塑材
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12014.9.242塑料簡介塑料材料分類…塑膠材料選用…塑膠簡易鑒別…塑膠用添加劑…常用塑膠介紹…後記……………3塑料材料分類4塑料材料分類按塑料的物理化學性能分:熱固性塑膠:熱固性塑膠:在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質的塑膠。(變化過程不可逆變化過程不可逆)熱塑性塑料:熱塑性塑料:指在特定溫度範圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑膠。(變化過程可逆變化過程可逆)5塑料材料分類熱可塑性熱固/硬性*較高耐熱*較好的尺寸穩定性*不可回收*較低塑件成本*加工較容易*可回收物理變化(可逆)加溫軟化,冷卻固化,再加溫則再軟化化學變化(不可逆)一次熔融冷卻後,即永遠固化按受熱呈現基本行為分類:6塑料材料分類結晶性塑料:在適當的條件下能產生某幾種幾何形態晶體結構的塑料非結晶性(不定形)塑料:分子型狀和分子排列不呈晶體結構而呈無序狀的塑料按結晶形態分類:7塑料材料分類塑料材料種類劃分,按化學結構分類:•聚烯烴類:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)•聚苯乙烯類:聚苯乙烯(PS)、丙烯晴-苯乙烯(AS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚體(ABS)•聚銑胺類:不同的各種尼龍(PAORNYLON)•聚醚類:聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚楓(PSU)•聚酯類:聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)•丙烯酸酯類:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)8塑膠材料選用9塑膠材料選用選擇塑料時應考慮的應用條件:機械:受應力的型式和大小,負荷的形式和時間,抗疲勞要求,允許的變形,超負荷和意外受力情況,抗沖擊要求等。熱:正常的工作溫度,最高和最低的工作溫度。環境:接觸溶劑和各種蒸汽的情況,與酸鹼等化學反應,吸水情況受紫外線和環境氧化影響、受砂雨水侵蝕、受霉菌、微生物環境等情況。毒性:阻燃性,色粉,添加劑或分解過程中的毒性。10塑膠材料選用選擇塑料時應考慮的應用條件:外觀:透明度,表面光度,色澤的一致和持久性。尺寸:允許誤差和尺寸穩定,重量因素。生產:加工工藝選擇,裝配方法,修剪和二次加工,質量控制和監督。經濟:材料成本,模具成本,加工機械成本,輔助設備成本,操作成本,機械維修成本等。法規:安全規定(阻燃,食品,醫藥)。工業規定(汽車工業,電子工業等)。11塑膠材料選用塑料選用之一般結構零件:•要求:強度和耐熱性無特殊要求,一般用來代替鋼材或其它材料,批量大,需較高的生產率。成本低,有時對外觀有一定的要求。•應用:電器(機)外殼,文具,日用品,玩具,儀表,緊固件。•常用材料:PP,ABS,PC,PC/ABS,PA12塑膠材料選用塑料選用之透明結構零件:•要求:同一依上,另具良好的透明度•應用:燈罩,儀表鏡片,玩具,光學鏡片•常用材料:PMMA,PC,ABS,PS,AS(SAN)•以光學選擇,依序:PMMA
PC
ABS以衝擊強度選擇,依序:PC
ABS13塑膠材料選用塑料選用之耐磨受力傳動零件:•要求:較高的強度,鋼性,韌性,耐磨性,耐疲勞性,熱穩定性。•應用:軸承,齒輪,齒條,渦輪,輥子,機構傳動件。常用材料:PA,POM,PC,PPO(POM)1415塑膠鑑別法材料結構與組成鑑別的程序和方法1.觀察2.初步的試驗3.燃燒法4.手段16塑膠鑑別法材料結構與組成鑑別的程序和方法1.觀察對材料的外觀、顏色、氣味、彈性、硬度等大致上的外部條件來進行觀察,縮小材料鑑定可能的範圍。17塑膠鑑別法材料結構與組成鑑別的程序和方法2.初步試驗測定溶解性、密度、軟化點和熔點等一些特性,判斷材料的可能種類。18塑膠鑑別法材料結構與組成鑑別的程序和方法3.燃燒法通過在燃燒管裡(熱解試驗)和在明火中(燃燒試驗)加熱產生的現象,判斷材料可能含有的元素組成。由於材料中往往含有多種添加劑和填料,通過初步的實驗能幫助縮小材料鑑定的範圍,卻不能得到確定的結論。19塑膠鑑別法材料結構與組成鑑別的程序和方法4.分子結構分析對材料的內部分子結構進行分析,得到確定的材料種類。2021塑膠鑑別法燃燒法測試原理;運用在高溫作用下發生的伴隨的有光、熱產生的激烈氧化反應。22塑膠鑑別法在空氣中,用火焰點燃塑膠,觀察其燃燒狀況,按燃燒特性鑑別塑料品種的方法塑料材料的組成不同,其燃燒特性也不一樣,品種間表現出的差異較大。例如;1.燃燒時產生的光的強弱、顏色,2.燃燒時產生的低分子物的氣味、煙霧,3.燃燒時滴落物的狀態,4.試樣的開裂、殘渣等均有不同,由此,根据燃燒時的不同特性很容易將不同類型塑料區別開來。但燃燒時會釋放出毒性氣體的塑料不適採用此法。燃燒鑑別法23塑膠簡易鑒別燃燒鑑別法塑料名稱燃燒的難易火焰拿掉是否繼續燃燒火焰顏色燃燒後的狀態氣味成型品的特徵PMMA易不熄滅黃色尾端青綠軟化壓克力氣味和玻璃一樣聲音,可彎曲大多為透明成型品PS易不熄滅橙黃色黑煙軟化苯乙烯敲擊時有金屬聲音大多為透明成型品PA慢慢燃燒慢熄先端黃色熔融落下羊毛的焦味有彈性、不透明、耐磨PVC難熄滅黃色下端綠軟化氯氣味軟質者類似橡膠可調整各種硬度,透明或不透明PP易不熄滅黃色藍色火焰迅速完全燃燒柴油味乳白色,透明或不透明表面光澤良好PE易不熄滅先端黃色下端青色熔融落下石油臭味石蠟氣味淡乳白色大多為半透明或不透明之蠟狀固體ABS易不熄滅黃色黑煙熔融落下橡膠味辣味不透明稍具蠟質PC稍難熄滅黃色黑煙軟化特殊味淡黃色、透明或不透明耐衝擊POM易不熄滅尖端黃色下端青色邊滴邊燃福馬林氣味乳白色不透明、強韌2425塑膠鑑別法測試原理;密度是所有材料都具有的參數。同種材料在同一條件下,密度值是確定的,星空体育平台因此用密度來作為鑑別塑料的方法之一。方法:1.浸漬法2.比重瓶法密度鑑別法26塑膠鑑別法塑料的密度測試方法:1.在即有一定溫度下,2.量測試樣的質量,3.測認樣及標準樣(液體) ,在相同的體積條件下。 4.標準樣(液體)為己知密度的。 5.使用的液體,應對塑料無溶解、溶脹或化學作用。 計算出試樣的相對密度。 密度鑑別法(浸漬法) 27 28 塑膠用添加劑 添加劑 是指分散在塑膠分子結構中, 1.不會嚴重的影響塑膠的分子結構, 2.能改善其性質或降低成本的化學物質。 添加劑的加入,能促使塑膠改進基材的 1.加工性 2.物理性 3.化學性 什麼是塑膠添加劑? 29 塑膠用添加劑 根據添加劑改進塑膠的功能差異,添加劑有許多不同稱謂。 什麼是塑膠添加劑? 30 塑膠用添加劑 根據添加劑改進塑膠的功能差異,添加劑有許多不同稱謂。 什麼是塑膠添加劑? 31 塑膠用添加劑 根據添加劑改進塑膠的功能差異,添加劑有許多不同稱謂。 什麼是塑膠添加劑? 32 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 1.抗氧化劑 (Antioxiant) 2.抗靜電劑 (Antistatic agent) 3.發泡劑 (Blowing agent) 4.阻燃劑 (Flame retardant) 5.潤滑劑 (Lubricant) 6.耐衝擊改質劑 (Impact modifier) 7.增塑劑 (Plasticizer) 8.著色劑 (Coloring agent) 9.填料 (Filling material) 33 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 34 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 35 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 36 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 37 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 38 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 39 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 40 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 41 塑膠用添加劑 添加劑主要有以下幾種分類: 42 常用塑料介紹 43 常用塑料介紹-ABS 1、丙烯睛—丁二烯—苯乙烯共聚物类(ABS) 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene 1.1其主要性质如下: 1、ABS的组成及作用: 丙烯睛(A)—使制品表面较高硬度,提高耐磨性,耐热性。 丁二烯(B)—加强柔顺性,保持材料韧性弹性及耐冲击强度。 苯乙烯(S)—保持良好成型性(流动性,着色性)及保持材料刚性。 (注:根据组份不同派生出多种规格牌号) 2、具有良好电镀性能。 3、较GPPS抗冲击强度变显著提高。 4、原料浅黄色不透明,制品表面光泽度好。比重:1.05克/立方厘米 44 常用塑料介紹-ABS 5、收缩率较小,尺寸稳定性良好。S=0.5% 6、不耐有机溶剂,如溶于酮、醛、酯及氯化烃而形成乳浊液。 7、材料共混性能 (ABS+PVC) ~ 提高韧性,耐燃性,抗老化能力。 (APS+PC) ~ 提高抗冲击强度,耐热性。 1.2 ABS的成型工艺 1、成型加工之前需充分干燥。干燥条件:温度85℃以上,时间3小时。 2、流动性较好。 3、料管温度不宜超过250℃。成型温度在200-240℃。 4、模具温度40-80℃。 5、注射速度取中,低速为主;注射压力根据制件形状、壁厚、胶料品 级选取,一般为80-130Mpa。 6、内应力检验以产品没入煤油中2分钟不出现裂纹为准。 7、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解 物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排 气位置。 45 常用塑料介紹-ABS 1.3 应用场合 ABS主要应用于汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒 等),电冰箱, 大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机, 割草机等),电话机壳体, 打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手 推车以及喷气式雪撬车等场合。 46 常用塑料介紹-PC 2 聚碳酸酯(PC) 英文名称:Polycarbonate 聚碳酸酯俗称“防弹玻璃胶”,属结晶性塑料。 2.1主要性质: 1、外观透明,刚硬带韧性。燃烧慢,离火后慢熄。 2、PC料耐冲击性是塑料中最好的。 3、成型收缩率小(0.5-0.7%),成品精度高,尺寸稳定性高。 4、化学稳定性较好,但不耐碱、酮、芳香烃等有机溶剂。 5、耐疲劳强度差,对缺口敏感,耐应力开裂性显著。 47 常用塑料介紹-PC 2.2成型工艺: 1、干燥条件:温度110-120℃,时间8-12小时。 2、流动性差,须用高压注塑,但注塑压力过高会使产品残留内应力而 易开裂。 3、PC料粘度对温度很敏感,提高温度时,粘度有明显下降。 4、模具的设计要求较高。 5、注射速度太快,易出现熔体破裂现象,在浇口周围会有糊斑,产品 表面毛糙等缺陷或因排气不良(困气)而使产品烧焦。 6、模温以控制在80-100℃为宜。 7、成型后为减小内应力,可采用退火处理。 48 常用塑料介紹-PC 2.3典型应用范围: 电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、电冰 箱抽屉等),交通运输行业(车辆的前后灯、仪表板等)。 49 常用塑料介紹-PP 3.1其主要性质如下: 1、呈半透明,质轻,可浮于水上。 2、良好流动性及成型性,表面光泽,着色,外伤留痕优于 PE。 3、高的分子量使得抗拉强度高及屈服强度(耐疲劳度高)。 4、化学稳定性高,不溶于有机溶剂,喷油,烫印及粘结困难。 5、耐磨性优异,以及常温下耐冲击性好。 6、成型收缩率大(1.6%),尺寸较不稳定,胶件易变形及缩水。 3 聚丙烯(PP) 聚丙烯俗称“百折胶”,属结晶性塑料。 英文名称:Polypropylene 50 常用塑料介紹-PP 3.2成型工艺 1. 聚丙烯的流动性好,较低的注射压力就能充满型腔,压力太高,易发生 飞边,但太低,缩水会严重.注射压力一般为80-90MPa,保压压力取注射压力 力的80%左右,宜取较长保压时间补缩. 2. 适于快速注射,为改善排气不良,排气曹宜稍深取0.3mm. 3. 聚丙烯高结晶度,料管温度高: 料管温度参数: 前料管200-240℃,中料管170-220℃,后料管160-190℃. 因其成型温度范围大,易成型,实际上为减少披锋及缩水而采用较低温度. 4. 因材料收缩率大(1.6%), 为准确控制胶件尺寸,应适当延长冷却 时间. 5. 模温宜取低温(20-40℃),模温太高使结晶度大,分子间作用强,制品 性好,光泽度好,但柔软性,透明性差,缩水也明显. 6. 背压以0.5MPa为宜,干粉着色工艺应适当提高背压,以提高混炼效