塑胶特性简介

工程塑膠及其特性簡介POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)塑發室/宋海敏2002/01/02POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)第一部份:工程塑膠簡介一.工程塑膠的基本概念*工程用途的塑膠，能適用於結構及機器零件。*工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。*工程塑膠的優點，如加工性、質輕、絕緣、防銹及耐化學性等，都是金屬所不及的。*一般而言，一般工程塑膠CUT大於100℃，高性能工程塑膠CUT大於150℃。POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)二.工程塑膠特性優點缺點結晶性耐化學藥品性結晶收縮翹曲耐熱性吸水性流動性耐衝擊性非結晶性耐衝擊性耐化學藥品性大多數具透明性耐熱性尺寸安定流動性POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)三.一般工程塑膠英文縮寫中文學名商品名化學結構PA6聚己內醯胺尼隆6PA66聚己二胺己二酸尼隆66PBT對苯二甲酸丁二酯UltradurCrastin,etcPOM聚縮醛DuraconDelren,etcnNH(CH2)5COnNH(CH2)6NHCO(CH2)4COCOCOO(CH2)4OnCH2On1.結晶性POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)2.非結晶性英文縮寫中文學名商品名化學結構PC聚碳酸酯CalibreLexan,etcm-PPO變性聚苯醚Noryl,etcOCOOnOnPOLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)3.性能對比POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)四.高級工程塑膠英文縮寫中文學名商品名化學結構PA46聚丁二胺對苯二甲酸Stanylm-PA6T聚己二胺對苯二甲酸ArlenHTN,etcPA9T聚壬二胺對苯二甲酸PA9TPPS聚硫化苯RYTONFortron,etcSPS對位聚苯乙烯QuestraXarec,etcnNH(CH2)6NHCOCONHCOCO(CH2)9NHn1.結晶性nSnNH(CH2)4NHCO(CH2)4COnPOLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)2.非結晶性英文縮寫中文學名商品名化學結構PEI聚醚醯亞胺UltemPES聚醚石風RadelUltrasonGrafone,etcOOOONOONOnOSO2nPOLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)3.性能對比POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)五.各等級工程塑膠HDT之比較POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)六.常用高級工程塑胶PA-46DSM○結晶度高○耐高溫性○抗蠕變性○耐化學品性○高韌性●高吸水性，吸濕後的抗溫性不足●吸水後及過IR熔焊後尺寸安定性不佳Tm＝290℃Tg＝78℃HDT＝115℃(pure),250℃(GF30％)-電機／電子零件(SMT零件及連接器等)-汽車引擎蓋下面的各種零件(軸承、開關及連接器等)PA-46如果要應用於SMT連接器上，必須降低其吸水性，以解決其尺寸安定及起泡等問題。特性應用供應商發展趨勢結構NHCHNHCOCHCO2424nPOLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)PA-6TMitsuiChemicalsAmocoBASFDuPont○耐高溫性○高強度○抗蠕變性○耐化學品性○低吸水性○尺寸安定性○不易出毛邊Tm＝310℃Tg＝85℃HDT＝135℃(pure),290℃(GF30％)-電機／電子零件(SMT零件及連接器等)-汽車引擎蓋下面的各種零件(軸承、開關及連接器等)PA-6T的組成多元化,可依市場需求而調整其特性,如價格可再降低,將可取代PA66大部份市場.特性應用供應商發展趨勢結構NHCHNHCOCOn26POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)PA-9TKuraray○耐高溫性○抗蠕變性○耐化學品性○低吸水性○尺寸安定性●較脆,韌性較差Tm＝308℃Tg＝125℃HDT＝145℃(pure),280℃(GF30％)-電機／電子零件(SMT零件及連接器等)-汽車零件(軸承、開關及連接器等)●應用於SMT的連接器需有較高的韌性,PA-9T的韌性需再提昇,目前僅為試產階段,未來發展性不明.●雖然PA-9T的吸水率只有ARLEN的一半,耐迴焊的溫度只和C430N相同,但E430N的耐迴焊溫度仍比PA-9T高約10℃.特性應用供應商發展趨勢結構NHCHNHCOCOm29POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)PPS(交連型)黏度↑流動性↓PhillipsTorayTohprenTOYOBO○耐高溫性●易生毛邊○高剛性●流動性差○抗蠕變性●較低韌性○耐化學品性○低吸水性○尺寸安定性Tm＝280℃Tg＝90℃HDT＝140℃(pure),268℃(GF30％)-電機／電子零件(SMT零件及連接器等)-汽車零件-高精密度的機械應用於SMT連接器上,交連型PPS的韌性及流動性皆有待提昇,毛邊生成的防止亦有待加強.特性應用供應商發展趨勢結構O2POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)PPS(線型)TorayPolyplastics○耐高溫性●易生毛邊○高剛性●流動性差○抗蠕變性○耐化學品性○低吸水性○尺寸安定性○較高韌性Tm＝280℃Tg＝90℃HDT＝140℃(pure),262℃(GF30％)-汽車零件-高精密度的機械-耐溫器具-家用器具應用於SMT連接器上,線型PPS必須加強它的流動性及減少毛邊.特性應用供應商發展趨勢結構SnPOLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)LCPAmocoDupontPolyplasticsUENOTORAYSumitomoEASTMAN○耐高溫性○高剛性及高強度○高流動性○低燃性(UL94V-0)○尺寸安定性●異向性●低熔合強度-高精密度機械(照相機、CD、汽車零件)-耐熱器材(爐具的各種零件)-電機／電子零件(SMT連接器零件及插座等)LCP的熔合強度有待加強,且單價需降低.在應用上,必須注意其異向性所產生的結構脆弱.特性應用供應商發展趨勢類型熱變形溫度Ⅰ型280℃以上Ⅱ型200℃~280℃Ⅲ型200℃以下POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)七.公司目前生產之手機連接器NOKIA7PINPLUGKITCUSTOMER:廣宇I/O18POSPLUGCUSTOMER:華冠1.QSPlug系列:POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)2.QSRecep系列:I/O18PINC0NNCustomer:華冠15POSPLUGCustomer:MOTOROLAI/O10PINCONNCustomer:MOTOROLAI/O17PINCONNCustomer:ACERI/O2PINCONN.Customer:SONYI/O15PINCONNCustomer:MOTOROLAPOLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)MINIDIN8PINCustomer:MOTOROLA3.MINIDIN系列DCJACK5.DCJack系列Customer:MOTOROLATACTSWITCH4.Swith系列Customer:MOTOROLADC2PINPLUGCustomer:柏怡6.DCPlug系列POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)SIMCARDBODYHIGH2.6(WITHTAIL)Customer:MOTOROLASIMCARDBODYHIGH1.5&2.0&3.2(NOTAIL)Customer:中興,廣達,明基SIMCARD(WITHCOVER)Customer:MOTOROLA7.SIMCard系列POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)WIRETOBOARDCONNECTORCustomer:MOTOROLA8.Wiretoboard系列4PINBATTERYCustomer：英業達9.Battery系列POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)第二部份:塑膠UL規範及測試POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)一.ULCard範例QMFZ2November3,1994Component-PlasticsTORAYCHEMICALCO.LTDE54705(M)RTIHDMinUL94ElecMechHHV4CThkFlameWithw/oWAT9TMtlDsgColmmClassImpImpIIR5IPolyamide,type66nylon(PA66),furnishedintheformofgranulesorpellets.Nylamid413-33BK1.594HB656565-----132RD1.894V-01209510530---YL3.294V-212095105200-0Polyamide,type6nylon(PA6),furnishedintheformofpellets.200All0.894HB13010010540---All1.694HB13010010540---All3.094HB13010010530261POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)二.耐燃劑作用機理*物理作用1)藉冷卻效果:耐燃劑釋出低溫物質來冷卻,使溫度低於燃點而無法燃燒.2)藉形成保護膜:促使或本身形成一固態或氣態層來阻止氣體釋出,隔絕氧氣及熱傳導.3)藉稀釋作用:耐燃劑燃燒後產生中性氣體,沖淡氧氣,使之低於最低含氧量.*化學作用1)氣相反應自由基被耐燃劑所終止,放熱過程停止,系統冷卻,可燃氣體供應減少,從而完全抑制燃燒.2)固相反應有兩種形式之作用發生2-1)耐燃劑加速高分子之崩潰,而造成聚合物顯著的流動,從火焰的影響帶移去,以阻止繼續燃燒.2-2)耐燃劑經由脫水作用,而在高分子表面形成一氧化碳層,以隔絕氧氣及熱傳導.POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)三.防火等級測試1.94HB水平燃燒*試片擺放方法夾住試片,使試片與X軸保持水平,並與Y軸成450角.*記錄記錄試片從25mm至100mm之間,火燄燃燒未達100mm前熄滅所耗之時間與長度.*測試分類標準1)在試片厚3.0~13.0mm,燃燒至75mm長時,其燃燒速率不可超过38mm/min.2)在試片厚小於3.0mm,燃燒至75mm長時,則其燃燒速率不可超過75mm/min.3)試片燃燒至100mm前必須熄滅.POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)2.94V垂直燃燒測試*試片擺放方法垂直夾住試片,並於距試片底端305mm處,鋪厚6.0mm之藥用棉花.*測試分類標準測試標準條件94V-094V-194V-2移去火燄後,每試片火燄燃燒時間≦10s≦30s≦30s每組五片,總火燄燃燒時間≦50s≦250s≦250s第二次火燄燃燒時間與無燄燃燒時間≦30s≦60s≦60s試片是否燃燒至夾具無無無棉花是否被滴落試片點燃無無有POLYMERTECHNOLOGYAPPLICATIONCENTER(PTAC)水平燃燒測試垂直燃燒測試POLYMERTECHNOLOGYAPPLICAT