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摘要：塑料的成分是树脂和一定量的添加剂。其使用性能包括物理性能、化学性能、力学性能、热性能、电性能等。了解其工艺特性，对掌握塑料的性能及用途有很大的帮助。
关键词：塑料；工艺；特性
一、塑料的分类与使用性能
按塑料中合成树脂的分子结构及热性能分，分为热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料其树脂的分子是线型或支链型结构。在加热时软化并熔融成为可流动的熔体，可模塑成型为一定形状的制品，冷却后保持己成型的形状。如果再次加热，又可软化或熔融成型为其他形状的制品，可如此反复多次，可回收使用。
热固性塑料其树脂的分子最终为体型结构。这类塑料在受热之初，分子呈线型结构，具有可塑性和可熔性，可成型为一定形状的制品。继续加热时，线型高分子聚合物分子主链间形成化学键结合（交联反应），分子呈网状结构，温度达到一定值后，交联反应进一步发展，分子成为体型结构。如果再加热也不会软化和熔融，不再具有可塑性，也不可回收使用。
按塑料的性能及用途分，分为通用塑料、工程塑料和增强塑料。
通用塑料是指塑料中产量大、价格低、用途广的塑料，在塑料总产量中所占比重最大。工程塑料是指在工程中作为结构材料的塑料，其力学性能、耐磨性、耐蚀性、尺寸稳定性均较高。增强塑料是指在塑料中加入了某些填料作为增强材料，进一步改善其力学性能的新型复合材料。
塑料的使用性能包括物理性能、化学性能、力学性能、热性能、电性能等。
塑料的物理性能主要有密度、透湿性、透气性、吸水性、透明性等。塑料的化学性能主要包括耐化学性、耐候性、耐老化性、光稳定性、抗霉性等。塑料的力学性能主要包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、断裂伸长率、抗冲击强度、耐蠕变性、摩擦因数、硬度及磨耗等。塑料的热性能主要包括线膨胀系数、导热系数、玻璃化温度、耐热性、热变形温度、熔体指数、热稳定性、热分解温度、耐燃性等。塑料的电性能主要包括表面电阻率、体积电阻率、介电常数、介电强度、耐电弧性、介电损耗等，用这些指标衡量塑料在电作用下表现出来的性能。
二、塑料的工艺性能
1．热固性塑料的工艺性能
（1）收缩性。热固性塑料在高温成型后，冷却至室温时，其尺寸会发生收缩。
热固性塑料成型时，树脂分子从线型结构变成为体型结构，体型结构的密度比线型结构大，所以尺寸会发生收缩。塑料的膨胀系数比钢大，冷却时收缩率比模具大，因此塑料制品尺寸比模具型腔尺寸略小。塑料脱模时失去了模具的约束，压力降低，会因为弹性恢复而胀大，弹性恢复会减小总收缩量。开模时，塑料制品所受压力降低，但四周仍然受到模壁压迫，使塑料制品局部变形，造成局部收缩。
此外，塑料制品的收缩往往具有方向性，其原因是：成型过程中高分子按流动方向取向，因而在流动方向上和垂直于流动方向上出现性能不一致，收缩也就不相同；同时，由于塑料制品中，添加剂分布不均匀，导致密度不均匀，结果收缩也不均匀。上述原因引起的收缩不均匀必然造成塑料制品的翘曲、变形、甚至开裂。
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由于多种原因，成型后的制品中有残余应力存在，脱模后残余应力释放而导致塑料制件尺寸变化，称为后收缩。影响收缩的因素较复杂，因此要认真分析，以便使设计的模具能成型出合格的制品。
（2）流动性。塑料在一定的温度与压力下，充满模具型腔的能力称为流动性。热固性塑料的流动性以拉西格流动性表示。塑料流动性大小对模塑成型有很大影响。流动性太小，会出现型腔充填不足，成型困难。流动性过大，易造成溢料、填充型腔不紧密、制品内部疏松、树脂与填料不均匀及易粘模等。如果成型过程中不出现上述情况，还是希望流动性大一些的好。
不同品种的塑料流动性不同，同一种塑料随树脂分子量大小，填料的性质和多少，颗粒的形状与大小，含水量、增塑剂和润滑剂的多少不同也不同，一般可分为三个等级：拉西格流动值在100~130 mm 之间，适合于压制无嵌件、形状简单、一般厚度的制品；在131~150mm之间，适合于压制中等复杂程度的制品；在 151~180mm之间，适合于压制结构复杂、型腔很深、嵌件较多的薄壁制品，或用于压注成型。
在塑料中加入增塑剂和润滑剂，模具结构上采用不溢式压缩模，减小型腔表面粗糙度，适当提高成型压力和成型温度，都有利于提高流动性。
（3）比容和压缩率。比容是单位质量塑料所占的体积，单位为 cm3/g；压缩率是压缩前塑料原料体积与压缩后塑料制品体积的比值。比容和压缩率都表示了粉状和短纤维状塑料的松散程度，都可用来作为确定压缩模具加料腔大小的依据。比容和压缩率越大，要求加料腔越大。
比容和压缩率大，内部充气多，成型时排气困难，成型周期长，生产率降低。比容和压缩率小，对模压成型有利，但太小则可能在以容积法装料时造成加料量的不准确。
（4）固化速度。固化是热固性塑料成型时完成交联反应的过程。固化速度是以塑料试样每硬化1mm 厚度所需的时间来表示的。固化速度与塑料品种、塑料制品形状、壁厚、成型温度以及是否预热、预压等密切相关。采用预热、预压、提高成型温度和延长加压时间都能显著提高固化速度。
不同成型方法对固化速度的要求不同，当采用压注或注射成型时，应要求在塑化、填充时交联反应慢、固化慢，以便保持较长时间的流动状态，但充满型腔后，在高温、高压下应快速固化。压缩成型时，固化速度应适当加快。
2．热塑性塑料的工艺性能
（1）收缩性。影响热塑性塑料的收缩原因及分析方法与热固性塑料基本相同。
（2）塑料形态与加工性。热塑性塑料随温度变化呈现玻璃态、高弹态和三种粘流态形态。
（3）流动性。热塑性塑料的流动性可用熔体指数来衡量。
（4）吸水性。表示塑料对水分的吸收能力。
（5）熔体破裂。熔体破裂是塑料熔体在恒温下通过喷嘴或浇口等狭窄部位且流速超过一定值时，挤出的熔体表面发生明显的横向凹凸不平或外形畸变致使破裂的现象。对于熔体指数高的塑料，在模具设计时，应增大喷嘴、流道和浇口截面积，防止产生熔体破裂现象。
论文作者:张军
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/18
标签：塑料论文; 性能论文; 流动性论文; 热固性论文; 比容论文; 结构论文; 塑料制品论文; 《基层建设》2016年8期论文;