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塑料的基本常識

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:979时间:2019-11-09

一、塑料的定義 塑料是以樹脂為首要成分,在一定溫度和壓力下塑造成一定外形,並在常溫下能保持既定外形的高分子有機材料 。 樹脂是指受熱時通常有轉化或熔融範圍,轉化時受外力作用具有活動性,常溫下呈固態或半固態或液態的有機聚合物,它是塑料最基本的,也是最首要的成分。廣義地講 ,在塑料產業中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹脂。 二、塑料的分類 塑料目前尚無確切的分類,一般分類如下 : 1.按塑料的物理化學性能分 熱塑性塑料: 在特定溫度範圍內能反複加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。 熱固性塑料: 因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環氧塑料等。 2.按塑料用選分 通用塑料: -般指產量大、用處廣 、成型性好、價廉的塑料 。如聚乙烯、聚丙烯 、聚氯乙烯等。 工程塑料: -般指能承受一定的外力感化,並有良好的機械性能和尺寸穩定性,在高、低溫下仍能保持其良好性能 ,可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。 特種塑料: -般指具有特種功能(如耐熱、自潤滑等) ,利用於特殊要求的塑料。如氟塑料、有機矽等。 3.按塑料成型方法分 模壓塑料: 供模壓用的樹脂混合料。如一般熱固性塑料。 層壓塑料: 指浸有樹脂的纖維織物,可經疊合、熱壓結合而成為整體材料。 注射、擠出和吹塑塑料: -般指能在料筒溫度下熔融、活動,在模具中迅速硬化的樹脂混合科。如一般熱塑性塑料。 澆鑄塑料: 能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注於模具中能硬化成一定外形成品的液態樹脂混合料。如MC尼龍。 反應注射模塑料: 一般指液態原材料,加壓注進模腔內,使其反應固化製得成品。如聚氨脂類。 4.按塑料半成品和成品分 模塑粉: 又稱塑料粉,首要由熱固性樹脂(如酚醛)和填料等經充分混合 、按壓、粉碎而得。如酚醛塑料粉。 加強塑料 : 加有加強材料而某些力學性能比原樹脂有較大進步的一類塑料。 泡沫塑料: 整體內合有沒有數微孔的塑料。 薄膜: 一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料成品。 此外,工程塑料、加強塑料和泡沫塑料又有其不同的種別,見下表: 工程塑料的分類 類 別 聚 合 物 通用工程塑料 尼龍 、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等 特種工程塑料 非交聯型 聚礬 、聚醚礬、聚苯硫醚 、聚芳酯 、聚酰亞胺、聚醚醚酮、氟樹脂等 交聯型 聚氨基雙馬來酰胺、聚三嗪 、交聯聚酰亞胺、耐熱環氧樹脂等 加強塑料的分類 按加強材料的外形分類 粒狀加強塑料 如鈣塑塑料纖維加強塑料 如玻璃纖維或玻璃布加強塑料片狀加強塑料 如雲母加強塑料 按加強材料的材質分類 布基、石棉加強塑料 如碎布加強塑料無機礦物填充塑料 如石英、雲母填充塑料玻纖加強塑料 如預浸漬料,SMC、BMC等特種纖維加強塑料 如碳纖維、凱芙拉纖維加強塑料金屬纖維加強塑料 如鋼絲加強塑料 泡沫塑料的分類 類 別 定 義 硬質泡沫塑料 無柔韌性,壓縮硬度大,應力達到一定值方產生變形,解除應力後本能恢複原狀的泡沫塑料 半硬質泡沫塑料 柔韌性介於硬質和軟質泡沫塑料之間的泡沫塑料 軟質泡沫塑料 富有柔韌性,壓縮硬度很小 ,應力解除後能恢複原狀,殘餘變形較小的泡抹塑料 三、塑料的基本性能 1.質輕、比強度高。塑料質輕,一般塑料的密度都在0.9 ~ 2.3克/厘米3之間,隻有鋼鐵的1/8 ~1/4、鋁的1/2擺布,而各種泡沫塑料的密度更低,約在0.01 ~ O.5克/厘米3之間。按單位質量計算的強度稱為比強度,有些加強塑料的比強度接近甚至超過鋼材。例如合金鋼材,其單位質量的拉伸強度為160兆帕,而用玻璃纖維加強的塑料可達到170 ~ 400兆帕。 2.優良的電盡緣性能。幾乎所有的塑料都具有優良的電盡緣性能,如極小的介電損耗和良好的耐電弧特性,這些性能可與陶瓷媲美。 3.良好的化學穩定性能。一般塑料對酸堿等化學藥品均有良好的耐腐蝕能力,特別是聚四氟乙烯的耐化學腐蝕性能比黃金還要好,甚至能耐"王水"等強腐蝕性電解質的腐蝕,被稱為"塑料王"。 4.減摩、耐磨性能好。大多數塑料具有良好的減摩 、耐磨和自潤滑特性。很多工程塑料製造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性,在耐磨塑料中加進某些固體潤滑劑和填料時,可降低其摩擦係數或進一步進步其耐磨性能。 5.透光及防護性能 。多數塑料都可以作為透明或半透明成品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機玻璃化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料 。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保熱性能,大量用作農用薄膜 。塑料具有多種防護性能,是以常用作防護保裝用品 ,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。 6.減震 、消音性能良好。某些塑料柔韌而富於彈性,當它受到外界頻繁的機械衝擊和振動時,內部產生粘性內耗,將機械能改變成熱能,是以,工程上用作減震消音材料。例如,用工程塑料建造的軸承和齒可減小噪音 ,各種泡沫塑料更是廣泛使用的良好減震消音材料。 上述塑料的良好性能,使它在工農業生產和人們的日常生活中具有廣泛用處;它已從過往作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品,而一躍成為現代生活和尖端產業不可缺少的材料。 然而,塑料也有不足的地方。例如,耐熱性比金屬等材料差,一般塑料僅能在100℃以下溫度使用,少數200℃擺布使用;塑料的熱膨脹係數要比金屬大3 ~ 10倍,輕易受溫度變化而影響尺寸的穩定性;在載荷感化下,塑料會緩慢地產生粘性活動或變形,即蠕變現象;此外,塑料在大氣、陽光、長期的壓力或某些質感化下會發生老化,使性能變壞等。塑料的這些缺點或多或少地影響或限製了它的利用。但是,隨著塑料產業的發展和塑料材料研究工作的深進,這些缺點正被逐步克服,性能優良的新奇塑料和各種塑料複合材料正不斷出現。 四、塑料的製造和樹脂的合成方法 (一) 塑料的製造 塑料的基礎原料,最初是以農副產品為主,從本世紀20年代起轉向以煤和煤焦油產品為主,從50年代起逐步轉向以石油和自然氣為主。 塑料產業包括三個生產係統:塑料原料(樹脂或半成品及助劑)的生產,塑料成品的生產,塑料成型機械(包括模具)的製造。前兩者的關係可示意如下: 從示意圖中可看出三個生產係統就是塑料產業的三個構成部分,三者互相依存 ,缺一不可。 (二) 樹脂的合成方法 1.縮聚反應。單體分子間脫掉水或其它簡單分子鍵合成聚合物的化學反應。可分為均縮聚反應和共縮聚反應。 (1) 均縮聚反應: 帶有兩個官能團的一種單體進行的縮聚反應。 (2) 共縮聚反應: 兩種或兩種以上的雙官能團單體進行的縮聚反應。 2.加聚反應。由不飽和或環狀單體分子加成聚合天生聚合物的一種化學反應。反應中沒有水或其它低分子副產物的釋出,而且所天生的聚合物元素成分與原用單體的成分相同 。按參加反應的單體種類和聚合物本身的構型,可分為均聚合反應 、共聚合反應和定向聚合反應 。 (1) 均聚合反應: 一種不飽和或環狀單體分子間進行的聚合反應 。如聚乙烯、聚丙烯 、聚氯乙烯等。 (2) 共聚合反應: 兩種或兩種以上不飽和或環狀的單體鍵合的聚合反應。如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。由兩種單體製得的共聚物,在聚合物鏈中可以有以下四種排列方式: 交替共聚物 …… -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A一…… 無規共聚物 …… -A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-A一…… 嵌段共聚物 …… -A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A一…… 接枝共聚物 …… -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A一…… └-B-B-B └-B-B-B (3) 定向聚合反應: 在聚合過程中,控製反應條件,使單體聚合成具有定向有規則結構產物的反應,即全同立構型或間同立構型的聚合反應。其聚合產物叫做定向聚合物。 五 、塑料的成型和加工方法 塑料成型加工是一門工程技術 ,所涉及的內容是將塑料改變為塑料成品的各種工藝。在改變過程中常會發生以下一種或幾種情況,如聚合物的流變和物理、化學性能的變化等。塑料成型的方法很多,具體見表 塑料成型方法 成 型 方 法 成 型 方 法 壓製成型 壓縮模塑層壓冷壓模塑傳遞模塑低壓成型 澆 鑄 靜態澆鑄嵌 鑄離心澆鑄搪 塑旋轉鑄塑滾 塑流延鑄塑 擠出成型 手糊成型 擠拉成型 纖維纏繞成型 注射成型 排氣式注射成型活動式注射成型共注射注射成型無流道注射成型反應注射成型熱固注射成型 壓延成型 吹塑成型 注射吹塑成型擠出吹塑成型拉伸吹塑薄膜 塗 覆 熱熔敷流化噴塗火焰噴塗靜電噴塗等離子噴塗 發泡成型 化學發泡物理發泡機械發泡 二次成型 熱成型雙軸拉伸固相成型 1.壓縮模塑。壓縮模塑又稱模壓,是模塑料在閉合模腔內借助加壓(一般尚須加熱)的成型方法。通常,壓縮模塑適用於熱固性塑料,如酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料等。 壓縮模塑由預壓、預熱和模壓三個過程構成: 預壓 為改善成品質量和進步模塑效率等 ,將粉料或纖維狀模塑料預先壓成一定外形的操縱。 預熱 為改善模塑料的加工性能和縮短成型周期等 ,把模塑料在成型前先行加熱的操縱。 模壓 在模具內加進所需量的塑料,閉模、排氣 ,在模塑溫度和壓力下保持一段時間,然後脫模清模的操縱 。 壓縮模塑用的首要設備是壓機和塑模。壓機用得最多的是自給式液壓機,噸位從幾十噸至幾百噸不等。有下壓式壓機和上壓式壓機。用於壓縮模塑的模具稱為壓製模具,分為三類;溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。 壓縮模塑的首要優點是可模壓較大平麵的成品和能大量生產 ,其缺點是生產周期長,效率低。 2. 層壓成型。用或不用粘結劑,借加熱 、加壓把相同或不相同材料的兩層或多層結合為整體的方法 。 層壓成型常用層壓機操縱,這類壓機的動壓板和定壓板之間裝有多層可浮動熱壓板 。 層壓成型常用的加強材料有棉布、玻璃布、紙張、石棉布等,樹脂有酚醛、環氧、不飽和聚酯和某些熱塑性樹脂。 3. 冷壓模塑。冷壓模塑又叫冷壓燒結成型,和普通壓縮模塑的不同點是在常溫下使物料加壓模塑。脫模後的模塑品可再行加熱或借助化學感化使其固化。該法多用於聚四氟乙烯的成型,也用於某些耐高溫塑料(如聚酰亞胺等)。一般工藝過程為製坯-燒結-冷卻三個步驟。 4. 傳遞模塑。傳遞模塑是熱固性塑料的一種成型方式 ,模塑時先將模塑料在加熱室加熱軟化,然後壓進巳被加熱的模腔內固化成型。傳遞模塑按設備不同有工種形式:① 活板式;② 罐式;③ 柱塞式。 傳遞模塑對塑料的要求是:在未達到固化溫度前,塑料應具有較大的活動性,達到固化溫度後,又須具有較快的固化速率。能符合這類要求的有酚醛 、三聚氰胺甲醛和環氧樹脂等。 傳遞模塑具有以下優點:① 成品廢邊少 ,可減少後加工量;② 能模塑帶有精細或易碎嵌件和穿孔的成品,並且能保持嵌件和孔眼位置的精確;③ 成品性能均勻,尺寸精確,質量高;④ 模具的磨損較小。缺點是:⑤ 模具的製造本錢較壓縮模高;⑥ 塑料損耗大;⑦ 纖維加強塑料因纖維定向而產生各向異性;⑧ 圍繞在嵌件四周的塑料 ,有時會因熔按不牢而使成品的強度降低。 5. 低壓成型。使用成型壓力即是或低於1.4兆帕的摸壓或層壓方法 。 低壓成型方法用於製造加強塑料成品。加強材料如玻璃纖維、紡織物、石棉、紙、碳纖維等。常用的樹脂盡大多數是熱固性的,如酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯、有機矽等樹脂。 低壓成型包括袋壓法、噴射法。 (1) 袋壓成型 。借助彈性袋(或其它彈性隔膜)接受流體壓力而使介於剛性模和彈性袋之間的加強塑料均勻受壓而成為製件的一種方法。按造成流體壓力的方法不同,一般可分為加壓袋成型、真空袋壓成型和熱壓釜成型等。 (2) 噴射成型。成型加強塑料成品時,用噴槍將短切纖維和樹脂等同時噴在模具上積層並固化為成品的方法。 6.擠出成型。擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑,它是在擠出機中通過加熱、加壓而使物料以活動狀況連續通過口模成型的方法。 擠出法首要用於熱塑性塑料的成型,也可用於某些熱固性塑料。擠出的成品都是連續的型材,如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外,還可用於塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。 擠出成型機由擠出裝配、傳動機構和加熱、冷卻係統等首要部分構成。擠出機有螺杆式(單螺杆和多螺杆)和柱塞式兩種類型。前者的擠出工藝是連續式 ,後者是間歇式。 單螺杆擠出機的基本結構首要包括傳動裝配、加料裝配、料筒、螺杆 、機頭和口模等部分。 擠出機的輔助設備有物料的前處理設備(如物料輸送與幹燥)、擠出物處理設備(定型、冷卻、牽引、切料或輥卷)和生產條件控製設備等三大類。 7.擠拉成型。擠拉成型是熱固性纖維加強塑料的成型方法之一。用於生產斷麵外形固定不變,長度不受限製的型材。成型工藝是將浸漬樹脂膠液的連續纖維經加熱模拉出,然後再通過加熱室使樹脂進一步固化而製備具有單向高強度連續加強塑料型材。 通常用於擠拉成型的樹脂有不飽和聚酯、環氧和有機矽三種。其中不飽和聚酯樹脂用得最多。 擠拉成型機通常由纖維排布裝配、樹脂槽、預成型裝配、口模及加熱裝配、牽引裝配和切割設備等構成。 8.注射成型。注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化 ,而後由柱塞或移動螺杆推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。 注射成型幾乎適用於所有的熱塑性塑料。近年來,注射成型也成功地用於成型某些熱固性塑料。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鍾),成型成品質量可由幾克到幾十千克,能一次成型外形複雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。是以,該方法適應性強,生產效率高。 注射成型用的注射機分為柱塞式注射機和螺杆式注射機兩大類,由注射係統、鎖模係統和塑模三大部分構成;其成型方法可分為 : (1) 排氣式注射成型。排氣式注射成型利用的排氣式注射機,在料筒中部設有排氣口,亦與真空係統相連接,當塑料塑化時,真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發性物質及空氣經排氣口抽走;原料不必預幹燥,從而進步生產效率 ,進步產品質量。特別適用於聚碳酸酯 、尼龍 、有機玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。 (2) 活動注射成型。活動注射成型可用普通移動螺杆式注射機。即塑料經不斷塑化並擠進有一定溫度的模具型腔內,塑料布滿型腔後,螺杆停止轉動 ,借螺杆的推力使模內物料在壓力下保持適當時間,然後冷卻定型。活動注射成型克服了生產大型成品的設備限製,製件質量可超過注射機的最大注射量。其特點是塑化的物件不是儲存在料筒內,而是不斷擠進模具中,是以它是擠出和注射相結合的一種方法。 (3) 共注射成型。共注射成型是采用具有兩個或兩個以上注射單元的注射機,將不同品種或不同光彩的塑料 ,同時或先後注進模具內的方法。用這類方法能生產多種色彩和(或)多種塑料的複合成品,有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。 (4) 無流道注射成型。模具中不設置分流道 ,而由注射機的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到各個模腔中的成型方法。在注射過程中,流道內的塑料保持熔融活動狀況,在脫模時不與成品一同脫出,是以製件沒有流道殘留物。這類成型方法不僅節省原料,降低本錢,而且減少工序,可以達到全主動生產。 (5) 反應注射成型。反應注射成型的道理是將反應原材料經計量裝配計量後泵進混合頭,在混合頭中碰撞混合,然後高速注射到密閉的模具中,快速固化,脫模,取出成品 。它適於加工聚氨酯、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機矽樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。目前首要用於聚氨酯的加工。 (6) 熱固性塑料的注射成型。粒狀或團狀熱固性塑料,在嚴格控製溫度的料筒內,通過螺杆的感化,塑化成粘塑狀況,在較高的注射壓力下,物料進進一定溫度範圍的模具內交聯固化。熱固性塑料注射成型除有物理狀況變化外,還有化學變化。是以與熱塑性塑料注射成型比,在成型設備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑料注射成型的差別 。 熱固性與熱塑性塑料注射成型條件的比較 工藝條件 熱固性塑料 熱塑性塑料 料筒溫度 塑化溫度低,料筒溫度在95℃以下,溫度控製要求嚴格 塑化溫度高,料筒溫度在150℃以上 ,溫度控製不嚴格 在料筒中的時間 短 較 長 料筒加熱方式 液體介質(水、油) 電加熱 模具溫度 150一200℃ 100℃以下 注射壓力 100-200MPa 35-140MPa 注射量 注射量較小,料筒前部餘料很小 注射量較大,料筒前部餘料較多 熱固性塑料的注射成型利用最多的是酚醛塑料。 9.吹塑成型。借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空成品,或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。該方法首要用於各種包裝容器和管式膜的製造。凡是熔體指數為0.04 ~ 1.12的都是比較良好的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等,其中以聚乙烯利用得最多。 (1) 注射吹塑成型。係用注射成型法先將塑料製成有底型坯 ,接著再將型坯移到吹塑模中吹製成中空成品。 (2) 擠出吹塑成型。係用擠出法先將塑料製成有底型坯 ,接著再將型坯移到吹塑模中吹製成中空成品。 注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同的地方是製造型坯的方法不同,吹塑過程基本上是相同的。 吹塑設備除注射機和擠出機外,首要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成,其中設有冷卻劑通道,分型麵上小孔可插進充壓氣吹管。 (3) 拉伸吹塑成型。拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型,其方法是先將型還進行縱向拉伸,然後用壓縮空氣進行吹脹達到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使成品的透明性、衝擊強度、表麵硬度和剛性有很大的進步,適用於聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。 拉伸吹塑成型包括:注射型坯定向拉伸吹塑,擠出型坯定向拉伸吹塑,多層定向拉伸吹塑,壓縮成型定向拉伸吹塑等。 (4) 吹塑薄膜法。成型熱塑性薄膜的一種方法。係用擠出法先將塑料擠成管 ,而後借助向管內吹進的空氣使其連續膨脹到一定尺寸的管式膜,冷卻後折疊卷繞成雙層平膜。 塑料薄膜可用很多方法製造 ,如吹塑、擠出、流延、壓延 、澆鑄等,但以吹塑法利用最廣泛。 該方法適宜於聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的製造 。 10.澆鑄。在不加壓或稍加壓的情況下,將液態單體、樹脂或其混合物注進模內並使其成為固態成品的方法。澆鑄法分為靜態澆鑄、嵌鑄、離心澆鑄、搪塑、旋轉鑄塑、滾塑和流延鑄塑等。 (1) 靜態澆鑄 。靜態澆鑄是澆鑄成型中較為簡便和使用較為廣泛的二種方法。這類方法常用液狀單體,部分聚合或縮聚的漿狀物 、聚合物與單體的溶液 ,配進助劑(如激發劑 、固化劑、促進劑等),或熱塑性樹脂熔體鑄進模腔而成型。 (2) 嵌鑄。嵌鑄又稱封進成型,是將各種樣品、零件等包封到塑料中間的一種成型技術。即將被嵌物件置於模具中,注進單體、預聚物或聚合物等液體,然後使其聚合或固化(或硬化),脫模。這類技術已廣泛用於電子產業。用於這類成型工藝的塑料品種有腮甲醛 、不飽和聚酯、有機玻璃和環氧樹脂等。 (3) 離心澆鑄。離心澆鑄是利用離心力成型管狀或空心筒狀成品的方法。通過擠出機或專用漏鬥將定量的液態樹脂或樹脂分散體注進旋轉並加熱的容器(即模具)中,使其繞單軸高速旋轉(每分鍾幾十轉到兩千轉),此時放進的物料即被離心力迫使分布在模具的近壁部位 。在旋轉的同時,放進的物料發生固化,隨後視需要經過冷卻或後處理即能取得成品。在成型加強塑料成品時還可同時加進加強性的填料。 離心澆鑄通常用的都是熔體粘度較小、熱穩定性較好的熱塑性塑料,如聚酰胺、聚乙烯等。 (4) 搪塑。搪塑是模塑中空成品的一種方法。模塑時將塑料糊倒人開口的中空模內,直至達到規定的容量。模具在裝料前或裝料後應進行加熱,以便使物料在模具內壁變成凝膠。當凝膠達到預定厚度時,倒出過量的液體物料,並再行加熱使之熔融,冷卻後即可自模具內剝出成品。搪塑用的塑料首要是聚氯乙烯 。 (5) 旋轉鑄塑。該法是將液態物料裝進密閉的模具中而使它以較低速度(每分鍾幾轉到幾十轉)繞單軸或多軸旋轉,如許,物料即能借重力而分布在模具的內壁上 ,再通過加熱或冷卻達到固化或硬化後 ,即可從模具中取得成品。繞單軸旋轉的用於生產圓筒形成品,繞雙軸或靠振動活動的則用於生產密閉成品 。 (6) 滾塑(旋轉成型)。類似於旋轉鑄塑的一種成型方法,不同的是其所用的物料不是液體,而是燒結性幹粉料。其過程是把粉料裝進模具中而使它繞兩個互相垂直的軸旋轉、受熱並均勻地在模具內壁上熔結為一體,而後再經冷卻就能從模具中取得空心成品。 滾塑使用的有聚乙烯 、改性聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和纖維素塑料等。 (7) 流延鑄塑。製取薄膜的一種方法。製造時,先將液態樹脂或樹脂分散體流布在運行的載體(一般為金屬帶)上,隨後用適當方法將其固化(或硬化) ,最後即可從載體上剝取薄膜。 用於生產流延薄膜的塑料有:三乙酸纖維素、聚乙烯醇、氯乙烯和乙酸乙烯的共聚物等,此外某些工程塑料如聚碳酸酯等也可用來生產流延薄膜。 11.手糊成型 。手糊成型又稱手工裱糊成型、接觸成型,是製造加強塑料成品的方法之一 。該法是在塗好脫模劑的模具上,用手工一邊展設加強材料一邊塗刷樹脂直到所需厚度為止,然後通過固化和脫模而取得成品。手糊成型中采用的合成樹脂首要是環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。加強材料有玻璃布、無撚粗紗方格布 、玻璃氈等。 12.纖維纏繞成型。在控製張力和預定線型的條件下 ,以浸有樹脂膠液的連續絲纏繞到芯模或模具上來成型加強塑料成品。這類方法隻適於製造圓柱形和球形等回轉體。常用的樹脂有酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等 。玻璃纖維是纏繞成型常用的加強材料,它有兩種:有撚纖維和無撚纖維。 13.壓延。將熱塑性塑料通過一係列加熱的壓輥,而使其在擠壓和展延感化下連結成為薄膜或片材的一種成型方法。壓廷產品有薄膜、片材、人造革和其它塗層成品等。壓延成型所采用的原材料首要是聚氯乙烯、纖維素、改性聚苯乙烯等。 壓延設備包括壓延機和其它輔機。壓延機通常以輥筒數目及其排列方式分類。根據輥筒數目不同,壓延機有雙輥、三輥、四輥、五輥 、甚至六輥,以三輥或四輥壓延機用得最多。 14.塗覆 。為了防腐、盡緣、裝潢等目的,以液體或粉末形式在織物、紙張、金屬箔或板等物體表麵上塗蓋塑料薄層(例如.0.3毫米以下)的方法。 塗覆法最常用的塑料一般是熱塑性塑料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚三氟氯乙烯等。 塗覆工藝有熱熔敷、流化噴塗、火焰噴塗、靜電噴塗和等離子噴塗。 (1) 熱熔敷。用壓縮空氣將塑料粉末經過噴槍 、噴射到預熱過的工件表麵,塑料熔化、冷卻形成覆蓋層 。 (2) 流化噴塗。預熱的工件浸進懸浮有樹脂粉末的容器中樹脂粉末熔化而粘附在表麵上。 (3) 火焰噴塗。將流態化樹脂通過噴槍口的錐形火焰區使之熔化而實現噴塗的一種方法。 (4) 靜電噴塗。利用高壓靜電造成靜電場,即工件接地成正級,塑料粉末噴出時帶有負電荷,則塑料靜電噴塗到工件上 。 (5) 等離子噴塗。用等離子噴槍使流經等離子發生區的惰性氣體(如氬氣、氮氣、氦氣的混合氣體)成為5500 ~ 6300℃的高速高能等離子流,卷引粉狀樹脂以高速噴射至工件表麵熔結成塗層。 15.發泡成型。發泡成型是使塑料產生微孔結構的過程 。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能製成泡沫塑料,常用的樹脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。 按照泡孔結構可將泡沫塑料分為兩類,若盡大多數氣孔是互相連通的,則稱為開孔泡沫塑料;假如盡大多數氣孔是互相分隔的,則稱為閉孔泡沫塑料。開孔或閉孔的泡沫結構是由製造方法所決定的。 (1) 化學發泡。由特地加進的化學發泡劑,受熱分解或原料組分間發生化學反應而產生的氣體,使塑料熔體布滿泡孔。化學發泡劑在加熱時開釋出的氣體有二氧化碳、氮氣 、氨氣等。化學發泡常用於聚氨脂泡沫塑料的生產。 (2) 物理發泡。物理發泡是在塑料中溶進氣體或液體,而後使其膨脹或氣化發泡的方法。物理發泡適應的塑料品種較多。 (3) 機械發泡。借機械攪拌方法負氣體混進液體混合料中,然後經定型過程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用於脲眠甲醛樹脂,其它如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶膠等也適用。 16.二次成型。二次成型是塑料成型加工的方法之一。以塑料型材或型坯為原料,使其通過加熱和外力感化成為所需外形的成品的一種方法. (1) 熱成型。熱成型是將熱塑性塑料片材加熱至軟化,在氣體壓力、液體壓力或機械壓力下,采用適當的模具或夾具而使其成為成品的一種成型方法。塑料熱成型的方法很多,一般可分為: 模壓成型 采用單模(陽模或陰模)或對模,利用外加機械壓力或自重,將片材製成各種成品的成型方法,它不同於一次加工的模壓成型。此法適用於所有熱塑性塑料。 差壓成型 采用單模(陽模或陰模)或對模,也可以不用模具,在氣體差壓的感化下,使加熱至軟的塑料片材緊貼模麵,冷卻後製成各種成品的成型方法。差壓成型又可分為真空成型和氣壓成型。 熱成型特別適用於壁薄、表麵積大的成品的製造。常用的塑料品種有各種類型的聚苯乙烯、有機玻璃、聚氯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯等 。 熱成型設備包括夾持係統 、加熱係統、真空和壓縮空氣係統及成型模具等。 (2) 雙軸拉伸。為使熱塑性薄膜或板材等的分子從頭定向,特在玻璃化溫度以上所作的雙向拉伸過程 。拉伸定向要在聚合物的玻璃化溫度和熔點之間進行,經過定向拉伸並迅速冷到室溫後的薄膜或單絲,在拉伸方向上的機械性能有很大進步。 適合於定向拉伸的聚合物有:聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和某些苯乙烯共聚物。 (3) 固相成型。固相成型是熱塑性塑料型材或坯料在壓力下用模具使其成型為成品的方法 。成型過程在塑料的熔融(成軟化)溫度以下(最少低於熔點10-20℃)。均屬固相成型。其中對非結晶類的塑料在玻璃化溫度以上,熔點以下的高彈區域加工的常稱為熱成型,而在玻璃化溫度以下加工的則稱作冷成型或室溫成型,也常稱作塑料的冷加工方法或常溫塑性加工 。 該法有如下優點 :生產周期短;進步成品的韌性和強度;設備簡單,可生產大型及超大型成品;本錢降低。缺點是 :難以生產外形複雜、精密的成品;生產工藝難以控製,成品易變形、開裂。 固相成型包括:片材輥軋、深度拉伸或片材衝壓 、液壓成型、擠出、冷衝壓、輥筒成型等。 17.二次加工。成型後的塑料成品或型材,按需要進行的再加工,例如機械加工、連接、修飾等。下表列出了塑料二次加工的方法。 塑料二次加工方法 分 類 加 工 方 法 機械加工 鋸、剪、衝、車、刨、刮、銑、鑽、磨、拋光、噴砂、揉麵、螺紋加工等 激光加工 裁斷、打孔、刻花等 連 接 焊接 熱風、加熱工具、激光、旋轉摩擦、振動摩擦、高頻、超聲 、感應等 粘結 溶劑、溶液、熱熔等 機械 螺釘、彈簧夾、彈簧插銷、鉚接、鉸鏈等 表麵裝潢 塗料塗飾、溶劑增亮、塗覆、印刷、彩繪、燙印、真空鍍膜 、噴鍍、電鍍等 六、塑料的用處 塑料巳被廣泛用於農業 、產業 、建築、包裝、國防尖端產業和人們日常生活等各個領域。 農業方麵:大量塑料被用於製造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、魚網、養殖浮漂等。 產業方麵 :電氣和電於產業廣泛使用塑料建造盡緣材料和封裝材料;在機械產業中用塑料製成傳動齒輪、軸承、軸瓦及很多零部件代替金屬成品;在化學產業中用塑料作管道、各種容器及其它防腐材料;在建築產業中作門窗、樓梯扶手、地板磚 、天花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件及坑管、裝潢板和衛生潔具等。 在國防產業和尖端技術中,無論是常規武器、飛機 、艦艇 ,還是火箭、導彈 、人造衛星、宇宙飛船和原子能產業等,塑料都是不可缺少的材料。 在人們的日常生活中,塑料的利用更廣泛,如市場上銷售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包 、兒童玩具、牙刷 、肥皂盒、熱水瓶殼等等。目前在各種家用電器,如電視機、收錄機、電風扇、洗衣機、電冰箱等方麵也獲得了廣泛的利用。 塑料作為一種新型包裝材料,在包裝領域中已獲得廣泛利用,例如各種中空容器、注塑容器(周轉箱、集裝箱、桶等),包裝薄膜,編織袋、瓦楞箱 、泡沫塑料、捆紮繩和打包帶等。 七、塑料產業的發展曆史及現狀 早在19世紀之前,人們就已利用瀝青、鬆香 、琥珀、蟲膠等自然樹脂。1868年將自然纖維素硝化,用樟腦作增塑劑製成了世界上第一個塑料品種,稱為賽璐珞,從此開始了人類使用塑料的曆史。1909年出現了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)誕生了 。這兩種塑料當時為推動電氣產業和儀器製造產業的發展起了積極感化。 到20世紀20、30年代,相繼出現了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。從40年代至今,隨著科學技術和產業的發展,石油資本的廣泛開發利用,塑料產業獲得迅速發展。品種上又出現了聚乙烯、聚丙烯 、不飽和聚酯 、氟塑料、環氧樹脂 、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亞胺等等。下表表示各種塑料的發現及產業化年份。 首要塑料品種的產業化曆史 產業化年份 熱 塑 性 塑 料 熱 固 性 塑 料 1868 硝酸纖維素(1833) 1909 酚醛樹脂(1872) 1919 酪素塑料(1897) 1926 苯胺甲醛樹脂(1892) 1927 醋酸纖維(1865) 醇酸樹脂(1901) 1929 聚醋酸乙烯(1912) B8醛樹脂(1918) 1931 聚丙烯酸甲酯(1880) 1935 乙基纖維素(1913) 1936 聚氯乙烯(1872) 1936 聚甲基丙烯酸甲酯(1932) 1936 聚乙烯醇縮醛(1928) 1938 聚苯乙烯(1839) 1938 聚酰胺66(1935) 1939 高壓聚乙烯(1933) 三聚氰胺樹脂(1935) 1939 聚偏氯乙烯(1933) 1941 不飽和聚酯樹脂(1937) 1943 聚四氟乙烯 (1938) 聚矽氧烷(1931) 1947 環氧樹脂(1934) 1948 聚丙烯腈(1893) 1948 臘丁苯(ABS)樹脂 1948 聚三氟氯乙烯(1934) 1953 聚對苯二甲酸乙二(1941) 聚氨酯泡沫塑料(1947) 1954 低壓聚乙烯(1952) 1957 聚丙烯(1954) 1958 聚環氧乙烷(1859) 1958 聚碳酸酯(1956) 1958 氯化聚醚(1950) 1959 聚甲醛(1926) 1960 聚鄰(間)苯二甲酸二丙烯酯(1946) 1962 乙丙塑料 1963 聚酰亞胺(1959) 1965 聚苯並咪唑(1959) 1965 聚苯醚(PPO)(1964) 1965 聚礬 1965 聚甲基戊烯(TPX) 1969 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 1973 聚丁烯

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