第1章 塑料特性和应用

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,塑料成型工艺及,模具设计,塑料成型工艺及模具设计,第一章,塑料的特性和应用,塑料成型工艺及模具设计,1.1,塑料与高聚物,1.1.1,塑料的定义,1.1.2,高聚物的制备和结构,塑料的定义：,塑料中主要成分是,合成树脂,。合成树脂是由,高分子物质,所组成，它是通过聚合反应而制成的，所以又叫,聚合物,或称高聚物。,1.1.1,塑料的定义,1.1.2,高聚物的制备和结构,1.,高分子与低分子的,区别,(,见表,1-1,),2.,高分子的,相对分子量,高分子的相对分子量由下式表示：,M=m,n,式中,M,大分子,的相对分子量；,m,基本结构单元,的相对分量；,n,重复结构单元数，称为,聚合度,。,4.,大分子链的空间构型,(,见图,1-2,),3.,高聚物的制备,把一些,低分子化合物,（基本结构单元）,结合起来形成,高分子化合物,（高聚物）的,化学反应过程叫做,聚合反应,。,按照合成反应的机理分，高聚物的制备,方法主要有两类：,加聚反应,缩聚反应,1.1.2,高聚物的制备和结构,4.,大分子链的空间构型,高聚物中大分子链的空间构型有三种形式，,线型,、,支链状线型,及,体型,。现分别介绍如下。,线型分子即大分子,呈线状,，如,图,1,2a,所示。,支链状线型分子的主链也是线状，但主链上还生,出或多或少长短不等的,支链,，如,图,1,2b,所示。,体型分子的主链同样是长链形状，但这些长链之间有,短链横跨连接,，并在三维空间相互交联如,图,1,2c,、,d,所示,1.1.2,高聚物的制备和结构,1.1.2,高聚物的制备和结构,(1),加聚反应,加聚反应为在聚合反应过程中,没有副产物,产生，生成的高分子化合物具有参于反应的单元,相同的成分,。,我们将由基本结构单元组成的大分子叫,链,，每一个基本结构单元叫,链节,，而一个大分链上重复串联结构单元的个数叫,链节数,。,尼龙,66,的分子链结构就属这一类。（,见图,1,1,所示,）,由,三种单体,组成的大分子,叫,三元共聚物,。,1.1.2,高聚物的制备和结构,(2),缩聚反应,由一种或多种单体,缩合,成为高聚物的大分子链，同时,析出,其它低分子物质的反应。,1.2,塑料的组成及其特性的应用,1.2.1,塑料的组成,1.2.2,塑料的特性及其应用,1.2.1,塑料的组成,塑料的组成,1.,树脂,2.,填充剂,3.,增塑剂,4.,稳定剂,5.,润滑剂,6.,固化剂,7.,着色剂,8.,抗静电剂,9.,发泡剂,10.,阻燃剂,塑料的特性,:,1.,质量轻,；,2.,化学稳定优越；,3.,电绝缘性能好,；,4.,比强度高；,5.,减摩，耐磨性能优良，自润滑性好,；,6.,成型加工方便,；,7.,粘结性能好；,.,光学性能好,；,9.,着色性能较强；,10.,导热率低,。,1.2.2,塑料的特性及其应用,动画,1-1,1-2,1-4,1-5,1.2.2,塑料的特性及其应用,塑料的应用,:,目前，塑料也存在着一些,缺点,，使其应用,受到,一定限制,。,一般塑料的,机械强度,均不如金属。塑料成型时,收缩率较高,。塑料对,温度的敏感性,远比金属或其它非金属材料的大，塑料的使用温度范围远较其它材料的窄。,塑料若,长期受载荷,作用，即使温度不高，其形状会产生,“,蠕变,”,，塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可逆的，导致塑件,尺寸精度,丧失。,所以，在选择塑料时要注意,扬长避短,。,1.3.1,热塑性塑料,1.3.2,热固性塑料,1.3.3,塑料原料,1.3,塑料的分类,热塑性塑料,将该类塑料,升温熔融,为,粘稠液体,后施加高压，便可以充满一定形状的型腔而后使其,冷却固化,定型成为制品。,如果在将其,再次加热，,又可进行另一次塑料成型，如此可,反复地进行,多次。,在成型过程中，这种塑料主要是发生,物理变化,，仅有少量,化学变化,，其变化过程基本上,是可逆的,1.3.1,热塑性塑料,1.3.2,热固性塑料,表,1-2,对,热塑性,塑料与,热固性,塑料有关成型方面的主要区别进行了归纳。,1.3.2,塑料原料,塑料原料的,形状,常用热塑性塑料及其,代号,塑料成型工艺及模具设计,聚苯乙烯（,PS,）、,苯乙烯,-,丁二烯,-,丙烯晴共聚物（,ABS,）、,聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃,PMMA,）、,聚碳酸酯（,PC,）、,聚砜（,PSU,）、,聚酰胺（尼龙,PA,）、,聚氯乙烯（,PVC,）、,聚甲醛（,PMMA,）、,聚丙烯（,PE,）、,聚乙烯（,PE,）。,思考题,1.,请说出塑料的定义。,2.,塑料的主要成分是什么？,3.,填充剂的作用有哪些？,4.,增塑剂的作用是什么？,5.,润滑剂有什么作用？,6.,试述稳定剂的作用与种类？,表,1,1,高分子与低分子的区别,有显著区别方面,低分子,高分子,一个分子所包含的,原子个数,几个,几百个,几千个,几百万个,相对分子量,几个,几百个,几万,上千万,分子长度,10,-4,10,-7,微米,几微米,1,交替,2,无规,3,嵌段,4,接枝,5,无规三无共聚物,图,1,1,大分子链结构,a,线状,b,支链状,c,网状,d,体型状,图,12,高聚物分子链的空间构型形式,a b c d,表,1-2,热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的区别,成型前，塑料中树脂分子结构,使制品固化定型的模具温度,条件,成型后，塑料中树脂分子结构,成型过程中树脂所发生的变化,制品的熔化溶解性能,塑料的使用性,常采用的,成型方法,热,塑,性,塑,料,线型或支,链状线型,聚合物分,子,冷却,基本与成型前的相同,物理变化（可能有少,量分解或交链现象发生）,可熔化,可溶解,反复多次使用（可回收料）,注射、挤出、吹塑等,热,固,性,塑,料,线型聚合,物分子,加热（提供交联反应温度,转变为体型分子,既有物理变化，又有化学变化。,有低分子析出,既不可熔化，也不可溶解,一次性使用，因成型过程不可逆,压缩或压,注。有的,品种可以,采用注射,