文档介绍：南昌大学科学技术学院理工部
主讲人: 罗华云
第1章塑料成型基础知识
塑料成型:是将塑料材料转变成塑件的生产工艺过程。要实现这种转变,就要研究在转变过程中塑料的各种性质和行为与各种因素之间的关系,从而可以采用合理的工艺以获得质量良好的塑料制件。
聚合物的结构和性能
聚合物的流变性质
聚合物成型过程中的物理行为
聚合物成型过程中的化学行为
塑料组成、分类与用途
塑料成型工艺性能
塑料的概念
塑料中的必要和主要成分是树脂。树脂分为天然树脂和合成树脂。合成树脂是由一种或几种简单低分子化合物通过聚合反应而生成的一种高分子化合物,所以又叫聚合物或称高聚物。
塑料是以高分子聚合物为主要成分,加入一定量添加剂而组成的一种混合物。
聚合物的结构和性能
将低分子化合物单体转变成高分子物质的过程叫做聚合反应,单体经过这种化学反应之后,其原子便以共价键的方式相结合,形成高分子结构。如乙烯经聚合成为聚乙烯
聚合物高分子的形成
这种高分子又称为分子链
单体又称为链节
构成大分子的单体数又称为链节数或聚合度
(1)原子数量多一个高分子中含有几千个、几万个、甚至几百万个原子。
(2)相对分子质量大高分子化合物的分子量一般可自几万至几十万、几百万甚至上千万。例如尼龙分子的分子量为二万三千左右,天然橡胶的为四十万。
(3),,是前者的13600倍。
聚合物高分子的特点
(决定聚合物的基本性质)
聚合物高分子呈链状结构,其链状结构有以下三种类型:
线型高分子:像一根长长的链条,主链上无分枝,又称为热塑性聚合物。可以多次反复加热而仍具有可塑性的树脂。可循环利用。(PE、PP、PVC、PS、ABS、PMMA、PA、 POM、PC等)
b)带支链的线型高分子:
具有线型主链,主链上
带有一些支链;可反复
加热和冷却,可循环
利用。
聚合物高分子的结构
a) 线型高分子
b) 带有支链的线型高分子
体型高分子:这种聚合物成型前也是线型结构,受热熔化,溶剂中溶解;如果在聚合物中加入交联剂,多个聚合物的支链间便产生化学反应,彼此相互连接,形成一种体型结构,或网状结构。又称为热固性聚合物。这种聚合物在化学(交联)反应后便形成一种硬的固体,一般有较高的耐热性和受压不变形,再高温加热也不软化直至分解
为止。如一旦毁坏,便不能再回收利用。
(酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、
聚邻苯二甲酸、二烯丙酯、有机硅塑料、
硅***塑料)
c) 体型高分子
2. 聚合物的聚集态结构: 指聚合物分子链之间的排列和堆砌结构; 分三类:
聚合物高分子的结构
非晶态
晶态
部分晶态
2. 聚合物的聚集态结构
指聚合物分子链之间的排列和堆砌结构, 分三类:(聚集状态有固态、粘流态(液态)而无气态,这里指的是固态的三种排列方式)
晶态:分子链在空间的规则排列;分子链间吸引力大,分子链移动困难,因此,密度大,强度、硬度高,刚度好,熔点高,热稳定性好,化学稳定性好,
非晶态:分子链在空间的无规则排列;分子链间活动能力大,弹性、伸长率及韧性好
部分晶态:分子链在空间部分规则排列;介于晶态与非晶态之间
结晶度:表示聚合物的结晶程度,是指聚合物中结晶区所占的体积或质量的百分数。聚合物的结晶度一般为 30%~90% ,特殊情况达 98%
随结晶度提高其强度、刚度提高;塑性、韧性下降。
聚合物高分子的结构