塑料性能和常见问题.ppt

1 主要内容一 塑料的分类汇总二 常用塑料的性能及应用问题三 常用塑料的基本性能参数 2 一 塑料分类汇总 非晶塑料结晶塑料 3 1 非晶塑料 4 2 结晶塑料 玻璃态高弹态粘流态 5 3 结晶与非结晶塑料的区别 结晶性塑料有明显的熔点 固体时分子呈规则排列 规则排列区域称为晶区 无序排列区域称为非晶区 一 什么是结晶性塑料 6 3 结晶与非结晶塑料的区别 结晶使塑料变脆 耐冲击强度下降 韧性较差 延展性较差 二 结晶对塑料性能的影响 结晶使塑料不透明 因为晶区与非晶区的界面会发生光散射 减小球晶尺寸到一定程式度 不仅提高了塑料的强度 减小了晶间缺陷 而且提高了透明度 当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射 结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态 温度升高至熔融温度TM时 呈现粘流态 因此结晶性塑料的使用温度从Tg 玻璃化温度 提高到TM 熔融温度 渗透性等得到提高 因为结晶分排列更加紧密 结晶性塑料在结晶过程中发生较大的体积收缩 引起较大的成型收缩率 尺寸不稳定 7 3 结晶与非结晶塑料的区别 三 影响结晶的因素有哪些 高分子从无序的卷团移动到正在生长的晶体的表面 模温较高时提高了高分子的活动性从而加快了结晶 在冷却过程中如果有外力作用 也能促进聚合物的结晶 故生产中可调高射出压力和保压压力来控制结晶性塑料的结晶度 8 1 冷却时释放出的热量大 要充分冷却 高模温成型时注意冷却时间的控制 2 熔态与固态时的比重差大 成型收缩大 易发生缩孔 气孔 要注意保压压力的设定3 模温低时 冷却快 结晶度低 收缩小 透明度高 结晶度与塑件壁厚有关 塑件壁厚大时冷却慢结晶度高 收缩大 物性好 所以结晶性塑料应按要求必须控制模温 4 各向异性显著 内应力大 脱模后未结晶折分子有继续结晶化的倾向 处于能量不平衡状态 易发生变形 翘曲 应适当提高料温和模具温度 中等的注射压力和注射速度 当然 在模具设计中要注意浇口的位置和大小 加强筋和位置与大小 四 结晶性塑料的成型工艺 9 二 常用材料的性能和应用问题 PC 聚碳酸酯 PC通称聚碳酸酯 由于其优良的机械性能 PC具有机械强度高 使用温度范围广 电绝缘性能好 但防电弧性能不变 尺寸稳定性好 透明等特点 材料性能 10 二 常用材料的性能和应用问题 1 高温下PC对微量水份即敏感 必须充分干燥原料 使含水量降低到0 02 以下 2 一般可用对空挤出法判断干燥是否足够 3 PC对温度很敏感 熔体粘度随温度升高而明显下降 料筒温度 250 320 不超过350 适当提高后料筒温度对塑化有利 4 模温控制 85 120 模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力 从注塑切换为保压之保 保压要尽量低 以免成型品发生残留应力 有利于后需喷漆 5 而残留应力可用退火方式来去除或减轻 条件是120至130 约三十分钟至一小时 6 射速与浇口设计有很大关系 使用直接浇口或边缘浇口时 为防止日晖现象和波流痕现象 则应用较慢之射速 7 再生料的使用比例可达20 在某些情况下 可100 的使用再生料 实际份量要视制品的品质要求而定 8 在高温下停留时间过长 物料会降质 放也CO2 变成黄色 9 勿用LDPE POM ABS或PA清理机筒 应用PS清理 注塑工艺要点 PC 聚碳酸酯 11 二 常用材料的性能和应用问题 PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT是最坚韧的工程热塑材料之一 它是半结晶材料 有非常好的化学稳定性 机械强度 电绝缘特性和热稳定性 这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性 玻璃添加剂过多将导致材料变脆 PBT的结晶很迅速 这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形 对于有玻璃添加剂类型的材料 流程方向的收缩率可以减小 但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别 材料性能 12 干燥处理 这种材料在高温下很容易水解 因此加工前的干燥处理是很重要的 模具温度 对于未增强型的材料为40 60C 要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲 热量的散失一定要快而均匀 注射速度 应使用尽可能快的注射速度 因为PBT的凝固很快 注塑工艺要点 PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 13 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA化学名为聚甲基丙烯酸甲酯 由于PMMA表面硬度不高 易擦毛 抗冲击性能低 成型流动性能差等缺点 PMMA的改性相继出现 如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯 丁二烯的共聚 PMMA与PC的共混等 372有机玻璃就是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯进行共聚而得 材料性能 14 注塑工艺要点 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA的加工要求较严格 它对水份和温度很敏感 加工前要充分干燥 建议干燥条件为90 2 4小时 PMMA熔体粘度较大 需在较高 225 245 和压力下成型 模温在65 80 较好 PMMA稳定性不太好 受高温或在较高温度下停留时间过长都会造成降解 螺杆转速不宜过大 60 左右即可 较厚的PMMA制件内易出现 空洞 需采取大浇口 低料温 高模温 慢速 注射的办法来加工 15 PP 聚丙烯 PP为结晶型高聚物 常用塑料中PP最轻 密度仅为0 91g cm3 比水小 PP有良好的耐应力开裂性 有很高的弯曲疲劳寿命 俗称 百折胶 PP产品质轻 韧性好 耐化学性好 缺点 尺寸精度低 刚性不足 耐候性差 易产生 铜害 它具有后收缩现象 脱模后 易老化 变脆 易变形 PP一直是制造纤维的主要原料 这是因为它的着色能力 耐磨损 耐化学品性能以及有利的经济条件 改性填充物通常有玻璃纤维 矿物填料 热塑性橡胶等 高结晶度 耐磨性好 优于HIPS 高温冲击性好 硬度低于ABS HIPS 材料性能 16 注塑工艺要点 高结晶的PP高分子在熔点附近其容积会发生很大变化 冷却时收缩及结晶化导致胶件内部产生 气泡 甚至局部空心 这会影响制件机械强度 均聚PP制造的产品 厚度不能超过3mm 否则会有气泡 厚壁制品只能用共聚PP 模温 一般40 60 模温太低 40 胶件表面光泽差 甚至无光泽 模温太高 90 则易发生翘曲变形 缩水等 PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降 受温度影响较小 PP冷却速度快 宜快速注射 适当加深排气槽来改善排气不良 PP 聚丙烯 17 ABS 丙烯腈丁二烯苯乙烯 ABS通称丙烯腈丁二烯苯乙烯 是由丙烯腈 丁二烯 苯乙烯三种单体共聚而成 由于三种单体的比例不同 可有不同性能和熔融温度 流动性能的ABS如与其它塑料或添加剂共混 则更可扩大至不同用途和性能的ABS 如抗冲级 耐热级 阻燃级 透明级 增强级 电镀级等 ABS的流动性介于PS与PC之间 其流动性与注射温度和压力都有关系 其中注射压力的影响稍大 因此成型时常采用较高的注射压力以降低熔体粘度 提高充模性能 材料性能 18 注塑工艺要点 吸湿性较大 必须干燥 干燥条件85 3hrs以上 如要求胶件表面光泽 更需长时间干燥 料温180 260 一般不宜超过250 因过高温度会引致橡胶成份分解反而使流动性降低 模温40 80 正常 若要求外观光亮则模温取较高 再生料的使用比例不能超过30 电镀级ABS不能使用再生料 一般ABS制品不需后处理 只有电镀级制品需经烘烤 70 80 2 4小时 以钝化表面痕迹 并且需电镀的制品不能使用脱模剂 制品取出后要立即包装 有几种等级的ABS 特别是阻燃级 在塑化后其熔体对螺杆表面的附着力很大 时间长后会分解 当出现上述情况时 需要把螺杆均化段和压缩拉出擦试 并定期用PS等清理螺杆 ABS 丙烯腈丁二烯苯乙烯 19 POM 聚甲醛 POM是结晶型塑料 它的钢性很好 俗称 赛钢 POM是一种坚韧有弹性的材料 即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性 几何稳定性和抗冲击特性 它具有耐疲劳性 耐蠕变性 耐磨性 耐热性等优良的性能 POM不易吸湿 比重为1 42g cm3 收缩率2 1 POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率 可高达到2 3 5 较大 对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率 尺寸难控制 热变形温度为172 材料性能 20 POM 聚甲醛 POM既有均聚物材料也有共聚物材料 均聚物材料具有很好的延展强度 抗疲劳强度 但不易于加工 共聚物材料有很好的热稳定性 化学稳定性并且易于加工 无论均聚物材料还是共聚物材料 都是结晶性材料并且不易吸收水分 材料性能 21 注塑工艺要点 POM为结晶性塑料 原料一般不干燥或短时间干燥 100 1 2Hrs 流动性中等 注射速度宜用中 高速 温度控制 料温 170 220 注意料温不可太高 240 以上会分解出甲醛单体 熔料颜色变暗 使胶件性能变差及腐蚀模腔 因流体流动性对剪切速率敏感 不宜单靠提高料温来提高流动性 POM收缩率很大 2 2 5 须尽量延长保压时间来补缩改善缩水现象 POM制品易产生内应力 后收缩也较大 应进行后处理 后处理的条件为 厚度6mm以下 温度100 时间0 25 1h POM 聚甲醛 22 PA 聚酰胺 PA也是结晶型塑料 尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂 作为工程塑料的尼龙分子量一般为1 5 3万 品种很多 应用于注塑加工的常用尼龙6 尼龙66 尼龙1010 尼龙610等 尼龙具有韧性 耐磨性和自润滑性 其优点主要有机机械强度高 韧性好 耐疲劳 表面光滑 软化点高 耐热 磨擦系数低 耐磨损 自润滑性 吸震性和消音性 耐油 耐弱酸 耐碱和一般溶剂 电绝缘性好 有自熄性 无毒 无臭 耐候性好 材料性能 特点 23 PA 聚酰胺 PA的缺点是吸水性大 染色性差 影响尺寸稳定性和电性能 纤维增强可降低吸水率 使其能在高温 高湿下工作 尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好 100 内可长期使用 耐腐蚀 制件重量轻 易成型 PA缺点主要有 易吸水 注塑技术要求较严 尺寸稳定性较差 材料性能 缺点 24 注塑工艺要点 PA易吸湿 加工前一定要充分干燥 含水量应控制在0 3 以下 原料干燥得好 制品光泽高 否则比较粗糙 PA的粘度远比其它热塑性塑料低 且其熔化温度范围较窄 仅5 左右 PA流动性好 容易充模成型 也易走披锋 喷嘴易出现 流涎 现象 抽胶需大一点 PA熔点高 凝固点也高 熔料在模具内随时会因温度降到熔点以下而凝固 妨碍充模成型的完成 所以 必须采用高速注射 薄壁或长流程制件尤其这样 尼龙模具要有较充分的排气措施 PA 聚酰胺 25 注塑工艺要点 PA在熔融状态时 热稳定性较差 易降解 PA对模温要求较高 可利用模温的高低来控制其结晶性 来获得所需的性能 过高的料温易使胶件出现色变 质脆及银丝 而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆 料筒温度220 280 纤维偏高 不宜超过300 注 PA6熔点温度210 215 PA66熔点温度255 265 PA制品有时需根据品质要求进行 退火处理 或 调湿处理 PA 聚酰胺 26 非结晶材料使用温度 三 常用塑料的基本性能参数 27 结晶材料使用温度 28 非晶材料加工温度 29 结晶材料加工温度 30 三 常用塑料的基本性能参数 31 三 常用塑料的基本性能参数 32 SMV3W46 49RC49 52RCAUBERT DUVAL大灯罩 支架 反射镜镜面钢 高寿命2343ESR46 49RC48 52RC大灯罩 支架 反射镜镜面钢 高寿命840746 49RC45 54RC一胜百大灯罩 支架 反射镜镜面钢 高寿命234446 49RC48 52RC布德鲁斯滑块 顶块 镶件高寿命S 13646 49RC45 54RC一胜百大灯罩 支架 反射镜镜面钢 高寿命 耐腐蚀SKD6146 49RC滑块 顶块 镶件 杆件高寿命SKH5159 61RC小镶针 小顶针 扁顶针高硬度 韧性较好 高耐磨SUJ258 62RC高频淬火导柱 导套 复位杆进口预硬钢NAK8037 43RC大同大灯罩 支架镜面钢 焊接性好 韧性差MEK442 43RCAUBERT DUVAL后灯灯罩抛光性好NIMAX40RC一胜百后灯灯罩抛光性好 皮纹效果好718HH35 39RC一胜百后灯灯罩抛光性好 皮纹效果好718S30 35RC一胜百寿命要求中等的模具抛光性较好 皮纹效果好71828 33RC一胜百寿命要求中等的模具抛光性较好 皮纹效果好618HH36 40RC一胜百后灯灯罩后模抛光性较好 皮纹效果好273828 33RC布德鲁斯寿命要求高的大型模具抛光性较好 皮纹效果好738HH33 38RC布德鲁斯寿命要求高的大型模具抛光性较好 皮纹效果好738MOD TS31RC布德鲁斯寿命要求高的大型模具抛光性较好 皮纹效果好271137 40RC布德鲁斯滑块 顶块 镶件抛光性好 加工性不好GS 2711