聚合物是由许多较小而结构简单的小分子(monomer),借共价键来组合而成的。聚合物的种类繁多,一般若是以对热之变化来分类,它可以分为两大类:
◆热固性塑料(Thermoset Plastics ):指的是加热后,会使分子构造结合成网状型态。一旦结合成网状聚合体,即使再加热也不会软化,显示出所谓的非可逆变化,是分子构造发生变化(化学变化 )所致。
◆热塑性塑料(Thermo plastics ):指加热后会熔化,可流动至模具冷却后成型,再加热后又会熔化的塑料;即可运用加热及冷却,使其产生可逆变化(液态←→固态),是所谓的物理变化。
●按照塑料的应用情况,热塑性塑料又可分为通用塑料、工程塑料、高性能工程塑料等三类。通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。 工程塑料一般是指工作应力大于150MPa,连续工作温度能超过150℃以上的塑料。通常把聚酰胺(尼龙)、聚碳酸脂、聚甲醛、聚苯醚和热塑性聚酯称为五大工程塑料。
3、我司常用塑料的特性
◆ABS的特性牙疳药
丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物
性质丙烯腈提供耐热及抗化性,丁二烯提供韧性及耐冲击性,苯乙烯提供延展性及加工性优点 1、坚硬,易押出2、易染3、难燃4、耐冲击5、表面性佳
用途:把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品
◆PC(聚碳酸酯)
性质:为非结晶性热塑性塑料
优点:1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广2、高度透明性及自由染性3、H.D.T.高4、耐疲劳性佳5、耐候性佳6、电气特性优7、无味无臭对人体无害符合卫生安全8、成形收缩率低、尺寸性良好 缺点:成形品设计不良易产生内部应力问题
用途:电子电器:CD片、开关、家电外壳、信号筒、电话机汽车:保险杆、分电盘、安全玻璃工业零件:照相机本体、机具外壳、安全帽、潜水镜、安全镜片
◆POM(聚缩醛)
性质:为结晶性热可塑性塑料,具明显熔点165~175℃,性质最接近金属,一般称其为塑钢优点:1、具高机械强度和刚性2、最高的疲劳强度3、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳4、耐反复冲击性强5、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃)6、良好的电气性质7、复原性良好8、具自已润滑性、耐磨性良好9、尺寸性优
缺点: 1、加工过程若长时间高温下易起热分解2、无自熄性3、抗酸性差4、成形收缩率大用途:电子电器:洗衣机、果汁机零件、定时器组件汽车:车把零件、电动窗零件工业零
件:机械零件、齿轮、把手、玩具、螺杆
◆PP(聚丙烯)
性质:极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
优点:1、易染2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性
缺点:1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化
用途水管、胶膜、胶布、电线蔽护材料、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链
◆PA(尼龙)
聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
性质:结晶性热可塑性塑料,有明显熔点,Nylon6 Tm为220~230℃,Nylon66则为260~270℃,Nylon本身具吸水基故有吸水性,成形前须干燥,温度过高干燥则尼龙粒变
优点: 1、具高抗张强度2、耐韧、耐冲击性特优3、自润性、耐磨性佳、耐药品性优4、低温特性佳5、具自熄性
缺点:尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。
用途:电子电器:连接器、卷线轴、定时器、护盖断路器、开关壳座汽车:散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座工业零件:椅座、自行车框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑轮
◆PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
性质:非晶体聚合物,92%光线穿透率,热变性温度介于74°C~102°C间
优点:1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染
缺点:1、耐化性差2、长期时用温度最高93°C3、应力集中处,较易碎化
用途:灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。
透明ABS
物理性质非晶体聚合物,92%光线穿透率,热变形温度介于74°C~102°C间
优点 1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染
缺点 1、耐化性差2、长期使用温度最高93°C3、应力集中处,较易碎化
主要用途灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件
ABS
物理性质丙烯腈提供耐热及抗化性,丁二烯提供韧性及耐冲击性,苯乙烯提供挺性及加工性优点 1、坚硬,易挤出2、易染3、难燃4、耐冲击5、表面性佳
缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率
主要用途把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品
AS(透明大力胶)
物理性质收缩率0.2-0.7% ,合适的壁厚1.5-3mm212资源
优点耐气候性中等,不受高湿度环境影响,能耐,一般性油脂,去污剂和轻度酒精不易因能应力而开裂,料质透明度颇高,流动性好于ABS
缺点耐疲劳性较差,耐刮性差
主要用途榨汁器的罩风扇的羽毛毽电池盖乐器其它透明零件
便携式高压氧舱PA(尼龙)
物理性质结晶性热可塑性塑料,有明显熔点,Nylon6 Tm为220~230℃,Nylon66则为260~270℃,Nylon本身具吸水基故有吸水性,成形前须干燥,温度过高干燥则尼龙粒变优点 1、具高抗张强度2、耐韧、耐冲击性特优3、自润性、耐磨性佳、耐药品性优4、低温特性佳5、具自熄性
缺点尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响尼龙66尺寸稳定需要很长时间(精密注塑件最终稳定需要一个月左右)、但是一旦尺寸稳定具有良好的润滑性
主要用途电子电器:连接器、卷线轴、定时器、护盖断路器、开关壳座汽车:散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座工业零件:椅座、自行车输框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑输
PC(防弹胶)
物理性质为非结晶性热塑性塑料
酒炮
优点 1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广2、高度透明性及自由染性3、
H.D.T.高4、耐疲劳性佳5、耐候性佳6、电气特性优7、无味无臭对人体无害符合卫生安全
8、成形收缩率低、尺寸性良好
缺点成形品设计不良易产生内部应力问题
主要用途电子电器:CD片、开关、家电外壳、信号筒、电话机汽车:保险杆、分电盘、安全玻璃工业零件:照相机本体、机具外壳、安全帽、潜水镜、安全镜片
PMMA(雅克力有机玻璃)
物理性质收缩率0.4-0.7% 合适的薄厚1.5-4mm
优点 1、有极好的透光性,在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达78.5% 。2、机械强度较高,有一定的耐寒性,耐腐蚀,绝缘性能良好,3、尺寸稳定,易于成型4、质较脆,易熔于有机溶剂
缺点表面硬度不够,易擦毛
主要用途有一定强度要求的透明结构件。比如:透明罩照明器具化装板按键镜片
PS
物理性质非晶体聚合物,成型后收缩率小于0.6低密度特性使产量大于一般料之20%到30% 优点 1、成本低2、透明可染3、尺寸特性4、高刚性
缺点 1、碎裂性高2、抗溶剂性差3、耐温差
主要用途文具、玩具、电气用品外壳、保丽龙餐具
PVC
物理性质未加可塑剂前,PVC为一坚硬之塑料,耐湿性佳,但亦被酮类、酯类溶剂分解
优点 1、尺寸性佳2、低成本3、耐候性佳4、加不同比例之可塑剂,可轻易调整软硬度缺点 1、耐化性差2、耐温性差3、密度较一般塑料类为高4、热分解后会产生氯化氢
主要用途薄板、胶膜、容器、人造皮、地板材料、收缩膜、管材、玩具
POM(赛钢)
物理性质为结晶性热可塑性塑料,具明显熔点165~175℃,性质最接近金属,一般称其为塑钢
优点 1、具高机械强度和刚性2、最高的疲劳强度3、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳4、耐反
复冲击性强5、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃)6、良好的电气性质7、复原性良好8、具自已润滑性、耐磨性良好9、尺寸性优
缺点 1、加工过程若长时间高温下易起热分解2、无自熄性3、抗酸性差4、成形收缩率大
主要用途电子电器:洗衣机、果汁机零件、定时器组件汽车:车把零件、电动窗零件工业零件:机械
零件、齿轮、把手、玩具、螺杆
PP
物理性质极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
ggg15优点 1、易染2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性
缺点 1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化
主要用途水管、胶膜、胶布、电线蔽护材料、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链
LDPE
物理性质 LDPE容度为0.910~0.925g/cm3
优点 1. 耐寒性优2. 卫生无毒3. 耐水性、耐药品性4. 电气特性优5. 柔软性优(LDPE) 缺点 1. 低温时的耐冲击性劣2. 耐候性不佳
主要用途 1. 各种容器(耐热用)2. HINGE成形品3. 玩具类4. FILM、 SHEET5. 板, PIPE6. 耐热的工业部品
HDPE
物理性质 HDPE容度为0.941~0.965g/cm3
优点 1. 耐寒性优2. 卫生无毒3. 耐水性、耐药品性优4. 电气特性优
缺点 1. 耐热性劣2. 耐候性劣3. 成形收缩大
主要用途 1. 各种容器(密闭容器)2. 包装袋3. 玩具类4. 厨房用品5. 机械部品
PSU
物理性质收缩率 0.5-0.7% 各向相同
优点其机械性能,耐热,耐氧化,耐介电性能,热稳定性优于PC
缺点其加工性,对断口很敏感,耐气候性,耐光及紫外线及有机溶剂的性能欠佳,与PC同样不能在沸水中长期使用
主要用途高温下工作的耐磨受力传动零件,齿轮,微波炉的内配件,相机壳,医疗器械,汽车零件,投影机
三、分类比较
a) 、不同塑料材料对应的产品精度
精度等级可用塑料材料品种
1级无
2级无
3级 PS ABS PMMA PC
PE 30%GF增强塑料等,其中以30%GF增强塑料的精度最高.
4级 PA类氯化聚醚 HPVC等
5级 POM PP HDPE等
6级 LDPE LLDPE等
b) 、塑胶受力制品用原料选用的一般原则
1 拉伸强度弯曲强度及模量:这几种性能较好的塑料品种有 POM PA PC PPO
电力线适配器PSF及PI等,以及相应的玻璃纤维增强材料和PET PBT PP等的玻璃纤维增强
材料.
2 冲击强度:以PC为最好,POM PPO PSF等次之,PP HPVC PA6 PA66 氯化聚醚
等品种的低温脆性大.
3 耐蠕变性:热固性塑料的耐蠕变性能好于热塑性塑料.热塑性塑料中PC PPO
PSF PI及PAR的蠕变性较好,而ABS PA HPVC POM的耐蠕变性不好.
4 耐疲劳性:几种塑料的耐疲劳性大小为 POM>PBT PET>PA66>PA6>PP, 纯PC的耐蠕变性不好,但玻璃纤维增强后可大幅度增高,接近POM.
5 尺寸稳定性 PC PPO PSF PI PAR PES PPS的尺寸稳定性好,可适用于三级
以上精度的塑料制品选用;而PA POM以及高结晶性塑料的尺寸稳定性都
不高,只适用于五级以下精度的塑料制品选用.