1.1高分子材料
高分子材料可分為無機(jī)高分子材料和有機(jī)高分子材料,有機高分子材料又分為天然與人工合成兩類(lèi),合成高分子材料包括合成橡(xiàng)膠、合成纖維、合成樹脂,即人們通常所(suǒ)說的三(sān)大合(hé)成材料。
1.2塑料的(de)概念
凡人工合成(chéng)的高(gāo)分子聚合物(wù)(簡稱“聚合物”或“高聚物”)或其預(yù)聚體統稱為“合成樹脂”,簡稱為“樹脂”。塑料一般是指由合(hé)成樹脂為基(jī)本成分,並(bìng)在其中加入(rù)填料、增塑劑、穩定劑及其他助(zhù)劑經(jīng)加工形成(chéng)的塑(sù)性材(cái)料或固化交聯形成的剛性材料。
1.3塑料的分類
塑料有多種分類的方法,一般來說,可以從以下兩(liǎng)個方麵分類。
1.3.1按塑料的用途分類:
通用塑(sù)料:又叫常用塑料,是指產量大、價格低、應用範圍廣的塑料。目前,主要有聚(jù)乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯(xī)、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料等。
工(gōng)程塑料:是指(zhǐ)機械強度好,能做工程材料和代替金屬製(zhì)造各種機械設備或零件的塑料。如聚酰胺(尼龍)、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、和熱固性聚酯等。它們(men)與通用(yòng)塑料相比,產(chǎn)量較小,價格較高,但具(jù)有優(yōu)異的(de)機械性能、電性能(néng)、化學性能,以及耐熱性、耐磨性、尺寸穩定(dìng)性等。
功能塑(sù)料:是(shì)指人(rén)們用於特種環境的具有特(tè)種功能的塑料。如醫用(yòng)塑料、光敏塑料等。
1.3.2按(àn)受(shòu)熱特征分(fèn)類:可將塑料分為熱固(gù)性塑(sù)料和熱塑性塑料。
熱塑性塑料:是指在特定溫(wēn)度範圍內,能反複加熱和冷卻硬化的塑料。這(zhè)類塑料基本是以聚合反應所得到的樹脂為基(jī)礎製成的,受熱時不產生化學交聯,因而當它再一(yī)次受(shòu)熱時仍具有(yǒu)可塑性。如聚乙烯、聚丙烯、聚苯(běn)乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯等。
熱固性塑料:是指受熱(rè)後能成(chéng)為(wéi)不熔不溶性物質的塑料(liào)。這類塑料基本以縮聚反應所提到的樹脂為基礎製成的(de),受熱時發生化(huà)學變化使線型分子結構的樹脂轉(zhuǎn)變為體型結(jié)構的分子化合物。當它們再一次受(shòu)熱時就(jiù)不再具有可塑性,如酚醛塑料、氨基塑料等。
1.4塑料的用途
由於塑料原料來(lái)源豐(fēng)富, 品種繁多,製造(zào)方便, 色澤鮮豔,加工成型簡單,具(jù)有許多獨特(tè)的優良性能,因此, 在國民經濟建設中,塑(sù)料已取代各種材料, 如木材、陶瓷、皮(pí)革以及金屬、玻璃(lí)等。此外,它還廣泛應用於建築、電器、紡織、化工、汽車、船舶、飛(fēi)機和國防等工(gōng)業(yè),用(yòng)來代替有色金屬和黑色金屬。
2.1概述
主要由乙烯聚(jù)合而得的高聚物稱為聚乙烯。它是質輕(qīng)、 具有 良 好的絕緣(yuán)性能、耐化學腐(fǔ)蝕性及耐低溫性能的熱塑性塑料。這種塑料很易於加工成各種(zhǒng)形狀(管、桶、袋、盆等)的塑料製品。聚乙烯的生產過(guò)程不複(fù)雜、比較成熟,發展很快。它被(bèi)廣(guǎng)泛的(de)用於電氣工業、化(huà)學工業、食品工業、機械(xiè)製造(zào)工業、農業(yè)、油田和燃氣部門等。
2.2聚乙烯的分類:
聚乙烯可分(fèn)為高(gāo)密度聚乙烯(0.950~0.965g/mm3)、中密度聚乙烯、線性低密度聚(jù)乙烯、和低密度(dù)聚乙烯(0.915~0.930g/mm3)四種,其中前三種均為線性主鏈,在主鏈上有少量的支鏈,它們間的(de)區別就在於支鏈的含量的多少;而低密度聚乙烯卻具有長支鏈(liàn),並且這些長支鏈自己(jǐ)也(yě)有支化現象。
從外觀上看,線性低密度聚乙烯較為透明(míng),而其餘三種呈半透明、霧狀。
在生產低(dī)密度聚乙烯(xī)時,其聚合壓(yā)力大於1000個大氣壓,而生產高密度聚(jù)乙烯時的壓(yā)力隻有20~30個大氣壓,因此人們有時稱低密度聚(jù)乙(yǐ)烯為高壓聚乙烯,稱高密度聚乙(yǐ)烯為低壓聚乙(yǐ)烯。
2.3主要物理化學性(xìng)能
2.3.1外觀:為膠質狀固體,類似高級石蠟,是無臭、無味、 為柔而韌的半透明(míng)材(cái)料。易燃(rán),著火時燃燒緩(huǎn)慢,滴下膠質不發煙,火焰上(shàng)端呈黃色(sè)下端呈蘭色,發出石蠟燃燒的氣味。
2.3.2電性能:聚乙烯主要由亞甲(jiǎ)基構(gòu)成,成長鏈對稱排列,沒有極性。具有(yǒu)優良的電絕緣(yuán)性能。其電絕緣性能與密度(dù)關係不大;介電損耗隨著溫度和頻率以及氧化度的增加而增(zēng)加。
2.3.3化學性能:聚(jù)乙烯具有烷烴的化學結構,為惰性的穩定化合物;它在(zài)常溫下能耐稀硫酸、稀硝酸以及任何濃度的鹽酸、氫氟酸(suān)、磷酸、甲(jiǎ)酸、醋酸、氨、過氧化氫、氫氧化鈉(或鉀)和各種鹽溶液等。但不耐強氧化劑(發煙硫酸、濃硝酸(suān)、鉻酸和硫酸的混合液)。氣態氯與氟對聚乙烯的作用很慢,但(dàn)隨(suí)著溫度的升高而升高,作(zuò)用的程度加大。常溫下聚乙烯不溶於任何溶劑,脂肪烴芳(fāng)烴鹵烴等與聚乙(yǐ)烯長時間作用時能使其溶脹。聚乙烯化學上的惰性(xìng)及表麵的非極性,使它難以粘結和印刷,必須要經過氧化劑、火焰處理、放電處理(lǐ)後(hòu)才有良好的粘結性和印刷性。
2.3.4熱性能:聚乙烯(xī)的玻璃化溫度(Tg),隨結晶度的大小而變化,可以低到-130℃,也(yě)可以高到(dào)-20℃。但(dàn)重要的是熔點(diǎn),不同密度的(de)聚乙烯是不同(tóng)的,低密度聚乙烯熔點為110~115℃,高密(mì)度聚乙烯的(de)熔(róng)點在125~131℃範圍。
2.3.5機械性能:由於聚乙烯大分子鏈較柔順(shùn),分子間作用力不大,所以聚乙(yǐ)烯的強度主要由結晶時(shí)分子緊密堆砌的程度所提供。分子量的大小對其性能有很大的影(yǐng)響(xiǎng)。機械性能在很大程度上取決於聚(jù)乙烯的分子量和(hé)支化度。
2.4加工(gōng)成型過程應注意的(de)問題
塑料的成型加工是力求保持或改(gǎi)進原材料原有性(xìng)能的(de)條件下,將組成(chéng)和物理形態各不相同的物料轉變成製品。聚乙烯作為塑料的一種(zhǒng),同其它塑料一樣,通常有三種力學狀態(tài),即玻璃態、高彈態、粘流態。這是聚乙烯在不同溫度下的不同狀態(tài)。當溫度底(dǐ)於熔(róng)點Tm時,聚乙烯處於固(gù)態;當溫度高於熔點Tm時,聚乙(yǐ)烯處(chù)於粘流態,成為熔體,具有流動性,這正是(shì)聚乙烯成型加(jiā)工的依據。我公司產(chǎn)品-鋼骨架(jià)塑料複合管的成型加工就是在聚乙烯(xī)的粘流態下進行(háng)的。
聚乙烯加工過程中應注意的幾個問(wèn)題:
2.4.1確保加工溫度高於聚乙烯的熔點,否則原料不能塑(sù)化(huà)或因扭 矩過大(dà)損壞設備;
2.4.2加工溫(wēn)度不宜太高,停留時間不能太長,否則原料會氧化降解(jiě),影(yǐng)響產品的性能;
2.4.3因聚乙烯原料傳熱慢且收縮率大,壓注成型時要有足(zú)夠的保壓及冷卻時間,否則製(zhì)品收縮變形大;
2.4.4原料中切忌(jì)混入金屬雜質,否則易損傷(shāng)擠出機螺杆
2.4.5嚴格按照給定的工藝參數進行加工生產,以確保產品質量(liàng)。

