范文一:有关塑料的论文
本科课程论文
题 目 塑料的利弊及可持续发展的研究
学 院 工程技术学院
专 业 机械设计制造及其自动化
年 级 2009 级
学 号 222009322210109
姓 名 李 锐
指 导 教 师 邱 兵
成 绩
2011年 10 月 30 日
目 录
1、 前言 ....................................................... 2
2、塑料的利于弊 ................................................ 2
2.1 塑料的优点 ............................................. 3
2.1.1 塑料原材料来源的广泛性、良好的经济性及其制造的简易性3
2.1.2 塑料的力学性能的广泛适用性 ......................... 3
2.1.3 塑料的不良导电性 ................................... 3
2.1.4 塑料的强耐腐蚀性 ................................... 3
2.1.5 塑料较小的密度及较高的比强度 ....................... 3 2.2塑料的缺点 ............................................... 4
2.2.1塑料的力学性能不如金属 .............................. 4
2.2.2 塑料的耐热性及导热性差 ............................. 4
2.2.3 塑料大的热膨胀性及易燃性 ........................... 4 2.3 塑料的现状及发展趋势 .................................... 5
2.3.1塑料的现状 .......................................... 5
2.3.2 塑料的发展趋势 ..................................... 5 2.4 结论 .................................................... 5
1
塑料的利弊及其可持续发展对策研究
作者 李 锐
西南大学工程技术学院
2009级机械设计制造及其自动化2班
摘要,本文通过分析塑料的特点等得出塑料的利弊,阐述了塑料在工程学、材料科学及生活上的应用,并结合化学、物理学上最新的发展展望了塑料的应用前景及可持续发展。 关键字,塑料 可持续发展
1、前言
人类历史上第一种人工合成的塑料于1909年由美国化学家贝克兰( Leo Backland)
【1】用苯酚和甲醛制成。从开始的实验室制品,到工厂的大规模生产,再到进入日常生活的方方面面,以至于现在在国防科技、航空航天等高精尖科技的应用,塑料正显示着其优越性与不可替代性。
然而,随着塑料的大规模生产及其本身具有的难降解性、化学等性质导致越来越多的塑料成为垃圾并污染着我们赖以生存的环境。人们在充分享受塑料带来的利益的同时不得不考虑其留下的问题,塑料的可持续发展研究正变的愈来愈重要。
2、塑料的利于弊
塑料是一类以天然或合成树脂为主要成分,加入各种添加剂,在一定条件(温度、压力)下,可塑制成型,且在常温下能保持其形状不变的材料。常用的塑料制品是以合
2
成树脂为基础,再加入各种添加剂所组成的。塑料的化学性质及其物理性质决定了塑料有着良好的利用价值,但同样也是其化学及物理方面的因素导致其有着不可磨灭的缺点。
2.1 塑料的优点
2.1.1 塑料原材料来源的广泛性、良好的经济性及其制造的简易性 塑料由天然或者合成树脂加入各种添加剂制成。随着目前化学化工行业的空前发展及取得的成就,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酯树脂的取得与制备已经变得非常简单,并且原材料的取得也是方便且价格较为低廉,决定了塑料制品价格的大众化。塑料极强的可塑性与可调性决定了塑料制品的成型与加工简单灵活,可以用压制成型、注射成型、挤压成型、吹塑成型、浇注成型等加工方法获得成品,加工设备比之金属加工设备成本较低,操作简单,对工人要求不高。塑料是目前世界上产量最多、应用最广的高分子合成材料,年产量约占全部高分子材料的70%以上,在工程技术中代替金属材料作为结构材料的工程
【2】塑料业越来越受到人们的高度重视。
2.1.2 塑料的力学性能的广泛适用性 单独的塑料力学性能不如金属,但塑料家族中力学性能变化范围非常广,柔韧、坚韧、刚脆都存在,其在工作状态下可承受拉、压、弯、扭、冲击、疲劳等各种不同载荷的作用,塑料的压缩强度、剪切强度、冲击强度、疲劳及弯曲强度都有很大的变化范围。这种能承受各种载荷的特性及其广泛的变化范围决定了在以力学性能为利用价值的材料需求方面塑料可以被广泛的使用。 2.1.3 塑料的不良导电性 塑料的有机分子特点决定了塑料是不良导体或绝缘体。不同塑料的电性能存在一定的差异。一些塑料的电绝缘性甚至可以与陶瓷、橡胶媲美,塑料
【3】的击穿强度大,热塑性塑料的击穿强度在15KV/mm-40KV/mm之间,完全满足日常生活及工业要求;塑料的耐电弧性强,可以用于制造经常出现电弧的电器零部件。 2.1.4 塑料的强耐腐蚀性 塑料的耐腐蚀性能强,大多数塑料对酸、碱、盐等介质具有良好的抗腐蚀能力,可以用于防腐蚀工程材料。塑料除了与环境中的氧、臭氧和氧化介质起不同程度的氧化破坏外,不会发生电化学腐蚀,这一点金属材料无法比拟,此优点可用于代替金属在某些特殊要求的情况下使用。
2.1.5 塑料较小的密度及较高的比强度 一般塑料的相对密度在0.83-2.2之间,约为铝的1/2,钢的1/8-1/4,这样塑料的比强度就较高,某些塑料的比强度可以达到甚至超过钢的水平,这对要求减轻自重、增加承载能力和速度的飞机、船舶、车辆等有着十
3
分重要的意义。如用碳纤维或硼纤维增强塑料代替飞机上的铝合金、钛合金,可减轻重量15%-30%。复合材料以其典型的轻量特性、卓越的比强度、比模量、独特的耐烧蚀和隐蔽性、材料性能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等受到军方青睐,在实现武器
等方面起着巨大作用。如前苏联的"赛格"反坦克导系统轻量化、快速反应能力、大射程
弹从外观上看实现了塑料化。它的主要复合材料结构件有:风帽、壳体、尾翼座、尾翼等。使用的材料为玻纤增强酚醛塑料,复合材料构件占总体零件数的75%。美国的"陶式"反坦克导弹,法国的"霍特"反坦克导弹,"阿皮拉斯"反坦克火箭弹的发射筒,发动机
【4】壳体分别用玻纤增强环氧树脂和芳纶纤维增强环氧树脂制造。
2.2塑料的缺点
2.2.1塑料的力学性能不如金属 塑料家族虽然力学性能变化范围广,但每种塑料的力学性能远不如金属。在一些需求高抗拉强度、高剪切强度、高冲击强度及高硬度的地方,仍然无法代替金属的作用,这种性能使得塑料只能在一些对力学性能要求不是很高的地方被使用,由此看来,塑料的使用仍然具有一定的局限性。
2.2.2 塑料的耐热性及导热性差 塑料的耐热性较差,温度升高后强度很快下降。热塑性塑料的使用温度一般为60?-80?,热固性塑料的耐热性比热塑性塑料高。塑料的导热系数一般为金属的1/500-1/600,由于导热性差,故不宜制作工程上有散热要求的零件。塑料较差的耐热性及导热性限制了塑料的使用只能在一些对温度要求不高的地方。 2.2.3 塑料大的热膨胀性及易燃性 塑料的线膨胀系数比金属大3倍到10倍,热塑性塑料比热固性塑料大,因此塑料零件的尺寸精度随环境温度的变化较大,而且在制造带有金属嵌件或与金属紧密结合的塑料制品时,常会因膨胀系数相差过大而造成开裂,造成金属的脱落或松动。大多数塑料易于燃烧,燃烧的着火点低,在空气中不同品种的塑料受热、燃烧时会出现不同的现象:热固性塑料受热时塑料变脆、发焦;而热塑性塑料受热时发生软化以致融化。这一特点使塑料的应用范围受到较大限制。 2.2.4 塑料对环境的污染 塑料的难降解性是导致塑料成为世界级的垃圾的主要原因。塑料难于自然降解,埋在地下可以一百多年保持原样,而塑料又被大规模生产,这样便导致塑料越积越多,可以说目前世界上没有哪个地方没有塑料污染。而且废旧塑料难于分类回收,回收后处理成本高,目前专业的塑料回收处理厂少之又少。其易燃的特性更是造成很大的社会安全隐患,在火灾中造成伤亡的原因主要是吸入有毒气体及颗粒物,同时塑料燃烧会释放出大量的浓烟及有毒气体,造成环境污染和对人体的伤害。
4
2.3 塑料的现状及发展趋势
2.3.1塑料的现状 近十年来,中国塑料制品每年高于国家GDP增速增长,产业规模持续扩大。2009年塑料制品规模以上汇总企业19278家,工业总产值10992.8亿元,增长
【5】13.48%,占轻工行业工业总产值107614.5亿元的10.22%,保持快速增长态势。生产的塑料制品囊括了生活生产的各个方面,在农、渔、牧业的应用,在机械制造业上的应用,在建筑材料的应用,在电子工业的应用,在国防、航空航天方面的应用。不仅可以满足国内市场的需求,还拥有巨大的国外市场。但是我国的塑料生产仍然具有很大的问题,如达不到安全、环保的要求,有毒物质超标,在新型塑料方面科研力量不足等。在塑料回收再利用、塑料垃圾的处理方面仍然落后。
2.3.2 塑料的发展趋势 塑料虽然有着不可避免的缺点,但其应用前景依然十分广阔。
?近些年来在添加剂、塑料的制备技术等方面的发展使得塑料自身的缺点得到一定
【6】的改善,并出现了一些新型的塑料品种。如超细粉末羧基丁苯橡胶改性酚醛模塑料,
【7】【8】聚苯硫醚(PPS),可发泡性酚醛树脂合成等等,这些新型塑料有着巨大的发展潜力和市场,随着技术的不断发展,新型的塑料还会不断出现,满足工业生产的需要;
?在电、热、磁、光、信息科学等高科技、高附加值的工程塑料制品及复合材料制品等高端方面的发展也才刚刚起步,有着巨大的探索空间,在航空航天、国防科技、核能核电、汽车机电、化工等方面将会被广泛使用。
?在普通行业,如农牧业,包装业,医用方面、建材、日用塑料等方面需要改善和完善的地方还很多,发展前途广;
?环境保护是世界性的问题,塑料污染已在全世界蔓延开来,在减少污染、废旧塑料回收利用及可降解塑料方面也可以大有作为。
2.4 结论
虽然塑料有着不可避免的缺点,但其优点是其他材料所不具有的,塑料已经深入到我们生活生产的各个方面,塑料的广泛应用必将成为未来的发展趋势,新型塑料的应用、可降解无污染的塑料的应用也将替代现有的塑料。塑料的发展道路是可持续的,依靠科技进步、技术创新、加强对新技术、新设备、新工艺、新材料、新产品的研究开发,为
【9】中国和谐社会建设做出新的贡献。
5
参考文献:
[1].程晓敏,史初例.高分子材料导论[M].安徽:安徽大学出版社,2006.55-71. [2].邱兵.机械工程非金属材料[M].重庆:西南大学工程技术学院,2004.27 [3].邱兵.机械工程非金属材料[M].重庆:西南大学工程技术学院,2004.39 [4].白皋科技信息整合中心.树脂基复合材料在国防、军工及航空航天领域中的应用
2009-9-28. [OL].http://www.rgst.gov.cn,
[5].刘景芬.中国及全球塑料业现状及趋势[A].塑料制造[C].2011年第Z1期 [6].赖金梅,张晓红等.超细粉末羧基丁苯橡胶改性酚醛模塑料的性能研究[D].北京:
. 2005-5
[7].万涛.聚苯硫醚的合成与应用[D].成都:2003-02-25.
[8].肖翠微,陈钰.可发泡性酚醛树脂的合成研究[D].北京:2003-04-23. [9].廖正平.中国塑料行业发展现状浅析[J].聚氯乙烯,2006.1,1-8.
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范文二:有关塑料的论文
本科课程论文
题 目 塑料的利弊及可持续发展的研究
学 院 专 业 年 级 学 号 姓 名 指 导 教 师 成 绩
2011年 10 月 30 日
目 录
1、 前言 ....................................................... 2
2、塑料的利于弊 ................................................ 2
2.1 塑料的优点 ............................................. 3
2.1.1 塑料原材料来源的广泛性、良好的经济性及其制造的简易性3
2.1.2 塑料的力学性能的广泛适用性 ......................... 3
2.1.3 塑料的不良导电性 ................................... 3
2.1.4 塑料的强耐腐蚀性 ................................... 3
2.1.5 塑料较小的密度及较高的比强度 ....................... 3
2.2塑料的缺点 .............................................. 4
2.2.1塑料的力学性能不如金属 ............................. 4
2.2.2 塑料的耐热性及导热性差 ............................. 4
2.2.3 塑料大的热膨胀性及易燃性 ........................... 4
2.3 塑料的现状及发展趋势 .................................... 5
2.3.1塑料的现状 ......................................... 5
2.3.2 塑料的发展趋势 ..................................... 5
2.4 结论 .................................................... 5
塑料的利弊及其可持续发展对策研究
作者 李
西南大学工程技术学院
2009级机械设计制造及其自动化
1909
【1】从开始的实验室制品,到工厂的大规模生产,再到进入日常生活
2班 ) 锐 摘要:本文通过分析塑料的特点等得出塑料的利弊,阐述了塑料在工程学、材料科学及生活上的应用,并结合化学、物理学上最新的发展展望了塑料的应用前景及可持续发展。关键字:塑料 可持续发展 1、前言 人类历史上第一种人工合成的塑料于年由美国化学家贝克兰( Leo Backland用苯酚和甲醛制成。的方方面面,以至于现在在国防科技、航空航天等高精尖科技的应用,塑料正显示着其优越性与不可替代性。 然而,随着塑料的大规模生产及其本身具有的难降解性、化学等性质导致越来越多的塑料成为垃圾并污染着我们赖以生存的环境。人们在充分享受塑料带来的利益的同时不得不考虑其留下的问题,塑料的可持续发展研究正变的愈来愈重要。 2、塑料的利于弊 塑料是一类以天然或合成树脂为主要成分,加入各种添加剂,在一定条件(温度、压力)下,可塑制成型,且在常温下能保持其形状不变的材料。常用的塑料制品是以合
成树脂为基础,再加入各种添加剂所组成的。塑料的化学性质及其物理性质决定了塑料有着良好的利用价值,但同样也是其化学及物理方面的因素导致其有着不可磨灭的缺点。
2.1 塑料的优点
2.1.1 塑料原材料来源的广泛性、良好的经济性及其制造的简易性 塑料由天然或者合成树脂加入各种添加剂制成。随着目前化学化工行业的空前发展及取得的成就,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酯树脂的取得与制备已经变得非常简单,并且原材料的取得也是方便且价格较为低廉,决定了塑料制品价格的大众化。塑料极强的可塑性与可调性决定了塑料制品的成型与加工简单灵活,可以用压制成型、注射成型、挤压成型、吹塑成型、浇注成型等加工方法获得成品,加工设备比之金属加工设备成本较低,操作简单,对工人要求不高。塑料是目前世界上产量最多、应用最广的高分子合成材料,年产量约占全部高分子材料的70%以上,在工程技术中代替金属材料作为结构材料的工程塑料业越来越受到人们的高度重视【2】。
2.1.2 塑料的力学性能的广泛适用性 单独的塑料力学性能不如金属,但塑料家族中力学性能变化范围非常广,柔韧、坚韧、刚脆都存在,其在工作状态下可承受拉、压、弯、扭、冲击、疲劳等各种不同载荷的作用,塑料的压缩强度、剪切强度、冲击强度、疲劳及弯曲强度都有很大的变化范围。这种能承受各种载荷的特性及其广泛的变化范围决定了在以力学性能为利用价值的材料需求方面塑料可以被广泛的使用。
2.1.3 塑料的不良导电性 塑料的有机分子特点决定了塑料是不良导体或绝缘体。不同塑料的电性能存在一定的差异。一些塑料的电绝缘性甚至可以与陶瓷、橡胶媲美,塑料
【3】的击穿强度大,热塑性塑料的击穿强度在15KV/mm-40KV/mm之间,完全满足日常生活
及工业要求;塑料的耐电弧性强,可以用于制造经常出现电弧的电器零部件。
2.1.4 塑料的强耐腐蚀性 塑料的耐腐蚀性能强,大多数塑料对酸、碱、盐等介质具有良好的抗腐蚀能力,可以用于防腐蚀工程材料。塑料除了与环境中的氧、臭氧和氧化介质起不同程度的氧化破坏外,不会发生电化学腐蚀,这一点金属材料无法比拟,此优点可用于代替金属在某些特殊要求的情况下使用。
2.1.5 塑料较小的密度及较高的比强度 一般塑料的相对密度在0.83-2.2之间,约为铝的1/2,钢的1/8-1/4,这样塑料的比强度就较高,某些塑料的比强度可以达到甚至超过钢的水平,这对要求减轻自重、增加承载能力和速度的飞机、船舶、车辆等有着十
分重要的意义。如用碳纤维或硼纤维增强塑料代替飞机上的铝合金、钛合金,可减轻重量15%-30%。复合材料以其典型的轻量特性、卓越的比强度、比模量、独特的耐烧蚀和隐蔽性、材料性能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等受到军方青睐,在实现武器系统轻量化、快速反应能力、大射程等方面起着巨大作用。如前苏联的"赛格"反坦克导弹从外观上看实现了塑料化。它的主要复合材料结构件有:风帽、壳体、尾翼座、尾翼等。使用的材料为玻纤增强酚醛塑料,复合材料构件占总体零件数的75%。美国的"陶式"反坦克导弹,法国的"霍特"反坦克导弹,"阿皮拉斯"反坦克火箭弹的发射筒,发动机
【4】壳体分别用玻纤增强环氧树脂和芳纶纤维增强环氧树脂制造。
2.2塑料的缺点
2.2.1塑料的力学性能不如金属 塑料家族虽然力学性能变化范围广,但每种塑料的力学性能远不如金属。在一些需求高抗拉强度、高剪切强度、高冲击强度及高硬度的地方,仍然无法代替金属的作用,这种性能使得塑料只能在一些对力学性能要求不是很高的地方被使用,由此看来,塑料的使用仍然具有一定的局限性。
2.2.2 塑料的耐热性及导热性差 塑料的耐热性较差,温度升高后强度很快下降。热塑性塑料的使用温度一般为60℃-80℃,热固性塑料的耐热性比热塑性塑料高。塑料的导热系数一般为金属的1/500-1/600,由于导热性差,故不宜制作工程上有散热要求的零件。塑料较差的耐热性及导热性限制了塑料的使用只能在一些对温度要求不高的地方。
2.2.3 塑料大的热膨胀性及易燃性 塑料的线膨胀系数比金属大3倍到10倍,热塑性塑料比热固性塑料大,因此塑料零件的尺寸精度随环境温度的变化较大,而且在制造带有金属嵌件或与金属紧密结合的塑料制品时,常会因膨胀系数相差过大而造成开裂,造成金属的脱落或松动。大多数塑料易于燃烧,燃烧的着火点低,在空气中不同品种的塑料受热、燃烧时会出现不同的现象:热固性塑料受热时塑料变脆、发焦;而热塑性塑料受热时发生软化以致融化。这一特点使塑料的应用范围受到较大限制。
2.2.4 塑料对环境的污染 塑料的难降解性是导致塑料成为世界级的垃圾的主要原因。塑料难于自然降解,埋在地下可以一百多年保持原样,而塑料又被大规模生产,这样便导致塑料越积越多,可以说目前世界上没有哪个地方没有塑料污染。而且废旧塑料难于分类回收,回收后处理成本高,目前专业的塑料回收处理厂少之又少。其易燃的特性更是造成很大的社会安全隐患,在火灾中造成伤亡的原因主要是吸入有毒气体及颗粒物,同时塑料燃烧会释放出大量的浓烟及有毒气体,造成环境污染和对人体的伤害。
2.3 塑料的现状及发展趋势
2.3.1塑料的现状 近十年来,中国塑料制品每年高于国家GDP增速增长,产业规模持续扩大。2009年塑料制品规模以上汇总企业19278家,工业总产值10992.8亿元,增长
【5】13.48%,占轻工行业工业总产值107614.5亿元的10.22%,保持快速增长态势。生产
的塑料制品囊括了生活生产的各个方面,在农、渔、牧业的应用,在机械制造业上的应用,在建筑材料的应用,在电子工业的应用,在国防、航空航天方面的应用。不仅可以满足国内市场的需求,还拥有巨大的国外市场。但是我国的塑料生产仍然具有很大的问题,如达不到安全、环保的要求,有毒物质超标,在新型塑料方面科研力量不足等。在塑料回收再利用、塑料垃圾的处理方面仍然落后。
2.3.2 塑料的发展趋势 塑料虽然有着不可避免的缺点,但其应用前景依然十分广阔。 ⑴近些年来在添加剂、塑料的制备技术等方面的发展使得塑料自身的缺点得到一定的改善,并出现了一些新型的塑料品种。如超细粉末羧基丁苯橡胶改性酚醛模塑料【6】,
【7】聚苯硫醚(PPS),可发泡性酚醛树脂合成【8】等等,这些新型塑料有着巨大的发展潜力
和市场,随着技术的不断发展,新型的塑料还会不断出现,满足工业生产的需要; ⑵在电、热、磁、光、信息科学等高科技、高附加值的工程塑料制品及复合材料制品等高端方面的发展也才刚刚起步,有着巨大的探索空间,在航空航天、国防科技、核能核电、汽车机电、化工等方面将会被广泛使用。
⑶在普通行业,如农牧业,包装业,医用方面、建材、日用塑料等方面需要改善和完善的地方还很多,发展前途广;
⑷环境保护是世界性的问题,塑料污染已在全世界蔓延开来,在减少污染、废旧塑料回收利用及可降解塑料方面也可以大有作为。
2.4 结论
虽然塑料有着不可避免的缺点,但其优点是其他材料所不具有的,塑料已经深入到我们生活生产的各个方面,塑料的广泛应用必将成为未来的发展趋势,新型塑料的应用、可降解无污染的塑料的应用也将替代现有的塑料。塑料的发展道路是可持续的,依靠科技进步、技术创新、加强对新技术、新设备、新工艺、新材料、新产品的研究开发,为
【9】中国和谐社会建设做出新的贡献。
参考文献:
[1].程晓敏,史初例.高分子材料导论[M].安徽:安徽大学出版社,2006.55-71.
[2].邱兵.机械工程非金属材料[M].重庆:西南大学工程技术学院,2004.27
[3].邱兵.机械工程非金属材料[M].重庆:西南大学工程技术学院,2004.39
[4].白皋科技信息整合中心.树脂基复合材料在国防、军工及航空航天领域中的应用
[OL].http://www.rgst.gov.cn,2009-9-28.
[5].刘景芬.中国及全球塑料业现状及趋势[A].塑料制造[C].2011年第Z1期
[6].赖金梅,张晓红等.超细粉末羧基丁苯橡胶改性酚醛模塑料的性能研究[D].北京:2005-5.
[7].万涛.聚苯硫醚的合成与应用[D].
[8].肖翠微,陈钰.可发泡性酚醛树脂的合成研究
[9].廖正平.中国塑料行业发展现状浅析
成都:2003-02-25.[D].北京:J].聚氯乙烯,2006.12003-04-23. 1-8. [,
范文三:PBT塑料的有关知识
PBT 塑料的有关知识
简单认识一下 PBT 塑料
也叫聚对苯二甲酸丁二醇酯,英文名 polybutylene terephthalate(简称 PBT ) ,属于聚酯 系列,是由 1.4-pbt 丁二醇 (1.4-Butylene glycol) 与对苯二甲酸 (PTA)或者对苯二甲酸酯 (DMT)聚缩合而成,并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。与 PET 一起统称为热塑性聚酯,或饱和聚酯。
PBT 为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性, 自润滑、低摩擦系数,耐候性、吸水率低,仅为 0.1%,在潮湿环境中仍保持各种物性(包 括电性能) ,电绝缘性,但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤 化烃侵蚀,耐水解性差,低温下可迅速结晶,成型性良好。缺点是缺口冲击强度低 ,成型 收缩率大 。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性,其拉伸强度、弯曲强度可提高一 倍以上,热变形温度也大幅提高。可以在 140℃下长期工作,玻纤增强后制品纵、横向收缩 率不一致,易使制品发生翘曲。
燃烧时的现象
不易燃烧,燃烧时无液体流下,离开火焰后在 5秒钟内熄灭, (相似于 PC ) 。
加工工艺
PBT 为热塑性塑料,为适用于不同加工业者使用,一般多少会加入添加剂,或与其它 塑料掺混,随着添加物比例不同,可制造不同规格的产品。由于 PBT 具有耐热性、耐候性、 耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好,广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家 用品等,而 PBT 产品又与 PPS 、 PC 、 POM 、 PA 等共称为五大泛用工程塑料。
PBT 结晶速度快,最适宜加工方法为注塑,其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二 次加工成型,成型前需预干燥,水分含量要降至 0.02%。
PBT 的注塑工艺特性与工艺参数的设定
PBT 的聚合工艺成熟、成本较低,成型加工容易。未改性 PBT 性能不佳,实际应用要 对 PBT 进行改性,其中,玻璃纤维增强改性牌号占 PBT 的 70%以上。
1 PBT的工艺特性
PBT 具有明显的熔点,熔点为 225~235℃,是结晶型材料,结晶度可达 40%。
PBT 熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大, 因此, 在注塑中, 注射压力对 PBT 熔体流动性影响是明显。
PBT 在熔融状态下流动性好,粘度低,仅次于尼龙,在成型易发生“流延”现象。 PBT 成型制品各向异性。 PBT 在高温下遇水易降解。
2 注塑机的选择
选用螺杆式注塑机时。应考虑如下几点。
①制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的 30%~80%。 不宜用大注塑机生产小 制品。
②应选用渐变型三段螺杆,长径比为 15~20,压缩比为 2.5~3.0。
③应选用自锁式喷嘴,并带有加热控温装置。
④在成型阻燃级 PBT 时,注塑机的有关部件应经防腐处理。
3 制品与模具设计
①制品的厚度不宜太厚, PBT 对缺口很敏感,因此,制品的直角等过渡处应采用圆弧
连接。
②未改性 PBT 的成型收缩率较大,在 1.7%~2.3%,模具要有一定的脱模斜度。
③模具需要设排气孔或排气槽。
④浇口的口径要大。
⑤模具需设置控温装置。模具最高温度不能超过 100℃。
⑥阻燃级 PBT 成型,模具表面要镀铬,以防腐。
4 原料准备
注塑前要进行干燥、要将水分含量控制在 0.02%以下。采用热风循环干燥时,当温度 为 105℃、 120℃或 140℃时,所对应的时间不超过 6h 、 4h 、 2h 。料层厚度低于 30mm 。 5 注塑工艺参数
①注射温度 PBT 的分解温度为 280℃,所以实际生产中一般控制在 240-260℃之间。 ②注射压力注射压力一般为 50~100MPa 。
③注射速率 PBT 冷却速度快,因此要采用较快的注射速率。
④螺杆转速和背压 成型 PBT 的螺杆转速不宜超过 80r/min,一般在 25~60r/min之间。 背压一般为注射压力的 10%~15%。
⑤模具温度 一般控制在 70~80℃,各部位的温度差不超过 10℃。
⑥成型周期 一般情况下为 15~60 s。
6 注意事项
①再生料的使用 再生料与新料的比例一般在 25%~75%。
②脱模剂的使用 一般情况下不使用脱模剂,必要时可采用有机硅脱模剂。
③停机处理 PBT 的停机时间在 30min 以内,可将温度降到 200℃时停机。长期停机后 再生产时,要将料筒内的料排空,再加入新料才能进行正常生产。
④制品的后处理 一般情况下不需要进行处理,必要时在 120℃时处理 1~2h 。
化学和物理特性
PBT 是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机 械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT 吸湿特性很弱。非增强型 PBT 的张力强度为 50MPa ,玻璃添加剂型的 PBT 张力强度为 170MPa 。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。 PBT 的;结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀 而造成弯曲变形。 对于有玻璃添加剂类型的材料, 流程方向的收缩率可以减小, 但与流程垂 直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在 1.5%~2.8%之间。含 30%玻璃添加剂的材料收缩 0.3%~1.6%之间。 熔点 (225℃) 和高温变形温度都比 PET 材料要低。 维卡软化温度大约为 170℃。玻璃化转换温度(glass trasitio temperature )在 22℃到 43℃之 间。由于 PBT 的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。
注塑的问题
聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)是通用的工程塑料。 PBT 的聚合工艺成熟、成本较低,成 型加工容易。未改性 PBT 性能不佳,实际应用要对 PBT 进行改性,其中,玻璃纤维增强改 性牌号占 PBT 的 70%以上。
1 PBT的工艺特性
PBT 具有明显的熔点,熔点为 225~235℃,是结晶型材料,结晶度可达 40%。
PBT 熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大, 因此, 在注塑中, 注射压力对 PBT 熔体流动性影响是明显。
PBT 在熔融状态下流动性好,粘度低,仅次于尼龙,在成型易发生“流延”现象。
PBT 成型制品各向异性。 PBT 在高温下遇水易降解。
2注塑机
选用螺杆式注塑机时。应考虑如下几点。
①制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的 30%~80%。不宜用大注塑机生产小 制品。
②应选用渐变型三段螺杆,长径比为 15~20,压缩比为 2.5~3.0。
③应选用自锁式喷嘴,并带有加热控温装置。
④在成型阻燃级 PBT 时,注塑机的有关部件应经防腐处理。
3制品与模具设计
①制品的厚度不宜太厚, PBT 对缺口很敏感,因此,制品的直角等过渡处应采用圆弧 连接。
② PBT 的成型收缩率较大,在 1.7%~2.3%,模具要有一定的脱模斜度。
③模具需要设排气孔或排气槽。
④浇口的口径要大。
⑤模具需设置控温装置。模具最高温度不能超过 100℃。
⑥阻燃级 PBT 成型,模具表面要镀铬,以防腐。
4原料准备
注塑前要进行干燥、要将水分含量控制在 0.02%以下。采用热风循环干燥时,当温度为 105℃、 120℃或 140℃时,所对应的时间不超过 8h 、 5h 、 3h 。料层厚度低于 30mm 。
5注塑工艺参数
① 注射温度 PBT 的分解温度为 280℃,所以实际生产中一般控制在 245~260℃之间。 ②注射压力注射压力一般为 50~100MPa。
③注射速率 PBT 冷却速度快,因此要采用较快的注射速率。
④螺杆转速和背压成型 PBT 的螺杆转速不宜超过 80r/min,一般在 25~60r/min之间。 背压一般为注射压力的 10%~15%。
⑤模具温度一般控制在 70~80℃,各部位的温度差不超过 10℃。
⑥成型周期一般情况下为 15~60 s。
6注意事项
① 再生料的使用再生料与新料的比例一般在 25%~75%。
② 脱模剂的使用一般情况下不使用脱模剂,必要时可采用有机硅脱模剂。
③停机处理聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)是通用的工程塑料。 PBT 的聚合工艺成熟、 成本较低,成型加工容易。未改性 PBT 性能不佳,实际应用要对 PBT 进行改性,其中,玻 璃纤维增强改性牌号占 PBT 的 70%以上。
范文四:PPS塑料的有关知识
PPS 塑料的有关知识
什么是 PPS 塑料?
英文名称 :Phenylene sulfide
比重 :1.36克 /立方厘米
成型收缩率 :0.7% 成型温度:300-330℃ 。
它是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料, 其突出的特点是耐高温, 耐腐蚀和优越 的机械性能。
PPS 是含硫芳香族聚合物,线型 PPS 在 350℃以上交联后成热固性塑料,支链型结构 PPS 为热塑性塑料。 PPS 是美国菲利普公司于 1971年首先实现工业化生产的, 专利到期后, 日本的企业也开始研发和生产。 日企比较典型的有日本的东丽公司, 现阶段日本的产量已大 于美国的产量。其他一些生产厂家也主要集中在美国和日本,西欧各国现在均不生产 PPS 。 我国的天津合成材料研究所、 广州化学试剂二厂、 四川自贡化学试剂厂、 河北工学院化工系 及广州化工研究所等单位曾有少量生产, 目前国内 PPS 的代理商有上海联模化工等, 到 2000年,世界 PPS 的产量可达到 5万 t/a。 PPS 的最大需求为日本占 33%,北美占 32%,西欧占 19%,亚太占 16%。
物料性能
1、电绝缘性 (尤其高频绝缘性 ) 优良 , 白色硬而脆,跌落于地上有金属响声 , 透光率仅次于 有机玻璃 , 着色性耐水性 , 化学稳定性良好 。有优良的阻燃性,为不燃塑料。
2、 强度一般, 刚性很好 , 但质脆 , 易产生应力脆裂 , 不耐苯 . 汽油等有机溶剂 . 长期使用温度 可达 260度 , 在 400度的空气或氮气中保持稳定。 通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后, 可以使冲击强度大为提高,耐热性和其它机械性能也有所提高,密度增加到 1.6-1.9,成型 收缩率较小到 0.15-0.25% 适于制作耐热件 . 绝缘件及化学仪器 . 光学仪器等零件。
成型性能
1. 无定形料 , 吸湿小 , 但宜干燥后成型。
2. 流动性介于 ABS 和 PC 之间,凝固快,收缩小,易分解,选用较高的注射压力和注射 速度。模温取 100-150度。主流道锥度应大,流道应短。
应用范围 一般可应用于制造 PPS 管、 PPS 板材等材料,多用于建筑、家居方面。
特性和应用
特性
(1)一般性能:PPS 为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物,纯 PPS 的相对密 度为 1.3,但改性后会增大。 PPS 有吸水率极小,一般只有 0.03%左右。 PPS 的阻燃性好, 其氧指数高达 44%以上;与其他塑料相比,它在塑料中属于高阻燃材料(纯 PVC 的氧指数
为 47%、 PSF 为 30%、 PA66为 29%、 MPPO 为 28%, PC 为 25%) 。
(2)机械性能:纯 PPS 的机械性能不高,尤其冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后会 大幅度提高冲击强度, 由 27J/m增大到 76J/m, 增大 3倍; 拉伸强度由 6Mpa 增大到 137Mpa , 增大 1倍。 PPS 的刚性很高,在工程塑料中少见。纯 PPS 的弯曲模量可达 3.8Gpa ,无机填 充改性后可达到 12.6Gpa, 增大 5倍之多。 而以刚性著称的 PPO 仅为 2.55Gpa , PC 仅为 2.1Gpa 。 PPS 在负荷下的耐蠕变性好,硬度高;耐磨性高,其 1000转时的磨耗量仅为 0.04g , 填充 F4及二硫化钼后还会进一步得到改善; PPS 还具有一定的自润性。 PPS 的机械性能对 温度的敏感性能小
(3)热学性能:PPS 具有优异的热性能,短期可耐 260℃,并可在 200~240℃下长期 使用;其耐热性与 PI 相当,仅次于 F4塑料,这在热固性塑料中也不多见。
(4)电学性能:PPS 的电性能十分突出,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损 耗角正切值都比较低,并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大; PPS 的耐电弧好, 可与热固性塑料媲美。 PPS 常用于电器绝缘材料,其用量可占 30%左右。
(5)环境性能:PPS 的最大特点之一为耐化学腐蚀性好,其化学稳定性能仅次于 F4; PPS 对大多酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等稳定,不耐氯代联苯及氧化性 酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢及次氯酸钠等。 PPS 的耐辐射性好。
应用范围
(1)汽车工业:PPS 用于汽车工业占 45%左右,主要用于汽车功能件,点火器,加热 器, 温控器, 灯座, 轴承; 如可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮, 气动信号调解器等。 (2)电子电器:PPS 用于电子电器工业可占 30%,它适合于环境温度高于 200℃的高 温电器元件;可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶片等; 在电视机上,可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等;在电子工业、制造变压器、阻 流圈及继电器的骨架和壳体,集成电路载体;利用高频性能,制造 H 级绕线架和微调电容 器等。
(3)机械工业:用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料,具体有泵体、阀门、轴承、 轴承支架、活塞环及齿轮等。
加工方法
加工特性
树脂厂商提供的 PPS 为一种相对质量比较低 (4000~5000) 、 结晶度较高 (75%) 的白色 粉末,这种纯 PPS 无法直接塑化成型,只能用于喷涂。用于塑化成型的 PPS ,必须进行交 联改性处理, 使熔体的粘度上升。 一般交联后的熔融指数达到 10~20为宜; 进行玻璃纤维增 强 PPS 的熔融指数可大一些,但不能大于 200。
PPS 的交联方法有热交联和化学交联两种,目前以热交联为主。热交联的交联温度为 150~350℃,低于 150℃不发生交联,高于 350℃发生高度交联,反而导致加工困难。 化学交联需要加入交联促进剂, 具体的品种有氧化锌、 氧化铅、 氧化镁、 氧化钴等以及 酚类化合物,六甲氧基甲基三聚氰酰胺、过氧化氢、碱金属或碱土金属的次氯酸盐等。 PPS 虽有交联, 但流动性下降不多; 因此, 废料可重复使用三次; PPS 本身具有脱模性, 可不必加入脱模剂; PPS 经过热处理可提高结晶度及热变形温度,后处理的条件为:温度 204℃,时间 30min 。
具体方法
(1)注塑:可采用通用注塑机,玻璃纤维增强 PPS 的熔融指数以 50为宜。注塑的工 艺条件为:料筒温度,纯 PPS 为 280~330℃, 40%GFPPS为 300 -350℃;喷嘴温度,纯 PPS 为 305℃, 40%GFPPS为 330℃;模具温度 120-180℃;注塑压力, 50-130 MPA。
(2) 挤出:采用排气式挤出机, 工艺为:加料段温度小于 200℃; 料筒温度 300-340℃, 连接体温度 320-340℃,口模温度 300-320℃。
(3)模压成型:适合大型制品,采用两次压缩,先冷却,后热压。热压的预热温度纯 PPS 为 360℃左右 15min,GFPPS 为 380℃左右 20min; 模压压力为 10~30Mpa,冷却到 150℃ 脱模。
(4)喷涂成型:采用悬浮喷涂法和悬浮喷涂与干粉热喷混合法,都是将 PPS 喷涂到金 属表面, 再经过塑化、 淬火处理而得到涂层; PPS 的涂层处理温度在 300℃以上, 保温 30min 。
范文五:PP塑料的有关知识
PP 塑料的有关知识
什么是PP 塑料? PP 塑料的英文全称Polypropylene ,就是我们化学学到过的聚丙烯,是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种,它是一种高密度、无侧链、高结晶必的线性聚合物,具有优良的综合性能。未着色时呈白色半透明,蜡状;比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好,比聚乙烯刚硬。
性质
极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3
加工性质毋须预热干燥
优点
1、易染色
2、耐湿性佳
3、耐化性佳
4、高铰链特性
5、耐冲击性
缺点
1、复杂之异形押出不易
2、易被紫外线分解
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3、不易接合
4、易氧化
常见用途
水管、胶膜、胶布、电线蔽护材料、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链
成型性能
1. 结晶料, 吸湿性小, 易发生融体破裂, 长期与热金属接触易分解.
2. 流动性好, 但收缩范围及收缩值大, 易发生缩孔. 凹痕, 变形.
3. 冷却速度快, 浇注系统及冷却系统应缓慢散热, 并注意控制成型温度. 料温低方向方向性明显. 低温高压时尤其明显, 模具温度低于50度时, 塑件不光滑, 易产生熔接不良, 留痕,90度以上易发生翘曲变形
4. 塑料壁厚须均匀, 避免缺胶, 尖角, 以防应力集中.
聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。PP 粒料为本色、圆柱状颗粒,颗粒光洁,粒子的尺寸在任意方向上为2mm ~5mm ,无臭无毒,无机械杂质。本品以高纯度丙烯为主要原料,乙烯为共聚单体,采用高活性催化剂在62℃~80℃及低于4.0MPa 的压力下经气相反应生产聚丙烯粉料,再经干燥、混炼、挤压、造粒、筛分、均化成聚丙烯颗粒。密度为0.90 g/cm3~0.91g/cm3,是通用塑料中最轻的一种。聚丙烯树脂具有优良的机械性能和耐热性能,使用温度范围-30℃~140℃。同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性,几乎不吸水,与绝大多数化学品接触不发生作用。本品耐腐蚀,抗张强度30MPa ,强度、刚性和透明性都比聚乙烯好;缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。与发烟硫酸、发烟硝酸、铬酸溶液、卤素、苯、四氯化碳、氯仿等接触有腐蚀作用。可用作工程塑料,适用于制电视机、收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽等,也用于生产扁丝、纤维、包装薄膜等。
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应用范围
汽车工业
(主要使用含金属添加剂的PP :挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如
剪草机和喷水器等)。
注塑模工艺条件:
干燥处理:
如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度:
220~275℃,注意不要超过275℃。
模具温度:
40~80℃,建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。
注射压力:
可大到1800bar 。
注射速度:
通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。
流道和浇口:
对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm 的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP 材料完全可以使用热流道系统。
识别方法
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从密度的角度区别不同塑料:
密度为0.91 g/cm3~0.96g/cm3。
从可燃性的角度区别塑料:
容易熔融滴落,火焰上黄下蓝,离火继续燃烧,燃烧后散发出石油味。 从可溶性的角度区别塑料:
可溶于对二甲苯,不溶于丙酮和乙醚。
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