热塑性树脂的各种性质

热塑性树脂的各种性质一：塑料的热力学三态及工艺特性在自然界中，我们把物质在常温中的聚集状态分成三种：即气态、液态和固态。而塑料在不同的热力条件下，是以其独特的三种形态存在：即玻璃态、高弹态和粘流态。高分子聚合物是不存在气态的，在受热而可能气化之前，分子结构已受到彻底的破坏，成为低分子的气化物质或碳化物。高分子聚合物的玻璃态实际上是固态的一种表现形式，特点是在一定的温度范围内，呈现出固态物质普遍具有的性质，在某些力学特性上累世于普通的玻璃。高分子聚合物的粘流态是一种独特的“液态”，在某个温度范围内，具有既可以流动又有别于普通低分子液体的力学特性。高分子聚合物的高弹态是介乎玻璃态和粘流态温度范围的独有的形态。塑料热成型过程可以这样描述：通过热和力的作用，让塑料从室温的玻璃态，经历高弹态转变为粘流态，注射入具有一定形状的封闭模腔，然后在模腔内逐渐冷却，从粘流态转回玻璃态，最后形成与模腔形状一样的制品。塑料只能在粘流态下才能注射充填成型，即是说，塑料的加工温度范围只能是从粘流温度（或结晶型塑料的熔点）到分解温度之间。如果这个温度范围宽，加工将比较容易，如果这个范围窄，可选择的加工温度限制就大，加工就较为困难。在热的作用下,塑料是从玻璃态经历高弹态转化为粘流态.正常的加工温度应保证这种转化顺利进行,从进料段往前到射嘴段,温度逐渐递增.但有时在实际生产中,射嘴温度比前段料筒温度略低,是因为前段料筒温度已经完全进入粘流态,稍低温度的射嘴起着保温及出料均匀的作用。塑料的粘流态温度范围有一定的极限，超过了这种极限，即超过了分解温度，塑料将发生分解，会破坏原来的化学结构，成为低分子化合物，甚至碳化。有时喷嘴对空注射发出爆鸣声，就是由于气态低分子生成物从料筒内的高压突然转变为低压进入大气，瞬间膨胀造成。这种现象说明此种塑料不能在料筒内时间过长，温度不能过高！正常生产过程中的塑料，一般不会超过分解温度，但如果料筒内壁或螺杆损伤后有死角，造成长时间停滞或受到剧烈的挤压剪切，就有可能发生分解。

二：熔体粘度熔体粘度是反映塑料熔体流动的难易程度的特性，是熔体流动阻力的度量，粘度越高，流动阻力越大，流动越困难。热塑性树脂存在这样一种倾向,如果其熔体粘度对温度敏感的话对剪切速度就不敏感;相反,对剪切速度敏感的话对温度就不敏感。唯一例外的树脂就是聚苯乙烯，它的熔体粘度不仅对温度敏感而且对剪切速度也敏感。

常用塑料改进流动性能的方式序号塑料代号俗名改进方式1PE聚乙烯提高螺杆速度2PP聚丙烯提高螺杆速度3PA尼龙(聚酰胺)提高温度4POM聚甲醛提高螺杆速度5PC聚碳酸酯提高温度6PS聚苯乙烯两者都行7ABS--------提高温度8PVC聚氯乙烯提高温度9PMMA聚**提高温度三: 结晶度

热塑性树脂固体中的分子聚集状态有疏有密,可以把致密的部分称为结晶部分,而把过疏的部分称为非晶部分,大多数的聚合物都会有某种程度的结晶部分,因此,我们把结晶部分的含有率称为结晶度。但一般而论，像尼龙、热塑性聚酯那样具有官能基的聚合物，或像聚丙烯、聚乙烯等分子排列较规整的聚合物，他们的结晶度较高，而共聚物或混合的聚合物等其结晶度较低。一般聚合物的实际结晶度比其固有的结晶度要低，因此，其结晶度可以通过热处理或提高模温的方法得到提高。

塑料的结晶度越高，其密度就大，熔点就越高，而且强度大，透明性低，伸长率小。可见结晶度跟物性有着紧密的关系。

四：与塑料加工有关的主要塑料性能

1. 流动性

受热后熔融状态的塑料，在压力的作用下，充满整个型腔的能力叫流动性。

同一种类不同牌号的塑料的流动性均不相同，不同结构的塑件对塑料的流动性提出不同的要求，塑料的流动性与成型温度和压力等条件密切相关。通常，若流动性太大，一方面会使熔料充填不紧密，造成制品疏松，影响产品质量；另一方面流动性太大，注塑件周边容易出现披锋（毛边）、粘模及喷嘴流涎，造成水口堵塞。而塑料的流动性过小，对于结构复杂、流程较长的塑件，注塑时流动困难，易出现缺胶、缩水等现象，用高压条件注塑时容易造成塑件内应力过大。我们要根据产品结构、大小、厚薄情况，选择流动性合适的塑料成型。

2.吸水性及挥发物含量

在热塑性塑料中或多或少的会含有水分及挥发物，适量的水分有增塑的作用。如果塑料中的水分及挥发物超过一定的比例时，则会在注塑时出现很多问题（如：降解、发雾、强度降低等），严重时可产生气泡（银纹）、表面粗糙，对于透明制品透光性被破坏等不良现象，对精密塑件很难保证其精度。但是绝对干燥的塑料会引起流动性降低，脆性增加，成型时充模困难，也是不可使用的，有的人认为塑料干燥得越充分越好，这是一个错误的观念。常用塑料的含水量与干燥温度塑料名称允许含水分量（%）干燥温度（℃）聚乙烯0.0171聚苯乙烯0.05---0.1071---79纤维素塑料最高0.4065---87聚氯乙烯0.0860---93聚碳酸酯最高0.02121聚丙烯0.1071---82酯类纤维塑料0.1076---87尼龙0.04---0.08713.收缩率影响收缩率的因素有塑料的性质、成型条件、模具与制品的设计。无定型塑料的收缩率小于1%，结晶型塑料的收缩率均超过1%，结晶性塑料注塑的制品，具有后收缩现象，需在冷却24小时后进行测量其尺寸，精确度可达0.02mm。聚合物的成型收缩率类别塑料名称成型收缩率（%）非增强玻璃纤维增强非结晶性塑料聚苯乙烯0.3～0.6--------苯乙烯-丁二烯共聚物（SB）0.4～0.7--------苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）0.4～0.70.1～0.3ABS树脂0.4～0.70.2～0.4有机玻璃（PMMA）0.3～0.7----------聚碳酸酯0.6～0.80.2～0.5硬聚氯乙烯0.4～0.7----------苯乙烯改性（PPO）0.5～0.90.2～0.4聚砜0.6～0.80.2～0.5纤维素塑料0.4～0.7---------结晶性塑料聚乙烯1.2～3.8---------聚丙烯1.2～2.50.5～1.2聚甲醛1.8～3.00.2～0.8聚酰胺（尼龙6）0.5～2.20.7～1.2尼龙660.5～2.5----------尼龙6100.5～2.5---------尼龙111.8～2.5---------PET树脂1.2～2.00.3～0.6PBT树脂1.4～2.70.4～1.3

4.塑料的加工温度塑料的加工温度就是达到粘流态的温度，加工温度不是一个点而是一个范围（从熔点到分解温度之间）。在对塑料进行热成型时应根据制件的大小、复杂程度、厚薄、嵌件情况、所用着色剂对温度的耐受性、机台性能等因素选择适当的加工温度。常用塑料的加工温度范围如下表所示塑料名称玻璃化温度（℃）熔点（℃）加工温度范围（℃）分解温度（空气中）聚苯乙烯85～110165180～260260ABS90～120160180～250250高压聚乙烯-125110160～240280低压聚乙烯-125130200～280280聚丙烯-20164200～300300尼龙6650225260～290300尼龙50265260～290300有机玻璃90～105180180～250260聚碳酸酯140～150250280～3103301. 注塑成型前需了解的塑料性能A. 塑料的种类、牌号;B. 塑料的密度;C. 塑料的吸湿性及允许含水量;D. 塑料的玻璃化温度、熔点、分解温度;E. 塑料的熔融指数FMI;F. 塑料的结晶性;G. 塑料容许的注射压力范围;H. 塑料在料筒里容许的停留时间;I. 塑料的成型收缩率;J. 塑料成型时的模具温度范围。