1,第三講常用塑料的性能及應(yīng)用實(shí)例(1),2,3.1聚苯乙烯（PS）1.PS的性能：PS是無定型聚合物，密度為1.04g/cm左右（稍大于水），稱為標(biāo)準(zhǔn)塑料，流動(dòng)性好，吸水率低（小于0.02%），是一種易于成型加工的透明塑料。其制品透光率達(dá)8891%，著色力強(qiáng)，硬度高。但PS制品脆性較大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力開裂（可有煤油浸擦來檢驗(yàn)），耐熱性較差（6080），無味、無毒。,3,2、PS的應(yīng)用：裝飾品、照明指示牌、燈罩、文具、透明玩具、日用品、廚房用品、水杯、餐盒、鏡片、冷藏庫(kù)和冰箱內(nèi)絕熱層（發(fā)泡后）、建材、EPS包裝材料等。3、PS的工藝特點(diǎn)：PS的熔點(diǎn)為166，加工溫度一般在185220為宜，分解溫度約為280，故其加工溫度范圍較寬。PS料在加工前，可不用干燥，由于其MI較大、流動(dòng)性好，流動(dòng)阻力小，故其注射壓力可低些。,4,因PS比熱低，其冷卻速度比一般原料要快，開模時(shí)間可早一些，其塑化時(shí)間和冷卻時(shí)間都較短，成型周期時(shí)間會(huì)短一些；PS制品的光澤隨模溫增加而越好，帶有內(nèi)應(yīng)力的膠件可在6580水槽內(nèi)浸泡12小時(shí)，然后緩慢冷卻至室溫，便能消除內(nèi)應(yīng)力。,5,4、PS的加工條件：,6,5、PS的模具制作：,7,3.2高抗沖擊聚苯乙烯（HIPS）,1、HIPS的性能：HIPS為PS的改性材料，密度1.04g/cm左右，分子中含有515%橡膠成份，其韌性比PS提高了四倍左右，沖擊強(qiáng)度大大提高，可做結(jié)構(gòu)性材料使用（如：制品上可做扣位、柱位），但易老化。它也具有PS易于成型加工、著色力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，HIPS制品為不透明性；HIPS吸水性低，加工時(shí)可不需預(yù)先干燥。2、HIPS的應(yīng)用：各類家庭電器外殼、電子零件、電子儀表殼、冷藏庫(kù)和冰箱內(nèi)殼、電話殼、文具、玩具、建材、包裝材料等。,8,3、HIPS的工藝特點(diǎn)：因HIPS分子中含有515%的橡膠成分，在一定程度上影響了其流動(dòng)性，注射壓力和成型溫度都宜高一些。其冷卻速度比PS慢，故需足夠的保壓壓力、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間。成型周期會(huì)比PS稍長(zhǎng)一點(diǎn)，其加工溫度一般在175230為宜。HIPS制件中存在一個(gè)特殊的“白邊”問題，可通過提高模溫和鎖模力、減少保壓壓力及保壓時(shí)間等辦法來改善，產(chǎn)品中夾水紋會(huì)比較明顯。,9,4、HIPS的加工條件：,10,5、HIPS的模具制作：,11,3.3苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS或SAN）,1、AS的性能：AS為丙烯腈苯乙烯的共聚體，也稱作SAN，密度1.07g/cm左右，它不易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力開裂。透明度較高，其軟化溫度和抗沖擊強(qiáng)度比PS高，耐疲勞性差。2、AS的應(yīng)用：托盤類、杯、餐具、冰箱內(nèi)格、旋鈕、燈飾配件、飾物、儀表鏡、包裝盒、文具、氣體打火機(jī)、牙刷柄等。,12,3、AS的工藝特點(diǎn)：AS加工溫度一般在210250為宜。該料較易吸濕，加工前需干燥一小時(shí)以上，其流動(dòng)性比PS稍差一點(diǎn)，故注射壓力亦略高一些，模溫控制在4575較好。,13,4、AS的加工條件：,14,5、AS的模具制作：,15,3.4K料（BS）,1、K料的性能：K料是由苯乙烯與丁二烯共聚而成，它是無定型聚合物，又稱人造橡膠。透明、無味、無毒、密度為1.01g/cm左右（比PS、AS的低），耐沖擊性能比AS高，透明性（8890%）好，熱變形溫度為77，耐化學(xué)性較差，易受油、酸、堿及活性強(qiáng)的有機(jī)溶劑侵蝕。K料中含有丁二烯成分的多少，其硬度亦不同，由于K料的流動(dòng)性好，加工溫度范圍較寬，所以其加工性能良好（MFI為8克/10分鐘）。,16,2、K料的應(yīng)用：杯子、蓋子、瓶、合頁(yè)式盒子、衣架、玩具、PVC的代用料制品、食品包裝及醫(yī)藥包裝用品等。3、K料的工藝特點(diǎn)：K料的吸水性低，加工前可不用干燥，如果K料長(zhǎng)時(shí)間在濕度大的環(huán)境中敞開式存放，則需干燥（65以下），而且流動(dòng)性好，易于加工，其加工溫度范圍較寬，一般為170250之間，不結(jié)晶，收縮率低（0.40.7%）。K料在高于260時(shí)，若熔料在料筒中停留時(shí)間長(zhǎng)（20分鐘以上），會(huì)引致熱降解，影響其透明度，甚至?xí)兩兇唷?17,宜用“低壓、中速、中溫”的條件成型，模具溫度宜在2060之間，較厚的制品，取出后可放入水中冷卻，以得到均勻冷卻，避免出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。,4、K料的加工條件：,18,5、K料的模具制作：,19,3.5丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,1、ABS的性能：ABS為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，它是無定型聚合物，密度為1.05g/cm左右，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好“豎、韌、鋼”的綜合性能。ABS是一種應(yīng)用廣的工程塑料，其品種多樣，用途廣泛，也稱“工程塑料”，（MBS稱為透明ABS），易于成型加工，耐化學(xué)腐蝕性差，制品易電鍍。,20,2、ABS的應(yīng)用：泵葉輪、軸承、把手、管道、電器外殼、電子產(chǎn)品零件、玩具、表殼、儀表殼、水箱外殼、冷藏庫(kù)和冰箱內(nèi)殼。3、ABS的工藝特點(diǎn):（1）ABS的吸濕性較大和耐溫性較差,在成型加工前必須進(jìn)行充分干燥和預(yù)熱,將水分含量控制在0.03%以下。（2）ABS樹脂的熔融粘度對(duì)溫度的敏感性較低(與其它無定型樹脂不同)。ABS的注射溫度雖然比PS稍高,但不能像PS那樣有較寬松的升溫范圍,不能,21,用盲目升溫的辦法來降低其粘度,可用增加螺桿轉(zhuǎn)速或提升注射壓力/速度的辦法來提高其流動(dòng)性。一般加工溫度在190235為宜。（3）ABS的熔融粘度屬中等,比PS、HIPS、AS均較高,流動(dòng)性較差，需采用較高的注射壓力啤貨。（4）ABS采用中等注射速度啤貨效果好(除非形狀復(fù)雜、薄壁制件需用較高的注射速度)，產(chǎn)品水口位易產(chǎn)生氣紋。（5）ABS成型溫度較高，其模溫一般調(diào)節(jié)在4580。生產(chǎn)較大產(chǎn)品時(shí)，定模（前模）溫度一般比動(dòng)模（后模）略高5左右為宜。,22,（6）ABS在高溫炮筒內(nèi)停留時(shí)間不宜過長(zhǎng)（應(yīng)小于30分鐘），否則易分解發(fā)黃。4、ABS的加工條件：,23,5、ABS的模具制作：,24,ABS的應(yīng)用,25,透明ABS（MBS）的應(yīng)用,26,耐熱ABS的應(yīng)用,27,3.6有機(jī)玻璃（PMMA）,1、PMMA的性能：PMMA為無定型聚合物，俗稱有機(jī)玻璃（亞加力），密度為1.18g/cm3左右。透明度極好，透光率為92%,它是很好的光學(xué)材料；耐熱性較好（熱變形溫度為98），其產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度中等、表面硬度低、易被硬物劃傷而留下痕跡，與PS相比，不易脆裂。2、PMMA的應(yīng)用：儀表鏡片、光學(xué)制品、電器、醫(yī)療器材、透明模型、裝飾品、太陽(yáng)鏡片、假牙、廣告牌、鐘表面板、汽車尾燈、擋風(fēng)玻璃等。,28,、PMMA的工藝特點(diǎn)：PMMA的加工要求較嚴(yán)格，它對(duì)水份和溫度很敏感，加工前要充分干燥，其熔體粘度較大，需在較高溫度（215240）和壓力下成型，模溫在6580較好。PMMA熱穩(wěn)定性不太好，受高溫或在較高溫度下停留時(shí)間過長(zhǎng)都會(huì)造成降解。螺桿轉(zhuǎn)速不宜過大（60rpm左右即可），較厚的PMMA制件內(nèi)易出現(xiàn)“空洞”現(xiàn)象，需用大澆口和“高料溫、高模溫、慢速”注射的條件來加工的。,29,4、PMMA的加工條件：,30,5、PMMA的模具制作：,31,PMMA的應(yīng)用（有機(jī)玻璃）,32,33,34,35,3.7聚乙烯（PE）,1、PE的性能：PE是塑料中產(chǎn)量最大的一種塑料，密度為0.94g/cm3左右，特點(diǎn)是半透明、質(zhì)軟、無毒、價(jià)廉、加工方便。PE是一典型的結(jié)晶型高聚物且有后收縮現(xiàn)象。它的種類較多，常用的有LDPE較軟（俗稱軟膠或花料），HDPE俗稱硬性軟膠，它比LDPE硬，透光性差，結(jié)晶度大；LLDPE性能非常優(yōu)良，與工程塑料相似。PE耐化性好，不易腐蝕，印刷困難，印刷前表面需要進(jìn)行氧化處理。,36,2、PE的應(yīng)用：HDPE包裝膠袋、日用品、水桶、電線、玩具、建材、容器LDPE包裝膠袋、膠花、玩具、高頻電線、文具等3、PE的工藝特點(diǎn)：PE制件最顯著的特點(diǎn)是成型收縮率大，易產(chǎn)生縮水和變形。PE料吸水性小，可不用干燥。PE的加工溫度范圍很寬，不易分解（分解溫度約為300），其加工溫度為180220較好；若注射壓力大，制品密度則高，收縮率較小。PE流動(dòng)性中,37,等，保壓時(shí)間需較長(zhǎng)，并保持模溫的恒定（4070）。PE的結(jié)晶程度和成型工藝條件有關(guān)，它有較高的凝固溫度，模溫低，結(jié)晶度就低。在結(jié)晶過程中，因收縮的各向異性，造成內(nèi)部應(yīng)力集中，PE制件易變形和開裂。產(chǎn)品放在80熱水中水浴，可使內(nèi)應(yīng)力得到一定的松馳。成型過程中，料溫和模溫偏高一些為宜，注射壓力在保證制件質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量偏低，模具的冷卻特別要求迅速均勻，產(chǎn)品脫模時(shí)較燙。,38,4、PE的加工條件：,39,5、PE的模具制作：,40,3.8聚丙烯（PP）,1、PP的性能：PP為結(jié)晶型高聚物，密度僅為0.91g/cm3(比水小)，常用塑料中PP最輕。通用塑料中，PP的耐熱性最好，其熱變形溫度為80100，能在沸水中煮。PP具有良好的耐應(yīng)力開裂性能，有很高的彎曲疲勞壽命，俗稱“百折膠”。PP的綜合性能優(yōu)于PE料，PP產(chǎn)品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好。PP的缺點(diǎn)：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差，易產(chǎn)生“銅害”，它具有后收縮現(xiàn)象，制品易老化、變脆和變形。,41,2、PP的應(yīng)用：各類家庭用品、透明鍋蓋、化學(xué)品輸送管道、化學(xué)品容器、醫(yī)療用品、文具、玩具、抽絲、水杯、周轉(zhuǎn)箱、管材、合頁(yè)等。3、PP的工藝特點(diǎn)：PP在熔融溫度下有較好的流動(dòng)性，成型性能好，PP在加工上有兩個(gè)特點(diǎn)：其一：PP熔體的粘度隨剪切速率的提高而明顯的下降（受溫度影響較?。?；其二：分子取向程度高而呈現(xiàn)較大的收縮率。,42,PP的加工溫度在200250左右較好，它有良好的熱穩(wěn)定性（分解溫度為310），但高溫下（280300），長(zhǎng)時(shí)間停留在炮筒中會(huì)有降解的可能。因?yàn)镻P的粘度隨著剪切速率的提高有明顯的降低，所以提高注射壓力和注射速度會(huì)提高其流動(dòng)性；若要改善收縮變形和凹陷，模溫宜控制在3565范圍內(nèi)，PP的結(jié)晶溫度為120125。PP熔體能穿越很窄的模具縫隙而出現(xiàn)披鋒。PP在熔化過程中，要吸收大量的熔解熱（比熱較大），產(chǎn)品出模后比較燙。PP料加工時(shí)不需干燥，PP的收縮率和結(jié)晶度比PE低。,43,4、PP的加工條件：,44,5、PP的模具制作：,45,3.9聚酰胺（PA）,1、PA的性能：PA也是結(jié)晶型塑料，俗稱尼龍，密度為1.13g/cm3左右，品種很多，應(yīng)用于注塑加工的常有尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍610等。尼龍具有機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好、耐疲勞、表面光滑、有自潤(rùn)滑性、摩擦系數(shù)小、耐磨、耐熱（100內(nèi)可長(zhǎng)期使用）、耐腐蝕、制件重量輕、易染色、易成型等優(yōu)點(diǎn)。PA的缺點(diǎn)是：極易吸水、注塑條件要求苛刻，尺寸穩(wěn)定性較差；因其比熱大，產(chǎn)品脫模時(shí)很燙。,46,2、PA的應(yīng)用：高溫電氣插座零件、電氣零件、齒輪、軸承、滾子、彈簧支架、滑輪、螺栓、葉輪、風(fēng)扇葉片、螺旋槳、高壓封口墊片、閥座、輸油管、儲(chǔ)油容器、繩索、扎帶、傳動(dòng)皮帶、砂輪粘合劑、電池箱、絕緣電氣零件、線芯、抽絲等。3、PA的工藝特點(diǎn)：因PA極易吸濕，加工前一定要進(jìn)行干燥含水量應(yīng)控制在0.25%以下，原料干燥得越好，制品表面光澤性就越高，否則比較粗糙；但是干燥不宜太充分，含水分要保證在0.1%左右。,47,PA不會(huì)隨受熱溫度的升高而逐漸軟化，熔點(diǎn)很明顯，溫度一旦達(dá)到熔點(diǎn)就出現(xiàn)流動(dòng)（與PS、PE、PP等料不同）；尼龍料的流變特性是其粘度對(duì)剪切速率不敏感。PA流動(dòng)性好，容易充模成型，也易走披鋒。噴嘴易出現(xiàn)“流涎”現(xiàn)象，最好用彈弓針閥式噴嘴，否則抽膠量需大一點(diǎn)。PA熔點(diǎn)高，凝固點(diǎn)也高，熔料在模具內(nèi)隨時(shí)會(huì)因溫度降低到熔點(diǎn)以下而凝固，妨礙充模成型的完成，易出現(xiàn)堵嘴或堵澆口現(xiàn)象。所以，必須采用高速注射保壓時(shí)間要短，尼龍模具要有充分的排氣措施。,48,PA熔融狀態(tài)時(shí)熱穩(wěn)定性較差，易降解；料筒溫度不宜超過300，熔料在料筒內(nèi)加熱時(shí)間不宜超過30分鐘。PA對(duì)模溫要求很高，可利用模溫的高低來控制其結(jié)晶性，以獲得所需的性能。PA注塑時(shí)模溫在5090之間較好，PA6加工溫度在230250為宜，PA66加工溫度為260290;PA制品有時(shí)需要進(jìn)行“調(diào)濕處理”,以提高其韌性及尺寸穩(wěn)定性。,49,4、PA66的加工條件：,50,5、PA的模具制作：,51,PA66聚酰胺66,52,尼龍料的應(yīng)用,53,54,55,3.10聚甲醛（POM）,1、POM的性能：POM是結(jié)晶型塑料，密度為1.42g/cm，它的鋼性很好，俗稱“賽鋼”。具有耐疲勞、耐蠕變、耐磨、耐熱、耐沖擊等優(yōu)良的性能，且摩擦系數(shù)小，自潤(rùn)滑性好。POM不易吸濕，吸水率為0.220.25%，在潮濕的環(huán)境中尺寸穩(wěn)定性好，其收縮率為2.1%（較大），注塑時(shí)尺寸較難控制，熱變形溫度為172。,56,2、POM的應(yīng)用：可代替大部分有色金屬、汽車、機(jī)床、儀表內(nèi)件、軸承、緊固件、齒輪、彈簧片、管道、運(yùn)輸帶配件、電水煲、泵殼、瀝水器、水龍頭等。3、POM的工藝特點(diǎn)：POM加工前可不用干燥，最好在加工過程中進(jìn)行預(yù)熱（80左右），對(duì)產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性有好處。POM的加工溫度很窄（195215），在炮筒內(nèi)停留時(shí)間稍長(zhǎng)或溫度超過220時(shí)就會(huì)分解,產(chǎn)生刺激性強(qiáng)的甲醛氣體。POM料注塑時(shí)保壓壓力要較大(與注射壓力相近)，以減少壓力降。,57,POM產(chǎn)品收縮率較大，易產(chǎn)生縮水或變形。POM比熱大，模溫高（80100），產(chǎn)品脫模時(shí)很燙，需防止?fàn)C傷手指。POM宜在“中壓、中速、低料溫、較高模溫”的條件下成型加工，精密制品成型時(shí)需用模溫機(jī)控制模溫。,58,4、POM的加工條件：,59,5、POM的模具制作：,60,POM的應(yīng)用共聚甲醛,61,62,63,64,1、PC的性能：PC為無定型塑料，俗稱防彈膠，密度為1.2g/cm3，透明性好。PC具有優(yōu)良的“韌而剛”的綜合性能，機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好、耐沖擊強(qiáng)度極高、耐熱耐候性好、尺寸精度和穩(wěn)定性高、易著色、吸水率低。PC熱變形溫度為135143，可長(zhǎng)期在120130的工作溫度下使用。PC的缺點(diǎn)是：耐化學(xué)腐蝕性差、耐疲勞強(qiáng)度低、熔融粘度大、流動(dòng)性差、對(duì)水份極敏感，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力開裂現(xiàn)象。,3.11聚碳酸酯（PC）,65,2、PC的應(yīng)用：高溫電氣制品、風(fēng)筒殼、火牛殼、電工用具、電機(jī)殼、工具箱、奶瓶、冷飲機(jī)殼、照相機(jī)零件、安全帽、齒輪、食品盤子、醫(yī)療器材、導(dǎo)管、發(fā)夾、吹風(fēng)筒、理發(fā)用品、鞋跟、纖維增強(qiáng)后可作結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的工程零件、CD碟。3、PC的工藝特點(diǎn)：PC料對(duì)溫度很敏感，其熔融粘度隨溫度的提高而明顯降低，流動(dòng)加快。對(duì)壓力不敏感，要想提高其流動(dòng)性，采取升溫的辦法較快。PC料加工前要充分干燥（120左右），水分應(yīng)控制在0.02%以內(nèi)。,66,PC料宜采用“高料溫、高模溫和高壓中速”的條件成型，模溫控制在80110左右較好，成型溫度在280320為宜。PC產(chǎn)品表面易出現(xiàn)氣花，水口位易產(chǎn)生氣紋，內(nèi)部殘留應(yīng)力較大，易開裂，因此PC料的加工要求較高。PC收縮率較低（0.6%左右），尺寸變化小；PC料啤出的制品可使用“退火”的方法來消除其內(nèi)應(yīng)力。,67,4、PC的加工條件：,68,PC的應(yīng)用聚碳酸酯,69,70,5、PC的模具制作：,71,3.12乙烯醋酸乙烯聚合物（EVA）,1、EVA的性能：EVA是無定型塑料，密度為0.95g/cm（比水輕），透明無毒，其制品表面光澤性差、彈性好(與橡膠相似)、柔軟質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度低、耐候性好、流動(dòng)性高、易于加工成型；收縮率較大（1.3%），EVA可用于色母料的載體。,72,2、EVA的應(yīng)用：重負(fù)荷包裝袋、收縮包裝薄膜、食物及藥品包裝材料、玩具、低溫管道、建筑工程用防水板、具有彈性防震零件、防水密封材料、刷柄、鞋底、色種粘合載體等。3、EVA的工藝特點(diǎn)：EAV成型加工溫度低（160190），范圍較寬，其模溫低（2545），該料加工前要進(jìn)行干燥（干燥溫度65）。EVA加工時(shí)模溫、料溫不宜過高，否則表面比較粗糙（不光滑）。EVA產(chǎn)品易粘前模，水口主流道冷料穴處要做成拉扣式。溫度超過250易分解，用“低溫、中壓、中速”的