塑料及其成型加工技术的现状与发展

应化,高分子材料,化学

第15卷 第3期 五邑大学学报 Vol.15 No.3 2001年10月 JOURNAL OF WUYI UNIVERSITY (Natural Science Edition) Oct. 2001

文章编号

２００１

瞿金平2

¹ã¶« 江门

529020

¹ã¶« 广州

510641

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.

关键词

成型加工

TQ320.66

文献标识码

能源

分子材料是材料领域中的后起之秀

通常称之为能优异组成部分

塑料的应用领域正逐步扩大

如以塑料代替钢铁

等.

另外

表

航空航天

建筑材料铝等金属材料

陶瓷

.

与其它材料相比

材料科学是当今世界的带头学科之一. 高

合成纤维

耐腐蚀

电性

已成为材料工业不可缺少的重要

皮革

漆器渔牧业

石料机械仪

可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料[1]. 常见的热塑性塑料品种

有

PE

¾Ûõ£°·

PBT

不饱和聚酯塑料

可将塑料分为通用塑料

PVC

聚甲醛

PP

聚碳酸酯

PS

丙烯腈丁二烯苯乙烯

PF

»·ÑõËÜÁÏ

PMMA

作者简

介

2000-11-06

1962-

山东莱州人硕士机械设计及理论研究．

应化,高分子材料,化学

五邑大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００１年　

２．２　　塑料成型加工的方法　

塑料从成型材料到有使用价值的塑料制品的转换必须经过成型加工过程.

在此过程中

利用加热溶胀或溶解等一切可以实施的办法使

其达到可塑状态

品.

塑料制品的成型加工方法有模压

注射

经过进一步加工最终成为符合要求的制

压延热成型等.

３ 塑料的发展趋势

３．１　　通用热塑性塑料的高性能化和工程化　

以

PE

ºÏ½ð

¹²¾Û

ÔöÇ¿

¼û±í1

[2]

·¢ÅݵÈ

.

表１　　１９９８年我国各种树脂消费情况　

品种 PE PP PVC PS ABS PUR EVA 其它

比例/% 23.07 15.08 24.61 8.50 6.30 2.15 2.29

18.00

四川大学对纳米级无机填料在碳黑填充硬质PVC

中的作用进行了研究

添加

0.5%的纳米级无机填料

3 MPa

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½¨²ÄµÈÁì耐酸

透镜等照明器件

目前市售的

Óò¹ã·ºÓ¦ÓÃ. 其需求量列五大工程塑料之首位.

PC

是通用工程塑料中唯一非结晶性透明材料. 它具有优异的耐冲击性

其需求量仅次于PA.

PC

具有高透明度

隔音板

CD-ROM都是以PC

为原料.

３．３　　聚合物的合金和共混　

随着工业界对材料需求的复杂化和多样化

商品化到拥有稳定的市场

开发

聚合物合金和共混物投资少易于适应市场需求的细致变化.

复旦大学[2]以少量SMAH

为增溶剂

制得PA6/ABS/SMAH共混物

EP

¸Ã¹²»ìÎïµÄ×ÛºÏÁ¦Ñ§ÐÔÄÜ´ó·ù¶ÈÌá¸ß

断裂弹性模量提高0.9 GPa

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ÉúÃü¿Æѧ

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拉伸强度增加

应化,高分子材料,化学

第１５卷　　第３期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　杜遥雪等

功能奇特的材料或器件

.

其前沿领域有电子功能聚合物及信息技术研究

微小机械材料

信息高分子的合成及应用技术

等.

导电塑料是指体积电阻率小于106

∪ ∩®≈√±∪ ∈ ∈ ∝ ∩∝… ∑″ . 1977年日本学者K Siakawa 和Mac Diarmid首先开发出电导率为103 S/cm

的聚乙炔导率可达104~105 S/cm.

这时塑料具有质轻

防腐蚀

智能化塑料是指能够感知和接受外部环境的信息如声

是一类很有发展前途的导电材料.

电

酸碱度

力等

进行

自控制

自修改

作出反应的一类新型高分子材料

控制及驱动三重功能

信息处理

和自适应的功能.

目前

无机非金属和金属材料通过复合工艺构成的一种新型材料

聚合物基复合材料正从重点发展热固性树

脂转向大力发展高性能热塑性树脂.

纳米材料加入到聚合物中

材料是制备高性能

而且还能赋予基体材料其它新的功能.

如

电

而且是一种电的良导体. 导电

从而达到自检测

在聚合物中加入纳米

透光率好

表２　　纯ＰＡ６与ＰＡ６／粘土纳米复合材料的性能比较　 性能

特别是半透明的塑料薄膜

韧性

水性能大大增强.

中国科学院漆宗能教授等采用

层间插入法成功地制备了聚酰胺

聚苯乙烯及高抗冲聚苯乙烯

层状硅酸盐纳米复合材料

高弹性模量

其性能大

大优于传统材料.

且防

密度

/

相对粘度　熔点/°C 拉伸强度/MPa 拉伸模量/GPa 断裂伸长率/% 弯曲强度/MPa

PA6 1.14 　　　３．０　215 65 75 2.5 30 115 3.0 40

nc-PA6 1.15~1.17 ２．４　￣　３．２　213~223 120~150 90 ~105 3.4 ~ 4.0 30 ~ 40 120~160 3.0~4.5 35~60

热变形温度(1.85 MPa)/°C

弯曲模量/GPa

Izod冲击强度(23°C)/(J/m)

４ 塑料成型加工的新技术

４．１　　反应性加工技术　

反应性加工是指成型加工中程中就地生产增容剂

反应注射成型

制取各种高性能的共混物和合金材料.

或者说直接从单体

在混合过

在其中直接生成聚合物的成型技术

应化,高分子材料,化学

五邑大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００１

年　

得到制品的

注射技术.

互穿聚合物网络

反应挤出加工技术已愈来愈多地应用于加成聚合反应

接枝共聚反应

特别是双螺杆挤出机的出现

展起到了促进作用.

４．２　　振动技术　

在成型加工中引入振动技术

控制制品的内部结构与微观形态

其目的和作用在于把振动引入模腔中

通过振动剪切取向和诱导作用

对反应挤出成型的发

借助熔体的振动作用

高性能的注射制品

推拉注射成型

横向振荡和螺旋运动的装置

LDPEHDPE

ͨ¹ýÈȵçż¿ØÖÆÎïÁÏζÈ. 由于振荡导致的链取向

节能20%

以上.

４．３　　电磁动态成型技术　

电磁动态成型技术是华南理工大学教育部

有世界首创水平的先进技术

.

该技术从换能方式入手动态成型新概念

合物的塑化挤出过程压力及动能塑化挤出全过程

量减少约70%

能耗降低

让转子直接参与聚

谐波振动和强制振动

塑化挤出成型. 这样便将电磁场引起的机械振动场引入到聚合物

直接电磁换能及结构的集成化.

该设备具有体积重ÄܺĽµµÍÔ¼50%

¶ÔÎïÁϵÄÊÊÓ¦ÐÔºÃ

特聘教授瞿金平发明的具

机电磁一体化和

¼·³öζȵͺͳÉÐÍÖÆÆ·ÖÊÁ¿¸ßµÈһϵÁÐÏÔÖøÌصã. 由表3可以看出

３００１７０００Ｆ

采用无拉杆

完全打破了传统注射机的结构模式

.

电磁动态注射机将振动场引入塑化

过程

采用直接的换能方式

成型全

应化,高分子材料,化学

第１５卷　　第３期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　杜遥雪等

混炼

比传统的双螺杆挤出机性能大大改善

.

４．４　　在线检测及自动控制技术　

在塑料工业发达国家

智能控制和比例或伺服系统技术已经成熟

并与在线检测装置建立反馈系统. 例

如通过对膜

实现机头膜唇间隙自动调整

调整内冷装置进排气量

在产品

设计方面有许多新的设计概念[8~10].

气体辅助注射成型是在物料充模过程中

利用气体的压力实现保压补缩. 气体辅助注射成型的气体控制装

置控制气体产生低频压力脉动改变熔体在冷

却成型中的粘弹性

提高制品的结晶度

[1] 王文俊. 实用塑料成型工艺[M].

北京

1999.

[2] 塑料工业编辑部. 1998~1999年我国塑料工业进展[J]. 塑料工业

２８

李勇进1999

1

ÀîÔÌÄÜ

µÈ. 世界塑料新材料发展概况

纳米复合材料[J]. 塑料

２９

陈绮丽

1999

4

1999

1

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7gc1.html