常用塑膠材料及基本性能

1、 常用塑膠材料及基本性能常用塑膠材料及基本性能pol ym er technology applica tion center (pt ac)pol ymer technology applica tion center (ptac)內(nèi)容大綱內(nèi)容大綱1. 1. 高分子發(fā)展史高分子發(fā)展史 天然高分子材料天然高分子材料 天然橡膠天然橡膠, , 木材等木材等 合成高分子材料合成高分子材料 abs pc pa66abs pc pa662. 2. 高分子分子結(jié)構(gòu)高分子分子結(jié)構(gòu) 高分子組成單元高分子組成單元 -單體單體 高分子組成單元高分子組成單元 -單體單體 chhchh乙烯乙烯(單體)chhchhn高

2、分子樹(shù)脂高分子樹(shù)脂chhchh 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)hdpepsldpe接枝高分子接枝高分子 長(zhǎng)鏈大分子結(jié)構(gòu)長(zhǎng)鏈大分子結(jié)構(gòu) 無(wú)定型無(wú)定型 結(jié)晶性結(jié)晶性 3.3.材料分類(lèi)材料分類(lèi)材料材料 塑料塑料 ( (高分子高分子) 熱固性熱固性 熱塑性熱塑性工程工程通用通用無(wú)定型無(wú)定型結(jié)晶性結(jié)晶性無(wú)定型無(wú)定型結(jié)晶性結(jié)晶性pcmppopeippspbtpetpompapmmapspvcabspepp 工程塑膠特性工程塑膠特性 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)結(jié)晶性 耐化學(xué)藥品性 結(jié)晶收縮翹曲 耐熱性 吸水性 流動(dòng)性 耐衝擊性非結(jié)晶性 耐衝擊性 耐化學(xué)藥品性 大多數(shù)具透明性 耐熱性 尺寸安定 流動(dòng)性面板與塑料之關(guān)係面板與塑料之關(guān)係l 高

3、剛性高剛性- -保護(hù)機(jī)械內(nèi)部零件保護(hù)機(jī)械內(nèi)部零件l 重量輕重量輕- -為求輕便性，輕量化為其要求為求輕便性，輕量化為其要求l 耐衝擊性耐衝擊性- -外觀件著重此特性外觀件著重此特性l 耐燃性耐燃性- -符合符合 ul ul 安規(guī)即可安規(guī)即可l 低價(jià)趨勢(shì)低價(jià)趨勢(shì)-abs-abs、hipships、pvcpvc 常常 用用 面面 板板 材材 料料hips basf dowpvc geon abs ge bayer pc/abs ge bayer pc ge dowpmma plexglas透明材料透明材料 穿透率 pc 88% pmma 92% abs 89% ps 91% coc 91%abs樹(shù)

4、脂為丙烯睛.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,具有優(yōu)異的綜合性能.l 結(jié)構(gòu): -a-a-b-b-b-s-s-s- a-代表丙烯睛 剛性.硬度.耐油性.著色性. b-代表丁二烯 韌性.耐低溫性,電鍍性 s-代表苯乙烯 剛性.硬度.光澤性及良好的加工流動(dòng)性abs abs 工程塑膠工程塑膠abs abs 工程塑膠工程塑膠l 綜合性能: 力學(xué)性能: 綜合性能較優(yōu),優(yōu)于hips,低于pc/abs hdt: 85-110oc (1.81mpa) 模 收 縮 :0.5-0.8% 耐候性 :較差,對(duì)紫外線較敏感 電鍍性 :電鍍性好,且具有專(zhuān)用電鍍級(jí)abs abs 工程塑膠工程塑膠應(yīng)用 : 電腦外殼: 消費(fèi)性電子: 顯

5、示器塑件殼機(jī)箱外殼列印機(jī)外殼pc/abs pc/abs 工程塑膠工程塑膠 聚碳酸酯(pc)與abs的合金材料 具備pc耐衝擊性和優(yōu)良的耐候性及abs的高流動(dòng)性 ge 與 bayer 為世界上兩大供應(yīng)廠商 非鹵素型耐燃劑之環(huán)保材料 應(yīng)用範(fàn)圍 電腦外殼,電腦零件,汽車(chē)內(nèi)外部件,通訊器材 pc/abs pc/abs 工程塑膠工程塑膠l 優(yōu)良的成形加工性l 優(yōu)於 abs：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性l 優(yōu)於 pc：流動(dòng)性、耐寒性、降低成本l 低溫(-350c)至室溫保有極佳之物性l 隨 pc 含量不同，可彈性調(diào)整不同耐熱性及耐衝擊性l 耐 uv、螢光、長(zhǎng)時(shí)間色澤保持性?xún)?yōu)l 耐磨性l 環(huán)保性pcpc工程

6、塑膠工程塑膠 pc 聚碳酸酯(非結(jié)晶聚酯) polycarbonate ge 、dow 、 bayer、帝人、出光oococchch33npcpc工程塑膠特性工程塑膠特性l 耐衝擊性極佳l 透光率高(88%)l 成品收縮率低，尺寸安定性高l 易生殘留應(yīng)力l 高吸溼性，低流動(dòng)l 耐磨耗性差pcpc工程塑膠應(yīng)用工程塑膠應(yīng)用l電腦外殼:l光碟片: 透明pc冰色pcpmmapmma塑膠特性與應(yīng)用塑膠特性與應(yīng)用l特性: 折射較小 1.49 透光率 92% 硬 度 遠(yuǎn)大于pcl應(yīng)用: 燈具, 照明器材,儀表盤(pán) 光學(xué)玻璃, 鏡 片手機(jī)鏡片光學(xué)器皿塑膠原料選擇要點(diǎn)塑膠原料選擇要點(diǎn)i il機(jī)械力學(xué)要求 力學(xué)強(qiáng)度

7、: hipsabspc/abspc 沖擊強(qiáng)度: hipsabspc/abspc 注意事項(xiàng): 卡鉤 螺柱 熱熔柱等 l耐熱性 hdt: hipsabspc/abspc 注意要點(diǎn): 烤漆 環(huán)境溫度高低性 塑膠原料選擇要點(diǎn)塑膠原料選擇要點(diǎn)iil耐 化 學(xué) 試 劑 耐 溶 劑 性 溶 劑: 酒精 丙酮 天那水 注意事項(xiàng): 烤漆, 電鍍 (開(kāi)裂) l耐燃等級(jí) ul94: 尺寸 及 hb v-2 v-1 v0 注意要點(diǎn): 產(chǎn)品最薄外厚度及耐燃要求 塑膠原料選擇要點(diǎn)塑膠原料選擇要點(diǎn)iii環(huán)保因素(environment protection concern):非鹵素系耐燃劑 (non-halogen fla

8、me retardants)環(huán)保團(tuán)體的要求 (requests by environmentalist)安規(guī)考量(ul safety concern)客戶(hù)指定 (designated by customers)產(chǎn)品設(shè)計(jì)(product design) 機(jī)械強(qiáng)度(mechanical strength)塑料性能(properties of materials):剛性(flexure strength) 耐衝擊性(toughness) 抗紫外線性(耐變色性) (weatherability) 塑料成本考量(material costs)黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因(i)(i)l 料管中原先使用

9、之材料，於洗車(chē)清機(jī)過(guò)中，未完全l 被置換出，導(dǎo)致現(xiàn)行使用作業(yè)溫度較高之材料時(shí)，l 因料管溫度上升，而使殘存於料管之原料（防火l 劑、添加劑等），無(wú)法承受此一溫度，而受熱裂l 解，此種情況通常發(fā)生於噴嘴處。黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因(ii)l 料管中，長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)不同之原料，因溫度高低變l 化，所產(chǎn)生之氧化與裂解；與各原料對(duì)金屬表面間l 之附著力亦不同等相關(guān)因素，日積月累，導(dǎo)致料管l 中之螺桿表面，管壁，噴嘴等處，逐漸形成碳化l 層，遇到黏性較高之材料時(shí)，即被分離，逐步帶出。l 螺桿與管壁等部份，若有傷痕或缺口，將更容易讓l 熔點(diǎn)材料滯留。而停開(kāi)機(jī)頻繁時(shí)，都將使上述問(wèn)題l 更加嚴(yán)重。黑點(diǎn)可能

10、產(chǎn)生原因黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因(iii)l 原料的輸送或暫存區(qū)域受到污染。 其中常見(jiàn)之疏忽有下列四項(xiàng)： 1中央供料系統(tǒng)之料筒 2直接立於成形機(jī)臺(tái)上之料筒 3現(xiàn)行作業(yè)人員更換原料時(shí)，僅以空 氣噴槍?zhuān)╝ir）噴離殘存料屑 4粉碎料之粉屑，易帶靜電，吸附空 氣中之灰塵，且耐熱性較差。黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因(vi)l 原料本身及帶黑點(diǎn)，且此黑點(diǎn)之比 l 例，超過(guò)客戶(hù)入料檢驗(yàn)之容許範(fàn)圍或 l 成品之允收標(biāo)準(zhǔn)。l 原料本身耐熱性不足，倒置在料管l 中，無(wú)法承受射出時(shí)之實(shí)際作業(yè)溫度， l 原料（防火劑、耐燃劑）受熱裂解。 * * 物理作用物理作用 1)1)藉冷卻效果藉冷卻效果: :耐燃劑釋出低溫物質(zhì)來(lái)冷

11、卻耐燃劑釋出低溫物質(zhì)來(lái)冷卻, ,使溫度低於燃點(diǎn)而無(wú)使溫度低於燃點(diǎn)而無(wú) 法燃燒法燃燒. . 2)2)藉形成保護(hù)膜藉形成保護(hù)膜: :促使或本身形成一固態(tài)或氣態(tài)層來(lái)阻止氣體釋出促使或本身形成一固態(tài)或氣態(tài)層來(lái)阻止氣體釋出, , 隔絕氧氣及熱傳導(dǎo)隔絕氧氣及熱傳導(dǎo). . 3)3)藉稀釋作用藉稀釋作用: :耐燃劑燃燒後產(chǎn)生中性氣體耐燃劑燃燒後產(chǎn)生中性氣體, ,沖淡氧氣沖淡氧氣, ,使之低於最使之低於最 低含氧量低含氧量. . * * 化學(xué)作用化學(xué)作用 1)1)氣相反應(yīng)自由基被耐燃劑所終止氣相反應(yīng)自由基被耐燃劑所終止, ,放熱過(guò)程停止放熱過(guò)程停止, ,系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻, ,可燃?xì)饪扇細(xì)?體供應(yīng)減少體供應(yīng)減少,

12、 ,從而完全抑制燃燒從而完全抑制燃燒. . 2)2)固相反應(yīng)有兩種形式之作用發(fā)生固相反應(yīng)有兩種形式之作用發(fā)生 2-1)2-1)耐燃劑加速高分子之崩潰耐燃劑加速高分子之崩潰, ,而造成聚合物顯著的流動(dòng)而造成聚合物顯著的流動(dòng), ,從火從火 焰的影響帶移去焰的影響帶移去, ,以阻止繼續(xù)燃燒以阻止繼續(xù)燃燒. . 2-2)2-2)耐燃劑經(jīng)由脫水作用耐燃劑經(jīng)由脫水作用, ,而在高分子表面形成一氧化碳層而在高分子表面形成一氧化碳層, ,以隔以隔 絕氧氣及熱傳導(dǎo)絕氧氣及熱傳導(dǎo). .1.1.94hb94hb水平水平燃燒燃燒 * * 試片擺放方法試片擺放方法 夾住試片夾住試片, ,使試片與使試片與x x軸保持水平

13、軸保持水平, ,並與並與y y軸成軸成450450角角. . * * 記錄記錄 記錄試片從記錄試片從25mm25mm至至100mm100mm之間之間, ,火燄燃燒未達(dá)火燄燃燒未達(dá)100mm100mm前熄滅所耗前熄滅所耗 之時(shí)間與長(zhǎng)度之時(shí)間與長(zhǎng)度. . * * 測(cè)試分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 1) 1)在試片厚在試片厚3.013.0mm,3.013.0mm,燃燒至燃燒至75mm75mm長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)時(shí), ,其燃燒速率不可超其燃燒速率不可超過(guò)過(guò)38mm/min.38mm/min. 2) 2)在試片厚小於在試片厚小於3.0mm,3.0mm,燃燒至燃燒至75mm75mm長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)時(shí), ,則其燃燒速率不可超過(guò)則其燃燒速率

14、不可超過(guò)75mm/min.75mm/min. 3) 3)試片燃燒至試片燃燒至100mm100mm前必須熄滅前必須熄滅. .2.2.94v94v垂直燃燒測(cè)試垂直燃燒測(cè)試 * * 試片擺放方法試片擺放方法 垂直夾住試片垂直夾住試片, ,並於距試片底端並於距試片底端305mm305mm處處, ,鋪厚鋪厚6.0mm6.0mm之藥用棉花之藥用棉花. . * * 測(cè)試分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)條件94v-094v-194v-2移去火燄後,每試片火燄燃燒時(shí)間10s30s30s每組五片,總火燄燃燒時(shí)間50s250s 250s第二次火燄燃燒時(shí)間與無(wú)燄燃燒時(shí)間30s60s60s試片是否燃燒至夾具無(wú)無(wú)無(wú)棉花是否被

15、滴落試片點(diǎn)燃無(wú)無(wú)有 (一一) 塑發(fā)室功能簡(jiǎn)介塑發(fā)室功能簡(jiǎn)介pol ym er technology applica tion center (pt ac)pol ym er technology applica tion center (pt ac)塑發(fā)室功能簡(jiǎn)介塑發(fā)室功能簡(jiǎn)介(polymer technology application center)(1)材料檢驗(yàn)分析材料檢驗(yàn)分析(2)材料及應(yīng)用研究材料及應(yīng)用研究(3)成形品問(wèn)題解決與技術(shù)服務(wù)成形品問(wèn)題解決與技術(shù)服務(wù)pol ym er technology applica tion center (pt ac)功能功能(1) 材料檢驗(yàn)分析材

16、料檢驗(yàn)分析 新試料檢驗(yàn)評(píng)估新試料檢驗(yàn)評(píng)估 材料標(biāo)準(zhǔn)之建立及塑料廠之認(rèn)可材料標(biāo)準(zhǔn)之建立及塑料廠之認(rèn)可 工程塑膠進(jìn)料檢驗(yàn)工程塑膠進(jìn)料檢驗(yàn)(iqc) 各塑料廠品質(zhì)鑑定各塑料廠品質(zhì)鑑定p o l y m e r t e c h n o l o g y a p p l ic a t io n c e n t e r (p t a c )功能功能(2) 材料及應(yīng)用研究材料及應(yīng)用研究競(jìng)競(jìng) 爭(zhēng)爭(zhēng) 產(chǎn)產(chǎn) 品品 研研 判判 材材 料料 選選 擇擇 1)新新 產(chǎn)產(chǎn) 品品 開(kāi)開(kāi) 發(fā)發(fā) 2)舊舊 產(chǎn)產(chǎn) 品品 改改 用用 新新 材材 料料材材 料料 應(yīng)應(yīng) 用用 發(fā)發(fā) 展展 1)新新 產(chǎn)產(chǎn) 品品 開(kāi)開(kāi) 發(fā)發(fā) 試試 料料 與

17、與 成成 品品 試試 模模 2)新新 次次 料料 專(zhuān)專(zhuān) 案案工工 程程 資資 料料 庫(kù)庫(kù) 之之 建建 立立材材 料料 配配 方方 研研 發(fā)：競(jìng)發(fā)：競(jìng) 爭(zhēng)爭(zhēng) 力力 與與 量量 身身 定定 做做polymer technology application center (ptac)功能功能(3) 成形品問(wèn)題解決成形品問(wèn)題解決 與技術(shù)服務(wù)與技術(shù)服務(wù)塑料問(wèn)題諮詢(xún)塑料問(wèn)題諮詢(xún) 最佳干燥溫度時(shí)間最佳干燥溫度時(shí)間,合理模溫合理模溫,最佳冷卻時(shí)間等最佳冷卻時(shí)間等客戶(hù)段製程建議與改善客戶(hù)段製程建議與改善 smt溫度溫度,后處理溫度后處理溫度成形品及生產(chǎn)製程問(wèn)題解決成形品及生產(chǎn)製程問(wèn)題解決 應(yīng)力開(kāi)裂應(yīng)力開(kāi)裂,烤漆

18、變形等烤漆變形等教育訓(xùn)練教育訓(xùn)練pol ym er technology applica tion center (pt ac) (三三)塑發(fā)室儀器簡(jiǎn)介塑發(fā)室儀器簡(jiǎn)介 基本性質(zhì)基本性質(zhì)(1) 比重天平比重天平 pol ym er technology applica tion center (pt ac) l l 功能功能 測(cè)試產(chǎn)品比重及重量l l 阿基米德浮力原理阿基米德浮力原理 浮力排開(kāi)同體積之液體 空氣中的重液體中的重 比重空氣中的重排開(kāi)同體積 之水重l l 比重與價(jià)格比重與價(jià)格 產(chǎn)品按體積計(jì)價(jià),原料以重量計(jì)價(jià) pol ymer technology applica tion cente

19、r (ptac) 基本性質(zhì)基本性質(zhì)(2) 高溫爐高溫爐l l 功功 能能: 測(cè)試塑膠材料殘留的灰份(800,4hr) 預(yù)先檢查成型品在smt製程是否起水泡(250,5min)l l 工程塑膠內(nèi)之基本成分工程塑膠內(nèi)之基本成分: 基材：樹(shù)脂本身 物性補(bǔ)強(qiáng)填充物：玻璃纖維、碳纖維、礦物質(zhì)等。 界面活性劑或相容劑：表面處理改質(zhì)劑。 難燃劑：鹵素及非鹵素（磷酸脂）防火劑。 其它基本性質(zhì)基本性質(zhì)(3) 卡氏滴定法水分測(cè)試儀卡氏滴定法水分測(cè)試儀 pol ymer technology applica tion center (ptac) l l功能功能 測(cè)試塑膠粒子或成形品中微量水分含量l l用途用途 工程

20、塑料預(yù)乾燥條件設(shè)定 提供成型現(xiàn)場(chǎng)塑膠粒含水量數(shù)據(jù) 評(píng)估乾燥設(shè)備基本性質(zhì)基本性質(zhì)(4) 真空烘箱真空烘箱 pol ymer technology applica tion center (ptac) l l 功能功能 真空加熱乾燥 恆溫控制l l 用途用途 工程塑膠粒加工 前乾燥 非移形測(cè)試基本性質(zhì)基本性質(zhì)(6)色差分光儀色差分光儀 pol ymer technology applica tion center (ptac) l l 功能功能 讀取成品色彩學(xué)數(shù)據(jù) 明暗度 e , cie l, a, b值l l 用途用途 電腦外殼烤漆和塑膠外殼色彩品管檢驗(yàn) 產(chǎn)品外觀色彩以電腦配色與對(duì)色曲型色差測(cè)試

21、報(bào)告曲型色差測(cè)試報(bào)告 pol ymer technology applica tion center (ptac) 基本性質(zhì)基本性質(zhì)(7)壓模機(jī)壓模機(jī) pol ymer technology applica tion center (ptac) l l功能功能 針對(duì)塑膠件外觀檢驗(yàn)規(guī) 范,檢驗(yàn)原料不純雜質(zhì)l l用途用途 檢驗(yàn)原料中不純 物含量及大小基本性質(zhì)基本性質(zhì)(7)壓模機(jī)壓模機(jī) pol ymer technology applica tion center (ptac) 基本性質(zhì)基本性質(zhì)(7)壓模機(jī)壓模機(jī) pol ymer technology applica tion center (ptac) 機(jī)械性質(zhì)機(jī)械性質(zhì)(1)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) pol ymer technology applica tion center (ptac) l l功能功能 抗拉強(qiáng)度 伸長(zhǎng)率 抗折強(qiáng)度 抗折模數(shù)l l用途用途 評(píng)估塑料機(jī)械性質(zhì)是否 符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)強(qiáng)度需求 進(jìn)料品質(zhì)控制 pol ymer technology applica tion center (ptac) 機(jī)械性質(zhì)機(jī)械性質(zhì)(2)衝擊試驗(yàn)機(jī)衝擊試驗(yàn)機(jī)l l功能功能 測(cè)試塑膠材料之 耐衝擊強(qiáng)度l l用途用途 產(chǎn)品外觀