常用塑胶原料性能介绍.doc

附录二 常用塑料原料性能介绍泛用工程塑料:POM PCT PC PA PBT等.耐热性100140度工程塑料泛用塑料:PVC ABS PP PE PMMA等热塑性塑料热固性塑料:如:环氧树脂.PU等一. 塑料原料分类塑料1.塑料原料分类(以基本结构来分)高级工程塑料:PPS LCP PES PEEK PEI等.耐热性150度2. 基本概念介绍:热固性塑料:分子结构成网状,三次元结构, 无法进行液态与固态的可逆性反应,不能够重复回收使用。热塑料性胶:分子结构成线状,能够进行液态与固态的可逆性反应,能够重复回收使用。泛用塑料: 外观及低功能使用要求, 用在一般商用产品的外观或包装上。工程塑料:常用取代铝, 铁等金属铸造及高功能要求的精密零件上。耐热温度在100度,抗拉强度在500kg每平方厘米,弯曲弹性率24000kg每平方厘米或以上者。二. 塑料之主要测试项目介绍:1 物理特性(比重,吸水率,收缩率,颗粒重量,含水率,玻纤含量)2 机械特性(抗张强度,伸长率,弯曲强度,弯曲系数,洛氏硬度,冲击强度) 材料受到外力作用时, 材料本身会对此外力产生响应, 不同测试条件下, 如不同的外力, 方向, 大小及种类检测及相关变化, 即为机械性能之测试。现对表征塑料机械性能之物理量分别介绍如下:A. 抗张强度:材料抵抗拉伸的能力,材料被拉断时的极限应力。B. 抗折强度:当试片被弯曲至破裂或在其最边缘处达到5%的应变值时之强度。C. 抗折模数:应力-应变曲线亏始线性部分的斜率为抗折模数,模数大刚性强。D. 拉伸强度:是在规定的试验温度,湿度和试验速度下,在标准试样上沿轴向施加拉伸载荷,直到样板被拉断为止,断裂前试样承受的最大载荷P与试样的起始宽度b和厚度d的积的比值。E. 弯曲强度: 亦称挠曲强度,是在规定试样条件下,对标准试样施加静弯曲力矩,直到试样折断为止,取试样过程中的最大载荷P。F. 冲击强度:是衡量材料韧性的一种强度指针,表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力,通常定义为试样受冲击载荷而折断时单位面积所吸收的能量。G. 硬度:是衡量材料表面抵抗机械压力的能力的一种指针。硬度的大小与材料的抗张强度和弹性模量有关,而硬度试验又不破坏材料,方法简便,所以有时可作为估计材料抗张强度的一种替代方法。根据压头的形状不同有邵氏(shore), 布氏(Brinell)和洛氏(Rockwell)等方法。3.化学特性(定性分析)常用的分析方法有:A. 质谱法或色质联用仪,常用于鉴别高聚物中的添加剂。B. 热解气相色普法: 根据保留时间的不同,直接测定高聚物,并可对共聚物组成进行分析。C. 红外光谱:表征高聚物的化学结构和物理性质的一种重要工具。 鉴定高聚物的主链接构,取代基的位置和双链的位置等。 侧链接构的研究。 研究高聚物的相转变. 研究橡胶的老化.D. 核磁共振法:研究分子内部结构反环境对分子结构的影响。 另外还有: 扫描电镜, X衍射, 液相色谱法等。4.耐温特性(熔点,再结晶温度,抗热稳定性,热变形温度,热膨胀系数)A. 玻璃化温度和熔点是聚合物使用时耐热性的重要指针。熔点Tm是结晶聚合物的主要转变温度,而玻璃化温度Tg则主要是无定型聚合物的热转变温度。 玻璃化温度是无定型聚合物的使用上限温度,熔点则是结晶聚合物的使用上限温度。B. 热变形温度HDT主要是评估原料之短程热能力。 5.耐燃烧特性(耐燃烧测试,氧气指数)塑料主要由碳,氢,氧等元素组成,因此在一定条件下将会燃烧,这点对用作建材,包装,配件等来说都是十分不利的。A. 氧气指数法是在规定条件下测定试样在氧,氮混合气流中,维持平稳燃烧所需最低氧气浓度(以氧所占的体积百分数的数值表示)的一种方法。B. 耐燃烧测试规范请参照 UL-94等说明。6.流动特性(熔融指数)A. 熔融指数(MELT INDEX)挤压性的一种简单而实用的方法,其定义为: 在一定温度下, 熔融状态的高聚物在一定负荷下, 十分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量.其一般在熔融指数仪中测定。7.电气特性(绝缘破坏强度,体积电阻系数,表面电阻系数等)A. 表面电阻Rs:电压与材料表面的湿气或其它寻电杂质所引起的 电流的比值与材料的性质和表面干净度有关。 体积电阻Rv:电压与通过材料内部的电流间的比值,通常以Rv 为设计准则。 电阻系数定义为电位梯度与电流密度的比值。B. 介电强度: 介电崩溃电压定义为绝缘材料在失去其绝缘性前所能忍受之最大电压,而介电强度等于介电崩溃电压除以材料厚度之比值。8.包装9.其它特性三. 常用塑料原料物性介绍:1. 电子用工程塑料基本成份A. 物性补强填充物: 如玻纤, 碳纤, 矿物质B. 基材: 如尼龙聚酯, PPS, LCPetc.C. 难燃剂: 如磷卤素及非卤素化合物2. 填充物的主要功能 承受主要负载 提高主要寿命与可靠性 提高耐热性 改善抗变疲劳特性, 强度与刚性 尺寸安定性与平整度 降低成本 防火导电等特殊功能3. 常用塑料原料物性介绍:A. 聚醯胺类工程塑料 主要有PA66( NYLON 66), PA46(NYLON 46), PA6T(NYLON 6T) 材料特性概要:优点: 在室温附近的机械强度优良. 磨擦,磨耗特性优良. 耐油性优良. 具有自我消火性. 玻纤等的复合效果显著. 氧气透过率小. 润滑性好 韧性佳缺点: 吸湿性大因而物性值及尺寸变化大. 耐酸性差.成型品物性: 因为NYLON吸水性特别大,故成型材料的预备干燥必须十分充分,成型品尺寸及物性值也因吸水量而变化,事前必须加以预测。 冲击强度因吸水而增加,是工程塑料当中高耐冲击强度的一种,是耐燃性材料,有自己防火性。 电气性受到温度,吸水量,结晶度等的影响,因此在E.P当中并不优良,但和其它特征一并考虑也广泛用于电气零件.耐药品性优良。B. 聚酯类工程塑料 主要包括PBT (聚对苯二甲酸丁二酯), PET (聚对苯二甲酸乙二 酯), PCT (聚对苯二甲酸环已烷二甲酯), PC (聚碳酸酯) 结晶类聚酯类特性流动性差耐热性低结晶收缩高尺寸安定性佳在热水高温高湿下易加水分解价格低廉缺口脆性高 PBT工程类塑料特性:耐热及抗化学性佳, 符合连接器基本要求,且易加工, 温度增加时, 热膨胀系数增加,且垂直流动方向的增加要比PCT, PET 来得大。PBT玻璃转移温度在50度左右,其特点是结晶速度相当快,所以成形周期短,毛头少,且对模温的制约也少。另PBT属聚酯类塑料,容易水分解而影响其强度,成型过程中须注意。*耐热性:HDT(18.6kg/cm2);(182207度)耐燃级PBT温度260度,滞留10分钟即开始劣化,徐燃等级者较不易劣化,而260度下须30分钟才开始劣化。*料管温度:243266度.*模温:由于结晶快速,所以模温在16120度均可成型,但由于考虑到表面光泽性,所以模温一般设定在65105度。*成型收缩:流动方向0.30.4%, 垂直方向0.60.7%.*预备干燥:须使用除湿干燥;成型前先行干燥至含水量低于0.04%, 一般为120度34小时.*排气:一般设定为0.015mm0.025mm. PCT类工程塑料特性PCT与PBT PET等同为聚酯系塑料,易遇水分解,所以须控制塑料的吸湿量在0.03%以下,而PCT之耐热性优于PBT,但与PET相差不多, 能够忍受红外线焊接, 较脆.结晶速度比PBT,比PPS快.荷重变形温度(HDT)和PPS相比较不受模温影响。另树脂温度295310度已近聚酯类之上限温度,所以极易炭化劣解,此点出是矶型中所须注意之点。*耐热性:HDT=249度,PCT在厂内常用之工程塑料中,属于较易炭化者,成型过程中须注间滞留于料管内之时间不可超过5分钟。*料管温度:295310度*模温:65130度均可但90120度较常用.高模温有助于成品表面光泽之改善,成品尺寸稳定性.低模温有助于缩短成型周期,毛头,收缩等改善。*成型收缩:120度模温与PBT之收缩相同,90度模温与PPS收缩相同,所以此三种塑料之模具共享是可能。*预备干燥:应用除湿干燥,温度6570度(47小时)*排气:0.0130.025毫米 PET 类工程塑料特性冲击强度较低结晶时间太长 PC 类工程塑料原料特性耐冲击性极佳耐磨耗性差透光率高于95%以上成品收缩率低, 尺寸安定性高易生残留应力高吸湿性低流动性, 粘弹效应明显C. PPS类工程塑料原料特性 PPS(聚苯硫醚), 又可分为以下几类:直链型白色交链型咖啡色混合型咖啡色 PPS类工程塑料特性: PPS具有安定之分子构造.有良好的耐热性耐药品性及尺寸安定性.* 耐热性: 热变形温度相当高,热变形温度高达260度,长期连续使用温度200240度.* 尺寸安定性:高温高湿直,产品精度无变形. * 机械特性: 高刚性,高强度.* 难燃性: PPS树脂本身即符合UL94V-0要求,氧氧指数在 4453范围,防燃性极佳. * 耐药品性: 200度以下几乎不溶于任何溶剂, 仅次于Teflon * 电气特性: 高温,高湿下有良好的绝缘特性.* 射出成型性:流动性良好,收缩率低,流动方向收缩率为0.3%, 垂直方向为0.8% * 结晶性: Tm在285230度,Tg在8893度. PPS缺点:* 脆性大,收缩方向性易造成边料产生毛头.* 分子结构上含S,易分解产生亚硫酸,由于亚硫酸的腐蚀性和 玻纤的磨耗,所以PPS成型时,成型机螺杆,料筒,模具钢材必 须有良好的耐腐蚀性,耐磨耗性。排气深0.0050.008mm,宽2.0 毫米以上.模具钢材硬度须达HRC60左右。D. 液晶型(LCP)工程塑料 主要分为: Type I, HDT 280350C Type I ia , HDT 240280C Type I ib, HDT 200240C Type III, HDT 60200C 液晶类工程塑料特性: 高流动性 高耐热性 高尺寸安定性 优越的振动吸收特性 自身补强效应 自消火特性 极佳的抗化学药品性E. ABS 类塑料原料介绍 ABS是由丙烯青-丁二烯-苯乙烯三种单体组分经接枝共聚而成的三元共聚物。由于三种单体在配比组合上的不同, 将直接影响到ABS的多种性能, 如丙烯青含量的增加起到改善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; 而苯乙烯则可提供良好的成型加工性能。 ABS属于无定型聚合物, 无明显熔点。 在成型过程中, ABS的热稳定性较好, 可供选择的范围大, 不易出现降解或分解, 通常在270C以上才出现分解。 ABS的熔体粘度适中, 其流动性比聚苯乙烯, 聚醯胺等塑料要差些, 但较聚碳酸酯等要好, 并且熔体的冷却固化速度比较快。F. PC/ABS工程