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常用塑料简介

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  常用材料简介——塑料 塑料的定义 塑料:以合成树脂为主要成分,以增塑剂、填充剂、 润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在一定温度 和压力的作用下,加工成型,形成能流动成型的高 分子有机材料。 塑料的成分 ? 主要成分:高分子聚合物(或称合成树脂) ? 辅料:填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、 着色剂、抗静电剂 合成树脂 ? 由人工合成一类高分子聚合物。为粘稠液 体或加热可软化的固体,受热时通常有熔 融或软化的温度范围,在外力作用下可呈 塑性流动状态,某些性质与天然树脂相似。 ? 合成树脂(高分子聚合物)是塑料的最主 要成分,其在塑料中的含量一般在40%~ 100%。由于含量大,而且树脂的性质常常 决定了塑料的性质。 合成树脂和塑料的关系 ? 合成树脂是塑料的主要成分 ? 合成树脂不仅可以合成塑料,还可以合成 涂料、胶黏剂与合成纤维。 填料 ? 填料又叫填充剂,它可以提高塑料的强度 和耐热性能,并降低成本。例如酚醛树脂 中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑 料成为最廉价的塑料之一,同时还能显著 提高机械强度。 ? 填料可分为有机填料和无机填料两类,前 者如木粉、碎布和各种织物纤维等,后者 如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。填 充剂在塑料中的含量一般控制在40% 以下。 增塑剂 ? 增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降 低脆性,使塑料易于加工成型。 ? 增塑剂一般是能与树脂混溶,无毒、无臭, 对光、热稳定的高沸点有机化合物,最常 用的是领苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙 烯塑料时,若加入较多的增塑剂便可得到 软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂 (用量10%),则得硬质聚氯乙烯塑料。 稳定剂 ? 为了防止合成树脂在加工和使用过程中受 光和热的作用分解和破坏,延长使用寿命, 要在塑料中加入稳定剂。 ? 常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。稳定剂 的用量一般为塑料的0.3~0.5%。 着色剂 ? 着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜 色。 ? 常用有机染料和无机颜料作为着色剂。合 成树脂的本色大都是白色半透明或无色透 明的。在工业生产中常利用着色剂来增加 塑料制品的色彩。 润滑剂 ? 润滑剂的作用是防止塑料在成型时粘在金 属模具上,同时可使塑料的表面光滑美观。 ? 常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等 塑料的分类 按理化特性分,可以分为热塑性塑料和热固性塑料 ? 热塑性塑料:指在特定温度范围内能反复 加热软化和冷却硬化的塑料,其分子结构 是线型或支链型结构。(变化过程可逆) ? 热固性塑料:在受热或其它条件下能固化 成不熔不溶性物质的塑料 ,其分子结构最 终为体型结构。 (变化过程不可逆) 按使用特性分,可以分为通用塑料,工程塑料和特 种塑料 ? 通用塑料:一般是指产量大、用途广、成 型性好、价格便宜的塑料,如聚乙烯、聚 丙烯等。 ? 工程塑料:一般指能承受一定外力作用, 具有良好的机械性能和耐高、低温性能, 尺寸稳定性较好,可以用作工程结构的塑 料,如聚酰胺、聚砜等。 ? 特种塑料:一般是指具有特种功能,可用 于航空、航天等特殊应用领域的塑料。 塑料的成型 ? 塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制 造的聚合物制成最终塑料制品的过程。 加工方法(通常称为塑料的一次加工)包括: ? 压塑(模压成型) ? 吸塑 ? 挤塑(挤出成型) ? 注塑(注射成型) ? 吹塑(中空成型) ? 压延 ? 发泡成型 加工方法——压塑 ? 先将粉状,粒状或纤维状的塑料放入成型 温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使 其成型并固化的作业。 ? 压塑主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱 和聚酯树脂等热固性塑料的成型 加工方法——吸塑 ? 主要原理是将平展的塑料硬片材加热变软 后,采用真空吸附于模具表面,冷却后成 型。 ? 吸塑成型工艺主要应用在塑料包装制品的 成型,原料为热塑性塑料。 加工方法——挤塑 ? 将塑料原料加热,使之呈黏流状态,在加 压的作用下,通过挤塑模具而成为截面与 口模形状相仿的连续体,然后进行冷却定 型为玻璃态,经切割而得到具有一定几何 形状和尺寸的塑料制品。 ? 此法可制取管、筒、棒、膜、片、异型材、 电线等,主要用于热塑性塑料。 加工方法——注塑 ? 将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具 中,冷却成型得到想要各种塑料件。有专 门用于进行注塑的机械注塑机。 ? 目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。 ? 注塑的缺点是设备及模具成本高,注塑机 清理较困难 加工方法——吹塑 ? 热塑性树脂经挤出或者注塑得到的管状塑 料型坯,趁热(或加热到软化状态),置 于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压 缩空气,使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内 壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。 ? 适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、 聚丙烯、聚酯等,所得之中空容器广泛用 作工业包装容器。 加工方法——压延 ? 塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊, 使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方 法。 ? 压延是主要用于聚氯乙烯树脂的成型方法, 能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板 砖等制品。 加工方法——发泡成型 ? 将发泡性树脂直接填入模具内,使其受热 熔融,形成气液饱和溶液,通过成核作用, 形成大量微小泡核,泡核增长,制成泡沫 塑件。 ? 发泡成型方式常用于各种保护套垫子的制 作,如沙发坐垫,泡棉,泡沫塑料等。 通用塑料 五大通用塑料(都是热塑性塑料) ? 聚乙烯 ? 聚丙烯 ? 聚氯乙烯 ? 聚苯乙烯 ? ABS 五大通用塑料特点 名称 学名 特点 应用 PE 聚乙烯 耐低温性能好,结构最 包装袋、日常用品 简单,产量最大,不耐 热 质量最轻,比聚乙烯刚 瓶盖,针筒,饭盒,薄膜 硬,耐蒸煮,不耐低温 硬度范围很大,产品应 板材、管材、鞋底、门窗、 用范围广,微毒,不存 电线外皮 放食物和药品 光泽和透明度好,易着 杯子、食品容器、家电外 色,抗放射能力最强, 壳 但是质脆。 PP 聚丙烯 PVC 聚氯乙烯 PS 聚苯乙烯 ABS 聚丙烯腈丁 适合电镀,机械性能很 琴键、按钮、刀架、电视 二烯苯乙烯 好。 机外壳、伞柄 PE(聚乙烯) ——最简单的塑料 ? 外观:白色蜡状,摸上去像石蜡。 ? LDPE(低密度聚乙烯)——食品包装袋,农 用膜 ? HDPE(高密度聚乙烯)——玩具,海底电 缆,家用容器 PE胶粒 LDPE HDPE PP(聚丙烯) ——质量最轻的塑料 PVC(聚氯乙烯) ——最多才多艺的塑料 ? PVC合成时,根据增塑剂加入量的多少,分 为硬质PVC和软质PVC。其中硬质PVC不加增 塑剂,软质PVC增塑剂含量30%-70%。 ? PVC硬制品:门窗、硬管 ? PVC软制品:软管、电缆、电线、凉鞋 PS(聚苯乙烯) ——最铿锵有声的塑料 ? 普通聚苯乙烯属无定形高分子聚合物。性质表现如 透明度高,刚度大,玻璃化温度高,性脆等。 ? 可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的 物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制 作泡沫塑料产品。 ? 高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯的共聚物,丁二 烯为分散相,提高了材料的冲击强度,但产品不透 明。 ? 间规聚苯乙烯为间同结构,采用茂金属催化剂生产, 发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。 ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料) ——最易电镀的塑料 ? 简介:ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三 元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S 代表苯乙烯。 ? ABS的性能介于通用塑料与工程塑料之间, 其抗冲击性能良好,基本不具有缺口敏感 性,流动性优良,价格较便宜,因此应用 广泛。 ? ABS和PC/PET合金的机械性能很好,再加上 可以电镀的特性,应用十分广泛。 工程塑料 五大工程塑料 ? ? ? ? ? 聚酰胺(PA) 聚碳酸酯(PC) 聚甲醛(POM) 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 聚苯醚(PPO) 五大工程塑料特点 名称 俗称 特点 PA PC POM PBT PPO 尼龙 防弹胶 夺钢、赛钢 耐磨 透明、坚固、耐冲击、价格高 强度、刚度高 高绝缘性、易加工 Noryl 长期负荷下工作,能保持优异的机械性能 聚酰胺(PA) 聚碳酸酯(PC) 聚甲醛(POM) 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 聚苯醚(PPO) PA(聚酰胺) ——最耐磨的塑料 ? 简介:又称尼龙,用作纤维俗称锦纶。 ? 特性:坚韧,耐油,耐水,抗酶菌,但吸 水大。 ? 用途:聚酰胺可以用途机械加工,做齿轮、 凸轮、轴等机械零件以及链条、滑板、车 门手柄等。 ? 聚酰胺树脂主要用于合成纤维,做衣料、渔 网、绳带、轮胎软线 拓展:三大合成纤维(锦纶、涤纶、腈纶) 名称 俗称 学名 特性 缺点 锦纶 尼龙 聚酰胺纤维 结实耐用 色彩不鲜艳 涤纶 的确良 聚酯纤维 挺括不皱 颜色明亮 不够柔和 腈纶 人造羊毛 聚丙烯腈纤维 蓬松耐晒 吸湿差、染色难 其他常用塑料 ? ? ? ? ? 聚甲基丙烯甲酯(PMMA) 聚氨基甲酸酯(PU) 酚醛树脂(PF) 脲醛树脂(UF) 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) PMMA (聚甲基丙烯甲酯) ——最透明的塑料 ? 外观:又称有机玻璃,俗称“亚克力”, 透明无色 ? 特点:透光性高达93%,透光极佳、光线柔 和、璀璨夺目;是工程塑料的一种。 ? 缺点:价格较高(没有PC高);表面强度 不够,容易擦毛,如手表表面经磨擦,会 变得模糊,不过,如 果用细纱布蘸了牙膏 轻轻地磨,可磨得重新透明。 ? 用途: 1)飞机、汽车上的风挡和车窗 2)灯罩,仪表表壳 3)做隐形眼镜,假牙,人工角膜 4)光学镜片,玻璃饰品 5)建筑采光体、浴缸、街头广告灯箱和电话 亭等其他用途 PU(聚氨基甲酸酯) ——最像真皮的塑料 ? 简介:主链上含有重复氨基甲酸酯基团的 大分子化合物的统称。 ? 特点:弹性、韧性、耐油性强、耐老化、 抗撕裂、抗张强度、抗撕裂强度都比橡胶 好。 PU皮与真皮相比,价格便宜,外表美 观。 ? 缺点:PU皮与真皮相比不耐磨。 ? 用途: 1)聚氨酯泡沫材料:生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱, 空调等的隔热层),以及运输工具(汽车、飞机、铁路车 辆的坐垫)。 2)聚氨酯弹性体:主要用作涂覆材料(如软管、垫圈、轮 带、辊筒、齿轮、管道等的保护)、绝缘体、鞋底以及实 心轮胎等方面。 3)聚氨酯防水材料:一般用作铺地材料、田径场跑道材料、 赛马场、公园地面材料、隔热窗框等。 4)生物医用材料:可用于人工心脏起搏器、人工血管、人 工骨骼、人工食道、人工肾脏、人工透析膜等的制造 PF(酚醛树脂) ——最早合成的塑料 ? 外观:又称电木或者电木粉,原为无色或 黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而 呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等各种颜色。 ? 特点:热固性好,价廉,易加工成型;耐 热,耐腐蚀,耐高压,绝缘;粘结强度好; 低烟低毒。 ? 缺点:颜色暗,无法着鲜艳色彩;会与醋 酸反应,不能做食器 ? 用途: 1)压塑粉:塑料粉末经过高温加热之后通过 压缩空气给的风喷到材质表面,如门窗。 2)电气工业,如插座,开关,灯头,治具, 齿轮,绝缘板等。 UF(脲醛塑料) ——最像陶瓷的塑料 ? 外观:俗称电玉 ,本体无色半透明固体 ? 特点:着色力强,色彩鲜艳,形似美玉; 耐热性好,不易燃烧;它表面硬度大,有 一定的机械强度,不易变形,优良的耐电 弧性能。 ? 缺点:脆性较大;耐水性较差。 ? 用途: 1)日常用品:纽扣、瓶盖、门拉手、琴键、 电话机、钟表的外壳、灯罩、钢笔套、机 器手柄等。 2)制造汽车、摩托车等引擎中的发火零件。 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) ? 外观:为乳白色或浅黄色的聚合物, 表面平滑有光泽。 ? 特点:电绝缘性优良,长期使用温度 可达120℃,优良的机械性能。 ? 缺点:耐电晕性差。 ? 用途:主要用于包装材料行业,电子业, 还可以制作饮料瓶。 ? 拓展:PET做纤维时就是常用的涤纶 ?谢谢大家

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