塑料成型基础知识
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第一章塑料成型基础一、本章基本内容:塑料成型的理论基础知识;聚合物结构特点与性能、塑料的组成和分类、塑料的工艺性能,塑料的热力学性能、流变学性质、塑料熔体在成型过程中的流动状态及物理和化学变化;常用塑料的结构、性能及用途。
常用的四种塑料成型工艺方法、成型工艺原理、成型工艺过程和工艺参数。
塑件设计的原则,塑件尺寸精度及表面粗糙度的确定;塑件成型时出现的表面缺陷及其产生原因;塑件各结构单元的设计。
二、学习目的与要求:1、掌握塑料成型的基础知识,了解塑料在成型过程中的物理化学变化,熟悉常用塑料的性能及用途。
2、了解常用塑料成型工艺方法,熟悉各种成型方法的优缺点和使用范围,掌握注射成型工艺过程及工艺参数的选择。
3、了解塑件尺寸公差及精度的选用,学会分析塑件表面缺陷产生的原因。
4、掌握塑件各结构单元的设计原则。
三、本章重点、难点:塑料特征;成型工艺原理;注射成型工艺过程;成型工艺条件的选择和控制:塑件设计的原则;塑件结构工艺性;塑件成型表面缺陷及其产生的原因。
1、聚合物的分子结构塑料是以高分子合成树脂为基本原料,加入一定量的添加剂而组成,在一定的温度压力下可塑制成具有一定结构形状,能在常温下保持其形状不变的材料。
合成树脂是由一种或几种简单化合物通过聚合反应而生成的一种高分子化合物,也叫聚合物,这些简单的化合物也叫单体。
塑料的主要成分是树脂,而树脂又是一种聚合物,所以分析塑料的分子结构实质上是分析聚合物的分子结构。
1)、聚合物的高分子结构特点(1)低分子所含原子数都很少,而一个高分子中含有几千个、几万个、甚至几百万个原子。
(2)从相对分子质量来看,如水的相对分子质量为18,石灰石为100,酒精为46,蔗糖为324,这些低分子化合物其相对分子质量只有几十或几百,而高分子化合物的分子量比低分子高得多,一般可自几万至几十万、几百万甚至上千万。
例如尼龙分子的分子量为二万三千左右,天然橡胶的为四十万。
(3)从分子长度来看,例如低分子乙烯的长度约为0.0005μm,而高分子聚乙烯的长度则为6.8μm,后者是前者的13600倍。
塑料成型工艺基础知识和材料一、塑料基础知识1.聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯和聚1-丁烯及其他烯烃类聚合物的总称。
2.塑料主要是以石油和煤为原始材料制得的一类高分子材料。
3.按受热呈现的基本行为,塑料可分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。
热固性塑料是指因受热或在其他条件下能固化成不溶不熔性物料的塑料材料,热固性塑料管的主要品种是玻璃钢管(玻璃纤维增强树脂塑料管,GRP),也包括交联聚乙烯管等。
有两种成型制造方法:离心浇注成型法和纤维缠绕法。
纤维缠绕法又分为连续缠绕法与往复缠绕法。
为了提高管材的刚度,并降低成本,以上三种制管工艺均可在制管过程中加石英砂,称之为玻璃钢夹砂管(RPM)。
热塑性塑料是指在特定温度范围内,能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
绝大多数塑料管道都是热塑性塑料管道。
热塑性塑料管道使用量最大的三个品种为:聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)。
其他还有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丁烯(PB)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、乙酸-丁酸纤维素(CAB)、聚四氟乙烯(PTFE)、尼龙(聚酰胺,PA)、聚碳酸酯(PC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、苯乙烯橡胶(SR)等。
4.按照塑料管道的结构特征分类按结构特征,塑料管道可分为圆管(管道截面为圆形)和异型管。
圆管按结构特征又可分为实壁管和结构壁管。
所谓结构壁管是指对管材的断面结构进行优化设计,以达到减少材料,增强管材结构性能(如提高刚度)的管材品种。
异型管,包括矩形管道和卵形管道(管道截面由半径为一定比例的四个圆弧组成饿卵形结构)。
5.按照管道材质组成分类如果管壁是由两种或两种以上不同材料分别组成的结构部分复合在一起构成的,则可称为结构复合管,简称复合管。
复合的目的无疑是为了利用不同材料的优点互补,达到更好的技术经济效果。
组成复合管的材料按其主要作用的不同大致分为以下几种:(1)结构材料决定复合管承载能力(对于内压管,主要是指耐内压强度)的管层材料。
塑料的基本概念:〈一〉、塑料的定义及组成,塑料是指以高分子合成树脂为主要成份、在一定温度和压力下具有塑性和流动性,可被塑制成一定形状,且在一定条件下保持形状不变的材料。
组成:聚合物合成树脂(40 ~ 100%)辅助材料:增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。
辅助材料作用:改善材料的使用性能与加工性能,节约树脂材料(贵)〈二〉塑料的分类:300余品种,常用的是40余种名称是以所使有的合成树脂作为名称来称呼:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、氧树脂,俗称:电木(酚醛树脂),有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂),玻璃钢(热固性树脂用玻璃纤维增强);英文名称:尼龙(聚酰胺)PA聚乙烯PE分类:热固性塑料与热塑性塑料(按塑料的分子结构)1、热塑性塑料具有线型分子链成支架型结构加热变软,泠却固化不可逆的2、热固性塑料:具有网状分子链结构加热软化,固化后不可逆.通用塑料:指产量大,用途广。
价格低廉的一类塑料。
如:聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,醛酚塑料,氨基塑料占塑料产量的60%工程塑料:指机械性能高,可替代金属而作工程材料的一类,尼龙,聚磷酸脂,聚甲醛,ABS特种塑料:隙氧树脂〈三〉塑料的性能1、质量轻,密度0.9~0.23g /cm^ 泡沫塑料0.189g/c m2、比强度高:是金属材料强度的1/10 。
玻璃钢强度更高3、化学稳定性好4、电气绝缘性能优良5、绝热性好6、易成型加工性,比金属易7、不足:强度,刚度不如金属,不耐热。
100C以下热膨胀系数大,易蠕变,易老化。
热塑性塑料成型加工性能:〈一〉吸湿性:吸水的(ABS.尼龙,有机中玻璃)懦水的(聚乙烯)含水量大,易起泡,需干燥。
〈二〉塑料物态:1、玻璃态:一般的塑料状态TG 高于室温。
2、高弹态:温度商于TG ,高聚物变得像橡胶那样柔软,有弹性。
3、粘流态:沾流化温度以上,高聚物相继出现塑料流动性与粘性液体流动区移,塑料成型加工就在材料的粘流态进引。