塑料模具设计 教学课件 吴光明 2 5 第二章.pdfVIP

第二章 主编 第一节　塑料的组成及其特性 一、塑料的组成       塑料是一种可塑成型的材料，它是以高分子聚合物为主要成分 的混合物，在加热、加压等条件下具有可塑性，在常温下为柔韧的 固体。所谓高分子聚合物，是指由许许多多结构相同的普通分子组 成的大分子。它既存在于大自然中（称之为天然树脂），又能够用 化学方法人工制取（称之为合成树脂）。 第一节　塑料的组成及其特性 1.树脂 树脂是塑料中主要的必不可少的成分。它决定了塑料的类型， 影响着塑料的基本性能。在自然界中存在着一些来自植物或动物分 泌的有机物质，如松香、虫胶和琥珀等，称之为天然树脂。它们在 受热后没有明显的熔点，能够逐渐变软，并具有可塑性。这些高分 子有机物质产量低，性能也不理想。为了寻找天然树脂的代用品， 人们模仿它们的成分，用化学方法人工地制取各种树脂。这种以人 工方法制取的树脂称为合成树脂。最初制造合成树脂的原料为农副 产品，以后改用煤，20世纪60年代以后则主要来自于石油。 第一节　塑料的组成及其特性 2.填充剂 为了降低塑料成本，同时改进塑料的性能，有时在合成树脂中 掺入一些廉价的填料（填充剂）。塑料的硬度、刚度、冲击强度、 电绝缘性、耐热性、成型收缩率等皆可通过添加相应的填充剂而得 到改善。 3.增塑剂       增塑剂用来提高塑料的可塑性和柔软性，改善成型性能，降低 刚性和脆性。常用的增塑剂是一些高沸点的液态有机化合物或低熔 点的固态有机化合物。 第一节　塑料的组成及其特性 4.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。着色剂主要是起装饰美观 作用，同时还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性。一般要 求着色剂的着色力强、色泽鲜艳、耐热、耐光。 5.润滑剂        润滑剂对塑料的表面起润滑作用，防止熔融的塑料在成型过程 中粘附在成型设备或模具上。添加润滑剂还可改进塑料熔体的流动 性能，同时也可以提高制品表面的光亮度。常用的润滑剂有硬脂酸、 石蜡和金属皂类（硬脂酸钙、硬脂酸锌）等。常用的热塑性塑料聚 乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和ABS等往往都要加入润滑剂。 第一节　塑料的组成及其特性 6.稳定剂 塑料在受热及紫外线、氧气的作用下会逐渐老化。因此，在大 多数塑料中都要添加稳定剂，用以减缓或阻止塑料在加工和使用过 程中的分解变质。根据稳定剂作用的不同，又分为热稳定剂、抗氧 化剂及紫外线吸收剂等。有机锡化合物常用作聚氯乙烯的热稳定剂， 酚类及胺类有机物常用作抗氧化剂，羟基类衍生物、苯甲酸酯类及 炭黑等常用作紫外线吸收剂。 第一节　塑料的组成及其特性 二、塑料特性及用途 塑料有许多优良特性，应用十分广泛。 (1)重量轻　一般塑料的密度与水相近，是钢的1/8~1/4，铝的1/2。 (2)比强度高　按单位重量来计算材料的抗拉强度(比强度) ，塑料并 不逊于金属。 (3)化学稳定性好　塑料对酸、碱、盐等化学物质均有耐蚀能力。 (4) 电绝缘、绝热、隔声性能好　塑料对电、热、声都有良好的绝缘 性能，被广泛地用来制造电绝缘材料、绝热保温材料以及隔声吸声 材料。 (5)粘结性能好　塑料一般都具有一定的粘结性能，可以与其他非金 属或金属材料牢固粘结而制成复合材料和结构零件。 第一节　塑料的组成及其特性 (6)成型性能好　由于塑料在一定条件下具有良好的塑性，因而可以 用各种高生产率的成型方法制造制品。 (7)多种防护性能　上述塑料的耐蚀性、绝缘性等，皆体现出塑料对 其他物质的防护性，塑料还具有防水、防潮、防辐射、防振等多种 防护性能，被广泛地用来制造食品、化工、航天、原子能工业的包 装材料和防护材料。 (8)着色和光学性能　塑料着色范围广，可以染成各种颜色。 第一节　塑料的组成及其特性 塑料也存在着一些缺点。一般塑料的刚性差，如尼龙的弹性模 量约为钢铁的1/100；塑料的耐热性差，在长时间工作的条件下塑料 的一般使用温度在100℃以下，在低温中易开裂。塑料的热导率只有 金属的1/200~1/600，这对散热而言是一个缺点；吸水