第1章概论 本章介绍塑料成型及模具在塑料工业中的重要性、塑料成型技术的发展趋势、塑料成型工艺、塑料环境经济性分析等,使学生对塑料成型模具设计和模具技术发展有初步的了解。 1.1塑料成型在塑料工业中的重要性及发展 1. 塑料工业的生产过程及应用 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物,简称高聚物,在一定的温度和压力下具有可塑性,可以利用模具成型为一定几何形状和尺寸的塑件。塑料的其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其他配合剂。 塑料制品是以塑料为主要结构材料经过成型加工获得的制品,又称为塑件。 在塑料工业生产中,从原料到塑料,又从塑料到塑件的生产流程如图11所示。图中(a)和(b)两部分属于塑料生产部门; (c)部分属于塑件生产部门。 图11从原料到塑料制品的生产过程 由此可见,塑料工业包含两个系统: (1) 塑料生产(包括树脂和半成品的生产); (2) 塑料制品生产(也称为塑料成型加工)。 没有塑料的生产,就没有塑料制品的生产,但是如果没有塑料制品的生产,塑料就不能成为生产或生活资料,所以这两个系统是相互依存的。 由于塑料具有质量轻、机械强度高、透明度好、导热性小、电绝缘性能好、化学稳定性好、色彩鲜艳、美观等优点,以及品种多、成型加工容易、原料来源丰富等特点,塑料工业获得了迅速的发展。塑料不单是一种代用材料,目前它已经成为解决现代工业和尖端科学技术中很多复杂技术问题的重要材料。可以说,塑料工业是现代工业的重要组成之一。 塑件的应用很广泛,特别是在电子仪表、电器设备、通信工具、生活用品等方面得到大量应用。如各种受力不大的壳体、支架、机座、结构件、连接件、传动件、装饰件等,建筑用各种塑料管材、板材和门窗异型材,塑料中空容器和各种生活用塑料制品等,如图12所示。 图12塑料制品 随着现代材料技术和模具加工技术的飞速发展,塑料以其优异的加工性和品种功能的多样性,已成为当前人类使用的材料(金属、木材、皮革及无机材料等)中发展最快的一类,已成为各个部门不可缺少的一种化学材料。 2. 塑料模具的重要性与要求 塑料的成型加工,是利用各种模具来使塑料成为具有一定形状和尺寸的制品。成型塑料制品的模具称为塑料模具,是型腔模的一种类型。在塑料加工工业中,广泛使用着各种各样的模具。 现代塑料制品生产中,合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑件使用要求和造型设计起着重要作用。由于塑件的品种和产量需求量越来越大,也对塑料模具提出了更高的要求,从而又推动了塑料模具的不断发展。目前,塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化方向发展。 根据塑料成型工艺方法的不同,通常将塑料模具分为注射模具、压缩模具、压注模具、挤塑模具、中空吹塑模具、热成型模具等。 对塑料模具设计的要求是: (1) 能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等各方面均能满足使用要求的优质塑件; (2) 在模具使用时,力求生产效率高、自动化程度高、操作简便、寿命长; (3) 在模具制造方面,要求结构合理、制造容易、成本低廉。 塑料模具的结构、性能、质量均影响着塑件的质量和成本。 3. 塑料成型模具的发展趋势 从塑料模具的设计、制造及材料选择等方面考虑,塑料模具技术的发展趋势可归纳为以下几方面。 1) 理论研究不断深化 由于对塑料成型原理的研究不断深入,且塑件向大型化、复杂化和精密化方向发展,模具的制造成本也越来越高。模具设计制造已由传统的经验设计转向理论设计、数值模拟的方向发展。目前,模具产品继续向着更大型、更精密、更复杂的方向发展,技术含量将不断提高,模具制造周期不断缩短; 模具生产将继续朝着信息化、数字化、精细化、高速化和自动化方向发展,塑料成型原理和模具设计制造理论也将不断深化和发展。 2) CAD/CAM/CAE技术的应用 先进国家在此方面的技术在20世纪80年代中期已进入实用阶段,利用CAD/CAE技术显著提高了模具设计的效率,减少了模具设计过程中的失误,提高了模具和塑件的质量,缩短了生产周期,降低了模具和塑件的成本。 目前,美国、日本、德国等CAD/CAE/CAM技术应用普及率已很高,我国不少企业也已引进CAD/CAM软件和CAD/CAE/CAM集成软件,这部分软件在生产中发挥着积极的作用。 同时,我国许多高等院校和科研院所在这方面也开展了大量研究和开发工作,并取得了一定成果; 但我国在该技术的应用和推广方面与外国相比还存在一定差距,有待进一步改进和提高。 除了CAD、CAM和CAE外,CAPP、PDM、PLM、MES、ERP及电子商务和网络等技术也将在模具企业中得到较为广泛的应用。 3) 塑料模具标准化 模具标准化程度及其标准零件的制造规模与范围,对于缩短模具制造周期、节省材料消耗、降低成本、适应大规模批量化生产具有重要意义。 目前我国模具标准化程度为20%~30%,远不及工业发达国家模具制造的标准化程度。在各种塑料模具中,只有注射模具有关于模具零件、模具技术条件和标准模架等国家标准。一些模具制造企业根据企业模具生产类型和规模,为提高生产效率、降低成本,亦制定了企业标准或采用了相应的行业标准。 目前,塑料模具标准化的研究方向有: 热流道标准元件和模具标准温控装置; 精密标准模架、精密导向件系列; 标准模板及模具标准件的先进技术和等向性标准化模块。 4) 塑料模具专用材料的研究与开发 塑料模具材料选用在模具设计与制造中占有重要地位,直接影响模具成本、使用寿命及塑件的质量。针对各类塑料模具的工作条件和失效形式,为了提高模具使用寿命,并获得良好的切削加工工艺性能,国内外模具材料工作者进行了大量的研究工作,已开发出较为完善的系列化塑料模具专用钢,具体可分为5种类型。 (1) 基本型。 如55钢,其使用硬度小于20HRC,切削加工性能好; 但模腔表面粗糙度高,使用寿命低,现已被预硬型钢所代替。 (2) 预硬型。如在中、低碳钢中加入适量合金元素的低合金钢,其淬透性高,加工性能好,调质后硬度为25~35HRC,是目前应用较为广泛的通用塑料模具钢。其典型品种为3Cr2Mo或美国的P20钢。 (3) 时效硬化型。如在中、低碳钢中加入Ni、Cr、Al、Cu、Ti等合金元素的合金钢,其耐磨性和耐蚀性优于预硬型钢,经时效处理后,硬度可达40~50HRC。其典型品种为25CrNi3MoAl或美国的P21钢、日本的NAK55钢等,多用于复杂、精密塑料模具,或大批量生产长寿命塑料模具。 (4) 热处理硬化型。 这类塑料模具钢经淬火和回火处理后,使用硬度可达50~60HRC; 模腔能达到很高的镜面程度,并可进行表面强化处理。其典型品种为Cr12MoV或美国的D2钢等。 (5) 马氏体时效钢和粉末冶金模具钢。此类钢适用于要求高耐磨性、高耐腐蚀性、高韧性和超镜面的塑料模具。如06Ni6CrMoVTiAl马氏体时效钢或美国的PS、日本的ASP等粉末冶金模具钢。 5) 模具加工的新技术与发展 为了提高加工精度、缩短模具制造周期,塑料模成型零件的加工已广泛应用仿形加工、电加工、快速成型制造、数控加工及微机控制加工等先进技术,同时,也应用到坐标镗、坐标磨和三坐标测量仪等精密加工与测量设备中。模具加工技术与设备的现代化发展,推进了模具行业企业向着技术密集、专业化与柔性化相结合、高技术与高技艺相结合的方向发展。 1.2塑料成型工艺 塑料成型工艺主要有注射成型、压缩成型、压注成型、挤塑成型、中空吹塑成型、热成型等。 1. 注射成型 注射成型又称注射模塑或注塑成型,如图13所示,是热塑性塑料制品成型的一种重要方法。几乎所有的热塑性塑料均可用此法成型塑件。注射模塑可成型各种形状、满足众多要求的塑件。注射模塑现已成功地应用于某些热固性塑件,甚至橡胶制品的工业生产中。 图13 图13塑料注射成型示意图 注射成型的过程是,将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入加热的料筒中,经加热塑化成熔融状态,由螺杆(或柱塞)施压而通过料筒端部的喷嘴注入模具型腔中,经冷却硬化而保持模腔所赋予的形状,开模取出塑件。 由于注射成型具有成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑件; 对各种塑料均有良好的适应性; 且生产效率高,易于实现全自动化生产等一系列优点,因而注射成型是一种技术经济先进的成型方法。 2. 压缩成型 压缩成型又称压制成型、压缩模塑或模压成型。压缩成型技术主要用于成型热固性塑料制品,也用于热塑性塑料制品的热料冷压; 或将原料放在模内, 图14压缩成型示意图 施以一定的压力,先加热后冷却定型; 还可用于粉料的冷压成型等。压缩成型示意图如图14所示。 1) 热固性塑料压缩成型工艺 先将模具加热并保持在成型温度上,然后开启模具,将原料直接加入压模型腔的加料室,然后以一定的速度和压力将模具闭合,塑料在热和压力的作用下呈黏流态,迅速充满整个型腔,在高温高压下树脂与固化剂等发生化学反应,并逐步交联成体型结构。开启模具取出制品。 原料可以是粉状、粒状、面团状、碎屑状、纤维状等树脂和填料的复合物。 2) 热塑性塑料压缩成型工艺 模具需同时具有加热和冷却两种功能。先将塑料加入模具型腔,逐渐加热施压,塑料转变成黏流态并充满整个型腔后停止加热,开启冷却装置,待塑料冷却到热变形温度以下时开启模具,取出制品。 由于需交替地加热和冷却,故成型周期很长,只适于对塑件有特殊要求的场合。用此法成型的塑件内应力很低,成型面积也可达到很大,此法还适用于熔体黏度很高、注射成型时难以流动的热塑性塑料,如聚酰亚胺、超高分子量聚乙烯等塑料制品。 3) 压缩成型的优缺点 压缩成型的优点是工艺成熟可靠,模具和设备比注射成型投资少,适用于流动性差的塑料和大型制品,且压缩制品的分子和填料取向较注射制品小(对同种塑料同一制品而言),各向性能比较均匀。 缺点是生产效率低、成型周期长、劳动条件差、难以自动化,同时制品尺寸精度较差,特别是施压方向的高度尺寸。压缩模具在操作中所处的条件较注射模具恶劣,寿命也相应较短,一般仅20万~30万次。 3. 压注成型 压注成型又称为传递成型或压铸成型,用于成型热固性塑料制品。模具具有单独的加料室,成型时先将型腔闭合,并预热到成型温度,将热固性塑料加入模具的加料室,利用压柱施压,塑料在高温高压下转变成黏流态并以一定的速度通过浇注系统,进入型腔,经保温保压一段时间塑料交联固化,当达到最佳性能时即开模取出塑件。 4. 挤塑成型 挤塑成型也称挤出成型或挤出模塑。它在热塑性塑料加工领域中,是一种变化多、用途广、占比重颇大的加工方法。挤塑成型是将塑料在旋转的螺杆与料筒之间进行输送、压缩、熔融塑化、定量地通过处于挤塑机头部的口模和定型装置,生产出连续型材的加工工艺。 挤塑成型示意图如图15所示。 挤塑成型原理是将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出,而得到与模口相同几何形状的流体,冷却固化后,得到所要的零件。 图15 图15挤塑成型示意图 在挤塑机头部配以各种不同类型的机头及其相应的定型装置与辅机,便可生产出棒材、管材、各种异型材、板材、片材、薄膜、单丝、纸及金属片的涂层、电线电缆覆层、发泡材料及中空制品等诸多型材和制品。 图16 图16中空吹塑成型示意图 5. 中空吹塑成型 中空吹塑成型工艺是将热塑性的管状或片状的型坯在高弹态时夹在吹塑模具内,用压缩空气充入型坯之中吹胀、冷却使之得到与模具型腔形状相同的制品。中空吹塑成型示意图如图16所示。 中空吹塑模具可用来生产各种塑料瓶子、水壶、提桶、玩具、人体模型、汽车椅背、汽车左右内侧门、啤酒桶、贮槽、油罐等中空塑料制品。 中空吹塑设备包括塑化挤出机、吹塑型坯机头、吹塑模具、供气装置、冷却装置等。目前中空吹塑成型机的自动化程度相当高。从吹塑成型、彩印装饰到灌装工序,全部联成一体化的生产线。 6. 热成型 热成型是以热塑性塑料片材为原料来制造塑件的一种成型方法。成型时,先将裁切成一定尺寸和固定形样的片材夹持在设定的框架上,并将其加热至热弹态,而后凭借施加的压力使其贴近模具型面,从而取得与型面相似的形样,待冷却定型后从模具中取出,经过适当的修整,便成为热成型制品。在此成型过程中所施加的压力,主要是靠片材两面的气压差,但也可借助于机械压力或液压力。 热成型制品的特点是壁薄,用作原料的片材厚度一般只有1~2mm(少数特殊制品用材竟薄至0.05mm),而最终制品的厚度总是比这个数值小。如果需要,热成型制品的表面积可以很大(单个制品面积可达3×9m2)。不过热成型制品均属半壳形(内凹外凸),且其深度有一定的限制。热成型制品不允许有任何侧凹或侧孔,任何必需的侧孔或侧凹,须在成型后加工,通常采用模头切削或冲制而成。 热成型制品生产工艺和设备简单,模具造价低廉,生产效率高,经济效益好。对于几何尺寸和形状要求不甚严格的塑料制品生产,是一种值得优先考虑的成型方法。 1.3塑料制品环境经济性分析 1. 塑料制品经济性分析 塑料集无敌的功能与低廉的成本于一身,已经成为现代生产中无处不在的主要材料,“以塑代钢”“以塑代木”大势所趋。 (1) 塑料来源广泛,品种繁多,原材料价格低廉,生产成本低。通过结构优化与简单化,合适的产品质量要求等可以进一步降低成本。 (2) 塑料易于流动成型,成型过程容易实现自动化,生产效率高。通过一模多腔成型、叠层模具成型、自动转模成型、模内装饰多工艺组合成型、快速开合模、自动化去废料、随型水道冷却、热流道等可大幅提高生产自动化程度和生产效率。 (3) 塑料成型工艺先进,塑料与金属汽车保险杆的工艺方案比较,具有如下四大优点: ①质量轻,省油; ②缓冲保护行人; ③容易成型和造型多变; ④维修方便。 20年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主,用厚度为3mm以上的钢板冲压成U形槽钢,表面镀铬处理,与车架纵梁铆接或焊接在一起,与车身有一段较大的间隙,好像是一件附加上去的部件。随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,追求本身的轻量化。出于多种原因考虑,最终汽车厂家们找到了更好的替代方案——塑料保险杠。 2. 塑料制品环境性分析 塑料工业的蓬勃发展必然带来环境污染,众所周知,普通塑料制品的主要成分是聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等稳定物质及少量添加剂,而以这些原料生产的塑料制品不易分解,现在主要是通过填埋和焚烧处理,塑料废物的处理使得塑料产品饱受争议,“白色革命”变成“白色污染”。 据相关统计,仅塑料袋这一种塑料制品,每年人均使用200个以上,如果通过垃圾填埋,需要100~400年才能降解。因此怎样解决塑料的污染问题,让塑料对环境的可持续发展起到积极的作用是从业者当前面临的最大挑战。同时提高人们的环保意识,尽量少用、重复使用、不用塑料包装,加大塑料分类回收。 目前,全球只有14%的塑料包装得到回收,加上处理中的损耗,最终被有效回收的只有10%。另外30%的塑料包装(按重量计算)的设计归宿就是填埋、焚烧或能量回收。 未来20年塑料需求量还要翻一番,如果我们无法改变废物的处理方式,那就意味着到2050年海里的塑料将比鱼还多。 为解决塑料制品给环境造成的严重污染问题,近年来,人们一直试图研制和完善各种可生物降解塑料。但就目前而言,世界各国生产的可生物降解塑料所使用的原料不一,有的含有纤维素,有的含有淀粉和人造聚合物,还有的含有亚麻、大麻、椰子壳等天然纤维。然而,不管怎样,这些所谓的可生物降解塑料都不能100%降解,而且降解程度和降解所需时间均与周围温度、湿度、土质等有直接关系。同时可降解塑料的成本是普通塑料的2~3倍。 “新塑料经济”是塑料工业在循环经济理论基础上探索出的全新理念,即通过设计恢复和再生工业系统来实现塑料工业的可持续发展。新塑料经济的三个主要目标是: ①通过提高回收、再利用和塑料应用品的降解控制,创造一个有效的塑料用后经济; ②大大减少塑料渗透到自然系统(特别是海洋)和其他负面延展; ③减少循环损失和非物质化,探索和采用可再生来源的原料,逐渐将塑料与化石原料分离。 综上所述,塑料制品经济性好,环境性差。 1.4课程的任务与要求 塑件主要是靠成型模具获得的,其质量好坏与成本高低取决于模具的结构、质量和使用寿命。随着各行各业对大型、复杂、精密、美观、长寿命成型模具需求的日益增长和计算机技术在现代模具工业的广泛应用,模具行业向着理论知识深化、学科知识复合、技术更新活跃的方向发展,这对模具设计工作提出了更高的要求。模具作为重要的工艺装备,其设计、制造和技术开发方面人才的培养已引起国内外普遍重视。“塑料成型工艺与模具设计”课程是模具设计与制造方面人才培养的重要内容,是其人才培养体系的主干课程之一。 本书系统地介绍了塑料成型工艺的基本理论和工艺知识,紧密结合模具技术的新发展,阐述了模具设计的理论、方法和技术。塑料成型加工及其模具技术是一门不断发展的综合学科,不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型机械与设备的革新、成型工艺的成熟而进步,而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。 通过本门课程学习,应达到如下目的: (1) 了解塑料模具的分类及其发展。 (2) 了解聚合物的物理性能、流动特性,成型过程中的物理、化学变化以及塑料组成、分类及其性能。 (3) 掌握塑料成型的基本原理和工艺特点,熟悉成型设备对模具的要求。正确分析成型工艺对塑件结构和塑料模具的要求。 (4) 掌握典型塑料成型模具结构特点与设计计算方法; 通过训练,能够结合工程实际进行模具设计。 (5) 初步掌握运用计算机进行塑料模具设计与分析的能力。 (6) 初步掌握分析、解决现场成型问题的能力,包括初步掌握分析成型塑件缺陷产生的原因和提出解决措施的能力。 “塑料成型工艺与模具设计”是一门实践性很强的课程,其主要内容都是在生产实践中逐步积累和丰富起来的,因此,学习本课程除了要重视基本理论知识学习外,特别强调理论联系实际,进行现场教学、实践教学。教学过程中,应进行4h的实验课程; 课程结束后,应进行2~3周的课程设计,以强化塑料模具的设计能力和技巧。 思考与练习 1. 塑料成型的常见方法及用途有哪些? 2. 塑料模具的重要性及发展方向有哪些? 3. 如何发挥塑料的经济性,改善塑料的环境性? 第2章塑料成型技术基础 塑料是以高分子聚合物(树脂)为主要成分的物质。本章介绍塑料的组成和特性、分类和应用以及塑料的工艺性能和成型性能,使学生了解高分子聚合物热力学性能和工艺特性以及掌握塑料的工艺性能和成型性能。 2.1塑料的组成和特性 2.1.1塑料的组成 塑料主要由以下成分组成。 1. 树脂 塑料的主要成分是树脂。树脂是一种高分子有机化合物,其特点是无明显的熔点,受热后逐渐软化,可溶解于有机溶剂,不溶解于水。树脂分天然树脂和合成树脂两种。从松树分泌出的松香、从热带昆虫分泌物中提取的虫胶、石油中的沥青等都属于天然树脂。天然树脂不仅在数量上,而且在性能上都远远不能满足工业产品的生产需要,于是人们根据天然树脂的分子结构和特性,用化学合成的方法制取了各种合成树脂。 合成树脂既保留了天然树脂的优点,同时又改善了成型加工工艺性和使用性能等,因此在现代工业生产中得到了广泛应用。目前,石油是制取合成树脂的主要原料。常用的合成树脂有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等。 2. 添加剂 在工业生产和应用上,单纯的聚合物性能往往不能满足加工成型和实际使用的要求,因此,需加入添加剂来改善其工艺性能、使用性能或降低成本,并由此构成了以聚合物(树脂)为主体的高分子材料——塑料。在塑料的组成中,树脂也起黏结作用,故也叫黏料。塑料的类型和基本性能(如名称、热塑性或热固性,物理、化学及力学性能等)取决于树脂。塑料中常用的添加剂及作用如下所述。 (1) 增塑剂,指能改善树脂成型时的流动性和提高塑件柔顺性的添加剂。其作用是降低聚合物分子之间的作用力。如普通聚氯乙烯只能制成硬聚氯乙烯塑件,加入适量增塑剂后,可以制成软聚氯乙烯薄膜或人造革。 对增塑剂的要求是: 与树脂有较好的相容性,性能稳定,挥发性小; 不降低塑件的主要性能,无毒、无害、成本低。常用的增塑剂有甲酸酯类、磷酸酯类和氯化石蜡等。 增塑剂的使用应适量,过多会降低塑件的力学性能和耐热性能。 (2) 稳定剂,指能阻缓塑料变质的物质。其添加的目的是阻止或抑制树脂受热、光、氧和霉菌等外界因素作用而发生质量变异和性能下降。对稳定剂的要求是: 能耐水、耐油、耐化学药品,并与树脂相溶; 在成型过程中不分解,挥发小,无色。常用的稳定剂有硬脂酸盐、铅的化合物及环氧化合物等。稳定剂可分为光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂等。 (3) 固化剂,指能促使树脂固化、硬化的添加剂,又称硬化剂。它的作用是使树脂大分子链受热时发生交联,形成硬而稳定的体型网状结构。如在酚醛树脂中加入六亚甲基四胺,在环氧树脂中加入乙二胺、顺丁烯二酸酐等固化剂,均可使塑料成型为坚硬的塑件。 (4) 填充剂,又称填料,是塑料中一种重要但并非必要的成分。在塑料中加入填充剂可减少贵重树脂含量,降低成本。同时,还可起到增强作用,改善塑料性能,扩大使用范围。 例如: 在酚醛树脂中加入木粉后,既克服了它的脆性,又降低了成本; 在聚乙烯、聚氯乙烯等树脂中加入钙质填充剂后,可成为刚性强、耐热性好、价格低廉的钙塑料; 在尼龙、聚甲醛等树脂中加入二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯后,其耐磨性、抗水性、耐热性、硬度及机械强度等会得到改善。用玻璃纤维作塑料填充剂,能大幅提高塑料的机械强度。 对填充剂的一般要求是: 易被树脂浸润,与树脂有很好的黏附性,本身性质稳定,价格便宜,来源丰富。填充剂按其形态有粉状、纤维状和片状三种。常用的粉状填充剂有木粉、大理石粉、滑石粉、石墨粉、金属粉等; 纤维状填充剂有石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属须等; 片状填充剂有纸张、麻布、石棉布、玻璃布等。填充剂的组分一般不超过塑料组成的40%(质量分数)。 (5) 着色剂,在塑料中加入有机颜料、无机颜料或有机染料时,可以使塑件获得美丽的色泽,提高塑件的使用品质。对着色剂的要求是: 性能稳定,不易变色,不与其他成分(增塑剂、稳定剂等)起化学反应,着色力强; 与树脂有很好的相容性。日常生活用塑料制品应注意选用无毒、无臭、防迁移的着色剂。 有些着色剂兼有其他作用,如本色聚甲醛塑料用炭黑着色后可防止光老化; 聚氯乙烯用二盐基性亚磷酸铅等颜料着色后,可避免紫外线的射入,对树脂起着屏蔽作用,因此,它们还可提高塑料的稳定性。在塑料中加入金属絮片、珠光色料、磷光色料或荧光色料时,可使塑件获得特殊的光学性能。 塑料添加剂除上述几种外,还有润滑剂、发泡剂、阻燃剂、防静电剂、导电剂和导磁剂等,塑件可根据需要选择适当的添加剂。 2.1.2塑料的特性 塑料特性包括使用性能、加工性能和技术性能,其中技术性能是物理性能、化学性能、力学性能等的统称。塑料品种繁多,性能、用途也各不相同,其主要特性如下所述。 1. 密度小、质量轻 塑料的密度大约是铝材的1/2,钢材的1/5。塑料质量轻的这一特点,对于需要全面减轻自重的车辆、飞机、船舶、建筑、宇航工业等具有特别重要的意义。由于质量轻,塑料还特别适合制造轻巧的日用品和家用电器零件,在日用工业中所用的传统材料,如金属、陶瓷、玻璃、木材等正逐步被塑料所代替。 2. 电绝缘、绝热、隔声性能好 塑料具有优良的电绝缘性能和耐电弧性,常用塑料的电阻通常在1014~1016Ω范围之内。大多数塑料都有较高的介电强度,无论是在高频、还是在低频; 在高压、还是在低压下,绝缘性能都十分优良。且耐电弧性好,介电损耗极小,所以被广泛用于电机、电器、电子工业中做结构零件和绝缘材料。 塑料的热导率比金属低得多,一般为0.17~0.35W/(m·℃); 而钢的热导率为46~