塑料性能知识（DOC9）(1)

聚酰胺(PA)聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。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，尼龙与其它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。尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位性能：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，磨擦系数低，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。尼龙中尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差。各种尼龙按韧性大小排序为：PA66＜PA66/6＜PA6＜PA610＜PA11＜PA12.尼龙的燃烧性为UL94v-2级，氧指数为24-28，尼龙的分解温度＞299℃，在449~499℃时会发生自燃。尼龙的熔体流动性好，故制品壁厚可小到1mm。PA的主要技术性能指标和用途见表1。表1聚酰胺（尼龙）主要技术性能指标性能PA6PA66PA610PA612PA9PA11PA12PA1010密度(g/cm3)1.131.151.071.071.051.041.021.07熔点(℃)215252220-185186178210热变形温度(℃)687582--5455-耐寒温度(℃)-30-30-40--30-40--40拉伸强度(MPa)75.080.060.062.065.056.065.055.0压缩强度(MPa)85.0105.0--72.570.0-65.0弯曲强度(MPa)120.060.0~100.090.0-85.070.090.080.0缺口冲击强度(KJ/m2)5.55.45.5--3.86-5体积电阻(Ω·cm)10121014101410121014101310141015相对介电常数(1MHz)3.43.63.53.53.73.73.13.1介电损耗角正切(1MHz)0.030.030.040.020.0180.040.030.026介电强度(KV·mm-1)1616161616171815成型收缩率,%0.8!~2.51.5~2.21.5~2.0-1.5~2.51.2-1.0~2.5聚碳酸酯聚碳酸酯是分子主链中含有—[O-R-O-CO]—链节的热塑性树脂，按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪族、脂环族、脂肪一芳香族型，其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯，并以双酚A型聚碳酸酯为最重要，分子量通常为3-10万。聚碳酸酯，英文名Polycarbonate,简称PC。PC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高；蠕变性小，尺寸稳定；具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，尺寸稳定性，电性能和阻燃性，可在-60~120℃下长期使用；无明显熔点，在220-230℃呈熔融状态；由于分子链刚性大，树脂熔体粘度大；吸水率小，收缩率小，尺寸精度高，尺寸稳定性好，薄膜透气性小；属自熄性材料；对光稳定，但不耐紫外光，耐候性好；耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类，溶于氯化烃类和芳香族溶剂，长期在水中易引起水解和开裂，缺点是因抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必须预干燥，水分含量应低于0.02%，微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽，银丝和气泡，PC在室温下具有相当大的强迫高弹形变能力。冲击韧性高，因此可进行冷压，冷拉，冷辊压等冷成型加工。挤出用PC分子量应大于3万，要采用渐变压缩型螺杆，长径比1：18~24，压缩比1：2.5，可采用挤出吹塑，注-吹、注-拉-吹法成型高质量，高透明瓶子。PC合金种类繁多，改进PC熔体粘度大（加工性）和制品易应力开裂等缺陷，PC与不同聚合物形成合金或共混物，提高材料性能。具体有PC/ABS合金，PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等，利有两种材料性能优点，并降低成本，如PC/ABS合金中，PC主要贡献高耐热性，较好的韧性和冲击强度，高强度、阻燃性，ABS则能改进可成型性，表观质量，降低密度。PC的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC可用作门窗玻璃，PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。PC板可做各种标牌，如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器，PC树脂用于汽车照相系统，仪表盘系统和内装饰系统，用作前灯罩，带加强筋汽车前后档板，反光镜框，门框套、操作杆护套、阻流板、PC被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置，电话线路支架下通讯电缆的连接件，电闸盒、电话总机、配电盘组件，继电器外壳，PC可做低载荷零件，用于家用电器马达、真空吸尘器，洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄，各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。PC是光盘储存介质理想的材料。PC瓶（容器）透明、重量轻、抗冲性好，耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用瓶（容器）。PC及PC合金可做计算机架，外壳及辅机，打印机零件。改性PC耐高能辐射杀菌，耐蒸煮和烘烤消毒，可用于采血标本器具，血液充氧器，外科手术器械，肾透析器等，PC可做头盔和安全帽，防护面罩，墨镜和运动护眼罩。PC薄膜广泛用于印刷图表，医药包装，膜式换向器。ABSABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadiene-styrene(简称ABS)，这三者的一般比例为20：30：50(熔点为175℃)。只要改变其三者的比例、聚合方法、颗粒的尺寸，便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种，如增加丁二烯的组份，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性亦变差。ABS是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4%-0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到0.2%-0.4%，而且绝少出现塑化后收缩。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的应用领域，ABS若与PMMA掺混可制成透明ABS，透光率可达80%。ABS虽未列入五大通用工程塑料(因其HDT=80℃左右,未大于100℃)，但是它的使用量远远超过五大类通用工程塑料中任何一种。1998年全世界的消费量已达到342.7万吨，1998年我国的消费量达到114万吨，占全球总消费量的33%，ABS综合性能优于一般通用塑料，所以一般把ABS称作亚工程塑料。一、ABS的应用领域由于ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在广泛的应用领域中都有它的足迹，简要介绍下如：1、汽车工业汽车工业中有众多零件是用ABS或ABS合金制造的，如上海的桑塔纳轿车，每辆车用ABS11kg,位列汽车中所用塑料第三。在其它车辆中，ABS的使用量也颇惊人。2000年我国就汽车用ABS的量就达到3.5万吨，预测到2010年，此值将达到6万吨，轿车中主要零部件使用ABS的如仪表板用PC/ABS作骨架，表面再复以PVC/ABS制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了ABS，如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS制成，门槛上下饰件、水箱面罩用ABS制成，另外还有许多零件采用ABS为原料。2、办公室机器办公室设备机器需要有漂亮的外观，有良好的手感，如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS制作的零件。3、家用电器由于ABS有高的光泽和易成型性，成型后低的收缩率，所以在家电和小家电中更有着广泛的市场，如电视机，有些厂家大屏幕电视机的前后壳体使用阻燃ABS制成，家用传真机、音响、VCD中也大量选用ABS为原料，电风扇、空调、冷气机、吸尘器中也使用了很多ABS制作的零件，厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。4、玩具许多漂亮的玩具、组合式的智力开发玩具也可使用ABS来制作，此外通讯、广播事业中也有ABS的市场。二、ABS的成型工艺1、干燥ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%-0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能产生重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面质量会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要预先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。2、模具温度:模温一般控制在60-90℃,但最好为60℃,玻纤增强制品取上限。3、注射压力:注射压力一般控制在1500bar，而在保压阶段可在750bar左右。4、喷嘴、流道、浇口由于ABS粘度较PS高，所以用较大的圆形或梯形浇口和流道，适用的冷流道模具的流道，直径应为6-8mm，或同等的梯形流道。半圆形流道并不适用。ABS适用于多种模具，包括热流道、无流道等，如采用热流道模具，流道直径可介于12-15mm，浇口可采用针状，薄膜形，潜水形和扇形。模具应设置排气孔，避免物料的烧焦。5、注射速度、注射压力、背压一般ABS制品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，以避免注射料的分解，耐热ABS也要快速注射(可减少内部应力)，注射压力在1500bar左右，保压时可低些。背压控制越低越好，常用的表压为5bar,背压最高时可采用15bar，螺杆前进速度采用慢速，一般不超过0.55~0.65m/s。6、熔体温度不同品级温度不同，如ABS/PVC，阻燃ABS其熔体温度比一般ABS低，高温级的PC/ABS掺混料与ABS/SMA掺混料就须要较高的溶体温度，电镀级的ABS也要有较高的熔体温度。7、机筒停留时间在265℃温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过5~6分钟，若温度为280℃，则物料在机筒内停留时间就不能超过2-3分钟，若生产过程中出现意外，应先把机筒温度调低至120℃，才可用一般ABS级来清理机筒，有些ABS制品在顶出时并无问题，但却可能会在储存期内产生褐色或黄色条纹，可能是由于机筒过热或滞留时间过长而引起。改性ABSABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butdiene-styrene（简称ABS），是大宗通用树脂，经过改性（加添加剂或合金等方法）提高性能后的ABS属工程塑料，ABS合金产量大，种类多，应用广，是主要的改性塑料之一。ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如优良的电性能、耐磨性，尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等，且易于加工成型。缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。ABS/PC合金是为改进ABS阻燃性，具有良好的机械强度、韧性和阻燃