第一单元第一单元 塑料材料的性能及流动理论分析塑料材料的性能及流动理论分析塑料材料的性能及流动理论分析塑料材料的性能及流动理论分析1 塑料材料塑料材料一一 塑料的定义塑料的定义塑料树脂添加剂（助剂）塑料树脂添加剂（助剂）塑料树脂添加剂（助剂）塑料树脂添加剂（助剂）塑料与树脂的区别塑料与树脂的区别塑料与树脂的区别塑料与树脂的区别助剂的种类及其作用助剂的种类及其作用助剂的种类及其作用助剂的种类及其作用： 增塑剂、稳定剂、填充剂、增强剂、着色剂、增塑剂、稳定剂、填充剂、增强剂、着色剂、 润滑剂、阻燃剂润滑剂、阻燃剂2 塑料材料塑料材料3 塑料材料塑料材料二二 塑料的分类塑料的分类按制品软硬分：按制品软硬分：按制品软硬分：按制品软硬分： 软质、硬质、半硬质软质、硬质、半硬质按制品光学性能分：按制品光学性能分：按制品光学性能分：按制品光学性能分：透明、不透明透明、不透明按制品耐热性分：按制品耐热性分：按制品耐热性分：按制品耐热性分：耐热耐热、不耐热（沸水中变不变形）不耐热（沸水中变不变形）按应用角度：按应用角度：按应用角度：按应用角度： 通用、工程、功能通用、工程、功能按受热行为：按受热行为：按受热行为：按受热行为： 热塑性（热塑性（PE,PP,PS,ABSPE,PP,PS,ABS） 热固性热固性 （酚醛，氨基，环氧（酚醛，氨基，环氧 等等）4 塑料材料塑料材料三三 塑料的特点塑料的特点 优点优点优点优点：质轻、绝缘性好、隔热性好、易成型、质轻、绝缘性好、隔热性好、易成型、 比强度高、比强度高、 防腐蚀防腐蚀 缺点缺点缺点缺点：热性能差、强度低、刚度低、易燃烧热性能差、强度低、刚度低、易燃烧 成型尺寸精度底、易老化成型尺寸精度底、易老化5 塑料材料塑料材料四四 塑料成型工艺性能塑料成型工艺性能1.1.塑料的状态与温度的关系塑料的状态与温度的关系塑料的状态与温度的关系塑料的状态与温度的关系2.2.塑料的结晶性塑料的结晶性塑料的结晶性塑料的结晶性3.3.流动性流动性流动性流动性4.4.热稳定性热稳定性热稳定性热稳定性5.5.吸湿性吸湿性吸湿性吸湿性6.6.相容性相容性相容性相容性7.7.收缩率收缩率收缩率收缩率8.8.热敏性、水敏性热敏性、水敏性热敏性、水敏性热敏性、水敏性6 塑料材料塑料材料1 1 塑料的状态与温度的关系塑料的状态与温度的关系塑料的状态与温度的关系塑料的状态与温度的关系7 塑料材料塑料材料Tx 脆化温度 Tf 粘流温度 Tg 玻璃化温度 Td 分解温度Tm 结晶型塑料的熔点成型温度成型温度：TfTd塑料的三个物态塑料的三个物态： 固态、高弹态、粘流态 塑料制品的三个条件塑料制品的三个条件：热量、压力、时间 三个要素：塑料材料、注射机、模具8 塑料材料塑料材料2 塑料的结晶性塑料的结晶性无定型无定型无定型无定型 ：PS PS 、PC PC 、PMMA PMMA 、ABS ABS 、PVCPVC半结晶型：半结晶型：半结晶型：半结晶型：PE PE 、PPPP、PA PA 等（与冷却速度有关）等（与冷却速度有关）液晶性液晶性液晶性液晶性 ：LCPSLCPS9 塑料材料塑料材料10 塑料材料塑料材料3 流动性流动性分三类分三类分三类分三类：流动性流动性好好好好：PAPA、PEPE、PSPS、PPPP、CACA 流动性流动性中中中中：ABSABS、ASAS、PMMAPMMA、POMPOM 流动性流动性差差差差：PCPC、UPVCUPVC、PPOPPO、PSUPSU、F F4 4影响因素影响因素影响因素影响因素： 温度温度：（：（：（：（PEPE、POMPOM影响较小影响较小） 压强：压强：（PEPE、POMPOM对压力较敏感对压力较敏感） 模具结构：模具结构：注：凡促使融料降低温度，增加流动阻力的则流动性降低注：凡促使融料降低温度，增加流动阻力的则流动性降低注：凡促使融料降低温度，增加流动阻力的则流动性降低注：凡促使融料降低温度，增加流动阻力的则流动性降低。11 塑料材料塑料材料 12 塑料材料塑料材料4 热稳定性热稳定性TfTfTdTd内成型内成型内成型内成型 如，如，如，如，PSPS的分解温度：的分解温度：的分解温度：的分解温度：320 320 C C PVCPVC的分解温度：的分解温度：的分解温度：的分解温度：240280 240280 C C PEPE的分解温度：的分解温度：的分解温度：的分解温度：255 255 C C13 塑料材料塑料材料5 吸湿性吸湿性 第一类：第一类：第一类：第一类：PAPA、PCPC、ABSABS、PSUPSU、PTFE PTFE 较大较大 第二类：第二类：第二类：第二类：PEPE、PP PP 较小较小6 相容性相容性14 塑料材料塑料材料7 收缩率收缩率结晶型结晶型结晶型结晶型 ：一般为一般为 1.21.24 4非结晶型：非结晶型：非结晶型：非结晶型：一般为一般为 0.30.31.01.0模具型腔尺寸的基本公式为模具型腔尺寸的基本公式为模具型腔尺寸的基本公式为模具型腔尺寸的基本公式为： A AB B（1+1+ ）影响因素影响因素影响因素影响因素：塑料品种塑料品种 塑料特性塑料特性 浇口的形式、浇口的形式、 尺寸、分布尺寸、分布 成型条件成型条件15 塑料材料塑料材料8 热敏性、水敏性热敏性、水敏性热敏性材料：热敏性材料：热敏性材料：热敏性材料：UPVCUPVC、POMPOM水敏性材料：水敏性材料：水敏性材料：水敏性材料：如如PCPC、PETPET要充分干燥要充分干燥16 塑料材料塑料材料五五 常见塑料的注射工艺简介常见塑料的注射工艺简介聚甲醛（聚甲醛（聚甲醛（聚甲醛（POMPOM） ：俗称赛钢或特灵，俗称赛钢或特灵， 0.04 0.04 1.21.23%3%有机玻璃（有机玻璃（有机玻璃（有机玻璃（PMMAPMMA）：）：）：）：俗称亚加力俗称亚加力 0.03 0.03 0.50.50.7%0.7%聚碳酸脂（聚碳酸脂（聚碳酸脂（聚碳酸脂（PCPC） ： 俗称防弹胶俗称防弹胶 0.06 0.06 0.50.50.8%0.8% ABSABS也称改性聚苯乙烯：也称改性聚苯乙烯：也称改性聚苯乙烯：也称改性聚苯乙烯： 0.04 0.04 0.30.30.8%0.8%17 塑料材料塑料材料 聚酰胺（聚酰胺（聚酰胺（聚酰胺（PAPA） ： 俗称尼龙俗称尼龙 0.04 0.04 0.30.30.80.8 如：如：PA6PA6、 PA66 PA66、PA610PA610、PA1010PA1010 聚丙烯（聚丙烯（聚丙烯（聚丙烯（PPPP） ： 俗称百折胶俗称百折胶 0.03 0.03 1 12.52.5 硬聚氯乙稀（硬聚氯乙稀（硬聚氯乙稀（硬聚氯乙稀（UPVCUPVC）：）：）：）： 0.05 0.05 0.60.61.51.5 聚酯（聚酯（聚酯（聚酯（PETPET） ： 0.030.03 聚乙烯（聚乙烯（聚乙烯（聚乙烯（PEPE） ：又称软胶又称软胶 0.02 0.02 1.51.54 4 总产量总产量：PEPVCPPPEPVCPP 聚苯乙烯（聚苯乙烯（聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS）：）：）：）：又称硬胶又称硬胶 0.03 0.03 0.60.60.80.8 ASAS（苯乙烯丙稀腈共聚物）：苯乙烯丙稀腈共聚物）：苯乙烯丙稀腈共聚物）：苯乙烯丙稀腈共聚物）：又称改苯又称改苯 0.04 0.04 0.30.30.80.8 18 塑料材料塑料材料六六 热塑增强塑料热塑增强塑料常见的有：常见的有：常见的有：常见的有：FRPEFRPE、FRPPFRPP、FRPSFRPS、FRASFRAS、FRABSFRABS FRPETFRPET、FRN6FRN6FRPOMFRPOM、FRPCFRPC等等 一般加入波纤（长波一般加入波纤（长波1 12 2mmmm， 短波短波0.80.8mmmm）工艺特性：工艺特性：工艺特性：工艺特性： 1 1 流动性差流动性差 2 2 成型收缩性小，异向性明显成型收缩性小，异向性明显 3 3 脱模不良、磨损大脱模不良、磨损大 4 4 易发生气体易发生气体 19 塑料材料塑料材料成型注意事项：成型注意事项：成型注意事项：成型注意事项： （1 1）宜用高温、高压、高速注射；）宜用高温、高压、高速注射； （2 2）高模温，防止玻纤分头聚积；）高模温，防止玻纤分头聚积； （3 3）保压补缩应充分；）保压补缩应充分； （4 4）塑件冷却应均匀；）塑件冷却应均匀； （5 5）适当使用脱模剂；）适当使用脱模剂； （6 6）宜用螺杆式注射机。）宜用螺杆式注射机。20 塑料材料塑料材料模具设计注意事项：模具设计注意事项：模具设计注意事项：模具设计注意事项： （1 1）尽量避免尖角、缺口；）尽量避免尖角、缺口； （2 2）脱模斜度应该大，避免用强脱；）脱模斜度应该大，避免用强脱； （3 3）流道通畅，流程要短，避免用点浇口；）流道通畅，流程要短，避免用点浇口； （4 4）设排气槽、顶出要均匀；）设排气槽、顶出要均匀； （5 5）型腔、型芯要耐腐蚀，硬度高。）型腔、型芯要耐腐蚀，硬度高。21 塑料材料塑料材料七七 注塑流动理论分析注塑流动理论分析注塑成型是一个复杂的过程，其中包括注塑成型是一个复杂的过程，其中包括充模、充模、 加压、保压、冷却加压、保压、冷却和和脱模脱模等一系列连续的加等一系列连续的加 工步骤。工步骤。下面讨论与各个步骤相关的流动因素。下面讨论与各个步骤相关的流动因素。22 塑料材料塑料材料1. 充模取向性充模取向性23 塑料材料塑料材料24 塑料材料塑料材料25 塑料材料塑料材料26 塑料材料塑料材料27 塑料材料塑料材料28 塑料材料塑料材料29 塑料材料塑料材料30 塑料材料塑料材料31 塑料材料塑料材料32 塑料材料塑料材料33 塑料材料塑料材料34 塑料材料塑料材料2.充模压力损失充模压力损失 与充模相关的压力降（或压力损失）受下面的与充模相关的压力降（或压力损失）受下面的与充模相关的压力降（或压力损失）受下面的与充模相关的压力降（或压力损失）受下面的 一系列因素影响：一系列因素影响：一系列因素影响：一系列因素影响： （1 1）材料类型材料类型材料类型材料类型 剪切流动性、热性能；剪切流动性、热性能； （2 2）成型机成型机成型机成型机 注射加压能力、螺杆摩擦损失、注射加压能力、螺杆摩擦损失、 机筒头部和喷嘴损失；机筒头部和喷嘴损失； 35 塑料材料塑料材料36 塑料材料塑料材料37 塑料材料塑料材料38 塑料材料塑料材料（3 3）模具特性模具特性模具特性模具特性 热喂料和冷喂料，流道、浇道交口热喂料和冷喂料，流道、浇道交口 和型腔的几何形状，制造材料的和型腔的几何形状，制造材料的 冷却冷却/ /加压能力，排气能力；加压能力，排气能力；（4 4）加工条件加工条件加工条件加工条件 熔融温度和温度分布均匀性，熔融温度和温度分布均匀性， 模具温度和温度分布均匀性，模具温度和温度分布均匀性， 注射速率注射速率/ /充模及分布。充模及分布。39 塑料材料塑料材料3. 导流器、节流器与滞流导流器、节流器与滞流 40 塑料材料塑料材料41 塑料材料塑料材料42 塑料材料塑料材料43 塑料材料塑料材料4. 熔合线熔合线44 塑料材料塑料材料45 塑料材料塑料材料46 塑料材料塑料材料47 塑料材料塑料材料48 塑料材料塑料材料49 塑料材料塑料材料50 塑料材料塑料材料51 塑料材料塑料材料52 塑料材料塑料材料53 塑料材料塑料材料54 塑料材料塑料材料55 塑料材料塑料材料56 塑料材料塑料材料57 塑料材料塑料材料58