塑料成型工艺及模具设计课件1

第一章塑料概论塑料成型工艺及模具设计第1章塑料概论本章基本内容★塑料的定义及高聚物的制备和结构★塑料的组成及塑料特性的应用★塑料的分类学习目的与要求１.掌握塑料的概念及分类２.掌握塑料特性及应用３.掌握热塑性塑料和热固性塑料的区别４.了解高聚物的制备和结构５.了解塑料的组成第１章塑料概论第１章塑料概论本章重点★高聚物的结构★塑料的概念及分类★塑料特性及应用★热塑性塑料和热固性塑料的区别第１章塑料概论本章难点★塑料特性的理解及综合应用★塑料的配方第1章塑料概论1.1塑料与高聚物1.2塑料的组成及塑料特性的应用1.3塑料的分类1.4思考题1.1塑料与高聚物1.1.1塑料的定义1.1.2高聚物的制备和结构塑料的定义：塑料中的必要和主要成分是树脂。树脂是由高分子物质所组成，它是通过聚合反应而制成的，所以又叫聚合物或称高聚物。1.1.1塑料的定义1.1.2高聚物的制备和结构1.高分子与低分子的区别(见表1-1)2.高聚物的制备3.高分子的相对分子量高分子的相对分子量由下式表示：M=m×n式中M—大分子的相对分子量；m—基本结构单元的相对分量；n—重复结构单元数，称为聚合度。4.大分子链的空间构型(见图1-2)2.高聚物的制备把一些低分子化合物（基本结构单元）结合起来形成高分子化合物（高聚物）的化学反应过程叫做聚合反应。按照合成反应的机理分，高聚物的制备方法主要有两类：加聚反应缩聚反应1.1.2高聚物的制备和结构4.大分子链的空间构型高聚物中大分子链的空间构型有三种形式，线型、支链状线型及体型。现分别介绍如下。线型分子即大分子呈线状，如图1—2a所示。支链状线型分子的主链也是线状，但主链上还生出或多或少长短不等的支链，如图1—2b所示。体型分子的主链同样是长链形状，但这些长链之间有短链横跨连接，并在三维空间相互交联如图1—2c、d所示1.1.2高聚物的制和结构1.1.2高聚物的制和结构(1)加聚反应加聚反应为在聚合反应过程中没有副产物产生，生成的高分子化合物具有参于反应的单元相同的成分。我们将由基本结构单元组成的大分子叫链，每一个基本结构单元叫链节，而一个大分链上重复串联结构单元的个数叫链节数。由两种单体A和B交替串联形成，叫交替共聚物。尼龙66的分子链结构就属这一类。（见图1—1所示）由三种单体组成的大分子叫三元共聚物。1.1.2高聚物的制和结构(2)缩聚反应由一种或多种单体缩合成为高聚物的大分子链，同时析出其它低分子物质的反应。1.2塑料的组成及塑料特性的应用1.2.1塑料的组成1.2.2塑料的特性及其应用1.2.1塑料的组成塑料的组成1.树脂6.固化剂2.填充剂7.着色剂3.增塑剂8.抗静电剂4.稳定剂9.发泡剂5.润滑剂10.阻燃剂塑料的特性:1.质量轻2.化学稳定优越3.电绝缘性能好4.比强度高5.减摩，耐磨性能优良，自润滑性好6.成型加工方便7.粘结性能好８．光学性能好9.着色性能较强10.导热率低1.2.2塑料的特性及其应用1.2.2塑料的特性及其应用塑料的应用:目前，塑料也存在着一些缺点，使其应用受到一定限制。一般塑料的机械强度均不如金属。塑料成型时收缩率较高。塑料对温度的敏感性远比金属或其它非金属材料的大，塑料的使用温度范围远较其它材料的窄。塑料若长期受载荷作用，即使温度不高，其形状会产生“蠕变”，塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可塑的，导致塑件尺寸精度丧失。所以，在选择塑料时要注意扬长避短。1.3.1热塑性塑料1.3.2热固性塑料1.3.3塑料原料1.3塑料的分类热塑性塑料：将该类塑料升温熔融为粘稠液体后施加高压，便可以充满一定形状的型腔而后使其冷却固化定型成为制品．如果在将其加热又可进行另一次塑料成型，如此可反复地进行多次．在成型过程中，该塑料主要是发生物理变化，仅有少量化学变化，其变化过程基本上是可逆的．1.3.1热塑性塑料1.3.2热固性塑料表1-2对热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的主要区别进行了归纳。1.3.2塑料原料塑料原料如下图所示思考题1.塑料的定义？（答案）2.塑料的主要成分是什么？（答案）3.填充剂的作用有哪些？（答案）4.增塑剂的作用是什么？（答案）5.润滑剂的作用是什么？（答案）6.试述稳定剂的作用与种类？（答案）1、塑料是以合成高聚物为主要成分。它在一定的温度和压力下具有可塑性，能够流动变形，其被塑造成制品之后，在一定的使用环境条件之下，能保持形状、尺寸不变，并满足一定的使用性能要求。2、塑料的主要成分是合成树脂，一般它都加有其它添加剂，为多组成分组成。3、填充剂起降低产品成本、改善塑料性能和增强的作用。4、加入增塑剂能提高塑料的弹性、可塑性、流动性，改善其低温脆化的弱点，使塑料变得柔软和抗振。5、润滑剂的作用是易于成型流动与脱模。6、稳定剂的作用：能抑制和防止塑料在加工成型或使用过程中，因受热、光、氧等作用而产生降解、养花断链、交链等现象而致使塑料性能遭到破坏，使塑料的性能稳定。稳定剂的种类有：光稳定剂、热稳定剂和抗氧剂等。表1—1高分子与低分子的区别有显著区别方面低分子高分子一个分子所包含的原子个数几个~几百个几千个~到几百万个相对分子量几~几百几万~上千万分子长度~微米~几微米710410124531—交替2—无规3—嵌段4—接枝5—无规三无共聚物图1—1大分子链结构a—线状b—支链状c—网状d—体型状图1—2高聚物分子链的空间构型形式abcd表1-2热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的区别成型前，塑料中树脂分子结构使制品固化定型的模具温度条件成型后，塑料中树脂分子结构成型过程中树脂所发生的变化制品的熔化，溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法热塑性塑料线型或支链状线型聚合物分子冷却基本与成型前的相同物理变化（可能有少量分解或交链现象发生）可熔化可溶解反复多次使用（可回收废料）注射、挤出、吹塑等热固性塑料线型聚合物分子加热（提供交联反应温度转变为体型分子既有物理变化，又有化学变化。有低分子析出既不可熔化，也不可溶解一次性使用，因成型过程不可逆压缩或压注。有的品种可以采用注射