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文档简介

1、总结塑料材料的选择,选择材料时应考虑的主要因素是根据产品的性能和用途进行选择,选择材料时应考虑的主要因素很多,如材料的性能特征、产品的使用环境、加工适应性、原料来源、成本修正等。 这些的因果关系如下图所示。 在进行、塑料选择时,首先进行初选,进行综合评价后进行试验,重复论证最后决定最佳材料。 一、塑料材料的适用条件塑料材料与其他材料相比有自己的适用性,选用塑料材料是要最大限度地发挥其优势,避免劣势。 塑料与金属、木材等几种材料的比较如下表所示。 表塑料和金属等材料的一般性能比较、二、塑料制品的性能要求塑料材料选择的根本目的是以最低成本满足制品的性能要求,这是塑料选择中首先要考虑的要素。 对于特

2、定的塑料制品,性能要求是多方面的,在选择中要明确主要性能、相关性能和次要性能。 表制品的主要性能、相关性能和次要性能,三、塑料材料的使用环境使用环境是指材料或制品在使用时所受到的温度、湿度、介质等条件,以及风、雨、雪、雾、日光及有害气体等因素的影响。 因此,在选择塑料材料时,必须考虑所选材料对环境的适应能力。 四、塑料材料的加工适应性一般塑料材料的加工适应性需要考虑以下几个方面: (1)树脂的热稳定性,如PVC、POM等热敏性材料,在成形加工中容易分解,对成形工艺的要求高。 通常,加工过程中需要严格控制温度,PVC等材料需要加入热稳定剂、增塑剂等。 (2)树脂的成形原理热塑性树脂在热的作用下熔

3、融流动,冷却后可以固化成形,容易制造产品,另一方面,热固性树脂的成形伴随交联固化反应,熔融成形加工的方法困难,生产效率低的情况很多。 (3)树脂熔融粘度的高低热塑性树脂采用熔融成形加工的方法,熔融粘度的高低对成形有很大影响。 高粘度材料(例如PC、PSU )的成形需要高成形温度和压力,粘度过高(例如UHMWPE、PTFE )难以用普通的方法加工,需要冷压烧结等特殊的成形方法。 五、塑料材料的经济适用性经济适用性是塑料材料选择材料中的重要因素,如果选择的塑料材料在性能和加工方面能满足要求,即使成本过高也难以投入生产,无法进入市场,只有物美价廉的产品才能具有市场竞争力塑料产品的成本主要包括原料价格

4、、加工费、寿命、维护费等。 (1)原料价格在产品成本中原料价格所占比例最大,约占注塑制品的60p%,挤出制品的70%。 另外,原料价格根据运输费和市场需求有很大变动,一部分塑料原料的大致价格区域如下表所示。 表塑料原料的价格范围,在生产中满足产品性能的前提下,应尽量选择低价的原料,某些性能要求高的产品可以通过改性来弥补。 (2)加工费用是产品成本的重要组成部分,必须以尽可能低的加工成本完成产品。 加工费主要包括设备成本、加工能源消耗量、废品废弃物等。 生产中请尽量选择现有的设备。 某工厂生产农用塑料大棚薄膜时,可选择LDPE、LLDPE、PVC树脂。 工厂现有的轧机选择PVC如果有挤出机选择L

5、DPE、LLDPE。 同时,塑料的加工方法多,加工设备的价格不同,从减少投资的观点出发,应该依次选择真空吸引成形、冲压成形、中空吹塑成形、挤出成形、注射成形、压延成形。 加工能源消耗量主要是指在成形加工中供给加热的动力来消耗电力。 一般的工程塑料成形前需要进行干燥处理,成形后的产品容易残留内部应力,要求后处理,相应地能量消耗量增加的通用塑料干燥处理和后处理少,相应地消耗电力低。另外,成形加工温度高的塑料品种,例如PC、PSU、PPO等的加工能量消耗量也增大。 塑料加工废弃物的产生率因成型方法而异,具体步骤如下:真空吸塑挤出吹塑压延挤出中真空吸塑产生废弃物最多,如成型一次性口杯废弃率高达30%。

6、 生产中的废弃物要尽量再利用。 提高材料利用率,降低材料成本。 (3)对于寿命非一次使用的塑料制品,寿命的延长意味着价格的降低。 像普通塑料大棚一季,长寿塑料大棚薄膜可以使用两季,后者的销售价格是前者的1.5倍,但在寿命期间采用长寿塑料大棚薄膜的价格下降了25%。 选择合适的塑料原料,稳定处理塑料可以延长产品的寿命,但是产品的销售价格经常上涨。 一、根据产品性能选择产品力学性能产品力学性能需要从三个方面考虑:一是受力大小,可分为中低负荷和高负荷,二是受力类型,有拉伸、压缩、弯曲、冲击、剪切等;三是固定负荷和间歇根据产品的不同,受力情况对塑料材料的力学性能要求也不同,请参照下表。 (1)一般的结

7、构部件主要包括螺母、螺栓、垫圈、支架、管、手柄、管、手柄、手柄等,受力不大,一般为固定负荷,hh (2)齿轮、齿线、链轮、链条、活塞环、凸轮等间歇负荷作用的产品。 此类产品必须具有高耐弯曲性、耐冲击性、耐疲劳性、优良的耐磨性、一定的耐热性,有时要求具有自润滑性,保证长期使用的性能稳定。 常用材料有PA、POM、PPO、PC、UHMWPE、PTFE、PEEK、PI、玻璃纤维强化塑料等。 2产品的热性能塑料材料与金属和陶瓷相比,线膨胀系数大,比热和热传导率低,具有优良的绝热性能,特别是发泡塑料作为绝热保温材料被广泛使用。 测量产品耐热性能好坏的指标有热变形温度、马丁耐热温度和霉菌软化点以及Tg、T

8、m等,其中热变形温度最常用。 根据热变形温度的大小,塑料的耐热性可分为4种,如下表所示。 表部分的塑料品种的耐热性,3产品的其他性能(1)产品的化学性能对于一部分大分子中存在酯基、酰基酯基、醚基和有机硅基的塑料,在酸、碱和水存在的环境下容易发生水解反应。 例如,PET耐酸、耐碱及耐高温水的PA容易吸湿,非耐酸的PF和UP耐碱。 PVC、PE、PP、PS等树脂的耐酸、碱、水性均良好。 在大分子的主链或支链中含有-CH3、-C6H5基的情况下,经常耐受汽油、苯、甲苯等非极性溶剂。 对于浓硫酸、浓硝酸、王水等强氧化剂,PTFE以外的塑料品种几乎都容易被侵蚀。 溶剂介质的腐蚀主要与塑料的溶解度残奥仪有

9、关,这对非晶塑料的选择尤为重要。 综合来看,常用塑料的耐药性可以表示如下。 氟树脂氯化聚醚PPSPVC、PE、PPPC、PET、POM、PA、PSU、PIPF、EP、UP在塑料防腐材料的实际选择中,对介质的种类、状态、浓度、温度和氧化性、可视产品的受力和强度有所要求像纯粹的不定形塑料一样无色透明,结晶性高分子化合物的结晶度越大,透光性和透明性越差。 但是,通过加入成核剂和拉伸等方法改变晶体结构,可以得到PET和PP的双向拉伸薄膜等透明的结晶性塑料制品。除了透明度,选择时还要注意产品的应用情况和具体要求。 用于光盘材料要求其性能对环境影响小,抗蠕变性能好,具有长期的力学稳定性。 用于隐性眼镜要求

10、高度稳定的光学性能、高吸水率、高透氧性、卫生无毒、生理适应性好、柔软弹性。 一般的透明塑料的选择示例如下表所示。 常用透明塑料材料的选择示例,(3)产品的阻隔性是指产品对气体、液体、香味、药味等具有一定的阻隔能力,一般用透射系数表示,塑料的透射系数越小,阻隔能力越强。 一些阻隔性能良好的塑料品种的渗透系数及其应用如下表所示。 表中的一些塑料的渗透系数及其应用实例表明: (4)产品的电性能塑料均为优良介电材料,介电常数小,但随塑料的介电常数有明显差异。 无极性塑料的介电常数如PE、PP、PS、F4一样在1.82.5之间。 弱极性塑料像PMMA、PBT、PET、PC一样在2.53.5之间。 极性塑

11、料在PVC、PF、PA等3.58之间。 作为绝缘电线电缆等,为了减少能量损失,应该选择相对介电常数小的塑料品种,作为电容器,应该选择相对介电常数稍大的品种,现在电容器中经常使用的是双向拉伸PP和PET膜,作为绝缘材料的一般电阻率塑料材料的电阻率大部分满足绝缘材料的要求,作为不同用途的电绝缘材料被广泛使用。 一般用途的电线电缆为PVC,高频高压时电阻率高,介电常数小,高介电强度的PE和PE-Cl,硬质部件可选择HDPE、PP、PTFE、PI等。 电工系绝缘材料和制品(例如,制动盒、继电器、接触器、密封材料等)要求高介电强度、耐电弧性和耐热性,一般选择热固性塑料,在经常使用氨基塑料、酚醛塑料和环氧塑料等的电子工业中各对耐热性和成型加工性能要求高,可根据情况进行选择,常用的塑料品种有PP、PC、POM、PET、PBT、PSU、PPS、PI、PTFE等。 (5)产品燃烧和阻燃塑料为有机化合物,分子内含有大量碳、氢等可燃元素,部分品种易燃,阻燃性差。 但是,如果在大分子结构中含有卤素、氮、磷、硫等原子或主链结构中的芳香环类,则材料具有一定的阻燃性或自灭火性。 一般塑料的燃烧和阻燃性能可以用氧指数(OI )表示。 OI22是易燃材料,OI在2227之间是自灭火性塑料,OI27是阻燃性塑料。 常用塑料的OI值如下表所示。 氧指数是指维持某塑料材料燃烧所需的

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