熱固性塑料與熱塑性塑料.doc

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1、塑料是以高分子量合成樹脂為主要成分，在一定條件下（如溫度、壓力等）可塑制成一定形狀且在常溫下保持形狀不變的材料?！∷芰习词軣岷蟊砻娴男阅?，可分為熱固性塑料與熱塑性塑料兩大類。前者的特點(diǎn)是在一定溫度下，經(jīng)一定時(shí)間加熱、加壓或加入硬化劑后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而硬化。硬化后的塑料化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、質(zhì)地堅(jiān)硬、不溶于溶劑、加熱也不再軟化，如果溫度過高則就分解。后者的特點(diǎn)為受熱后發(fā)生物態(tài)變化，由固體軟化或熔化成粘流體狀態(tài)，但冷卻后又可變硬而成固體，且過程可多次反復(fù)，塑料本身的分子結(jié)構(gòu)則不發(fā)生變化?！∷芰隙家院铣蓸渲瑸榛驹?，并加入填料、增塑劑、

2、染料、穩(wěn)定劑等各種輔助料而組成。因此，不同品種牌號(hào)的塑料，由于選用樹脂及輔助料的性能、成分、配比及塑料生產(chǎn)工藝不同，則其使用及工藝特性也各不相同。為此模具設(shè)計(jì)時(shí)必須了解所用塑料的工藝特性。第一節(jié)熱固性塑料　　常用熱固性塑料有酚醛、氨基（三聚氰胺、脲醛）聚酯、聚鄰苯二甲酸二丙烯酯等。主要用于壓塑、擠塑、注射成形。硅酮、環(huán)氧樹脂等塑料，目前主要作為低壓擠塑封裝電子元件及澆注成形等用。一、工藝特性　?。ㄒ唬┦湛s率　　塑件自模具中取出冷卻到室溫后，發(fā)生尺寸收縮這種性能稱為收縮性。由于收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮，而且還與各成形因素有關(guān)，

3、所以成形后塑件的收縮應(yīng)稱為成形收縮?！　?．成形收縮的形式成形收縮主要表現(xiàn)在下列幾方面：　?。?）塑件的線尺寸收縮由于熱脹冷縮，塑件脫模時(shí)的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е滤芗撃＠鋮s到室溫后其尺寸縮小，為此型腔設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮予以補(bǔ)償?！　。?）收縮方向性成形時(shí)分子按方向排列，使塑件呈現(xiàn)各向異性，沿料流方向（即平行方向）則收縮大、強(qiáng)度高，與料流直角方向（即垂直方向）則收縮小、強(qiáng)度低。另外，成形時(shí)由于塑件各部位密度及填料分布不勻，故使收縮也不勻。產(chǎn)生收縮差使塑件易發(fā)生翹曲、變形、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時(shí)則方向性更為明顯。因此，模具

4、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮收縮方向性按塑件形狀、流料方向選取收縮率為宜。（3）后收縮塑件成形時(shí)，由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不勻、填料分布不勻、模溫不勻、硬化不勻、塑性變形等因素的影響，引起一系列應(yīng)力的作用，在粘流態(tài)時(shí)不能全部消失，故塑件在應(yīng)力狀態(tài)下成形時(shí)存在殘余應(yīng)力。當(dāng)脫模后由于應(yīng)力趨向平衡及貯存條件的影響，使殘余應(yīng)力發(fā)生變化而使塑件發(fā)生再收縮稱為后收縮。一般塑件在脫模后10小時(shí)內(nèi)變化最大，24小時(shí)后基本定型，但最后穩(wěn)定要經(jīng)30～60天。通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性大，擠塑及注射成形的比壓塑成形的大。（4）后處理收縮有時(shí)塑件按

5、性能及工藝要求，成形后需進(jìn)行熱處理，處理后也會(huì)導(dǎo)致塑件尺寸發(fā)生變化。故模具設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)高精度塑件則應(yīng)考慮后收縮及后處理收縮的誤差并予以補(bǔ)償?！?．收縮率計(jì)算塑件成形收縮可用收縮率來表示，如公式（1-1）及公式（1-2）所示。　　　　　Q實(shí)=（a-b）/b×100(1-1)　　　　　　Q計(jì)=（c-b）/b×100（1-2）　　　　　　式中：Q實(shí)—實(shí)際收縮率（%）；　　　　　　　　　Q計(jì)—計(jì)算收縮率（%）；　　　　　　　　　　a—塑件在成形溫度時(shí)單向尺寸（毫米）；　　　　　　　　　　b—塑件在室溫下單向尺寸（毫米）；　　　　　　　　　　

6、c—模具在室溫下單向尺寸（毫米）。實(shí)際收縮率為表示塑件實(shí)際所發(fā)生的收縮，因其值與計(jì)算收縮相差很小，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)以Q計(jì)為設(shè)計(jì)參數(shù)來計(jì)算型腔及型芯尺寸。　3．影響收縮率變化的因素在實(shí)際成形時(shí)不僅不同品種塑料其收縮率各不相同，而且不同批的同品種塑料或同一塑件的不同部位其收縮值也經(jīng)常不同，影響收縮率變化的主要因素有如下幾個(gè)方面。1）塑料品種各種塑料都有其各自的收縮范圍，同種類塑料由于填料、分子量及配比等不同，則其收縮率及各向異性也不同?！。?）塑件特性塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件，嵌件數(shù)量及布局對(duì)收縮率大小也有很大影響。（3）模具

7、結(jié)構(gòu)模具的分型面及加壓方向，澆注系統(tǒng)的形式，布局及尺寸對(duì)收縮率及方向性影響也較大，尤其在擠塑及注射成形時(shí)更為明顯?！。?）成形工藝擠塑、注射成形工藝一般收縮率較大，方向性明顯。預(yù)熱情況、成形溫度、成形壓力、保持時(shí)間、填裝料形式及硬化均勻性對(duì)收縮率及方向性都有影響?！∪缟纤瞿＞咴O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)各種塑料的說明書中所提供的收縮率范圍，并按塑件形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件情況、分型面及加壓成形方向、模具結(jié)構(gòu)及進(jìn)料口形式尺寸和位置、成形工藝等諸因素綜合地來考慮選取收縮率值。對(duì)擠塑或注射成形時(shí)，則常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點(diǎn)選取不同

8、的收縮率。另外，成形收縮還受到各成形因素的影響，但主要決定于塑料品種、塑件形狀及尺寸。所以成形時(shí)調(diào)整各項(xiàng)成形條件也能夠適當(dāng)?shù)馗淖兯芗氖湛s情況。常用塑料計(jì)算收縮率詳見表1-1。模具設(shè)計(jì)時(shí)選取收縮率的規(guī)則詳見第三章所述?！　。ǘ┝鲃?dòng)性　　塑料在一定溫度與壓力下填