塑料材料知识

塑模设计塑膠材料及成型技術簡介提綱PARTI工程塑膠基礎知識介紹PARTII工程塑膠成型的常見問題解析PARTIII結語一﹑塑料的分子結構﹕塑料主要成份是樹脂﹐樹脂有天然樹脂和合成樹脂兩種。二﹑塑料的成份﹕樹脂﹕主要作用是將塑料的其他成份加以粘合﹐并決定塑料的類型(熱塑性或熱固性)和主要性能﹐如機械﹑物理﹑電﹑化學性能等。樹脂在塑料中的比例一般為40~65%。2.填充劑﹕又稱填料﹐正確地選擇填充劑﹐可以改善塑料的性能和擴大它的使用范圍。3.增塑劑﹕有些樹脂的可塑性很小﹐柔軟性也很差﹐為了降低樹脂的熔融粘度和熔融溫度﹐改善其成型加工性能﹐改進塑料的柔韌性﹐彈性以及其它各種必要的性能﹐通常加入能入樹脂相容的不易揮發的高沸點的有機化合物。這類物質稱增塑劑。增塑常是一種高沸點液納或熔點固體的酯類化合物。4.著色劑﹕又稱色料﹐主要是起美觀和裝飾作用﹐包括涂料兩部分。5.穩定劑﹕凡能陰緩塑料變質的物質稱穩定劑﹐分光穩定劑﹑熱穩定劑﹑抗氧劑。6.潤滑劑﹕改善塑料熔體的流動性﹐減少或避免對設備或模具的磨擦和粘附﹐以及改進塑件的表面光潔度。塑膠材料分類(1)以基本結構來分熱塑性：（thermoplastics）以合成树脂为主要原料，加上填料，增塑剂，染料，防火剂，稳定剂，等各种敷料而组成，受热后，发生物态变化，由故态变为液态，单冷却后又变为故态，塑胶本身的分子结构不发生变化，如此可以反复使用的塑胶1)線性高分子組成2)藉加熱與冷卻具有改變液態與固態的可逆性反應3)加工過的材料可重複回收使用4）一般可用注塑或壓出及吹塑成型熱固性：（thermosets）在一定的温度条件下，经过加温加压或加入固化剂后，经过化学反应而硬化，硬化后的塑胶加热也不在软化，温度过高就会分解1)分子構造呈網狀、三次元結構2)無法進行液態與固態的可逆性反應3)加工過的材料無法重複回收使用4）不可注塑成型塑膠材料分類(2)以功能來分塑膠依其機械、電氣、熱學及其他性質功能來分。1)泛用塑膠：通常以美觀及低功能使用要求，為訴求重點。如：PE、PVC、PMMA、ABS，PS,PP,等2)工程塑膠：常用以取代鋁、鐵等金屬鑄造及高功能要求的精密零件上，长期工作温度在100度以上。如：…..、PBT、NYLON、PC等3)高級工程塑膠：運用於特別要求之電子精密零件。长期工作温度在150度以上如：LCP、PES、PEEK、PEI等塑膠材料分類(3)以分子之配列來分非結晶性(不定形）：1)無明顯之熔點2)具透明性3)抗化學性較差常用規格：PC,ABS,PS,PMMA,pvc,as,PES結晶性：1)具有明顯熔點2)當結晶結構被破壞時，比容(單位重量的體積)會有明顯的變化。常用規格：PBT,PA,PPS,LCP,SPS,POM非結晶與結晶性聚合物之性質比較（一）非結晶與結晶性聚合物之性質比較（二）结晶后分子排列状况结晶性原料的共同特料温上升到成型温度时所要的热量多，要用塑化能力大的设备冷凝时放出的热量大，要充分冷却。成型收缩大，冷却块，结晶度低，收缩小，透明度高，各向异性显著，内应力大，脱模后有继续结晶现象，易发生变形，曲翘。易发生未熔粉末注入模具或堵塞胶口热固性塑胶的特性酚醛塑料(PF)一.性能1．一般工业电器用：具有良好可塑性，适用于一般压塑成型，工艺性良好，机电性能好，光泽性好(如塑11-1，塑11-4，塑18-1，塑19-1)2．高电绝缘用：适宜于压缩成形，除力学性能良好外，有优良电绝缘性及耐水性(如塑14-1，塑14-1T，塑17-1，塑21-1)。产品牌号有“T”者表示有抗霉性3.高频率用：有优良耐水、耐热、耐高频率性，宜用于湿热带气候条件(如塑14-5，塑14-6，塑14-8，塑14-9，塑17-3)4.耐水，耐热，耐油，耐腐蚀，防湿防霉用：有良好的机电性能外，还有上述各种性能(如塑11-2，塑11-18)5.耐冲击用：有高抗冲击强度，电绝缘，防霉，防湿，耐水性能(如塑32-1，塑32-1T，塑32-5)6.自然防霉，耐湿，耐酸特性及具有高度防湿，防霉，耐高频特性(如塑11-6，塑35-1)7.日用品用：有一定机械强度，工艺性好、价格便宜(如塑44-1，等用途1.用于制造工业电器开关及零件，仪表壳，纺织机械零件，矿灯零件，旋钮灯头，开关，插座等日用电器零件2.用于制造电绝缘性、耐水性要求较高的电器仪表及电讯工业零件，交通电工器材及无线电零件3.用于制造耐高频的短波和超短波电讯器材，高绝缘试验仪器，无线电，雷达，电子管灯座等电器零件4.用于制造要求耐热，耐水，防霉，防腐的各种电器零件，用于船舶，湿热带气候条件时5.可用于有金属嵌件的复杂塑件，或用于防震，防湿，防霉场合时作真空管插座，电磁开关座，蓄电池箱盖，通讯机外壳6.用于制造蓄电池零件，人造纤维工业用零件，卫生医药用具，有酸，蒸气侵蚀的工作条件时零件以及湿度大，频率高，电压高的电器，机械零件7.用于制造瓶盖，钮扣等日用品零件氨基塑料（UF，MF）一性能:1.脲一甲醛塑料：着色性好，色泽鲜艳，外观光亮，无特殊气味。不怕电火花，有灭弧能力，耐热，耐水性比酚醛弱、防霉性良好2.三聚氰胺一甲醛：有高度抗弧性，介电性，较高耐水，耐热性，硬度高，其它类似脲一甲醛二用途:1.用于制造日用品，航空及汽车的装饰器材，电器开关，灭弧器材，以及无线电，磁石发电机，点火器，电动工具，矿用电器等零件2.用于制造机电性能要求较高的零件，开关零件，接触器灭弧室和接触器零件，绝缘、防爆等电器零件热固性塑胶的特性热固性塑胶的特性不饱和聚酯塑料(UP)—性能：1.电性能优良,吸水率和力学强度良好，耐热性好，收缩小，尺寸稳定性好，耐弧性好2.耐腐蚀性比酚醛差3.常以玻璃纤维为填料制成增强塑料(聚酯料团)4.可低压成形二用途:用于制造精密复杂小型塑件，如开关外壳、底座，线圈骨架，耐电弧等零件聚硅氧烷（SI）热固性塑胶的特性—性能：1.耐高温，耐潮，憎水2.电性能优良，耐电弧性超过一般材料3.耐辐射性好4.工艺性不良5.有一定力学强度用于制造防爆，耐高温，耐电弧零件用于制造耐高温高频用的电器零件可在热带使用二用途•热塑性塑胶的特性（泛用塑胶）聚氯乙烯(PVC)一，使用性能:強度﹑電气﹑絕緣性﹑耐藥品性﹑加可塑劑可軟化﹑耐熱性不很好•是由氯乙烯聚合而成的，氯乙烯可用块形聚合法、清化聚合法或乳液聚合法进行聚合，聚氯乙烯分软、硬两种：硬聚氯乙烯的密度为1.38～1.43g/cm3，力学强度高，电器性能优良，耐酸碱的抵抗力极高，化学稳定性很好缺点：软化点低•软聚氯乙烯的抗拉强度、抗弯强度、冲击强度、冲击韧性等均较硬聚硬乙烯为低，而破断时的伸长率较高二，用途•電气：電線被覆﹑電線管﹑絕緣材料﹑膠帶.机械：車用坐墊﹑化工厂配管﹑汽車零件.建筑:水管﹑塑膠地板﹑屋頂材料﹑隔熱材料.日用品:手提袋﹑皮帶﹑塑膠鞋﹑桌巾﹑透明瓶子﹑電話机.其他:玩具﹑農業用薄皮﹑涂料.三工艺特性，1.无定形料，吸湿性小，但为了提高流动性、防止发生气泡则宜先干燥•2.流动性差、极易分解，特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200℃，分解时有腐蚀及刺激性气体•3.成形温度范围小，必须严格控制料温•热塑性塑胶的特性（泛用塑胶）•聚乙烯(PE)一•一.性能:比水輕﹑柔軟﹑不耐熱﹑耐藥品﹑耐水性﹒電器絕緣性﹐接著印刷差•按聚合方法所采用压力的不同可分为高压、中压和低压三种：•高压聚乙烯，由于有较低的密度，分子量及结晶度，因此质地柔韧；•低压聚乙烯，由于含有较高的分子量、密度及结晶度，因此质地坚硬、耐寒性能良好，在-70℃时还保持柔软。化学稳定性很高，能耐酸碱及有机溶剂。吸水性极小，有很突出的电气性能和良好的耐辐射性，用火焰喷涂法或静电喷涂法涂于金属表面，可以达到减摩和防腐蚀的目的。•缺点是力学强度不高，热变形温度很低，故不能承受较高的载荷•二.用途•化工设备与腐贮槽的耐蚀衬里，化工耐腐蚀管道、阀件、衬套、滚柱框，以代替钢和不锈钢。高频水底电缆或一般电缆的绝缘层。晶体管收音机磁棒天线夹架•電气:電波及其零件﹑電線被覆.机械:擋泥板﹑迫緊.建筑:可繞性水管.日用品:包裝材料﹑食器﹑容器藥瓶﹑水筒﹑塑膠袋.其他:玩具﹑雜貨.•热塑性塑胶的特性（泛用塑胶）•聚乙烯(PE)二三.工艺特性•1.结晶料、吸湿性小•2.流动性极好，溢边值0.03mm左右，流动性对压力变化敏感•3.可能发生熔融破裂，与有机溶剂接触可发生开裂•4.加热时间长则发生分解、烧伤•5.冷却速度慢，因此必须充分冷却，宜设冷料穴，模具应有冷却系统•6.收缩率范围大，收缩值大、方向性明显，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保持冷却均匀、稳定•7.宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分•8.不宜用直接浇口，易增大内应力，或产生收缩不匀，方向性明显增大变形，应注意选择进料口位置，防止产生缩孔、变形•9.质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模•聚苯乙烯（PS)•一.性能•具有一定的力学强度，化学稳定性及电气性能都较优良，透光性好，着色性佳，并易于成形。它的特点是差不多完全能耐水。•缺点是耐热性较低，性较脆。而且其制品由于内应力容易碎裂，仅能于低负荷和不高的温度(60～75℃)下使用。•二.用途•各种仪表外壳，骨架，仪表指示灯，灯罩，汽车灯罩，化工贮酸槽、酸输送槽(特别如氢氟酸)，化学仪器零件，电讯零件，由于透明度好，可用于制造光学仪器零件及透镜.•電气:收音机外殼﹑電視柜﹑絕緣物﹑机械:車尾燈﹑冷凍庫壁百葉窗﹑建筑:隔熱材﹑招牌﹑隔音材﹑天花板﹑壁材。日用品:杯子﹑容器﹑各种箱子﹑牙刷﹑梳子﹑原子筆。其他:玩具﹑嬰儿車﹑軟墊用品。•三.工艺特性•1.无定形料，吸湿性小，不易分解，性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力•2.流动性较好，溢边值0.03mm左右，防止出飞边•3.塑件壁厚应均匀，不宜有嵌件，(如有嵌件应预热)，缺口，尖角，各面应圆滑连接•4.可用螺旋杆或柱塞式注射机加工，喷嘴可用直通式或自锁式•5.宜用高料温，模温、低注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、变形(尤其对厚壁塑件)，但料温高易出银丝，料温低或脱模剂多则透明性差•6.可采用各种形式浇口，浇口与塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件，脱模斜度宜取2°以上，顶出均匀以防止脱模不良发生开裂、变形，可用热浇道结构•热塑性塑胶的特性（泛用塑胶）•热塑性塑胶的特性（泛用塑胶）•聚苯乙烯改性有机玻璃(PMMA#372)•一.性能•有极好的透明性。力学强度也较高，有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性，耐腐蚀，绝缘性良好。制品尺寸稳定。成形容易．•缺点是质较脆，易溶于有机溶剂中，作为透光材料，表面硬度不够，容易擦毛．就其综合性能来看，超过聚苯乙烯等一般塑料•二.用途•用来制造一定透明度和强度的零件，如照明器具零件﹑透明板透明管道防風玻璃﹑車尾燈廣告燈﹑燈座﹑廣告牌紐扣及其他裝飾品眼鏡﹑假牙﹑光學零.件设备标牌﹑醫療用品。•三.工艺特性•1.无定形料，吸湿性大，不易分解•2.质脆、表面硬度低•3.流动性中等，易发生填充不良、缩孔、凹痕、熔接痕•4.宜取高压注射，在不出现缺陷的条件下宜取高料温、模温，可增加流动性，降低内应力、方向性，改善透明性及强度•5.模具浇注系统应对料流阻力小，脱模斜度应大，顶出均匀，表面粗糙度应好，注意排气•6.质透明要注意防止出现气泡、银丝、熔接痕、及滞料分解，混入杂质•热塑性塑胶的特性（泛用塑胶）•苯乙烯丙烯腈共聚体(AS或SAN)•一.性能•比聚苯乙烯有更高的冲击强度和优良的耐热性，耐油性，耐化学腐蚀性，如它能很好地耐某些使聚苯乙烯应力开裂的烃类。而弹性模量是现有热塑性塑料中较高的一种•二.用途•广泛用于制作耐油、耐热、耐化学药品的工业制品，以及仪表板，仪表框、罩壳、电池盒，接线盒，各种开关及按钮等•三.工艺特性•1.无定形料，吸湿性大，热稳定性好，不易分解•2.流动性比ABS好，不易出飞边•3.易发生裂纹，塑件应避免尖角、缺口，顶出均匀，脱模斜度宜取大•4.浇口处易发生裂纹•热塑性塑胶的特性（泛用塑胶）•苯乙烯_丁二