1、工程塑料及其应用 青青 岛岛 科科 技技 大大 学学 塑料工程教研室塑料工程教研室 第一章第一章 工程塑料性能工程塑料性能一第二章第二章 工程塑料成型加工工程塑料成型加工二第三章第三章 工程塑料改性工程塑料改性三第四章第四章 工程塑料在机械中的应用工程塑料在机械中的应用四目 录 工程塑料工程塑料由于熔点较高、由于熔点较高、熔融粘度较大，成型加工熔融粘度较大，成型加工比较困难，各有特点。比较困难，各有特点。2 工程塑料成型工程塑料成型 2.1ABS成型加工 （1）ABS吸水，所以加工前必须干燥处理，方法：吸水，所以加工前必须干燥处理，方法：80环境干燥环境干燥8 8小时左右。小时左右。（2 2）
2、非结晶的无定形聚合物，没有固定熔点，加工）非结晶的无定形聚合物，没有固定熔点，加工温度范围较宽，注射温度范围较宽，注射230230左右，挤出左右，挤出200200左右。左右。（3）成型收缩率与成型收缩率与GPS相似，相似，0.5%左右。左右。（4）非常容易出现应力开裂，必要时进行退火处理，）非常容易出现应力开裂，必要时进行退火处理，70干燥干燥2-42-4小时。小时。52.22.2聚碳酸酯成型加工聚碳酸酯成型加工苯环苯环刚刚性基团性基团醚氧键醚氧键提高提高链柔性链柔性极性基团极性基团提高分提高分子间作用力，吸水。子间作用力，吸水。异丙撑异丙撑基基柔性柔性1 1、化学结构、化学结构 2.2聚碳酸
3、酯成型加工 由于由于PC分子链的刚性和苯环的体积分子链的刚性和苯环的体积效应，导致结晶能力变差，其熔融温度效应，导致结晶能力变差，其熔融温度和玻璃化温度均超过模具温度，很快降和玻璃化温度均超过模具温度，很快降至熔融温度和玻璃化温度之下，完全来至熔融温度和玻璃化温度之下，完全来不及结晶，只能得到无定形的透明制品。不及结晶，只能得到无定形的透明制品。PC虽然吸湿性很小，但因为容易高温水解，即使即使微量的水分也要在加工前尽量去除微量的水分也要在加工前尽量去除（含水率要0.02）；vPC分子链刚性大，熔体黏度高熔体黏度高；vPC的熔体更接近牛顿流体，提高温度比增大压力更能提高温度比增大压力更能降低熔体
4、黏度降低熔体黏度；v由于分子量的不同，熔融粘度以高粘度、中粘度和低粘度采用的加工工艺有所区别，注射成型温度从250-300，挤出时控制在250左右。vPC的分子链刚硬，成型冷却后易残余很大的内应力很大的内应力（如何消除？）（如何消除？）。n 2.2PC成型加工 2.3PET成型加工v 透明瓶或膜加工要点：透明瓶或膜加工要点：v1、干燥（、干燥（130左右干燥左右干燥8小时），小时），防止水产生雾度。防止水产生雾度。v2、由于结晶温度高（、由于结晶温度高（130左右）、左右）、结晶速度慢可采取急冷，冻结晶核结晶速度慢可采取急冷，冻结晶核生成。生成。2.4PMMA成型加工 浇铸成型浇铸成型：用于成
5、型有机玻璃板材、棒材等型材，即用本体聚：用于成型有机玻璃板材、棒材等型材，即用本体聚合方法成型型材。合方法成型型材。注塑成型注塑成型：采用悬浮聚合所制得的颗粒料，成型在普通的柱塞：采用悬浮聚合所制得的颗粒料，成型在普通的柱塞式或螺杆式注塑机上进行。式或螺杆式注塑机上进行。挤出成型挤出成型：用悬浮聚合生产的颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、：用悬浮聚合生产的颗粒料制备有机玻璃板材、棒材、管材、片材等，但这样制备的型材，特别是板材，由于聚合物管材、片材等，但这样制备的型材，特别是板材，由于聚合物分子量小，力学性能、耐热性、分子量小，力学性能、耐热性、耐溶剂性均不及浇注成型的型耐溶剂性均不及浇注成型的型
6、材，其优点是生产效率高。材，其优点是生产效率高。热成型热成型：是将有机玻璃板材或片材制成各种尺寸形：是将有机玻璃板材或片材制成各种尺寸形 状制品的过状制品的过程，将裁切成要求尺寸的坯料夹紧在模具程，将裁切成要求尺寸的坯料夹紧在模具 框架上，加热使其软框架上，加热使其软化，再加压使其贴紧模具型面，得到与型面相同的形状，经冷化，再加压使其贴紧模具型面，得到与型面相同的形状，经冷却定型后修整边缘即得制品。却定型后修整边缘即得制品。耐疲劳性能好，并且其耐疲劳性是再常见的耐疲劳性能好，并且其耐疲劳性是再常见的热塑性塑料中最好，能耐热塑性塑料中最好，能耐107次以上反复负荷的次以上反复负荷的作用。作用。P
7、OM即使交变次数达即使交变次数达107次，其疲劳强度仍保持次，其疲劳强度仍保持在在35MPa，而，而PC和和PA经经104次交变试验后，疲次交变试验后，疲劳强度只有劳强度只有28MPa。特别适合受外力反复作用的齿轮类制品和持续振特别适合受外力反复作用的齿轮类制品和持续振动下的部件。动下的部件。2.5POM成型加工 POM稳定性差稳定性差。均聚甲醛端基中含有不稳均聚甲醛端基中含有不稳定的定的OH结构，结构，POM的的Td(235240)较低，较低，当温度高于当温度高于270时时CO键将断裂，引起键将断裂，引起大分子热分解。大分子热分解。甲醛在高温有氧时会被氧化成甲醛在高温有氧时会被氧化成甲酸，而
8、甲酸对甲酸，而甲酸对POM的降解反应有自动加速催的降解反应有自动加速催化作用，因此常在均聚甲醛树脂中加入化作用，因此常在均聚甲醛树脂中加入热稳定热稳定剂、抗氧剂、甲醛吸收剂剂、抗氧剂、甲醛吸收剂等以满足成型加工的等以满足成型加工的需要。需要。2.5POM成型加工 2.5 POM成型加工u成型前干燥：成型前干燥：1001004h4h。u加工温度范围窄：熔点为加工温度范围窄：熔点为175(175(均聚均聚)或或165(165(共聚共聚)，温度大于温度大于190190就开始降解；就开始降解；热敏性塑料，严格控制成热敏性塑料，严格控制成型温度型温度。u熔融状态下为非牛顿型流体，熔融状态下为非牛顿型流体
9、，熔体粘度对剪切敏感熔体粘度对剪切敏感，受温度影响不大。受温度影响不大。u模温控制在适当，模温控制在适当，8080左右，结晶充分；左右，结晶充分；u收缩率较大，模具设计应考虑尺寸收缩率较大，模具设计应考虑尺寸；u热处理消除内应力热处理消除内应力；v 1）因为易吸水，高温下氧化变色，所以加工）因为易吸水，高温下氧化变色，所以加工时应进行干燥处理，一般情况时应进行干燥处理，一般情况100左右烘干左右烘干8-12小时，使其含水量不超过小时，使其含水量不超过0.1，特殊制品应，特殊制品应在真空干燥箱中进行。在真空干燥箱中进行。v2）还熔体粘度较小，容易产生）还熔体粘度较小，容易产生“流涎现象流涎现象“
10、，所以在注塑时应采用自锁式喷嘴。另一方面，所以在注塑时应采用自锁式喷嘴。另一方面，熔融温度范围较窄，喷嘴必须加热，以免堵塞。熔融温度范围较窄，喷嘴必须加热，以免堵塞。v3）收缩率较大，）收缩率较大，2%以上，尺寸最终稳定时间以上，尺寸最终稳定时间较长。较长。v4）制件调湿处理，提高韧性和尺寸稳定性。）制件调湿处理，提高韧性和尺寸稳定性。2.6 PA成型加工 2.2.7.17.1成型加工特性成型加工特性 1)PPO 1)PPO是无定型的非晶材料，在成型时无结晶过程，残留内是无定型的非晶材料，在成型时无结晶过程，残留内应力会造成应力开裂，在选定成型条件时应认真考虑。应力会造成应力开裂，在选定成型条
11、件时应认真考虑。2)2)聚苯醚的熔点高，其晶体部分的熔融温度高达聚苯醚的熔点高，其晶体部分的熔融温度高达262262267267，而且，在，而且，在300300以下其熔体粘度很高，给聚苯醚的成型以下其熔体粘度很高，给聚苯醚的成型加工带来困难。加工带来困难。3)3)聚苯醚和改性聚苯醚的熔融体属非牛顿型流体，熔体的聚苯醚和改性聚苯醚的熔融体属非牛顿型流体，熔体的粘度与温度的关系很大，粘度与温度的关系很大，随着温度的提高粘度直线下降随着温度的提高粘度直线下降。这种。这种粘度大，流动性差的特性致使加工时必须采用很高的温度，因粘度大，流动性差的特性致使加工时必须采用很高的温度，因此，加工困难，能耗过大。
12、此，加工困难，能耗过大。2.7聚苯醚成型加工 4 4)成型收缩率很低成型收缩率很低，蠕变小，尺寸稳定，蠕变小，尺寸稳定，可成型精密制可成型精密制品。品。5 5)吸水率很小，通常物料不经干燥就能进行成型加工吸水率很小，通常物料不经干燥就能进行成型加工 (如如需干燥，物料厚度为需干燥，物料厚度为50mm50mm时，一般在时，一般在l30l30左右干燥左右干燥2h2h即可。即可。)。2.7.1 PPO加工特性 螺杆长径比应大于螺杆长径比应大于1515：1 1；压缩比一般采用压缩比一般采用2.52.5.5).5)。螺杆形式螺杆形式多多采用渐变采用渐变式的等距变深式的等距变深。喷嘴喷嘴采用采用直通式直通
13、式 模具应装有加热装置，模具与注射机模板之间要模具应装有加热装置，模具与注射机模板之间要有绝热板。有绝热板。成型温度：成型温度：料筒温度一般控制在料筒温度一般控制在280280340340的范的范围内围内，超过，超过340340，物料降解。，物料降解。2.7.2 PPO注射成型注射成型 模具温度应在模具温度应在100-150100-150范围内，能使应力减至最小，有利于降范围内，能使应力减至最小，有利于降低表面粗糙度和充满薄壁部分。超过低表面粗糙度和充满薄壁部分。超过150150容易引起气泡并延容易引起气泡并延长成型周期；长成型周期；低于低于100100，会产生较高的残，会产生较高的残留应力，
14、以及使制品产生充模留应力，以及使制品产生充模不足和分层脱皮等缺点。不足和分层脱皮等缺点。聚苯醚注射成型的废料可聚苯醚注射成型的废料可反复使用，一般重复反复使用，一般重复3 3次，次，其力学性能没有明显的下降。其力学性能没有明显的下降。2.7.2 PPO注射成型注射成型 聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)(PPS)树脂白色，硬而脆树脂白色，硬而脆,跌落于地上有金属响声，密度跌落于地上有金属响声，密度1.361.36g/cmg/cm3 3，成型收缩率成型收缩率0.0.7 7%。透光率仅次于。透光率仅次于PMMA,PMMA,着色性、着色性、耐水性好耐水性好。加工性能好，。加工性能好，可以制成粒料、纤维、薄可
15、以制成粒料、纤维、薄膜膜、涂料、注塑制品、挤出制品和压塑制品等，、涂料、注塑制品、挤出制品和压塑制品等，用途极用途极广。广。PPSPPS的热变形温度在的热变形温度在260260以以上上，连续使用温度连续使用温度20200-0-24240 0，是耐，是耐热性极佳的特种工程塑料热性极佳的特种工程塑料 PPS PPS树脂本身具有很好的阻燃性，无需添加任何阻燃剂即树脂本身具有很好的阻燃性，无需添加任何阻燃剂即可达到可达到UL-94 V-0UL-94 V-0。(无滴落无滴落)级，且燃烧过程中发烟量很低。级，且燃烧过程中发烟量很低。PPS PPS树脂经复合后成型收缩率极小，吸水率低，线膨胀系树脂经复合后成
16、型收缩率极小，吸水率低，线膨胀系数小，即使在高温或高湿度条件下也显示优异的尺寸稳定性。数小，即使在高温或高湿度条件下也显示优异的尺寸稳定性。PPS PPS树脂的流动性很好，可用各种方法加工成型，可注射树脂的流动性很好，可用各种方法加工成型，可注射成型复杂和薄壁的精密制件。成型复杂和薄壁的精密制件。2.8 PPS成型加工成型加工 2.2.8 8.1 1注射成型注射成型 1)PPS 1)PPS有良好的流动性有良好的流动性,2)2)干燥干燥:145,3-4h:145,3-4h3)3)料筒料筒温度为温度为315315360360。典型。典型的注射压力为的注射压力为5 5.5-85-8.2MPa2MPa
17、。4 4）模具的温度应控制制在模具的温度应控制制在133-162133-162之间，使之间，使PPSPPS能充分结晶。能充分结晶。低于这个温度范围，部件低于这个温度范围，部件PPSPPS不能结晶，这样当制件在超过原先模具温度以上不能结晶，这样当制件在超过原先模具温度以上的温度下工作时，没有充分结晶的的温度下工作时，没有充分结晶的PP5PP5制件就会产生结晶。引起收缩，尺寸制件就会产生结晶。引起收缩，尺寸精度就会发生变化。精度就会发生变化。较高的模具温度，使制品表面发生所谓较高的模具温度，使制品表面发生所谓“富树脂化富树脂化”，表面光，表面光泽性提高，相反，冷模具注塑时，填料将在制品表面富集，结
18、泽性提高，相反，冷模具注塑时，填料将在制品表面富集，结果制品的光泽性降低，耐化学性降低。果制品的光泽性降低，耐化学性降低。2.8 PPS成型加工成型加工 2.2.8.28.2模压成型模压成型 适合于适合于量小的特殊制品或大型制品量小的特殊制品或大型制品。用于模压成型的用于模压成型的PPSPPS树脂应为低流动性。将配好的原树脂应为低流动性。将配好的原料加入模具进行预成型冷压，压力为料加入模具进行预成型冷压，压力为15-20MPa15-20MPa，然后然后加热至熔融温度以上，一般为加热至熔融温度以上，一般为3 36 600，再加，再加7-40MPa7-40MPa的的压力进行二次压缩，时间为压力进行
19、二次压缩，时间为3-5min3-5min。冷压：冷压：以以2/min2/min的速度缓慢冷却至的速度缓慢冷却至230230，再稍快冷，再稍快冷至至150150，即得成品。，即得成品。2.8 PPS成型加工成型加工 2.9 UHMWPE成型加工 2.2.9.9.1 1 成型特性成型特性 UHMWPEUHMWPE分子质量极高，成型加工困难。分子质量极高，成型加工困难。(1)(1)物料熔融时粘度极高，不成粘流态而是处于高粘弹态。物料熔融时粘度极高，不成粘流态而是处于高粘弹态。熔体熔体质量流动速率质量流动速率几乎为几乎为零零，所以很难直接进行挤出或注射成型，所以很难直接进行挤出或注射成型(2)(2)临
20、界剪切速率低，熔体易破裂。通常把熔体刚出现破裂临界剪切速率低，熔体易破裂。通常把熔体刚出现破裂时的剪切速率称为临界剪切速率。实践让明它随聚乙烯的相对分时的剪切速率称为临界剪切速率。实践让明它随聚乙烯的相对分子质量增大而减小。对于相对分子质量极高的子质量增大而减小。对于相对分子质量极高的UHMWPEUHMWPE来说，在剪来说，在剪切速率很低时，就可能产生熔体裂，在较低剪切速率下，就会产切速率很低时，就可能产生熔体裂，在较低剪切速率下，就会产生滑流或喷流现象。因此，在超高相对分子质量聚乙烯挤出加工生滑流或喷流现象。因此，在超高相对分子质量聚乙烯挤出加工时，会遇到由于容易破裂而产生裂纹现象；在超高相
21、对分子质量时，会遇到由于容易破裂而产生裂纹现象；在超高相对分子质量聚乙烯注塑时，会出现咬流而致使制品出现多孔状或脱层现象。聚乙烯注塑时，会出现咬流而致使制品出现多孔状或脱层现象。这是热塑性方法加工超高相对分子质量聚乙烯的难题。这是热塑性方法加工超高相对分子质量聚乙烯的难题。(3)UHMWPE(3)UHMWPE的摩擦因数极低，使粉料在进料过程中极易打的摩擦因数极低，使粉料在进料过程中极易打滑滑。(4)(4)成型温度范围窄，易氧化降解。成型温度范围窄，易氧化降解。2.9.2 UHMWPE模压成型 自由烧结法和烧结压制法自由烧结法和烧结压制法 (1)(1)自由烧结法自由烧结法 自由烧结法也叫压制自由
22、烧结法也叫压制-烧结烧结-压制法压制法(先高压压制成毛坯先高压压制成毛坯，然后把毛坯然后把毛坯放入放入加热炉中加热，加加热炉中加热，加热一定时间后取出制品再放到另一个模具中加压冷却，热一定时间后取出制品再放到另一个模具中加压冷却，然后取出制品然后取出制品.具体工艺为：首先称取具体工艺为：首先称取UHMWPEUHMWPE配好的粉料装入毛坯配好的粉料装入毛坯成型模具，高压成型，压力一般为成型模具，高压成型，压力一般为42MPa42MPa，保压，保压3030-9090秒秒后取出制品，放人情性气体保护加热炉中，在后取出制品，放人情性气体保护加热炉中，在173173下下加热，加热时间根据制品的厚度按加热
23、，加热时间根据制品的厚度按3-4/min3-4/min确定。确定。压制模具先涂脱模剂，再把加热好的毛坯放压制模具先涂脱模剂，再把加热好的毛坯放入入，加，加压压至至28MPa28MPa，然后保压冷却到制品温度为，然后保压冷却到制品温度为65-8565-85时，取时，取出制品。出制品。(2)(2)烧结压制法烧结压制法 烧结压制法与自由烧结法基本相同，烧结压制法与自由烧结法基本相同，在在模具模具中中装料加压后，装料加压后，将将模具和原料一起放到加热炉中模具和原料一起放到加热炉中加热；原料装到模具后虽然加压，但所施加的加热；原料装到模具后虽然加压，但所施加的压力要低得多，施加压力压力要低得多，施加压力
24、主要目的是主要目的是排除模具排除模具里面粉料中的空气，使原料密实增加料的热导里面粉料中的空气，使原料密实增加料的热导率等率等。2.9.2 UHMWPE压制成型 2.9.2 UHMWPE压制成型 具体加工工艺为：具体加工工艺为：1 1）称取配好的称取配好的UHMWPEUHMWPE粉料，放入粉料，放入涂有脱模剂的涂有脱模剂的模模具中，加压具中，加压5MPa5MPa左右，因为不是为了成左右，因为不是为了成型，型，仅仅是为了排除原料中的空气，使原料密实，增加仅仅是为了排除原料中的空气，使原料密实，增加热导率，减少烧结时间；热导率，减少烧结时间；2 2）把模具放入加热炉中进行把模具放入加热炉中进行加热，
25、加热温度为加热，加热温度为195195左右，加热时间左右，加热时间t(min)t(min)根据制根据制品厚度品厚度H(mm)H(mm)由以下公式计算由以下公式计算:t=40t=40(H/10)(H/10)4/34/3 取出模具放到压力机上，取出模具放到压力机上，压力压力8-12MPa8-12MPa进行冷压进行冷压，冷却到冷却到65-7565-75开模取出制品，修整飞边，多数制品需开模取出制品，修整飞边，多数制品需要要定型模具进行定型，这样就完成了一个制品定型模具进行定型，这样就完成了一个制品(或称毛或称毛坯坯)的加工过程。的加工过程。2.2.9.39.3UHMWPEUHMWPE的挤出成型，可采
26、用单螺杆挤出的挤出成型，可采用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和柱塞挤机、双螺杆挤出机和柱塞挤出出机，其中以双螺机，其中以双螺杆挤出机为最常用杆挤出机为最常用。(1)(1)单螺杆挤出单螺杆挤出 单螺杆挤出机挤出单螺杆挤出机挤出UHMWPEUHMWPE管材技管材技术是通过螺杆的塑化和推进作用，实现术是通过螺杆的塑化和推进作用，实现UHMWPEUHMWPE管材管材的连续挤出，的连续挤出，设备和配方技术是关键设备和配方技术是关键。工艺工艺与通用塑料管材一样，与通用塑料管材一样，UHMWPEUHMWPE熔体通过过熔体通过过滤板由旋转运动变为直线运动，进入管材模具，滤板由旋转运动变为直线运动，进入管材模具，经
27、定经定径后冷却后定型。径后冷却后定型。2.9.3 UHMWPE挤出成型 2.3.3 UHMWPE挤出成型 (2)(2)柱塞挤出柱塞挤出 柱塞推压成型是一种住复间歇性的柱塞推压成型是一种住复间歇性的挤出方法。其过程是将粉料加入加挤出方法。其过程是将粉料加入加料料室和模具中，由施室和模具中，由施加高压使加高压使压缩粉料移动、连续烧结和冷却定型三个步骤压缩粉料移动、连续烧结和冷却定型三个步骤实现实现半连续挤出成型半连续挤出成型。优点在于，成型过程中优点在于，成型过程中无无现剪切现剪切，降解少降解少，质量好质量好，此外该方法成型时不受分子质量高低的限制，即使分子此外该方法成型时不受分子质量高低的限制，
28、即使分子量高达量高达1000100010104 4，也能够实现挤出加工。，也能够实现挤出加工。具体加工工艺具体加工工艺：按配方混料，温度应低于：按配方混料，温度应低于120120，混，混匀的物料加入料斗中，不能断流。匀的物料加入料斗中，不能断流。推压塞端部不能有刃和毛刺推压塞端部不能有刃和毛刺，烧结时物料为半粉状半固体状的，烧结时物料为半粉状半固体状的弹性体，弹性体，此时温度太高就会使物料局部粘附此时温度太高就会使物料局部粘附，制品表面会形成，制品表面会形成沟痕和不均匀现象，管子倾斜变弯，造成推出困难；沟痕和不均匀现象，管子倾斜变弯，造成推出困难；烧结后的物料进入定型段后温度逐渐下降，不能出现
29、温度剧变，烧结后的物料进入定型段后温度逐渐下降，不能出现温度剧变，但温度不能低于但温度不能低于130130，太低就会使，太低就会使物料收缩到芯棒上物料收缩到芯棒上以至推以至推进困难，定型温度进困难，定型温度太高会使物料粘附到模具上太高会使物料粘附到模具上，也会造成推进，也会造成推进的困难，产生变形等；从定型段端部推出的管子，温度较高，的困难，产生变形等；从定型段端部推出的管子，温度较高，很容易造成变形，为此，定型段端部接冷却水套进行冷却，挤很容易造成变形，为此，定型段端部接冷却水套进行冷却，挤出速度低时也可采用风冷。出速度低时也可采用风冷。2.9.3 UHMWPE挤出成型 (3)(3)双螺杆挤
30、出双螺杆挤出 同向旋转的同向旋转的双螺杆挤出机双螺杆挤出机，为避免材料降解，为避免材料降解，保证物料稳定流动及保证产品质量，螺杆的保证物料稳定流动及保证产品质量，螺杆的转转速速不宜太高不宜太高(一般为一般为10r/min)10r/min)。流动性差，粘度高挤出压力大，所以要采用流动性差，粘度高挤出压力大，所以要采用高高强度止推轴承强度止推轴承，螺杆的螺槽要，螺杆的螺槽要深些深些。2.9.3 UHMWPE挤出成型 4 4注射成型技术注射成型技术 UHMWPE UHMWPE注射成型注射成型基本上采用普通的单螺杆注射机，但在螺基本上采用普通的单螺杆注射机，但在螺杆和模具设计上需经过特殊的改进，以保证
31、物料在料筒内均匀杆和模具设计上需经过特殊的改进，以保证物料在料筒内均匀移动，并装备压力储存器用来加速注入。移动，并装备压力储存器用来加速注入。UHMWPUHMWP在注射成型在注射成型时，高压下的喷射流时，高压下的喷射流动动有利于充模，制品尺寸稳定性也好，因有利于充模，制品尺寸稳定性也好，因此，注射压力一般控制在此，注射压力一般控制在12Mpa12Mpa以上。螺杆转速以以上。螺杆转速以（40-60r40-60r）/min/min为宜，转速过高，导致摩擦加大，物料温度升高，容易发为宜，转速过高，导致摩擦加大，物料温度升高，容易发生热降解，使相对分子质量下降，影响制品性能。生热降解，使相对分子质量下
32、降，影响制品性能。为防止由于热氧化降解而发生相对分子质量下降的倩况，可用为防止由于热氧化降解而发生相对分子质量下降的倩况，可用氮气等隋性气体置换料筒氮气等隋性气体置换料筒中中的空气的空气，这，这对于对于UHMWPEUHMWPE的注射的注射成型是十分重要的。成型是十分重要的。2.9.4 UHMWPE注射成型 聚砜类塑料都可以用一般热塑性塑料的成型方聚砜类塑料都可以用一般热塑性塑料的成型方法进行加工，但成型温度较高。成型方法主要法进行加工，但成型温度较高。成型方法主要有注塑、挤出和吹塑等有注塑、挤出和吹塑等。双酚双酚A A聚砜的熔融温度在聚砜的熔融温度在310310以上，分解温度以上，分解温度超过
33、超过420420，加工温度范围，加工温度范围较宽较宽。聚砜吸水率较高聚砜吸水率较高(0.3%(0.3%左右左右)，树脂含水量，树脂含水量应控应控制制在在0.1%0.1%以下。以下。干燥条件为干燥条件为150150，3h3h。2.10 PSU的成型加工 PSUPSU注塑制品容易产生内应力，注塑制品容易产生内应力，因此因此模具温度要高。模具温度要高。当加工温度为当加工温度为330-400330-400时，模温控制在时，模温控制在120-140120-140，复复杂形状的制品模温为杂形状的制品模温为150-165150-165。为避免制品出现残余。为避免制品出现残余应力开裂，通常采用退火处理。可以用
34、甘应力开裂，通常采用退火处理。可以用甘油浴退火方油浴退火方法，条件为法，条件为160160，1-5min1-5min或或采用空气浴退火处理，条采用空气浴退火处理，条件为件为160160，l-4hl-4h。退火时间取决于制品大小及壁厚。退火时间取决于制品大小及壁厚。挤出成型主要应用于管材、薄板和挤出膜的生产，成挤出成型主要应用于管材、薄板和挤出膜的生产，成型温度可控制在型温度可控制在320-390320-390。吹塑主要用于各种容器。吹塑主要用于各种容器和薄膜制品的成型，焙融温度为和薄膜制品的成型，焙融温度为3l0-3803l0-380。2.10 PSU的成型加工 聚芳醚酮分解温度都在聚芳醚酮分
35、解温度都在500500以上，而且大部以上，而且大部分为结晶聚合物，分为结晶聚合物，PEEKPEEK的的T Tg g为为143143，Tm Tm为为334334，在聚醚酮中比较容易加工，在聚醚酮中比较容易加工。但但TgTg较低，较低，作为结构材料，使用温度受到限制。为了提高作为结构材料，使用温度受到限制。为了提高聚芳醚酮的玻璃化转变温度，在结构改进上进聚芳醚酮的玻璃化转变温度，在结构改进上进行了大量工作，发现当引进联苯单元时可以使行了大量工作，发现当引进联苯单元时可以使TgTg提高到提高到200200以上，然而以上，然而TmTm也相应提高到也相应提高到386386，使加工更加困难。使加工更加困难
36、。2.11 聚芳醚酮成型加工 PEEK PEEK由于其结晶性而必须在由于其结晶性而必须在TmTm以上温以上温度进行加工，与其他结晶聚合物度进行加工，与其他结晶聚合物一一样可样可以对其进行模压、注塑、挤出成型及粉以对其进行模压、注塑、挤出成型及粉末喷涂和熔融纺丝等。对于末喷涂和熔融纺丝等。对于PEEKPEEK在在370-370-400400之间其熔体粘度为之间其熔体粘度为480-350Pas480-350Pas，有很好的加工性能。有很好的加工性能。2.11 聚芳醚酮成型加工 PTFEPTFE的结晶熔点为的结晶熔点为327327，但，但树脂要在树脂要在380380以上才能处于熔以上才能处于熔融状态
37、，熔体粘度高达融状态，熔体粘度高达10101010PasPas，又具有，又具有极极强的耐溶强的耐溶剂性，因此，剂性，因此，PTFEPTFE通常采用冷通常采用冷压烧结成型压烧结成型。2.12 PTFE成型加工1.PI的特点的特点（1）全芳香聚酰亚胺热分解温度）全芳香聚酰亚胺热分解温度500、聚苯二酐和对苯二胺合成、聚苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺热分解温度达的聚酰亚胺热分解温度达600，是热稳定性最高的品种之一；，是热稳定性最高的品种之一；（2）耐极低温，在绝对温度）耐极低温，在绝对温度4K（-269）的液态氦中不会脆裂；）的液态氦中不会脆裂；（3）力学性能，拉伸强度：未填充）力学性能，拉伸强度
38、：未填充100MPa、均聚型、均聚型PI薄膜为薄膜为250MPa、联苯型、联苯型PI薄膜达到薄膜达到530MPa。弹性模量为弹性模量为34GPa；纤维强度纤维强度5.1 6.4GPa，弹性模量，弹性模量220 340GPa。（4）对烯酸较稳定，但一般的品种不太耐水解，尤其是碱性水解；）对烯酸较稳定，但一般的品种不太耐水解，尤其是碱性水解；（5）有一个很宽的溶解度谱，一些品种几乎不溶于所有溶剂，另）有一个很宽的溶解度谱，一些品种几乎不溶于所有溶剂，另一些能溶于普通溶剂；一些能溶于普通溶剂；（6）热膨胀系数在）热膨胀系数在210-5 310-5-1，联苯型，联苯型PI可达可达10-6-1，与金属在
39、同一水平线上；与金属在同一水平线上；2.13 聚酰亚胺树脂2.13 聚酰亚胺树脂（7）耐辐照性能好；）耐辐照性能好；（8）介电性能好，介电常数）介电性能好，介电常数3.4左右，引入氟、大的侧基介电常数左右，引入氟、大的侧基介电常数可降至可降至2.5左右，介电损耗左右，介电损耗10-3，介电强度，介电强度100 300kV/mm；（9）具有自熄性，发烟率低；）具有自熄性，发烟率低；（10）无毒，餐具和医用器具。）无毒，餐具和医用器具。2.成型方法成型方法（1）烧结）烧结 在在200 400 加压成型，脱模后依据一定的程序烧结。加压成型，脱模后依据一定的程序烧结。如如PI2080粉，将该粉加到粉，
40、将该粉加到250 的模具中，在加热到的模具中，在加热到350，加压力加压力3.5MPa，待冷却到，待冷却到330，压力升高到，压力升高到21 35MPa，并，并维持此压力冷却到维持此压力冷却到250 以下，脱模。以下，脱模。（2）薄膜）薄膜 采用溶剂涂覆法。采用溶剂涂覆法。（3）注塑成型）注塑成型 Ultem 1000注塑成型参数注塑成型参数2.13 聚酰亚胺树脂干燥温干燥温度度/干燥干燥时间时间/h最大最大干燥干燥时间时间/h最大最大湿度湿度/%注胶注胶量量/%各段温度各段温度/熔体熔体加工加工温度温度/模具模具温度温度/背压背压/MPa螺杆转螺杆转速速/(r/mim)1494.0 6.0240.02040 60332 399338 399343 399343 399349 399135 1630.34 0.6940 702.13 聚酰亚胺树脂干燥温度干燥温度/干燥时间干燥时间/h料筒温度料筒温度/熔体加工温度熔体加工温度/背压背压/MPa1494.0324 349329 357329 357329 3578.27 48.23Ultem 1000挤出成型参数
