常用塑胶材料及基本性能课件

1、 常用塑膠材料及基本性能常用塑膠材料及基本性能POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC)常用塑胶材料及基本性能POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC)內容大綱內容大綱常用塑胶材料及基本性能1. 1. 高分子發展史高分子發展史 天然高分子材料天然高分子材料 天然橡膠天然橡膠, , 木材等木材等 合成高分子材料合成高分子材料 ABS PC PA66ABS PC PA66常用塑胶材料及基本性能2. 2. 高分子分子結構高分子分子結構 高分子組成單元高分子組成單元 -單體單體 高分子組成單元高分子

2、組成單元 -單體單體 CHHCHH乙烯乙烯(单体)CHHCHHn高分子樹脂高分子樹脂CHHCHH常用塑胶材料及基本性能 分子結構分子結構HDPEPSLDPE接枝高分子接枝高分子常用塑胶材料及基本性能 長鏈大分子結構長鏈大分子結構 无定型无定型 结晶性结晶性常用塑胶材料及基本性能 3.3.材料分類材料分類材料材料 塑料塑料 ( (高分子高分子) 热固性热固性 热塑性热塑性工程工程通用通用无定型无定型结晶性结晶性无定型无定型结晶性结晶性PCMPPOPEIPPSPBTPETPOMPAPMMAPSPVCABSPEPP常用塑胶材料及基本性能 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

3、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 流動性常用塑胶材料及基本性能常用塑胶材料及基本性能常用塑胶材料及基本性能 常用塑胶材料及基本性能透明材料透明材料常用塑胶材料及基本性能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.l 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常用塑胶材料及基本性能l 常用塑胶材料及基本性能應用 : 電腦外殼: 消費性電子: 顯示器塑件殼機箱外殼列印機外殼常用塑胶材料及基

4、本性能PC/ABS PC/ABS 工程塑膠工程塑膠 常用塑胶材料及基本性能 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 環保性常用塑胶材料及基本性能OOCOCCHCH33n常用塑胶材料及基本性能 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 耐磨耗性差常用塑胶材料及基本性能電腦外殼:光碟片: 透明PC冰色PC常用塑胶材料及基本性能手機鏡片光學器皿常用塑胶材料

5、及基本性能 常用塑胶材料及基本性能常用塑胶材料及基本性能環保因素(Environment protection concern):非鹵素系耐燃劑 (Non-Halogen Flame Retardants)環保團體的要求 (Requests by Environmentalist)安規考量(UL Safety concern)客戶指定 (Designated by customers)產品設計(Product design) 機械強度(mechanical strength)塑料性能(Properties of materials):剛性(Flexure Strength) 耐衝擊性(Toug

6、hness) 抗紫外線性(耐變色性) (Weatherability) 塑料成本考量(material costs)常用塑胶材料及基本性能 常用塑胶材料及基本性能黑點可能產生原因黑點可能產生原因(II) 常用塑胶材料及基本性能 常用塑胶材料及基本性能 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。常用塑胶材料及基本性能常用塑胶材料及基本性能工程用途的塑膠，能適用於結構及機器零件。工程用途的塑膠，能適用於結構及機器零件。工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。工程塑

7、膠就是能替代金屬的塑膠材料。工程塑膠的優點，如加工性、質輕、絕緣、防銹及耐化學工程塑膠的優點，如加工性、質輕、絕緣、防銹及耐化學性等，都是金屬所不及的。性等，都是金屬所不及的。一般而言，一般工程塑膠耐溫大於一般而言，一般工程塑膠耐溫大於100100 ，高性能，高性能工程塑膠耐溫大於工程塑膠耐溫大於150150。常用塑胶材料及基本性能優點優點缺點缺點結晶性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常用塑胶材料及基本性能常用塑胶材料及基本性能性能對比性能對比常用塑胶材料及基本性能 英文縮寫英文縮寫 中文學名中文學名

8、 商品名商品名 化學結構化學結構 PA46PA46聚丁二胺對苯二甲酸Stanylm m-PA6T-PA6T聚己二胺對苯二甲酸Arlen HTN ,etcPA9TPA9T聚壬二胺對苯二甲酸PA9TPPSPPS聚硫化苯RYTON Fortron ,etcSPSSPS對位聚苯乙烯QuestraXarec ,etc(1).(1).結晶性結晶性 常用塑胶材料及基本性能 ( (2).2).非結晶性非結晶性 英文縮寫英文縮寫 中文學名中文學名 商品名商品名 化學結構化學結構 PEIPEI聚醚醯亞胺UltemPESPES聚醚石風RadelUltrasonGrafone ,etc常用塑胶材料及基本性能(3).(

9、3).性能對比性能對比常用塑胶材料及基本性能 常用塑胶材料及基本性能 在操作及製程溫度期間的熱安定性在操作及製程溫度期間的熱安定性 材料的抗化學性材料的抗化學性 結構設計結構設計 抗張應力應變抗張應力應變 韌性韌性 成形性成形性 填充物及添加劑填充物及添加劑 燃燒性燃燒性 變形變形常用塑胶材料及基本性能(1). (1). 熱要求熱要求 1) 1) 熱變形溫度熱變形溫度( (HDTHDT)- )-評估其短程熱能力評估其短程熱能力 2) 2) 連續使用溫度等級連續使用溫度等級- -評估其長期熱功能評估其長期熱功能 3) 3) 材料本身的熱膨脹係數材料本身的熱膨脹係數( (CTECTE)- )-與印

10、刷電路板的熱膨脹係數相與印刷電路板的熱膨脹係數相 近而搭配，熱膨脹速率不同則會引起翹曲近而搭配，熱膨脹速率不同則會引起翹曲, ,並且損壞焊接點並且損壞焊接點. . 4) 4) 熔點熔點( (TmTm) )及玻璃轉移溫度及玻璃轉移溫度( (TgTg)- )-高分子從玻璃態轉變成橡膠高分子從玻璃態轉變成橡膠 態的溫度態的溫度, ,溫度高於其點溫度高於其點, ,尺寸安定及性質的安定性將降低尺寸安定及性質的安定性將降低, , 也有可能造成分子的崩潰也有可能造成分子的崩潰, ,此全歸於成形應力的釋放而造成此全歸於成形應力的釋放而造成 高分子不可逆的膨脹高分子不可逆的膨脹. . 常用塑胶材料及基本性能(2

11、). (2). 抗化學性抗化學性 連接器連接器 Housing Housing的要求是能夠在寬廣的化學環境中的要求是能夠在寬廣的化學環境中, ,依然能依然能 發揮其功能發揮其功能. .他們必須能承受清洗劑、焊錫助劑及二次加工他們必須能承受清洗劑、焊錫助劑及二次加工 的清洗溶劑之侵蝕的清洗溶劑之侵蝕. .(3). (3). 抗潛變抗潛變 Housing Housing 材料在受荷重下的抗潛變能力來自端子在材料在受荷重下的抗潛變能力來自端子在Housing Housing 內之預先荷重力內之預先荷重力, ,也會影響到連接器長期的可靠度也會影響到連接器長期的可靠度, ,一般而一般而 言言, ,有較高

12、熱變形溫度或彈性模數的高分子有較低的潛變有較高熱變形溫度或彈性模數的高分子有較低的潛變. . 常用塑胶材料及基本性能(4). (4). 結構分析結構分析 * * 端子保持力端子保持力 * * 流道平衡流道平衡(5). (5). 抗張應力應變抗張應力應變 提供材料在受負荷下響應的訊息提供材料在受負荷下響應的訊息, ,並且作為橈曲計算程應力的並且作為橈曲計算程應力的 基礎基礎, ,為了使連接器塑膠之設計的結構分析能有效執行為了使連接器塑膠之設計的結構分析能有效執行, ,設計者設計者 必須有在特定操作溫度下的應力應變曲線必須有在特定操作溫度下的應力應變曲線, ,並且精確的以內插並且精確的以內插 或外

13、插模擬在實際操作條件下之材料行為或外插模擬在實際操作條件下之材料行為. .常用塑胶材料及基本性能(6). (6). 韌性韌性 * * 無缺口之衝擊強度所顯現的是樹酯的韌性無缺口之衝擊強度所顯現的是樹酯的韌性, ,韌性對於連接器韌性對於連接器 之所以重要之所以重要, ,在於使用中能順應彎曲伸縮在於使用中能順應彎曲伸縮, ,特別是薄壁的地方特別是薄壁的地方 及扣環及扣環. .(7). (7). 模收縮模收縮 * * 當融熔塑膠在模子中冷卻其收縮的現象稱之模收縮當融熔塑膠在模子中冷卻其收縮的現象稱之模收縮. . * * 收縮作用變數有材料模溫、成形壓力、射出速率、融熔溫收縮作用變數有材料模溫、成形壓

14、力、射出速率、融熔溫 度、流動方向度、流動方向. . 常用塑胶材料及基本性能(8). (8). 成形性成形性 * * 影響成形性因素影響成形性因素 1) 1)流動難易流動難易 2) 2)成形收縮程度及預測成形收縮程度及預測 3) 3)翹曲的傾向翹曲的傾向 4) 4)製程中熱劣化的敏感性製程中熱劣化的敏感性 5) 5)材料回收使用的能力材料回收使用的能力(9). (9). 翹曲翹曲 * * 翹曲乃不同收縮的結果翹曲乃不同收縮的結果, ,其發生是在成形製程中內應力的釋其發生是在成形製程中內應力的釋 放所導致放所導致, ,不均衡的冷卻速率造成不均衡的收縮不均衡的冷卻速率造成不均衡的收縮, ,有著複雜

15、有著複雜 模仁或尖角行為特色的設計模仁或尖角行為特色的設計, ,因有助於持熱而允許塑膠在此因有助於持熱而允許塑膠在此 區域有較慢而完整之結晶區域有較慢而完整之結晶, ,造成局部收縮的增加造成局部收縮的增加. .另一原因是另一原因是 玻纖補強材之異向性導致微差收縮所造成玻纖補強材之異向性導致微差收縮所造成( (大多以大多以 END GATE END GATE DESIGN). DESIGN).常用塑胶材料及基本性能(10). (10). 添加物添加物 * * 添加物或組成的變化造成材料特性改變，例如玻纖加入其中添加物或組成的變化造成材料特性改變，例如玻纖加入其中, ,抗抗 張強度、比重及使用溫度

16、範圍將增加張強度、比重及使用溫度範圍將增加, ,然而延伸率、熱膨脹係數然而延伸率、熱膨脹係數 及收縮將減少及收縮將減少. . (11). (11). 燃燒性燃燒性 * * 在實際燃燒條件下在實際燃燒條件下, ,產品之燃燒特性的取決評估預測或描述產品之燃燒特性的取決評估預測或描述, , 這些測試並非準確並且不可信任這些測試並非準確並且不可信任, ,燃燒性要視零件大小著火燃燒性要視零件大小著火 難易、燃燒蔓延速度及產品的氧化程度而定難易、燃燒蔓延速度及產品的氧化程度而定. .常用塑胶材料及基本性能 NOKIA 7PIN PLUG KITCustomer:廣宇廣宇 I/O 18POS PLUGCus

17、tomer: 華冠華冠(1). QS Plug系列系列:常用塑胶材料及基本性能2. QS Recep系列系列: I/O 18 PIN C0NNCustomer: 華冠華冠15 POS PLUGCustomer : MOTOROLAI/O 17 PIN CONNCustomer : ACERI/O 2PIN CONN.Customer : SONY(2). QS Recep系列系列: I/O 18 PIN C0NNCustomer: 華冠華冠15 POS PLUGCustomer : MOTOROLA I/O 10PIN CONNCustomer :MOTOROLAI/O 17 PIN CONN

18、Customer : ACERI/O 2PIN CONN.Customer : SONY I/O 15PIN CONNCustomer :MOTOROLA常用塑胶材料及基本性能 (四四) 塑發室功能簡介塑發室功能簡介POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC)常用塑胶材料及基本性能POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC)(Polymer Technology Application Center)常用塑胶材料及基本性能POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION C

19、ENTER (PT AC) 新試料檢驗評估新試料檢驗評估 材料標準之建立及塑料廠之認可材料標準之建立及塑料廠之認可 工程塑膠進料檢驗工程塑膠進料檢驗(IQC) 各塑料廠品質鑑定各塑料廠品質鑑定常用塑胶材料及基本性能P O L Y M E R T E C H N O L O G Y A P P L IC A T IO N C E N T E R (P T A C )常用塑胶材料及基本性能POLYMER TECHNOLOGY APPLICATION CENTER (PTAC) 塑料問題諮詢塑料問題諮詢 最佳干燥溫度時間最佳干燥溫度時間, ,合理模溫合理模溫, ,最佳冷卻時間等最佳冷卻時間等 客戶段

20、製程建議與改善客戶段製程建議與改善 SMTSMT溫度溫度, ,后處理溫度后處理溫度 成形品及生產製程問題解決成形品及生產製程問題解決 應力開裂應力開裂, ,烤漆變形等烤漆變形等 教育訓練教育訓練常用塑胶材料及基本性能POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC) 常用塑胶材料及基本性能 POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC) 功能功能 測試產品比重及重量 阿基米德浮力原理阿基米德浮力原理 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 比重與價格比重與價格

21、產品按體積計價,原料以重量計價常用塑胶材料及基本性能 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 基本性質基本性質(2) 高溫爐高溫爐 功功 能能: 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。 其它常用塑胶材料及基本性能基本性質基本性質(3) 卡氏滴定法水分測試儀卡氏滴定法水分測試儀 POL YMER TEC

22、HNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 測試塑膠粒子或成形品中微量水分含量 用途用途 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 評估乾燥設備常用塑胶材料及基本性能基本性質基本性質(4) 真空烘箱真空烘箱 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 真空加熱乾燥 恆溫控制 用途用途 工程塑膠粒加工 前乾燥 非移形測試常用塑胶材料及基本性能 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 讀取成品色彩學數據 明暗度 E , CIE

23、L, a, b值 用途用途 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常用塑胶材料及基本性能 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 常用塑胶材料及基本性能 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 針對塑膠件外觀檢驗規 范,檢驗原料不純雜質 用途用途 檢驗原料中不純 物含量及大小常用塑胶材料及基本性能 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 常用塑胶材料及基本性能 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 常用塑胶材料及基本性能 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 抗拉