塑料的基本知识一、塑料的概念塑料是以树脂为主要成分，在肯定温度和压力下塑造成肯定外形，并在常温下能保持既定外形的高分子有机材料。树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流淌性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最根本的，也是最重要的成分。广义地讲，在塑料工业中作为塑料根本材料的任何聚合物都可称为树脂。二、塑料的分类塑料目前尚无精准的分类，一般分类如下：1．按塑料的物理化学性能分热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。热固性塑料：因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。2.按塑料用选分通用塑料：-般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。工程塑料：-般指能承受肯定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程构造件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。特种塑料：-般指具有特种功能〔如耐热、自润滑等〕，应用于特别要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。.3.按塑料成型方法分模压塑料：供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。层压塑料：指浸有树脂的纤维织物，可经叠合、热压结合而成为整体材料。注射、挤出和吹塑塑料：-般指能在料筒温度下熔融、流淌，在模具中快速硬化的树脂混合科。如一般热塑性塑料。星空体育平台浇铸塑料：能在无压或稍加压力的状况下，倾注于模具中能硬化成肯定外形制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。反响注射模塑料：一般指液态原材料，加压注入模腔内，使其反响固化制得成品。如聚氨脂类。4.按塑料半制品和制品分模塑粉：又称塑料粉，主要由热固性树脂〔如酚醛〕和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。增加塑料：加有增加材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。泡沫塑料：整体内合有很多微孔的塑料。薄膜：一般指厚度在O.25毫米以下的平坦而松软的塑料制品。此外，工程塑料、增加塑料和泡沫塑料又有其不同的类别，见下表：工程塑料的分类类别聚合物通用工程塑料尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等特种工程塑料非交联型聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、.聚醚醚酮、氟树脂等交联型聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树脂等增加塑料的分类按增加材料的外形分类粒状增加塑料如钙塑塑料纤维增加塑料如玻璃纤维或玻璃布增加塑料片状增加塑料如云母增加塑料按增加材料的材质分类布基、石棉增加塑料如碎布增加塑料无机矿物填充塑料如石英、云母填充塑料玻纤增加塑料如预浸渍料，SMC、BMC等特种纤维增加塑料如碳纤维、凯芙拉纤维增加塑料金属纤维增加塑料如钢丝增加塑料泡沫塑料的分类类别定义硬质泡沫塑料无柔韧性，压缩硬度大，应力到达肯定值方产生变形，解除应力后本能恢复原状的泡沫塑料半硬质泡沫塑料柔韧性介于硬质和软质泡沫塑料之间的泡沫塑料软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，应力解除后能恢复原状，剩余变形较小的泡抹塑料三、塑料的大体性能1．质轻、比强度高。塑料质轻，一样塑料的密度都在~／厘米3之间，只有钢铁的1／8~1／4、铝的1／2左右，而各类泡沫塑料的密度更低，.约在~O.5克／厘米3之间。按单位质量计算的强度称为比强度，有些增加塑料的比强度接近乃至超过钢材。例如合金钢材，其单位质量的拉伸强度为160兆帕，而用玻璃纤维增加的塑料可到达170~400兆帕。2．优异的电绝缘性能。几乎全部的塑料都具有优异的电绝缘性能，如微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。3．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力量，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“。4．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。很多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的这些特性，在耐磨塑料中参加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。5．透光及防护性能。多数塑料都可以作为透亮或半透亮制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料象玻璃一样透亮。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。6．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行缺少的材料。然而，塑料也有缺乏之处。例如，耐热性比金属等材料差，一般塑料仅能在100℃以下温度利用，少数200℃左右利用；塑料的热膨胀系数要比金属大3~10倍，简洁受温度转变而阻碍尺寸的稳固性；在载荷作用下，塑料会缓慢地产生粘性流淌或变形，即蠕变现象；另外，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或多或少地阻碍或限制了它的应用。可是，随着塑料工业的进展和塑料材料争论工作的深切，这些缺点正被渐渐抑制，性能优良的颖塑料和各类塑料复合材料正不断涌现。四、塑料的制造和树脂的合成方法(一)塑料的制造塑料的根底原料，最初是以农副产品为主，从本世纪20年月起转向以煤和煤焦油产品为主，从50年月起渐渐转向以石油和自然气为主。塑料工业包括三个生产系统：塑料原料(树脂或半成品及助剂)的生产，塑料制品的生产，塑料成型机械(包括模具)的制造。前两者的关系可示意如下：从示意图中可看出三个生产系统就是塑料工业的三个组成局部，三者相互依存，缺一不行。(二)树脂的合成方法1.缩聚反响。单体分子间脱掉水或其它简洁分子键合成聚合物的化学反响。 可分为均缩聚反响和共缩聚反响。 (1) 均缩聚反响：带有两个官能团的一种单体进展的缩聚反响。 (2) 共缩聚反响：两种或两种以上的双官能团单体进展的缩聚反响。 . 2. 加聚反响。由不饱和或环状单体分子加成聚合生成聚合物的一种化学反 响。反响中没有水或其它低分子副产物的释出，而且所生成的聚合物元素 成分与原用单体的成分一样。按参与反响的单体种类和聚合物本身的构型， 可分为均聚合反响、共聚合反响和定向聚合反响。 (1) 均聚合反响：一种不饱和或环状单体分子间进展的聚合反响。如聚 乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 (2) 共聚合反响：两种或两种以上不饱和或环状的单体键合的聚合反 响。如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。由两种单体制得的共聚物， 在聚合物链中可以有以下四种排列方式： 交替共聚物 …… -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A一…… 无规共聚物 …… -A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-A一…… 嵌段共聚物 …… -A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A一…… 接枝共聚物 …… -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A一…… └-B-B-B └-B-B-B (3) 定向聚合反响：在聚合过程中，掌握反响条件，使单体聚合成具有 定向有规章构造产物的反响，即全同立构型或间同立构型的聚合反响。其 聚合产物叫做定向聚合物。 第1-2-3-4-5-6 页 五、塑料的成型和加工方法 塑料成型加工是一门工程技术，所涉及的内容是将塑料转变成塑料制品的 各类工艺。在转变进程中常会发生以下一种或几种情形，如聚合物的流变 和物理、化学性能的转变等。塑料成型的方式很多，具体见表 . 塑料成型方式 成 型 方 法 成 型 方 法 压制成型压缩模塑 层压 冷压模塑 传递模塑 低压成型浇铸静态浇铸 嵌铸 离心浇铸 搪 塑旋 转铸塑滚 塑流延 铸塑 挤出成型手糊成型 挤拉成型纤维缠绕成型注 射成型排气式注射成型流 淌式注射成型 共注射注射成型 无流道注射成型 反响注射成型 热固注射成型 压延成型吹 塑成型 注射吹塑成型 挤出吹塑成型 . 拉伸吹塑薄膜 涂 覆 热熔敷 流化喷涂 火焰喷涂 静电喷涂 等离子喷涂 发泡成型化学发泡 物理发泡 机械发泡二次成型热成型 双轴拉伸 固相成型 1．紧缩模塑。紧缩模塑又称模压，是模塑料在闭合模腔内借助加压(一样 尚须加热)的成型方式。通常，紧缩模塑适用于热固性塑料，如酚醛塑料、 氨基塑料、不饱和聚酯塑料等。 压缩模塑由预压、预热和模压三个过程组成： 预压为改善制品质量和提高模塑效率等，将粉料或纤维状模塑料预先压 成肯定外形的操作。 预热为改善模塑料的加工性能和缩短成型周期等，把模塑料在成型前先 行加热的操作。 模压在模具内参加所需量的塑料，闭模、排气，在模塑温度和压力下保 持一段时间，然后脱模清模的操作。 压缩模塑用的主要设备是压机和塑模。压机用得最多的是自给式液压机， 吨位从几十吨至几百吨不等。有下压式压机和上压式压机。用于压缩模塑 的模具称为压制模具，分为三类；溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。 . 压缩模塑的主要优点是可模压较大平面的制品和能大量生产，其缺点是生 产周期长，效率低。 2. 层压成型。用或不用粘结剂，借加热、加压把一样或不一样材料的两 层或多层结合为整体的方法。 层压成型常用层压机操作，这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮 动热压板。 层压成型常用的增加材料有棉布、玻璃布、纸张、石棉布等，树脂有酚醛、 环氧、不饱和聚酯以及某些热塑性树脂。 3. 冷压模塑。冷压模塑又叫冷压烧结成型，和一般压缩模塑的不同点是 在常温下使物料加压模塑。脱模后的模塑品可再行加热或借助化学作用使 其固化。该法多用于聚四氟乙烯的成型，也用于某些耐高温塑料(如聚酰亚 胺等)。一般工艺过程为制坯-烧结-冷却三个步骤。 4. 传递模塑。传递模塑是热固性塑料的一种成型方式，模塑时先将模塑 料在加热室加热软化，然后压入巳被加热的模腔内固化成型。传递模塑按 设备不同有工种形式：①活板式；②罐式；③柱塞式。 传递模塑对塑料的要求是：在未到达固化温度前，塑料应具有较大的流淌 性，到达固化温度后，又须具有较快的固化速率。能符合这种要求的有酚 醛、三聚氰胺甲醛和环氧树脂等。 传递模塑具有以下优点：①制品废边少，可削减后加工量；②能模塑 带有精细或易碎嵌件和穿孔的制品，并且能保持嵌件和孔眼位置的正确； ③制品性能均匀，尺寸准确，质量高；④模具的磨损较小。缺点是： ⑤模具的制造本钱较压缩模高；⑥塑料损耗大；⑦纤维增加塑料因 纤维定向而产生各向异性；⑧围绕在嵌件四周的塑料，有时会因熔按不 . 牢而使制品的强度降低。 5. 低压成型。使用成型压力等于或低于兆帕的摸压或层压方法。 低压成型方法用于制造增加塑料制品。增加材料如玻璃纤维、纺织物、石 棉、纸、碳纤维等。星空体育平台常用的树脂绝大多数是热固性的，如酚醛、环氧、氨 基、不饱和聚酯、有机硅等树脂。 低压成型包括袋压法、喷射法。 (1) 袋压成型。借助弹性袋(或其它弹性隔膜)承受流体压力而使介于刚性