《塑料成型基础》ppt课件

《《塑料成型基础》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章塑料成型基础§1.1聚合物分子的结构特点1、基本概念1）塑料的主要成分是树脂→树脂分为天然树脂和合成树脂2）聚合物：是由一种或几种简单化合物通过聚合反应而生成的一种高分子化合物。合成树脂就是一种聚合物，简称高聚物或聚合物§1.1聚合物分子的结构特点2．聚合物的特点：（1）含原子数量多，一个高分子中含有几千个、几万个、甚至几百万个原子。（2）分子量大，高分子化合物的分子量一般可自几万至几十万、几百万甚至上千万。例如尼龙分子的分子量为二万三千左右，天然橡胶的为四十万。（3）分子长度相对于低分子长，例如低分子乙烯的长度约为0.0005μm，

2、而高分子聚乙烯的长度则为6.8μm，是前者的13600倍。§1.1聚合物分子的结构特点3.聚合物的分类：1）聚合物大分子基本上都属于长链状结构，按结构不同可分为：a)线型聚合物b)带有支链的线型聚合物c)体型聚合物§1.1聚合物分子的结构特点2）按分子结构及热性能不同分a)热塑性（PE、PP、PVC、PS、ABS、PMMA、PA、POM、PC等）b)热固性（酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、聚邻苯二甲酸、二烯丙酯、有机硅塑料、硅酮塑料）§1.1聚合物分子的结构特点3）聚合物的结构按照分子排列的几何特征，可分：a)结晶型聚合物b)无定形聚合物（远

3、程无序，近程有序）注：结晶只发生在线型聚合物和含交联不多的体型聚合物中。§1.2聚合物的热力学性能1、聚合物的物理状态：1）定义：聚合物在不同温度下所表现出来的分子热运动特征称为聚合物的物理状态。2）分类：玻璃态（结晶态）高弹态粘流态§1.2聚合物的热力学性能2.聚合物的热力学曲线：1—线型无定形聚合物；2—线型结晶聚合物（脆化温度）（玻璃化温度）（粘流温度）（热分解温度）（熔点）§1.2聚合物的热力学性能玻璃态：塑料处于温度以下的状态，为坚硬的固体，是大多数塑件的使用状态。称为玻璃化温度，是多数塑料使用温度的上限。高弹态：塑料处于温度和之

4、间的状态，类似橡胶状态的弹性体，仍具有可逆的形变性质。§1.2聚合物的热力学性能粘流态：当塑料受热温度超过时，由于分子链的整体运动，塑料开始有明显的流动，塑料开始进入粘流态变成粘流液体，通常我们也称之为熔体。塑料在这种状态下的变形不具可逆性质，一经成型和冷却后，其形状永远保持下来。称为粘流化温度，是聚合物从高弹态转变为粘流态（或粘流态转变为高弹态）的临界温度。当塑料继续加热，温度至时，聚合物开始分解变色，称为热分解温度，是聚合物在高温下开始分解的临界温度。§1.3聚合物的流变学性质流变学—研究物质变形与流动的科学。粘流态的聚合物在外力作用下

5、，相互交缠卷曲的大分子链将会沿受力方向发生解缠，伸直以及相对滑移，从而表现出一种变形量很大的宏观流动。聚合物的流变学主要研究聚合物在外力作用下产生的应力、应变和应变速率等力学现象与自身粘度之间的关系，以及影响这些关系的各种因素。1.牛顿流动规律：牛顿在研究液体流动时发现，温度一定时，低分子液体在流动时的切应力和剪切速率之间存在着如下关系：式中—液层之间的单位距离内的速度差，称为速度梯度—单位时间内的切应变，称为剪切速率。—比例常数，称为剪切粘度或牛顿粘度。§1.3聚合物的流变学性质§1.3聚合物的流变学性质凡是液体层流时符合牛顿流动规律的通

6、称牛顿流体，其特征为应变随应力作用的时间线性地增加，且粘度保持不变（定温情况下），应变具有不可逆性质，应力解除后应变以永久变形保持下来。§1.3聚合物的流变学性质2.指数流动规律：式中K—与聚合物和温度有关的常数，可反映聚合物熔体的粘稠性，称为粘度系数；n—与聚合物和温度有关的常数，可反映聚合物熔体偏离牛顿流体性质的程度，称为非牛顿指数。§1.3聚合物的流变学性质注：在注射成型中，只有少数聚合物熔体的粘度对剪切速率不敏感如PA、PC等，除常把它们近似视为牛顿流体外，其它绝大多数的聚合物熔体都表现为非牛顿流体。这些聚合物熔体都近似地服从指数流

7、动规律。§1.3聚合物的流变学性质上式可改写为：设于是，式（1.5）改写为式中（1.5）（称为流变方程）（1.6）（称为流动方程）（1.7）—非牛顿液体的表观粘度。§1.3聚合物的流变学性质就表观粘度的力学性质而言，它与牛顿粘度相同。但是，表观粘度表征的是非牛顿液体（服从指数流动规律）在外力的左右下抵抗剪切变形的能力。由于非牛顿液体的流动规律比较复杂，表观粘度除与流体本身的性质以及温度有关以外，还受剪切速率的影响，这就意味着外力的大小及其作用时间也能改变流体的粘稠性。§1.3聚合物的流变学性质讨论：n＝1时，这意味着非牛顿流体变为牛顿流体，

8、所以，n值可以用来反映非牛顿也体偏离牛顿流体性质的程度。n≠1时，绝对值∣1－n∣越大，流体的非牛顿性越强，剪切速率对表观粘度的影响越强。其中n＜1时，称为假塑性液体。（在注射成