塑料特性(1-23)

1、<p><b>　　第一章 塑料特性</b></p><p>　　第一節(jié) 聚合物的分子結(jié)構(gòu)</p><p>　　塑料是以高分子合成樹(shù)脂為基本原料，加入一定量的添加劑而組成，在一定的溫度壓力下可塑制成具有一定結(jié)構(gòu)形狀，能在常溫下保持其形狀不變的材料。</p><p>　　合成樹(shù)脂是由一種或幾種簡(jiǎn)單化合物通過(guò)聚合反應(yīng)而生成的一種高分子

2、化合物，也叫聚合物，這些簡(jiǎn)單的化合物也叫單體。塑料的主要成分是樹(shù)脂，而樹(shù)脂又是一種聚合物，所以分析塑料的分子結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是分析聚合物的分子結(jié)構(gòu)。</p><p>　　一、聚合物的高分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　(1)低分子所含原子數(shù)都很少，而一個(gè)高分子中含有幾千個(gè)、幾萬(wàn)個(gè)、甚至幾百萬(wàn)個(gè)原子。</p><p>　?。?）從相對(duì)分子質(zhì)量來(lái)看，如水的相對(duì)分子質(zhì)量為18，

3、石灰石為100，酒精為46，蔗糖為324，這些低分子化合物其相對(duì)分子質(zhì)量只有幾十或幾百，而高分子化合物的分子量比低分子高得多，一般可自幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)、幾百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)。例如尼龍分子的分子量為二萬(wàn)三千左右，天然橡膠的為四十萬(wàn)。</p><p>　?。?）從分子長(zhǎng)度來(lái)看，例如低分子乙烯的長(zhǎng)度約為0．0005μm，而高分子聚乙烯的長(zhǎng)度則為6．8μm，后者是前者的13600倍。</p><p>　　

4、二、聚合物分子鏈結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　如果聚合物的分子鏈呈不規(guī)則的線(xiàn)狀（或者團(tuán)狀），聚合物是一根根的分子鏈組成的，則稱(chēng)為線(xiàn)型聚合物，如圖a所示。如果在大分子的鏈之間還有一些短鏈把它們連接起來(lái)，成為立體結(jié)構(gòu)，則稱(chēng)為體型聚合物，如圖c所示。此外，還有一些聚合物的大分子主鏈上帶有一些或長(zhǎng)或短的小支鏈，整個(gè)分子鏈呈枝狀，如圖b所示，稱(chēng)為帶有支鏈的線(xiàn)型聚合物。</p><p><b&

5、gt;　　三、聚合物的性質(zhì)</b></p><p>　　聚合物的分子結(jié)構(gòu)不同，其性質(zhì)也不同。</p><p>　?。?）線(xiàn)性聚合物的物理特性為具有彈性和塑性，在適當(dāng)?shù)娜軇┲锌扇芙?，?dāng)溫度升高時(shí)，則軟化至熔化狀態(tài)而流動(dòng)，可以反復(fù)成型，這樣的聚合物具有熱塑性。</p><p>　　（2）體型聚合物的物理特性是脆性大、彈性較高和塑性很低，成型前是可溶和可熔的，

6、而一經(jīng)硬化成型（化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)）后，就成為不溶不熔的固體，即便在更高的溫度下（甚至被燒焦碳化）也不會(huì)軟化，因此，又稱(chēng)這種材料具有熱固性。</p><p>　　四、聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及其性能</p><p>　　聚合物由于分子特別大且分子間引力也較大，容易聚集為液態(tài)或固體，而不形成氣態(tài)。固體聚合物的結(jié)構(gòu)按照分子排列的幾何特征，可分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型（或無(wú)定形）兩種。</p>&l

7、t;p><b>　　（1）結(jié)晶型聚合物</b></p><p>　　結(jié)晶型聚合物由“晶區(qū)”（分子作有規(guī)則緊密排列的區(qū)域）和“非晶區(qū)”（分子處于無(wú)序狀態(tài)的區(qū)域)所組成，如圖所示。晶區(qū)所占的重量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為結(jié)晶度，例如低壓聚乙烯在室溫時(shí)的結(jié)晶度為85%~90%。通常聚合物的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主鏈上帶有的側(cè)基體積小、對(duì)稱(chēng)性高，分子間作用力大，則有利于結(jié)晶；反之，則對(duì)結(jié)晶不利或不能形成結(jié)晶區(qū)。結(jié)晶只

8、發(fā)生在線(xiàn)性聚合物和含交聯(lián)不多的體型聚合物中。</p><p>　　結(jié)晶對(duì)聚合物的性能有較大影響。由于結(jié)晶造成了分子緊密聚集狀態(tài)，增強(qiáng)了分子間的作用力，所以使聚合物的強(qiáng)度、硬度、剛度及熔點(diǎn)、耐熱性和耐化學(xué)性等性能有所提高，但與鏈運(yùn)動(dòng)有關(guān)的性能如彈性、伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度等則有所降低。</p><p>　?。?）非結(jié)晶型聚合物</p><p>　　對(duì)于非結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)，過(guò)

9、去一直認(rèn)為其分子排列是雜亂無(wú)章的、相互穿插交纏的。但在電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)無(wú)定形聚合物的質(zhì)點(diǎn)排列不是完全無(wú)序的，而是大距離范圍內(nèi)無(wú)序，小距離范圍內(nèi)有序，即"遠(yuǎn)程無(wú)序，進(jìn)程有序"。體型聚合物由于分子鏈間存在大量交聯(lián)，分子鏈難以作有序排列，所以絕大部分是無(wú)定形聚合物。</p><p>　　第二節(jié) 塑料的組成及分類(lèi)</p><p><b>　　一、塑料的組成&l

10、t;/b></p><p>　　塑料是以合成樹(shù)脂為主要成分，再加入改善其性能的各種各樣的添加劑（也稱(chēng)助劑）制成的。在塑料中，樹(shù)脂起決定性的作用，但也不能忽略添加劑的作用。</p><p><b>　　（1）樹(shù)脂 </b></p><p>　　樹(shù)脂是塑料中最重要的成分，它決定了塑料的類(lèi)型和基本性能（如熱性能、物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能等）

11、。在塑料中，它聯(lián)系或膠黏著其它成分，并使塑料具有可塑性和流動(dòng)性，從而具有成型性能。</p><p>　　樹(shù)脂包括天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂。在塑料生產(chǎn)中，一般都采用合成樹(shù)脂。</p><p><b>　?。?）填充劑</b></p><p>　　填充劑又稱(chēng)填料，是塑料中的重要的但并非每種塑料必不可少的成分。填充劑與塑料中的其它成分機(jī)械混合，它們之間不起

12、化學(xué)作用，但與樹(shù)脂牢固膠黏在一起。</p><p>　　填充劑在塑料中的作用有兩個(gè)：一是減少樹(shù)脂用量，降低塑料成本；二是改善塑料某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。在許多情況下，填充劑所起的作用是很大的，例如聚乙烯、聚氯乙烯等樹(shù)脂中加入木粉后，既克服了它的脆性，又降低了成本。用玻璃纖維作為塑料的填充劑，能使塑料的力學(xué)性能大幅度提高，而用石棉作填充劑則可以提高塑料的耐熱性。有的填充劑還可以使塑料具有樹(shù)脂所沒(méi)有的性能，如導(dǎo)

13、電性、導(dǎo)磁性、導(dǎo)熱性等。</p><p>　　常用的填充劑有木粉、紙漿、云母、石棉、玻璃纖維等。</p><p><b>　?。?）增塑劑</b></p><p>　　有些樹(shù)脂(如硝酸纖維、醋酸纖維、聚氯乙烯等)的可塑性很小，柔軟性也很差，為了降低樹(shù)脂的熔融粘度和熔融溫度，改善其成型加工性能，改進(jìn)塑件的柔韌性、彈性以及其它各種必要的性能，通常加

14、入能與樹(shù)脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物，這類(lèi)物質(zhì)稱(chēng)為增塑劑。</p><p>　　在樹(shù)脂中加入增塑劑后，增塑劑分子插入到樹(shù)脂高分子鏈之間，增大了高分子鏈間的距離，因而削弱了高分子間的作用力，使樹(shù)脂高分子容易產(chǎn)生相對(duì)滑移，從而使塑料在較低的溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。例如，聚氯乙烯樹(shù)脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯，可變?yōu)橄裣鹉z一樣的軟塑料。</p><p>　　加入增塑劑在改善塑料成型加

15、工性能的同時(shí)，有時(shí)也會(huì)降低樹(shù)脂的某些性能，如硬度、抗拉強(qiáng)度等，因此添加增塑劑要適量。</p><p>　　對(duì)增塑劑的要求：與樹(shù)脂有良好的相溶性；揮發(fā)性小，不易從塑件中析出；無(wú)毒、無(wú)色、無(wú)臭味；對(duì)光和熱比較穩(wěn)定；不吸濕。</p><p><b>　?。?）著色劑</b></p><p>　　為使塑件獲得各種所需色彩，常常在塑料組分中加入著色劑。著

16、色劑品種很多，但大體分為有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料和染料三大類(lèi)。有些著色劑兼有其他作用，如本色聚甲醛塑料用碳黑著色后能在一定程度上有助于防止光老化。</p><p>　　對(duì)著色劑的一般要求是：著色力強(qiáng)；與樹(shù)脂有很好的相溶性；不與塑料中其它成分起化學(xué)反應(yīng)；成型過(guò)程中不因溫度、壓力變化而分解變色，而且在塑件的長(zhǎng)期使用過(guò)程中能夠保持穩(wěn)定。</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定劑</b&

17、gt;</p><p>　　為了防止或抑制塑料在成型、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，因受外界因素（如熱、光、氧、射線(xiàn)等）作用所引起的性能變化，即所謂"老化"，需要在聚合物中添加一些能穩(wěn)定其化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)，這些物質(zhì)稱(chēng)為穩(wěn)定劑。</p><p>　　對(duì)穩(wěn)定劑的要求：對(duì)聚合物的穩(wěn)定效果好，能耐水、耐油、耐化學(xué)藥品腐蝕，并與樹(shù)脂有很好的相溶性，在成型過(guò)程中不分解、揮發(fā)小、無(wú)色。</p

18、><p>　　穩(wěn)定劑可分為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑等。常用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽類(lèi)、鉛的化合物、環(huán)氧化合物等。</p><p><b>　?。?）固化劑</b></p><p>　　固化劑又稱(chēng)硬化劑、交聯(lián)劑。成型熱固性塑料時(shí)，線(xiàn)型高分子結(jié)構(gòu)的合成樹(shù)脂需發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成體型高分了結(jié)構(gòu)。添加固化劑的目的是促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)。如在環(huán)氧樹(shù)脂中加入乙二胺、三乙醇

19、胺等。</p><p>　　塑料的添加劑還有發(fā)泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導(dǎo)電劑和導(dǎo)磁劑等。并不是每一種塑料都要加入全部這些添加劑，而是依塑料品種和塑件使用要求按需要有選擇地加入某些添加劑。</p><p><b>　　二、塑料的分類(lèi)</b></p><p>　　塑料的品種較多，分類(lèi)的方式也很多，常用的分類(lèi)方法有以下兩種：</p>&

20、lt;p>　　（1）根據(jù)塑料中樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)和熱性能分類(lèi)，可將塑料分成兩大類(lèi):熱塑性塑料和熱固性塑料。</p><p><b>　　a）熱塑性塑料</b></p><p>　　這種塑料中樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)是線(xiàn)型或支鏈型結(jié)構(gòu)。它在加熱時(shí)可塑制成一定形狀的塑件，冷卻后保持己定型的形狀。如再次加熱，又可軟化熔融，可再次制成一定形狀的塑件，如此可反復(fù)多次。在上述過(guò)程中一般只

21、有物理變化而無(wú)化學(xué)變化。由于這一過(guò)程是可逆的，在塑料加工中產(chǎn)生的邊角料及廢品可以回收粉碎成顆粒后重新利用。</p><p>　　如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸脂、有機(jī)玻璃、聚砜、氟塑料等都屬熱塑性塑料。</p><p><b>　　b）熱固性塑料</b></p><p>　　這種塑料在受熱之初分子為線(xiàn)型結(jié)

22、構(gòu)，具有可塑性和可溶性，可塑制成為一定形狀的塑件。當(dāng)繼續(xù)加熱時(shí)，線(xiàn)型高聚物分子主鏈間形成化學(xué)鍵結(jié)合(即交聯(lián))，分子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子最終變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)，變得既不熔融，也不溶解，塑件形狀固定下來(lái)不再變化。在成型過(guò)程中，既有物理變化又有化學(xué)變化。由于熱固性塑料上述特性，故加工中的邊角料和廢品不可回收再生利用。</p><p>　　如：酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、有機(jī)硅塑料、硅酮塑料等屬于熱固性塑料。</p>

23、<p>　?。?）根據(jù)塑料性能及用途分類(lèi)</p><p><b>　　a）通用塑料</b></p><p>　　這類(lèi)塑料是指產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低的塑料。主要包括:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品種，它們的產(chǎn)量占塑料總產(chǎn)量的一半以上，構(gòu)成了塑料工業(yè)的主體。</p><p><b>　　b）工程

24、塑料</b></p><p>　　這類(lèi)塑料常指在工程技術(shù)中用作結(jié)構(gòu)材料的塑料。除具有較高的機(jī)械強(qiáng)度外，這類(lèi)塑料還具有很好的耐磨性、耐腐蝕性、自潤(rùn)滑性及尺寸穩(wěn)定性等。它們具有某些金屬特性，因而現(xiàn)在越來(lái)越多地代替金屬作某些機(jī)械零件。</p><p>　　目前常用的工程塑料包括聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS、聚砜、聚苯醚、聚四氟乙烯等。</p><p>&l

25、t;b>　　c）增強(qiáng)塑料</b></p><p>　　在塑料中加入玻璃纖維等填料作為增強(qiáng)材料，以進(jìn)一步改善材料的力學(xué)性能和電性能，這種新型的復(fù)合材料通常稱(chēng)為增強(qiáng)塑料。它具有優(yōu)良的力學(xué)性能，比強(qiáng)度和比剛度高。增強(qiáng)塑料分為熱塑性增強(qiáng)塑料和熱固性增強(qiáng)塑料。</p><p><b>　　d）特殊塑料</b></p><p>　　特殊塑

26、料指具有某些特殊性能的塑料。如氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)磁塑料、導(dǎo)熱塑料以及為某些專(zhuān)門(mén)用途而改性得到的塑料。</p><p>　　第三節(jié) 塑料的性能</p><p><b>　　一、塑料的使用性能</b></p><p><b>　　(1)密度小</b></p><p&g

27、t;　　(2)比強(qiáng)度和比剛度高</p><p><b>　　(3)化學(xué)穩(wěn)定性好</b></p><p>　　(4)電絕緣、絕熱、絕聲性能好</p><p>　　(5)耐磨和自潤(rùn)滑性好</p><p><b>　　(6)粘結(jié)能力強(qiáng)</b></p><p>　　(7)成型和著色性

28、能好</p><p><b>　　(8)多種防護(hù)性能</b></p><p>　　(9)耐熱性較差，一般塑料的工作溫度僅100°C左右，否則會(huì)降解、老化。</p><p>　　(10)導(dǎo)熱性較差，所以不能用在要求導(dǎo)熱性好的場(chǎng)合。</p><p>　　(11)吸濕性大，容易發(fā)生水解老化。</p>&

29、lt;p>　　(12)易老化，對(duì)于使用壽命較長(zhǎng)的場(chǎng)合，選用金屬件。</p><p>　　二、 塑料的熱力學(xué)性能</p><p>　　塑料的物理、力學(xué)性能與溫度密切相關(guān)，溫度變化時(shí)，塑料的受力行為發(fā)生變化，呈現(xiàn)出不同的物理狀態(tài)，表現(xiàn)出分階段的力學(xué)性能特點(diǎn)。塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)和力學(xué)性能對(duì)塑料的成型加工有著非常重要的意義。</p><p>　　1、塑料的熱力學(xué)性

30、能</p><p>　　（1）熱塑性塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)</p><p>　　熱塑性塑料在受熱時(shí)常存在的物理狀態(tài)為:：玻璃態(tài)（結(jié)晶聚合物亦稱(chēng)結(jié)晶態(tài)）、高彈態(tài)和黏流態(tài)，如圖所示為線(xiàn)型無(wú)定形聚合物和線(xiàn)型結(jié)晶型聚合物受恒定壓力時(shí)變形程度與溫度關(guān)系的曲線(xiàn)，也稱(chēng)熱力學(xué)曲線(xiàn)。</p><p>　　熱塑性塑料的三態(tài)為：</p><p><b>

31、　　a）玻璃態(tài)</b></p><p>　　塑料處于溫度θg以下的狀態(tài)，為堅(jiān)硬的固體，是大多數(shù)塑件的使用狀態(tài)。θg 稱(chēng)為玻璃化溫度，是多數(shù)塑料使用溫度的上限。θb是聚合物的脆化溫度，是塑料使用的下限溫度。</p><p><b>　　b）高彈態(tài)</b></p><p>　　當(dāng)塑料受熱溫度超過(guò)θg時(shí)，由于聚合物的鏈段運(yùn)動(dòng)，塑料進(jìn)入高彈

32、態(tài)。處于這一狀態(tài)的塑料類(lèi)似橡膠狀態(tài)的彈性體，仍具有可逆的形變性質(zhì)。</p><p>　　從圖中曲線(xiàn)1可以看到，線(xiàn)型無(wú)定形聚合物有明顯的高彈態(tài)，而在曲線(xiàn)2可看到，線(xiàn)型結(jié)晶聚合物無(wú)明顯的高彈態(tài)，這是因?yàn)橥耆Y(jié)晶的聚合物無(wú)高彈態(tài)，或者說(shuō)在高彈態(tài)溫度下也不會(huì)有明顯的彈性變形，但結(jié)晶型聚合物一般不可能完全結(jié)晶，都含有非結(jié)晶的部分，所以它們?cè)诟邚棏B(tài)溫度階段仍能產(chǎn)生一定程度的變形，只不過(guò)比較小而已。</p>&l

33、t;p><b>　　c）黏流態(tài)</b></p><p>　　當(dāng)塑料受熱溫度超過(guò)θf(wàn)時(shí)，由于分子鏈的整體運(yùn)動(dòng)，塑料開(kāi)始有明顯的流動(dòng)，塑料開(kāi)始進(jìn)入黏流態(tài)變成黏流液體，通常我們也稱(chēng)之為熔體。塑料在這種狀態(tài)下的變形不具可逆性質(zhì)，一經(jīng)成型和冷卻后，其形狀永遠(yuǎn)保持下來(lái)。</p><p>　　θf(wàn)稱(chēng)為黏流化溫度，是聚合物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鲬B(tài)(或黏流態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài))的臨界溫度。

34、當(dāng)塑料繼續(xù)加熱，溫度至θd時(shí)，聚合物開(kāi)始分解變色，θd稱(chēng)為熱分解溫度，是聚合物在高溫下開(kāi)始分解的臨界溫度。 </p><p>　?。?）熱固性塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)</p><p>　　熱固性塑料在受熱時(shí)，由于伴隨著化學(xué)反應(yīng)，它的物理狀態(tài)變化與熱塑性塑料明顯不同。開(kāi)始加熱時(shí)，由于樹(shù)脂是線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，和熱塑性塑料相似，加熱到一定溫度后，樹(shù)脂分子鏈運(yùn)動(dòng)使之很快由固態(tài)變成黏流態(tài)，這使它具有成型的

35、性能。但這種流動(dòng)狀態(tài)存在的時(shí)間很短，很快由于化學(xué)反應(yīng)的作用，分子結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀，分子運(yùn)動(dòng)停止了，塑料硬化變成堅(jiān)硬的固體。再加熱后仍不能恢復(fù)，化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，分子結(jié)構(gòu)變成體型，塑料還是堅(jiān)硬的固體。當(dāng)溫度升到一定值時(shí)，塑料開(kāi)始分解。</p><p>　　2、塑料的加工工藝性</p><p>　　塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)決定了塑料的成型加工性能。</p><p>　　當(dāng)溫度

36、高于θf(wàn)時(shí)，塑料由固體狀的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀的黏流態(tài)即熔體。從θf(wàn)開(kāi)始分子熱運(yùn)動(dòng)大大激化，材料的彈性模量降低到最低值，這時(shí)塑料熔體形變特點(diǎn)是，在不太大的外力作用下就能引起宏觀流動(dòng)，此時(shí)形變中主要是不可逆的黏性形變，冷卻聚合物就能將形變永久保持下來(lái)。因此，這一溫度范圍常用來(lái)進(jìn)行注射、擠出、吹塑和貼合等加工。</p><p>　　過(guò)高的溫度將使塑料的粘度大大降低，不適當(dāng)?shù)脑龃罅鲃?dòng)性容易引起諸如注射成型中的溢料、擠出塑

37、件的形狀扭曲、收縮和紡絲過(guò)程中纖維的毛細(xì)斷裂等現(xiàn)象。溫度高到分解溫度θd附近還會(huì)引起聚合物分解，以致降低產(chǎn)品物理力學(xué)性能或引起外觀不良等。</p><p>　　三、熱塑性塑料的工藝性能</p><p><b>　　1、收縮性</b></p><p>　　塑件自模具中取出冷卻到室溫后，各部分尺寸都比原來(lái)在模具中的尺寸有所縮小，這種性能稱(chēng)為收縮性。

38、由于這種收縮不僅是樹(shù)脂本身的熱脹冷縮造成的，而且還與各種成型因素有關(guān)，因此成型后塑件的收縮稱(chēng)為成型收縮。</p><p>　　塑件成型收縮值可用收縮率來(lái)表示，計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　S'----實(shí)際收縮率;</p><p>　　S----計(jì)算收縮率;</

39、p><p>　　LC----塑件在成型溫度時(shí)的單向尺寸;</p><p>　　LS----塑件在室溫時(shí)的單向尺寸;</p><p>　　Lm----模具在室溫時(shí)的單向尺寸。</p><p>　　因?qū)嶋H收縮率與計(jì)算收縮率數(shù)值相差很小，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)常以計(jì)算收縮率為沒(méi)計(jì)參數(shù)，來(lái)計(jì)算型腔及型芯等的尺寸。</p><p>　　影響

40、收縮率變化的因素</p><p>　　在實(shí)際成型時(shí)，不僅塑料品種不同其收縮率不同，而且同一品種塑料的不同批號(hào)，或同一塑件的不同部位的收縮值也常不同。影響收縮率的主要因素包括</p><p><b>　?。?）塑料品種</b></p><p>　　各種塑料都有其各自的收縮率范圍，同一種塑料由于相對(duì)分子質(zhì)量、填料及配比等不同，則其收縮率及各向異性也

41、不同。</p><p><b>　　(2)塑件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無(wú)嵌件、嵌件數(shù)量及布局等，對(duì)收縮率值有很大影響，如塑件壁厚收縮率大，有嵌件則收縮率小。</p><p><b>　　（3）模具結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　模具的分型面、加壓方向、澆注系統(tǒng)形

42、式、布局及尺寸等對(duì)收縮率及方向性影響也很大，尤其是擠出和注射成型更為明顯。</p><p><b>　?。?）成型工藝</b></p><p>　　擠出成型和注射成型一般收縮率較大，方向性也很明顯。塑料的裝料形式、預(yù)熱情況、成型溫度、成型壓力、保壓時(shí)間等對(duì)收縮率及方向性都有較大影響。例如采用壓錠加料，進(jìn)行預(yù)熱，采用較低的成型溫度、較高的成型壓力，延長(zhǎng)保壓時(shí)間等均是減小

43、收縮率及方向性的有效措施。</p><p>　　收縮率不是一個(gè)固定值，而是在一定范圍內(nèi)變化，收縮率的波動(dòng)將引起塑件尺寸波動(dòng)，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)以上因素綜合考慮選擇塑料的收縮率，對(duì)精度高的塑件應(yīng)選取收縮率波動(dòng)范圍小的塑料，并留有試模后修正的余地。</p><p><b>　　2、流動(dòng)性</b></p><p>　　在成型過(guò)程中，塑料熔體在一定的

44、溫度、壓力下填充模具型腔的能力稱(chēng)為塑料的流動(dòng)性。塑料流動(dòng)性差，就不容易充滿(mǎn)型腔，易產(chǎn)生缺料或熔接痕等缺陷，因此需要較大的成型壓力才能成型。相反，塑料的流動(dòng)性好，可以用較小的成型壓力充滿(mǎn)型腔。但流動(dòng)性太好，會(huì)在成型時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊。</p><p>　?。?）流動(dòng)性的大小與塑料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)</p><p>　　具有線(xiàn)型分子而沒(méi)有或很少有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂流動(dòng)性大。塑料中加入填料，會(huì)降低樹(shù)脂的流

45、動(dòng)性，而加入增塑劑或潤(rùn)滑劑，則可增加塑料的流動(dòng)性。</p><p>　　塑件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可以改善流動(dòng)性，例如在流道和塑件的拐角處采用圓角結(jié)構(gòu)時(shí)改善了熔體的流動(dòng)性。</p><p>　?。?）熱塑性塑料流動(dòng)性指標(biāo)</p><p>　　熱塑性塑料流動(dòng)性可用相對(duì)分子質(zhì)量大小、熔體指數(shù)、螺旋線(xiàn)長(zhǎng)度、表觀粘度及流動(dòng)比(流程長(zhǎng)/塑件壁厚)等一系列指數(shù)進(jìn)行分析，相對(duì)分子質(zhì)量小

46、、熔體指數(shù)高、螺旋線(xiàn)長(zhǎng)度長(zhǎng)、表觀粘度小、流動(dòng)比大的則流動(dòng)性好。</p><p>　?。?）影響流動(dòng)性的主要因素</p><p>　　a）溫度：料溫高，則流動(dòng)性大，但不同塑料各有差異。聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS、AS、聚碳酸酯、醋酸纖維素等塑料流動(dòng)性隨溫度變化的影響較大；而聚乙烯、聚甲醛的流動(dòng)性受溫度變化的影響較小。</p><p>　　b）壓

47、力：注射壓力增大，則熔料受剪切作用大，流動(dòng)性也增大，尤其是聚乙烯、聚甲醛較為敏感。</p><p>　　c）模具結(jié)構(gòu)：澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、布置（如型腔表面粗糙度、澆道截面厚度、型腔形式、排氣系統(tǒng)）、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、熔料流動(dòng)阻力等因素都直接影響熔料的流動(dòng)性。</p><p>　　凡促使熔料溫度降低，流動(dòng)阻力增大的因素（如塑件壁厚太薄，轉(zhuǎn)角處采用尖角等)，流動(dòng)性就會(huì)降低。</p>

48、<p><b>　　3、相容性</b></p><p>　　相容性是指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。如果兩種塑料不相容，則混熔時(shí)制件會(huì)出現(xiàn)分層、脫皮等表面缺陷。不同塑料的相容性與其分子結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系，分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容，例如高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯彼此之間的混熔等；分子結(jié)構(gòu)不同時(shí)較難相容，例如聚乙烯和聚苯乙烯之間的混熔。塑料的相容性又

49、俗稱(chēng)為共混性。</p><p>　　通過(guò)塑料的這一性質(zhì)，可以得到類(lèi)似共聚物的綜合性能，是改進(jìn)塑料性能的重要途徑之一。</p><p><b>　　4、吸濕性</b></p><p>　　吸濕性是指塑料對(duì)水分的親疏程度。據(jù)此塑料大致可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是具有吸濕或粘附水分傾間的塑料，如聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、ABS等；另一類(lèi)是既不吸濕也不易粘附水分的

50、塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。</p><p>　　凡是具有吸濕或粘附水分傾向的塑料，如成型前水分未去除，則在成型過(guò)程中由于水分在成型設(shè)備的高溫料筒中變?yōu)闅怏w并促使塑料發(fā)生水解，成型后塑料出現(xiàn)氣泡、銀絲等缺陷。這樣，不僅增加了成型難度，而且降低了塑件表面質(zhì)量和力學(xué)性能。因此，為保證成型的順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量，對(duì)吸濕性和粘附水分傾向大的塑料，在成型之前應(yīng)進(jìn)行干燥，便水分控制在0.5~0.2%以下，ABS的含水量應(yīng)

51、控制在0.2%以下。</p><p><b>　　5、熱敏性</b></p><p>　　熱敏性是指某些熱穩(wěn)定性差的塑料，在料溫高和受熱時(shí)間長(zhǎng)的情沉下就會(huì)產(chǎn)生降解、分解、變色的特性，熱敏性很強(qiáng)的塑料稱(chēng)為熱敏性塑料，如硬聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯、聚甲醛等。</p><p>　　熱敏性塑料產(chǎn)生分解、變色實(shí)際上是高分子材料的變質(zhì)、破壞，不但影響塑料的性

52、能，而且分解出氣體或固體，尤其是有的氣體對(duì)人體、設(shè)備和模具都有損害，有的分解產(chǎn)物往往又是該塑料分解的催化劑，如聚氯乙烯分解產(chǎn)物氯化氫，能促使高分子分解作用進(jìn)一步加劇。因此在模具設(shè)計(jì)、選擇注射機(jī)及成型時(shí)都應(yīng)注意?？蛇x用螺桿式注射機(jī)，增大澆注系統(tǒng)截面尺寸，模具和料筒鍍鉻，不允許有死角滯料，嚴(yán)格控制成型溫度、模溫、加熱時(shí)間、螺桿轉(zhuǎn)速及背壓等措施。還可在熱敏性塑料中加入穩(wěn)定劑，以減弱熱敏性能可。</p><p>　　四、

53、 熱固性塑料的工藝性能</p><p>　　熱固性塑料的工藝性能明顯不同于熱塑性塑料，其主要性能指標(biāo)有收縮率、流動(dòng)性、水分及揮發(fā)物含量與固化速度等。</p><p><b>　　1、收縮率</b></p><p>　　同熱塑性塑料一樣，熱固性塑料經(jīng)成形冷卻也會(huì)發(fā)生尺寸收縮，其收縮率的計(jì)算方法與熱塑性塑料相同。產(chǎn)生收縮的主要原因有：</p&

54、gt;<p><b>　?。?）熱收縮</b></p><p>　　熱收縮是由于熱脹冷縮而使塑件成形冷卻后所產(chǎn)生的收縮。熱收縮與模具的溫度成正比，是成形收縮中主要的收縮因素之一。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)變化引起的收縮</p><p>　　熱固性塑料在成形過(guò)程中進(jìn)行了交聯(lián)反應(yīng)，分子由線(xiàn)型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于分子鏈間距的縮小

55、，結(jié)構(gòu)變得緊密，故產(chǎn)生了體積變化。</p><p><b>　　（3）彈性恢復(fù)</b></p><p>　　塑件從模具中取出后，作用在塑件上的壓力消失，由于彈性恢復(fù)，會(huì)造成塑件體積的負(fù)收縮(膨脹)。在成形以玻璃纖維和布質(zhì)為填料的熱固性塑料時(shí)，這種情況尤為明顯。</p><p><b>　?。?）塑性變形</b></p

56、><p>　　塑件脫模時(shí)，成形壓力迅速降低，但模壁緊壓在塑件的周?chē)?，使其產(chǎn)生塑性變形。發(fā)生變形部分的收縮率比沒(méi)有變形部分的大，因此塑件往往在平行加壓方向收縮較小，在垂直加壓方向收縮較大。為防止兩個(gè)方向的收縮率相差過(guò)大，可采用迅速脫模的方法補(bǔ)救。</p><p>　　影響收縮率的因素與熱塑性塑料也相同，有原材料、模具結(jié)構(gòu)、成形方法及成形工藝條件等。塑料中樹(shù)脂和填料的種類(lèi)及含量，也將直接影響收縮率

57、的大小。當(dāng)所用樹(shù)脂在固化反應(yīng)中放出的低分子揮發(fā)物較多時(shí)，收縮率較大；;放出的低分子揮發(fā)物較少時(shí)，收縮率較塑料中填料含量較多或填料中無(wú)機(jī)填料增多時(shí)，收縮率較小。</p><p>　　凡有利于提高成形壓力，增大塑料充模流動(dòng)性，使塑件密實(shí)的模具結(jié)構(gòu)，均能減少塑件的收縮率，例如用壓縮或壓注成形的塑件比注射成形的塑件收縮率小。凡能使塑件密實(shí)，成型前使低分子揮發(fā)物溢出的工藝因素，都能使塑件收縮率減小，例如成形前對(duì)酚醛塑料的預(yù)

58、熱、加壓等。</p><p><b>　　2、流動(dòng)性</b></p><p>　　流動(dòng)性的意義與熱塑性塑料流動(dòng)性類(lèi)同，但熱固性塑料通常以拉西格流動(dòng)性來(lái)表示。</p><p>　　將一定質(zhì)量的欲測(cè)塑料預(yù)壓成圓錠，將圓錠放人壓模中，在一定溫度和壓力下，測(cè)定它從?？字袛D出的長(zhǎng)度(毛糙部分不計(jì)在內(nèi))，此即拉西格流動(dòng)性，其數(shù)值大則流動(dòng)性好。</p&

59、gt;<p>　　每一品種塑料的流動(dòng)性可分為三個(gè)不同等級(jí)：</p><p>　　拉西格流動(dòng)值為100~13lmm，用于壓制無(wú)嵌件、形狀簡(jiǎn)單、厚度一般的塑件；</p><p>　　拉西格流動(dòng)值為131~150mm，用于壓制中等復(fù)雜程度的塑件；拉西格流動(dòng)值為150~180mm，用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型腔很深、嵌件較多的薄壁塑件或用于壓注成形。</p><p>

60、　　3、比體積(比容)與壓縮率 </p><p>　　比體積是單位質(zhì)量的松散塑料所占的體積；壓縮率為塑料與塑件兩者體積或比體積之比值，其值恒大于1。</p><p>　　比體積與壓縮率均表示粉狀或短纖維塑料的松散程度，可用來(lái)確定壓縮模加料腔容積的大小。</p><p>　　比體積和壓縮率較大時(shí)，則要求加料腔體積大，同時(shí)也說(shuō)明塑料內(nèi)充氣多，排氣困難，成形周期長(zhǎng)，生產(chǎn)率

61、低；比體積和壓縮率較小時(shí)，有利于壓錠和壓縮、壓注。但比體積太小，則以容積法裝料則會(huì)造成加料量不準(zhǔn)確。各種塑料的比體積和壓縮率是不同的，同一種塑料，其比體積和壓縮率又與塑料形狀、顆粒度及其均勻性不同而異。 4、水分和揮發(fā)物含量</p><p>　　熱固性塑料中的水分和揮發(fā)物來(lái)自?xún)煞矫?，一是塑料生產(chǎn)過(guò)程遺留下來(lái)及成形前在運(yùn)輸、儲(chǔ)存時(shí)吸收的；二是成形過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物。若成

62、形時(shí)塑料中的水分和揮發(fā)物過(guò)多又處理不及時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題：流動(dòng)性增大、易產(chǎn)生溢料，成形周期長(zhǎng)，收縮率大，塑件易產(chǎn)生氣泡、組織疏松、翹曲變形、波紋等缺陷。</p><p>　　此外，有的氣體對(duì)模具有腐蝕作用，對(duì)人體有刺激作用，因此必須采取相應(yīng)措施，消除或抑制有害氣體的產(chǎn)生，包括采取成形前對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱干燥處理、在模具中開(kāi)設(shè)排氣槽或壓制操作時(shí)設(shè)排氣工步、模具表面鍍鉻等措施。</p><p>

63、<b>　　5、固化特性</b></p><p>　　固化特性是熱固性塑料特有的性能，是指熱固性塑料成形時(shí)完成交聯(lián)反應(yīng)的過(guò)程。固化速度不僅與塑料品種有關(guān)，而且與塑件形狀、壁厚、模具溫度和成形工藝條件有關(guān)，采用預(yù)壓的錠料、預(yù)熱、提高成形溫度，增加加壓時(shí)間都能加快固化速度。此外，固化速度還應(yīng)適應(yīng)成形方法的要求。例如壓注或注射成形時(shí)，應(yīng)要求在塑化、填充時(shí)交聯(lián)反應(yīng)慢，以保持長(zhǎng)時(shí)間的流動(dòng)狀態(tài)。但當(dāng)充滿(mǎn)

64、型腔后，在高溫、高壓下應(yīng)快速固化。固化速度慢的塑料，會(huì)使成形周期變長(zhǎng)，生產(chǎn)率降低；固化速度快的塑料，則不易成形大型復(fù)雜的塑件。</p><p>　　第四節(jié) 常用塑料的特性與用途</p><p><b>　　一、聚乙烯（PE）</b></p><p><b>　　（1）基本特性</b></p><p&g

65、t;　　聚乙烯塑料的產(chǎn)量為塑料工業(yè)之冠，其中以高壓聚乙烯的產(chǎn)量最大。聚乙烯樹(shù)脂為無(wú)毒、無(wú)味，呈白色或乳白色，柔軟、半透明的大理石狀粒料，密度為0.91~0.969/cm³，為結(jié)晶型塑料。</p><p>　　聚乙烯按聚合時(shí)所采用壓力的不同，可分為高壓、中壓和低壓聚乙烯。高壓聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)不是單純的線(xiàn)型，而是帶有許多支鏈的樹(shù)枝狀分子。因此它的結(jié)晶度不高（結(jié)晶度僅60%~70%），密度較低，相對(duì)分子質(zhì)量較

66、小，常稱(chēng)為低密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度等都較低。但是它的介電性能好，具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性，成形加工性能也較好。中、低壓聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)是支鏈很少的線(xiàn)型分子，其相對(duì)分子質(zhì)量、結(jié)晶度較高（高達(dá)87%~95%），密度大，相對(duì)分子質(zhì)量大，常稱(chēng)為高密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度等郡較高，但柔軟性、耐沖擊性及透明性、成形加工性能都較差。</p><p>　　聚乙烯的吸水性極小，且介電性能與溫

67、度、濕度無(wú)關(guān)。因此，聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料，在介電性能上只有聚苯乙烯、聚異丁烯及聚四氟乙烯可與之相比。</p><p><b>　　（2）主要用途</b></p><p>　　低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等；中壓聚乙烯最適宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶類(lèi)、包裝用的薄膜以及各種注射成形制品和旋轉(zhuǎn)成形制品，也可用

68、在電線(xiàn)電纜上面；高壓聚乙烯常用于制作塑料薄膜（理想的包裝材料）、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電纜外皮等。</p><p><b>　　（3）成形特點(diǎn)</b></p><p>　　成形收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、翹曲。應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定；流動(dòng)性好且對(duì)壓力變化敏感；宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分；冷卻速度慢，因此必須充分

69、冷卻，模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模。</p><p><b>　　二、聚丙烯（PP）</b></p><p><b>　　（1）基本特性</b></p><p>　　聚丙烯無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。密度僅為0.90~0.91g/cm³。它不吸水，光澤好

70、，易著色。</p><p>　　聚丙烯具有聚乙烯所有的優(yōu)良性能，如卓越的介電性能、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性，宜于成形加工等；還具有聚乙烯所沒(méi)有的許多性能，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。如用聚丙烯注射成形一體鉸鏈（蓋和本體合一的各種容器），經(jīng)過(guò)70,000,000次開(kāi)閉彎折末產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯熔點(diǎn)為164°C~170°

71、;C，耐熱性好，能在100°C以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。其低溫使用溫度達(dá)-15°C，低于-35°C時(shí)會(huì)脆裂。聚丙烯的高頻絕緣性能好，而且由于其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響，但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加人防老化劑。</p><p><b>　?。?）主要用途</b></p><p>　　聚丙烯可用做各種機(jī)械零件如法蘭、

72、接頭、泵葉輪、汽車(chē)零件和自行車(chē)零件;可作為水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層；可制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。</p><p><b>　?。?）成形特點(diǎn)</b></p><p>　　成形收縮范圍及收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強(qiáng)；流動(dòng)性極好，易于成形，熱容量大，注射成形模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷

73、卻回路，注意控制成形溫度。料溫低時(shí)方向性明顯，尤其是低溫、高壓時(shí)更明顯。聚丙烯成形的適宜模溫為80°C左右，不可低于50°C，否則會(huì)造成成形塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生翹曲和變形。</p><p>　　三、聚氯乙烯（PVC）</p><p><b>　　(1) 基本特性</b></p><p>　　聚氯乙

74、烯是世界上產(chǎn)量最高的塑料品種之一。其原料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。其樹(shù)脂為白色或淺黃色粉末，形同面粉，造粒后為透明塊狀，類(lèi)似明礬。</p><p>　　根據(jù)不同的用途加大不同的添加劑，聚氯乙烯塑件可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹(shù)脂中加大適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)制品。純聚氯乙烯的密度為1.4g/cm³，加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范圍一般為1.15~2.00

75、 g/cm³。</p><p>　　硬聚氯乙烯不含或含有少量增塑劑。它的機(jī)械強(qiáng)度頗高，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能，可單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料；其介電性能好，對(duì)酸堿的抵抗能力極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好;但成形比較困難，耐熱性不高。</p><p>　　軟聚氯乙烯含有較多的增塑劑，柔軟且富有彈性，類(lèi)似橡膠，但比橡膠更耐光、更持久。在常溫下其彈性不及橡膠，但耐蝕性?xún)?yōu)于橡膠，不怕濃酸、濃堿的破

76、壞，不受氧氣及臭氧的影響，能耐寒冷。成形性好，但耐熱性低，機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及介電性能等都不及硬聚氯乙烯，且易老化。</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用做低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也較好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體，使聚氯乙烯變色，所以其應(yīng)用范圍較窄，使用溫度一般在-15°C ~55°C之間。</p><p

77、><b>　　（2）主要用途</b></p><p>　　由于聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機(jī)等。聚氯乙烯的硬板廣泛用于化學(xué)工業(yè)上制作各種貯槽的襯里、建筑物的瓦楞板、門(mén)窗結(jié)構(gòu)、墻壁裝飾物等建筑用材；由于電絕緣性能良好，可在電氣、電子工業(yè)中用于制造插座、插頭、開(kāi)關(guān)和電纜。在日常生活中，用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。</p>

78、<p><b>　?。?）成形特點(diǎn)</b></p><p>　　它的流動(dòng)性差，過(guò)熱時(shí)極易分解，所以必須加大穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，并嚴(yán)格控制成形溫度及熔料的滯留時(shí)間。成形溫度范圍小，必須嚴(yán)格控制料溫，模具應(yīng)有冷卻裝置；采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機(jī)。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，澆口截面宜大，不得有死角滯料。模具應(yīng)冷卻，其表面應(yīng)鍍鉻。</p><p>　　四、聚苯乙烯（PS）

79、</p><p><b>　?。?） 基本特性</b></p><p>　　聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無(wú)色、透明、有光澤、無(wú)毒無(wú)味，落地時(shí)發(fā)出清脆的金屬聲，密度為1.054 g/cm³。聚苯乙烯是目前最理想的高頻絕緣材料，可以與熔融的石英相比美。</p><p>　　它的化學(xué)穩(wěn)定性良好，能耐堿、硫酸、磷

80、酸、10%-30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用，對(duì)水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。它的耐熱性低，只能在不高的溫度下使用，質(zhì)地硬而脆，塑件由于內(nèi)應(yīng)力而易開(kāi)裂。聚苯乙烯的透明性很好，透光率很高，光學(xué)性能僅次于有機(jī)玻璃。它的著色能力優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。</p><p>　　為了提高聚苯乙烯的耐熱性和降低其脆性，常用改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物，從而大大擴(kuò)

81、大了聚苯乙烯的用途。</p><p><b>　?。?）主要用途</b></p><p>　　聚苯乙烯在工業(yè)上可用做儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等；在電氣方面用做良好的絕緣材料、接線(xiàn)盒、電池盒等；在日用品方面廣泛用于包裝材料、各種容器、玩具等。</p><p><b>　?。?）成形特點(diǎn)</b></p>

82、;<p>　　聚苯乙烯性脆易裂，易出現(xiàn)裂紋，所以成形塑件脫模斜度不宜過(guò)小，頂出要受力均勻；熱脹系數(shù)大，塑件中不宜有嵌件，否則會(huì)因兩者熱脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開(kāi)裂；由于流動(dòng)性好，應(yīng)注意模具間隙，防止成形飛邊，且模具設(shè)計(jì)中大多采用點(diǎn)澆口形式；宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成形并延長(zhǎng)注射時(shí)間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應(yīng)力，但料溫過(guò)高容易出現(xiàn)銀絲；料溫低或脫模劑多，則塑件透明性差。</p><p>　　五、丙

83、烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)</p><p><b>　　(1) 基本特性</b></p><p>　　ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，價(jià)格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的工程塑料之一。ABS無(wú)毒、無(wú)味，為呈微黃色或白色不透明粒料，成形的塑件有較好的光澤，密度為1.02~1.05 g/cm³。</p><

84、p>　　ABS是由于三種組分組成的，故它有三種組分的綜合力學(xué)性能，而每一組分又在其中起著固有的作用。丙烯腈使ABS具有良好的表面硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有優(yōu)良的成形加工性和著色性能。</p><p>　　ABS的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍等都高，尺寸穩(wěn)定性較好，具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70&#

85、176;C左右，熱變形溫度約為93°C左右。不透明，耐氣候性差，在紫外線(xiàn)作用下易變硬發(fā)脆。</p><p>　　根據(jù)ABS三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。</p><p><b>　　（2）主要用途</b></p><p>　　ABS在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼

86、、儀表盤(pán)、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等；汽車(chē)工業(yè)上用ABS制造汽車(chē)擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等，還可用ABS夾層板制作小轎車(chē)車(chē)身；ABS還可用來(lái)制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝餐器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。</p><p><b>　　（3）成形特點(diǎn)</b></p><p>　　ABS易吸水，使成形塑件表

87、面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此，成形加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理， 在正常的成形條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小；要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50 ~60°C，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60°C~80°C；ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短；ABS的表觀黏度對(duì)剪切速率的依賴(lài)性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用點(diǎn)澆口形式。</p><p><b>　　六、聚酰

88、胺（PA）</b></p><p><b>　　(1) 基本特性</b></p><p>　　聚酰胺通稱(chēng)尼龍(Nylon)。尼龍是含有酰胺基的線(xiàn)型熱塑性樹(shù)脂，尼龍是這一類(lèi)塑料的總稱(chēng)。根據(jù)所用原料的不同，常見(jiàn)的尼龍品種有尼龍1010、尼龍610、尼龍66、尼龍6、尼龍9、尼龍11等。</p><p>　　(2) 使用特性及用途<

89、/p><p>　　尼龍有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗拉、抗壓、耐磨。經(jīng)過(guò)拉伸定向處理的尼龍，其抗拉強(qiáng)度很高，接近于鋼的水平。因尼龍的結(jié)晶性很高，表面硬度大，摩擦系數(shù)小，故具有十分突出的耐磨性和自潤(rùn)滑性。它的耐磨性高于一般用做軸承材料的銅、銅合金、普通鋼等。尼龍耐堿、弱酸，但強(qiáng)酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍的缺點(diǎn)是吸水性強(qiáng)、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。其穩(wěn)定性較差，一般只能在80°C ~100°C之間使用

90、。</p><p>　　為了進(jìn)一步改善尼龍的性能，常在尼龍中加大減摩劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、玻璃纖維填料等，以克服尼龍存在的一些缺點(diǎn)，提高機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　尼龍廣泛用于工業(yè)上制作各種機(jī)械、化學(xué)和電器零件，如軸承、齒輪、滾子、輥軸、滑輪、泵葉輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、墊片、閥座、輸油管、儲(chǔ)油容器、繩索、傳動(dòng)帶、電池箱、電器線(xiàn)圈等零件，還可將粉狀尼龍熱噴到金屬零件表面上，以提

91、高耐磨性或作為修復(fù)磨損零件之用。</p><p><b>　?。?）成形特點(diǎn)</b></p><p>　　尼龍?jiān)陷^易吸濕，因此在成形加工前必須進(jìn)行干燥處理。尼龍的熱穩(wěn)定性差，干燥時(shí)為避免材料在高溫時(shí)氧化，最好采用真空干燥法；尼龍的熔融黏度低，流動(dòng)性好，有利于制成強(qiáng)度特別高的薄壁塑件，但容易產(chǎn)生飛邊，故模具必須選用最小間隙;熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差，易發(fā)生降解便塑件

92、性能下降，因此不允許尼龍?jiān)诟邷亓贤矁?nèi)停留過(guò)長(zhǎng)時(shí)間；尼龍成形收縮率范圍及收縮率大，方向性明顯，易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，因此應(yīng)嚴(yán)格控制成形工藝條件。</p><p>　　七、聚甲醛（POM）</p><p><b>　　(1) 基本特性</b></p><p>　　聚甲醛是繼尼龍之后發(fā)展起來(lái)的一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，其性能不亞于尼龍，而

93、價(jià)格卻比尼龍低廉。聚甲醛樹(shù)脂為白色粉末，經(jīng)造粒后為淡黃或白色，半透明有光澤的硬粒。聚甲醛有較高的抗拉、抗壓性能和突出的耐疲勞強(qiáng)度，特別適合于用做長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)承受外力的齒輪材料；聚甲醛尺寸穩(wěn)定、吸水率小，具有優(yōu)良的減摩、耐磨性能；能耐扭變，有突出 的回彈能力，可用于制造塑料彈簧制品；常溫下一般不溶于有機(jī)溶劑，能耐醛、酯、醚、烴及 弱酸、弱堿，耐汽油及潤(rùn)滑油性能也很好，但不耐強(qiáng)酸；有較好的電氣絕緣性能。</p><p&

94、gt;　　聚甲醛的缺點(diǎn)是成形收縮率大，在成形溫度下的熱穩(wěn)定性較差。</p><p><b>　　（2）主要用途</b></p><p>　　聚甲醛特別適合于制作軸承、凸輪、滾輪、輥?zhàn)?、齒輪等耐磨傳動(dòng)零件，還可用于制造汽車(chē)儀表板、汽化器、各種儀器外殼、罩蓋、箱體、化工容器、泵葉輪、鼓風(fēng)機(jī)葉片、配電盤(pán)、線(xiàn)圈座、各種輸油管、塑料彈簧等。</p><p&g

95、t;<b>　　(3) 成形特點(diǎn)</b></p><p>　　聚甲醛的收縮率大；它的熔融溫度范圍小，熟穩(wěn)定性差，因此過(guò)熱或在允許溫度下長(zhǎng)時(shí)間受熱，均會(huì)引起分解，分解產(chǎn)物甲醛對(duì)人體和設(shè)備都有害。聚甲醛的熔融或凝固十分迅速，熔融速度快，有利于成形，縮短成形周期，但凝固速度快會(huì)使熔料結(jié)晶化速度快，塑件容易產(chǎn)生熔接痕等表面缺陷。所以，注射速度要快，注射壓力不宜過(guò)高。其摩擦系數(shù)低、彈性高，淺側(cè)凹槽可采

96、用強(qiáng)制脫出，塑件表面可帶有皺紋花樣。</p><p>　　八、聚碳酸酯（PC）</p><p><b>　　（1）基本特性</b></p><p>　　聚碳酸酯為無(wú)色透明粒料，密度為1.02~1.05 g/cm³。聚碳酸酯是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，韌而剛，抗沖擊性在熱塑性塑料中名列前茅;成形零件可達(dá)到很好的尺寸精度并在很寬的溫度

97、范圍內(nèi)保持其尺寸的穩(wěn)定性;成形收縮率恒定為0.5%~0.8%；抗蠕變、耐磨、耐熱、耐寒；脆化溫度在-100°C以下，長(zhǎng)期工作溫度達(dá)120°C；聚碳酸酯吸水率較低，能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持較好的電性能。聚碳酸酯是透明材料，可見(jiàn)光的透光率接近90%。</p><p>　　其缺點(diǎn)是耐疲勞強(qiáng)度較差，成形后塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，容易開(kāi)裂。用玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯則可克服上述缺點(diǎn)，使聚碳酸酯具有更好的力學(xué)性能，

98、更好的尺寸穩(wěn)定性，更小的成形收縮率，并可提高耐熱性和耐藥性，降低成本。</p><p><b>　　(2) 主要用途</b></p><p>　　在機(jī)械上主要用做各種齒輪、蝸輪、蝸桿、齒條、凸輪、軸承、各種外殼、蓋板、容器、冷凍和冷卻裝置零件等。在電氣方面，用做電機(jī)零件、風(fēng)扇部件、撥號(hào)盤(pán)、儀表殼、接線(xiàn)板等。聚碳酸酯還可制作照明燈、高溫透鏡、視孔鏡、防護(hù)玻璃等光學(xué)零件。

99、</p><p><b>　　(3) 成形特點(diǎn)</b></p><p>　　雖然吸水性小，但高溫時(shí)對(duì)水分比較敏感，會(huì)出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度下降現(xiàn)象，所以加工前必須干燥處理，而且最好采用真空干燥法；熔融溫度高，熔體黏度大，流動(dòng)性差，所以成形時(shí)要求有較高的溫度和壓力；熔體黏度對(duì)溫度十分敏感，一般用提高溫度的方法來(lái)增加熔融塑料的流動(dòng)性。</p><p>

100、;　　九、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）</p><p><b>　　(1) 基本特性</b></p><p>　　聚甲基丙烯酸甲酯俗稱(chēng)“有機(jī)玻璃”，是一種透光塑料，具有高度的透明性和優(yōu)異的透光性，透光率達(dá)92%，優(yōu)于普通硅玻璃。</p><p>　　有機(jī)玻璃密度為1.18g/cm³，比普通硅玻璃輕一半。機(jī)械強(qiáng)度為普通硅玻璃的10倍以上

101、；它輕而堅(jiān)韌，容易著色，有較好的電氣絕緣性能；化學(xué)性能穩(wěn)定，能耐一般的化學(xué)腐蝕，但能溶于芳烴、氯代烴等有機(jī)溶劑；在一般條件下尺寸較穩(wěn)定。有機(jī)玻璃可制成棒、管、板等型材，供二次加工成塑件；也可制成粉狀物，供成形加工。其最大缺點(diǎn)是表面硬度低，容易被硬物擦傷拉毛。</p><p><b>　　(2) 主要用途</b></p><p>　　有機(jī)玻璃主要用于制造要求具有一定透明

102、度和強(qiáng)度的防震、防爆和觀察等方面的零件，如飛機(jī)和汽車(chē)的窗玻璃、飛機(jī)罩蓋、油杯、光學(xué)鏡片、透明模型、透明管道、車(chē)燈燈罩、油標(biāo)及各種儀器零件，也可用做絕緣材料、廣告銘牌等。</p><p><b>　　(3) 成形特點(diǎn)</b></p><p>　　為了防止塑件產(chǎn)生氣泡、混濁、銀絲和發(fā)黃等缺陷，影響塑件質(zhì)量，原料在成形前要很好地干燥；為了得到良好的外觀質(zhì)量，防止塑件表面出現(xiàn)