塑料的相关知识ppt课件

塑料的相关知识,一、改变塑料性能方法 二、塑料的成型加工 三、塑料的辨别方法 四、介绍十种常用的塑料 五、塑料的正确选用方法 六、塑料的后加工方法 七、注塑件设计要点,1,一、改变塑料性能方法,2,熱塑性塑料的組成 樹脂（占40100%）- 賦予塑料的可塑性流動性及黏結性 填充劑（占2050%）- 改善塑料性能擴大使用范圍 增塑劑（占570%）- 提高流動性韌性柔軟性彈性 著色劑（2%）- 賦予色彩改善塑料耐候性 穩定劑（占25%）- 延緩塑料變質（包括光穩定劑熱穩定劑及抗氧化劑等） 潤滑劑（1%）- 提高流動性改善膠件粘模及改善表面質量等等 ,3,我们通常所用的塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。 1、合成树脂 合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40100。由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质，所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含100的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。 2、填料 填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。,4,3、增塑剂 增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑剂一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂(用量10)，则得硬质聚氯乙烯塑料。 4、稳定剂 为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。 5、着色剂 着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。 6、润滑剂 润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。 除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等，以满足不同的使用要求。,5,共混改性塑料 ABSPC 提高ABS耐熱性和抗沖擊強度 ABSPVC 提高ABS的韌性耐熱性及抗老化能力 PVCEVA - 提高沖擊強度（長效增塑作用） PVCABS - 增強韌性提高沖擊強度 PCABS - 隨著ABS的增加加工性能得到改善成型溫度有所下降流動性變好內應力有改善但机械強度隨之下降 PCPOM - 可直接任何比例混和其中比例在PCPOM=50-7050-30在很大程度上保持了PC优良的机械性能而且耐應力開裂能力顯著提高 PCPE - 目的是降低熔体粘度提高流動性也可使PC的沖擊強度拉伸強度斷裂強度得到一定程度改善 PCPMMA - 可使膠件呈現珠光效果 POMPUR（聚氨脂）- 超韌POM沖擊強度可提高几十倍,6,a) PEEVA - 改善環境應力開裂但机械強度有所下降 b) PEPP - 提高塑料硬度 c) PEPE - 不同密度混熔以調節柔軟性和硬度 d) PEPB（順丁二烯）- 提高其回彈性 POMPUR（聚氨脂）- 超韌POM沖擊強度可提高几十倍 PA66+玻纤(SL-008)-该系列材料除具有尼龙66的耐磨性和自润滑性、耐油、耐化学药品等优点外，还分别具有优异的韧性和强度，适于制造机械、电子、电器中耐低温、耐冲击的零部件。,7,二、塑料的成型加工,- 是指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。加工方法（通常称为塑料的一次加工）包括压塑（模压成型）、挤塑（挤出成型）、注塑（注射成型）、吹塑（中空成型）、压延等。,8,1、压塑 压塑也称模压成型或压制成型，压塑主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型。 2、挤塑 挤塑又称挤出成型，是使用挤塑机（挤出机）将加热的树脂连续通过模具，挤出所需形状的制品的方法。挤塑有时也有于热固性塑料的成型，并可用于泡沫塑料的成型。挤塑的优点是可挤出各种形状的制品，生产效率高，可自动化、连续化生产；缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工，制品尺寸容易产生偏差。 3、注塑 注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机（或称注射机）将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的优点是生产速度快、效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。缺点是设备及模具成本高，注塑机清理较困难等。,9,4、吹塑 吹塑又称中空吹塑或中空成型。吹塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中的热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。 5、压延 压延是将树脂合各种添加剂经预期处理（捏合、过滤等）后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工成薄膜或片材，随后从压延机辊筒上剥离下来， 再经冷却定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙稀树脂的成型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品。,10,三、塑料的辨别方法 1、外观辨别法 2、燃烧观察法 3、化学辨别法,11,一、外观识别法：,1) 聚乙烯PE、PP、PA等有不同的可弯性，手触有硬蜡样滑腻感，高等，敲击时有软性角质类声音；与此相比 PS、ABS、PC、PMMA等塑料，则无延展性，手触有刚性感，敲击时声音清脆。 2) PE、PP比小于1，浮于水，PS及其他绝大多数塑料比重无法大于1，沉于水，PA比重1.01-1.03，接近水，在水中近悬浮状。 3) 高压PE(LOPE)未加色粉呈乳白色半透明状，质软，面韧；低压PE(HDPE)未加色粉呈乳白色也乳白色，但不透明，质硬，不延伸。 4) PP染色前呈白色，半透明（此LDPE透明度高），轻且刚硬。PA在染色前色泽微黄。 5) PS和改性PS和ABS的区别，前者性脆，后两者为韧性，弯折时前者易脆裂，后难折服断裂。多次弯折发出气味也不同。 6) 在染色前PS是透明的，改性PS是乳白色的，ABS是象牙色。,12,二、燃烧观察法：,1) 所有热固性塑料，受热或燃烧时都无发软融过程，只会变软和焦化。 2) 所有热塑性塑料，受热或燃烧，都先经历发软熔融过程，但不同塑料燃烧现象不同。 3) PE易燃，离火后，继续燃烧，火焰上端微黄，火焰上端微黄，下端呈蓝色，烟少；近火焰处有胶滴落，火灭后有石蜡燃烧气味。 4) PP与PE大致相同，但有少量黑烟，火灭后有煤油和石油味。 5) PA燃烧较缓慢，离火后自行熄灭，火焰颜色上黄下蓝。燃烧时有熔胶滴落及起泡，火熄后有燃焦羊毛或指甲气味。 6) PS，HIPS和ABS都易燃，离火后继续燃烧，火焰黄色，有浓烟。PS和HIPS燃烧时表面会起泡，但ABS不会而呈焦化态。PS、HIPS带聚乙烯单体味，ABS有一种特别的臭味。 7) PC燃烧缓，离火后慢慢熄灭，燃烧时发出花果臭。 8) 原色PMMA与PS都透光，染色后透光效果也相同，但燃烧时PMMA没有碳束飞逸而后者有，PMMA燃烧时火焰浅蓝色，顶端白色，燃烧后发出强烈花果臭和腐烂的蔬菜臭味。 9) PVC难燃，离火后易熄，火焰上黄底绿，冒白烟，气味辛辣刺鼻，熔体也边燃边化，可以拉丝。 10) 若塑料之间混合使用则较难识别。,13,四、介绍十种常用的塑料,14,1、聚苯乙烯PS(俗称硬胶) 1) S=0.5% S:收缩率 2) 成型温度:模具60-80度,料筒为200度左右 3) 透光率(88-92%) 4) 吸水性低,可不用烘料 5) 流动性好,易成型加工 6) 着色易,好进行表面处理 7) 最大缺点:脆 8) 耐热度低,易老化 9) 应用:文具、玩具、电气用品外壳、餐具(无毒) 改性聚苯乙烯HIPS(俗称不碎胶) 在PS在加入5-10%的橡胶,不透明,它除有PS的易加工易着色的优点外,还具有较强的韧度(是PS的4倍)和冲击强度,较大弹性,流动性比PS差,其余同PS.,15,2、ABS(超不碎胶)、NBS(俗称透明ABS) 1) S=0.5% 2) 成型温度:模具温度40-90度,料筒温度为210-250度左右 3) 综合性能好,机械强度高,抗冲击能力强,抗蠕变性好,有一定的表面硬度,耐磨,电度性能好. 4) 耐热可达90度,甚好至可在110-115度下使用,耐低温可右-40度下使用 5) 耐酸,碱,盐,油,水 6) 不易烧燃 7) 电镀性能好 8) 缺点不耐有机溶剂,耐气候性差,在紫外线下易老化 9) 应用:玩具、机壳、日常用品,16,3、(聚乙烯)PE 1) S=2% 2) 成型温度:模具50-70度,料筒为180-250度左右 3) 产量最大的塑料 4) 特点:软性,无毒,价廉,加工方便 5) 成型收缩率大,易缩水,变形 6) 吸水小,可不用干燥;流动性好 7) PE分为LDPE(高压或低密度聚乙烯,俗称软胶),HDPE(低压或高密度聚乙烯,硬胶,又称高压聚乙烯),LDPE模温尽量前后一致,运水道离型胶不能太近, 不少于2D。可强行胶模,HDPE流动性较好。 8) 应用:LDPE:塑料薄膜(理想的包装材料),软管；HDPE用作塑料管,板等,17,4、PP(聚丙烯,俗称百折软胶),可强行脱模 9) S=2% 10) 成型温度:模具40-60度,料筒为240-280度左右 11) 流动性,成型性好,适合偏平大型胶件 12) 通用塑料中耐热性最好,热变形温度80-100度,能在沸水中煮 13) 韧性好,屈服强度高, 14) 常用塑料中密度最小 15) 缺点尺寸精度低,刚性不足,耐气候性差,有后收缩现象,易老化,变脆,易变形 16) 装饰性和装配性差,表面涂漆,粘贴,电镀加工相当因难 17) 应用:玩具、日常用品、包装胶袋,瓶子,18,5、PA(聚酰胺,俗称尼龙) 1) S=0.6-1.4%, 如加玻璃纤维S=0.3-0.7%。 2) 成型温度:模具40-90度,料筒为250-310度左右 3) 韧性、耐磨性好,具有自润滑性 4) 机械强度高,而疲劳,表面光滑,摩擦系小,耐热(100度下可长期使用),耐腐蚀,易染色 5) 流动性好,尼龙模具应充分的排气措施 6) 缺点:易吸水,注塑技术要求严,尺寸稳定性差 7) 应用:齿轮、滑轮、耐磨件。,19,6、PVC(聚氯乙烯),最早发明的 1) S=2% 2) 成型温度:模具30-50度,料筒为60-200度左右 3) 品种分为软,半软,硬质PVC 4) 制品表面光泽差 5) 粘度高,流动性差,热稳定性差,加工较困难,啤塑工艺要求高 6) 对模具腐蚀性大（S136H、PAK90） 7) 应用:软喉管、硬喉管、软、硬板、电线、玩具,20,7、PC（聚碳酸脂，俗称防弹玻璃胶），外观透明微黄,刚硬而带韧性 1) S=0.5-0.7% 2) 成型温度:模具80-110度,料筒为250-340度左右 3) 机械强度高,而冲击性为塑料之冠,弹性模量高,受温度影响小,抗蠕变性突出 4) 耐热性好,热变形温度135-143度,长期可用于120-130度 5) 耐气候性好，任风吹雨打，三年不变色。硬兼施 6) 成型精度高,尺寸稳定性好 7) 透光性着色性好 8) 吸水率低,浸泡24小时后增重0.13% 9) 流动性差,对水分子极敏感,易产生应力开裂现象,对压力不敏感,对温度敏感,可采用升温的方法来提高流动性。 10) 对模具设计要求高,制品表面易产生水花,水口位易产生气纹。 11) 应用:电器、汽车、工业零件、档风玻璃,21,8、POM（聚甲醛，俗称赛钢) 1) S=2% 2) 成型温度:模具60-80度,料筒为204-230度左右 3) 耐疲劳,耐蠕变,耐磨,耐热性都好 4) 不易吸湿,加工前可不用烘料 5) 尺寸难控制 6) 热变形温度172度 7) 对模具腐蚀性大 8) 应用:常用齿轮、轴承,22,9、PMMA（聚甲基丙稀酸脂，俗称有机玻璃，亚加力) 1) S=0.3-0.4% 2) 成型温度:模具温度65-80度,料筒为225-270度左右 3) 透光性好,耐热性好,变形温度98度 4) 表面硬度低,易被刮伤而留下痕迹 5) 对水分子和温度敏感,加工前要烘料 6) 缺点脆,但比PS好 7) 应用:灯罩、玻璃窗、光学透镜、硬式隐形眼镜等。,23,PC+ABS : ABS工程塑料即PCABS(工程塑料合金) ABS工程塑料即PCABS(工程塑料合金)，在化工业的中文名字叫塑料合金，之所以命名为PCABS，是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性。由于PC和ABS都有自身的一些不足，PC+ABS则可以很好地弥补彼此的不足，因而PC+ABS就成为目前制造笔记本外壳的主力材质。PC+ABS是一 种性能优异的塑料合成物，其性能和价格属于PC和ABS之间，它与PC相 比具有熔体粘度低，加工性能优良等优点。其抗冲击性能、强度和刚 度都介于ABS和PC之间，耐热性优于ABS，在低温下抗冲击性能、韧性 及加工性能均优于PC。用PC+ABS制成的笔记本外壳，其光泽度、抗冲 击性能和耐热性能都高于ABS，而抗疲劳强度等又强于PC，成本也低于PC，因而就成了目前最常见的笔记本外壳材质。由于密度小于ABS， PC+ABS一改以往塑料材质笔记本笨重的形象，散热方面也让人眼前一亮。 (镁合金钛合金.),24,五、塑料的正确选用方法,25,一、塑料的选用方法： 选材的四个途径: 1）制品的用途、使用条件 2）制品的要求性能（受力情况、电性能、尺寸精度要求、外观要求、环境温度、 接触介质） 3）制品的形状结构大小 4）经济成本与安全卫生等 二、实例分析: 1) 大型平板类胶件:PP、HIPS 2) 功能简单或无:PE、PP、HIPS、PS 3) 功能多或产品附加值高:ABS、PC 4) 透明:PS、PMMA、GP料、K料、MBS、PC 5) 耐磨:POM、PA 6) 耐(抗)冲击:PC 7) 缓冲(击):PVC,26,六、塑料的后加工方法,1、喷油、喷涂 2、移印、丝印、 3、电镀(镀铬、金)真空镀膜、 4、印刷 5、打激光、 6、水披辐、水转印、热转印 7、抛光处理POM材料,27,喷漆/喷涂,1.退火：塑料成型时易形成内应力，涂装后应力集中处易开裂。可采用退火处理或整面处理，消除应力。退火处理是把ABS塑料成型件加热到热变形温度以下，即60，保温2h。由于采用此种工艺需要大量的设备投资，因此，可采用整面处理的技术，即配置能够消除塑件内应力的溶液在室温下对塑件表面进行1520min的处理即可。 2.除油：塑料件表面常沾有油污、手汗和脱模剂，它会使涂料附着力变差，涂层产生龟裂、起泡和脱落。涂装前应进行除油处理。对塑料件通常用汽油或酒精清洗，然后进行化学除油化学除油后应彻底清洗工件表面残留碱液，并用纯水最后清洗干净，晾干或烘干。 3.除电及除尘：塑料制品是绝缘体，表面电阻一般在1013左右，易产生静电。带电后容易吸附空气中的细小灰尘而附着于表面。因静电吸附的灰尘用一般吹气法除去十分困难，采用高压离子化空气流同时除电除尘的效果较好。 4.喷涂：塑料涂层厚度为1520m，通常要喷涂23道才能完成。一道喷涂后晾干15min，再进行第二次喷涂。需要光亮的表面还必须喷涂透明涂料。涂后的制件对于阻燃性能基本没有影响。 5.烘干：涂完后可在室温下自干，也可在60条件下烘烤30min。,28,塑料件的表面处理工艺 塑料种类繁多，但许多塑料极性小，结晶性大，表面张力小，润湿性差，表面光滑，为提高涂料对塑料的附着力，减少表面上的各种缺陷，从而改善塑料涂层的质量，塑料件涂装前要进行表面处理。塑料件的预处理方法主要有：退火；脱脂；静电除尘；湿润和粗化。退火：塑料在成型时容易形成内应力，在应力集中处易开裂，为缓解成型时产生的内应力，防止龟裂， 要进行退火处理。 脱脂：塑料表面有油污时必须除油和脱脂。脱脂方法与金属类似，可用碱性水洗溶液、表面活性剂等。静电除尘：大多数塑料是绝缘体，容易产生静电而吸附灰尘，因此对大批量生产的零件，常用压缩空气通过静电发生装置，进行静电除尘。 湿润和粗化：铬酸、硫酸混合液处理法，是比较方便的传统方法，它能使塑料表面的湿润性明显提高。用有机溶剂浸渍塑料能除去塑料表面的各种非晶态部分，使其粗糙化或具有多化性，提高涂料的附着力。,29,七、注塑件设计要点,30,八、 塑料件设计工艺,31,考试题: 1、塑料辨别常用的哪2种方法？ 2、说出塑料的种特性？,32,