第一章 塑胶基础知识
塑胶是以合成树脂为主要成分,加入或不加入其它添加剂而形成的一种人工材料(用煤提炼),通常为白半透明或无透明
二、合成树脂:
即高分子聚合物,作用是:
1、起粘接作用,使塑胶具有流动性和可塑性
2、决定塑胶的基本性能
三、塑料的分类
1、热塑性塑料,可再利用(PP、PC、ABS、PE)
2、热固性塑料,不可再利用
按用途分为:
通用塑料:产量大、用途广、价廉(PE、PP、PVC、PS)
工程塑料:力学性能好,耐磨,耐腐蚀,尺寸稳定性好(ABS、尼龙PA、防弹玻璃PC、赛钢POM、有机玻璃PMMA)
四、塑料的性能
1、密度小质量轻(最小密度PP为0.87,大多数为1)
2、比强度高
3、化学性能好(不会氧化)
4、电绝缘性能好
5、减摩、耐磨、自润滑性好(POM、PA)
6、成型及着性能好(胶件最小0.01克,加水口0.05克)
7、防潮,震,辐射,透气
8、缺点是不耐热,热稳定性差,刚性差,不耐压,在阳光,大气及压力下老化.
五、成型方法
热塑性塑胶的成型方法:注塑成型,挤出成型,中空,真空,压缩空气成型等
热固性塑胶的成型方法:压注、压缩成型
六、塑胶的流变性
牛顿与非牛顿流体,流体以切变方式流动时,其节应力与剪切速率存在线性关系的为牛顿流体,否则为非牛顿流体
熔胶的流体属非牛顿流体
七、塑料成型工艺性能
流动性的概念:
在成型过程中,塑料熔体在一定的温度和压力下充满型腔的能力称为塑料的流动性。 流动性的好坏,直接影响注塑工艺参数(成型温度,压力和周期)的选择,以及模具浇注系统的类型和尺寸。
流动性太好则易产生批锋,流涎等现象,太差则不易充满型腔,造成啤不满
八、塑料件表面处理方法
喷油、移印、丝印、电镀(镀铬、金)真空镀膜、印刷.
九、热塑性塑胶流动性分三类
好的:PE、PP、PS、PA、醋酸纤维等
中等:HIPS、ABS、AS、PMMA、POM、氯化聚醚等
差的:PC、硬PVC、PPO、PSF
十、收缩性(shrinkage)
计算方法:
S计=(c-b)/bX100%
S计:计算收缩
B:塑件在常温下的单向尺寸
C:模具型腔在常温下的单向尺寸
十一、造成收缩的原因
1)热胀冷缩:出模温度高于常温
2)因弹性回复而收缩,出模后阻止收缩的力消失
3)结晶收缩(结晶塑料)伴随着结晶而引的
4)定向收缩(流动时分子拉长,冷却后恢复原态)
十二、结晶性
1)结晶性塑料:PE、PP、POM、PA、聚四氟乙稀,氯化聚醚等。
2)非晶性塑料:PS、PVC、PMMA、PO、ABS、PSF等。
智能飞行器技术一般来说,结晶性塑料不透明或半透明,非结晶性塑料是透明的(ABS例外)、MBS透明结晶性高硬,差则软。
十三、热敏性
塑料对热的敏感程度。
热敏性塑料包括:PVC、POM、PVDF、EVA、CTFE。
热敏性塑料分解时产生气体,对人,设备及模具有刺激,腐蚀或有毒性,模具镶件材料须防腐如
S136H、PAK90等。
十四、吸湿性(与水分子的亲疏程度)
吸湿大的塑料有:PA、PC、ABS、PPO、PSF等对反应敏感.
吸湿小的塑料有:PE、PP等对反应不敏感.
塑料在成型过程中的化学反应:降解和交联.降解会造成强度低,弹性差,表面光洁度差.
第二章 常用塑料的特性与应用
常用塑料的识别
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。
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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)未加粉呈乳白半透明状,质软,面韧;低压PE(HDPE)未加粉呈乳白也乳白,但不透明,质硬,不延伸。
4) PP染前呈白,半透明(此LDPE透明度高),轻且刚硬。PA在染前泽微黄。
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) 在染前PS是透明的,改性PS是乳白的,ABS是象牙。
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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,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,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PMMA与PS都透光,染后透光效果也相同,但燃烧时PMMA没有碳束飞逸而后者有,PMMA燃烧时火焰浅蓝,顶端白,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。
三、常用的十种塑料:
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
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.缺氧池
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
(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
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
PA(聚酰胺,俗称尼龙)nfc天线
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
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。
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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
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。硬兼施
6) 成型精度高,尺寸稳定性好
7) 透光性着性好
8) 吸水率低,浸泡24小时后增重0.13%