塑膠材料選用

1、,選擇一個(gè)合適的迄今為止,已見(jiàn)報(bào)道的樹(shù)脂種類(lèi)達(dá)到上萬(wàn)種,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的也不下千余種。塑料材料的選用就是在眾多的樹(shù)脂品種中品種。初看起來(lái),可供我們選擇的塑料品種太多,有眼花繚亂的感覺(jué)。但實(shí)際上并不是所有的樹(shù)脂品種都獲得了具體應(yīng)用。我們所指的塑料材料的選用,并不是漫無(wú)邊際的選擇,而是在常用的樹(shù)脂品種中選用。塑料材料的選用原則:一. 塑膠材料的適應(yīng)性;1. 各種材料的性能比較;2. 不宜選用塑料的條件;3. 選用塑料的適宜條件。二. 塑料制品的使用性能1. 塑料制品的使用條件a. 塑料制品的受力情況;b. 塑料制品的電性能;c. 塑料制品的尺寸精度要求；d. 塑料制品的滲透性要求;e. 塑料制品的

2、透明性要求;f. 塑料制品的外觀要求。2. 塑料制品的使用環(huán)境a. 環(huán)境溫度;b. 環(huán)境濕度;c. 接觸介質(zhì);d. 環(huán)境的光、氧及輻射塑料的加工性能1. 塑料的可加工性;2. 塑料的加工成本;3. 塑料加工的廢料.三. 塑料制品的成本1.塑料原料的價(jià)格;2.塑料制品的使用壽命3. 塑料制品的維護(hù)費(fèi)用塑料原料的來(lái)源。在實(shí)際選用過(guò)程中,有些樹(shù)脂在性能上十分接近,難分伯仲。究竟選擇哪一種更為合適?需要多方考慮、反復(fù)權(quán)衡,才可以確定下來(lái)。因此說(shuō)塑膠材料的選用是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,可遵循的規(guī)律并不十分明顯。有一點(diǎn)需提醒大家特別注意,從各種書(shū)刊上引用的塑料材料性能數(shù)據(jù),都是在特定條件下測(cè)定的,這些條件可能

3、與實(shí)際工作狀態(tài)差別較大。如不吻合則要將所引數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)際使用條件下的性能或按實(shí)際條件重新測(cè)定。面對(duì)一個(gè)要開(kāi)發(fā)制品的設(shè)計(jì)圖紙,選材應(yīng)遵循如下步驟。首先要確定這個(gè)產(chǎn)品是否可選用塑料材料制造；其次,如果確定可用塑料材料來(lái)制造,究竟選用那種塑料材料是進(jìn)一步需要考慮的因素。（按上述選用原則考慮）根據(jù)產(chǎn)品精度選擇塑料材料不同塑料材料對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品精度精度等級(jí)可用塑料材料品種1 級(jí)無(wú)2 級(jí)無(wú)3 級(jí)PSABSPMMAPCPSFPPOPFAFEPUPF4UHMWPE30%GF增強(qiáng)塑料等,其中以30%GF增強(qiáng)塑料的精度最高.4級(jí)PA類(lèi)氯化聚醚HPVC等5 級(jí)POMPPHDPE等6 級(jí)SPVCLDPELLDPE等,其中

4、以熱變形溫度最為常用,其中以熱變形溫度最為常用衡量塑料制品耐熱性能好壞的指標(biāo)有熱變形溫度馬丁耐熱溫度和維卡軟化點(diǎn)三種常用塑料的耐熱性能（未經(jīng)改性的）熱變形溫度維卡軟化點(diǎn)馬丁耐熱ABS8616075HDPE80120LDPE5095EVA64PP102110PS85105PMMA100120PTFE260110PSF185180150POM9814155PC134153112PA65818048PET7080PBT6617749PPS240102PPO172110PI360300LCP315耐熱塑料的選用原則:1. 考慮耐熱性高低a. 滿(mǎn)足耐熱性即可,不要選擇太高,太高會(huì)造成成本的提高；b. 盡

5、可能選用通用塑料改性。耐熱類(lèi)塑料大都屬于特種塑料類(lèi)其價(jià)格都很高;而通用類(lèi)塑料的價(jià)格都比較低；c. 盡可能選用耐熱改性幅度大的通用塑料。2. 考慮耐熱環(huán)境因素a. 瞬時(shí)耐熱性和長(zhǎng)期耐熱性b. 干式耐熱或濕式耐熱c. 耐介質(zhì)腐蝕性;d. 有氧耐熱或無(wú)氧耐熱;e. 有載耐熱和無(wú)載耐熱.大家一定對(duì)上面的溫度覺(jué)得奇怪,怎么PAPBT料的熱變形溫度那么低呢?其實(shí)PAPBT如果不進(jìn)行耐熱改性，其耐熱性能是很差的.下面具體介紹一些塑料經(jīng)耐熱改性后的耐熱性能對(duì)比例子.一. 塑料的填充耐熱改性:在所有填料中，除有機(jī)料外，大部分無(wú)機(jī)礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度.常用的耐熱填料有:碳酸鈣滑石粉硅灰石云母鍛燒陶土

6、鋁礬土及石棉等.且填料的粒度越小，改性效果越好.a.納米級(jí)填料:PA6填充5%納米蒙脫土，其熱變形溫度可由70度提高到150度PA6填充10%納米海泡石，其熱變形溫度可由70度提高到160度PA6填充5%合成云母，其熱變形溫度可由70度提高到145度b.常規(guī)填料：PBT填充30%滑石粉，其熱變形溫度可由55度提高到150度PBT填充30%云母，其熱變形溫度可由55度提高到162度二. 塑料的增強(qiáng)耐熱改性用增強(qiáng)改性的方法提高塑料的耐熱性效果比填充還好，常用的耐熱纖維主要有：石棉纖維玻璃纖維碳纖維晶須聚1. 結(jié)晶型樹(shù)脂經(jīng)30%玻璃纖維增強(qiáng)耐熱改性PBT的熱變形溫度由66度提高到210度.PET的熱

7、變形溫度由98度提高到238度.PP的熱變形溫度由102度提高到149度.HDPE的熱變形溫度由49度提高到127度.PA6的熱變形溫度由70度提高到215度.PA66的熱變形溫度由71度提高到255度.POM的熱變形溫度由110度提高到163度.PEEK的熱變形溫度由230度提高到310度.2. 非結(jié)晶樹(shù)脂經(jīng)30%玻璃纖維增強(qiáng)耐熱改性.PS的熱變形溫度由93度提高到104度.PC的熱變形溫度由132度提高到143度.AS的熱變形溫度由90度提高到105度.ABS的熱變形溫度由83度提高到110度.PSF的熱變形溫度由174度提高到182度.MPPO的熱變形溫度由130度提高到155度.三.

8、塑料共混耐熱改性塑料共混提高耐熱性即在低熱樹(shù)脂中混入高耐熱性樹(shù)脂從而提高其耐熱性這種方法雖然耐熱性提高幅度不如添加耐熱改性高,但其優(yōu)點(diǎn)是在提高耐熱性同時(shí)基本不影響其原有其他性能.如:ABS/PC熱變形溫度可由93度提高到125度ABS/PSF(20%)熱變形溫度可達(dá)115度HDPE/PC(20%)維卡軟化點(diǎn)可由124度提高到146度.PP/CaCo3/EP熱變形溫度可由102度提高到150度塑料交聯(lián)耐熱改性塑料交聯(lián)提高耐熱性常用于耐熱管材和電纜方面.如:1. HDPE經(jīng)過(guò)硅烷交聯(lián)處理后,其熱變形溫度可由原來(lái)的70度增加到90110度.2. PVC經(jīng)過(guò)交聯(lián)后，其熱變形溫度可由原來(lái)的65度增加到1

9、05度.透明塑料的具體選用日用透明類(lèi)材料:1. 透明膜類(lèi)：包裝用PEPPPSPVC及PET等，農(nóng)用PEPVC及PET等;透明片板類(lèi)：用PPPVCPETPMMA及PC等；3透明管類(lèi)：用PVCPA等4.透明瓶類(lèi):用PVCPETPPPS及PC等.一. 照明器材類(lèi)材料：主要用作燈罩，常用PS改性PSASPMMA及PC?二. 光學(xué)儀器類(lèi)材料硬質(zhì)鏡體主要用CR-39和J.D兩種1. 隱形眼鏡常用HEMA玻璃類(lèi)材料1. 交通玻璃常用PMMA和PC兩種2.建筑玻璃常用PVF和PET.三. 太陽(yáng)能材料：常用PMMAPCGF-UPFEPPVF及SI等光纖材料：芯層用PMMA或PC,包覆層為含氟烯烴聚合物含氟甲基丙

10、烯酸甲酯類(lèi)四. 光盤(pán)材料:常用PCPMMA透明封裝材料表面增硬的PMMAFEPEVAEMAPVB等不同用途的殼體具體選料：1. 電視機(jī)殼體：小型的選改性PP;中型的選改性PPHIPSABS及PVC/ABS合金;大型的選ABS.2. 電冰箱的門(mén)膽和內(nèi)膽：常用HIPS板ABS板及HIPS/ABS復(fù)合板目前以ABS為主,只有海爾冰箱用改性HIPS.3. 洗衣機(jī)：內(nèi)桶和蓋板等常用PP少量用PVC/ABS合金.4. 空調(diào)器：用增強(qiáng)ABSASPP電風(fēng)扇：用ABSASGPPS5. 吸塵器：用ABSHIPS改性PP7電熨斗：非耐熱型用改性PP耐熱用ABSPCPAPBT等8. 微波爐和電飯煲：非耐熱用改性PP和

11、ABS;耐熱型用PESPEEKPPSLCP等收音機(jī)錄音機(jī)錄像機(jī)：用ABSHIPS等9. 電話(huà)機(jī)：用ABSHIPS改性PPPVC/ABS等.我國(guó)以ABS為主，美國(guó)以PVC/ABS為主.常用透明塑料的特性及注塑工藝透明塑料必須有高透明度，一定的強(qiáng)度和耐磨性，能抗沖擊，耐熱件要好，耐化學(xué)性要優(yōu)，吸水率要小，只有這樣才能在使用中能滿(mǎn)足透明度的要求而長(zhǎng)久不變，常用的透明塑料有:1. 聚甲基丙烯酸甲酯（即俗稱(chēng)亞加力或有機(jī)玻璃，代號(hào)PMMA）,聚碳酸酯（代號(hào)PC）,2. 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂（代號(hào)PET）,透明尼龍,3. AS（丙烯睛一苯乙烯共聚物），聚砜（代號(hào)PSF）.1）性能比較材料性能透明度J/m2熱

12、形溫度'C收縮率PMMA92950.5PC901370.6PET861202般要求的制品仍以選用PMMA為主，而PET由于要經(jīng)過(guò)拉伸才能得到好的機(jī)械性能，所以多在包裝、容器中使用。2）注塑過(guò)程中工藝特性PMMA的工藝特性PMMA粘度大，流動(dòng)性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑才行，其中注射溫度的影響大于注射壓力，但注射壓力提高，有利于改善產(chǎn)品的收縮率。注射溫度范圍較寬，熔融溫度為160C,而分解溫度達(dá)270C,因此料溫調(diào)節(jié)范圍寬，工藝性較好。故改善流動(dòng)性,可從注射溫度著手。沖擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆裂，故應(yīng)提高模溫，改善冷凝過(guò)程，去克服這些缺陷i. PC的工藝特性PC粘度大，

13、融料溫度高，流動(dòng)性差，回此必須以較高溫度注塑（270320T之間）,相對(duì)來(lái)說(shuō)料溫調(diào)節(jié)范圍較窄，工藝性不如PMMA。注射壓力對(duì)流動(dòng)性影響較小，但因粘度大，仍要較大注射壓力，相應(yīng)為了防止內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，保壓時(shí)間要盡量短。收縮率大，尺寸穩(wěn)定，但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，易開(kāi)裂，所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動(dòng)性，并且從提高模具溫度，改善模具結(jié)構(gòu)和后處理去減少開(kāi)裂的可能。當(dāng)注射速度低時(shí)，澆口處易生波紋等缺陷，放射咀溫度要單獨(dú)控制，模具溫度要高，流道、澆口阻力要小。ii. PET的工藝特性PET成型溫度高，且料溫調(diào)節(jié)范圍窄（260300C），但熔化后，流動(dòng)性好，故工藝性差，且往往在射咀中要加防延流裝置。機(jī)械強(qiáng)度及性

14、能注射后不高，必須通過(guò)拉伸工序和改性才能改善性能。模具溫度準(zhǔn)確控制，是防止翹曲。變形的重要回素，回此建議采用熱流道模具。模具溫度官高，否則會(huì)引起表面光澤差和脫?；仉y。3）透明塑料件的缺陷和解決辦法銀紋：由充模和冷凝過(guò)程中，內(nèi)應(yīng)力各向異性影響，垂直方向產(chǎn)生的應(yīng)力，使樹(shù)脂發(fā)生流動(dòng)上取向，而和非流動(dòng)取向產(chǎn)生折光率不同而生閃光絲紋，當(dāng)其擴(kuò)展后，可能使產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋。除了在注塑工藝和模具上注意外，最好產(chǎn)品作退火處理。如PC料可加熱到160C以上保持35分鐘，再自然冷卻即可。i. 氣泡：由于樹(shù)脂內(nèi)的水氣和其他氣體排不出去，或因充模不足，冷凝表面又過(guò)快冷凝而形成真空泡”表面光澤差：主于模具粗糙度大，另一方面冷

15、凝過(guò)早，使樹(shù)脂不能復(fù)印模具表面的狀態(tài)，所有這些都使其表面產(chǎn)牛微小凹凸不平，而使產(chǎn)品失去光澤震紋：是指從直澆口為中心形成的密集波紋，其原因因熔體粘度過(guò)大，前端料已在型腔冷凝，后來(lái)料又沖破此冷凝面，而使表面出現(xiàn)震紋。ii. 泛白，霧暈：主要由于在空氣中灰塵落入原料中或原料含水量太大而引起的。iii. 白煙，黑點(diǎn)：主要由于塑料在機(jī)筒內(nèi)，因局部過(guò)熱而使機(jī)筒樹(shù)脂產(chǎn)生分解或變質(zhì)而形成塑膠受力制品用原料選用的一般原則1. 拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度及模量:這幾種性能較好的塑料品種有POMPAPCPPOPSF及PI等,以及相應(yīng)的玻璃纖維增強(qiáng)材料和PETPBTPP等的玻璃纖維增強(qiáng)材料.2. 沖擊強(qiáng)度：以PC為最好,POM

16、PPOPSF等次之,PPHPVCPA6PA66氯化聚醚等品種的低溫脆性大.3. 耐蠕變性：熱固性塑料的耐蠕變性能好于熱塑性塑料.熱塑性塑料中PCPPOPSFPI及PAR的蠕變性較好，而ABSPAHPVCPOM的耐蠕變性不好.4. 耐疲勞性：幾種塑料的耐疲勞性大小為POM>PBTPET>PA66>PA6>PP,純PC的耐蠕變性不好，但玻璃纖維增強(qiáng)后可大幅度增高，接近POM.5. 尺寸穩(wěn)定性PCPPOPSFPIPARPESPPS的尺寸穩(wěn)定性好，可適用于三級(jí)以上精度的塑料制品選用；而PAPOM以及高結(jié)晶性塑料的尺寸穩(wěn)定性都不高，只適用于五級(jí)以下精度的塑料制品選用.上述塑料品種在進(jìn)行增強(qiáng)改性后，相關(guān)性能都有明顯的改善.其中拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度模量耐蠕變性耐疲勞性及尺寸精度都大幅度