常见原料的物性及应用

常见原料的物性及应用

2011年7月一.塑胶的优缺点优点：1.不生锈，不腐蚀；2.隔热效果好；3.优良的绝缘性能；4.着色容易；5.成本低；6.能制作较复杂的形状缺点：1.机械强度差；2.表面易刮伤；3.易燃烧；4.尺寸变异大.二.原料的特性

概述：

注塑成型材料即塑料,它可以是纯的树脂,也可以是加有各种添加剂的混合物.所加的这些添加料的目的是用来改善纯树脂的物理机械性能,改善加工性能或者为了节约树脂.因此,塑料最基本的物理性质是由树脂的性质所决定的.树脂可分天然树脂和人造树脂,后者又称合成树脂.树脂都属高聚物,这些高聚物有独特的分子内部结构与分子外部结构,高分子内部结构决定了高聚物最基本的物理性质,而高分子外部结构则决定高聚物的加工性能和物理机械性能.高分子的外部结构又称聚集态结构.

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2.

塑料按其对热作用的反应可分为热塑性与热固性塑料两种:1)

热塑性塑料的特点是加热可以软化,温度继续升高可以熔融,而冷却时又重返固态.这一过程是可逆过程,可以反复多次用,目前我公司所用的塑料均属热塑性塑料.2)热固性塑料(又称电木)的特点是在某一温度下能转变成可塑性熔体,但如果继续升温,延长加热时间,高分子内部将形成固化.而固化后的塑料即不能溶于溶剂,也不能用加热的方法使其软化到原始状态,若继续提高加热就会发生分解,所以这是不可逆过程,是不能反复加工的。1.

热塑性塑料按分子链之间在凝固后的结构形态

可分为非结晶性(无定型)与结晶性两种:

1)

结晶性塑料在凝固时,有晶核到晶粒的生成过程,

形成一定的体态,常见的结晶性塑料有PP,PE,PET,PBT,PA,POM,PPS等;结晶性塑料具有很好的电气性能和承受高温和恶劣化学环境的能力.它有以下几个特点:a.不透明b.成型收缩率大c.尺寸变化大d.耐热性佳e.韧性佳,耐磨f.外观油亮g.耐疲劳性h.填充材影响大.

2)

非结晶性塑料在凝固时,没有晶核与晶粒的生长过程,只是自由的大分子链的“冻结”.

常见的非结晶性材料有:PC,ABS,PS,PMMA,PVC,PPO,LCP等.非结晶性塑料是聚合物链的随意联结,具有很好的机械性能(刚度,强度)和空间性能,它有以下几个特点:a.透明性b.成型收缩率小c.尺寸稳定d.填充材影响小三.常用塑料的特性介绍

1.

ABS:化学名称:丙烯睛---丁二烯---苯乙烯

ABS是一种被广泛认可的工程材料,它具有卓越的流动性,韧性,尺寸稳定性和耐高温性,其高抗冲击性和阻燃性能满足定制的标准,由于ABS是由(A和B和S)三种单体组成,三种单体的灵活搭配,让特性定制成为可能,三种单体的优点如下:

丙稀脂具有:a.耐化学性b.抗疲劳性c.硬度和刚度d.熔体强度

丁二烯具有:a.低温延性b.抗冲击性c.熔体强度

苯乙烯具有:a.易加工性(流体);b.光泽度;c.硬度和刚度

规格：ABS727(电镀级)；ABS757（一般级）；ABS758（透明级）；ABS765A(防火级)；ABS777(耐高温)；

特性:具难燃特性之ABS,高流动性,符合UL94规范要求及八大重金属检验之规范.

适用产品:计算器外壳及配件,电子产品,电动工具产品零件配件,电视机外壳,事务机器等.

2.POM:聚甲醛

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。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，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。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%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。3.

PC聚碳酸酯

PC树脂具有无与伦比的抗冲击性,卓越的尺寸稳定性和水晶般的透明度,它是一种具有优良的机械,光,电和热学特性的无定形工程材料.借助于众多不同的添加剂,例如紫外稳定剂和脱模剂,PC树脂可以扩展到符合FDA标准,高流动性和玻璃纤维增强的牌号.

PC具有以下特性:

1)

高冲击强度

2)

内在的水晶般的透明性

3)

产品纯度,粘滞性,耐久性

4)

耐高温性-RTI高达125

5)

在高温环境下的尺寸稳定性

6)

色彩丰富-透明,半透明和不透明均有

7)

耐燃性

8)紫外线稳定性

PC料的典型用途包括以下几种:

1)

计算机外壳及周边设备

2)

光学镜片,矫正用护目镜,太陽镜

3)

保健产品

4)

水瓶外壳

5)

移动电话外壳

6)

电子设备外壳

7)电器外壳

4.

PMMA(压克力)(有机玻璃)

化学名:聚甲基丙烯酸甲酯

PMMA的特性如下:

出色的光学性质,造明性好

PMMA材料适用于光学领域,具有其它材料无与伦比的透明性.其产品光泽鲜艳,可任意着色.

适用树脂的全光线透射系数的比较:

树脂

全光线透射系数(%)

PMMA93PC87PS89PVC841)

出色的耐气候性

PMMA材料长期暴露于日光中,光学性能和机械性能几乎不会减弱.

2)

出色的耐擦伤性

PMMA制品表面不易被划伤,能持久保持鲜艳的光泽

3)

质轻且结实(重量仅为无机玻璃的一半)

4)

出色的耐腐蚀性.(对我们日常生活中的大多数药品具有抗腐蚀性)

5)

环保树脂(可无顾虑地用作食品容器,医疗器材,回收再利用性好)

PMMA料的典型用途如下:

车辆,照明,光学产品,家电,镜头,杂货,台式计算机与笔记本计算机用导光板

5.

PC+ABS

PC+ABS树脂是PC与ABS的混合物,PC+ABS可以被定制,来满足特殊的性能要求,以获得性能,成本,可加工性的最佳平衡,用于汽车车身壁板和仪表板,计算器外壳和移动电话,这种合金共混物具有以下特点:低温延展性,优异的抗冲击,耐高温性和卓越的美感.

PC+ABS的特性如下:

1)

机械性能的卓越平衡

2)

低温时也具备的高冲击强度

3)

室内紫外线稳定性

4)

高达185°F(85℃)的相对热指数

5)

耐燃性(UL945VB)

6)

色彩范围广泛

7)易于注塑和挤塑加工

PC+ABS的典型应用有:

1)

汽车仪表板

2)

需要高冲击强度,尺寸稳定性和耐高温性能的汽车外部车身壁板及内部组件

3)

需要耐高温,耐燃性和紫外线稳定性的台式计算机,复印机,打印机和笔记本计算机外壳

4)

需要具备UL额定值及厚壁设计的计算机监视器

5)量轻和薄壁设计极为重要的个人传呼机和便携式通讯设备外壳

6.PA尼龍

PA的機械性能中如抗拉抗壓強度隨溫度和吸濕量而改變，所以水相對是PA的增塑劑，加入玻纖后，其抗拉抗壓強度可提高2倍左右，耐溫能力也相應提高，PA本身的耐磨能力非常高，所以可在無潤滑下不停操作，如想得到特別的潤滑效果，可在PA中加入硫化物。

合適的塑料產品：各種齒輪，渦輪，齒條，凸輪，軸承，螺旋槳，傳動皮帶

其它：收縮率1-2%需注意成型后吸濕的尺寸變化。

吸水率100%，相對吸濕飽和時能吸8%

合適壁厚：2-3.5mm

PA66疲勞強度和鋼性較高，耐熱性較好，摩擦系數低，耐磨性好，但吸濕性大，尺寸穩定性不夠。

應用：中等載荷，使用溫度<100-120度無潤滑或少潤滑條件下工作的耐磨受力傳動零件。

7.PP

聚丙烯

优点：1.刚硬有韧性.抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂

2.质轻

3.在高温下仍保持其力学性能

缺点：1.在0℃以下易变脆

2.耐候性差

应用范围：化工容器、管道、片材，泵叶轮、法兰、接头，绳索、打包带，纺织器材，电器零件，汽车配件

8.PPO聚苯醚

优点：1.综合性能优良,耐水蒸气及尺寸稳定性优异并有优良的电绝缘性能

2.硬度比尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛高,蠕变性小

3.对酸碱几乎不起作用

缺点：1.成型流动性差2.价格高应用：电子仪表、汽车、机械设备零件。

9.PE

聚乙烯

最輕的塑料之一，半透明白色狀，結晶性材料，屈服能力高但不易回復，優良的介電性能，透水率低耐水性好，化學穩定性高，使用溫度可達80-100度摩擦性能和耐寒性好，但機械強度不高，質軟，成型收縮大，表面不易粘貼，印刷。

合適的塑料產品：一般電纜的包皮，耐腐蝕件，表面涂層。

HDPE:膠袋，日用品水桶，電線，玩具，建材。

LDPE:膠袋，膠花，玩具，高頻電線。

其它：收縮率1.5-4.0%合適的薄厚1.0-2.5mm。溢邊值0.02mm

10.

PVC軟質聚碌乙烯

質柔軟耐摩擦，撓曲，彈性良好，吸水性低，易加工成型，有良好的耐寒性和電氣性能，化學穩定性強，耐焰自息，消聲減震能制各種鮮艷而透明的制品，硬質PVC機械強度較高。但使用溫度低(-15--+55度)。

合適的塑料產品：通常制成管，棒，薄板，絕緣包皮，表面軟性包皮。

家庭用品，文具，包裝材料，運動器材，水管等。

其它：收縮率硬質1-1.5%軟質2-2.3%合適的薄厚2-3.5mm。本色：灰色

11.

PBT

對苯二甲酸乙丁二酸酯

具優良的抗沖擊性能，摩擦系數低而耐磨，磨損僅為POM的1/4尺寸穩定性好，吸濕性小，冷卻時間短，耐一般溶劑，會水解。

其它：收縮率1.7-2.3%，48小時后仍有0.05%的收縮

合適壁厚：1.5-4mm

應用：要求潤滑性及耐腐蝕的一些部件。齒輪，軸承，螺旋槳，泵殼等

12.PS聚苯乙烯大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。

收缩率：在0.4~0.7%之间。

应用：产品包装，家庭用品（餐具、托盘等），电气（透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等）。

塑料材料的選用

1.機械

受應力的形式和大小，負荷的形式和時間，抗疲勞要求，允許的變形，超負荷和意外受力情況，抗沖擊要求等。

2.熱

正常的工作溫度，最高和最低的工作溫度。

3.環境

接觸溶劑和各種蒸汽的情況，與酸鹼等化學反應，吸水情況，受紫外線和環境氧化影響，受砂，雨水侵蝕，受霉菌，微生物影響等情況。

4.毒性

阻燃性，色粉，添加劑或分解過程中的毒性。

5.外觀

透明度，表面色澤的一致和持久性。尺寸允許誤差和尺寸穩定，重量因素。

6.生產

加工工藝的選擇，裝配方法，修剪和二次加工，質量控制和監督。

7.經濟

材料成本，模具成本，加工機械成本，輔助設備成本，操作成本，機械維修成本等

8.法規

安全規定(阻燃，食品，醫藥),工業規定(汽車工業，電子工業等)

玻璃纖維增強塑料

用玻璃纖維作為增強填充料的塑料的強度，耐熱性，電性能，耐化學腐蝕性，都有很大提高。改善了塑料本身的物理性能和機械性能（如耐熱性低，纖膨脹系數大，尺寸穩定性差等缺點。）效果顯著的有增強尼龍。PE,PC,PS,PP等亦有較明顯改善。

應用：受力，耐熱的結構件.傳動件等。

塑料用添加劑

添加劑可在加工過程中改善塑料的工藝性能，影響加工條件，提高加工效率，亦可，改進制品的性能，提高使用壽命。一般都含有，抗氧化劑，和潤滑劑。依據不同的用途，可加入光穩定劑，阻燃劑，發泡劑，著色劑，增塑劑，熱穩定劑，抗靜電劑，填充劑，防霉劑，核化劑，流量改良劑。

常用塑料识别方法

名称