注塑常用塑料性能与应用

一塑料行业的概况塑料是20世纪才发展起来的新材料，也是一门新兴工业。早在10多年前，塑料、水泥、木材和钢材被誉为四大工业材料。目前，世界上塑料的体积产量已经大大超过了钢铁，成为当今社会使用的一大类材料。塑料的种类也很多，现今已达300多种，常用的近40种。近年来，随着合成树脂行业、塑料添加剂行业、塑料机械行业和模具行业的发展，塑料制品行业也得到飞速发展。如今，塑料注塑制品已经进入到日用、包装、农业、机械、电子、仪表仪器、航空航天等领域。因此，注塑加工作为一种重要的塑料成型加工方法，应用日益广泛，而且注塑加工生产的制品相对其他材料制品具有精度高、复杂度高、一致性高、生产率高和消耗低的特点，使塑料加工行业有很大的市场需求和广阔的发展前景。在塑料制品快速发展的同时，很多塑料制品企业，特别是一些中小型企业，迫切需要大量的高级技术人员。随着塑料注塑制品涉及的领域日渐广泛，技术更新速度加快，注塑制品成型技术也向大型化、复杂化、精密化、高性能化、高光无痕的美观化等方向发展。但由于注塑成型过程、塑料材料性能、成型设备和模具的复杂性，使成型过程中影响注塑制品质量的因素有很多，工艺控制非常复杂，特别是成型性能要求较高的制品。因此，我们需要具备较为系统的理论知识。而要成为一名合格的技术员，我们不仅要了解注塑机、了解模具，我们同样要了解塑料。“塑料性能是注塑技术之根本”，掌握各种塑料的工艺性能及特性,是每一位从事注塑工作的人必须懂得的基本专业知识，塑料的性能是设定“注塑工艺条件”的依据，也是在分析注塑过程中出现的质量问题和异常现象时必须考虑的因素之一；若不深刻懂得塑料性能知识，就不可能是一位合格的注塑技术人员。不同塑料的开发生产时间:塑料的发展过程1960后以后,塑料的应用和加工技术得到了突飞猛进的发展1996:透明硬质聚氯乙烯1995:超弹性聚甲醛(TPOM)1994:改性为注塑级的PET（PETG）1985:液晶塑料(LCP)1975:聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)1965:聚砜(PSF)1964:聚氧化二甲亚苯(PPO)1958:聚碳酸酯(PC)1956:聚甲醛(POM)1950:聚甲基丙烯酸甲酯(Acrylic)1949:聚酰胺（Nylon）1939:聚对苯二甲酸乙烯共聚物(ABS)1935:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)1920-1933:聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚丙烯(PP)什么叫塑料二塑料的定义、来源是以人工合成或天然树脂为基础，与稳定剂、增塑剂、润滑剂、着色剂等多种添加剂组成的合成材料。塑料在一定条件如温度、压力作用下，能塑造成一定形状的制品，并且在冷却及压力解除后，在常温状态下仍然保持一定强度和形状不变。塑料塑料加工原理塑料就是利用这种加热时所产生的可塑性,加工成各种形状的.塑料加工原理塑料加工原理是指施加一定程度的力就变形,但撤去所施加的力则恢复原状的性质弹性(弹力),是指象黏土那样,加力就变形,而撤除外力之后不恢复原状的性质.可塑性优点缺点三塑料特点的塑料的优点:1利用塑料可制作五光十色、透明美丽的制品,尚可任意着色的特性,可提高其商品价值,并给人一种明快的感觉.(2)可根据需要随意着色,或制成透明制品即使制品的几何形状相当复杂,只要能从模具中脱模,都比较容易制作.因而其效率远胜于金属加工,特别是注塑成型制品,经过一道工序,即可制造出很复杂的成品.(1)易于加工、易于制造(易于成型)与金属、陶瓷制品相比,质量轻、机械性能好,比强度(强度与密度的比值)高,故可制做轻质高强度制品.特别是填充玻璃纤维后,更可提高其强度.另外,由于塑料质量轻,可节约能源,故其制品亦日趋轻量化.(3)可制做轻质高强度的产品塑料的优点:2由于塑料比热大,热导率小,不易传热,故其保温及隔热效果良好.(5)不易传热、保温性能好塑料一般耐各种化学药品的腐蚀,不会象金属那样易生锈或受到腐蚀.使用时不必担心酸、碱、盐、油类、药品、潮湿及霉菌等的侵蚀.(4)不生锈、不易腐蚀塑料本身是很好的绝缘物质,目前可以说没有哪一种电气制品不使用塑料的.但如果在塑料中填充金属粉末或碎屑加以成型,也可制成导电良好的产品.(6)既能制做导电部件,又能制作绝缘产品塑料的优点:3塑料原料本身虽然不那么便宜,但如(1)项所述,由于塑料易于加工,设备费用比较低廉,所以能降低产品成本.(8)产品制造成本低塑料具有优良的减震、消音性能;透明塑料(如:PMMA、PS、PC等)可制作透明的塑料制品(如:镜片、标牌、罩板等).(7)减震、消音性能优良,透光性好塑料的缺点(2)随着温度的变化,性质也会大大改变高温自不待言,即使遇到低温,各种性质也会大大改变与同样体积的金属相比,机械强度低得多,特别是薄型制品,这种差别尤为明显.3)机械强度较低(1)耐热性差、易于燃烧这是塑料最大的缺点,与金属和玻璃制品相比,其耐热性远为低劣,温度稍高,就会变形,而且易于燃烧.燃烧时多数塑料能产生大量的热、烟和有毒气体;即使是热固性树脂,超过200摄氏度也会冒烟,并产生剥落塑料的缺点(5)易于受特殊溶剂及药品的腐蚀一般来说,塑料比较不容易受化学药品的腐蚀,但有些塑料(如:PC、ABS、PS等)这方面的性质特别差;在一般情况下热固性树脂耐腐蚀性相当强.(6)耐久性差,易老化无论是强度、表面光泽或透明度,都不耐久,受负荷有蠕变现象.另外,所有的塑料均怕紫外线及太阳光照射,在光、氧、热、水及大气环境作用下会老化.与金属相比,塑料收缩率很高,故难于保证尺寸精度.在使用期间受潮、吸湿或温度发生变化时,尺寸易随时间发生变化.(4)尺寸稳定性差塑料的表面硬度都比较低,容易受损伤;另外,由于是绝缘体,故带有静电,因此容易沾染灰尘.(7)易受损伤、也容易沾染灰尘及污物注塑成型前需了解的塑料性能每个注塑工作者在设定注塑工艺条件时,需要彻底了解所用塑料的相关性能,才能科学地设定工艺条件和分析注塑生产过程中出现的问题.A、塑料的种类、牌号(了解塑料的成份、性能时考虑的因素);B、塑料的密度(设定多段射胶的位置时考虑的因素);C、塑料的吸湿性及允许水量(设定干燥条件时考虑的因素);D、塑料的玻璃化温度、熔点、分解温度(设定料筒温度时考虑的因素);E、塑料的熔融指数FMI(设定注射压力、背压时考虑的因素);F、塑料的结晶性(设定模温/料温时考虑的因素);G、塑料容许的注射压力范围(设定注射压力时考虑的因素);H、塑料在料筒内容许的停留时间(设定残料量及停机时考虑的因素);I、塑料的成型收缩率(设定模温/料温/压力时考虑的因素);J、塑料成型时的模具温度范围(设定模温时考虑的因素);K、其它性能(如:耐化学性、热变形温度等)在塑件后加工时考虑的因素.同一生产厂家，同一材料名称，同一材料型号，不同生产时间，不同生产批次的材料其性能会有一定的差别，任何一组数据，我们不能把它作为一个标准，我们只需要相关数据作为调整工艺的参考才能调校出最佳生产工艺。四塑料的分类代表性塑料：PF、UF、EP代表性塑料：PE、PS、PVC热固性塑料热塑性塑料受热后聚合物作物理及化学变化，分子呈网型结构而固化。受热后聚合物作物态转变而变软，分子仍为线型或支链结构。1）按受热行为分热塑性塑料特点：受热软化、熔融；当温度降低时，能变硬定形；若再次受热，仍能软化熔融，冷却变硬定型。这一过程可以反复多次进行。热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。热固性塑料特点：受热后开始软化并具有一定的可塑性，在更高的温度及压力下固化成型。此后，不再具有可塑性，若再继续加热，也不能熔化，而只会分解炭化。热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。热固性塑料制品不溶于任何溶剂。热固性塑料的废次品及废旧塑料，不能作为塑料回收，仅能在磨粉后作填充剂或其他用途。2）按使用特点分产量大，（约占塑料总产量的75%)、价格低、用途广的塑料。代表性塑料：PE、PS、PVC通用塑料工程塑料增强塑料特种塑料力学性能优良、工程技术中作结构材料的塑料。代表性塑料：ABS、PC、PA具有某一方面的特除功能，如耐高温、高电绝缘性类塑料。代表性塑料：PI、氟塑料树脂与增强材料（如玻璃纤维）相结合而提高塑料力学强度的复合型塑料。代表性塑料：FRP、FRTP分子规则排列且保持其形状的塑料。代表性塑料：PE、PP、PA、POMPET结晶型塑料长链分子绕成一团（对热塑性塑料）或结成网状（对热固性塑料），且保持其形状的塑料。代表性塑料：PS、PC、ABS、K料PMMA、PETG非结晶型塑料3）按结晶状态分结晶型塑料特点：具有很规则的格子状的分子排列方式，在塑料分子的每个截面上的特定点处，重复出现特定的结构。热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。结晶状塑料的透明度很差，成型的透明制品在光线下有发污浑浊的感觉。非结晶型塑料特点：分子随机缠绕和交织的塑料。热塑性塑料在某些溶剂作用下能溶涨、溶解。边角料、废旧塑料可以回收复制成热塑性塑料制品。这种塑料由于分子链的排列呈现随机分布的规律，没有明显的方向性，因此塑料在各个方向上表现出来力学特性是相同的。这种高分子也叫无定型塑料。塑料透明度较好。ABS除外。五塑料的性能1、流动性2、吸水率3、收缩率（一）影响注塑制品的主要塑料特性受热后熔融状态的塑料,在压力作用下,充满整个型腔的能力叫流动性。一般用专业流动性测试工具来进行测试.同一种类不同牌号的塑料的流动性均不相同,不同结构的塑件对塑料的流动性提出不同的要求。塑料的流动性与成型温度和压力等条件密切相关。一方面会使熔料充填不紧密,造成制品的疏松,影响产品质量流动性太大流动性过小必须用高压条件注塑,容易造成塑件内应力过大.对于结构复杂流程较长的塑件,注塑时流动困难,易出现缺胶、缩水等现象,产生大量废品。另一方面流动性太大,注塑件周边容易出现披锋(毛边)粘模及喷嘴流延,造成水口堵塞流动性对成型的影响熔融指数MI（熔体质量流动速率MFR）熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。数值越大表示该塑胶材料的加工流动性越好，反之越差。熔体质量流动速率定义--在规定条件下，一定时间内挤出的热塑性塑料的量。也即熔体每10分钟通过标准口毛细管的质量。用MFR表示。单位：g/10min熔体流动速率仪是一种塑料挤出装置，被测的热塑性塑料放在仪器的料筒中。在规定的温度下，用加热炉使被测物达到熔融状态，并在规定的负荷下通过标准口模的小孔挤出，将挤出物折算为熔体每10分钟通过标准口模的质量流量MFR（ɡ/10min）来表示或将挤出物折算为熔体每10分钟通过标准口模体积流量MVR（cm3/10min），用此数值表示被测物在熔融状态下的流动性、粘度等物理性能。先让塑料粒在一定时间内（10min）、一定温度及压力（各种材料标准不同）下，融化成塑料流体，然后通过一直径为2.1mm圆管所流出的塑料克（g）数熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质量，对调整工艺，都有重要的指导意义。测试方法塑料的熔融指数测定是用流变仪来测定在等温及等剪切率下进行不同的塑胶材料会采用不同的试验条件流动性差熔融指数低的材料熔融指数高的材料流动性好WW常用塑料流动性PP、PE、PS、PET、PETG流动性较好流动性中等流动性较差AS、POM、ABS、PMMA、K料PC、沙林料溢边值——指塑胶产品在多大的间隙下会溢出来，（也就是走披风）的一个数值。材料名称溢边值（mm）材料名称溢边值（mm）材料名称溢边值（mm）PP0.03PS0.03POM0.04PE0.02AS0.05PMMA0.05PET0.03ABS0.04PC0.06PETG0.03K料0.03沙林料0.02溢边值越大说明塑料流动性越差引起塑料中水分和挥发物多的原因主要有以下三个方面：A、塑料树脂的平均分子量低