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注塑成型材料

一.塑料的定義

塑料(plastics)是一種簡(jiǎn)單的單體(monomers)經(jīng)由化學(xué)聚合反應(yīng)(polymerization)而成的長(zhǎng)鏈狀高分子聚合物(polymers)

。

根據(jù)美國(guó)塑料工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)于塑料的定義：「將全部或部分由碳、氧、氫和氮及其它有機(jī)或無(wú)機(jī)元素使用加熱

、加壓

、或兩者并用的方式聚合而成

，在制造中的階段是液體

，在制造的最后階段成為固體

，此龐大而變化多端的材料族群稱(chēng)為塑料

?div id="jfovm50" class="index-wrap">！垢叻肿泳酆衔锛庸こ蔀樗芗闹瞥讨饕崴苄运芰现刍c凝固的物理相態(tài)變化或熱固性塑料之固化的化學(xué)反應(yīng)兩種

。

塑料的分類(lèi)

根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的不同行為，塑料可以區(qū)分為熱塑性塑料(thermoplastics)和熱固性塑料(thermosets)

。

（1）熱塑性塑料

熱塑性塑料受熱軟化

、熔融，當(dāng)溫度降低時(shí)

，能變硬定形

，若再次受熱，仍能軟化熔融

，冷卻軟化熔融

，冷卻變硬定形，這一過(guò)程能反復(fù)的多次進(jìn)行

；

（2）熱固性塑料

熱固性塑料受熱后

，開(kāi)始軟化并具有一定的可塑性，在更高的溫度及壓力下

，固化成型

。此后，不再具有可塑性

，若在繼續(xù)加熱

，也不能熔化，而只能分解碳化

，熱固性塑料不溶于任何溶劑

，熱固性塑料在成型過(guò)程中，不僅有物理變化

，還有化學(xué)變化

。

塑料的力學(xué)三態(tài)

在自然界中，我們將所有的物質(zhì)在常溫下聚集的狀態(tài)分為三種：即液態(tài)

，氣態(tài)和固態(tài)

。

以非晶態(tài)線形高聚物為代表的高分子聚合物，由于分子結(jié)構(gòu)的連續(xù)性以及其巨大的分子量

，所以他們的聚集態(tài)不同于一般低分子化合物

，而是在不同的熱力條件下，以其獨(dú)特的三種形態(tài)存在

，即玻璃態(tài)

、高彈態(tài)、和粘流態(tài)

高分子聚合物是不存在氣態(tài)的

，在受熱而可能氣化之前

，分子結(jié)構(gòu)已受到徹底的破壞，成為低分子的氣化物或碳化物

高分子聚合物的玻璃態(tài)實(shí)際上是固態(tài)的一種表現(xiàn)形式，特點(diǎn)是在一定的溫度范圍內(nèi)

，呈現(xiàn)出固態(tài)物質(zhì)普遍的具有的性質(zhì)

，在某些力學(xué)特性上類(lèi)似于普通的玻璃

高分子聚合物的粘流態(tài)是一種獨(dú)特的液態(tài)，在某個(gè)溫度范圍內(nèi)

，具有既可以流動(dòng)又有別于普通的低分子液體的力學(xué)性質(zhì)

高分子聚合物的高彈態(tài)時(shí)介乎玻璃態(tài)和粘流態(tài)溫度范圍的獨(dú)有的形態(tài)

高分子聚合物的和其他的物質(zhì)一樣

，在特定的溫度壓力下有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)，比如

，在普通的使用條件下

，可以將有機(jī)玻璃視為玻璃態(tài)的代表，而將液體樹(shù)脂視為粘流態(tài)的代表

（1）玻璃態(tài)

處于玻璃態(tài)的塑料分子鏈段運(yùn)動(dòng)基本上處于停止的狀態(tài)

，分子在自身的位置上震動(dòng)

，分子鏈纏繞成團(tuán)狀或卷曲狀，互相交錯(cuò)

，紊亂無(wú)序；

當(dāng)受到外力作用時(shí)

，分子鏈段將作瞬時(shí)間微小的伸縮和鍵角改變

，整個(gè)塑料形體具有一定的剛性和強(qiáng)度，在這種形態(tài)下

，塑膠件可以被使用或進(jìn)行機(jī)械加工

一般非結(jié)晶形塑料

，其玻璃化溫度高于室溫，我們可以將塑料原料顆粒

，定形了的制件視為玻璃態(tài)

。

（2）高彈態(tài)

處于高彈態(tài)下的塑料分子，動(dòng)能增加

，鏈段展開(kāi)成網(wǎng)狀

，但分子的運(yùn)動(dòng)仍維持在小鏈段的選裝，鏈與鏈之間不發(fā)生位置移動(dòng)

，受外力作用時(shí)可產(chǎn)生緩慢性變

，當(dāng)外力除去后，又是慢慢恢復(fù)原狀

，在這種狀態(tài)下

，塑料具有一種類(lèi)似橡膠的彈性，所以又稱(chēng)橡膠態(tài)

，通常稱(chēng)為彈性或橡膠體的高聚物

，便是之在室溫下處于高彈態(tài)的高聚物，

高彈態(tài)有兩個(gè)特點(diǎn)

a.在較小的作用力下可以產(chǎn)生較大的變形

，外力接觸后能恢復(fù)原狀

b.高彈態(tài)性變并非瞬間發(fā)生

，而是隨時(shí)間逐漸發(fā)展，與普通的彈性形變不同，在同樣的外力作用下

，形變要延遲一段時(shí)間才能完成

，而且形變量達(dá)，松弛性也較明顯-塑料的高彈態(tài)其實(shí)只有在熱加工過(guò)程中才出現(xiàn)

(3) 粘流態(tài)

處于粘流態(tài)下的塑料分子

，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)解體

，大分子鏈與鏈之間，連段與鏈段之間都有能夠自由移動(dòng)

，這是塑料的液體存在的形式

，只是粘度大，物理構(gòu)成不同

，力學(xué)性質(zhì)不同

，當(dāng)給與外力時(shí)，分子間很容易相互滑動(dòng)

，造成塑性體的變形

，除去外力便不再恢復(fù)原狀

塑料熱成型過(guò)程中可以這樣描述，通過(guò)熱和力的作用

，讓塑料從室溫的玻璃態(tài)

，經(jīng)歷高彈態(tài)狀便為粘流態(tài)，注射入具有一定形狀的密閉模腔

，然后再模腔內(nèi)逐漸冷卻

，從粘流態(tài)轉(zhuǎn)回玻璃態(tài)，最后形成與模腔形狀一致的制品

塑料只能在粘流態(tài)下才能注射充填成型

，即是說(shuō)

，塑料的加工溫度范圍只能是從粘流溫度（或結(jié)晶型塑料的熔點(diǎn)）到分解溫度之間，如果這個(gè)范圍寬

，加工將比較容易

，如果這個(gè)范圍窄，可選擇的加工溫度限制就大

，加工就較為困難

，前者以聚乙烯為代表，后者以聚氯乙烯為代表

，經(jīng)常用的ABS也屬于這類(lèi)范圍寬的

注塑機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

塑料注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備

，它可將熱塑性塑料或熱固性塑料在塑化料筒中加熱，混煉

，塑化

，達(dá)到熔融狀態(tài)，向已經(jīng)塑化好的物料施加壓力

，射出并注入模具型腔

，經(jīng)冷卻固化得到成型制品

。

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