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塑料基本知识培训 张贞祥 一 塑料的定义 塑料是一种以合成或天然的高分子化合物为主要成分 在一定的温度和压力条件下 可塑制成一定形状 当外力解除后 在常温下仍能保持其形状不变的材料 二 塑料的组成和分类 1 热塑性塑料 树脂为线型或支链型大分子链的结构 聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 聚苯乙烯 PS 聚氯乙烯 PVC 聚甲醛 POM 聚酰胺 俗称尼龙 PA 聚碳酸酯 PC 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 聚甲基丙烯酸甲酯 俗称有机玻璃 PMMA 丙烯腈 苯乙烯共聚物 A S 聚对苯二甲酸乙二醇酯 PETP 等 2 热固性塑料 酚醛树脂 PF 环氧树脂 EP 氨基树脂 醇酸树脂 烯丙基树脂 脲甲醛树脂 UF 三聚氰胺树脂 不饱和聚酯 UP 硅树脂 聚氨酯 PUR 3 通用塑料 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚乙烯 聚丙烯 酚醛树脂 氨基树脂 现在一般把ABS也列为通用塑料 4 工程塑料 广义 凡可作为工程材料即结构材料的塑料 狭义 具有某些金属性能 能承受一定的外力作用 并有良好的机械性能 电性能和尺寸稳定性 在高 低温下仍能保持其优良性能的塑料 通用工程塑料 聚酰胺 聚碳酸酯 聚甲醛 聚苯醚 PPO 聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBTP 及其改性产品 特种工程塑料 高性能工程塑料 耐高温 结构材料 聚砜 PSU 聚酰亚胺 PI 聚苯硫醚 PPS 聚醚砜 PES 聚芳酯 PAR 聚酰胺酰亚胺 PAI 聚苯酯 聚四氟乙烯 PTFE 聚醚酮类 离子交换树脂 耐热环氧树脂 5 功能塑料 特种塑料 具有耐辐射 超导电 导磁和感光等特殊功能的塑料 氟塑料 有机硅塑料 二 塑料特性 目前 公司工程塑料方面常用的塑料主要有PP HIPS ABS PA PC和PBT等 以下就各种塑料性能作简要介绍 改性PP的种类主要有 填充PP 主要有碳酸钙填充 公司的HI014 HI015型号等 滑石粉填充 HI003 HI004等 硫酸钡填充 HG006 等 对于不同的型号对应不同的物性或加工性 如HI004白色7号和HI010虽然看编号都是高抗冲PP 但标准要求是完全不同的 象HI004主要做空调底座类产品 我们内控冲击强度都是在30KJ M2以上的 因客户要求在制品取样冲击在18KJ M2 而制品的厚度有时比我们测试样条薄 而HI010的冲击标准是按10KJ M2控制的 所以建议业务在试料时 一定要记住客户试样材料的型号 下单时以此型号下单 如果下成不同的型号 就会导致生产出不符合客户要求的产品 改性PP 阻燃PP 主要使用在有防火要求的产品上 公司的型号如PP FR012 PP FR013等 改性PP 增强PP 主要是玻纤增强 主要使用在对强度或耐热相对填充较高的产品上 公司的型号如PP GF004 PP GF005等 改性PP应用包括做汽车 家电 一般工业等零部件 如汽车保险杠 仪表板 散热器格栅 冷却风扇及护风圈 除雾器喷咀 后部行李箱 包裹架 发动机冷却水和制动液容器等 家电和日用品等一般工业上 用作洗衣机内箱 电动机盖 换气扇风叶和外壳 吸尘器和除草机外壳 洗碗机 咖啡壶 电风扇 烤面包机 电饭堡 电水壶 大型热水器零部件 水管等 改性PP加工注意事项 1 因改性PP大都有填充 原则需要烘料 烘料温度是70 80 1h 3h 2 加工温度一般控制在190 240 3 对于阻燃PP 要防止加工温度过高而导致材料降解 4 对于现在公司生产的高抗冲PP HI003 HIOO4 除黑色外颜色 与HI004A 黑色 主要为滑石粉填充 高冲机 PP HI014 除黑色外颜色 与HI015 黑色 为碳酸钙填充 这些材料现在主要用来做空调的底座 在做空调底座的过程中容易出现的问题是螺丝打滑与螺丝打爆 这主要与模具柱孔直径 熔接缝设计有关系 一般情况下PP HI003 HIOO4 除黑色外颜色 与HI004A 黑色 易螺丝打爆 PP HI014 除黑色外颜色 与HI015 黑色 易螺丝打滑 对于螺丝打爆与打滑的材料也可以通过模具改善 方式打爆的把柱孔加大 柱孔壁加厚 柱孔增加加强筋 打滑的可以采用减小柱孔 提高料流速度等方式解决 改性ABS 介绍 ABS树脂是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 英文名Acrylonitrile butadine styrene 简称ABS 是大宗通用树脂 经过改性 加添加剂或合金等方法 提高性能后的ABS属工程塑料 ABS合金产量大 种类多 应用广 是主要改性塑料 ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂 无毒 无味 吸水率低 具有良好的综合物理机械性能 如优良的电性能 耐磨性 尺寸稳定性 耐化学性和表面光泽等 且易于加工成型 缺点是耐候性 耐热性差 且易燃 改性ABS ABS PC合金具有良好的机械强度 韧性和阻燃性 用于建材 汽车和电子工业 如做电视机 办公自动化设备外壳和电话机 ABS PC合金中PC贡献耐热性 韧性 冲击强度 强度阻燃性 ABS优点为良好加工性 表观质量和低密度 以汽车工业零部件为应用重点 如现在公司做的ABS HR004与ABS HR005上都有PC 提高其耐热性 对于PC ABS合金在与客户沟通时要注意几个关键指标是 PC含量 耐热要求 外观要求 密度要求等 ABS PA合金是耐冲击 耐化学品 良好流动性和耐热性材料 用于汽车内件装饰伯 电动工具 运动器具 割草机和吹雪机等工业部件 办公室设备外壳等 现在公司没有此产品型号 如有客户需要样品 研发可以提供 改性ABS ABS PBT合金有良好的耐热性 强度 耐化学品性和流动性 适于做汽车内饰件 摩托车外垫件等 现在公司没有此产品型号 如有客户需要样品 研发可以提供 高光泽ABS用于吸尘器 电扇 空调器 电话机等家电制品 现在公司有型号如ABS HG003 对于要求可以根据客户要求调整 低光泽ABS 也称消光ABS 用于仪表盘 仪表罩 柱状物等汽车内饰件 用填加粗填料方法使表面微观收缩 降低表面光泽 改性ABS 阻燃ABS具有良好的阻燃性 强度也韧性 根据要求可以调节冲击与外观 如高韧性阻燃ABS 冲击可以达到20KJ M2以上 高光泽阻燃ABS等 主要用在电器部件 抽头插座 电子部件等 公司型号如ABS FR006 ABS FR020等 PVC ABS是具有良好的阻燃性与韧性 缺点是耐热差与加工性差 主要用于电器外壳 抽头插座等 公司型号如ABS FR005 ABS FR019 增强ABS 良好的刚性与韧性 主要用于电器的结构件与风叶 改性ABS加工注意事项 ABS PVC单独一项 需要烘料 对于ABS或ABS阻燃料烘料温度是75 85 2h 5h 对于ABS合金 则要根据合金的情况判断烘料温度 如ABS PC合金 PC含量30一般建议烘料温度95 而PC含量70 的一般建议烘料温度105 加工温度一般是190 250 不包括ABS PVC ABS PVC需要烘料 烘料温度是70 80 2h 3h 加工温度是150 175 此料容易降解 所以要控制好加工温度 做好模具排气工作 对于停机时要立即洗机及清理干净模具 防止腐蚀螺杆 炮筒与模具 改性HIPS HIPS是聚苯乙烯增韧产品 俗称改苯 根据韧性不同分为中等韧性HIPS 注塑级多 如HIPS 888H 和高韧性HIPS 板材级多 如HIPS 88S 耐候HIPS 主要是良好的耐候性与外观 主要用于电器外壳 公司型号如HIPS WR001 阻燃HIPS 良好的防火性与韧性 主要用于电器类有要求防火的部件 公司型号如HIPS FR010 HIPS FR011等 改性HIPS加工注意事项 对于改性HIPS 建议烘料温度是70 80 1h 3h 加工温度是190 230 改性PA 纤维增强尼龙 主要有玻纤增强尼龙 炭纤增强尼龙 硼纤维增强尼龙等 性能主要表现在强度高 耐热性好 尺寸收缩率小等方面 在我们公司主要做的玻纤增强尼龙 主要用来做齿轮 线圈骨架 电动工具 机械与汽车部件等 改性PA 耐磨尼龙 主要是在增强尼龙的基础上加有耐模助剂 常见的是石墨 二硫化钼 PTFE 性能主要表现在耐摸性好 主要用来做齿轮 耐磨部件等 改性PA 填充增强尼龙 填充物主要有碳酸钙 滑石粉 硫酸钡 玻璃微珠 硅灰石等 性能主要是强度变化不大 尺寸收缩率小 尺寸稳定性好 外观优良 耐热性提高等 主要用途是轮罩 散热器栅格 油箱罩盖 电子电器 低成本要求的外壳等 增韧尼龙 主要是在尼龙中添加增韧剂 性能是韧性好 可以用于低温要求的场合 主要用在体育用品 要求耐低温冲击和高韧性的零件与外壳 运动器械等 改性PA 增韧增强尼龙 性能是强度高和韧性好 能适应其低温使用的要求 主要用途是要求耐低温冲击和高韧性的零件与外壳 运动器械 体育用品等 改性PA 阻燃尼龙 包括单阻燃尼龙和增强阻燃尼龙 主要有卤系阻燃尼龙 红磷系列阻燃尼龙 无卤阻燃尼龙等 主要性能有防火要求 住要用途是接插件 连接器 线圈骨架 继电器 电子电器外壳 马达端盖 固定件 插座 灯座 电器开关等 红磷系列阻燃尼龙主要用途是线圈骨架 继电器 电子电器外壳 插座 灯座等 改性PA 尼龙合金 主要有PA PP PA PE PA ABS PA PPO等合金 其物性可以根据要求调整 对于我们公司 暂没有单独列型号的材料 还有很多其它种类的尼龙 如纳米尼龙 抗静电尼龙 导电尼龙 抗菌尼龙等 在这里不一一列举 尼龙在加工中需注意事项 尼龙一般易吸水 原则上要求在加工前进行烘料 烘料要求是一般采用100 120 3h 5h 这里建议烘料温度100 110 3h 5h 加工温度要求 根据尼龙的熔点与加工要求 不同的尼龙加工温度要求不同 一般选用其熔点至超过20度左右比较好加工 如PA6熔点约220 一般选用220 250 的比较多 PA66熔点260 265 一般选用加工温度为250 290 其它的尼龙类似 只是有些要求的加工温度更笮 如PA9T等 根据尼龙的加工性易降解 原则上建议材料不要在炮筒中停留时间太久 所以不建议用大机生产小的产品 尼龙易产生气体 所以要注意模具的排气 由于尼龙受温度的影响粘度比较大 所以在加工中要保证模温 防止产品的有利成型和优良外观 模温建议是60 100 对于尼龙制品 尺寸变化大 易变形 要注意模具的开发和产品的后处理 对于尼龙产品 在吸水与未吸水韧性差别大 有些产品为了保证产品质量和有更好的品质 有时制品在成型后有水煮的要求 以用来保证韧性 对于高玻纤尼龙对于机台螺杆的磨损比较严重 要注意保养 以保证注塑的好品质 改性PC 聚碳酸酯 英文名Polycarbonate 简称PC PC是一种无定型 无臭 无毒 高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料 具有优良的物理机械性能 尤其是耐冲击性优异 拉伸强度 弯曲强度 压缩强度高 蠕变性小 尺寸稳定 具有良好的耐热性和耐低温性 在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能 尺寸稳定性 电性能和阻燃性 PC阻燃分为有卤阻燃和无卤阻燃 对于无卤阻燃根据耐热性又分为不同的阻燃类型 主要用于开关面板 插头插座 电器外壳 电子插件等 PC合金种类繁多 改进PC熔体粘度大 加工型 和制品易应力开裂等缺陷 PC与不同聚合物形成合金或共混物 提高材料性能 具体有PC ABS合金 PC ASA合金 PC PBT合金 PC PET合金 PC PET 弹性体共混物 PC MBS共混物 PC PTFE合金 PC PA合金等 利有两种材料性能优点 并降低成本 如PC ABS合金中 PC主要贡献高耐热性 较好的韧性和冲击强度 高强度 阻燃性 ABS则能改进可成型性 降低密度 阻燃PC ABS 具有良好的冲击性能 强度 耐热性 主要用于插头插座 电器外壳 如手机 笔记本电脑 充电器 等 玻纤增强PC 玻纤增强阻燃PC 具有良好刚性 耐热性 主要用于电器外壳 LED支架 电表箱外壳等 改性PC加工注意事项 原则上要求在加工前进行烘料 烘料要求是一般采用110 120 3h 5h 对于合金类 根据合金的情况适当降低烘料温度 加工温度一般采用240 290 对于合金一般采用220 260 对于PC容易产生应力 最好能控制模温在60 120 改性PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯 英文名polybutyleceterephthalate 简称PBT PBT为乳白色半透明到不透明 结晶型热塑性聚酯 大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性 其拉伸强度 弯曲强度提高一倍以上 热变形温度大幅提高 可以在140 下长期工作 玻纤增强后制品纵 横向收缩率不一致 易使制品发生翘曲 玻纤增强PBT 包括玻纤增强阻燃PBT 主要用于汽车 电子电器 工业机械和聚合物合金 特混工业 如作为汽车中的分配器 车档部件 点火器线圈骨架 绝缘盖 排气系统零部件 摩托车点火器 电子电器工业中如电视机的偏转线圈 显象管和电位器支架 伴音输出变压器骨架 适配器骨架 开关接插件 电风扇 电冰箱 洗衣机电机端盖 轴套 另外还有运输机械零件 缝纫机和纺织机械零件 钟表外壳 镜筒 电熨斗罩 水银灯罩 烘烤炉部件 电动工具零件 屏蔽套等 改性PBT加工注意事项 原则上要求在加工前进行烘料 烘料要求是一般采用110 120 3h 5h 加工温度一般采用210 250 最好能控制模温在50 100 对于其它的工程塑料 象PPS PPO PPA等就不一一讲了 有兴趣的可以了解 下面则侧重测试与检测方面的基本知识进行培训 希望能给大家帮助 拉伸强度 单位有MPa kg cm2 Psi和kg in2 下表附有其常用数据换算表 其在实际使用中数据的大小一般代表材料的刚性好坏 数据越大代表刚性越好 断裂伸长率 单位是 其大小代表材料柔性的好坏 即材料在耐折方面的好坏 数据越大柔性越好 弯曲强度 单位有MPa kg cm2 Psi和kg in2 其在实际使用中数据的大小一般与拉伸强度一样代表材料的刚性好坏 数据越大代表刚性越好 弯曲模量 单位有GPa 1GPa 1000MPa MPa kg cm2 Psi和kg in2 也代表材料的刚性既强度 缺口冲击强度 单位是ft lb in J m kg cm cm KJ m2 缺口冲击强度代表材料韧性的高低 特别是制品有缺口 非平整的一块的 缺口冲击强度越高代表韧性越好 不过对于有低温 如 20 与 40 要求的其数据必须是低温比较的数据 常温比较的数据不能代表 在这里补充一点的是冲击强度的测试方法很多 不同的测试方法有时数据差别非常大 所以不同的测试数据只能做为参考 不能作为依据 如作为依据最好采用同样的测试样条同样的测试仪器与方法才比较准确 冲击强度 单位是ft lb in J m kg cm cm KJ m2 是代表非缺口冲击强度 其代表的含义与缺口冲击强度相同 不过其数据的参考价值不同 这个数据一般是做制品无缺口很多是平板类参考 对于我们做的注塑料 一般只测缺口冲击强度 很少测非缺口冲击强度 而对于做电视机外壳的料一般要求既测缺口冲击强度又测冲击强度 要求两者都过关才行 熔融指数MI 单位是g 10min 用来代表材料流动性好坏的指标 一般用来判断生产时流动性的好坏 大部分可以参考 但只能作为参考 因这个数据不是能完全代表加工的流动性 8 灰份 单位是 是代表在材料添加的玻纤或者填料的含量大小 收缩率 单位是 这个数据可以用来参考做模具是预留尺寸的大小 同时收缩率的大小会导致制品是否符合规格要求 同时参考收缩率纵向和横向收缩率的不同 可以简单判断材料如果做大尺寸产品会否翘曲变形 不过这也只能做参考 不绝对 热变形温度 单位是 是代表材料在一定压力 常用的是1 82MPa和0 46MPa 不过有的1 80MPa和0 45MPa 下的耐热情况 一般作为短期使用温度参考 而对于长期使用温度则要具体情况具体对待 耐漏电其痕指数CTI 有以等级表示的 也有用多少伏特 V 表示的 是表示耐电性能的好坏 黄卡上的600以上等级为0 400 599为1 250 399为2 175 249为3 100 174为4 小于100为5 对于等