任务引入

（1）某企业一塑件壳体如图1-1所示，工作环境温度变化小，不受太阳的照射，要求材料具有足够的强度，耐腐蚀，绝缘性好，数量20万，脱模斜度30'，未注圆角R3，塑件表面无变形和裂纹。要求确定塑料材料以及该材料的相关工艺性能。

（2）某企业一塑件防护罩如图1-2所示，要求材料具有足够的强度，耐腐蚀，绝缘性好，生产批量50万件，脱模斜度30'，未注圆角R3，塑件表面无变形和裂纹。要求确定塑料材料以及该材料的相关工艺性能。

1.1.1 塑料的概念

塑料是以天然或合成的高分子化合物为主要成分，添加适量的高分子助剂如填料、稳定剂、增塑剂、着色剂等再经成型加工，获得制品，并能在常温下保持其形状不变的材料。

塑料属于有机高分子材料。其基本组分天然或合成树脂的性能决定了塑料的类型和主要性能。树脂是高聚物，其分子由许多单体单元构成，这些单体单元称为链节。树脂的一个分子中可以包括数百、数千、数万甚至数十万个链节，因此树脂的相对分子质量（分子量）可以为数万、数十万至数百万。这些链节相互连接构成很长的链状分子。热固性塑料固化后，树脂的每个链状分子之间能以化学键相连，构成三维的网状结构大分子。

树脂的一个大分子中所含链节数称为聚合度。一种树脂的大分子中，聚合度会有很大差别，使相对分子有较大质量差别，这一特性称为相对分子质量的多分散性。这是由于生成树脂时，单体之间发生反应时，分子链的增长是一个随机过程，又受多种复杂因素影响，使各个大分子的链长有颇大差别。因此，树脂的相对分子量总是用平均值来表示。同一种树脂，平均相对分子质量相同，相对分子质量的分散性可能会有差别。平均相对分子质量和相对分子质量分散度对树脂的许多性能有影响，从而对塑料的许多性能，特别是力学性能，例如拉伸和冲击强度、弹性、流动性等都有重大影响。平均相对分子质量越大，力学性能越好，流动性越差。平均相对分子质量相同，相对分子质量分散性越小，力学性能越好。

根据需要，树脂中可以加入称为助剂的其他成分，成为塑料配料，可改善或调节塑料性能。常用的助剂有填料、增塑剂、润滑剂、着色剂、抗氧剂、光稳定剂、固化剂，泡沫塑料中还需加入发泡剂等。并非所有塑料配料中都必须加入上述各种助剂，而是根据塑料的预定用途和树脂的基本性能有选择地加入某些助剂，也有不加助剂以纯树脂形式使用的塑料。

不同塑料品种之间，由于树脂主链化学组成和结构、化学组成和排列规律（构型）的不同有较大差别，即使以同一树脂为基础的塑料，如果所含助剂品种、数量不同，性能亦有很大不同，这使得塑料的品种、品级出现了多样性，性能和应用范围有很大差别。

1.1.2 塑料的分类

塑料在一定温度和压力下，能塑化流动并成型为一定形状和尺寸、经过冷却凝固（热塑性塑料）或固化交联（热固性塑料）成为能够保持这种形状和尺寸的制品。塑料是有机高分子材料中的一个重要分支，品种多，产量大，用途广。对于品种繁多的塑料，可以按以下方法分类。

1.按受热时的行为分类

1）热塑性塑料

加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，能够反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、丙烯酸类塑料、其他聚烯烃及其共聚物、聚砜、聚苯醚、氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链结构的，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动，冷却变硬的过程是物理变化。

2）热固性塑料

第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应-交联固化而变硬，这种变化是不可逆的。此后再次加热时，已不能变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这类材料称为热固性塑料。

热固性塑料树脂分子结构是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔融，而且在溶剂中也不能溶解，成为不熔不溶的塑料。酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、环氧、不饱和聚酯、有机硅等塑料都是热固性塑料。

2.按树脂合成时的反应类型分类

按塑料中树脂合成时的反应类型，可将树脂分为聚合型树脂和缩聚型树脂，相应的塑料分别称为聚合型塑料和缩聚型塑料。

1）聚合型塑料

树脂由聚合反应制得。这种树脂一般是由含有不饱和键，主要是双键的单体，借双键打开生成的。反应过程中无低分子产物释出。聚烯烃、聚卤代烯烃、聚甲醛、丙烯酸类塑料都属于聚合型塑料。聚合型塑料都是热塑性塑料。

2）缩聚型塑料

树脂由缩聚反应制得。这类树脂一般是含有某种官能团（最少含有两个官能团）的单体，以官能团之间的反应使单体连接起来而形成。聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、酚醛、环氧、氨基塑料等都是缩聚型塑料。缩聚型塑料的部分品种为热固性塑料，另一些是热塑性塑料。

3.按塑料中树脂大分子的有序状态分类

1）无定形塑料

树脂大分子的排列是无序的。这种塑料，由于树脂分子链的结构特点，或因热力学原因，或成型过程工艺条件范围的限制，分子链不会产生有序的整齐堆砌形成结晶结构，而呈现无规则的随机排列。在纯树脂状态，这种塑料是透明的。

2）结晶型塑料

树脂大分子排列呈现出三向远程有序。在从熔融状态冷却变为制品的过程中，树脂的分子链能够有序地紧密堆砌产生结晶结构。一般所谓的结晶型塑料，实际上都是半结晶的，不像低分子晶体（如NaCl）那样能产生百分之百的结晶度。树脂大分子链排列呈现出无定形相与结晶相共存的状态。成型条件对结晶度和晶态结构有明显影响，从而对制品性能有明显影响。结晶结构只存在于热塑性塑料中。

4.按性能和应用范围分类

按性能和应用范围，可将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。

1）通用塑料

通用塑料是指产量大、价格低、来源广、应用领域广泛的塑料。通用塑料一般具有良好的加工工艺性，能应用多种工艺，加工多种用途制品。通用塑料一般不具有突出的综合力学性能和耐热性，不适于承载要求较高的结构件和在较高温度下工作的耐热件。但各种通用塑料都有各自的某些优异性能，使其具有广泛的用途。聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料合称五大通用塑料。其他聚烯烃、乙烯基塑料及其共聚物与改性材料、丙烯酸塑料、氨基塑料等也都属于通用塑料。

2）工程塑料

一般指那些具有突出力学性能、耐热性，或优异耐化学试剂、耐溶剂性，或在变化的环境条件下可保持良好绝缘介电性能的塑料。工程塑料一般可以作为承载结构件，升温环境下的耐热件和承载件，以及升温条件、潮湿条件、大范围的变频条件下的介电制品和绝缘用品。工程塑料的生产批量小，价格也较昂贵，用途范围相对狭窄，一般都是按某些特殊用途生产一定批量的材料。现有的工程塑料主要品种有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、ABS、PET、PBT、聚砜、聚苯硫醚、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟塑料、超高分子量聚乙烯、环氧塑料和不饱和聚酯等。

3）特种塑料

具有某种特殊功能，适于某种特殊用途的塑料，例如用于导电、压电、热电、导磁、感光、防辐射、光导纤维、液晶、高分子分离膜、专用于摩擦磨损用途等的塑料。

特种塑料又称功能塑料。特种塑料的主要成分是树脂，有些是专门合成的特种树脂，但也有一些是采用上述通用塑料或工程塑料用树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能的。

1.1.3 塑料名称与代号

塑料的中、英文名称往往都很长，特别是一些共聚型塑料，应用和书写起来颇感不便。若用其化学命名的英文全称编写大写字母表示，就可大大简化，不仅书写与应用方便，又便于国内、国际间的技术交流。常用塑料的缩写代号与英文全称对照列入本书附录A中。

1.1.4 塑料的工艺特性

塑料在性能上与传统的金属材料明显不同，这种不同表现在承载能力、耐热性、加工工艺性和其他性能方面，塑料材料具有各自的特点。

1.强度和刚度

与金属相比，塑料的强度和刚度绝对值都比较小。未增强的塑料，通用塑料的拉伸强度一般在20～50MPa，工程塑料一般在50～80MPa，很少有超过100MPa的品种。经玻璃纤维增强后，许多工程塑料的拉伸强度可以达到或超过150MPa，例如，增强聚芳砜可达190MPa，增强聚醚酮可达140～160MPa。若用碳纤维或其他高强纤维增强，强度还会有所提高，但一般仍明显低于金属材料。碳钢的拉伸强度高限可达1300MPa，高强钢可达1860～2000MPa，铝合金拉伸强度在165～627MPa之间。二者相比，塑料拉伸强度绝对值一般约低数倍至一个数量级。塑料的弹性模量在（0.48～14）×103MPa之间，金属弹性模量在（0.7～2.8）×105MPa之间。二者相比，绝对值相差112个数量级。

塑料密度通常较小，一般在0.9～1.5g/cm3之间，有少数塑料略低或略高于这一范围，而金属的密度除铝是2.7g/cm3以外，作为结构材料的多种金属品种都在7～8g/cm3之间，某些品种还大于这一数值。但塑料的比强度、比刚度（分别是强度、刚度绝对值与密度之比）却不一定低于金属。事实上，作为结构材料使用，比强度、比刚度最高的材料是高性能增强塑料。例如，石墨/环氧增强塑料比强度是92，硼/环氧增强塑料是72，而高强度钢仅为24.2。一般而言，多数塑料的比强度与金属在同一数量级，比刚度低于金属数倍至一个数量级，但某些结构泡沫塑料，比刚度可与金属媲美。用高模量增强剂增强后，某些塑料的比刚度可以超过金属。

2.韧性

韧性标志着材料对外加能量吸收能力的大小，韧性良好的材料在承载时，可充分吸收能量产生弹性和塑性变形而不断裂。工程上对材料韧性的衡量尺度是冲击强度和断裂伸长率，冲击强度愈高，断裂伸长率愈大，材料韧性愈好。

不同塑料品种的韧性有很大差别。树脂分子链的柔顺性是决定材料韧性的重要因素，分子链愈柔顺，分子链愈容易解缠而迅速响应外加载荷，材料就会表现出良好的韧性。刚硬的无柔性分子链，对于迅速施加的载荷，分子链不易解缠，就会产生脆性破坏。加载速率和环境温度对塑料韧性有明显影响，加载速率愈快，材料韧性愈低，在一定范围内提高温度，会改善材料韧性。试样带有缺口，由于缺口处的应力集中，在冲击载荷下缺口处处于三轴拉应力状态，不产生引起塑性变形的剪应力，使材料韧性明显降低。

3.蠕变和应力松弛

塑料是有机高分子材料，具有粘弹性，长时受载行为与短时受载时有明显差别，主要表现是蠕变和应力松弛。

蠕变是指当塑料受到一个恒定载荷时，先会产生一个与上述应力应变曲线相应的应变，随着时间增长，应变会缓慢地持续增大。所有塑料都会不同程度地产生蠕变，分子链刚硬，分子链间作用力大的塑料，特别是分子链间具有交链的塑料，抗蠕变性就好。蠕变与载荷大小及环境温度也有关，增大载荷、提高温度会使蠕变增大。作为承载结构件时，必须考虑蠕变对塑件承载能力和尺寸稳定性的影响。

应力松弛是指在恒定的应变条件下，塑料的应力会随时间而逐渐减小。认识塑料的应力松弛现象具有重要的实际意义。塑件作为螺纹紧固件，往往由于应力松弛使紧固力变小甚至松脱，带螺纹的塑料密封件也会因应力松弛失去密封性。设计人员应针对这些情况，选用应力松弛较小的塑料或采用相应的防范措施。

4.疲劳性能

塑料受到重复或周期性载荷作用时会产生疲劳破坏，破坏形式是力学性能衰减，引起裂纹，最终会导致结构完全破坏。在某应力水平作用下，塑料的疲劳寿命定义为使试样破坏所需要的应力作用次数。应力水平愈低，疲劳寿命愈长。在很低的应力水平下，材料不会产生疲劳破坏。将材料能够无限次受载（一般规定是107～108 次）而不被破坏的最大应力水平称为材料的疲劳极限。对于大部分塑料，疲劳极限仅是静拉伸强度的20%～35%。

塑料的疲劳性能在塑料齿轮、活页、连杆、管件、振动机械的塑料件中，以及承受周期性应力的压力容器中都十分重要，应选用耐疲劳性较优的塑料。塑料疲劳的根本原因是由于具有粘弹性，存在着较大的内摩擦作用。在周期性应力作用下，分子链变形总是落后于应力，致使材料内部产生大量摩擦热，材料表面又不足以使热量迅速散失（导热系数小），引起温升。温升常常引起材料内部软化或熔融，或引起结晶型塑料晶相的再结晶，链折叠点的断链等。

5.塑料可加工性能

1）流动性

热塑性塑料的流动性的大小，通常可用熔体流动指数和螺旋流动试验值表示。熔融指数（MFI）是将塑料在规定温度下使之熔融并在规定压力下从一个规定直径和长度的仪器口模中挤出，在10min内挤出的材料克数，见图1-3。

熔融指数数值愈大，材料流动性愈好。而螺旋流动试验值是将被测塑料在一定温度和压力下注入如图1-4所示的标准阿基米德螺旋线模具流道中，测量所能达到的流动长度，单位为cm。所有塑料都是在熔融塑化状态下成型加工的，流动性是塑料材料加工为制品的过程中所应具备的基本特性，它标志着塑料在成型条件下充满模腔的能力。流动性好的塑料容易充满复杂的模腔，获得精确的形状。

塑料的流动性与树脂的相对分子质量及其分布有关，相对分子质量小，分布宽，熔体流动指数高，表明其流动性好；反之流动性差。熔融指数可用于定性地表示相对分子质量的大小，成为热塑性塑料规定品级的重要数据。同一品种的塑料材料，规定出各种不同的熔融指数范围，以满足不同成型工艺的要求。例如，注塑级的塑料就比挤塑和中空吹塑用料应具有较大的熔融指数。

热固性塑料的流动性表示方法与热塑性塑料类似，但又不完全相同，最常用的表示方法有两种，一种是拉西格流动性，另一种是螺旋流动长度。拉西格流动性是在规定温度和压力下，用将塑料从规定口径和长度的流动仪（称拉西格流动仪，见图1-5）中在规定时间内所挤出的长度（毫米数）表示，这一数值愈大，材料流动性愈好。螺旋流动长度是将塑料装入一个标准的传递模加料室中，标准模的型腔是螺旋状，在规定的温度、压力和时间内，在柱塞的挤压下，塑料通过浇注道被挤入螺旋状型腔的长度就是该塑料的螺旋流动长度，该数值愈大，流动性愈好。

流动性对塑件形状、模具设计和成型工艺都有很大影响。流动性小，将使充填不足，不易成型，且成型压力大；流动性大，易使溢料过多，型腔填充不密实，塑件组织疏松，易黏模，脱模及清理困难，硬化过早。因此，选用塑料流动性必须与塑件要求、成型工艺及成型条件相适应，模具设计时也应根据流动性来考虑浇注系统、分型面及进料方向等。

2）收缩性

塑料制品生产过程中要采用各种模具以获得各种形状和尺寸的制品。塑料制品在模具中经冷却定形或固化变硬获得确定形状从模具中脱出后，尺寸缩小的性质称为收缩性。收缩性用收缩率表示。收缩率定义为

式中 S——收缩率（%）；

LM——模具成型尺寸（mm）；

L——收缩后塑件的相应尺寸（mm）。

若所测得的 LM是模具在工作温度下的成型尺寸，则式（1-1）表示的是实际收缩率；若LM是在室温下测得的，则式（1-1）表示的是计算收缩率。多数情况下，人们测量的是模具室温时的成型尺寸，且设计模具时也是根据塑件图纸中的规定尺寸来计算室温下的模具成型尺寸，故只有计算收缩率才具有工程上的实用意义，在模具设计和塑件生产中普遍采用。

常见的热塑性塑料收缩率见表1-1。

常见的热固性塑料收缩率见表1-2。

成型收缩主要表现在以下几个方面：

（1）塑件的线尺寸收缩。由于热胀冷缩、塑件脱模时的弹性恢复、塑件变形等原因，导致塑件脱模冷却到室温后尺寸缩小。型腔设计时必须考虑予以补偿。

（2）收缩的方向性。成型中由于分子的取向作用，使塑件呈现各向异性，沿料流方向收缩大、强度高，与料流方向垂直则收缩小、强度低。成型时塑件各部位密度及填料分布不均也使收缩不均。由于收缩的不一致，将导致塑件翘曲变形，产生裂纹，尤其在挤出和注射成型时，方向性表现更为明显。模具设计时也要考虑收缩的方向性，按塑件形状和料流方向选取收缩率。

（3）后收缩。塑件成型后，由于成型工艺、模具结构、塑料本身材质等因素会导致塑件存在残余应力。脱模后，应力释放而使塑件再次收缩，这种收缩称为后收缩。通常塑件脱模后10h内变化最大，24h后基本稳定，但最后温度还需经过30～60h。热塑性塑料后收缩比热固性塑料大，挤出成型比压缩成型后收缩大。

（4）后处理收缩。某些塑件按性能和工艺要求，成型后需要进行热处理，处理后也会导致塑件尺寸变化，这种变化叫做后处理收缩。对于高精度塑件，在模具设计时应考虑后处理收缩引起的尺寸误差。

塑料收缩不同于金属、玻璃、陶瓷等材料，其收缩率绝对数值大，收缩率变化范周宽，有后收缩。塑料收缩率受塑料品种、塑件结构、模具结构、成型工艺的影响。可见影响收缩率大小的因素很多，因此收缩率不是一个固定值，而是在一定范围内变化。且收缩率的波动将引起塑件尺寸波动。因此模具设计时应根据以上因素综合考虑选择塑料收缩率，对精度高的塑件应选取收缩率波动范围小的塑料，并留有试模后的修正余地。

3）结晶性

聚合物的结晶是在成型过程中发生的物理变化，对塑件的性能和质量均有较大影响。作为塑料基本组分的树脂，其中有许多品种都可以结晶。一种树脂是否能够结晶取决于分子链结构的规整性，只有具有充分规整结构的树脂才能形成结晶结构。同时结晶结构也与分子链的柔性有关。具有高度规整结构的线型或带轻微支链结构的热塑性树脂才能够结晶，热固性树脂由于具有三维网状结构根本不可能结晶。热塑性树脂中，分子链上含有侧基但侧基在空间以不规则方式排列，或分子链上含有大量支链，或者分子链是由两种单体共聚生成的，而两单体又以随机方式排列，都可大大减小结晶的可能性，或使得材料根本不能结晶。

一种塑料成型为制品时所产生的结晶度和晶粒大小与成型条件，特别是与冷却速率密切相关。因此，制品成型过程中的冷却速率对制品结晶度和晶粒结构有重大影响。冷却速率快时（例如当模温较低时），所得到的制品结晶度低、晶粒小，制品硬度低、韧性好，收缩率也较小；冷却速率慢时（当模温较高时），则正好相反。

结晶意味着分子链已经排列成规整而紧密的结构，分子间力强，所以密度将随着结晶度的增大而提高，力学强度也将随着提高。结晶还有助于聚合物软化温度和热变形温度的提高，结晶度高则体积收缩越大，透明度也会减小或丧失。

在常用的塑料中，聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、各种尼龙等都是比较典型的结晶型塑料，可达到较大的结晶度；PBT、PET、氯化聚醚、聚醚醚酮等，是具有一定结晶度的塑料；通用聚苯乙烯、苯乙烯系共聚物、丙烯酸类塑料都是典型的无定形塑料。

4）取向性

链状大分子具有很大的长径比，可以达到数百、数千、数万甚至数十万，这样的分子在外力作用下，聚合物的高分子及其链段或结晶聚合物的微晶粒子在应力作用下形成的有序排列叫做取向。

材料在一个方向上受外力作用产生单轴取向，所有取向的分子都沿一个方向排列。若材料受互相垂直的两个方向外力作用，则会产生双轴取向，一部分分子链沿一个方向平行排列，另一部分分子链沿同一平面内的另一方向平行排列，即所有取向的分子链都沿着两个力所组成的平面平行排列，但在平面内各分子链排列可能仍然是无序的。

分子链的取向单元包括链段取向和整链取向两种。链段取向在高弹态下就能发生，链段取向时，链段沿外力场方向平行排列，但整个分子链可能仍是随机排列的。整个分子链的取向只能在黏流状态下进行。无论链段取向还是整链取向，都是热力学上的非平衡状态，当外力解除后，都会由于分子的热运动使链段或整链重新处于随机状态，称为解取向。只有当取向后的链段或分子链被迅速冷却到玻璃化温度时，取向才能被保留下来。这种被“冻结”的取向也只有相对的稳定性，也会很缓慢地解取向，随材料温度提高，解取向会迅速进行。

塑料熔融加工过程中，例如注射和挤出中，都会产生分子链的取向。取向对制品带来的影响是产生性能的各向异性，取向方向的强度、模量等明显增大，垂直于取向方向的强度、模量等明显减小，这是因为在取向方向上分子链的各原子是以化学键相结合，而垂直于取向方向上各分子链之间的作用力是范德华力。取向还会造成制品两个方向收缩率、折射率等的不同。在注射制品生产过程中，常常利用取向来改善制品某个方向的力学性能。取向也会对制品带来不利影响，会使制品在工作过程中由于解取向的进行而改变尺寸，产生变形甚至产生裂纹等（在垂直于取向方向）。针对这种情况，在制品成型后，应预先进行必要的处理（如热处理等），创造出使已取向分子解取向的必要条件，避免“冻结”在制品中的分子链取向在制品工作中所带来的上述弊病。

注射、挤出等成型过程中，材料分子链仅产生单轴取向。单轴取向在塑料单丝、纤维和薄膜生产中得到最充分的应用，用于提高单丝、纤维长度方向的强度和薄膜某方向的强度。双轴取向可以改善薄膜平面内各方向的强度，也可以提高有机玻璃板材的强度。

5）吸湿性

吸湿性是指塑料材料从空气中吸收水分的倾向。某些塑料由于树脂分子链含有亲水基团，具有明显的吸湿倾向，例如聚酰胺、酚醛塑料等。凡树脂分子链中含有极性基团的塑料，都会使材料产生吸湿性。塑料中的稳定剂、增塑剂、填料等助剂若含有亲水基团、极性基团等，也会增大材料的吸湿性。

塑料从空气中吸湿的速率还与材料的比表面有关。塑料材料的供料状态大都是颗粒状（热塑性塑料）、细粉状（热固性塑料压塑粉、某些热塑性塑料树脂粉），具有较大比表面，从空气中吸湿速率较快。长期储存的塑料很容易达到吸湿平衡，含有较多水分，成型前必须进行充分干燥，否则会在制品成型时出现表面银丝、内部气泡等缺陷，对某些塑料还会产生水解降解等，引起力学性能下降。

塑料制品吸湿对制品性能也会带来影响，吸入制品内部的水分往往起增塑剂作用，使材料模量明显减小，力学性能改变，吸湿明显的塑料对塑件尺寸也有影响。吸湿后的制品电性能会明显降低。用于电绝缘和介电方面的塑料制品，应选用吸湿性小的塑料。

1.1.5 塑料的成型工艺

塑料的种类很多，其成型方法也很多。主要的成型方法有注射成型、挤出成型、压缩成型、压注成型、中空吹塑成型等。此外还有热成型、搪塑成型、压延成型、泡沫材料成型、冷压烧结成型等方法。

1.注射成型

注射成型又称注塑成型、注射模塑，是热塑性塑料的一种主要成型方法。几乎所用的热塑性塑料都可用此法生产，还有部分热固性塑料也可用注射法加工。

注射成型是将颗粒状或粉末状塑料从注射机料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为黏流态，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入闭合的模具型腔中，经过一定时间保压冷却定型，获得与模具型腔几乎一致形状的塑件，然后开模取出制件。完成了一个注射工作循环，然后进入下一轮成型。

注射成型可加工各种形状的塑料制品，特点是成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑件，且生产效率高，易于实现自动化生产，应用广泛。但注射成型设备及模具制造费用高，不适合单件及批量较小的塑件生产。

2.挤出成型

挤出成型又称挤出模塑，在热塑性塑料加工中用途广泛，所占比例很大。挤出成型主要用于生产连续的型材，如管、棒、板、丝、薄膜、电线电缆等，此外还可用于中空塑件型坯、挤出造粒等方面。

挤出成型是将粒状或粉状的塑料加入挤出机料筒中，经外部加热器加热和螺杆料筒剪切摩擦生热，使塑料成为熔融的黏流态，并借助螺杆的旋转推动使熔料通过具有一定形状和尺寸的机头口模，成为与口模形状相似的连续体，经冷却凝固得到连续的塑料制品。

3.压缩、压注成型

压缩、压注成型是加工热固性塑料的主要方法，这两种工艺基本相同，所用设备及模具结构也相似。压缩成型是将松散状或压锭的塑料直接加入已加热的模具型腔中，塑料受热软化熔融，并在压力下充满模腔，塑料中的高分子产生交联反应，最终固化定型获得制品。压注成型则是将松散状或压锭的塑料加入压注模具上的加料室内，并使塑料受热熔融成为黏流态，在柱塞压力作用下，经过浇注系统注入闭合的模腔中，在模腔中受热受压进行交联固化，最后定型获得制品。

4.中空吹塑成型

塑料中空吹塑成型是一种常见的热塑性塑料制品成型方法。成型时，首先将用挤出或注射成型所得的半熔融态的管坯（型坯）置于一定形状的吹塑模具中，再向管坯中通入压缩空气将其吹胀，经冷却定型后脱模而得到中空塑料制品。

塑料中空吹塑成型制品用途很广，主要用于各种包装，如食品、化工、医药和各种液体的包装。其成型工艺简单、生产效率高、制品质量好。国内外中空吹塑成型方法及其设备发展速度很快，该方法加工的塑料原料占总原料的比例为20%左右。

1.1.6 塑料原材料的选用

塑料成型原料的选用要综合考虑用途、使用环境、成型加工难易程度、成本等多方面的因素。

1.一般结构零件用塑料

一般结构零件，如罩壳、支架、连接件、手轮、手柄等，对强度和耐热性能要求较低，但批量大，要求有较高的生产率和低廉的成本，有时还要求外观漂亮。这类零件通常选用改性聚苯乙烯、低压聚乙烯、聚丙烯、ABS等。其中，前三种材料经过玻璃纤维增强后能显著地提高机械强度和刚性，还能提高热变形温度。由于ABS具有良好的综合性能，在精密的塑件中被普遍使用；有时为了达到某一项较高性能指标，也采用一些较高品质的塑料，如尼龙1010和聚碳酸酯。

2.耐磨损传动零件用塑料

耐磨损传动零件，如各种轴承、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、齿条、辊子、联轴器等，要求有较高的强度、刚度、韧性、耐磨损、耐疲劳性及较高的热变形温度。这类零件广泛使用的塑料为各种尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯，其次是氯化聚醚、线性聚酯等。其中MC尼龙可在常压下快速聚合成型，用来制造大型塑件；各种仪表中的小模数齿轮可用聚碳酸酯制造；而氯化聚醚可用于腐蚀性介质中工作的轴承、齿轮以及摩擦传动零件与涂层。

3.自润滑零件用塑料

减小摩擦自润滑零件，如活塞环、机械运动密封圈、轴承和装卸用的箱柜等，一般受力较小，对机械强度要求不高，但运动速度较高，要求具有低的摩擦因数。这类零件通常选用的材料为聚四氟乙烯和各种填充的聚四氟乙烯，以及用聚四氟乙烯粉末或纤维填充的聚甲醛、低压聚乙烯等。

4.耐腐蚀零部件用塑料

塑料一般要比金属耐腐蚀性好。但如果要求既耐强酸或强氧化性酸，同时又耐碱，则首推各种氟塑料，如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚三氟乙烯及聚偏氟乙烯。氯化聚醚既有较高的力学性能，同时又具有突出的耐腐蚀特性，对于耐蚀零部件，这些塑料都优先采用。

5.耐高温零件用塑料

一般结构零件、耐磨损传动零件所选用的塑料，只能在80～120℃的温度下工作；当受力较大时，只能在60～80℃的温度下工作。能适应工程需要的新型耐热塑料，除了各种氟塑料外，还有聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺、芳香尼龙等，它们大都可以在150℃以上，有的还可以在260～270℃下长期工作。

1.1.7 常用塑料的特性

1.聚乙烯（PE）

1）基本特性

聚乙烯（PE）结晶度高，外观呈乳白色蜡状固体粉末，密度为0.91～0.96g/cm3。它是目前产量最大、应用最为广泛的一类热塑性塑料。其化学性能稳定，吸水性小，气体渗透性低，介电性高；无色、无毒、无味、原料易得、价廉，适宜各种成型工艺，且加工容易；广泛应用于食品、工农业、化学、电器电子、医药卫生、家庭日用等生产生活各个领域。常用的聚乙烯有以下三种。

低密度聚乙烯（LDPE），又称高压聚乙烯，其加工容易，性能一般，常用作包装材料，日用、农用塑料制品。

高密度聚乙烯（HDPE），又称低压聚乙烯，其强度和耐热性比前者好，在工农业和日用方面应用广泛。

线性低密度聚乙烯（LLDPE），性能和应用介于上述二者之间，密度较低而性能较好。

2）工艺特性

聚乙烯熔体属于非牛顿流体，其剪切速率与剪切应力之间呈非线性关系，且具有假弹性材料的特点，当所施加的应力释放后有一定程度的弹性回复。在注射成型时，注射压力的变化对熔体流动性的影响比料筒温度明显，这在成型中十分重要，但过高的剪切速率易使聚乙烯熔体出现破裂现象。

纯聚乙烯抗热氧化性较差，在不和氧接触的情况下分解温度可达300℃以上，而一旦接触到氧，超过50℃时就有被氧化的倾向。氧化后聚乙烯色泽变黄，物理机械性能下降，电气性能劣化。作为塑料使用的聚乙烯均添加了适量的抗氧化剂。

聚乙烯吸水性较低，可不进行加工前的干燥处理。收缩率大且方向性明显，制品易翘曲变形，须注意模具设计和成型工艺的合理性。

3）制品及模具

聚乙烯制品的壁厚与熔体流动性有关，其流动性又随密度不同而变化，在选择制品壁厚时需充分考虑流动比，低密度聚乙烯的最大流动长度与壁厚之比（简称流动比）为280 : 1，高密度聚乙烯的流动比为230 : 1。聚乙烯收缩率对制品壁厚选取也有一定影响，收缩率大，制品壁厚也大。从利于熔体流动，减少制品收缩方面考虑，聚乙烯注射制品壁厚应不小于0.8mm，一般可在1～3.5mm之间选取。

在注射模具设计时，为防止收缩不均、方向性明显所引起的翘曲与扭曲问题，以及对制品性能的影响，应注意浇口位置的选择。聚乙烯质软易脱模，对于侧壁带有浅凹槽的制品，可强制脱模。模芯部分沿脱模方向设置脱模斜度25＇～45＇，模腔部分为20＇～45＇。

2.聚丙烯（PP）

1）基本特性

聚丙烯（PP）属结晶性高聚物，常温下为白色蜡状固体，外观类似于高密度聚乙烯，但比高密度聚乙烯轻和透明，无臭、无味、无毒，密度为0.90～0.91g/cm3。具有耐腐蚀、耐高温、机械强度高等优点。其缺点主要是耐寒、耐氧化性差些，成型收缩性大，可进行共聚、共混、引入添加剂改性。广泛应用于医药、食品、化工、日用品等领域。

2）工艺特性

聚丙烯为结晶性高聚物，结晶度达50%～70%，熔点明显，熔点温度为164～170℃。热稳定性好，分解温度可达300℃以上，与氧接触在260℃左右开始分解。

熔体流动性比聚乙烯好，熔体黏度随着注射温度和压力的上升而下降的程度比高密度聚乙烯明显，其中压力对熔体黏度的影响比温度要显著。熔体弹性较大且冷却凝固速度快，易产生内应力，同时成型收缩率较大（1%～2.5%）并具有各向异性，在制品和模具设计时须加以注意。

聚丙烯的折叠性能格外突出，可经受上百万次的弯折而不破坏。利用这一特性制作的塑料铰链，可简化制品结构。其折叠性能在很大程度上取决于模具结构的合理性，在模具设计时应注意。

3）制品及模具

制品壁厚选择应充分考虑熔体充模的特性。聚丙烯熔体流动比为250 : 1，流动性较好，且成型收缩也会对制品壁厚选取产生影响。通常壁厚在0.9～4.0mm范围选择。制品壁厚尽可能均匀，转角处避免尖角，应圆弧过渡。对于薄而平直的制品，为避免收缩各向异性导致翘曲变形，可开设加强筋或采用沿口卷边等办法。

在注射模具设计时，考虑聚丙烯的收缩，制品脱模斜度在30＇～1°之间，而复杂形状或带有孔、字母及花纹的制品可取1.5°～2°的斜度。对于塑料铰链制品模具，浇口选择时应保证熔体流动方向垂直于铰链的轴线。对于多模腔模具，浇口位置应开设在靠近铰链一侧，避免在铰链区域出现熔接痕。因聚丙烯流动性好，熔体充模时易出现排气不良现象，故应适当设置排气槽。

3.聚氯乙烯（PVC）

1）基本特性

聚氯乙烯（PVC）塑料是白色或淡黄色坚硬粉末，密度约为1.40g/cm3，纯聚合物吸湿性不大于0.05%，增塑后吸湿性增大，可达0.5%，纯聚合物的透气性和透湿率都较低。聚氯乙烯是目前世界上产量最大的热塑性塑料之一。聚氯乙烯具有热稳定性好、介电性高、耐油、不易燃烧、一定的机械强度和价廉等优点，广泛应用于化工、农业、电气、建筑及日常用品等各领域。

聚氯乙烯塑料通常加入了多种助剂。不含增塑剂或含增塑剂不超过5%的聚氯乙烯称为硬聚氯乙烯。增塑剂加入量较大则材料变软，称为软聚氯乙烯。

2）工艺特性

聚氯乙烯为无定形高聚物，没有明显的熔点，60℃以上开始变软，100～150℃呈粘弹态，150℃以上成为黏流态，分解温度较低，很少超过200℃，分解时有腐蚀及刺激性气体溢出。

聚氯乙烯受温度的影响极易生成氯化氢，氯化氢的生成对树脂有自催化作用，导致树脂变色分解，其热稳定性较其他热塑性塑料差，且温度和时间都有导致其分解的倾向。成型时需严格控制成型温度。可加入稳定剂降低其分解倾向。

硬聚氯乙烯流动性较差，因此注射成型时要在极短时间内充满模腔较为困难，需要较大注射压力，同时为避免出现熔体破裂现象，成型中采用低速高压工艺。为防止溢出的氯化氢损害设备，应注意对设备做好防腐工作。

3）制品及模具

对硬聚氯乙烯制品，在设计时尽可能保证壁厚均匀，避免出现收缩不均，导致翘曲、内应力、裂纹等缺陷。考虑到其流动比约100 : 1 及制品的复杂性，应注意壁厚不可太薄，否则制品刚性不够，且充模困难。壁厚应不低于1.2mm，大都在1.5～5.0mm之间。

在注射模具设计时，考虑到收缩率在0.6%～1.5%之间，脱模斜度为1～1.5°。为防止氯化氢气体腐蚀模具，应对模具的流道、型腔等与熔体接触部分进行镀铬或氮化等防腐处理。

4.聚苯乙烯（PS）

1）基本特性

聚苯乙烯（PS）无色、无臭、无味，呈透明性刚硬固体，密度在1.04～1.065g/cm3 之间，制品掷地时有金属般响声。聚苯乙烯是最早工业化的塑料品种之一。它具有良好的透明性，耐水、耐光、耐化学性好、吸湿性低、电气性能优良，价廉、容易染色、易于成型等优点，因此广泛用于各种仪器仪表、照明、装饰、光电元件、家庭日用、玩具等多领域。

为改善聚苯乙烯脆性易裂、机械强度差，耐热性低的缺点，可对其进行改性。其改性品种有高抗冲聚苯乙烯（HIPS）、ABS、MBS、AS等。

2）工艺特性

聚苯乙烯属无定形高聚物，无明显熔点，熔融温度范围宽且热稳定性好。95℃左右开始软化，120～180℃之间成为流体，300℃以上出现分解。聚苯乙烯的比热容低，加热流动和冷却固化速度快，熔体黏度适中，且流动性较好，易于成型。

注射成型时，料筒温度的提高和注射压力的增加，对聚苯乙烯熔体的流动性均有较明显的增长，因此，在成型过程中可通过料筒温度或注射压力的改变，达到改善熔体流动性的目的。

制品内应力大，易碎裂是聚苯乙烯成型加工中最大的难题。这与材料本身分子量分布不均，低分子物残留过多，分子链呈刚性质脆，收缩不均等因素有关，还与模具及制品设计、成型工艺等有关。

3）制品及模具

制品设计应注意到聚苯乙烯的热膨胀系数与金属相差较大，在制品中不适宜有金属嵌件的存在，否则在环境温度变化时，制品极易出现开裂破坏现象。聚苯乙烯流动比为200 : 1，制品壁厚不宜太厚，亦不能太薄，一般在1.0～4.0mm之间选取。制品壁厚也要尽可能均匀，同时不允许有缺口、尖角，厚薄相连处应以较大的圆弧过渡，避免产生应力集中现象。

在注射模具设计时，考虑其成型收缩率为0.5%～0.8%，可选用适当的脱模斜度。一般型腔部分为35＇～1°30＇，模芯部分为30＇～1°，对于稍为复杂的制品可在50＇～2°之间选取。为防止内应力及开裂等问题，模具顶出机构应具有较大的顶出有效面积和良好的顶出同步性。

5.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）

1）基本特性

ABS树脂呈微黄色，无毒、无味，外观是不透明粒状或粉状热塑性树脂，密度为1.02～1.05g/cm3，制品光泽较好，综合机械性能优良，尺寸稳定，电性能、耐化学腐蚀性好，易于成型和机械加工，ABS同其他材料的结合性好，易于进行表面印刷、涂层和镀层处理。

ABS树脂是由丙烯腈（A）-丁二烯（B）-苯乙烯（S）三种单体组分经接枝共聚而成的三元共聚物。其三种单体在配比组合上的不同，将直接影响到ABS的性能。如丙烯腈含量的增加可起到改善ABS的耐油性和耐化学性能；丁二烯的增加可提高ABS的冲击韧性；苯乙烯可提供良好的成型加工性能。因此，ABS牌号、规格众多，性能、用途各异，如通用级、抗冲级、高抗冲级、耐寒级、耐热级、阻燃级等多品种。

2）工艺特性

无定形聚合物，无明显熔点。由于其牌号品级繁多，在成型中应按品级不同制定合适的工艺参数，通常在160℃以上即可成型。成型中，ABS热稳定性较好，温度调节范围大，不易出现降解或分解，一般在270℃以上才开始分解。

熔体黏度适中，流动性比聚苯乙烯、聚酰胺等塑料要差，但较聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好，且熔体冷却固化速度比较快。注射成型时，其熔体流动性与温度和注射压力都有关系，对注射压力稍微敏感，成型时可从注射压力入手，以降低其熔体黏度，提高充模性能。

吸水性根据组分不同有所差异，其范围在0.2%～0.5%之间，为了得到较为理想的制品，在成型加工前应进行干燥处理。

3）制品及模具

ABS熔体流动比约200 : 1，该数值又因品级不同有所差异。在制品设计时其壁厚不宜太薄，特别对于需进行电镀处理的制品，壁厚要略厚以增加镀层与制品表面的黏附力。但制品过厚也会增加制品成本，且导致成型周期过长，收缩明显。ABS制品壁厚通常在1.5～4.5mm之间选取。壁厚均匀性相差不宜过大，需进行电镀处理的制品表面应平整，表面凹凸部位易产生静电吸附灰尘且难以去除，使镀层牢固性变差。制品上的尖角也要尽量避免，防止应力集中，应采用圆弧过渡加以解决。

在注射模具设计时，考虑到收缩率因ABS树脂品级不同、制品形状及成型条件变化，其收缩率范围在0.4%～0.6%之间。其模腔部分脱模斜度取40＇～1°20＇，模芯部分取35＇～1°，形状复杂制品的脱模斜度应增加。易产生熔接痕，设计模具时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力。

6.聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

1）基本特性

聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃，其透明性好，透光率达92%，优于普通硅玻璃。有机玻璃密度为1.18g/cm3，比普通硅玻璃轻一半。机械强度为普通硅玻璃的10倍以上。它轻而坚韧，容易着色，有较好的电气绝缘性能。化学性能稳定，能耐一般的化学腐蚀，但能溶于芳烃、氯代烃等有机溶剂。尺寸一般情况下稳定。最大缺点是表面硬度低，易被硬物擦伤拉毛。用于制造要求一定透明度和强度的制品，如飞机和汽车的窗玻璃，飞机罩仓、光学镜片、车灯灯罩、透明管道，在工业、化工、教学器材、日用品等方面应用广泛。

2）工艺特性

有机玻璃为无定形聚合物，玻璃化温度105℃，熔融温度大于160℃，分解温度高达270℃以上，因此可供成型温度范围宽。注射成型时，温度改变对熔体黏度的影响要比注射压力及注射速度明显，因此改变温度可改善有机玻璃的流动性。

为得到良好的外观质量，防止塑件表面出现流动痕迹、熔接痕和气泡等缺陷，注射成型时一般采用尽可能低的注射速度。对原料进行很好的干燥预处理能消除塑件产生气泡、混浊、银丝和发黄等缺陷。

3）制品及模具

有机玻璃熔体流动比为130 : 1，故制品壁厚不宜太薄，最好不要低于1mm，一般在1.5～5mm之间选取。材料性脆易碎，为防止脱模不佳或使用不当而开裂，制品中应避免缺口和尖角，厚薄连接处应圆弧过渡。

注射模具设计时，应采用尽可能宽大的浇注系统，易减小对料流的阻力。要开设适当的排气槽，以及时排出模腔内空气及低分子挥发气体，排气槽深度在0.03mm以下。为了不影响制品透明性，应合理选择顶针位置及数量，模腔表面粗糙度要低。考虑收缩率为0.5%～0.7%，脱模斜度在模腔部分为35＇～1°30＇，模芯部分在30＇～1°之间。

7.聚酰胺（PA）

1）基本特性

聚酰胺俗称尼龙，外观为透明或不透明、乳白或淡黄的粒料，表观角质、坚硬，制品表面有光泽。密度为1.02～1.15g/cm3，吸水率为0.3%～9.0%。

尼龙无毒、无味、不霉烂，有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。其抗冲强度比一般塑料明显要高。作为机械零件材料，具有良好的消音效果和自润滑性能。尼龙耐碱、弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。其吸水性强、收缩率大，常因吸水而引起尺寸变化。其稳定性较差，通常只能在80～100℃之间使用。广泛用于制造各种机械、化学和电器零件。

2）工艺特性

熔体黏度低、流动性好，容易产生飞边。成型加工前必须进行干燥处理。易吸潮，塑件尺寸变化较大。塑件壁厚应均匀，防止产生缩孔。熔融态尼龙热稳定性较差，易发生降解使塑件性能下降，因此，不允许尼龙在高温料筒内停留时间过长。

3）制品及模具

熔体流动比通常在（150～200）: 1 之间，制品壁厚一般不低于0.8mm，可在1～3.2mm之间选取。由于尼龙良好的自润滑性和消音性，可用于制造齿轮、凸轮等机械零件，且性能十分优良。

尼龙收缩率较大，注射模具设计时应选择合适的脱模斜度，其选择范围在40＇～1°30＇之间。为防止可能出现的气泡或收缩凹痕，要求流道和浇口部分必须有足够冷料穴。熔体流动性好，成型时易出现排气不良现象，需开设排气槽，其深度控制在0.025mm以下。

8.聚甲醛（POM）

1）基本特性

聚甲醛表面硬而光滑，外观为淡黄色或白色、半透明或不透明的粉料或粒料，成型收缩率高达3.5%。有较高的机械强度及抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度，特别适合预长时间反复承受外力的齿轮材料。尺寸稳定、吸水率小，具有优良的减摩、耐磨性能。常温下一般不溶于有机溶剂，能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱，但不耐强酸。耐汽油及润滑油性能很好。有较好的电气绝缘性能。在成型温度下热稳定性差。特别适合于制造轴承、齿轮、凸轮、滚轮等耐磨传动零件及其他工业、仪器、仪表制件。

2）工艺特性

聚甲醛为高密度、高结晶性的线型聚合物，成型收缩率大，熔点明显（153～160℃）。加工厚壁制品时必须进行充分的补塑。聚甲醛在240℃下会严重分解，在210℃下停留时间不宜超过20min，即使在正常加工温度范围，受热时间稍长也会出现分解，因此成型温度宜低，受热时间应短。

熔体凝固速度快，易在制品表面产生褶皱、斑纹及熔接痕等缺陷，且熔体黏度对温度敏感性小，对剪切应力依赖性大，因此，在注射成型时可采用增加注射速率、提高模具温度、改进模具结构等措施来进行控制。

3）制品及模具

制品壁厚应根据树脂情况进行选择，不宜太薄，通常在1.5～5mm之间。而过厚的壁厚因收缩、补料等问题而很少采用。同时壁厚应均匀，厚薄相差不宜太大，并避免缺口、尖角，转角处要圆弧过渡，从而减少内应力及应力集中的问题。

注射模具的脱模斜度通常在40＇～1°30＇之间选取。因熔体流动性好，易排气不良，模具应开设良好的排气孔、槽，孔槽深度不得超过0.02mm，宽度在3mm左右。

9.聚碳酸酯（PC）

1）基本特性

聚碳酸酯（PC）为无色或微黄色透明颗粒，无味、无臭、无毒，密度为1.2g/cm3，吸水率小于0.16%，折射率为1.589 0，可制成透明、半透明、不透明的各种制品。

聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有刚而韧的特点。其冲击性能是热塑性塑料中最好的一种，拉伸强度和弯曲强度都好，且受温度影响小，尺寸稳定性好。吸水率低，能在较宽的温度范围内保持较好的电性能。耐室温下的水、稀酸、氧化剂、还原剂、盐、油、脂肪烃，有良好的耐候性，但不耐碱、胺、酮、脂及芳香烃。其最大缺点是易产生内应力，引起应力开裂，缺口敏感性高，可用玻璃纤维增强改善。

可制造齿轮、滑轮、凸轮、各种外壳、容器等多种机械零件，在电子电器行业应用也十分广泛。因其透明性好，非常适合制作光学零件，如光盘、透镜、光导纤维以及防弹玻璃等。

2）工艺特性

注射成型收缩率恒定为0.5%～0.8%。聚碳酸酯虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降的缺陷。熔融温度高，熔体黏度大，流动性差，故成型时要求有较高的温度和压力，且熔体黏度受温度影响最大，通常采用提高温度的方法来增加熔体的流动性。对于聚碳酸酯制品的内应力，可用热处理的方法缓解，一般是将制品置于110～135℃之间处理一段时间，部分消除其内应力。

3）制品及模具

聚碳酸酯流动比为80～100 : 1，制品壁厚不宜太薄，一般不低于1mm，大都是在1.5～5mm之间选择。PC对缺口较为敏感，故要求制品壁厚均匀一致，尽可能避免锐角、缺口的存在，转角处圆弧过渡。

注射模具的脱模斜度通常型腔部分为35＇～1°，型芯部分为30＇～50＇。由于热膨胀系数的差别，尽可能少用金属嵌件。熔体黏度大，模具浇注系统尽可能采用大尺寸流道及浇口，尽量避免针点式小浇口，以免充模不足，产生收缩、凹痕等缺陷。

10.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PETP）

1）基本特性

PETP无毒，具有高结晶度、高熔化温度和不溶于一般有机溶剂的特点。熔化温度为250～270℃。密度随结晶度的增大而增加，非晶态密度为1.33g/cm3，纤维密度为1.38～1.41g/cm3，完整结晶体密度为1.463g/cm3。PETP经拉伸制得的纤维商品名为涤纶。一部分作为塑料使用，可制造薄膜和瓶子。

2）工艺特性

PETP可用挤出、注射和吹塑等方法加工成薄膜、管坯和瓶子。PETP一般以结晶料供给，加工前已进行干燥，粒料的含湿率应低于0.005%，以减小水解降解。加工时料温应尽可能低些，通常在273℃挤出，料温过高会引起大分子断裂。

在PETP瓶子制造中，首先将PETP注射到模具中，形成非晶态的型坯，再将型坯取出，加热，然后经双向拉伸吹塑加工，使型坯成为高强度和韧性的薄壁容器。PETP瓶对氧和二氧化碳的渗透率很低。

11.聚四氟乙烯（PTFE）

1）基本特性

聚四氟乙烯是氟塑料中综合性能最好、产量最大、应用最广的一种。聚四氟乙烯树脂为白色粉末，外观蜡状、光滑不黏。平均密度为2.2g/cm3。其性能卓越，非一般热塑性塑料能比，有“塑料王”之称。化学稳定性是目前已知塑料中最优越的一种，对强酸、强碱及各种氧化剂等强腐蚀性介质，甚至沸腾的“王水”，都完全稳定。其化学稳定性超过了金、铂、玻璃、陶瓷及特种钢材。在常温下没有一种溶剂能溶解它。有优良的耐热、耐寒性能，可在-195～250℃范围内长期使用。其电气绝缘性能良好，且不受环境湿度、温度和电频率的影响。其摩擦系数是塑料中最低的。聚四氟乙烯的缺点是热膨胀系数大，而耐磨性和机械强度差、刚性不足。

聚四氟乙烯可用于机械设备中传动轴油封、轴承、活塞环，电子设备中的高频和超高频绝缘材料，导弹点火线的绝缘，化工设备的衬里、管道、阀门及泵体等。在医学上还可用作代用血管、人工心肺装置等。

2）工艺特性

聚四氟乙烯成型困难，是热敏性塑料，极易分解，分解时产生腐蚀性气体，有毒，必须严格控制成型温度。其流动性差，熔融温度高，成型温度范围小，要高温、高压成型。模具要有足够的强度和刚度，硬镀铬。一般将粉料冷压成坯料，然后再烧结成型。

12.酚醛塑料（PF）

1）基本特性

酚醛塑料是一种热固性塑料，它以酚醛树脂为基础制成。酚醛树脂常用酚类和醛类化合物缩聚而成。酚醛树脂呈琥珀玻璃态，本身很脆，须加热各种纤维或粉末状填料才能获得具有一定性能要求的酚醛塑料。酚醛塑料大致可分为四种：层压塑料、压塑料、纤维状压塑料和碎屑状压塑料。

酚醛塑料刚性好，变形小，尺寸稳定，耐热、耐磨，在150～200℃范围内可长期使用，即使在高温下也不软化变形，仅表面发生烧结现象。在水润滑条件下具有很小的摩擦系数。其电绝缘性能优良。缺点是质脆，冲击强度差。酚醛塑料可制造各种复杂的机械和电器零件，制成的线圈架、接线板、电动工具外壳、齿轮、凸轮、泵叶轮等制件性能优良。

2）工艺特性

酚醛塑料以压缩模塑为主，还可采用挤出、层压、注射等成型方法加工。其成型性较好，但须注意预热和模具的排气，以去除塑料中的水分和低分子挥发物及固化过程中产生的低分子副产物。模温对流动性影响较大，一般当温度超过160℃时流动性迅速下降。固化时放出大量的热，厚壁大型塑件内部温度易过高，发生固化不均及过热现象。

13.氨基塑料

氨基塑料是由氨基化合物与醛类（主要是甲醛）经缩聚反应而制得的塑料，是常用的热固性塑料。主要包括脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛塑料等。

1）基本特性

（1）脲-甲醛塑料（UF）：脲-甲醛塑料是脲-甲醛树脂和漂白纸等制成的压塑粉。可染成各种鲜艳的颜色，外观光亮，部分透明，表面硬度较高，耐电弧性能好，耐矿物油、耐霉菌。但耐水性较差，在水中长期浸泡后电气绝缘性能下降。UF塑料大量用于压制日用品及电气照明用设备的零件、电话机、收音机、开关插座及电气绝缘零件。

（2）三聚氰胺-甲醛塑料（MF）：三聚氰胺-甲醛塑料由三聚氰胺-甲醛树脂与石棉滑石粉等制成。MF塑料无毒，可制成各种色彩、耐光、耐电弧塑件。在-20～100℃的温度范围内性能变化小，能耐沸水及茶、咖啡等污染性强的物质。能像陶瓷一样方便地去掉茶渍类污染物，且重量轻、不易碎。主要用于制作餐具、茶杯及电器开关、防爆电器的配件。

2）工艺特性

氨基塑料常用压缩、传递成型。传递成型收缩率大。含水分及挥发物多，使用前需预热干燥，且成型时有弱酸及水分析出，模具应镀铬防腐。流动性好，固化速度快，预热及成型温度要适当，装料、合模及加工速度要快，并注意排气。带嵌件的塑件易产生应力集中。尺寸稳定性差。