【精品】非金属材料

精品精品 非金属材料非金属材料 PA polyamide聚酰胺 俗称尼龙 性能 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 尼龙具有很高的机械强度 软化点高 耐热 摩擦系数低 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 染色性差 缺点是吸水性大 影响尺寸稳定性和电性能 纤维增强可降低树脂 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 常用于制作梳子 牙刷 衣钩 扇骨 网袋绳 水果外包装袋等等 无毒性 但不可长期与酸碱接触 值得注意的是 加入玻纤后 尼龙的抗拉强度可提高2倍左右 耐温能 力也相应得到提高 尼龙的收缩率为1 2 尼龙种类 尼龙中的主要 品种是尼龙6和尼龙66 占绝对主导地位 其次是尼龙11 尼龙12 尼龙610 尼龙612 另外还有尼龙1010 尼龙46 尼龙7 尼龙9 尼龙13 新品种有尼龙6I 尼龙9T和特殊尼龙MXD6 阻隔性树脂 等 尼龙的改性品种数量繁多 如增强尼龙 单体浇铸尼龙 MC尼 龙 反应注射成型 RIM 尼龙 芳香族尼龙 透明尼龙 高抗冲 超韧 尼龙 电镀尼龙 导电尼龙 阻燃尼龙 尼龙与其他聚合 物共混物和合金等 满足不同特殊要求 广泛用作金属 木材等传 统材料代用品 作为各种结构材料 尼龙的改性由于PA强极性的特点 吸湿性强 尺寸稳定性差 但可 以通过改性来改善 玻璃纤维增强PA在PA加入30 的玻璃纤维 PA的力学性能 尺寸稳 定性 耐热性 耐老化性能有明显提高 耐疲劳强度是未增强的2 5 倍 玻璃纤维增强PA的成型工艺与未增强时大致相同 但因流动较增强 前差 所以注射压力和注射速度要适当提高 机筒温度提高10 40 由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向 引起力学性能和收缩率 在取向方向上增强 导致制品变形翘曲 因此 模具设计时 浇口 的位置 形状要合理 工艺上可以提高模具的温度 制品取出后放 入热水中让其缓慢冷却 另外 加入玻纤的比例越大 其对注塑机的塑化元件的磨损越大 最好是采用双金属螺杆 机筒 阻燃PA由于在PA中加入了阻燃剂 大部分阻燃剂在高温下易分解 释放出酸性物质 对金属具有腐蚀作用 因此 塑化元件 螺杆 过胶头 过胶圈 过胶垫圈 法兰等 需镀硬铬处理 工艺方面 尽量控制机筒温度不能过高 注射速度不能太快 以避 免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降 透明PA具有良好的拉伸强度 耐冲击强度 刚性 耐磨性 耐化学 性 表面硬度等性能 透光率高 与光学玻璃相近 加工温度为300 315 成型加工时 需严格控制机筒温度 熔体温度太高会因降解 而导致制品变色 温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度 模具温度尽量取低些 模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低 耐候PA在PA中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂 这些对PA的自润滑 性和对金属的磨损大大增强 成型加工时会影响下料和磨损机件 因此 需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆 机筒 过胶头 过 胶圈 过胶垫圈组合 ABS树脂概念ABS树脂是指丙烯腈 苯乙烯 丁二烯共聚物 ABS是Acrylonitrile ButadieneStyrene的首字母缩写 其是一种强度高 韧性好 易于 加工成型的热塑型高分子材料 结构ABS树脂是丙烯腈 Acrylonitrile 1 3 丁二烯 Butadiene 苯乙烯 Styrene 三种单体的接枝共聚物 它的分子式可以写为 C8H8 x C4H6 y C3H3N z 但实际上往往 是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈 苯乙烯共聚物的混合物 其中 丙烯腈占15 35 丁二烯占5 30 苯乙烯占40 60 最常见的比例是A B S 20 30 50 此时ABS树 脂熔点为175 结构ABS树脂是丙烯腈 Acrylonitrile 1 3 丁二烯 Butadiene 苯乙烯 Styrene 三种单体的接枝共聚物 它的分子式可以写为 C8H8 x C4H6 y C3H3N z 但实际上往往 是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈 苯乙烯共聚物的混合物 其中 丙烯腈占15 35 丁二烯占5 30 苯乙烯占40 60 最常见的比例是A B S 20 30 50 此时ABS树 脂熔点为175 性质ABS树脂是微黄色固体 有一定的韧性 密度约为1 04 1 06g c m3 它抗酸 碱 盐的腐蚀能力比较强 也可在一定程度上耐受有机溶 剂溶解 ABS树脂可以在 25 60 的环境下表现正常 而且有很好的成型性 加工出的产品 表面光洁 易于染色和电镀 因此它可以被用于家电外壳 玩具等日常用品 常见的乐高积木就是ABS制品 ABS树脂可与多种树脂配混成共混物 如PC ABS ABS PVC PA ABS PBT ABS等 产生新性能和新的应用领域 如将ABS树脂和PMMA混 合 可制造出透明ABS树脂 当共混的三种成分比例的调整时 树脂的物理性能会有一定的变化1 3 丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性 但是过多的丁二烯会 降低树脂的硬度 光泽及流动性 丙烯腈为ABS树脂提供硬度 耐热 性 耐酸碱盐等化学腐蚀的性质 苯乙烯为ABS树脂提供硬度 加工 的流动性及产品表面的光洁度 结构 性质和应用在ABS树脂中 橡胶颗粒呈分散相 分散于SAN树 脂连续相中 当受冲击时 交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量 使应力分散 从而阻止裂口发展 以此提高抗撕性能 接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力 这与游离SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的SAN树脂组成有关 这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大 否则兼容性不好 会导致 橡胶与树脂界面的龟裂 ABS树脂可用注塑 挤出 真空 吹塑及辊压等成型法加工为塑料 还可用机械 粘合 涂层 真空蒸着等法进行二次加工 由于其综合性能优良 用途比较广泛 主要用作工程材料 也可用 于家庭生活用具 由于其耐油和耐酸 碱 盐及化学试剂等性能良好 并具有可电镀 性 镀上金属层后有光泽好 比重轻 价格低等优点 可用来代替 某些金属 还可合成自熄型和耐热型等许多品种 以适应各种用途 本段 产品描述英文名Acrylonitrile butadiene styrene ABS 生产方法ABS树脂是以丁二烯 苯乙烯 丙烯腈为原 料 采用乳液聚合法制成聚丁二烯胶乳 再用此胶乳与苯乙烯和丙烯腈 进行乳液接枝共聚 就制得ABS粉料 采用悬浮聚合法制成AS SAN 乳料 然后将ABS粉料 SAN乳料和各种添加剂按一定配比掺混 经挤出造 粒 最终得到ABS树脂产品 ABS有两种主要的工业生产方法将丙烯腈 苯乙烯共聚物 AS 与聚丁二烯 B 混合 或这将两种胶乳混合后 再共聚 在聚丁二烯胶乳中加入丙烯腈及苯乙烯单体进行接枝共聚 生产1公斤ABS树脂需要的原料和能源大约相当于生产2公斤石油 奇美实业是世界上最大的ABS树脂生产商 其在台南及镇江的工厂每 年大约生产130万吨ABS树脂 其他主要的ABS树脂生产厂商包括拜耳化工 LG化学 GE塑料 巴斯 夫及陶氏化工等 产品性能ABS树脂是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯的三元共聚物 ABS树脂外观微黄不透明 相对密度1 04 它具有良好尺寸稳定性 突出的耐冲击性 耐热性 介电性 耐磨 性 表面光泽性好 易涂装和着色等优点 产品型号GN GN GN 用途适用于家用电器制品 如电视机外壳 冰箱内衬 吸尘器等 以及仪表 电话 汽车工业用塑料制品 包装与储运聚丙烯涂膜编织袋包装 净重25kg 袋 可用汽车 火车 轮船等运输 贮运过程应防火 防水 防晒 防尘 防污染等 贮存应放于干燥 通风良好的仓库中 防止阳光直接照射 不应露 天存放 产品应分批隔距堆放 不应与化学品及易燃物同时贮存或装运 ABS树脂 丙烯腈 苯乙烯 丁二烯共聚物 ABS是Acrylonitrile ButadieneStyrene的首字母缩写 是一种强度高 韧性好 易于加 工成型的热塑型高分子材料 结构ABS树脂是丙烯腈 Acrylonitrile 1 3 丁二烯 Butadiene 苯乙烯 Styrene 三种单体的接枝共聚物 它的分子式可以写为 C8H8 C4H6 C3H3N x 但实际上往往是含丁二 烯的接枝共聚物与丙烯腈 苯乙烯共聚物的混合物 其中 丙烯腈占15 35 丁二烯占5 30 苯乙烯占40 60 最常见的比例是A B S 20 30 50 此时ABS树 脂熔点为175 随着三种成分比例的调整 树脂的物理性能会有一定的变化1 3 丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性 但是过多的丁二烯会 降低树脂的硬度 光泽及流动性 丙烯腈为ABS树脂提供硬度 耐热 性 耐酸碱盐等化学腐蚀的性质 苯乙烯为ABS树脂提供硬度 加工 的流动性及产品表面的光洁度 物化性质相对密度103 1 07izod冲击强度186 2 215 8J m拉伸强度34 3 49MPa洛氏硬度R62 118伸长率2 4 弯曲强度58 8 78 4MPa马丁耐热74 85 ABS树脂是微黄色固体 有一定的韧性 密度约为1 04 1 06g c m3 它抗酸 碱 盐的腐蚀能力比较强 也可在一定程度上耐受有机溶 剂溶解 ABS树脂可以在 25 60 的环境下表现正常 而且有很好的成型性 加工出的产品 表面光洁 易于染色和电镀 因此它可以被用于家电外壳 玩具等日常用品 常见的乐高积木就是ABS制品 ABS树脂可与多种树脂配混成共混物 如PC ABS ABS PVC PA ABS PBT ABS等 产生新性能和新的应用领域 如将ABS树脂和PMMA混 合 可制造出透明ABS树脂 PP聚丙烯是一种高聚物 单体是丙烯CH2 CH CH3 通过加聚反应 得到聚丙烯 化学式可表示为 C3H6 n 结构简式可表示为 CH 2 CH CH3 n 典型应用范围 汽车工业 主要使用含金属添加剂 的PP挡泥板 通风管 风扇等 器械 洗碗机门衬垫 干燥机通 风管 洗衣机框架及机盖 冰箱门衬垫等 日用消费品 草坪和 园艺设备如剪草机和喷水器等 注塑模工艺条件 干燥处理如果储存适当则不需要干燥处理 熔化温度220 275 注意不要超过275 模具温度40 80 建议使用50 结晶程度主要由模具温度决定 注射压力可大到1800bar 注射速度通常 使用高速注塑可以使内部压力减小到最小 如果制品表面出现了缺陷 那么应使用较高温度下的低速注塑 流道和浇口对于冷流道 典型的流道直径范围是4 7mm 建议使用通体为圆形的注入口和流道 所有类型的浇口都可以使用 典型的浇口直径范围是1 1 5mm 但也可以使用小到0 7mm的浇口 对于边缘浇口 最小的浇口深度应为壁厚的一半 最小的浇口宽度 应至少为壁厚的两倍 PP材料完全可以使用热流道系统 化学和物理特性 PP是一种半结晶性材料 它比PE要更坚硬并且有更高的熔点 由于均聚物型的PP温度高于0 以上时非常脆 因此许多商业的PP材 料是加入1 4 乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共 聚物 共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度 100 低透明度 低光 泽度 低刚性 但是有有更强的抗冲击强度 PP的强度随着乙烯含量的增加而增大 PP的维卡软化温度为150 由于结晶度较高 这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好 PP不存在环境应力开裂问题 通常 采用加入玻璃纤维 金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行 改性 PP的流动率MFR范围在1 40 低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低 对于相同MFR的材料 共聚物型的强度比均聚物型的要高 由于结晶 PP的收缩率相当高 一般为1 8 2 5 并且收缩率的方向均匀性比PE HD等材料要好得多 加入30 的玻璃添加剂可以使收缩率降到0 7 均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性 抗酸碱腐蚀 性 抗溶解性 然而 它对芳香烃 如苯 溶剂 氯化烃 四氯化碳 溶剂等没有 抵抗力 PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性 聚丙烯 PP 是常见塑料中较轻的一种 其电性能优异 可作为耐 湿热高频绝缘材料应用 PP属结晶性聚合物 熔体冷凝时因比容积变化大 分子取向程度高 而呈现较大收缩率 1 0 1 5 PP在熔融状态下 用升温来降低其粘度的作用不大 因此在成型加工过程中 应以提高注塑压力和剪切速率为主 以提 高制品的成型质量 0 94g cm1PP成型各阶段所需压力及熔体流动过程PP成型主要包括充 模阶段 增密阶段 保压阶段和冷却阶段 每个阶段所需压力各有 不同 熔体流动情况也有所不同 1 1充模阶段PP在注塑机机筒内经预塑受热熔融 注塑开始 螺杆头部产生注塑压力到熔体充满模腔这一阶段是在动 压作用下的高压高速充模过程 此时高温熔体在模腔内的流动情况很大程度上决定着制品表面质量 和物理性能 而熔体流动情况是受注塑压力和熔体自身影响的 当注塑压力过低时 熔体进入模腔缓慢 紧贴在模腔内壁表面的那 一层熔体会因温度急速下降而使粘度增高凝固 并很快向中心波及 使熔体的流动通道在很短时间内变得十分狭窄 大大削弱了进入 模腔的熔体流量 结果使制品表面出现波纹 缺料 气泡 当注塑压力过高时 熔体充模过快 在浇口附近以湍流形式进入模 腔 且发生自由喷射 模腔内气体来不及排出 于是制品表面呈现 云雾斑等缺陷 制品脱模残余应力大 易产生飞边使脱模困难 虽然高的注塑压力在注塑过程中能提高注射速率而获得大的剪切作 用 从而降低熔体粘度 但从物理意义上说 过高的压力会使熔体粘度 增大 这是因为随着压力的增大 分子链之间的距离被压缩 分子 链间的错动更加困难 熔体流动困难 粘度也就增大了 因此 在充模阶段应注意把握高速注塑 即高剪切速率的作用 而 不应一味地提高注塑压力 对一些高档的壁厚变化大 有较厚突缘和筋的制品 应采用多级注 塑来控制剪切速率 在实际生产中 一般先调成低速低压 使熔体平稳进入模具 再用 两级不同的高速高压使熔体接近充满模腔 并防止发生涡流 最后 用一级低速中压 避免溢边产生 以便顺利完成充模过程 1 2增密阶段充模结束后 PP熔体的快速流动停止 模腔压力开始增 加 与此同时注塑压力也迅速增加 当注塑压力达到最大值时 模腔压力并没有达到最大值 模腔压力 的极值要滞后于最大注塑压力一段时间 此间熔体的流动过程为增 密过程 在这段很短的时间内 熔体要充满模腔的各部分缝隙 本身要受到 压缩 熔体流速很小 温度变化也不明显 这时注塑压力也被熔体 传递到模腔表面 产生模腔压力 传递的难易程度取决于熔体的流动 性 可以说注塑压力的最大值在注塑增密过程中决定了模腔压力所能达 到的最大值 随着注塑压力迅速提高 模腔压力也达到最大值 模腔内产生很大 的动能冲击 使注塑机合模机构及模具系统发生变形 并微胀开模 具 在正常变形条件下 模具微动胀开有放气作用 因此要以偏高的压 力注塑 这样既能压紧熔体 又能使从不同方向先后充满模腔的粘 流态熔体熔成一个整体 但注塑压力也不能过大 否则会造成制品粘模 出模后制品有溢边 尺寸胀大 影响成型质量 1 3保压阶段保压阶段PP熔体在模腔内的压力和比容积不断变化 PP 的比容积变化为16 并一直维持到浇口封闭为止 影响保压过程的主要因素是压力 保压压力能使模腔内熔体在完全凝固前始终获得充分的压力和补料 从而出现熔体的流动 特点是流速慢 原因是熔体因降温而收缩 因为PP熔体从注塑温度降低到模具温度时 熔体中大分子会松弛 结晶 体积收缩较大 所以必须以足够大的保压压力来克服浇口阻 力以进行补料 保压压力的增大还会令制品的密度增加 出模后的制品表面自由变 化程度减小 获得接近模面的表面租糙度 减少成型收缩 增进熔 体各部分之间的熔合 提高制品的力学性能 一般保压压力可取最高注塑压力值的60 70 为改善制品成型质量 也可采用分段保压进行压力控制 保压时间是保压过程中的另一重要工艺参数 在保压初期 制品件重随保压时间而增加 达到一定时间不再增加 延长保压时间有助于减少制品的收缩率 但过长的保压时间会使制 品的径向收缩率与轴向收缩率程度不同 令制品各个方向上的内应 力差异增大 造成制品翘曲 粘模 在保压压力及熔体温度一定时 保压时间的选择应取决于浇口凝固 时间 1 4冷却阶段保压结束后 保压压力解除 流道内的压力随之急剧下 降 大大低于模腔内的压力 这时浇口虽然封闭 但尚未完全凝固 在模腔压力的反作用下 模 腔内熔体将向浇注系统回流 模腔内压力迅速下降 直至模腔与流 道之间的通道被逐渐凝固的熔体阻断 阻断时模腔内的压力和温度称 为封口压力和封口温度 回流方停止 这时 模腔中熔体的物料量虽不再发生变化 但却产生了两个相反 效应 一个是熔