高分子材料成形工艺.ppt

第八章高分子材料成形工艺
第一节高分子材料成形原理
一、高分子材料的结构
高分子的链状结构主要有线型、支链型和体型等三种类型,如图8-1所示。
第八章高分子材料成形工艺
,像一根长线,但通常不是直线,而是卷曲状或线团状。
,其形状有树枝形、梳形、线团支链形。
(网型或交联型)分子链它是在线型或支链型分子链之间,沿横向通过链节以共价键连接起来,产生交联而呈三维网状结构。
第一节高分子材料成形原理
二、高分子链内旋转构象及其柔顺性
由于大多数高分子的主链都存在着许多单键,单键是由σ电子组成,其电子云轴性对称分布,因此高分子在运动时C-C单键可以绕轴旋转,称为内旋转。图8-2为碳链高分子链的内旋转示意图。
第一节高分子材料成形原理
三、高聚物的聚集态(Assemble State)和物理状态
1. 高聚物的聚集态
高聚物中大分子的排列和堆砌方式称为高聚物的聚集态。高聚物大分子链的聚集状态主要有三种结构,如图8-3所示。
表8-1为聚乙烯的结晶度与力学性能间关系。
2. 高聚物的物理状态
高聚物在不同温度下呈现出不同的物理状态,因而具有不同的性能。线型非晶态高聚物在不同温度下,呈现出三种物理状态:玻璃态(Glass State)、高弹态(High Elasticity State)和粘流态( Viscous Flow State),其变形—温度曲线如图8-4所示。
第一节高分子材料成形原理
四、聚合物的成形性能
(Fluidity) 即聚合物熔体受力变形和流动的性能。
(Contractility) 即聚合物在凝固和冷却过程中,体积和尺寸缩小的现象。
,称为熔体弹性。
五、高聚物的类型
1. 按合成反应分有加聚聚合物和缩聚聚合物,所以高分子化合物常称为聚合物或高聚物。
2. 按高聚物的热性能及成型工艺特点分为热固性和热塑性两大类。
3. 按用途分有塑料、橡胶、合成纤维、胶粘剂、涂料等。
第一节高分子材料成形原理
第二节塑料成形工艺
一、塑料的组成
,是塑料的主要成分,起胶粘剂作用,其特性不仅决定塑料的类型(热固性或热塑性),还决定塑料的性能。
,其作用是调整塑料的物理化学性能,提高材料强度,扩大使用范围以及减少合成树脂的用量,降低塑料成本。
,也可以降低塑料的软化温度,使其便于加工成型。
第二节塑料成形工艺
二、塑料的性能
1. 物理性能
(1)密度小
(2)热学性能
(3)耐热性
(4)绝缘性
2. 化学性能
塑料的化学性能主要是指塑料的耐蚀性。
3. 力学性能
(1)强度、刚度和韧性
图8-5为聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)在不同温度下的应力--应变曲线。
(2)蠕变与应力松弛
(3)减摩性
第二节塑料成形工艺

(1)收缩性塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩的特性称收缩性。成形后塑件的收缩称为成形收缩,其大小可用收缩率来表示,即有:

式中 Sj--计算收缩率;
Ls--塑件在室温时的单向尺寸;
Lm--模具在室温时的单向尺寸;
(2)流动性塑料在一定的温度和压力下填充模具型腔的能力称为流动性。
(3)热敏性热敏性是指某些热稳定性差的塑料,在料温高和受热时间长的情况下就会产生降解、分解、变色的特性,具有这种特性的塑料叫做热敏性塑料。
(4)吸水性塑料吸收水分的性质称为吸水性。
(5)硬化特性硬化特性是热固性塑料特有的性能,专指热固性塑料的交联反应。
第二节塑料成形工艺
三、塑料的分类
按塑料中的分子结构及热性能分类
(1)热塑性塑料也称热熔性塑料,常用的有聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、有机玻璃、尼龙等塑料。
(2)热固性塑料常用的热固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂塑料、呋喃树脂、有机硅塑料、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、硅酮塑料等。
第二节塑料成形工艺
2. 根据塑料性能及用途、分类
(1)通用塑料通用塑料是一种非结构材料,是指那些产量大、用途广、价格低、性能一般的常用塑料。
(2)工程塑料指在工程技术中用作结构材料的塑料,这类塑料一般具有较高的机械强度,还具有很好的耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性及尺寸稳定性等。
(3) 增强塑料在塑料中加入玻璃纤维等填料作为增强材料,以进一步改善塑料的力学性能和电性能,这种新型的复合材料通常称为增强塑料。
(4)特殊塑料随着高分子材料的发展,许多塑料通过