塑料制品成型工艺.doc

1、昆明学院毕业设计（论文）题目：塑料制品成型工艺新方法的研究 姓 名： 刘万鹏 系 院： 自动控制与机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 20080410213 指导教师： 王进 昆明 学院 自机 学院二零一二年五月前言作为三大合成材料之一的塑料问世以来迅猛发展。以塑代钢，以塑代有色金属，以塑代水泥等，被广泛地应用于农业、建材、包装、机械、电子等，以及人们的日常生活等各个领域。因此可以预测，在 21 世纪里，塑料将使人类活动的最要的原料之一，因此发展塑料成型技术与设备具有重要的意义 i。 摘要塑料作为设计材料使用，具有许多优良的特性。在我们的生活和生产中扮演着很重要的作用。它不

2、仅可部分代替传统材料，而且还能生产出具有独特性能的各种制品塑料与其他材料相比较，有以下几方面的性能特点：重量轻、优良的化学稳定性、优异的电绝缘性能、机械强度分布广和较高的比强度、热的不良导体具有消声、减震作用。塑料机械工业是为塑料原材料工业和塑料制品加工工业提供技术装备的。与塑料原材料工业、塑料制品加工工业有着密切的因果关系。塑料机械工业的发展依赖于塑料原材料工业、塑料制品加工工业的发展，这与机床工业的发展取决于机械工业的发展是同样的理由。 由于塑料制品广泛应用于国民经济各部门和人民生活的各个领域，因此，塑料机械已成为建筑材料工业、包装工业、电器、电子、通讯工业、汽车及其它交通业、农业、轻工业

3、、石化工业、机械工业、国防工业等部门的重要技术装备。塑料机械与机床一样是一种基础机械(塑料机械加工高分子材料；机床加工金属材料)，是国家装备制造业的重要组成部分。因此塑料制品新方法的研究有着很重要的意义。目录第一章 塑料的概念、主要性能特点和分类.11 塑料的概念12 塑料的主要性能特点和成分13 塑料的分类1第二章 市场调研21 塑料制品在生产和生活中的作用22 塑料模具工业及技术的发展状况33 我国塑料模具工业今后的发展方向3第三章 注射、压注、压缩、挤出成型工艺方法的优缺点31 注射成型的优缺点32 压注成型的优缺点33 压缩成型的优缺点34 挤出成型的优缺点3第四章 塑料制品成型新工艺

4、方法41 新工艺方法介绍4第五章 塑料制品成型新工艺方法的优点、前景、加工适应性和可行性51 优点52 前景53 加工适应性和可行性6第六章 非结晶性塑料成型新工艺方法61 成型时的工艺条件62 成型设备63 制件后处理方法6第七章 体型结构分子塑料成型新工艺方法71 成型时的工艺条件72 成型设备73 制件后处理方法7第八章 热固性塑料成型新工艺方法81 成型时的工艺条件.82 成型设备83 制件后处理方法8参考文献8第一章 塑料的概念、主要性能特点和分类1.1 塑料的概念：塑料为合成的高分子化合物聚合物(polymer)，又可称为高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗

5、称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。1.2 塑料的主要性能特点：基 本 有 两 种 类 型 ： 第 一 种 是 线 型 结 构 ， 具 有 这 种 结 构 的 高 分 子 化 合 物 称为 线 型 高 分 子 化 合 物 ； 第 二 种 是 体 型 结 构 ， 具 有 这 种 结 构 的 高 分 子 化 合 称 为体 型 高 分 子 化 合 物 。 有 些 高 分 子 带 有 支 链 ， 称 为 支 链 高 分 子 ， 属 于 线 型 结 构 。有 些

6、 高 分 子 虽 然 分 子 间 有 交 联 ， 但 交 联 较 少 ， 称 为 网 状 结 构 ， 属 于 体 型 结 构 。两 种 不 同 的 结 构 ， 表 现 出 两 种 相 反 的 性 能 。 线 型 结 构 （ 包 括 支 链 结 构 ）高 聚 物 由 于 有 独 立 的 分 子 存 在 ， 故 有 弹 性 、 可 塑 性 ， 在 溶 剂 中 能 溶 解 ， 加 热能 熔 融 ， 硬 度 和 脆 性 较 小 的 特 点 。 体 型 结 构 高 聚 物 由 于 没 有 独 立 的 大 分 子 存在 ， 所 以 没 有 弹 性 和 可 塑 性 ， 不 能 溶 解 和 熔 融 ， 只 能

7、 溶 胀 ， 硬 度 和 脆 性 较 大 。塑 料 则 两 种 结 构 的 高 分 子 都 有 ， 由 线 型 高 分 子 制 成 的 是 热 塑 性 塑 料 ， 由 体型 高 分 子 制 成 的 是 热 固 性 塑 料 。塑料与其它材料相比具有以下几方面的性能特点：1重量轻而坚固2优良的化学稳定性3优异的电绝缘性能4机械强度分布广和较高的比强度5热的不良导体具有消声、减震作用6耐 化 学 侵 蚀7 具 光 泽 ， 部 份 透 明 或 半 透 明8 加 工 容 易 可 大 量 生 产 ， 价 格 便 宜9 用 途 广 泛 、 效 用 多 、 容 易 着 色 、 部 分 耐 高 温1.3 塑料的

8、分类：1.3.1 按 使 用 特 性 分 类根 据 各 种 塑 料 不 同 的 使 用 特 性 ， 通 常 将 塑 料 分 为 通 用 塑 料 、 工 程 塑 料 和特 种 塑 料 三 种 类 型 。 通 用 塑 料 一 般 是 指 产 量 大 、 用 途 广 、 成 型 性 好 、 价 格 便 宜 的 塑 料 。 通 用 塑 料 有 五大 品 种 ， 即 聚 乙 烯 (PE)、 聚 丙 烯 (PP)、 聚 氯 乙 烯 (PVC)、 聚 苯 乙 烯 (PS)及 丙烯 腈 丁 二 烯 苯 乙 烯 共 聚 合 物 （ ABS） 。 这 五 大 类 塑 料 占 据 了 塑 料 原 料 使用 的 绝

9、大 多 数 ， 其 余 的 基 本 可 以 归 入 特 殊 塑 料 品 种 ， 如 ：PPS、 PPO、 PA、 PC、 POM 等 ， 它 们 在 日 用 生 活 产 品 中 的 用 量 很 少 ， 主 要 应 用在 工 程 产 业 、 国 防 科 技 等 高 端 的 领 域 ， 如 汽 车 、 航 天 、 建 筑 、 通 讯 等 领 域 。塑 料 根 据 其 可 塑 性 分 类 ， 可 分 为 热 塑 性 塑 料 和 热 固 性 塑 料 。 通 常 情 况 下 ， 热塑 性 塑 料 的 产 品 可 再 回 收 利 用 ， 而 热 固 性 塑 料 则 不 能 ， 根 据 塑 料 的 光 学

10、性 能来 分 ， 可 分 为 透 明 、 半 透 明 及 不 透 明 原 料 ， 如 PS、 PMMA、 AS、 PC 等 属 于 透明 塑 料 ， 而 其 它 大 多 数 塑 料 都 为 不 透 明 塑 料 。 1 二 、 常 用 塑 料 品 种 性 能 及 用 途 1 聚 乙 烯 ： 常 用 聚 乙 烯 可 分 为 低 压 聚 乙 烯 （ LDPE） 、 高 压 聚 乙 烯（ HDPE） 和 线 性 高 压 聚 乙 烯 （ LLDPE） 。 三 者 当 中 ， HDPE 有 较 好 的 热 性 能 、电 性 能 和 机 械 性 能 ， 而 LDPE 和 LLDPE 有 较 好 的 柔 韧

11、性 、 冲 击 性 能 、 成 膜 性等 。 LDPE 和 LLDPE 主 要 用 于 包 装 用 薄 膜 、 农 用 薄 膜 、 塑 料 改 性 等 ， 而HDPE 的 用 途 比 较 广 泛 ， 薄 膜 、 管 材 、 注 射 日 用 品 等 多 个 领 域 。 2 2 聚 丙 烯 ： 相 对 来 说 ， 聚 丙 烯 的 品 种 更 多 ， 用 途 也 比 较 复 杂 ， 领 域 繁 多 ，品 种 主 要 有 均 聚 聚 丙 烯 （ homopp） ， 嵌 段 共 聚 聚 丙 烯 （ copp） 和 无 规 共 聚 聚丙 烯 （ rapp） ， 根 据 用 途 的 不 同 ， 均 聚 主

12、要 用 在 拉 丝 、 纤 维 、 注 射 、 BOPP膜 等 领 域 ， 共 聚 聚 丙 烯 主 要 应 用 于 家 用 电 器 注 射 件 ， 改 性 原 料 ， 日 用 注 射 产品 、 管 材 等 ， 无 规 聚 丙 烯 主 要 用 于 透 明 制 品 、 高 性 能 产 品 、 高 性 能 管 材 等 。 3 聚 氯 乙 烯 ： 由 于 其 成 本 低 廉 ， 产 品 具 有 自 阻 燃 的 特 性 ， 故 在 建 筑 领 域里 用 途 广 泛 ， 尤 其 是 下 水 道 管 材 、 塑 钢 门 窗 、 板 材 、 人 造 皮 革 等 用 途 最 为 广泛 。 3 4 聚 苯 乙 烯

13、 ： 作 为 一 种 透 明 的 原 材 料 ， 在 有 透 明 需 求 的 情 况 下 ， 用 途 广泛 ， 如 汽 车 灯 罩 、 日 用 透 明 件 、 透 明 杯 、 罐 等 。 4 5 ABS： 是 一 种 用 途 广 泛 的 工 程 塑 料 ， 具 有 杰 出 的 物 理 机 械 和 热 性 能 ，广 泛 应 用 于 家 用 电 器 、 面 板 、 面 罩 、 组 合 件 、 配 件 等 ， 尤 其 是 家 用 电 器 ， 如洗 衣 机 、 空 调 、 冰 箱 、 电 扇 等 ， 用 量 十 分 庞 大 ， 另 外 在 塑 料 改 性 方 面 ， 用 途也 很 广 。 工 程 塑

14、料 一 般 指 能 承 受 一 定 外 力 作 用 ， 具 有 良 好 的 机 械 性 能 和 耐 高 、 低 温 性 能 ，尺 寸 稳 定 性 较 好 ， 可 以 用 作 工 程 结 构 的 塑 料 ， 如 聚 酰 胺 、 聚 砜 等 。 工 程 塑 料在 工 程 塑 料 中 又 将 其 分 为 通 用 工 程 塑 料 和 特 种 工 程 塑 料 两 大 类 。 通 用 工 程 塑 料 包 括 ： 聚 酰 胺 、 聚 甲 醛 、 聚 碳 酸 酯 、 改 性 聚 苯 醚 、 热 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 。

15、 特 种 工 程 塑 料 又 有 交 联 型 的 非 交 联 型 之 分 。 交 联 型 的 有 ： 聚 氨 基 双 马来 酰 胺 、 聚 三 嗪 、 交 联 聚 酰 亚 胺 、 耐 热 环 氧 树 指 等 。 非 交 联 型 的 有 ： 聚 砜 、聚 醚 砜 、 聚 苯 硫 醚 、 聚 酰 亚 胺 、 聚 醚 醚 酮 （ PEEK） 等 特 种 塑 料 一 般 是 指 具 有 特 种 功 能 ， 可 用 于 航 空 、 航 天 等 特 殊 应 用 领 域 的 塑 料 。 如氟 塑 料 和 有 机 硅 具 有 突 出 的 耐 高 温 、 自 润 滑 等 特 殊 功 用 ， 增 强 塑 料 和

16、泡 沫塑 料 具 有 高 强 度 、 高 缓 冲 性 等 特 殊 性 能 ， 这 些 塑 料 都 属 于 特 种 塑 料 的 范 畴 。 a.增 强 塑 料 ： 增 强 塑 料 原 料 在 外 形 上 可 分 为 粒 状 （ 如 钙 塑 增 强 塑 料 ） 、 纤 维 状 （ 如 玻璃 纤 维 或 玻 璃 布 增 强 塑 料 ） 、 片 状 （ 如 云 母 增 强 塑 料 ） 三 种 。 按 材 质 可 分 为布 基 增 强 塑 料 （ 如 碎 布 增 强 或 石 棉 增 强 塑 料 ） 、 无 机 矿 物 填 充 塑 料 （ 如 石英 或 云 母 填 充 塑 料 ） 、 纤 维 增 强 塑

17、料 （ 如 碳 纤 维 增 强 塑 料 ） 三 种 。 b.泡 沫 塑 料 ： 泡 沫 塑 料 可 以 分 为 硬 质 、 半 硬 质 和 软 质 泡 沫 塑 料 三 种 。 硬 质 泡 沫 塑 料 没有 柔 韧 性 ， 压 缩 硬 度 很 大 ， 只 有 达 到 一 定 应 力 值 才 产 生 变 形 ， 应 力 解 除 后 不能 恢 复 原 状 ； 软 质 泡 沫 塑 料 富 有 柔 韧 性 ， 压 缩 硬 度 很 小 ， 很 容 易 变 形 ， 应 力解 除 后 能 恢 复 原 状 ， 残 余 变 形 较 小 ； 半 硬 质 泡 沫 塑 料 的 柔 韧 性 和 其 他 性 能 介于 硬

18、质 与 软 质 泡 沫 塑 料 之 间 。 1.3.2 按 理 化 特 性 分 类根 据 各 种 塑 料 不 同 的 理 化 特 性 ， 可 以 把 塑 料 分 为 热 固 性 塑 料 和 热 塑 料性 塑 料 两 种 类 型 。 (1)热 塑 性 塑 料 热 塑 性 塑 料 (Thermo plastics )： 指 加 热 后 会 熔 化 ， 可 流 动 至 模 具 冷 却后 成 型 ， 再 加 热 后 又 会 熔 化 的 塑 料 ； 即 可 运 用 加 热 及 冷 却 ， 使 其 产 生 可 逆 变化 (液 态 固 态 )， 是 所 谓 的 物 理 变 化 。 通 用 的 热 塑 性 塑

19、 料 其 连 续 的 使 用 温度 在 100 以 下 ， 聚 乙 烯 、 聚 氯 乙 烯 、 聚 丙 烯 、 聚 苯 乙 烯 并 称 为 四 大 通 用 塑料 。 热 塑 料 性 塑 料 又 分 烃 类 、 含 极 性 基 因 的 乙 烯 基 类 、 工 程 类 、 纤 维 素 类等 多 种 类 型 。 受 热 时 变 软 ， 冷 却 时 变 硬 ， 能 反 复 软 化 和 硬 化 并 保 持 一 定 的 形状 。 可 溶 于 一 定 的 溶 剂 ， 具 有 可 熔 可 溶 的 性 质 。 热 塑 性 塑 料 具 有 优 良 的 电 绝缘 性 ， 特 别 是 聚 四 氟 乙 烯 （ PTFE

20、） 、 聚 苯 乙 烯 (PS)、 聚 乙 烯 (PE)、 聚 丙 烯(PP)都 具 有 极 低 的 介 电 常 数 和 介 质 损 耗 ， 宜 于 作 高 频 和 高 电 压 绝 缘 材 料 。热 塑 性 塑 料 易 于 成 型 加 工 ， 但 耐 热 性 较 低 ， 易 于 蠕 变 ， 其 蠕 变 程 度 随 承 受 负荷 、 环 境 温 度 、 溶 剂 、 湿 度 而 变 化 。 为 了 克 服 热 塑 性 塑 料 的 这 些 弱 点 ， 满 足在 空 间 技 术 、 新 能 源 开 发 等 领 域 应 用 的 需 要 ， 各 国 都 在 开 发 可 熔 融 成 型 的 耐热 性 树 脂

21、 ， 如 聚 醚 醚 酮 （ PEEK） 、 聚 醚 砜 (PES)、 聚 芳 砜 (PASU)、 聚 苯 硫 醚(PPS)等 。 以 它 们 作 为 基 体 树 脂 的 复 合 材 料 具 有 较 高 的 力 学 性 能 和 耐 化 学 腐蚀 性 ， 能 热 成 型 和 焊 接 ， 层 间 剪 切 强 度 比 环 氧 树 脂 好 。 如 用 聚 醚 醚 酮 作 为基 体 树 脂 与 碳 纤 维 制 成 复 合 材 料 ， 耐 疲 劳 性 超 过 环 氧 /碳 纤 维 。 它 的 耐 冲 击性 好 ， 在 室 温 下 具 有 良 好 的 耐 蠕 变 性 ， 加 工 性 好 ， 可 在 240

22、270 连 续 使用 ， 是 一 种 非 常 理 想 的 耐 高 温 绝 缘 材 料 。 用 聚 醚 砜 作 为 基 体 树 脂 与 碳 纤 维 制成 的 复 合 材 料 在 200 具 有 较 高 的 强 度 和 硬 度 ， 在 -100 尚 能 保 持 良 好 的耐 冲 击 性 ； 无 毒 ， 不 燃 ， 发 烟 最 少 ， 耐 辐 射 性 好 ， 预 期 可 用 它 作 航 天 飞 船 的关 键 部 件 ， 还 可 模 塑 加 工 成 雷 达 天 线 罩 等 。 甲 醛 交 联 型 塑 料 包 括 酚 醛 塑 料 、 氨 基 塑 料 （ 如 脲 甲 醛 三 聚 氰 胺 甲 醛 等 ） 。

23、 塑 料 薄 膜其 他 交 联 型 塑 料 包 括 不 饱 和 聚 酯 、 环 氧 树 脂 、 邻 苯 二 甲 二 烯 丙 酯 树 脂 等 。(2)热 固 性 塑 料 热 固 性 塑 料 是 指 在 受 热 或 其 他 条 件 下 能 固 化 或 具 有 不 溶 （ 熔 ） 特 性 的 塑料 ， 如 酚 醛 塑 料 、 环 氧 塑 料 等 。 热 固 性 塑 料 又 分 甲 醛 交 联 型 和 其 他 交 联 型 两种 类 型 。 热 加 工 成 型 后 形 成 具 有 不 熔 不 溶 的 固 化 物 ， 其 树 脂 分 子 由 线 型 结 构交 联 成 网 状 结 构 。 再 加 强 热 则

24、 会 分 解 破 坏 。 典 型 的 热 固 性 塑 料 有 酚 醛 、 环 氧 、氨 基 、 不 饱 和 聚 酯 、 呋 喃 、 聚 硅 醚 等 材 料 ， 还 有 较 新 的 聚 苯 二 甲 酸 二 丙 烯 酯塑 料 等 。 它 们 具 有 耐 热 性 高 、 受 热 不 易 变 形 等 优 点 。 缺 点 是 机 械 强 度 一 般 不高 ， 但 可 以 通 过 添 加 填 料 ， 制 成 层 压 材 料 或 模 压 材 料 来 提 高 其 机 械 强 度 。 以 酚 醛 树 脂 为 主 要 原 料 制 成 的 热 固 性 塑 料 ， 如 酚 醛 模 压 塑 料 （ 俗 称 电木 ） ，

25、 具 有 坚 固 耐 用 、 尺 寸 稳 定 、 耐 除 强 碱 外 的 其 他 化 学 物 质 作 用 等 特 点 。可 根 据 不 同 用 途 和 要 求 ， 加 入 各 种 填 料 和 添 加 剂 。 如 要 求 高 绝 缘 性 能 的 品 种 ，可 采 用 云 母 或 玻 璃 纤 维 为 填 料 ； 如 要 耐 热 的 品 种 ， 可 采 用 石 棉 或 其 他 耐 热 填料 ； 如 要 求 抗 震 的 品 种 ， 可 采 用 各 种 适 当 的 纤 维 或 橡 胶 为 填 料 及 一 些 增 韧剂 以 制 成 高 韧 性 材 料 。 此 外 还 可 以 采 用 苯 胺 、 环 氧 、

26、 聚 氯 乙 烯 、 聚 酰 胺 、聚 乙 烯 醇 缩 醛 等 改 性 的 酚 醛 树 脂 以 满 足 不 同 用 途 的 要 求 。 用 酚 醛 树 脂 还 可 以制 成 酚 醛 层 压 板 ， 其 特 点 是 机 械 强 度 高 ， 电 性 能 良 好 ， 耐 腐 蚀 ， 易 于 加 工 ，广 泛 应 用 于 低 压 电 工 设 备 。 氨 基 塑 料 有 脲 甲 醛 、 三 聚 氰 胺 甲 醛 、 脲 素 三 聚 氰 胺 甲 醛 等 。 它 们 具 有 质地 坚 硬 、 耐 刮 痕 、 无 色 、 半 透 明 等 优 点 ， 加 入 色 料 可 制 成 彩 色 鲜 艳 的 制 品 ，俗

27、称 电 玉 。 由 于 它 耐 油 ， 不 受 弱 碱 和 有 机 溶 剂 的 影 响 （ 但 不 耐 酸 ） ， 可 在70 下 长 期 使 用 ， 短 期 可 耐 110 120 ， 可 用 于 电 工 制 品 。 三 聚 氰 胺 甲 醛塑 料 比 脲 甲 醛 塑 料 硬 度 高 ， 有 更 好 的 耐 水 、 耐 热 、 耐 电 弧 性 ， 可 作 耐 电 弧绝 缘 材 料 。 以 环 氧 树 脂 为 主 要 原 料 制 成 的 热 固 性 塑 料 品 种 很 多 ， 其 中 以 双 酚 A 型环 氧 树 脂 为 基 材 的 约 占 90%。 它 具 有 优 良 的 粘 接 性 、 电

28、绝 缘 性 、 耐 热 性 和化 学 稳 定 性 ， 收 缩 率 和 吸 水 率 小 ， 机 械 强 度 好 等 特 点 。 不 饱 和 聚 酯 和 环 氧 树 脂 都 可 以 制 成 玻 璃 钢 ， 具 有 优 异 的 机 械 强 度 。 如不 饱 和 聚 酯 的 玻 璃 钢 ， 其 机 械 性 能 良 好 ， 密 度 小 （ 只 有 钢 的 1/5 至 1/4，铝 的 1/2） ， 易 于 加 工 成 各 种 电 器 零 件 。 以 苯 二 甲 酸 二 丙 烯 酯 树 脂 制 成 的 塑料 的 电 性 能 和 机 械 性 能 均 优 于 酚 醛 和 氨 基 热 固 性 塑 料 。 它 吸

29、湿 性 小 ， 制 品 尺寸 稳 定 ， 成 型 性 能 好 ， 耐 酸 碱 及 沸 水 和 一 些 有 机 溶 剂 。 模 塑 料 适 于 制 造 结构 复 杂 的 、 既 耐 温 又 有 高 绝 缘 性 的 零 件 。 一 般 可 在 -60 180 的 温 度 范 围长 期 使 用 ， 耐 热 等 级 可 达 F 级 到 H 级 ， 比 酚 醛 和 氨 基 塑 料 的 耐 热 性 都 高 。 聚 硅 醚 结 构 形 式 的 有 机 硅 塑 料 在 电 子 、 电 工 技 术 中 的 应 用 较 多 。 有 机 硅层 压 塑 料 多 以 玻 璃 布 为 补 强 材 料 ； 有 机 硅 模

30、压 塑 料 多 以 玻 璃 纤 维 和 石 棉 为 填料 ， 用 以 制 造 耐 高 温 、 高 频 或 潜 水 电 机 、 电 器 、 电 子 设 备 的 零 部 件 等 。 这类 塑 料 的 特 点 是 介 电 常 数 和 tg 值 较 小 ， 受 频 率 影 响 小 ， 用 于 电 工 和 电 子工 业 中 耐 电 晕 和 电 弧 ， 即 使 放 电 引 起 分 解 ， 产 物 是 二 氧 化 硅 而 不 是 能 导 电的 碳 黑 。 这 类 材 料 有 突 出 的 耐 热 性 ， 可 以 在 250 连 续 使 用 。 聚 硅 醚 的 主 要缺 点 是 机 械 强 度 低 ， 胶 粘

31、性 小 ， 耐 油 性 差 。 已 开 发 出 许 多 改 性 有 机 硅 聚 合物 ， 例 如 聚 酯 改 性 有 机 硅 塑 料 等 在 电 工 技 术 上 得 到 应 用 。 有 的 塑 料 既 是 热 塑性 又 是 热 固 性 的 塑 料 。 例 如 聚 氯 乙 烯 ， 一 般 为 热 塑 性 塑 料 ， 日 本 已 研 制 出一 种 新 型 液 态 聚 氯 乙 烯 是 热 固 性 的 ， 模 塑 温 度 为 60 140 ； 美 国 一 种 叫伦 德 克 斯 的 塑 料 ， 既 有 热 塑 性 加 工 的 特 征 ， 又 有 热 固 性 塑 料 的 物 理 性 能 。 烃 类 塑 料

32、 。 属 非 极 性 塑 料 ， 具 有 结 晶 性 和 非 结 晶 性 之 分 ， 结 晶 性 烃 类塑 料 包 括 聚 乙 烯 、 聚 丙 烯 等 ， 非 结 晶 性 烃 类 塑 料 包 括 聚 苯 乙 等 。 含 极 性 基 因 的 乙 烯 基 类 塑 料 。 除 氟 塑 料 外 ， 大 多 数 是 非 结 晶 型 的 透 明体 ， 包 括 聚 氯 乙 烯 、 聚 四 氟 乙 烯 、 聚 醋 酸 乙 烯 酯 等 。 乙 烯 基 类 单 体 大 多 数可 以 采 用 游 离 基 型 催 化 剂 进 行 聚 合 。 热 塑 性 工 程 塑 料 。 主 要 包 括 聚 甲 醛 、 聚 酰 胺

33、、 聚 碳 酸 酯 、 ABS、 聚 苯 醚 、聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 酯 、 聚 砜 、 聚 醚 砜 、 聚 酰 亚 胺 、 聚 苯 硫 醚 等 。 聚 四 氟 乙 烯 。改 性 聚 丙 烯 等 也 包 括 在 这 个 范 围 内 。 热 塑 性 纤 维 素 类 塑 料 。 主 要 包 括 醋 酸 纤 维 素 、 醋 酸 丁 酸 纤 维 素 、 塞 璐 珞 、玻 璃 纸 等 。 1.3.3 按 加 工 方 法 分 类 根 据 各 种 塑 料 不 同 的 成 型 方 法 ， 可 以 分 为 膜 压 、 层 压 、 注 射 、 挤 出 、 吹塑 、 浇 铸 塑 料 和 反 应 注 射 塑

34、 料 等 多 种 类 型 。 膜 压 塑 料 多 为 物 性 的 加 工 性 能 与 一 般 固 性 塑 料 相 类 似 的 塑 料 ； 层 压 塑 料是 指 浸 有 树 脂 的 纤 维 织 物 ， 经 叠 合 、 热 压 而 结 合 成 为 整 体 的 材 料 ； 注 射 、 挤出 和 吹 塑 多 为 物 性 和 加 工 性 能 与 一 般 热 塑 性 塑 料 相 类 似 的 塑 料 ； 浇 铸 塑 料 是指 能 在 无 压 或 稍 加 压 力 的 情 况 下 ， 倾 注 于 模 具 中 能 硬 化 成 一 定 形 状 制 品 的 液态 树 脂 混 合 料 ， 如 MC 尼 龙 等 ； 反

35、应 注 射 塑 料 是 用 液 态 原 材 料 ， 加 压 注 入 膜腔 内 ， 使 其 反 应 固 化 成 一 定 形 状 制 品 的 塑 料 ， 如 聚 氨 酯 等 。 塑 料 的 成 型 加 工 是 指 由 合 成 树 脂 制 造 厂 制 造 的 聚 合 物 制 成 最 终 塑 料 制 品的 过 程 。 加 工 方 法 （ 通 常 称 为 塑 料 的 一 次 加 工 ） 包 括 压 塑 （ 模 压 成 型 ） 、挤 塑 （ 挤 出 成 型 ） 、 注 塑 （ 注 射 成 型 ） 、 吹 塑 （ 中 空 成 型 ） 、 压 延 等 。第 二 章 市 场 调 研 2.1 塑 料 制 品 的

36、成 型 方 法 :注 射 成 型 挤 出 成 型压 制 成 型 吹 塑 成 型压 延 成 型 滚 塑 成 型铸 塑 成 型 搪 塑 成 型醺 涂 成 型 流 延 成 型传 递 模 塑 成 型 反 应 注 塑 成 型手 糊 成 型 缠 绕 成 型喷 射 成 型 真 空 成 型2.2 塑料制品在生活和生产中的作用：塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。塑料的出现给人类带来了极大地便利，由于其成本低廉、抗腐蚀能力强、可塑性强、还可用于制备燃料油和燃料气，降低原油消耗等无可替代的优点，自发明之日起就广受欢迎，随着加工工艺的进步和技术的突破，塑料制品渗透进我们生活的方方面面，成

37、为最重要的必需品。2008 年 1-11 月，我国塑料制品业累计实现产品销售收入 8306.74 亿元，同比增长 19.48%，增速比 2007 年同期下降了 7.41 个百分点。2009 年 1-11 月，我国塑料制品业累计实现产品销售收入 9354.79 亿元，同比增长 11.27%，增速比 2008 年同期下降了 8.21 个百分点。2010 年，中国塑料制品行业实现平稳较快发展，行业规模增幅同比大幅提升。1-11 月，我国塑料制品业累计实现产品销售收入 12205.03 亿元，同比增长31.42%，增速比 2009 年同期上升了 20.15 个百分点。2011 年 1-8 月，塑料制品

38、行业规模以上企业 1.29 万个，累计完成工业总产值 9980.52 亿元，同比增长 27.39%。实现销售产值 9789.82 亿元，同比增长27.62%。产销率达到 98.09%，保持高位。塑料制品产量 3337.1 万吨，同比增长 19.08%。但与年初相比，产值、产量增速均有所放缓。在“十二五”期间，我国塑料产业要推进产业结构优化升级，努力提高产业技术水平，使塑料制品总产量的年增长率为 10%，2015 年，预计塑料制品总产量可达到 5000 万吨。2.3 塑料模具工业及技术的发展现状80 年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均

39、增速均为 13%,1999 年我国模具工业产值为245 亿,至 2000 年我国模具总产值预计为 260-270 亿元,其中塑料模约占 30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星 I.K 模具有限公司制造的多腔VCD 和 DVD 齿轮模具,所生

40、产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平,而且还采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型收缩造成的齿形误差,达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm 的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达 0.020.05mm,表面粗糙度 Ra0.2m,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达 1030 万次,淬火钢模达 501000 万次,交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距,具体数据见表一。 成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术

41、的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了 C-MOLD 气辅软件,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采用率达 20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%,与国外的 5080%相比,差距较大。在制造技术方面,CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的

42、企业为代表,陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统,如美国 EDS 的UG、美国 ParametricTechnology 公司的 Pro/Emgineer、美国 CV 公司的CADS5、英国 Deltacam 公司的 DOCT5、日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的Cimatron、美国 AC-Tech 公司的 C-Mold 及澳大利亚 Moldflow 公司的 MPA 塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了 CAD/CAM 的集成,并能支持 CAE 技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动

43、了我国模具 CAD/CAM 技术的发展。近年来,我国自主开发的塑料模 CAD/CAM 系统有了很大发展,主要有北航华正软件工程研究所开发的 CAXA 系统、华中理工大学开发的注塑模 HSC5.0系统及 CAE 软件等,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点,为进一步普及模具 CAD/CAM 技术创造了良好条件。 近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但

44、目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下,和国外先进工业国家已达到 70%-80%相比,仍有很大差距。 表一、国内外塑料模具技术比较表 项目 国外 国内 注塑模型腔精度 0.0050.01mm 0.020.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.010.05m Ra0.20m 非淬火钢模具寿命 1060 万次 1030 万次 淬火钢模具寿命 160300 万次 50100 万次 热流道模具使用率 80%以上 总体不足 10% 标准化程度 7080% 小于 30% 中型塑料模生产周期 一个月左右 24 个月 在模具行业中的占有量 3040% 2530% 据有关方面预测,模具市场的总体趋热是

45、平稳向上的,在未来的模具市场中,塑料模具的发展速度将高于其它模具,在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展,对塑料模具提出越来越高的要求是正常的,因此,精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时,由于近年来进口模具中,精密、大型、复杂、长寿命模具占多数,所以,从减少进口、提高国产化率角度出发,这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展,使各种异型材挤出模具、PVC 塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点,高速公路的迅速发展,对汽车轮胎也提出了更高要求,因此子午线橡胶轮胎模具,特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平;以塑代木,以塑代金属使塑料

46、模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大;家用电器行业在“十五”期间将有较大发展,特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大;而电子及通讯产品方面,除了彩电等音像产品外,笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展,这些都是塑料模具市场的增长点。2.4 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向将包括:1 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。2 在塑料模设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具 CAD/CAM 技

47、术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的 CAD/CAM/CAE 一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。3 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐