常用塑料基础知识.docx

概述塑料它可以是纯的树脂，也可以是加有各种添加剂的混合物，树脂起粘结剂作用。所加添加料的目的是用来改善纯树脂的物理机械性能，改善加工性能或者为了节约树脂。因此，塑料最基本的物理化学性质是由树脂的性质所决定的。树脂可分天然树脂和人造树脂，后者又称合成树脂。树脂都属高聚物，这些高聚物有独特的分子内部结构与分子外部结构。高分子内部结构决定了高聚物最基本的物理化学性质；而高分子外部结构则决定高聚物的加工性能和物理机械性能。聚合物按链之间在凝固后的结构形态可分非结晶型（无定型），半结晶型和结晶型。所以塑料也有无定型和结晶型之分。结晶型塑料在凝固时，有晶核到晶粒的生成过程，形成一定的体态。如PE，PP，PA，POM，等均属结晶型。无定型塑料在凝固时，没有晶核与晶粒的生长过程只是自由的大分子链的“冻结”如PS，PVC，PMMA，PC等。又按其塑料对热作用的反映，可分热塑性塑料与热固性塑料两类：热塑性塑料的特点是加热可以软化，冷却时又重返固态。这一可逆过程，可以反复多次。如：PS，PVC，PA，PP，POM等；而热固性塑料特点是在某一温度下能转变成可塑性熔体，但如果继续提高温度，延长加热时间高分子内部将产生交联作用而固化。再不能用加热方法使其软化到原始状态，不能反复加工。如：环氧，呋喃，氨基，酚醛等。常用塑料聚烯烃，聚烯烃是烯烃高聚物的总称，一般是指乙烯，丙烯，丁烯的均聚物与共聚物。主要品种有：低密度聚乙烯（LDPE）,线型低密度聚乙烯（LLDPE），中密度聚乙烯（MDPE），高密度聚乙烯（HDPE），超高分子量聚乙烯（UHMPE），氯化聚乙烯（CPE）；乙烯-丙烯共聚物，乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）；聚丙烯（PP），氯化聚丙烯（PPC），增强聚丙烯（RPP）聚丁烯（PB）等。氯乙烯（PVC）注塑用聚氯乙烯是悬浮聚合产品，按其颗粒形态有紧密型和疏松型。聚氯乙烯的改性品种有：氯化聚氯乙烯（CPVC），氯乙烯-醋酸乙烯共聚物，氯乙烯-偏氯乙烯共聚物（PVDC），氯乙烯-乙丙橡胶接枝共聚物，耐寒PVC即氯乙烯与马来酸酐的共聚物。注塑用PVC有两类：一种是湿混造粒，即把各种添加剂稳定剂加工助剂润滑剂冲击改性剂复合稳定剂等混合后挤出造粒。另一种是干混料不造粒的粉状聚氯乙烯。苯乙烯系树脂是指苯乙烯的均聚物与共聚物树脂的总称。近年来为改善其脆性和耐热温度低的缺点，采用与橡胶等共混和接枝的方法发展一系列改性品种。如与丙烯腈，丁二烯，a-甲基苯乙烯，甲基丙烯酸甲脂，马来酸酐等二元共聚物可改善耐热性和脆性；与丙烯腈丁二烯的共聚物ABS是冲击韧性和加工性能很好的工程塑料。目前苯乙烯系塑料有通用级，发泡级，冲击级和AS，ABS等，AS有通用级AS（I）与耐热级AS（II）。 丙烯酸脂类，丙烯酸脂类塑料通常包括聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）俗称有机玻璃，以及纤维聚合物丙烯腈。这都是从丙烯酸衍生的高聚物。供注塑级的PMMA用悬浮聚合制成，有通用级耐热级和高流动级。酰胺树脂聚又称尼龙（PA）是早的工程塑料品种之一，用作纤维时称绵纶。我国有PA6，PA610，PA612，PA66，PA1010以及高碳尼龙，PA66与弹性接枝共混的超韧性PA，还有芳香聚酰胺等。线性聚脂类.在聚合物链节中含有脂链或醚链，而无支链和交联结构的树脂统称为线性聚脂或线性聚醚。国产有：聚碳酸酯双酚A型（PC），改性聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二脂（涤纶，PET）聚对苯二甲酸丁二脂（PBT）聚芳脂（双酚A型），聚甲醛（POM）等。PC是一种无定型的热塑性聚合物，纯PC虽有好的综合性能，但容易应力开裂，耐磨性及流动性不良，目前多采用PE，ABS，PS，PMMA，与之进行共混以克服上述缺陷。PET大部作纤维少部用于薄膜，而注塑成型用的多是玻璃纤维增强（FRPET），PBT与PET都属结晶型热塑性线型聚脂。聚芳脂（双酚A型），这是与PC相似的无定型工程塑料聚甲醛（POM）有均聚和共聚两种，都是结晶型聚合物。均聚比共聚POM热稳定性差加工温度范围窄。此外还有含油POM这是在POM内加液体润滑油和硬脂酸盐类的表面活性剂的共聚物。含油POM摩擦系数小，物料不易输送所以常用开槽料筒的注塑机进行生产。氟塑料.氟塑料品种有：聚四乙烯（PTFE），聚四乙烯与六氟丙烯酸共聚物（FEP），三氟乙烯（PCTFE），聚偏氟乙烯（PVDF）聚氟乙烯（PVF）等。PCTFE从分子结构上看与PTFE主要的区别在于有氯原子存在，从而破坏了PTFE对称性，降低了大分子链堆砌，使其增加挠性。PCTFE对热较敏感，易于高温下分解。聚偏氟乙烯（PVDF），是一种白色粉末状，结晶型热塑性树脂。纤维素塑料是指由天然纤维素与无机或有机酸作用产生的纤维素树脂再加上增塑剂而制成。纤维素是最古老的半合成型的热塑性塑料，常用的有硝酸纤维素醋酸纤维素，醋酸丁酸纤维素，用于注塑的以醋酸纤维素为主。耐高温型树脂，这类有聚砜，聚芳砜，聚苯醚砜，聚苯硫醚，聚苯醚，聚酰亚胺。这类聚合物由于在分子主链上含有亚芳基或杂环结构，因此具有耐高温，耐辐射的能力，并兼有很高的强度和尺寸稳定性。聚砜（PSF），双酚A聚砜属线性热塑性聚合物，虽然有正规结构，但仍然是无定型结构形态。聚砜的粘度较大而且对温度的依赖性要比对剪切速率大。这一点正与聚乙烯相反而与聚碳醋酯类却相近。在注塑中，当剪切速率低时，温度对其膨胀效应的影响不明显。聚苯醚砜（PES），在其分子结构中不含有脂肪族基团，因此对耐热性和抗氧性较好。可在180200度范围内长期使用，熔融温度50350度。聚苯醚（PPO），PPO和其他许多热塑性塑料不同；熔体的流变性能接近牛顿型流体，粘度对剪切速率并没有明显的依赖性。用于注塑的还有改性聚苯醚及氯化聚醚。聚苯硫醚（PPS，雷腾），是一种新型工程塑料它具有优良的综合性能，是目前作轴颈与轴承的最好村料。PSS原粉熔融后流动性很大，直接加工困难因此必须经过交联预处理，提高流动性。注塑用有粉料与可粒料两种。PSS的注塑与HDPE十分相似所不同是PSS要求成型温度高些：在此343度时其流动性相当于HDPE的流动。常用填料注塑材料常用的填料有一般填料，金属填料，有机填料，短纤维填料与长纤维填料。加入这些填料可降低注塑制品的成本，提高经济效益可改善物理机械性能，化学性能以及光电性能；可改善加工性能，流变性能，降低粘度，提高分散作用。一般填料有石灰石，碳酸钙，滑石粉，硅酸钙，云母，氢氧化铝，硫酸钙，以及农副产品等。有机填料是目前塑料制品中的主要填料，有天然材料和合成材料，包括：木材，木粉，胡核的壳皮，棉植纤维素等；合成材料有再生纤维素，包括：人造织物，聚丙烯腈纤维，尼龙纤维，聚酯纤维等。加到注塑材料中的一些填料，需要用表面改性剂进行处理，处理过程遵循界面化学理论，填料与聚合物表面的湿润理论酸碱的相互作用理论，以及混合理论赋予材料一些优良性质。目前常用的表面改性剂有硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，有机硅处理剂等。这些表面改性剂加上后，能进一步提高填料效能。