2020年22塑料的工艺性能参照模板
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塑料的工艺性能1.1 聚合物的热力学性能与加工工艺1 .聚合物的热力学性能聚合物的物理、力学性能与温度密切相关,当温度变化时,聚合物的受力行为发生变化,呈现出不同的力学状态,表现出分阶段的力学性能特点。
图2 一2 所示为线型无定形聚合物在恒应力作用下变形量与温度的关系曲线,也称为热力学曲线。
此曲线明显分为三个阶段,即线型无定形聚合物常存在的三种物理状态:玻璃态、高弹态和猫流态。
在温度较低时(温度低于T : ) ,曲线基本上是水平的,变形量小,而且是可逆的;但弹性模量较高,聚合物处于此状态时表现为玻璃态。
此时,物体受力的变形符合胡克定律,应变与应力成正比,并在瞬时达到平衡。
当温度上升时(温度在T 。
至T ,间),曲线开始急剧变化,但很快趋于水平。
聚合物的体积膨胀,表现为柔软而富有弹性的高弹态(或橡胶态)。
此时,变形量很大,而弹性模量显著降低,外力去除后变形量可以回复,弹性是可逆的。
如果温度继续上升(温度高于Tf ) ,变形迅速发展,弹性模量再次很快下降,聚合物即产生私性流动,成为勃流态。
此时变形是不可逆的,物质成为液体。
这里,T :为玻璃态与高弹态间的转变温度,称为玻璃化温度;T .为高弹态与猫流态的转变温度,称为猫流沮度。
在常温下,玻璃态的典型材料是有机玻璃,高弹态的典型材料是橡胶,勃流态的典型材料是熔融树脂(如猫合剂)。
聚合物处于玻璃态时硬而不脆,可作为结构件使用。
但塑料的使用温度不能太低,当温度低于T 卜时,物理性能发生变化,在很小的外力作用下就会发生断裂,使塑料失去使用价值。
通常称T ‘为脆化温度,它是塑料使用的下限温度。
当温度高于T .时,塑料不能保持其尺寸的稳定性和使用性能,因此,几是塑料使用的上限温度.显然,从使用的角度看,TL 与T 。
间的范围越宽越好。
当聚合物的温度升到如图2 一2 所示中的Td 温度时,便开始分解,所以称Td 为分解温度。
聚合物在T 「一Td 温度范围内是猫流态,塑料的成型加工就是在这个范围内进行的。
常见工程塑料的物理性能和加工工艺一、P S(聚苯乙烯)1 .PS 的性能:PS为无定形聚合物,流动性好,吸水率低(小于00.2%),是一种易于成型加工的透明塑料。
其制品透光率达88-92%, 着色力强, 硬度高。
但PS制品脆性大,易产生内应力开裂,耐热性较差(60-80C), 无毒, 比重1.04g\cm3 左右(稍大于水)。
成型收缩率(其值一般为0.004—0.007in/ in),透明PS——这个名称仅表示树脂的透明度,而不是结晶度。
(化学和物理特性:大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。
PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。
它能够抵抗水、稀释的无机酸, 但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀, 而且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。
)2 .PS的工艺特点:PS熔点为166 C ,加工温度一般在185-215 C为宜,熔化温度180~280 C,对于阻燃型材料其上限为250 C ,分解温度约为290 C ,故其加工温度范围较宽。
模具温度40~50C ,注射压力:200~600bar,注射速度建议使用快速的注射速度, 流道和浇口能够使用所有常规类型的浇口。
PS料在加工前,除非储存不当,一般不需要干燥处理。
如果需要干燥,建议干燥条件为80C、2~3小时。
因PS比热低,其制作一些模具散热即能很快冷凝固化, 其冷却速度比一般原料要快, 开模时间可早一些。
其塑化时间和冷却时间都较短, 成型周期时间会减少一些;PS制品的光泽随模温增加而越好。
3.典型应用范围:包装制品(容器、罩盖、瓶类)、一次性医药用品、玩具、杯、刀具、磁带轴、防风窗以及许多发泡制品——鸡蛋箱。
肉类和家禽包装盘、瓶子标签以及发泡PS 缓冲材料, 产品包装, 家庭用品(餐具、托盘等) , 电气(透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等)。
二、HIPS(改性聚苯乙烯)1. HIPS的性能:HIPS为PS的改性材料,分子中含有5-15%橡胶成份,其韧性比PS 提高了四倍左右, 冲击强度大大提高(高抗冲击聚苯乙烯) ,已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。