塑料的组成与分类
- 格式:doc
- 大小:78.00 KB
- 文档页数:11
塑料的分类、成分及特性塑料是一种用途广泛的合成高分子材料,在我们的日常生活中塑料制品比比皆是。
从我们起床后使用的洗漱用品、早餐时用的餐具,到工作学习时用的文具、休息时用的座垫、床垫,以及电视机、洗衣机、计算机的外壳,还有夜晚给我们带来光明的各种造型的灯具……塑料以它优异的性能逐步地代替了许多已经使用了几十年、几百年的材料和器皿,成为人们生活中不可缺少的助手。
塑料集金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性,橡胶的弹性和韧性于一身,因此除了日常用品外,塑料更广泛地应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。
一、塑料的分类塑料种类很多,到目前为止世界上投入生产的塑料大约有三百多种。
塑料的分类方法较多,常用的有两种:1、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料热塑性塑料分子结构都是线型结构,在受热时发生软化或熔化,可塑制成一定的形状,冷却后又变硬。
在受热到一定程度又重新软化,冷却后又变硬,这种过程能够反复进行多次。
如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
热塑性塑料成型过程比较简单,能够连续化生产,并且具有相当高的机械强度,因此发展很快。
热固性塑料的分子结构是体型结构,在受热时也发生软化,可以塑制成一定的形状,但受热到一定的程度或加入少量固化剂后,就硬化定型,再加热也不会变软和改变形状了。
热固性塑料加工成型后,受热不再软化,因此不能回收再用,如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。
热固性塑料成型工艺过程比较复杂,所以连续化生产有一定的困难,但其耐热性好、不容易变形,而且价格比较低廉。
2、根据塑料的用途不同分为通用塑料和工程塑料通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料,主要包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品种。
人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。
工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。
例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚酰亚胺等。
塑料品种全分类指南
塑料一般是指合成高分子材料,是一种高分子复合材料,可在一些环
境中用来替代金属、玻璃、质地坚硬的物质。
它们可通过熔融成型或其他
方式加工成型,可作为容器、零件、外壳等材料使用。
塑料可按物理性能、化学性质或加工方式分类,主要包括以下几类:
1、聚酯:聚酯是一类热可塑性高分子材料,是由聚酯基和稀土酯骨
架组成的高分子化合物。
聚酯类型很多,主要有聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯
乙烯、聚胺乙烯、聚氨酯、聚酯纤维素等。
聚酯具有良好的耐热性、耐腐
蚀性和耐磨性,是一种优质的工程塑料。
2、聚乙烯:聚乙烯是一类由乙烯单体聚合而成的高分子材料。
聚乙
烯具有良好的抗冲击性、抗张性、耐温度性和耐腐蚀性,可用于制造容器、管件、管道以及建筑、家具、仪表材料等。
3、聚氨酯:聚氨酯是一种合成高分子材料,由醋酸和多氟乙烯加成
的聚氨酯树脂经加热熔融而成。
它具有优异的抗冲击性和耐低温性,是用
于应用需要耐冲击性能和耐冷热性能的良好材料。
4、聚碳酸酯:聚碳酸酯,是一类热可塑性高分子材料,由乙烯或苯
乙烯单体与甲醛反应生成。
塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特点一、塑料的定义塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为主要成分,在一定的温度和压力条件下,可塑制成一定形状,当外力解除后,在常温下仍能保持其形状不变的材料。
二、塑料的组成和分类塑料的主要成分是树脂,约占塑料总量的40%〜100%。
1、热塑性塑料:树脂为线型或支链型大分子链的结构。
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(俗称尼龙)(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(A/S)、聚酯(PETP 聚对苯二甲酸丁二醇酯,PBTP聚对苯二甲酸乙二醇酯)2、热固性塑料酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、氨基树脂、醇酸树脂、烯丙基树脂、脲甲醛树脂(UF)、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯(UP)、硅树脂、聚氨酯(PUR)3、通用塑料聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂、氨基树脂4、工程塑料广义:凡可作为工程材料即结构材料的塑料。
狭义:具有某些金属性能,能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能的塑料。
通用工程塑料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其改性产品。
特种工程塑料(高性能工程塑料):耐高温、结构材料。
聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮类、离子交换树脂、耐热环氧树脂5、功能塑料(特种塑料)具有耐辐射、超导电、导磁和感光等特殊功能的塑料。
氟塑料、有机硅塑料6、结晶型塑料分子规整排列且保持其形状的塑料。
PE、PP、PA7、非结晶型塑料长链分子绕成一团(对热塑性塑料)或结成网状(对热固性塑料),且保持其形状的塑料。
塑料材料的分类和识别培训教案:一:塑料基本概念塑料:塑料是一般指以合成或天然的高分子化合物(树脂)为基本成分,可在一定条件下塑化成型,而产品最终形状能保持不变的材料,他的组成除了高聚物为主要成分外,还根据需要可能含有某些具有特定用途的助剂,助剂主要有填料、增塑剂、着色剂、稳定剂等。
二、塑料的分类塑料有多种的分类方法,一般说来有以下两种:1、按照塑料的使用特性分类:可分为通用塑料、工程塑料和功能塑料。
(1):通用塑料:一般作为非结构材料使用,其产量大,价格底,但性能一般,主要有聚乙烯,聚丙烯、聚苯乙烯,酚醛塑料和氨基塑料等。
(2):工程塑料:一般作为非结构材料使用,能在较广的温度范围承受机械应力和较为苛刻的化学物理环境中使用的材料。
如聚酰胺,聚碳酸,聚甲醛和聚苯醚等。
它们与通用塑料相比,具有优异的机械性能,电性能,化学性能,耐热性,耐磨性和尺寸稳定性等。
(3):功能塑料:是指用于特种环境下具有特种功能的塑料,如医用塑料,光敏塑料等。
2、按受热所呈现的基本行为分类可将塑料分为热固性和热塑性塑料。
(1):热塑性塑料:在特定温度范围内,能反复加热软化却硬化的塑料。
这类塑料基本是以聚合反应所得到的材料(树脂)为基础制成的,受热时不产生化学交联。
因而当它再一次受热时仍具有可塑性,如聚乙烯,聚丙烯、聚苯乙烯,聚碳酸酯等。
(2):热固性塑料:是指受热后能成为不熔性物质的塑料,这类塑料基本以缩聚反映所得到的树脂为基础制成,受热时发生化学变化使线型分子结构的树脂转变为体形结构的高分子化合物,当它再次受热时,就不再具有可塑性,如酚醛塑料和氨基塑料等。
三、注塑成型注塑成型又称注塑模塑,是塑料成型物料在注塑机加热料筒中塑化后,由螺杆注射到闭合模具的型腔中形成制品的成型方法。
注塑成型主要是通过注塑机和模具来完成的,通常把材料,注塑机、模具和工艺称为注塑四要素,而把成型压力,温度,周期称为注塑三原则。
注塑成型是热塑性塑料的重要方法之一,采用此法成型的制品约占全部塑料制品的30%~~35%,近年来,在通过的注塑成型基础上,又发展了其他许多先进的注塑方法,以适应新塑料品种及新塑料制品的工艺要求,如共注塑成型,反应注塑成型,流动注塑成型,旋转注塑成型,吹注塑成型及结构发泡注塑成型等。
(一)塑料的定义及组成塑料是以树脂为主要成分,加入各种能够改善其加工或使用性能的添加剂(助剂),在一定温度、压力和溶剂作用下,能够塑制成设计要求的形状,并可在常温、常压下保持此形状的一类材料。
共同的特点是:①在一定条件下具有塑性,即连续变形的能力;②主体成分为树脂;③常温、常压下为具有一定强度和固定形状的塑性和刚性材料。
对一般技术人员来说,想要有效地使用塑料,或在塑料制品生产时能充分利用其基本特性,并不一定需要深知道结构,只要对其内部结构有一般的了解,知道不同种类不同牌号塑料之间的性能差别,就可以合理地应用塑料。
通常认为聚合物和塑料含义相同,实际上它们之间是有区别的。
聚合物是聚合过程所产生的纯材料,很少单独使用,只在参入添加剂后才在工业中应用。
有添加剂的材料称为塑料。
树脂——是塑料的主要成分,为纯聚合物,由小分子单体聚合而成,它决定着塑料的主要功能。
按其来源可分为天然树脂和合成树脂。
来至大自然的树脂叫做天然树脂,它包括沥青、蛋白质、虫胶、松香等等。
合成的大分子、或称长链分子,是由千百个被称为“单体”的分子单元结合在一起而形成的。
将单体结合在一起的过程称为“聚合”。
大分子中单体的数量称为“聚合度”。
“降解”就是聚合度下降,也就是大分子中单体分子数量减少,或组成物质的分子质量下降。
合成树脂种类繁多,可上千种。
组成物质的分子质量在10000以上的聚合物,就是我们常说的高分子材料。
高分子材料包括:塑料、橡胶、纤维等三大类。
决大多数塑料中都加入各种不同的添加剂(助剂),以改善其性能(加工和使用性能)。
添加剂又称助剂,常用的有:增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、填料及发泡剂等等。
不加助剂的塑料称为单组分塑料(如PTFE),可以说是纯聚合物,否则叫做多组分塑料。
(二)塑料的分类①根据热行为不同(按加热性质分类):可分为热塑性材料;热固性材料。
1.热塑性塑料:在热塑性塑料中,各长分子链之间是靠较弱的范德瓦尔力维持在一起的。
塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特点一、塑料的定义塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为主要成分,在一定的温度和压力条件下,可塑制成一定形状,当外力解除后,在常温下仍能保持其形状不变的材料。
二、塑料的组成和分类塑料的主要成分是树脂,约占塑料总量的40%~100%。
1、热塑性塑料:树脂为线型或支链型大分子链的结构。
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(俗称尼龙)(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(A/S)、聚酯(PETP 聚对苯二甲酸丁二醇酯,PBTP聚对苯二甲酸乙二醇酯)2、热固性塑料酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、氨基树脂、醇酸树脂、烯丙基树脂、脲甲醛树脂(UF)、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯(UP)、硅树脂、聚氨酯(PUR)3、通用塑料聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂、氨基树脂4、工程塑料广义:凡可作为工程材料即结构材料的塑料。
狭义:具有某些金属性能,能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能的塑料。
通用工程塑料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其改性产品。
特种工程塑料(高性能工程塑料):耐高温、结构材料。
聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮类、离子交换树脂、耐热环氧树脂5、功能塑料(特种塑料)具有耐辐射、超导电、导磁和感光等特殊功能的塑料。
氟塑料、有机硅塑料6、结晶型塑料分子规整排列且保持其形状的塑料。
PE、PP、PA7、非结晶型塑料长链分子绕成一团(对热塑性塑料)或结成网状(对热固性塑料),且保持其形状的塑料。
塑胶(塑料)(塑料)材料分类详解1塑胶(塑料)材料塑胶(塑料)是由低分子有机化合物(如:乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯、乙烯醇等)在一定条件下聚合而成的高分子有机化合物(聚合物)。
构成塑胶(塑料)的分子,由于分子量都是在10000以上的高分子,所以说塑胶(塑料)是高分子化合物(高聚物)。
一般塑胶(塑料)分子中都含有碳(C)原子和氢(H)原子,有的塑胶(塑料)分子结构中含有少量的氧(O)、硫(S)原子。
塑胶(塑料)的基本原料是低分子碳、氢化合物,它是从石油、天然气或煤裂解物中提炼和合成出来的人造树脂。
1.1塑胶(塑料)分类:1.1.1按塑胶(塑料)的应用领域分类一般分为通用塑胶(塑料)和工程塑胶(塑料):通用塑胶(塑料)只可作为一般非结构性材料使用,其产量大、价格相对低廉、性能一般,多用于制做日用品。
(如:PE、PP、PVC 、PS 、PMMA 、EVA等)工程塑胶(塑料)是指具有较高力学性能及耐高温、耐腐蚀,可以作为结构性材料,具有优异的综合性能(包括:机械性能、电性能、耐热性能、耐化学性能等),可在较宽阔的温度范围内和较长的时间内能良好地保持这种性能,并能在承受机械应力和较为苛刻的化学、物理环境中长期使用。
被公认的七大工程塑胶(塑料)为:ABS、PC、PC/ABS、POM、PA、PET、PBT、PPO等,工程塑胶(塑料)的产量相对较少,价格较贵。
另外,还有功能塑胶(塑料)(如:LCP、人造器官等)、纳米塑胶(塑料)、降解塑胶(塑料)等。
1.1.2 按塑胶(塑料)的结晶形态分类一般分为结晶型塑胶(塑料)和无定型塑胶(塑料)结晶型塑胶(塑料)是指在适当的条件下,分子能产生某种几何结构的塑胶(塑料)(如:PE、PP、PA、POM、PET、PBT 等),大多数的属于部分结晶态。
无定型塑胶(塑料)是指分子形状和分子相互排列不呈晶体结构,而呈无序状态的塑胶(塑料)(如:ABS、PC、PC/ABS、PVC、PS、PMMA、EVA、AS等),非结晶性塑胶(塑料)在各个方向上表现的力学特性是相同的(各向同性)。
一、塑料材料概述1. 塑料的定义:塑料是由合成或天然高分子化合物组成的材料,具有可加工成各种形状并可保持长期形状的特性。
2. 塑料的特性:轻质、耐腐蚀、绝缘性能好、成型工艺灵活、耐低温性好等。
3. 塑料的分类:根据来源可以分为合成塑料和天然塑料;根据成型方法可以分为热塑性塑料和热固性塑料。
二、塑料的成分1. 高分子聚合物:多种聚合物的共聚或接枝成型,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
2. 助剂:包括增塑剂、稳定剂、填充剂、色料等,用于改善塑料的性能和外观。
三、塑料配比技术1. 配比的概念:指的是将塑料原料按照一定的比例混合搅拌,以制备所需的塑料制品。
2. 配比的目的:确保塑料制品的质量稳定,提高生产效率,减少成本。
3. 配比的原则:根据塑料的性能和产品的要求,确定合适的成分比例;确保材料充分混合,避免出现分层或结块。
四、塑料配比的方法1. 实验室试验:通过实验室试验确定各种成分在不同比例下的配比效果,寻找最佳的配比比例。
2. 数学配比法:利用数学方法计算各种成分的理论比例,根据实际情况做出调整。
3. 经验配比法:结合生产经验,根据原材料性能、生产设备和产品要求,确定合适的配比比例。
五、常见的塑料配比方法1. 聚烯烃材料的配比:聚烯烃材料的配比一般以聚烯烃为主体,辅以增塑剂、稳定剂、填充剂等。
2. 聚氯乙烯材料的配比:聚氯乙烯材料的配比需要考虑其耐候性和耐热性,常用的助剂包括热稳定剂和紫外线吸收剂。
3. 聚苯乙烯材料的配比:聚苯乙烯材料的配比常使用发泡剂和颜料,以改善其密度和外观。
1. 原材料的选择:根据产品的要求和性能,选用合适的聚合物、助剂等原材料。
2. 配比的精度:确保配比的精度,避免由于原料比例不准确导致产品质量不稳定。
3. 搅拌的技术要求:保证材料的充分混合,防止出现分层或结块的情况。
七、塑料配比技术的发展趋势1. 精密配比技术:利用先进的控制技术和自动化设备,实现塑料配比的精确控制,提高生产效率。
塑料的分类及其应用范围
塑料是一种由高分子化合物组成的合成材料,经过塑化工艺加工而成。
它具有轻便、耐用、可塑性强的特点,被广泛应用于众多领域。
一、塑料的主要分类
根据塑料的化学结构和性质,可以将其分为以下几类:
1. 聚乙烯(PE):聚乙烯是一种常见的塑料,具有良好的韧性和耐腐蚀性,广泛用于塑料袋、瓶子、管道等制品的制造。
2. 聚丙烯(PP):聚丙烯是另一种常见的塑料,具有较高的熔融温度和良好的耐热性,常用于制造、家具等。
3. 聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是一种常见的塑料,具有耐候性和抗酸碱性能,主要用于制造建筑材料、电缆、地板等。
4. 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯是一种透明、硬质的塑料,被广泛用于制造保温杯、电器外壳等。
5. 聚酯(PET):聚酯是一种常见的塑料,有很高的耐热性和耐化学性,常用于制造纤维、瓶子等。
二、塑料的应用范围
塑料作为一种多功能材料,被广泛应用于各个行业和领域。
以下是塑料的一些主要应用范围:
1. 包装行业:塑料袋、瓶子、包装膜等,被广泛用于食品、化妆品、药品等产品的包装。
2. 建筑行业:塑料管道、塑料板材等,用于供水管道、隔音板等的制造和建筑装饰。
3. 电子电器行业:塑料外壳、电缆、连接器等,被广泛用于电子产品和电气设备的制造和组装。
4. 汽车行业:塑料零部件、内饰件等,用于汽车生产中的外观和功能部件。
5. 纺织行业:聚酯纤维、尼龙纤维等,用于制造服装、家纺产品等。
综上所述,塑料具有广泛的应用范围,对于现代社会的发展起到了重要的推动作用。
参考文献:。
第2章常用塑料材料2.1 塑料的组成与工艺特性一、塑料的组成塑料的基本组成:塑料是以合成树脂为主要成分,加入适量的添加剂组成的。
(1)合成树脂合成树脂是由低分子化合物经聚合反应所获得的高分子化合物,如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
树脂受热软化后,可将塑料的其他组分加以粘合,并决定塑料的主要性能,如物理性能、化学性能、力学性能及电性能等。
塑料中树脂含量为40%-100%。
(2)添加剂添加剂包括填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等。
塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。
助剂类别繁多,约有上百种。
品种成千上万。
助剂的选择与应用,必须兼顾应用对象种类、加工方式、制品特征及配合组分等多种因素。
选择助剂时应考虑以下几个问题:1)助剂与制品的配伍性助剂应与聚合物匹配,这是选用助剂时首先要考虑的问题。
助剂与聚合物的配伍性包括它们之间的相容性以及对稳定性方面的影响。
一般地说,助剂必须长期,稳定、均匀地存在于制品中才能发挥其应用的效能。
所以通常要求所选择的助剂与聚合物要有良好的相容性。
如果相容性不好,助剂就容易析出。
固体助剂的析出俗称为“喷霜”,液体助剂的析出则称作“渗出”或“出汗”。
助剂析出后不仅失去作用,而且影响制品的外观和手感。
助剂与聚合物的相容性主要取决于它们结构的相似性。
并非要求所有的助剂都必须与聚合物有良好的相容性。
如无机填充剂和无机颜料,它们不溶于聚合物,无相容性而言,它们在聚合物中的分散是非均相的,不全析出。
对这类助剂则要求它们细度小、分散性好。
也不是所有的助剂与聚合物的相容性愈大愈好。
如润滑剂的相容性如果过大,就会起到增塑剂的作用,造成聚合物的软化。
助剂与聚合物配伍性的另一个重要问题是它们在稳定性方面的影响。
有些聚合物(如聚氯乙烯)的分解产物是酸性的(放出HCl),会使一些助剂失效,如与碱性助剂成盐。
注塑件、吹塑件知识一、塑料的组成、分类和使用性能1、塑料的组成2、塑料的分类(1)根据塑料中树脂的分子结构和热性能分类,可将塑料分成两大类:热塑性塑料和热固性塑料。
a)热塑性塑料这种塑料中树脂的分子结构是线型或支链型结构。
它在加热时可塑制成一定形状的塑件,冷却后保持己定型的形状。
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、有机玻璃等都属热塑性塑料。
b)热固性塑料在受热之初具有可塑性和可溶性,可塑制成为一定形状的塑件。
当继续加热时,变得既不熔融,也不溶解,塑件形状固定下来不再变化。
如:酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、有机硅塑料、硅酮塑料等属于热固性塑料。
(2)根据塑料性能及用途分类a)通用塑料产量大、用途广、价格低的塑料。
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种,它们的产量占塑料总产量的一半以上,构成了塑料工业的主体。
b)工程塑料在工程技术中用作结构材料的塑料。
特点:高强度耐磨性、耐腐蚀、自润滑、尺寸稳定等。
越来越多地代替金属作某些机械零件。
目前常用的工程塑料包括聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS等。
c)增强塑料在塑料中加入玻璃纤维等填料作为增强材料,以进一步改善材料的力学性能和电性能。
它具有优良的力学性能,比强度和比刚度高。
d)特殊塑料具有某些特殊性能的塑料。
如有机硅树脂、环氧树脂、导电塑料、导磁塑料、导热塑料等。
3、塑料的使用性能(1)密度小(2)比强度和比刚度高(3)化学稳定性好(4)电绝缘、绝热、绝声性能好(5)耐磨和自润滑性好(6)粘结能力强(7)成型和着色性能好(8)多种防护性能(9)耐热性较差,一般塑料的工作温度仅100°C左右,否则会降解、老化。
(10)导热性较差,所以不能用在要求导热性好的场合。
(11)吸湿性大,容易发生水解老化。
(12)易老化,对于使用寿命较长的场合,选用金属件。
二、常用塑料的特性及用途1)、聚乙烯(PE)(1)基本特性聚乙烯塑料的产量为塑料工业之冠。
塑料的基本概念塑料是一种由高分子化合物组成的材料,其基本概念包括以下几个方面。
一、塑料的定义塑料是指在一定条件下,由单体或多体有机物聚合而成的高分子化合物,具有可塑性、可加工性和可成型性等特点。
二、塑料的组成塑料通常由聚合物和添加剂两部分组成。
其中,聚合物是指由单体通过聚合反应形成的高分子化合物,如聚乙烯、聚丙烯等;添加剂则是指为了改善或赋予塑料某些特定性能而加入的其他化学品,如增韧剂、稳定剂、填充剂等。
三、塑料的分类根据不同的分类标准,塑料可以分为多种类型。
按照来源可分为天然树脂和人造树脂;按照结构可分为线性聚合物和交联聚合物;按照加工方式可分为热塑性塑料和热固性塑料等。
四、塑料的特点1. 可塑性:即能够在一定温度范围内变形,并保持所形成形状不变。
2. 可加工性:即能够通过加热、压力等方式进行成型、切割、焊接等操作。
3. 可成型性:即能够通过模具或挤出机等设备将塑料制成所需形状。
4. 轻质:相对于金属材料而言,塑料具有较轻的重量,便于搬运和使用。
5. 耐腐蚀性:塑料通常具有较好的耐酸碱、耐氧化和耐腐蚀性能。
五、塑料的应用随着科技的进步和工业的发展,塑料已经广泛应用于各个领域。
例如,在包装行业中,塑料袋、保鲜膜等产品已经取代了传统的纸张和布料;在建筑行业中,PVC管道、隔热材料等产品也得到了广泛应用;在汽车制造行业中,ABS材料、聚碳酸酯等高强度塑料也得到了广泛应用。
综上所述,塑料是一种重要的高分子化合物,在现代工业生产和日常生活中扮演着重要角色。
它具有可塑性、可加工性和可成型性等特点,并且应用范围广泛,为人们的生产和生活带来了很多便利。
1.塑料的组成与分类塑料是以高分子量合成树脂为主要成分,在一定条件下(如温度、压力等)可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。
塑料都以合成树脂为基本原料,并加入填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成。
因此,不同品种牌号的塑料,由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同,则其使用及工艺特性也各不相同。
为此模具设计时必须了解所用塑料的工艺特性。
一、按受热时的行为分:1、热塑性塑料加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可塑的,可以反复进行。
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛,聚碳酸酯,聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚砜、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。
热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动,冷却变硬的过程是物理变化。
2、热固性塑料第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。
正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。
这种材料称为固性塑料。
热固性塑较的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三度的网状结构,不仅不能再熔融,在溶剂中也不能溶解。
酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、环氧、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。
二、按树脂合成时的反应类型分:按塑料中树脂合成时的反应类型,可将树脂分为聚合型树脂和缩聚型树脂,相应的塑料分别称为聚合型塑料和缩聚型塑料。
1、聚合型塑料树脂是由聚合反应制得。
这种树脂一般是由含有不饱和键,主要是双键的单体,借双键打开生成的:反应过程中无低分子产物释出。
聚烯烃、聚卤代烯烃、聚苯乙烯、聚甲醛、丙烯酸类塑料都属于聚合型塑料。
聚合型塑料都是热塑性塑料。
2、缩聚型塑料树脂是由缩聚反应制得。
这种树脂一般是由含有某种官能团(一般最少含有两个官能团)的单体,借官能团之间的反应使单体连接起来而形成的。
三、按塑料中树脂大分子的有序状态分:1、无定形塑料树脂大分子的排列是无序的。
这种塑料,由于树脂分子链的结构特点,或因热力学原因,或成型过程工艺条件范围的限制,分子链不会产生有序的整齐堆砌形成结晶结构,而呈现无规则的随机排列。
在纯树脂状态,这种塑料是透明的。
2、结晶型塑料树脂大分子排列呈现出三向远程有序。
从熔融状态冷却变为制品过程中,树脂的分子链能够有序地紧密堆砌产生结晶结构的。
一般所谓的结晶型塑料,实际上都是半结晶的,不像低分子晶体(例如NaCl)那样能产生100%的结晶度。
树脂大分子链排列呈现出无定形相与结晶相共存的状态。
成型条件对结晶度和晶态结构有明显影响,从而对制品性能有明显影响。
结晶结构只存在于热塑性塑料中。
四、按性能和应用范围分:1、通用塑料通用塑料是指生产最大、货源广,价格低,适于大量应用的塑料。
通用塑料一般皆具有良好的成型工艺性,可采用多种工艺成型出多种用途制品。
一般说,通用塑料不具有突出的综合力学性能和耐热性,不宜用于承载要求较高的结构件和在较高温度下工作的耐热件。
但通用塑料的各品种,都有各自的某些优异性能,使它具有广泛用途。
聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料合称五大通用塑料。
其它聚烯烃、乙烯基塑料及其共聚物与改性材料、丙烯酸塑料、氨基塑料等也都属于通用塑料。
2、工程塑料工程塑料是指那些具有突出力学性能、耐热性,或优异耐化学试剂、耐溶剂性,或在变化的环境条件下可保持良好绝缘介电性能的塑料。
工程塑料一般可以作为承载结构件,升温环境下的耐热件和承载件,升温条件、潮湿条件、大范围的变频条件下的介电制品和绝缘用品。
工程塑料的生产批量小,价格也较昂贵,用途范围相对狭窄,一般都是按某些特殊用途生产一定批量的材料。
现有的工程塑料主要品种有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、ABS、PET、PBT、聚砜、聚苯硫醚、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟塑料、超高分子量聚乙烯、环氧塑料和不饱和聚酯等。
3、特种塑料具有某种特殊功能,适于某种特殊用途的塑料,例如用于导电、压电、热电、导磁、感光、防辐射、光导纤维、液晶、高分子分离膜、专用于摩擦磨损用途等塑料。
特种塑料又称功能塑料。
特种塑料的主要成分是树脂,有些是专门合成的特种树脂,但也有一些是采用上述通用塑料或工程塑料用树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能的。
塑料的基本性能(一).质轻、比强度高。
塑料质轻,一般塑料的密度都在0.9 ~ 2.3 克/厘米3 之间,只有钢铁的1 /8 ~1 / 4 、铝的 1 / 2 左右,而各种泡沫塑料的密度更低,约在0.01 ~ O.5 克/厘米 3 之间。
按单位质量计算的强度称为比强度,有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。
例如合金钢材,其单位质量的拉伸强度为160 兆帕,而用玻璃纤维增强的塑料可达到170 ~ 400 兆帕。
(二).优异的电绝缘性能。
几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能,如极小的介电损耗和优良的耐电弧特性,这些性能可与陶瓷媲美。
(三)优良的化学稳定性能。
一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力,特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好,甚至能耐" 王水" 等强腐蚀性电解质的腐蚀,被称为" 塑料王" 。
(四).减摩、耐磨性能好。
大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自润滑特性。
许多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的这些特性,在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时,可降低其摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。
(五).透光及防护性能。
多数塑料都可以作为透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料象玻璃一样透明。
有机玻璃化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。
聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作农用薄膜。
塑料具有多种防护性能,因此常用作防护保装用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。
(六).减震、消音性能优良。
某些塑料柔韧而富于弹性,当它受到外界频繁的机械冲击和振动时,内部产生粘性内耗,将机械能转变成热能,因此,工程上用作减震消音材料。
例如,用工程塑料制作的轴承和齿可减小噪音,各种泡沫塑料更是广泛使用的优良减震消音材料。
上述塑料的优良性能,使它在工农业生产和人们的日常生活中具有广泛用途;它已从过去作为金属、玻璃、陶瓷、木材和纤维等材料的代用品,而一跃成为现代生活和尖端工业不可缺少的材料。
然而,塑料也有不足之处。
例如,耐热性比金属等材料差,一般塑料仅能在100℃以下温度使用,少数200℃左右使用;塑料的热膨胀系数要比金属大 3 ~ 10 倍,容易受温度变化而影响尺寸的稳定性;在载荷作用下,塑料会缓慢地产生粘性流动或变形,即蠕变现象;此外,塑料在大气、阳光、长期的压力或某些质作用下会发生老化,使性能变坏等。
塑料的这些缺点或多或少地影响或限制了它的应用。
但是,随着塑料工业的发展和塑料材料研究工作的深入,这些缺点正被逐渐克服,性能优异的新颖塑料和各种塑料复合材料正不断涌现塑料的成型性能(一)收缩率塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。
由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩,而且还与各成型因素有关,所以成形后塑件的收缩应称为成型收缩。
(二)流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。
这是模具设计时必须考虑的一个重要工艺参数。
流动性大易造成溢料过多,填充型腔不密实,塑件组织疏松,树脂、填料分头聚积,易粘模、脱模及清理困难,硬化过早等弊病。
但流动性小则填充不足,不易成形,成形压力大。
所以选用塑料的流动性必须与塑件要求、成型工艺及成形条件相适应。
(三)比容及压缩率比容为每一克塑料所占有的体积(以厘米3/克计)。
压缩率为塑粉与塑件两者体积或比容之比值(其值恒大于1)。
它们都可被用来确定压模装料室的大小。
其数值大即要求装料室体积要大,同时又说明塑粉内充气多,排气困难,成形周期长,生产率低。
比容小则反之,而且有利于压锭,压制。
(四)硬化特性热固性塑料在成型过程中在加热受压下转变成可塑性粘流状态,随之流动性增大填充型腔,与此同时发生缩合反应,交联密度不断增加,流动性迅速下降,融料逐渐固化。
模具设计时对硬化速度快,保持流动状态短的料则应注意便于装料,装卸嵌件及选择合理的成型条件和操作等以免过早硬经或硬化不足,导致塑件成形不良。
(五)水分及挥发物含量各种塑料中含有不同程度的水分、挥发物含量,过多时流动性增大、易溢料、保持时间长、收缩增大,易发生波纹、翘曲等弊病,影响塑件机电性能。
但当塑料过于干燥时也会导致流动性不良成型困难,所以不同塑料应按要求进行预热干燥,对吸湿性强的料,尤其在潮湿季节即使对预热后的料也应防止再吸湿(六)热敏性及水敏性热敏性塑料系指某些塑料对热较为敏感,在高温下受热时间较长或进料口截面过小,剪切作用大时,料温增高易发生变色、降聚,分解的倾向,具有这种特性的塑料称为热敏性塑料。
有的塑料(如聚碳酸酯)即使含有少量水分,但在高温、高压下也会发生分解,这种性能称为水敏性,对此必须预先加热干燥。
(七)吸湿性塑料中因有各种添加剂,使其对水分各有不同的亲疏程度,所以塑料大致可分为吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种,料中含水量必须控制在允许范围内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下降、外观及机电性能不良。
所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热,在使用时还需用红外线照射以防止再吸湿。
一般而言,多数塑料的比强度与金属在同一数量级,比刚度低于金属数倍至一个数量级,但某些结构泡沫塑料,比刚度可与金属媲美。
用高模量增强剂增强后,某些塑料的比刚度可以超过金属。
一. 焊接的定义和特点采用加热和加压或其他方法,使热塑性塑料制品的两个或多个表面融合成一个整体的方法,称为塑料焊接.不言而喻,凡加热能熔融冷却后又能保持一定强度的塑料,即热塑性塑料都可以进行焊接.在高温下很不稳定的热塑性塑料当属例外.焊接时可以使用焊条,也可以不用焊条.热塑性塑料的性能随温度的变化而迅速变化,在不同温度下,不同塑料材料状态的具体变化并不一致,但总的趋势是一样的.焊接是在粘流状态下进行的,而且其可焊接性往往处于熔融的最高点.但是这种状态的温度范围关不大,仅限于在分解刚开始之前,因而应严格掌握焊接温度并尽快完成焊接作业.二.焊接工艺的三个要素:温度、压力、时间.1.温度:聚合物的自贴力与其所处的物理状态有关,其物理状态首先取决于温度.当结晶型聚合物在玻璃态时,即使相互接触保持很长时间,两个接触表面之间也不会粘合,而当聚合物转化为粘流状态时,其集合强度便接近聚合物的内聚力.此时所得到的焊接接头就不会有明显的分界线.2.压力:升高温度可使分子之间相互作用,但实践证明仅仅是温度得到要求而不会给压力,仍然不能形成高强度的接头,不管是热气焊接还是热板接触焊接,除温度以外形成接头的另一个必要条件,是让焊件的两个表面层接近到一定的距离这就必须施加压力,在压力作用下不仅可以使其距离达到要求,还可以使焊接区的聚合物得到流动、搅动,使不平坦之处得到补偿,排除防碍大分子相互作用的弱界石层(聚合物表面的氧化部分、污染物、空气等),从而获得高强度的接头.3.时间:随着焊接时间的增加,强度会逐渐提高最后达到一个限度,因此为了得到足够强度的接头必须保持足够的焊接时间.规塑料焊接工艺一件塑料成品可能由多种材料或部件制成,要将各部件结合起来,可使用机械固定件、粘合剂及焊接工艺加工。