塑料膠材料培訓(xùn)課件

連接器系列工程塑料塑模開(kāi)發(fā)部大綱什么是塑料塑料的分類(lèi)熱塑性塑料添加劑/填充劑/補(bǔ)強(qiáng)劑連接器系列塑料特性比比看一.什麼是塑料塑料(plastics)是一種簡(jiǎn)單的單體(monomers)經(jīng)由化學(xué)聚合反應(yīng)(polymerization)而成的長(zhǎng)鏈狀高分子聚合物(polymers).美國(guó)塑料工業(yè)協(xié)會(huì)的定義:將全部或部分由碳&氧&氫&氮及其它有機(jī)或無(wú)機(jī)元素使用加熱&加壓OR兩者并用的方式聚合而成,在制造中的階段是液體,在制造的最后階段成為固體,此龐大而變化多端的材料族群稱(chēng)為塑料.可以泛指聚合物或樹(shù)脂,塑料一般是指添加了塑化劑&安定劑&填充料或是其它改善性能及成形性之聚合物系統(tǒng),還包括橡膠&纖維&黏著劑&表面涂料.當(dāng)

R=H,為聚乙烯;當(dāng)R=CH3,為聚丙烯;當(dāng)R=C6H5,為聚苯乙烯;當(dāng)R=Cl,則成為聚氯乙烯.高分子材料的分子量通常為10,000~1,000,000,分子量愈大,愈增加成形的困難度,200,000為合理的成形上限.簡(jiǎn)單的高分子材料呈鏈狀結(jié)構(gòu),其中最重要的是乙烯基高分子(vinylpolymer)了解即可高分子聚合物的分子鏈可以看作成一重復(fù)單體長(zhǎng)鏈,加上主要分子鏈旁枝的化學(xué)基塑料的組成了解即可分子鏈的影響力聚合物分子鏈的結(jié)構(gòu)、規(guī)模大小、化學(xué)成分都直接影響聚合物的化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)。塑料高分子還受到機(jī)械加工制程與熱歷程影響。例如，聚合物熔膠的黏滯性（亦即流動(dòng)阻力）隨著分子量增加而增加，隨著溫度上升而降低。玻璃轉(zhuǎn)移溫度、機(jī)械性質(zhì)、耐熱性、耐沖擊性亦隨著分子量增加而提高。此外，作用于材料的高剪應(yīng)力所造成的整齊分子鏈配向性也會(huì)降低聚合物熔膠的黏滯性。就分子量分布而言，短分子鏈影響拉伸及沖擊強(qiáng)度，中分子鏈影響?zhàn)约凹羟辛鲃?dòng)性質(zhì)，長(zhǎng)分子鏈影響熔膠之彈性。比如:顯微鏡下PA46/PA66的分子鏈結(jié)構(gòu)很不相同尼龍66與尼龍46結(jié)晶狀態(tài)圖形比較PA46結(jié)晶PA66結(jié)晶PA46與PA66分子結(jié)構(gòu)模擬圖差異性PA46PA66結(jié)果,單PA46&PA66剛性維持率差異就很大塑料的一般特性低強(qiáng)度與低韌性(玻纖強(qiáng)化塑料則可以達(dá)到高強(qiáng)度與高韌性)原料豐富,價(jià)格低廉有最高使用溫度限制色彩鮮明,著色容易受外力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生連續(xù)變形(潛變現(xiàn)象)易加工程復(fù)雜形狀(i.e.容易成形,可以量產(chǎn).)低密度(i.e.重量輕,塑料比重0.9~2,鋁2.7,鐵7.8)耐腐蝕性佳良好的絕緣性和隔熱性可以具有其它特殊性質(zhì),例如透明性&可彎曲性等塑料/金屬屬/陶瓷之之特性比較較特性?xún)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)低熔點(diǎn)容易加工成形使用溫度范圍窄高拉伸率Lowbrittleness高潛變強(qiáng)度和低降伏強(qiáng)度低密度成品輕結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低低熱傳導(dǎo)性隔熱性佳散熱性差低導(dǎo)電性?xún)?yōu)良的絕緣體不導(dǎo)電著色容易不必在成品著色顏色比對(duì)不易溶劑之敏感性可應(yīng)用為溶液(solution)可能被溶劑(solvent)影響可燃性廢料可以燃燒可能產(chǎn)生煙害(fumesorfirehazards)透光性可以產(chǎn)生透明塑件因陽(yáng)光照射而劣化了解即可二.塑料的的分類(lèi)按受熱特性性分熱固性塑料料(thermosets)熱塑性塑料料(thermoplastics)按用途分通用塑料工程塑料熱塑性塑料料和熱固性性塑料比較較微結(jié)構(gòu)線(xiàn)性或分枝分子鏈,分子間無(wú)化學(xué)作用化學(xué)反應(yīng)后,分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)熱的反應(yīng)可以再軟化（屬于物理相態(tài)變化）無(wú)裂解時(shí),交聯(lián)后無(wú)法再軟化一般性質(zhì)˙較高的耐沖擊強(qiáng)度˙加工較容易˙對(duì)復(fù)雜設(shè)計(jì)有較佳的適應(yīng)性˙較好的機(jī)械強(qiáng)度˙較好的尺寸穩(wěn)定性˙較佳的耐熱性及濕氣絕緣性了解即可三.熱塑性性塑料按分子鏈結(jié)結(jié)構(gòu)分類(lèi)不定形(amorphous)塑料料半結(jié)晶(semi-crystalline)塑料液晶(liquidcrystalline)塑塑料不同塑料的的微結(jié)構(gòu)及及制程中加加熱或冷卻對(duì)于為結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響不定形塑料料與結(jié)晶性性塑料的結(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)質(zhì)之比較不定形塑料結(jié)晶性塑料常用的材料ABS,壓克力（例如PMMA、PAN）,PC,

PS,PVC,SANPOM,耐隆(PA),

PE,PP,PPS,熱塑性聚脂(例如PBT、PET),LCP微結(jié)構(gòu)分子在液相和固相都呈現(xiàn)雜亂的配向性。分子在液相呈現(xiàn)雜亂的配向性，在固相則形成緊密堆砌的晶體。熱之反應(yīng)具有軟化溫度范圍，但沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)。具有明確的熔點(diǎn)。性質(zhì)透明抗化學(xué)性差成形時(shí)體積收縮率低通常強(qiáng)度不高一般具有高熔膠黏度熱含量低半透明或不透明抗化學(xué)性佳成形時(shí)體積收縮率高強(qiáng)度高熔膠黏度低熱含量高了解即可DSM依HDT分類(lèi)的結(jié)構(gòu)工程塑膠成成型（連接器成成形的例子子）四.添加劑/填填充劑/補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)劑添加劑(additives)/填充料(fillers)/補(bǔ)強(qiáng)料(reinforcements)是用來(lái)改變變或改善塑塑料的物理理性質(zhì)和機(jī)機(jī)械性質(zhì)因?yàn)槔w維的的配向性隨隨著流動(dòng)方方向、肉厚厚方向、縫縫合線(xiàn)位置置而變化，，為了預(yù)測(cè)測(cè)塑件的性性質(zhì)，預(yù)測(cè)測(cè)這些配向向性就愈顯顯重要填加劑的影影響力填加劑常用村料對(duì)聚合物性質(zhì)的影響強(qiáng)化纖維碳素、碳、礦物質(zhì)纖維、玻璃、kevlar增加拉伸強(qiáng)度增加彎曲模數(shù)(flexuralmodulus)提高熱變形溫度提升抗收縮與抗翹曲能力導(dǎo)電性填充料鋁粉、碳纖維、石墨提高電氣性質(zhì)提高熱傳導(dǎo)性耦合劑Silanes、titanates改善聚合物與纖維界面之鍵結(jié)力抗燃劑氯、溴、硫、金屬鹽降低燃燒發(fā)生率及擴(kuò)散速度混合填充料碳酸鈣、硅、黏土降低材料成本塑化劑單體液體、低分子量材料改善熔膠的流動(dòng)性加強(qiáng)撓曲性著色劑（色料或染料）金屬氧化物、鉻酸鹽、碳黑提供耐久的顏色防止熱裂解或紫外線(xiàn)造成裂解發(fā)泡劑氣體、氮復(fù)合物、聯(lián)氨衍生物造成孔穴組織以降低材料密度了解即可環(huán)保的壓力力相關(guān)法令:WEEEROHS美國(guó)加州禁禁鉛令(65號(hào)法法案)Azo偶氮氮禁止指令令京都議定書(shū)書(shū)日本JPGSSI客戶(hù)要求:SONYSS-00259DELL6T198A04-00PIONEERGGP-001PhilipsAR17-5051-126MicrosoftH00594了解即可五.連接器器系列塑料料特性PBTPPSPA46PA9TPA6TLCPPBT特性結(jié)晶快速,易成型玻纖強(qiáng)化,機(jī)械強(qiáng)度佳佳吸水率低,尺寸安定性性佳磨擦系數(shù)低低,耐磨耗耐化學(xué)品/熔劑/耐候性佳彎曲蠕變性性質(zhì)佳可制成難熱熱級(jí),符合94V-0要求介電強(qiáng)度高高,電氣性質(zhì)佳佳可以使用超超音波熔接接,組立加工容容易缺點(diǎn)易脆所以要檢測(cè)測(cè)抗折力耐疲勞性差差不能用于薄薄壁成型熔點(diǎn)225°C不能用于無(wú)無(wú)鉛制程相關(guān)資料新料廠商:長(zhǎng)春次料廠商:新光用于產(chǎn)品:多合一系系列新料型號(hào):CCP4830-104GBK價(jià)格低廉別人都優(yōu)PBT標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)物性

物性單位ASTM4830機(jī)械性質(zhì)引張強(qiáng)度TensileStrengthkg/cm2D6381100-1400引張伸長(zhǎng)率TensileElongation%D6384-4.5撓曲強(qiáng)度Flexuralstrengthkg/cm2D7901500-2300撓曲彈性率FlexuralModuluskg/cm2D79070000-100000IZOD衝擊強(qiáng)度IZODimpactStrength(切口1/4")kg-cm/cmD2567.0-13.0硬度RockwellHardnessM-ScaleD78594熱學(xué)性質(zhì)融點(diǎn)MeltingPoint

.cDSC225熱變形溫度HDT(18.6kg/cm2)

.cD648208熱變形溫度HDT(4.6kg/cm2)

.cD648220線(xiàn)膨脹系數(shù)Coef.ofLinearThermalExpansion105cm/cm.cD6963耐燃性Flammability(1/32")_UL94V-0了解即可PBT標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)物性電氣性質(zhì)

誘電率DielectricConst60HZD1503.5誘電正接DielectricDissipationFactor60HZD1500.001體積抵抗率VolumeResistivityΩ-cmD257>1016表面抵抗率SurfaceResistivityΩD257>1014絕緣破壞強(qiáng)度DielectricStrength(2mm)KV/mmD14923耐電弧性ARCResistanceSecD495100物理性質(zhì)比重SpecificGravity_D7921.58-1.64吸水率WaterAbsorption(24hrsimmersion)%D5700.03成形收縮率Shrinkage%D9550.2-1.4玻璃纖維含量GlassFiberContent%ASH30系列區(qū)--強(qiáng)化難燃級(jí)了解即可PPS特性耐熱性好尺寸穩(wěn)定性性佳成形性好耐化學(xué)藥品品性/除 Teflon(PTFE)外外難燃性達(dá)到94V-0價(jià)格適中缺點(diǎn)易跑毛邊/脆性大熔點(diǎn)低不用于無(wú)鉛鉛制程限量供應(yīng)相關(guān)資料廠商:寶理理適用產(chǎn)品:FPC0.5I代代等廠商型號(hào):1140A6PA9T缺點(diǎn)薄壁成型困困難相關(guān)資料廠商:允拓拓/華立代代理適用產(chǎn)品:FPC后后蓋等廠商型號(hào):GN2330等特性/尼龍龍共性在大於80℃以上的環(huán)環(huán)境可維持持卓越的剛剛性(低潛潛變)良好的長(zhǎng)期期耐熱性質(zhì)質(zhì)(5000小時(shí)時(shí)的連續(xù)使使用溫度為為170℃℃)良好的耐磨磨耗性質(zhì)及及耐磨擦特特性在不同的使使用溫度下下具有良好好的韌性水水準(zhǔn)在高溫時(shí)具具有良好的的抗疲勞特特性耐化學(xué)藥品品、油類(lèi)及及耐水解PA6T缺點(diǎn)薄壁成型困困難大部分熔點(diǎn)點(diǎn)低不利于無(wú)鉛鉛制程/E430N除外相關(guān)資料廠商:ARLEN適用產(chǎn)品:SATA等廠商型號(hào):E430N系列等等特性/尼龍龍共性在大於80℃以上的環(huán)環(huán)境可維持持卓越的剛剛性(低潛潛變)良好的長(zhǎng)期期耐熱性質(zhì)質(zhì)(5000小時(shí)時(shí)的連續(xù)使使用溫度為為170℃℃)良好的耐磨磨耗性質(zhì)及及耐磨擦特特性在不同的使使用溫度下下具有良好好的韌性水水準(zhǔn)在高溫時(shí)具具有良好的的抗疲勞特特性耐化學(xué)藥品品、油類(lèi)及及耐水解LCP特性具有自已補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)的效果果優(yōu)異的振動(dòng)動(dòng)吸收特性性線(xiàn)膨漲率小小優(yōu)越的耐熱熱性不加難燃劑劑亦屬自消消火性?xún)?yōu)異的耐藥藥品性成形收縮率率小溶融粘度低低不易產(chǎn)生毛毛邊薄壁成型/翹曲低等等缺點(diǎn)價(jià)格貴相關(guān)資料廠商:住友友/華立代代理適用產(chǎn)品:CARD類(lèi)等廠商型號(hào):E6810-MRB等LCP特性展開(kāi)具有自已補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)的效果果這種材料當(dāng)當(dāng)成形時(shí),其分子鎖鎖會(huì)隨著流流動(dòng)方向而而配列,這這一方向的的強(qiáng)度、彈彈性率會(huì)呈呈現(xiàn)出很大大的值.縱縱然是不填填加補(bǔ)強(qiáng)劑劑的品級(jí),也受這種種配向的影影響,產(chǎn)生生自己補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)的效果.可以得到到在其他材材料則須以以玻璃纖維維或碳纖維維補(bǔ)助方能能達(dá)到相同同程度的強(qiáng)強(qiáng)度或彈性性率優(yōu)異的振動(dòng)動(dòng)吸收特性性雖然彈性率率高,亦有有非常優(yōu)異異的振動(dòng)吸吸收特性.這種特徵徵在其他樹(shù)樹(shù)脂是少有有的.了解即可LCP特性展開(kāi)線(xiàn)膨漲率小小特別是在流流動(dòng)方向的的線(xiàn)膨漲率率非常小,大約在1*10-5cm/cm/℃℃.是其他他塑膠材料料的十分之之一,與金金屬很接近近.有些品品級(jí)其流動(dòng)動(dòng)方向的膨膨漲率甚至至呈負(fù)數(shù),這種與以以往的材料料(包含金金屬、非金金屬)完全全相異的現(xiàn)現(xiàn)象,特別別引入注目目.可以利利用填充材材料的種類(lèi)類(lèi)、數(shù)量的的變化,設(shè)設(shè)計(jì)出在某某些範(fàn)圍內(nèi)內(nèi),達(dá)到所所希望膨漲漲率的品級(jí)級(jí)優(yōu)越越的的耐耐熱熱性性因具具有有精精密密的的結(jié)結(jié)晶晶構(gòu)構(gòu)造造,雖雖然然融融點(diǎn)點(diǎn)比比較較低低,但但仍仍具具有有很很高高的的熱熱變變形形溫溫度度(依依品品級(jí)級(jí)之之不不同同在在190℃℃~250℃℃之之間間)連連續(xù)續(xù)使使用用溫溫度度(200℃℃~220℃℃),焊焊接接耐耐熱熱性性(260℃℃10秒秒~280℃℃10秒秒)了解解即即可可LCP特性性展展開(kāi)開(kāi)不加加難難燃燃劑劑亦亦屬屬自自消消火火性性臨界界氧氧氣氣指指數(shù)數(shù)約約30%,UL規(guī)規(guī)範(fàn)範(fàn)中中屬屬於於V-0.優(yōu)異異的的耐耐藥藥品品性性精密密的的結(jié)結(jié)晶晶構(gòu)構(gòu)造造,使使更更具具有有耐耐藥藥品品性性.幾幾乎乎沒(méi)沒(méi)有有任任何何有有機(jī)機(jī)溶溶劑劑可可以以溶溶解解LCP,也也不不受受大大部部份份的的酸酸或或鹼鹼所所侵侵蝕蝕.成形形收收縮縮率率小小LCP雖雖然然是是屬屬於於結(jié)結(jié)晶晶性性樹(shù)樹(shù)脂脂,但但是是成成形形收收縮縮率率卻卻是是非非常常小小,也也是是它它的的特特徵徵之之一一.它它在在溶溶融融狀狀態(tài)態(tài)呈呈有有結(jié)結(jié)晶晶性性,不不像像一一般般的的結(jié)結(jié)晶晶性性塑塑膠膠,從從無(wú)無(wú)定定形形的的融融溶溶狀狀態(tài)態(tài)為為固固化化時(shí)時(shí),而而引引起起體體積積縮縮小小的的情情形形,是是它它收收縮縮率率小小的的理理由由之之一一.了解解即即可可LCP特性性展展開(kāi)開(kāi)溶融融粘粘度度低低LCP在在溶溶融融時(shí)時(shí),因因分分子子間間的的關(guān)關(guān)連連性性很很少少,所所以以流流動(dòng)動(dòng)阻阻力力小小,溶溶融融粘粘度度值值非非常常低低.也也就就是是說(shuō)說(shuō)可可以以用用一一般般塑塑膠膠材材料料數(shù)數(shù)分分之之一一的的射射出出壓壓力力,即即可可成成形形一般般的的成成形形設(shè)設(shè)備備即即可可成成形形某些些超超級(jí)級(jí)工工程程塑塑膠膠,其其融融點(diǎn)點(diǎn)及及溶溶融融粘粘度度非非常常高高,有有時(shí)時(shí)候候須須要要有有特特殊殊的的成成形形機(jī)機(jī),或或模模具具方方能能成成形形.LCP則則用用一一般般成成形形設(shè)設(shè)備備就就可可以以加加工工成成形形不易易產(chǎn)產(chǎn)生生毛毛邊邊因固固化化速速度度很很快快,雖雖然然流流動(dòng)動(dòng)性性很很好好,但但也也不不易易產(chǎn)產(chǎn)生生毛毛邊邊了解解即即可可PA46特性性/尼尼龍龍共共性性在大大於於80℃以以上上的的環(huán)環(huán)境境可可維維持持卓卓越越的的剛剛性性(低低潛潛變變)良好好的的長(zhǎng)長(zhǎng)期期耐耐熱熱性性質(zhì)質(zhì)(5000小小時(shí)時(shí)的的連連續(xù)續(xù)使使用用溫溫度度為為170℃℃)良好的耐耐磨耗性性質(zhì)及耐耐磨擦特特性在不同的的使用溫溫度下具具有良好好的韌性性水準(zhǔn)在高溫時(shí)時(shí)具有良良好的抗抗疲勞特特性耐化學(xué)藥藥品、油油類(lèi)及耐耐水解缺點(diǎn)吸水性很很差部分型號(hào)號(hào)翹曲大大相關(guān)資料料廠商:DSM適用產(chǎn)品品:FPC/LVDS等廠商型號(hào)號(hào):TS250F8等等與其它高高性能材材料的比比較PA46部分結(jié)晶晶,Tm(熔點(diǎn))=295°C,CUT(連續(xù)使用用溫度度)=170°C,HDT(熱變形溫溫度)=290°C,在熔點(diǎn)之之前仍保保持良好好的剛性性(70%結(jié)晶度.),高韌性,高流流動(dòng)性,快速速結(jié)晶速速率,潮濕吸水水性PPS部分結(jié)晶晶,Tm=285°C,CUT=200°°C,HDT=260°C,易脆,多多毛邊邊,高高的耐化化學(xué)性。。LCP部分結(jié)晶晶/液晶,Tm=280- 350°C,CUT=240°°C,HDT=240-280°C,單向流動(dòng)動(dòng),高高流動(dòng)動(dòng)性,低低分模模線(xiàn)強(qiáng)度度PCT部分結(jié)晶晶,Tm=290°C,CUT=180°C,HDT=250°°C,易脆,加加工過(guò)過(guò)程易因因材料乾乾燥不足足物性變變差。PA46特性展開(kāi)開(kāi)之剛性性維持率率了解即可可低潛變性性了解即可可在高溫之之下維持持良好的的物性了解即可可優(yōu)異的韌韌性了解即可可卓越的抗抗拉強(qiáng)度度了解即可可優(yōu)異的耐耐疲勞性性了解即可可優(yōu)異的流流動(dòng)性(如同LCP)了解即可可在高潮濕濕環(huán)境下下高吸濕濕性了解即可可六.比比比看

UnitTestmetodGenestar比較材料規(guī)格

(ASTM)G2330PA6TPA46PPSLCPLCP型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)

低翹曲玻璃纖維含有量％－333040403040物理性質(zhì)

比重g/cm3－1.681.611.681.671.621.74吸水率(105?F?40℃/95%RH/96hrs)％－0.92.63.60.060.040.04耐燃性－UL94V-0V-0V-0V-0V-0V-0熱的性質(zhì)

融點(diǎn)℃-306310295280--玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)℃-125856090--熱變形溫度(1.82MPa)℃D648285285285265280280繼續(xù)比

UnitTestmethodGenestar比較材料規(guī)格

(ASTM)G2330PA6TPA46PPSLCPLCP型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)

低翹曲玻璃纖維含有量％－3330404030