第二节高分子材料成形工艺.高分子材料高分子材料又称高聚物，包括塑料、橡胶、合成纤维胶粘剂、涂料等分子链结构L·线型分子链细长型·支链型分子链(b)主链-支链·体型分子链网型/交联型均以共价键相联C
第二节 高分子材料成形工艺 1 一.高分子材料 高分子材料又称高聚物，包括塑料、橡胶、合成纤维、 胶粘剂、涂料等 Ø分子链结构 •线型分子链 细长型 •支链型分子链 主链-支链 •体型分子链 网型/交联型 均以共价键相联
二.塑料成形工艺塑料的组成（树脂+添加剂）树脂：是塑料的主要成分，决定塑料的类型和性能大多数塑料以树脂命名，如PVC（聚氯乙烯）热固性树脂：如酚醛树脂、环氧树脂热塑性树脂：如聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙添加剂填充剂：调整性能、减少树脂用量、降低成本广增塑剂：降低软化温度、便于成形稳定剂染料固化剂（针对热固性塑料）2
2 二.塑料成形工艺 Ø 塑料的组成 （树脂＋添加剂） n 树脂：是塑料的主要成分，决定塑料的类型和性能， 大多数塑料以树脂命名，如PVC（聚氯乙烯） n 热固性树脂：如酚醛树脂、环氧树脂 n 热塑性树脂：如聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙 n 添加剂 • 填充剂：调整性能、减少树脂用量、降低成本 • 增塑剂：降低软化温度、便于成形 • 稳定剂 • 染料 • 固化剂（针对热固性塑料）
二.塑料成形工艺塑料的性能物理性能：密度小、绝热、不耐热、绝缘化学性能：耐蚀性好力学性能：强度、刚度、韧度都较低塑料的分类按塑料的热性能及成形工艺特点可分为：热固性塑料：加热加压成形后不能再熔融或改变形状的热塑性塑料：加热软化或熔融后，冷却固化过程可反复进行的3
3 Ø 塑料的性能 n 物理性能：密度小、绝热、不耐热、绝缘 n 化学性能：耐蚀性好 n 力学性能：强度、刚度、韧度都较低 Ø 塑料的分类 按塑料的热性能及成形工艺特点可分为： n 热固性塑料：加热加压成形后不能再熔融或改变形状的 n 热塑性塑料：加热软化或熔融后，冷却固化过程可反复 进行的 二.塑料成形工艺
二塑料成形工艺塑料的成形工艺性能（1）收缩性塑件自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩的特性称收缩性。成形后塑件的收缩称为成形收缩，其大小可用收缩率来表示，即有：L-1×100%Ls式中S.--计算收缩率；塑件在室温时的单向尺寸：模具在室温时的单向尺寸：Lm--(2)流动性塑料在一定的温度和压力下填充模具型腔的能力称为流动性。(3)热敏性热敏性是指某些热稳定性差的塑料，在料温高和受热时间长的情况下就会产生降解、分解、变色的特性，具有这种特性的塑料叫做热敏性塑料。（4)吸水性塑料吸收水分的性质称为吸水性（5）硬化特性硬化特性是热固性塑料特有的性能，专指热固性塑料的交联反应。4
4 Ø 塑料的成形工艺性能 (1)收缩性 塑件自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩的特 性称收缩性。成形后塑件的收缩称为成形收缩，其大小可用收 缩率来表示，即有： 式中 Sj-计算收缩率； Ls-塑件在室温时的单向尺寸； Lm-模具在室温时的单向尺寸； (2)流动性 塑料在一定的温度和压力下填充模具型腔的能力称 为流动性。 (3)热敏性 热敏性是指某些热稳定性差的塑料，在料温高和受 热时间长的情况下就会产生降解、分解、变色的特性，具有这 种特性的塑料叫做热敏性塑料。 (4)吸水性 塑料吸收水分的性质称为吸水性。 (5)硬化特性 硬化特性是热固性塑料特有的性能，专指热固性 塑料的交联反应。 二.塑料成形工艺 100% s m s j L L L s
二.塑料成形工艺塑料成形工艺过程包括塑料成形和塑料加工√塑料成形方法·注射成形·压塑成形·挤出成形·压注成形·压延成形>塑料加工方法·机械加工·连接加工表面处理吹塑成形5
5 二.塑料成形工艺 塑料成形工艺过程包括塑料成形和塑料加工 Ø塑料成形方法 •注射成形 •压塑成形 •挤出成形 •压注成形 •压延成形 Ø塑料加工方法 •机械加工 •连接加工 •表面处理 •吹塑成形
二.塑料成形工艺>塑料成形方法1.注射成形将颗粒状态或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料桶中经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成形塑件螺杆式注射机结构示意图1一注射液压缸：2一料斗：3一螺进油杆：4一加热器：5一喷嘴：6一定模固定板：7一模具：8一拉杆：9二动模固定板：10一合模机构：11一合模液压缸
6 二.塑料成形工艺 Ø塑料成形方法 1.注射成形 将颗粒状态或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料桶中， 经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的 高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经一定 时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后 开模分型获得成形塑件。 螺杆式注射机结构示意图 1－注射液压缸；2－料斗；3－螺 杆；4－加热器；5－喷嘴；6－定 模固定板；7－模具；8－拉杆；9 －动模固定板；10－合模机构； 11－合模液压缸
二.塑料成形工艺>塑料成形方法注射成形（注塑）特点生产率高、自动化大批量尺寸精确形状复杂应用热塑性塑料的主要成形方法之形状复杂、薄壁制品占塑料制品总产量的20~30%
7 二.塑料成形工艺 Ø塑料成形方法 注射成形（注塑）特点 n 生产率高、自动化 n 大批量 n 尺寸精确 n 形状复杂 应用 n 热塑性塑料的主要成形方法之一 n 形状复杂、薄壁制品 n 占塑料制品总产量的20～30％
二塑料成形工艺>塑料成形方法2.压塑成形（压缩、模压、压制成形）将粉料、粒状或片状塑料放在金属模具中加热软化熔融在压力下充满模具成形，塑料中的大分子产生交联反应而固化转变成为具有一定形状和尺寸的塑料制件。压缩加料塑料脱模bC8
8 二.塑料成形工艺 Ø塑料成形方法 2.压塑成形（压缩、模压、压制成形） 将粉料、粒状或片状塑料放在金属模具中加热软化熔融， 在压力下充满模具成形，塑料中的大分子产生交联反应而固 化转变成为具有一定形状和尺寸的塑料制件
二.塑料成形工艺塑料成形方法压塑成形特点采用普通液压机模具简单成形收缩率小取向组织少周期长、生产效率低、自动化程度低精度低、模具寿命短应用主要用于热固性塑料适用于形状复杂或带有复杂嵌件的制品9电器零件、仪表壳、电闸板、电器开关、插座等
9 二.塑料成形工艺 Ø塑料成形方法 压塑成形特点 n 采用普通液压机 n 模具简单 n 成形收缩率小 n 取向组织少 n 周期长、生产效率低、自动化程度低 n 精度低、模具寿命短 应用 n 主要用于热固性塑料 n 适用于形状复杂或带有复杂嵌件的制品 n 电器零件、仪表壳、电闸板、电器开关、插座等
二.塑料成形工艺>塑料成形方法3.挤出成形使加热或未经加热的塑料借助螺杆的旋转推进力通过膜孔连续地挤出，经冷却凝固而成为具有恒定截面的连续成形制品的方法。挤出成形示意图C6X1一螺杆冷却水入口：2一料斗冷却区；3一料斗：4一料筒：5料筒加热器；6—螺杆：7一多孔板；8一机头（挤出模）9一机头加热器：10一定径套：11一冷却装置：14.15101112.1312一压缩空气堵头；13一牵引装置；14一切断装置：15一管材。10
10 二.塑料成形工艺 Ø塑料成形方法 3.挤出成形 使加热或未经加热的塑料借助螺杆的旋转推进力通过膜孔 连续地挤出，经冷却凝固而成为具有恒定截面的连续成形制 品的方法。 挤出成形示意图 1－螺杆冷却水入口； 2－料斗冷却区； 3－料斗；4－料筒； 5－料筒加热器； 6－螺杆；7－多孔板； 8－机头（挤出模）； 9－机头加热器； 10－定径套；11－冷却装置； 12－压缩空气堵头； 13－牵引装置； 14－切断装置； 15－管材