塑料知识介绍 常用塑胶材料及基本性能.ppt

常用塑膠材料及基本性能 塑發室 羅代應2003 4 26 內容大綱 一 高分子及塑膠基本概念 二 外殼常用塑膠材料簡介 三 塑膠材料檢測測試簡介 1 高分子發展史 天然高分子材料天然橡膠 木材等合成高分子材料abspcpa66 一 高分子及塑膠基本概念 2 高分子分子結構 高分子組成單元 單體 高分子組成單元 單體 乙烯 单体 高分子樹脂 分子結構 接枝高分子 長鏈大分子結構 无定型结晶性 3 材料分類 材料 塑料 高分子 热固性 热塑性 工程 通用 无定型 结晶性 无定型 结晶性 pcmppopei ppspbtpetpompa pmmapspvcabs pepp 工程塑膠特性 優點缺點結晶性耐化學藥品性結晶收縮翹曲耐熱性吸水性流動性耐衝擊性非結晶性耐衝擊性耐化學藥品性大多數具透明性耐熱性尺寸安定流動性 二 外殼常用塑膠材料簡介 面板與塑料之關係 高剛性 保護機械內部零件重量輕 為求輕便性 輕量化為其要求耐衝擊性 外觀件著重此特性耐燃性 符合ul安規即可低價趨勢 abs hips pvc 常用面板材料 hipsbasfdowpvcgeonabsgebayerpc absgebayerpcgedowpmmaplexglas 透明材料 穿透率pc88 pmma92 abs89 ps91 coc91 abs樹脂為丙烯睛 丁二烯 苯乙烯三元共聚物 具有優異的綜合性能 結構 a a b b b s s s a 代表丙烯睛剛性 硬度 耐油性 著色性 b 代表丁二烯韌性 耐低溫性 電鍍性s 代表苯乙烯剛性 硬度 光澤性及良好的加工流動性 abs工程塑膠 abs工程塑膠 綜合性能 力學性能 綜合性能較優 優于hips 低于pc abshdt 85 110oc 1 81mpa 模收縮 0 5 0 8 耐候性 較差 對紫外線較敏感電鍍性 電鍍性好 且具有專用電鍍級 abs工程塑膠 應用 電腦外殼 消費性電子 顯示器塑件殼 機箱外殼 列印機外殼 pc abs工程塑膠 聚碳酸酯 pc 與abs的合金材料具備pc耐衝擊性和優良的耐候性及abs的高流動性ge與bayer為世界上兩大供應廠商非鹵素型耐燃劑之環保材料應用範圍電腦外殼 電腦零件 汽車內外部件 通訊器材 pc abs工程塑膠 優良的成形加工性優於abs 耐熱性 耐衝擊性 尺寸安定性優於pc 流動性 耐寒性 降低成本低溫 350c 至室溫保有極佳之物性隨pc含量不同 可彈性調整不同耐熱性及耐衝擊性耐uv 螢光 長時間色澤保持性優耐磨性環保性 pc工程塑膠 pc聚碳酸酯 非結晶聚酯 polycarbonatege dow bayer 帝人 出光 pc工程塑膠特性 耐衝擊性極佳透光率高 88 成品收縮率低 尺寸安定性高易生殘留應力高吸溼性 低流動耐磨耗性差 pc工程塑膠應用 電腦外殼 光碟片 透明pc 冰色pc pmma塑膠特性與應用 特性 折射較小1 49透光率92 硬度遠大于pc應用 燈具 照明器材 儀表盤光學玻璃 鏡片 手機鏡片 光學器皿 塑膠原料選擇要點i 機械力學要求力學強度 hips abs pc abs pc沖擊強度 hips abs pc abs pc注意事項 卡鉤螺柱熱熔柱等耐熱性hdt hips abs pc abs pc注意要點 烤漆環境溫度高低性 塑膠原料選擇要點ii 耐化學試劑耐溶劑性溶劑 酒精丙酮天那水注意事項 烤漆 電鍍 開裂 耐燃等級ul94 尺寸及hbv 2v 1v0注意要點 產品最薄外厚度及耐燃要求 塑膠原料選擇要點iii 環保因素 environmentprotectionconcern 非鹵素系耐燃劑 non halogenflameretardants 環保團體的要求 requestsbyenvironmentalist 安規考量 ulsafetyconcern 客戶指定 designatedbycustomers 產品設計 productdesign 機械強度 mechanicalstrength 塑料性能 propertiesofmaterials 剛性 flexurestrength 耐衝擊性 toughness 抗紫外線性 耐變色性 weatherability 塑料成本考量 materialcosts 黑點可能產生原因 i 料管中原先使用之材料 於洗車清機過中 未完全被置換出 導致現行使用作業溫度較高之材料時 因料管溫度上升 而使殘存於料管之原料 防火劑 添加劑等 無法承受此一溫度 而受熱裂解 此種情況通常發生於噴嘴處 黑點可能產生原因 ii 料管中 長時間生產不同之原料 因溫度高低變化 所產生之氧化與裂解 與各原料對金屬表面間之附著力亦不同等相關因素 日積月累 導致料管中之螺桿表面 管壁 噴嘴等處 逐漸形成碳化層 遇到黏性較高之材料時 即被分離 逐步帶出 螺桿與管壁等部份 若有傷痕或缺口 將更容易讓熔點材料滯留 而停開機頻繁時 都將使上述問題更加嚴重 黑點可能產生原因 iii 原料的輸送或暫存區域受到污染 其中常見之疏忽有下列四項 1 中央供料系統之料筒2 直接立於成形機台上之料筒3 現行作業人員更換原料時 僅以空氣噴槍 air 噴離殘存料屑4 粉碎料之粉屑 易帶靜電 吸附空氣中之灰塵 且耐熱性較差 黑點可能產生原因 vi 原料本身及帶黑點 且此黑點之比例 超過客戶入料檢驗之容許範圍或成品之允收標準 原料本身耐熱性不足 倒置在料管中 無法承受射出時之實際作業溫度 原料 防火劑 耐燃劑 受熱裂解 塑膠ul規範及測試 一 ulcard範例 二 耐燃劑作用機理 物理作用1 藉冷卻效果 耐燃劑釋出低溫物質來冷卻 使溫度低於燃點而無法燃燒 2 藉形成保護膜 促使或本身形成一固態或氣態層來阻止氣體釋出 隔絕氧氣及熱傳導 3 藉稀釋作用 耐燃劑燃燒後產生中性氣體 沖淡氧氣 使之低於最低含氧量 化學作用1 氣相反應自由基被耐燃劑所終止 放熱過程停止 系統冷卻 可燃氣體供應減少 從而完全抑制燃燒 2 固相反應有兩種形式之作用發生2 1 耐燃劑加速高分子之崩潰 而造成聚合物顯著的流動 從火焰的影響帶移去 以阻止繼續燃燒 2 2 耐燃劑經由脫水作用 而在高分子表面形成一氧化碳層 以隔絕氧氣及熱傳導 1 94hb水平燃燒 試片擺放方法夾住試片 使試片與x軸保持水平 並與y軸成450角 記錄記錄試片從25mm至100mm之間 火燄燃燒未達100mm前熄滅所耗之時間與長度 測試分類標準1 在試片厚3 0 13 0mm 燃燒至75mm長時 其燃燒速率不可超过38mm min 2 在試片厚小於3 0mm 燃燒至75mm長時 則其燃燒速率不可超過75mm min 3 試片燃燒至100mm前必須熄滅 2 94v垂直燃燒測試 試片擺放方法垂直夾住試片 並於距試片底端305mm處 鋪厚6 0mm之藥用棉花 測試分類標準 一 塑發室功能簡介 塑發室功能簡介 polymertechnologyapplicationcenter 1 材料檢驗分析 2 材料及應用研究 3 成形品問題解決與技術服務 功能 1 材料檢驗分析 新試料檢驗評估材料標準之建立及塑料廠之認可工程塑膠進料檢驗 iqc 各塑料廠品質鑑定 功能 2 材料及應用研究 競爭產品研判材料選擇1 新產品開發2 舊產品改用新材料材料應用發展1 新產品開發試料與成品試模2 新次料專案工程資料庫之建立材料配方研發 競爭力與量身定做 功能 3 成形品問題解決與技術服務 塑料問題諮詢最佳干燥溫度時間 合理模溫 最佳冷卻時間等客戶段製程建議與改善smt溫度 后處理溫度成形品及生產製程問題解決應力開裂 烤漆變形等教育訓練 三 塑發室儀器簡介 基本性質 1 比重天平 功能測試產品比重及重量 阿基米德浮力原理浮力 排開同體積之液體 空氣中的重 液體中的重比重 空氣中的重 排開同體積之水重 比重與價格產品按體積計價 原料以重量計價 基本性質 2 高溫爐 功能 測試塑膠材料殘留的灰份 800 4hr 預先檢查成型品在smt製程是否起水泡 250 5min 工程塑膠內之基本成分 基材 樹脂本身 物性補強填充物 玻璃纖維 碳纖維 礦物質等 界面活性劑或相容劑 表面處理改質劑 難燃劑 鹵素及非鹵素 磷酸脂 防火劑 其它 基本性質 3 卡氏滴定法水分測試儀 功能測試塑膠粒子或成形品中微量水分含量 用途 工程塑料預乾燥條件設定 提供成型現場塑膠粒含水量數據 評估乾燥設備 基本性質 4 真空烘箱 功能 真空加熱乾燥 恆溫控制 用途 工程塑膠粒加工前乾燥 非移形測試 基本性質 6 色差分光儀 功能讀取成品色彩學數據 明暗度 e ciel a b值 用途 電腦外殼烤漆和塑膠外殼色彩品管檢驗 產品外觀色彩以電腦配色與對色 曲型色差測試報告 基本性質 7 壓模機 功能針對塑膠件外觀檢驗規范 檢驗原料不純雜質 用途檢驗原料中不純物含量及大小 基本性質 7 壓模機 基本性質 7 壓模機 機械性質 1 萬能材料試驗機 功能 抗拉強度 伸長率 抗折強度 抗折模數 用途 評估塑料機械性質是否符合產品設計強度需求 進料品質控制 機械性質 2 衝擊試驗機 功能測試塑膠材料之耐衝擊強度 用途 產品外觀設計考量 裝配力量參考 進料品質控制 熱學性質 1 dsc 熱示差掃瞄卡熱計 功能1 熔融溫度2 冷結晶溫度3 結晶焓4 玻璃轉化溫度5 比熱6 熔融 結晶溫度 用途 作為材料選擇時參考 成品結晶度分析 研判競爭對手使用材質 模流分析所需參數 熱學性質 2 tga 熱重量分析儀 功能 熱裂解溫度 裂解速度 灰份 用途 材料熱裂解溫度測定 確認材料規格 作為成形加工