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プラスッチク成形.docx

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第5章塑料成形基础
5.1塑料及塑料模的基本概念
塑料是以相对分子量较高的合成树脂为主要成分,加入其它添加剂,可在一定温度和压力下塑化成形的高分子合成材料。塑料是近代科学技术,特别是化学化工科技发展的产物。现代生活中,小到日常乙烯(ABS)ABS塑料具有良好的综合性能,特别是韧性、耐热耐寒性均较好。主要用于注射和挤出的制品。
酚醛树脂(PF)是典型的热固性塑料,俗称电木。是第一种人工合成的树脂,其机械性能、尺寸稳定性较好。
此外,常用塑料还有脲醛树脂、环氧树脂、涤纶和不饱和聚酯等。
5.1.3塑料的特性
塑料具有质轻、电绝缘性能好、耐蚀性好、易加工成形等特性。塑料的品种很多,不同品种的塑料具有不同的特性,所以人们形象地比喻塑料有“金属一样的坚牢,棉花一样的轻盈,玻璃一样的透明,钢一样的韧性,橡皮一样的弹性,海绵一样的疏松,云母一样的绝缘”。当然,不是每一种塑料都同时具备上述所有的特性。现将塑料的主要特性分述如下:
质地较轻塑料一般都比较轻,它的密度一般在(0.9〜2.3)X103kg/m3,约为铝的1/2,钢的1/3。塑料的密度与其中填料的种类和数量有关。而泡沫塑科由于其内部具有无数微小的气孔,所以其相对密度很低。塑料是有机材料,其吸水性较无机材料差,但优于木材。
机械性能优良塑料品种不同,其机械性能差别很大,例如:有些品种是刚性材料,如聚苯乙烯、酚醛塑料等,有些品种则是柔性材料,如高压聚乙烯、软聚***乙烯等。同一品种的塑料因分子结构的不同或是否加有增塑剂,可能形成刚性材料,也可能形成柔性材料。具有气孔的泡沫塑料强度远低于模具塑料的强度,因此其强度也与密度高低有关。线型高聚物经拉伸取向后,其抗拉强度大为提高,所以在制造过程中经过拉伸取向处理的产品,例如纤维、薄膜其抗拉强度远高于未经拉伸取向处理的产品。模具塑料的强度高于其它非金属材料而低于金属材料,但是增强塑料的机械性能则可以与金属相比较。塑料的弹性模量和硬度低于金属。与玻璃、陶瓷等硅酸盐材料比较,塑料的硬度差,但它是韧性材料,而玻璃、陶瓷的脆性却很大。有些工程塑料具备优越的机械强度和耐磨性能,它们完全可以代替金属制造机械零件。
耐腐蚀性好塑料的耐化学腐蚀性优于金属和木材。一般塑料对酸、碱等普通化学药品均有抗腐蚀能力。高聚物的化学结构、所含功能团的性质、填料的种类以及是否有增塑剂等因素对于塑料耐化学腐蚀性能具有重要影响。用无机物为填料时,可增加塑料的耐化学腐蚀性,如用石棉作填料制成石棉酚醛塑料可做盛装浓盐酸和***的化工设备。
优良的电绝缘性能一般的塑料是不良导体,因此其重要用途之一是用作绝缘材料,因为塑料具有优良的电绝缘性能。塑料可以制成电线包被层和薄膜,由于塑料的介质常数较低,介质损耗较小,因此电能的损耗也小,适合用作高频或超高频绝缘材料,广泛用于电力工业、发电机、电动机、变压器和各种电气开关等设备。对近代高频技术,如雷达和电视技术的发展也起了重大作用。
良好的消声和隔热作用塑料具有良好的消声和隔热作用。在机器上使用塑料齿轮和轴承,可以减少噪音,提高运转速度。泡沫塑料可用作隔音、隔热或保温材料,有些强度高的塑料如酚醛、有机树脂等制成的硬质泡沫塑料,可用于超音速飞机及火箭中的雷达罩和隔热夹心结构等。
优良的耐磨性能和良好的自润滑性能塑料的摩擦系数很小,用它制造的摩擦零件能在无润滑剂的情况下有效地工作,耐磨性很好。
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某些塑料还具有一些特殊性能有机玻璃的透光性超过了普通无机玻璃,而且质轻、耐冲击、不易碎;离子变换树脂可以使矿物水净化、海水淡化、提取有色金属、稀有金属和放射性元素等;另外,感光树脂还可代替一般卤化银做感光材料;有些塑料加入导电性填料可做成导电塑料。
塑料的优点是许多材料所不能比拟的,但它也有一些缺点,主要是耐热性差,温度升高后,强度很快下降;导热性也比较差,受热时膨胀系数较大,容易变形;热塑性塑料在载荷作用下会发生蠕变;在日光、大气、高温等的作用下会发生老化等。
塑料的收缩率是我们不可忽视的一个问题,由于塑料在冷却时的收缩,塑件的尺寸往往小于模具型腔对其的约束尺寸。所用塑料的种类不同,其收缩率大小不同,而由于塑件的结构形状等一些因素的影响,在塑件各个方向上的收缩率也可能不同,这样收缩率对塑件最终尺寸的影响是复杂多变的,这样就要求我们在实际工作中要综合考虑收缩率,用加大模具型腔尺寸的方法来加以修正。常用塑料的收缩率见表5.1。
表5.1几种常用塑料的收缩率
材料
收缩率(%)
材料
收缩率(%)
聚乙烯(低密度)
1.2〜2
聚苯乙烯及及改性
0.5〜0.8
聚乙烯(高密度)
1.5〜3.5
尼龙6
0.5~2
聚丙烯
1.2~2
聚***乙烯
0.6〜0.8
聚碳酸脂
0.5〜0.8

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上传人:guoxiachuanyue007 8/3/2022 文件大小:266 KB

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