塑料基础知识及应用教材课件.ppt

1、塑料基础知识及应用2011年1月主要内容：1、塑料原料2、塑料制品3、塑料制品加工工艺及设备4、塑料改性一、高分子材料l橡胶l塑料l纤维l胶黏剂l油漆涂料l液晶1、塑料热固性塑料 酚醛树脂（电木），环氧树脂（玻璃钢），密胺树脂。热塑性塑料 通用塑料：PE、PP、PVC、PS 工程塑料：ABS、PA、PC、PET POM、PMMA、PPO、PPS、 PEK、PEEK、PSF2、通用塑料聚乙烯（PE） 低密度聚乙烯（LDPE） 高密度聚乙烯（HDPE） 中密度聚乙烯（MDPE） 线性低密度聚乙烯（LLDPE） 超高分子量聚乙烯（UHMWPE）低密度聚乙烯（LDPE）高压聚乙烯 密度0.9100.9

2、25，结晶度45%65% 特点：低密度聚乙烯分子链上有长短支链，结晶度较低，其 热熔接性、成型加工性能很好，柔软性良好，抗冲击韧性、耐低温性很好，可在 -60-80下工作，电绝缘性优秀（尤其是高频绝缘性），LDPE的机械强度 较差，耐热性不高，抗环境应力开裂性、粘附性、粘合性、印刷性差， 用途： LDPE主要用途是作薄膜产品，如农业用薄膜、地面覆盖薄膜、农膜、蔬菜大棚膜等；包装用膜如糖果、蔬菜、冷冻食品等包装等。LDPE还用于注塑制品，如小型容器、盖子、日用制品、塑料花 、电线电缆包覆等。 载体。 高密度聚乙烯（HDPE）低压聚乙烯 密度0.940.96，结晶度85%95% 特点： HDPE的

3、分子链结构最简单，对称，结晶能力最强，结晶度最高，因此HDPE具有高的拉伸强度、拉伸模量、硬度等性能。但冲击性能较LDPE低，这主要是由于HDPE不仅有高的结晶度，而且还具有大的晶粒尺寸，降低了吸收冲击能量的能力。 HDPE耐有机溶剂和化学腐蚀性能优良，常温下无任何溶剂可以溶解。用途： 按用途分拉丝级、注塑级、中空级、薄膜级、管材级(双峰)。可用于挤出包装薄膜、绳索、编织袋、渔网、水管；用于注塑低档日用品及外壳、非承载荷构件、胶箱、周转箱；挤出吹塑容器，中空制品，瓶子等 。中密度聚乙烯（MDPE） 中密度聚乙烯(MDPE)是在合成过程中用烯烃共聚，控制密度而成。 密度：0.926-0.953

4、结晶度：70-80 特点：加工性能、耐环境应力开裂性能、耐热性能优异。强度较HDPE差。 用途：常用于管材、薄膜、中空容器等 。线性低密度聚乙烯（LLDPE） 密度：0.910.925 结晶度：55%65% 特点：LLDPE产品无毒、无味、无臭，呈乳白色颗粒。与LDPE相比具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点，还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度耐穿刺等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等。 用途：LLDPE的主要应用领域是农膜、包装膜、电线电缆、管材、涂层制品等 。超高分子量聚乙烯（UHMWPE） 分子量：150万以上 密度：0.930.945 结晶度：39%75% 特点：与HDPE相比

5、，冲击强度、耐环境应力开裂性和耐磨性等都有显著的提高。它的耐磨性优于许多工程塑料，如聚四氟乙烯，甚至高于许多金属材料，如碳钢、不锈钢、青铜等。UHMWPE的冲击强度远高出ABS、PC和尼龙等材料。 UHMWPE的摩擦系数极低，与PTFE相当。 用途：管材、异型材、片材、棒材、人体器官等。聚丙烯（PP）百折胶 均聚聚丙烯（PP-H） 嵌段共聚聚丙烯（PPB） 无规共聚聚丙烯（PPR）均聚聚丙烯（PPH） 无规立构、间规立构和等规立构 等规立构密度：0.900.91 特点：无毒、无味，耐腐蚀,常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用。强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。缺点是耐低温冲击性差，较易老化 。聚

6、丙烯最大的特点是它有良好的耐弯曲疲劳性 。 用途：编织袋、汽车内饰、日用品、电器外壳、瓶盖、医疗器械，和餐具 。 丙纶纤维嵌段共聚聚丙烯（PPB） 乙烯与丙烯嵌段共聚，乙烯含量10%15% 特点：冲击性能较PPH好，乙烯含量越高冲击性能越好，但耐热性损失越大。 用途：塑料筐、篮子，塑料凳子、椅子。 冷水管。无规共聚聚丙烯（PPR） 乙烯无规则的分布在聚丙烯的分子链上，乙烯含量4%左右。 特点：乙烯分子随机的分布在聚丙烯的分子链上，综合了PPH和PPB的性能。 用途：冷热水管。聚氯乙烯（PVC） 市场上常见的PVC树脂为悬浮法生产的疏松型（SG），分子量一般在5万12万 ，根据分子量大小不同可分

7、为SG-19，数值越小分子量越大，产品越软。 PVC按用途又可分为： 硬质聚氯乙烯（UPVC） 软质聚氯乙烯 氯化聚氯乙烯（CPVC）硬质聚氯乙烯（UPVC） 密度：1.351.46 特点： 耐酸碱，不耐有机容剂，电绝缘性优良；有耐火自息性能 。表面硬度，拉伸强度，刚性等机械强度都高于PE， 硬质的PVC，会低温变脆 ，对热敏感，热稳定性差 ，它会对设备和模具形成较大的腐蚀 。 用途：管道、异型材、板材、卡片 软质聚氯乙烯 特点：相当柔软，有橡胶弹性，耐折迭 ；低温变硬 ，增塑剂外迁之敝（增塑剂外迁，引起材料变硬） 。 用途：合成革、膜、电缆绝缘护套、鞋底 软管、玩具。氯化聚氯乙烯（CPVC）

8、 含氯量：氯含量由 56.7% 提高到 63-69% 特点：氯化聚氯乙烯（CPVC）具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性、防老化性能、阻燃性和热变形温度较高等优点，既具有PVC的很多优良性能，又有良好的阻燃性和低发烟特性，能耐大多数的酸、碱、盐，而且耐热方面明显优于其它塑料（比普通PVC能提高2040） 用途：主要用于制造耐热、耐腐蚀的管道和配件、住宅管（热水管道）系统、通信管道系统、排污管道系统等。 聚苯乙烯（PS） 通用聚苯乙烯（GPS） 用于注塑低档日用品及玩具外壳，灯罩 可发性聚苯乙烯（EPS） 聚苯乙烯泡沫 高抗冲聚苯乙烯（HIPS） 电器外壳3、工程塑料ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚

9、物） ABS树脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。其中，丙烯腈占15%35%，丁二烯占5%30%，苯乙烯占40%60%，最常见的比例是A:B:S=20:30:50。密度为1.041.06 特点：它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。 ABS树脂可以在-2560的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。 用途：适用于家用电器制品，如电视机外壳、冰箱内衬、吸尘器等，以及仪表、电话、汽车工业用塑料制品。鞋跟。摩托车配件。 管道、阀门 。PET（聚对苯

10、二甲酸乙二醇酯）的确凉 特点：无毒无味，韧性好，高透明性，阻隔性好，冲击性能好。 用途：涤纶纤维、饮料瓶、薄膜。PC（聚碳酸酯）防弹胶 特点： 冲击强度高，尺寸稳定性好，无色透明，着色性好，电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力开裂倾向，高温易水解。 用途：工具外壳，电器外壳，通讯产品外壳 、水杯、镜片。PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）有机玻璃、 亚克力 特点：聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色透明材料 ，它能透过其它透明材料不能透过的光线。光线也可以在它内部传导，做光纤用。它能耐室外老化，爆晒而不影响它的透明度 。PMMA最大的缺点是表面硬度低，不耐划伤。 用途：生产光学镜片，家用电器，

11、餐具，日用品，仪表表盘，透明盖，光导纤维等 。PA（聚酰胺）尼龙 PA6、PA66、PA610、PA1010 特点：坚韧，都具有很高的表面硬度，拉伸强度，抗冲击能力，耐疲劳，耐折迭。PA具有较高的耐磨性，能自润滑。PA耐热耐寒，在寒冷和炎热的季节，也能保证很高的机械性能。PA耐药品，耐油的腐蚀，耐应力开裂。PA易印刷，易染色，电性能优良。尺寸精度差，热膨胀和吸水性对它的尺寸影响很大。 用途：生产轴承，齿轮，车轮，轴辊，水泵叶轮，绳索，鱼网 。 纤维（锦纶）POM（聚甲醛）赛钢料 均聚甲醛、共聚甲醛 特点：表面硬度高而且表面致密，它磨耗小，耐疲劳耐冲击，磨擦系数小，并且自润滑，因此，它是制造齿轮

12、的首选材料。POM机械强度大，刚性大，虽然收缩率大，但尺寸稳定。POM介电性能好，耐溶剂，无应力开裂。缺点是不耐高温，热稳定性差。POM不耐光线的照射，包括可见光和不可见光。POM耐酸性差，不耐酸的侵蚀。 用途： 生产齿轮，弹簧，轴承，轴套，连杆，叶轮，叶片 。二、塑料制品l 电器外壳l 日用品l 薄膜l 建材n 塑料型材n 塑料板材n 塑料管材 塑料管材1、PVC管材PVC增强软管（蛇皮管）UPVC给水管、化工管UPVC排水管UPVC穿线管UPVC电力电缆保护套管、通信管CPVC冷热水管、电力电缆保护套管UPVC低压灌溉管UPVC波纹管PVC-M管PVC-O管2、铝塑复合管PAPXPAPPA

13、PR稳态管衬塑管3、PP管mPP电力电缆保护套管PPR冷热水管4、PE管LDPE管HDPE给水管PE燃气管（MDPE、HDPE）PERT地热辐射采暖管PE-X交联聚乙烯管HDPE双壁波纹管HDPE缠绕管钢丝骨架增强HDPE管HDPE通信管5、ABS管6、聚丁烯管 1-丁烯三、塑料制品加工工艺及设备1、挤出（管材、异型材、造粒） 挤出成型是借助螺杆/柱塞的挤压作用，使塑化均匀的塑料强行通过机头成为的连续制品，如管、板、丝、薄膜、电线电缆等。挤出成型是塑料成型加工中重要方法之一。l螺杆：直径、长径比、压缩比，单头、多头，螺杆结构等。双螺杆l模头 支架式、篮式、螺旋式 支架式 螺旋式 管材挤出一、P

14、E、PP-R管材成型生产线构成 挤出聚乙烯管材生产线包括： 烘干机、 混料机、 单螺杆挤出机（主机）、 单螺杆挤出机（标志线挤出机）、 模具（机头）、 定径套、 真空定径箱、 冷却箱、 牵引机、 切割机、 印字机、 翻料机等 工艺流程树 脂母 料破碎料计量混合烘干挤出塑化挤出型坯切割牵引印字冷却定型真空定径不合格包装入库清洁破碎合格检验PE、PP-R管材挤出成型工艺 影响管材外观和内在质量的因素有：a、原材料（原材料的优良性能，通过合理的加工，能够移植到制品上）。B、挤出成型设备水平、机头模具设计与加工精度。c、挤出成型工艺条件。挤出成型工艺的控制参数包括成型温度、压力、螺杆转速、挤出速度和牵

15、引速度，冷却定型等。 2、注塑 注射成型是将塑料加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料通过机筒前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程，可生产结构复杂的制品。l 注塑机构成：合模系统、注射系统、控制系统、液压系统。设备主要参数：螺杆喷嘴熔胶量锁模力驱动方式工艺流程 原料 干燥 熔胶 合模 座台进 顶出 开模 冷却 保压 注射取出制品工艺参数l温度：料筒、模具l压力：注射、保压、开合模、熔胶、调模、座台l速度：注射、保压、开合模、熔胶、调模、座台l时间：注射、保压、冷却、周期3、吹膜 塑料熔体由环隙形口模挤成管状物后，即牵引装

16、置牵引上升（少数采用水平、向下）并同时进行吹胀，至一定距离后，通过导向夹板而被牵引辊夹拢。 常用生产薄膜的材料：PE、PP、PVC、PS、PA等 生产方式：平挤上吹、平挤平吹和平挤下吹法。 工艺过程：挤出膜管-吹膜（拉胀）-冷却-牵引-卷取工艺要点： 温度控制PE、PP从机身到机头温度先升到口模处下降，这样有利于膜定型。PVC温度在口模处最高，这样利于流动和成型。 吹胀与牵引吹胀比（泡管直径与口模直径之比）：2.53牵引比 （膜管通过夹辊速度与口模挤出管坯速度之比）:46 厚度调节通过口模间隙、吹胀比、牵引比等控制。4、中空吹塑 借助气体压力使闭合在模具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺。

17、 挤出吹塑 注塑吹塑 挤出吹塑注射吹塑工艺要点l 吹气压力：大小与塑料的种类、型坯温度、型坯的吹气压力：大小与塑料的种类、型坯温度、型坯的模量、型坯的壁厚、制品的容积大小有关。吹气压模量、型坯的壁厚、制品的容积大小有关。吹气压力一般在力一般在0.21MPa。l 鼓气速率大，可缩短型坯的吹胀时间，使制品厚度鼓气速率大，可缩短型坯的吹胀时间，使制品厚度均匀，表面质量好。但鼓气速率大，会在空气进口均匀，表面质量好。但鼓气速率大，会在空气进口处产生局部真空，造成该部分内陷，甚至将型坯从处产生局部真空，造成该部分内陷，甚至将型坯从口模处拉断，无法吹胀。口模处拉断，无法吹胀。l 吹胀比：吹塑制品的外径（非

18、圆形时，以横向尺寸吹胀比：吹塑制品的外径（非圆形时，以横向尺寸最大处为准）与型坯直径之比，即型坯吹胀的倍数最大处为准）与型坯直径之比，即型坯吹胀的倍数。加大吹胀比，制品的壁厚变薄，虽可节约原料，。加大吹胀比，制品的壁厚变薄，虽可节约原料，但制品的强度和刚度降低，吹胀比过小，原料消耗但制品的强度和刚度降低，吹胀比过小，原料消耗增加，制品壁厚，有效容积减小。制品冷却时间延增加，制品壁厚，有效容积减小。制品冷却时间延长，成本升高长，成本升高5、拉丝 合成纤维、扁丝、圆丝的生产方法。塑料熔融塑化后经喷丝板或口模挤出，拉伸冷却，再进行预热拉伸、后处理，最后卷取。l合成纤维：挤出机熔体泵喷丝板风冷 热辊牵伸后处理定型卷取l扁丝l聚丙烯捆扎绳6、涂层（合成革） 涂覆法是先将聚氯乙烯塑性溶胶均匀地直接或间接涂覆在基材上，而后对它进行热处理使其成为涂层制品。 为了改善聚氯乙烯人造革的手感、美感和光泽等，塑化完全的涂层制品还需经过表面修饰处理。表面修饰包括轧花、印花、表面修饰等。 轧花：将熔融塑化后的塑料通过一对由钢制轧花辊和橡皮辊共同组成的轧花装置，即可在涂层上轧出花纹。7、滚塑8、压延（板材、片材）9、吸塑（热成型）四、塑料改性（共混改性）1、增塑2、增韧3、增强4、填充5、增容6、增亮（增光）7、塑料合金 谢谢大家！