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塑料性能与应用. 注塑常用. 一 塑料行业的概况. 塑料是 20 世纪才发展起来的新材料，也是一门新兴工业。早在 10 多年前， 塑料、水泥、木材和钢材 被誉为四大工业材料。目前，世界上塑料的体积产量已经大大超过了钢铁，成为当今社会使用的一大类材料。塑料的种类也很多，现今已达 300 多种，常用的近 40 种。近年来，随着 合成树脂行业 、 塑料添加剂行业、塑料机械行业和模具行业 的发展，塑料制品行业也得到飞速发展。.
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塑料性能与应用 注塑常用
塑料是20世纪才发展起来的新材料，也是一门新兴工业。早在10多年前，塑料、水泥、木材和钢材被誉为四大工业材料。目前，世界上塑料的体积产量已经大大超过了钢铁，成为当今社会使用的一大类材料。塑料的种类也很多，现今已达300多种，常用的近40种。近年来，随着合成树脂行业、塑料添加剂行业、塑料机械行业和模具行业的发展，塑料制品行业也得到飞速发展。塑料是20世纪才发展起来的新材料，也是一门新兴工业。早在10多年前，塑料、水泥、木材和钢材被誉为四大工业材料。目前，世界上塑料的体积产量已经大大超过了钢铁，成为当今社会使用的一大类材料。塑料的种类也很多，现今已达300多种，常用的近40种。近年来，随着合成树脂行业、塑料添加剂行业、塑料机械行业和模具行业的发展，塑料制品行业也得到飞速发展。
如今，塑料注塑制品已经进入到日用、包装、农业、机械、电子、仪表仪器、航空航天等领域。因此，注塑加工作为一种重要的塑料成型加工方法，应用日益广泛，而且注塑加工生产的制品相对其他材料制品具有精度高、复杂度高、一致性高、生产率高和消耗低的特点，使塑料加工行业有很大的市场需求和广阔的发展前景。在塑料制品快速发展的同时，很多塑料制品企业，特别是一些中小型企业，迫切需要大量的高级技术人员。如今，塑料注塑制品已经进入到日用、包装、农业、机械、电子、仪表仪器、航空航天等领域。因此，注塑加工作为一种重要的塑料成型加工方法，应用日益广泛，而且注塑加工生产的制品相对其他材料制品具有精度高、复杂度高、一致性高、生产率高和消耗低的特点，使塑料加工行业有很大的市场需求和广阔的发展前景。在塑料制品快速发展的同时，很多塑料制品企业，特别是一些中小型企业，迫切需要大量的高级技术人员。
随着塑料注塑制品涉及的领域日渐广泛，技术更新速度加快，注塑制品成型技术也向大型化、复杂化、精密化、高性能化、高光无痕的美观化等方向发展。但由于注塑成型过程、塑料材料性能、成型设备和模具的复杂性，使成型过程中影响注塑制品质量的因素有很多，工艺控制非常复杂，特别是成型性能要求较高的制品。因此，我们需要具备较为系统的理论知识。而要成为一名合格的技术员，我们不仅要了解注塑机、了解模具，我们同样要了解塑料。随着塑料注塑制品涉及的领域日渐广泛，技术更新速度加快，注塑制品成型技术也向大型化、复杂化、精密化、高性能化、高光无痕的美观化等方向发展。但由于注塑成型过程、塑料材料性能、成型设备和模具的复杂性，使成型过程中影响注塑制品质量的因素有很多，工艺控制非常复杂，特别是成型性能要求较高的制品。因此，我们需要具备较为系统的理论知识。而要成为一名合格的技术员，我们不仅要了解注塑机、了解模具，我们同样要了解塑料。
1920-1933:聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚丙烯(PP)1920-1933:聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚丙烯(PP) 1935:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) 1950:聚甲基丙烯酸甲酯(Acrylic) 不同塑料的开发生产时间: 1956:聚甲醛(POM) 塑料的发展过程 1958:聚碳酸酯(PC) 1964:聚氧化二甲亚苯(PPO) 1965:聚砜(PSF) 1975:聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 1985:液晶塑料(LCP) 1994:改性为注塑级的PET（PETG） 1995:超弹性聚甲醛(TPOM) 1996:透明硬质聚氯乙烯 1960后以后,塑料的应用和加工技术得到了突飞猛进的发展 1939:聚对苯二甲酸乙烯共聚物(ABS) 1949:聚酰胺（Nylon）
二 塑料的定义、来源 什么叫塑料 塑料 塑料 是以人工合成或天然树脂为基础， 与稳定剂、增塑剂、润滑剂、着色剂等多种添 加剂组成的合成材料。 在一定条件如温度、压力作用下， 能塑造成一定形状的制品，并且在冷却及压力解除后，在常温状态下仍然保持一定强度 和形状不变。
塑料加工 原理 可塑性 弹性(弹力), 是指象黏土那样,加力就变形,而撤除外力之后不恢复原状的性质. 是指施加一定程度的力就变形,但撤去所施加的力则恢复原状的性质 塑料加工 原理 塑料加工 原理 塑料就是 利用这种加热时所产生的可塑性,加工成各种形状的.
三 塑料 的 特点 优点 缺点
(1)易于加工、易于制造(易于成型) 即使制品的几何形状相当复杂,只要能从模具中脱模,都比 较容易制作.因而其效率远胜于金属加工,特别是注塑成型 制品,经过一道工序,即可制造出很复杂的成品. 利用塑料可制作五光十色、透明美丽的制品,尚可任意着色的特性,可提高其商品价值,并给人一种明快的感觉. (2)可根据需要随意着色,或制成透明制品 (3)可制做轻质高强度的产品 与金属、陶瓷制品相比,质量轻、机械性能好,比强度(强度与密度 的比值)高,故可制做轻质高强度制品.特别是填充玻璃纤维后,更可提高其强度.另外,由于塑料质量轻,可节约能源,故其制品亦日趋轻量化. 塑料的优点: 1
(4)不生锈、不易腐蚀 塑料一般耐各种化学药品的腐蚀,不会象金属那样易生锈或受到腐蚀.使用时不必担心酸、碱、盐、油类、药品、潮湿及霉菌等的侵蚀. 由于塑料比热大,热导率小,不易传热,故其保温及隔热效果良好. (5)不易传热、保温性能好 (6)既能制做导电部件,又能制作绝缘产品 塑料本身是很好的绝缘物质,目前可以说没有哪一种电气制品不使用塑料的.但如果在塑料中填充金属粉末或碎屑加以成型,也可制成导电良好的产品. 塑料的优点: 2
(7)减震、消音性能优良,透光性好 塑料具有优良的减震、消音性能;透明塑料(如:PMMA、PS、PC等)可制作透明的塑料制品(如:镜片、标牌、罩板等). 塑料原料本身虽然不那么便宜,但如(1)项所述,由于塑料易于加工,设备费用比较低廉,所以能降低产品成本. (8)产品制造成本低 塑料的优点: 3
这是塑料最大的缺点,与金属和玻璃制品相比,其耐热性远为低劣,温度稍高,就会变形,而且易于燃烧.燃烧时多数塑料能产生大量的热、烟和有毒气体;即使是热固性树脂,超过200摄氏度也会冒烟,并产生剥落这是塑料最大的缺点,与金属和玻璃制品相比,其耐热性远为低劣,温度稍高,就会变形,而且易于燃烧.燃烧时多数塑料能产生大量的热、烟和有毒气体;即使是热固性树脂,超过200摄氏度也会冒烟,并产生剥落 (1)耐热性差、易于燃烧 高温自不待言,即使遇到低温,各种性质也会大大改变 塑 料 的 缺 点 (2)随着温度的变化,性质也会大大改变 与同样体积的金属相比,机械强度低得多,特别是薄型制品,这种差别尤为明显. 3)机械强度较低
一般来说,塑料比较不容易受化学药品的腐蚀,但有些塑料(如:PC、ABS、PS等)这方面的性质特别差;在一般情况下热固性树脂耐腐蚀性一般来说,塑料比较不容易受化学药品的腐蚀,但有些塑料(如:PC、ABS、PS等)这方面的性质特别差;在一般情况下热固性树脂耐腐蚀性 相当强. (5)易于受特殊溶剂及药品的腐蚀 塑 料 的 缺 点 (6)耐久性差,易老化 无论是强度、表面光泽或透明度,都不耐久,受负荷有蠕变现象.另外,所有的塑料均怕紫外线及太阳光照射,在光、氧、热、水及大气环境作用下会老化. 与金属相比,塑料收缩率很高,故难于保证尺寸精度.在使用期间受潮、吸湿或温度发生变化时,尺寸易随时间发生变化. 塑料的表面硬度都比较低,容易受损伤;另外,由于是绝缘体,故带有静电,因此容易沾染灰尘. (4)尺寸稳定性差 (7)易受损伤、也容易沾染灰尘及污物
注塑成型前需了解的塑料性能 每个注塑工作者在设定注塑工艺条件时,需要彻底了解所用塑料的相关性能,才能科学地设定工艺条件和分析注塑生产过程中出现的问题. A、塑料的种类、牌号(了解塑料的成份、性能时考虑的因素); B、塑料的密度(设定多段射胶的位置时考虑的因素); C、塑料的吸湿性及允许水量(设定干燥条件时考虑的因素); D、塑料的玻璃化温度、熔点、分解温度(设定料筒温度时考虑的因素); E、塑料的熔融指数FMI(设定注射压力、背压时考虑的因素); F、塑料的结晶性(设定模温/料温时考虑的因素); G、塑料容许的注射压力范围(设定注射压力时考虑的因素); H、塑料在料筒内容许的停留时间(设定残料量及停机时考虑的因素); I、 塑料的成型收缩率(设定模温/料温/压力时考虑的因素); J、塑料成型时的模具温度范围(设定模温时考虑的因素); K、其它性能(如:耐化学性、热变形温度等)在塑件后加工时考虑的因素. 同一生产厂家，同一材料名称，同一材料型号，不同生产时间，不同生产批次的材料其性能会有一定的差别，任何一组数据，我们不能把它作为一个标准 ，我们只需要相关数据作为调整工艺的参考才能调校出最佳生产工艺。
1）按受热行为分 热固性塑料 热塑性塑料 受热后聚合物作物理 及化学变化，分子呈 网型结构而固化。 受热后聚合物作物态 转变而变软，分子仍 为线型或支链结构。 代表性塑料： PE、PS、PVC 代表性塑料： PF、UF、EP
受热软化、熔融；当温度降低时，能变硬定形；受热软化、熔融；当温度降低时，能变硬定形； 若再次受热，仍能软化熔融，冷却变硬定型。 这一过程可以反复多次进行。 热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边 角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。 热塑性塑料特点： 热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边 角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。
受热后开始软化并具有一定的可塑性，在更高的受热后开始软化并具有一定的可塑性，在更高的 温度及压力下固化成型。此后，不再具有可塑性， 若再继续加热，也不能熔化，而只会分解炭化。 热固性塑料制品不溶于任何溶剂。热固性塑 料的废次品及废旧塑料，不能作为塑料回收， 仅能在磨粉后作填充剂或其他用途。 热固性塑料特点： 热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边 角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。
2）按使用特点分 产量大，（约占塑料总产量的75%)、价格低、用途广的塑料。代表性塑料：PE、PS、PVC 力学性能优良、工程技术中作结构材料的塑料。代表性塑料：ABS、PC、PA 通用塑料 工程塑料 特种塑料 增强塑料 具有某一方面的特除功能，如耐高温、高电绝缘性类塑料。代表性塑料：PI、氟塑料 树脂与增强材料（如玻璃纤维）相结合而提高塑料力学强度的复合型塑料。代表性塑料：FRP、FRTP
3）按结晶状态分 结晶型塑料 非结晶型塑料 长链分子绕成一团 （对热塑性塑料）或 结成网状（对热固 性塑料），且保持 其形状的塑料。 代表性塑料： PS、PC、ABS、K料 PMMA、PETG 分子规则排列且 保持其形状的塑 料。 代表性塑料： PE、PP、PA、POM PET
具有很规则的格子状的分子排列方式，在塑料分子具有很规则的格子状的分子排列方式，在塑料分子 的每个截面上的特定点处，重复出现特定的结构。 结晶状塑料的透明度很差，成型的透明制品在 光线下有发污浑浊的感觉。 结晶型塑料特点： 热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边 角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。
分子随机缠绕和交织的塑料。 这种塑料由于分子链的排列呈现随机分布的规律，没有明显的 方向性，因此塑料在各个方向上表现出来力学特性是相同的。 这种高分子也叫无定型塑料。塑料透明度较好。ABS除外。 非结晶型塑料特点： 热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边 角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。
（一）影响注塑制品的主要塑料特性 1、流动性 2、吸水率 3、收缩率
1、流动性 受热后熔融状态的塑料,在压力作用下,充满整个型腔 的能力叫流动性。一般用专业流动性测试工具来进行测试. 同一种类不同牌号的塑料的流动性均不相同,不同结构的塑件对塑料的流动性提出不同的要求。 塑料的流动性与成型温度和压力等条件密切相关。
流动性对成型的影响 流动性 太大 一方面会使熔料充填不紧密,造成制品 的疏松,影响产品质量 另一方面流动性太大,注塑件周边容易出现 披锋(毛边)粘模及喷嘴流延,造成水口堵塞 流动性 过小 对于结构复杂流程较长的塑件,注塑时流动困难, 易出现缺胶、缩水等现象,产生大量废品。 • 必须用高压条件注塑,容易造成塑件内应力过大.
熔融指数MI（熔体质量流动速率MFR） 熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性 的数值。数值越大表示该塑胶材料的加工流动 性越好，反之越差。 熔体质量流动速率定义--在规定条件下，一定 时间内挤出的热塑性塑料的量。也即熔体每10 分钟通过标准口毛细管的质量。用MFR表示。单位：g/10min
测试方法 先让塑料粒在一定时间内（10min）、一定温度及压力（各种材料标准不同）下，融化成塑料流体，然后通过一直径为2.1mm圆管所流出的塑料克（g）数 熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态 下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的 质量，对调整工艺，都有重要的指导意义。
熔融指数低的材料 熔融指数高的材料 W W 流动性差 流动性好 塑料的熔融指数测定是用流变仪来测定 在等温及等剪切率下进行 不同的塑胶材料会采用不同的试验条件
常用塑料流动性 PP、PE、PS、PET、PETG 流动性较好 AS、POM、ABS、PMMA、 K料 流动性中等 PC、沙林料 流动性较差
溢边值——指塑胶产品在多大的间隙下会溢出来，（也就是走披风）的一个数值。溢边值——指塑胶产品在多大的间隙下会溢出来，（也就是走披风）的一个数值。 溢边值越大说明塑料流动性越差
在热塑性塑料中或多或少地含有水分及挥发物,适量的水分有增塑的作用.如果塑料中的水份及挥发物超过一定的比例时,则会在注塑时出现很多问题(如:降解、发雾、强度降低等)，严重时可产生气泡(银纹)、表面粗糙，对于透明制品透光性被破坏(浑浊不清)等不良现象，对精密塑件很难保证其精度.但是绝对干燥的塑料会引起流动性降低，脆性增加，成型时充模困难，也是不可使用的，这一点要特别注意，有的人认为塑料干燥得越充分越好，这是一个错误的观念。在热塑性塑料中或多或少地含有水分及挥发物,适量的水分有增塑的作用.如果塑料中的水份及挥发物超过一定的比例时,则会在注塑时出现很多问题(如:降解、发雾、强度降低等)，严重时可产生气泡(银纹)、表面粗糙，对于透明制品透光性被破坏(浑浊不清)等不良现象，对精密塑件很难保证其精度.但是绝对干燥的塑料会引起流动性降低，脆性增加，成型时充模困难，也是不可使用的，这一点要特别注意，有的人认为塑料干燥得越充分越好，这是一个错误的观念。 2、吸水性及挥发物含量
引起塑料中水分和挥发物多的原因主要有以下三个方面：引起塑料中水分和挥发物多的原因主要有以下三个方面： A、塑料树脂的平均分子量低; B、塑料树脂在生产时没有得到充分的干燥; C、吸水性大的塑料因存放不当而使之吸收了周围空气中的水分,不同塑料有不同的干燥温度和干燥时间的规定.
3.收缩率 塑料的收缩率是指塑料制件在成型温度下尺寸与从模具中取出冷却至室温后尺寸之差的百分比。 它反映的是塑料制件从模具中取出冷却后尺寸缩减的程度。影响塑料收缩率的因素有：塑料品种、成型条件、模具结构等。不同的高分子材料的收缩率各不相同。其次塑料的收缩率还与塑件的形状、内部结构的复杂程度、是否有嵌件等有很大的关系。
产生收缩率的主要原因有以下三个方面: 塑料具有比金属大得多的热收缩 (大一个数量级,约十倍). A 塑料制品在硬化后并非刚体,在脱模 后塑件有一定的弹性回复. B 刚脱模时,压力开始降低,但塑件仍 然贴在模壁上,制品发生塑性变形. C
影响收缩率的 因素有塑料的性质,成型 条件,模具与制品的设计. 无定型塑料的收缩率小于1%,结晶型塑料的收缩率均超过1%,结晶性塑料注塑的制品,具有后收缩现象,需在冷却24小时后进行测量其 尺寸,精确度可达0.02mm.
塑料的简易辨别方法 外观鉴别法 燃烧鉴别法 溶解鉴别法 元素鉴别法 密度鉴别法
塑料有热固性和热塑性二大类 热固性塑料成型固化后，不能再加热熔融成型。 而热塑性塑料成型后的制品可再加热熔融成型其 它制品 热塑性塑料随着温度的改变，产生玻璃态、高 弹态和粘流态三态变化，随温度重复变动，三 态产生重复变化。
热塑性塑料三态变化 升高温度 脆化区 玻璃态 高弹态 粘流态 热分解 当温度低于玻璃态时塑料就会产生脆化 塑料玻璃态时可切削加工 高弹态时可拉伸加工如拉丝纺织、挤管、吹塑和热成型 粘流态时可涂复、滚塑和注塑等加工 当温度高于粘流态时，塑料就会产生热分解 当塑料温度高于粘流态或低于玻璃态趋向时，均使热塑性塑料趋向严重 的恶化和破坏，所以在加工或使用塑料制品时要避开这二种温度区域。
1物理性能 2化学性能 01密度 02吸水率 01耐碱性 技术性能 02耐油性 使用性能 3力学性能 5 热性能 01拉伸强度 01熔点 成型性能 02熔融指数 02弯曲强度 4 电气性能 01介电常数 02耐电弧性 热塑性塑料的基本性能 塑料性能 1物理性能 02吸水率 01拉伸强度 02弯曲强度
常用塑料的表观 （一）
PE PE的外观呈乳白色透明或半透明状。用手触摸，其表面有蜡状感觉。在PE塑料颗粒中，除了LDPE为扁圆形粒状外，LLDPE及HDOE树脂有扁圆形粒状和珠粒状（粉末状）两种形态。 PE的密度为0.86～0.96g/cm3.将PE塑料放在水中湿润后，料粒可以浮出水面。 PE制品易燃，点燃后在收縮状态下燃烧，离开火源后能继续燃烧；燃烧干净，无残余物，燃烧时熔融淌滴，并且无烟，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色；熄灭时可以闻到燃烧蜡烛相似的气味。
PP PP为透明状扁球形颗粒或球状珠粒。PP制品外观似PE制品，但有更高的刚性和硬度，更好的耐屈折性，常被称为“百折胶”也叫丙料。 PP易燃，燃烧时火焰顶部呈黄色，底部呈蓝色，燃烧时膨胀、淌滴、熔体能拉丝，有少量黑烟，可闻到石油味。PP料密度为0.89～0.91g/cm3。纯PP料制品可以浮在水面。
PS PS未着色时为无色透明，无延展性，似玻璃状材料， 圆柱状颗粒，制品落地或敲打时具有似金属的清脆 声，光泽与透明度都胜于其他材料，性脆、易断裂。 PS易燃，离开火源后仍能继续燃烧。燃烧时PS会软化、起泡、淌滴，并散发出特殊的芳香气味。燃烧时，火焰呈橙黄色，有黑色浓烟和炭束在空中飞扬，残余端部炭化，呈黑色。密度近似于1（1.04～1.09）g/cm3。在水中，PS会出现或沉或浮现象。注塑机常以PS注射量作为设备注射量的表征。
