教學(xué)內(nèi)容

常用塑料簡介

塑料加工工藝

塑料組成塑料分類及一般特性塑料定義與來源塑料是可塑性材料的簡稱，具有許多優(yōu)良的物理力學(xué)性能和裝飾性，在家具設(shè)計與制造中已被廣泛應(yīng)用，目前已經(jīng)成為家具材料的主要成員之一。一、塑料的定義塑料——以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑，在一定溫度和壓力下成型的有機高分子材料。定義——是三大有機高分子材料（塑料，橡膠，纖維）之一。二、塑料的分類按受熱時的行為聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯系列（PVC）ABS聚苯乙烯系列（PS）熱塑性塑料熱固性塑料酚醛樹脂……聚氨酯脲醛樹酯……塑料的一般特性一次成型，加工效率高于木材，成本低。重量輕：為鋼鐵的1/4-1/7，鋁的1/3-1/4，可節(jié)約能源。耐磨性好：摩擦系數(shù)小。耐化學(xué)腐蝕性好：耐酸堿比金屬好。電絕緣性優(yōu)：塑料是電的不良導(dǎo)體。優(yōu)點塑料的一般特性與金屬相比，耐熱性差、易于燃燒。隨著溫度的變化，性能也會大大改變。與同樣體積的金屬相比，機械強度較低。耐久性差，易老化。導(dǎo)熱性差，雖然可作隔熱件，但散熱不好。缺點廢棄塑料處理難度大：填埋處理危害有限的土地資源；焚燒處理回產(chǎn)生大量的有害氣體，回收再利用需要對塑料進行收集和分揀，在經(jīng)濟上不合算，一時還難以推廣。

2002年10月18日，英國“衛(wèi)報”評選“人類最糟糕的發(fā)明”，塑料袋“榮獲”此稱號。塑料的發(fā)明不足百年，人們曾為它的誕生欣喜若狂，如今卻為處理廢棄塑料煞費苦心。我們的地球似乎已經(jīng)變成了“塑料星球”，土地、河流、山川、海洋…塑料袋無所不在。由于塑料的生物降解性和光分解性低，會出現(xiàn)某一天，我們都已離去，但這些家伙仍然占據(jù)著地球，因為它們是“永生”的。（1）樹脂（2）填料（3）增塑劑（4）穩(wěn)定劑（5）潤滑劑（6）固化劑（7）著色劑（8）抗靜電（9）阻燃劑（10）其它添加劑三、塑料的組成（1）樹

脂

根據(jù)合成樹脂受熱時的性質(zhì)，塑料可分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂。

熱塑性樹脂：可反復(fù)進行加熱軟化、熔融，冷卻后硬化的樹脂。

熱固性樹脂：僅在第一次加熱（或加入固化劑前）時能發(fā)生軟化、熔融，并在此條件下產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)而固化，以后再加熱時不會軟化或熔融，也不會被溶解，若溫度過高則會導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的破壞。

（2）填料作用是改善和提高塑料的性能，降低塑料成本。常用的有機填料有木粉、棉花、紙張等，無機填料有滑石粉、石墨粉、碳酸鈣、粘土、云母、硅藻土、玻璃纖維和玻璃布等。硬質(zhì)PVC塑料添加大量（可達70%）硫酸污泥和石粉等即成鈣塑材料，可大大降低塑料成本，同時改善制品性能。

（3）增塑劑可提高塑料的彈性、粘性、可塑性、延伸率，改進低溫脆化性和增加柔性、抗震性能。但會降低塑料制品的機械性能和熱性能，其選用應(yīng)據(jù)具體要求確定。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸脂類、磷酸脂和聚脂類等。增塑劑是迄今為止產(chǎn)量和消費量最大的助劑，其中以鄰苯二甲酸酯類增塑劑使用最為廣泛。除玩具和兒童用品外，它還被廣泛用于食品包裝、PVC建筑材料、醫(yī)療器械及服裝等。增塑劑會引發(fā)嬰兒生殖器畸形和男性不育。2007年1月16日，所有25個歐盟成員國都將執(zhí)行歐盟頒布的關(guān)于禁止在玩具中添加鄰苯二甲酸酯類增塑劑的禁令。這一禁令適用于所有添加增塑劑的產(chǎn)品。

（4）穩(wěn)定劑用于抑制塑料制品受光、熱和氧氣等作用而發(fā)生降解而使性能降低。如：光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑等。常用的穩(wěn)定劑有：環(huán)氧化物、水楊酸脂、羥基苯甲酚、硬脂酸鹽等。（5）潤滑劑

可增加塑料加工時的流動性，并使脫模方便，還可提高制品的表面光潔度。常用潤滑劑有高級脂肪酸及其鹽類，如硬脂酸鈣等。

（6）固化劑

可加速分子的交聯(lián)，使之成為堅硬的塑料制品。加入固化劑的種類應(yīng)根據(jù)樹脂的類型，如：脲醛樹脂的固化劑為氯化銨類化合物；環(huán)氧樹脂的固化劑為胺類、酸酐類化合物；而酚醛樹脂的固化劑則可選用甲基四胺。（7）著色劑提供塑料的色澤以增加其美觀和功用，一般包括有機染料和無機染料。（8）抗靜電劑作用是在塑料表面增加其導(dǎo)電性，使摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電迅速釋放，防止積累，所以，要求電絕緣的塑料制品不應(yīng)進行防靜電處理。（9）阻燃劑在樹脂等塑料原料中加入阻燃劑可以減緩或阻止塑料的燃燒。阻燃劑的類型不同，作用機理不同，常見的阻燃作用機理主要是：吸熱效應(yīng)、覆蓋效應(yīng)和稀釋效應(yīng)。（10）其它添加劑為了某種特殊用途，可加入其他一些添加劑，如：加入金屬微?？芍瞥蓪?dǎo)電塑料；加入磁鐵末可制成磁性塑料；加入發(fā)泡劑可制成泡沫塑料；加入發(fā)光材料可制成發(fā)光塑料；加入香脂類可制得香味塑料；加入玻璃纖維可制成增強塑料等。真正對塑料感到歡天喜地的是歐洲那些激進的設(shè)計師們，他們不在乎這種材料被認(rèn)為是廉價的、平庸的還是沒有品位的，塑料家具前所未有的光滑表面、有機造型以及艷麗的色彩才能更好地表達他們的創(chuàng)意。很早就把塑料用到家具設(shè)計上的是意大利人，從此，所有可能造型的椅子和桌子都能便宜地制作。把廉價的塑料賣出天價的也是意大利人。四、塑料的加工成型方法（1）模壓成型即壓塑法（2）注射成型即注塑法（3）擠出成型即擠壓法或擠塑法（4）壓延成型（5）層壓成型（6）澆鑄成型即澆塑法（7）發(fā)泡成型

模壓成型：是將粉狀、粒狀或纖維狀的塑料放入熱模具（成型溫度）型腔中，閉模后加熱加壓，使其流動并充滿型腔，固化后，開模取出制品。

注射成型：以螺桿或柱塞為推動力，將加熱后呈熔融狀態(tài)的塑料注射入模具，冷卻固化后從模具中取出制品。

擠出成型：是指以螺桿為主要塑化工具，通過口模連續(xù)地在螺桿推動下成型的工藝。壓延成型：將熱塑性塑料加熱到一定程度，通過兩個以上相互旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙，連續(xù)成型薄膜或片材。熱成型：是以熱塑性片材為成型對象的二次成型技術(shù)。先將片材加工成坯件，再將坯件加熱，而后施加壓力，使坯件彎曲、延伸，達到一定型樣后使其冷卻定型，經(jīng)適當(dāng)修整即成制品。五、常用塑料簡介代碼縮寫代號塑料名稱塑料制品1PET聚酯礦泉水瓶、碳酸飲料瓶2HDPE高密度聚乙烯清潔用品、沐浴產(chǎn)品3PVC聚錄乙烯少用于食品包裝4LDPE低密度聚乙烯保鮮膜、塑料膜5PP聚丙烯微波爐、塑料膜6PS聚苯乙烯碗裝泡面盒、快餐盒7OTther其他塑料水壺、水杯、奶瓶特點：透明度高；耐酸堿，可裝碳酸飲料；防水性高，不易滲出。用途：灌裝礦泉水、碳酸飲料、果汁等。使用：耐熱至70℃，只適合裝暖飲或凍飲，裝高溫液體、或加熱則易變形，有對人體有害的物質(zhì)融出。并且，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，1號塑料品用了10個月后，可能釋放出致癌物DEHP。因此，飲料瓶等用完了就丟掉，不要再用來做為水杯，或者用來做儲物容器乘裝其他物品，以免引發(fā)健康問題得不償失。聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）1、聚酯（PET）2、高密度聚乙烯（HDPE）“2號”HDPE：清潔用品、沐浴產(chǎn)品、白色藥瓶、塑料袋。。清潔不徹底建議不要循環(huán)使用。使用：可在小心清潔后重復(fù)使用，但這些容器通常不好清洗，殘留原有的清潔用品，變成細(xì)菌的溫床，你最好不要循環(huán)使用。高密度聚乙烯PE-RT水暖管耐高溫聚乙烯導(dǎo)熱系數(shù)高，用于地?zé)岵膳?，管材較柔軟

PE衍生物：3、聚氯乙烯（PVC）特點：電氣絕緣性能優(yōu)良，高強度，耐氣侯變化性以及較好的耐腐蝕性。用途：塑料開關(guān)、插座，涼鞋、雨衣，PVC塑料線管、水管。常用聚氯乙烯制品PVC塑料裝飾板有硬質(zhì)PVC裝飾板和軟質(zhì)PVC裝飾板。硬質(zhì)板可以用于室內(nèi)外的墻面裝飾，軟質(zhì)板則適宜內(nèi)墻面。

——PVC異形板：用擠出成型得到的板材，分單層和中空異形兩種。特點：表面平滑，色彩圖案鮮艷豐富，隔熱隔音，保護墻體。硬質(zhì)PVC透明板為透明PVC裝飾板材。特點：無色透明，機械性能好，熱穩(wěn)定性高，耐化學(xué)腐蝕，機加工性優(yōu)良。用途：可代替有機玻璃，用于家具制造，也可用在陽臺欄板和窗間墻，用于室內(nèi)局部也可產(chǎn)生獨特的效果。PVC貼面及封邊材料PVC薄膜可印刷各種木紋或圖案花紋，色彩鮮艷、花紋美觀、變化豐富，還可經(jīng)模壓處理呈現(xiàn)出類似導(dǎo)管槽（俗稱棕眼）的效果，表面立體感強。另外，PVC貼面裝飾板材的顏色穩(wěn)定性好，制造方便，價格低廉。在德國，40%的家具為PVC貼面。在我國，PVC家具材料（包括櫥柜）所占市場份額不到10%。

4、低密度聚乙烯(LDEP)“4號”LDPE：保鮮膜、塑料膜等保鮮膜別包著在食物表面進微波爐使用：耐熱性不強，通常，合格的PE保鮮膜在遇溫度超過110℃時會出現(xiàn)熱熔現(xiàn)象，會留下一些人體無法分解的塑料制劑。并且，用保鮮膜包裹食物加熱，食物中的油脂很容易將保鮮膜中的有害物質(zhì)溶解出來。因此，食物入微波爐，先要取下包裹著的保鮮膜。低密度聚乙烯5、聚丙烯（PP）—俗稱百折膠特性：耐熱(可在100度左右使用)，耐腐蝕、韌性好(能經(jīng)受上萬次彎曲)，表面有光澤，較輕。用途：塑料餐盤、保鮮盒，機械零件、洗衣機桶、家電外殼件及漁網(wǎng)等。唯一可以放進微波爐的塑料盒，可在小心清潔后重復(fù)使用。需要特別注意，一些微波爐餐盒，盒體的確以5號PP制造，但盒蓋卻以1號PE制造，由于PE不能抵受高溫，故不能與盒體一并放進微波爐。為保險起見，容器放入微波爐前，先把蓋子取下。聚丙烯發(fā)泡家具：采用發(fā)泡材料制成的家具表面光滑，輕巧結(jié)實，可進行機械加工。該類家具一般體積較大，主要應(yīng)用于戶外家具、兒童家具及娛樂設(shè)施或組裝小房子等。6、聚苯乙烯（PS）特點：透明度、耐熱性俱佳，常用來裝高溫食品，如碗裝泡面（現(xiàn)在多用紙質(zhì)容器），抗寒性佳，各種刨冰也愛用此容器。用途：冰品容器、快餐盒、廉價透明制品、泡沫塑料、快餐盒、保溫隔熱材料層等。不能放進微波爐中，以免因溫度過高而釋出化學(xué)物。并且不能用于乘裝強酸（如柳橙汁）、強堿性物質(zhì)，因為會分解出對人體不好的聚苯乙烯，容易致癌。盡量避免用快餐盒打包滾燙的食物。7-1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS樹脂）特點：淡黃色不透明顆粒，具有“韌、硬、剛”的綜合性能,硬度、耐沖擊性、制品表面光澤性好。用途：用于家電外殼,各種制品的外殼，安全帽、水件等。成型特性：加工前進行干燥處理；成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大。ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力。7-2、聚碳酸酯（PC）成型特性PC黏度大，熔料的溫度高，流動性差，因此必須用較高溫度注塑。特點：PC顆粒呈淡黃色或無色的透明。PC制品透明有光澤，耐沖擊高、耐溫性好(120℃)、韌性好且有較高的硬度、剛性用途：用于透明水杯、奶瓶、飲水桶、CD基材、鏡片和燈罩等。7-3、脲醛樹脂（UF）熱固性塑料特點：具有抗菌能力好、阻燃性高、保色性好、表面不易劃傷、有陶瓷質(zhì)感耐氣候性差用途：可用于耐水性和介電性能要求不高的制品，儀表外殼、日用品、裝飾品、麻將牌、便桶蓋7-4、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，簡稱PMMA英文Acrylic），又稱做壓克力或有機玻璃。由甲基丙烯酸甲酯聚合成的高分子化合物（丙酮、甲醇、硫酸以及氰化氫）。（1）特點：表面光滑、色彩艷麗，比重小，強度較大，耐腐蝕，耐濕，耐曬，絕緣性能好，隔聲性好。（2）種類：——有色透明的有機玻璃俗稱彩板，透光柔和，鮮艷，質(zhì)脆、易斷、適于制作表盤、盒、醫(yī)療器械等?！该骰虬胪该饔袡C玻璃：或透明度高，玲瓏剔透、晶瑩澄澈；或似磨砂玻璃，反光柔和，舒適大方?！楣庥袡C玻璃：是在一般有機玻璃加入珠光粉或熒光粉制成。色澤鮮艷，表面光潔度高，具獨特效果。

（3）應(yīng)用：——建筑物的屋頂、棚頂、樓梯和室內(nèi)墻壁護板等。——高速公路和高級道路的照明燈罩和汽車燈具?！蟪鞘酗埖?、賓館和高級住宅的采光體，整體結(jié)構(gòu)強度高、自重輕、透光率高和安全性能好?！l(wèi)生潔具類的浴缸、洗臉盆、化妝臺等產(chǎn)品。外觀豪華、易清洗、強度高、質(zhì)量輕和使用舒適。7-5、玻璃鋼（GlassReinforcedPlastics，GRP）即玻璃纖維增強的塑料基復(fù)合材料。是以玻璃纖維為增強材料，以不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂為基體，經(jīng)樹脂浸漬、粘合、固化而成。因使用樹脂不同，有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。玻璃鋼的強度相當(dāng)于鋼材，又含有玻璃組分，也具有玻璃的一些特性，故名“玻璃鋼”，國外稱玻璃纖維增強塑料。隨著我國玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基的增強材料，已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等高性能的纖維增強復(fù)合材料，因此采用玻璃鋼復(fù)合材料的名稱更嚴(yán)謹(jǐn)。

（1）特點輕質(zhì)高強：相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強度卻接近甚至超過碳素鋼，比強度可以與高級合金鋼相比。耐腐蝕性能好：對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。電性能好：是優(yōu)良的絕緣材料，用來制造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好。熱性能良好：室溫下熱導(dǎo)率只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料?？稍O(shè)計性好：可根據(jù)需要，靈活設(shè)計各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，并使產(chǎn)品有很好的整體性。工藝性優(yōu)良：可以根據(jù)產(chǎn)品形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量靈活選擇成型工藝。工藝簡單，可一次成型，尤其對形狀復(fù)雜、不易成型的產(chǎn)品，更突出其優(yōu)越性。水立方材料--ETFE膜材料介紹

ETFE的中文名為乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一種透明膜材。2008年北京奧運會國家體育館及國家游泳中心等場館中將采用這種膜材料。ETFE膜材常做成氣墊應(yīng)用于膜結(jié)構(gòu)中。最早的ETFE工程已有20余年的歷史，而最著名的要數(shù)英國的伊甸園了。ETFE膜是透明建筑結(jié)構(gòu)中品質(zhì)優(yōu)越的替代材料，多年來在許多工程中以其眾多優(yōu)點被證明為可信賴且經(jīng)濟實用的屋頂材料。該膜是由人工高強度氟聚合物（ETFE）制成，其特有抗粘著表面使其具有高抗污，易清洗的特點。通常雨水即可清除主要污垢。ETFE膜使用壽命至少