塑料粒子相关知识[学习分享]

1、结晶性塑料有明显的熔点，固体时分子呈规则排列。规则排列区域称为晶区，无序排列区域称为非晶区，晶区所占的百分比称为结晶度，通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。常见的结晶性塑料有：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。二、结晶对塑料性能的影响1）力学性能结晶使塑料变脆（耐冲击强度下降），韧性较强，延展性较差。2） 光学性能结晶使塑料不透明，因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到一定程式度，不仅提高了塑料的强度（减小了晶间缺陷）而且提高了透明度，（当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射）。3）热性能结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态，

2、温度升高至熔融温度TM 时，呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg （玻璃化温度）提高到TM（熔融温度）。4）耐溶剂性，渗透性等得到提高，因为结晶分排列更加紧密。1）高分子链结构，对称性好、无支链或支链很少或侧基体积小的、大分子间作用力大的高分子容易相互靠紧，容易发生结晶。2）温度，高分子从无序的卷团移动到正在生长的晶体的表面，模温较高时提高了高分子的活动性从而加快了结晶。3）压力，在冷却过程中如果有外力作用，也能促进聚合物的结晶，故生产中可调高射出压力和保压压力来控制结晶性塑料的结晶度。4）形核剂，由于低温有利于快速形核，但却减慢了晶粒的成长，因此为了消除这一矛盾，在成型材料中加入形核剂

3、，这样使得塑料能在高模温下快速结晶。1）结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格，所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量，所以注塑机的塑化能力要大，最大注射量也要相应提高。2）结晶性塑料熔点范围窄，为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀，射咀孔径应适当加大，并加装能单独控制射咀温度的发热圈。3）由于模具温度对结晶度有重要影响，所以模具水路应尽可能多，保证成型时模具温度均匀。4）结晶性在结晶过程中发生较大的体积收缩，引起较大的成型收缩率，因此在模具设计中要认真考虑其成型收缩率5）由于各向异性显著，内应力大，在模具设计中要注意浇口的位置和大小，加强筋和位置与大小，否则容易发生翘曲变形，而后要

4、靠成型工艺去改善是相当困难的。6）结晶度与塑件壁厚有关，壁厚冷却慢结晶度高，收缩大，易发生缩孔、气孔，因此模具设计中要注意控制塑件壁厚的控制五、结晶性塑料的成型工艺1）冷却时释放出的热量大，要充分冷却，高模温成型时注意冷却时间的控制。2）熔态与固态时的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔，要注意保压压力的设定3）模温低时，冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，塑件壁厚大时冷却慢结晶度高，收缩大，物性好，所以结晶性塑料应按要求必须控制模温。4）各向异性显著，内应力大，脱模后未结晶折分子有继续结晶化的倾向，处于能量不平衡状态，易发生变形、翘曲，应适当提高料温和模具温度，中等的

5、注射压力和注射速度。在市场上, 塑料种类很多,但是做塑料的人一般只知道分为工程塑料和日用塑料两类。实质上，塑料有结晶塑料和非结晶塑料之分。结晶塑料：尼龙、丙烯、乙烯、聚甲醛等等；非结晶塑料：聚碳、ABS、透苯、氯乙烯等等。（1）结晶塑料表面是滑性，不能涂刷，不能镀铬，难以装饰表面，目前装涂的颜色不能持久，容易脱落。如包装袋喷涂、印刷、着色，一般采取通过电子大电流锥毛，才能印刷颜色，但是也不能持久，且粘合剂比较难找。（2）非结晶塑料表面能吸收其他分子，如：油墨、镀铬、喷涂之类所以一般产品外壳、表壳、电视机壳等都采用非结晶塑料，容易装饰，不易脱落等。非结晶性结构的塑料通常是透明的，但在使用和加工过

6、程中往往容易产生应力开裂。由于非结晶性塑料的尺寸稳性高，它们适合制造精密零部件。 半结晶塑料是不透明的，大部分韧性好，具有良好或优异的耐化学性能。 塑料也可根据它们的耐温性能来加以区分。 高温塑料：该类塑料的长期使用温度高于150具有优异温度-机械性能。 一些适合在高温环境下使用的塑料（如PI、PBI、PTFE）不能采用熔解的方式进行加工，只能采用烧结的方式进行生产。 工程塑料：可以在100-150的温度范围内长期使用的塑料。它们具有良好的机械性能和耐化学性能。 通用塑料：在低于100的温度范围内长期使用的塑料。 塑胶的物理性能简介机 械 性 能 抗拉强度极限抗拉强度是指材料拉伸断裂时单位面积

7、上的方英寸塑胶的拉力范围需要1000磅至50000磅或更高。钢材或其它结构合金的抗拉强度要高得多，例如SS304钢的抗拉强度为84Psi. 延伸率延伸率（常常与抗拉强度相关）指断裂时长度的增加，用原始长度的百分数表示。例如，拉断一张书写纸几乎看不见它的伸长，而橡皮条可以拉长其原始长度的几倍而不断裂。 设计考虑要点 在设计时，需要考虑零件的韧性，抗拉强度高和延伸率是两个重要因素。某种抗拉强度高和延伸率高的材料例如Radel*RPAZS,要比抗拉强度高而延伸率低的材料具有更好的韧性。 抗压强度抗压强度是衡量一种材料支撑压力的能力。用磅/平方英寸来表示（Psi），该性能表示下列内容：l极限抗压强度（

8、破坏试片的最大压力）l在某种特定变形下的压缩强度(例如0.1%.1%.10%变形而未破坏一典型地用于塑胶材料)l压缩屈服强度（在材料永久屈服点，即拉压曲线上斜率为0的点，所测量的压力Psi值）抗弯强度弯曲性能衡量一种材料在负载情况下的耐能强度。材料的抗弯强度是指屈服时的负载，一般用Psi表示。对于塑胶，其参数通常以变形/拉伸5%计算（此负载足以改变外形5%）。 硬度硬度通常采用两种试验方法表示洛氏硬度（ASTM D 785）或者压痕度/硬度计(ASTMD2240).洛氏试验一般被选作硬材料，例如缩醛.尼龙和聚醚醚酮，它们的蠕变在试验结果中是次要因素。硬度计用来检验一些材料的硬度，如聚氨酯和PV

9、C.两种方法之间没有关联，不能比较。硬度是在比较材料时最经常采用的参数。而试验本身并不表示材料的强度.耐磨性或耐腐蚀性。 弹性模量(抗拉、抗压、抗弯)弹性模量（抗拉.抗压.抗弯）与某一综合变形所加的压力有关。由于所有塑胶对于负荷不表现准确的弹性模量（在其拉压曲线上的某部分一个准确的连续斜率），通常用正确模量来进行表达。鉴于塑胶在受压条件下，其表现对时间的依赖性（粘弹性），在设计上要特别注意连续负载或长时间负载情况。当必须确定依赖时间的变形时，应使用视在模量值（蠕变）。这些参数与时间和温度均有关联，可用一台DMA仪(动态模量分析仪)进行测量。 冲击强度/韧性某种材料吸收突然附加能量的性能就是它的

10、耐冲击性。冲击强度随材料的外形.尺寸.厚度以及型号而变化。各种冲击试验方法并非向设计人员提供可立即使用的结果，但是在比较各种不同材料之间相应的冲击强度视非常有用。最常使用的冲击试验为缺口试验及拉伸试验。也采用摆锤式冲击试验来得到材料韧性的完整性能。 缺口冲击试验测量冲击强度的一种最常用的方法是V形缺口冲击试验。在试验中，悬臂梁式的摆锤摆动冲击一个缺口。在试片破坏后，摆锤继续沿原来的方向运动，但由于与试片碰撞而损失了能量。该能量损失，按每英寸厚度试片所消耗的英尺磅（ft_lb/in.或者J/m）表示，这就是缺口冲击强度。本试验既可以带缺口试片，也可以用无缺口试片，还可以用反方向缺口试片进行，相应

11、地称之为“无缺口”或“反向缺口”冲击强度。拉伸冲击强度该试验采用与V形缺口冲击试验相似的摆锤，所不同的是其试片为一拉伸片。试片的安装所示，用来测量其在突然载入的情况下使此试片遭到破坏所需的能量。电 气 及 热 力 性 能 线性热膨胀系数线性热膨胀系数（CLTE）是单位温差下材料的线性尺寸变化与原始尺寸的比值，通常用in./in./F表示。如果在温差大的环境使用不同材料，必须充分重视CLTE,使之尺寸稳定性更高。塑胶的CLTE变化很宽。尺寸稳定性最好的塑胶的CLTE接近于铝，而要超出钢的十几倍。 热弯曲温度热弯曲温度是指对1/2英尺厚的试片，施加一特定的弯曲应力，使其弯曲0.010英寸时的温度有

12、时称之为“热变形温度”（HDT）.此参数被用于相应地测量各种不同材料在短时间升温而且载入的情况下 耐受温度的能力。连续工作温度该参数最通俗的定义是：在长时间工作(约十年)后某一材料能够耐受或保持其至少50%固有物理性能的最高环境温度（在空气中）。大多数热塑性塑胶能够耐受短时间暴露在较高的温度而不产生明显退化。当选择一种材料在高温环境工作时，热变形温度和连续工作温度这两种因素都要考虑。玻璃化温度玻璃化温度Tg,就是温度高于以上时，非晶体聚合物将变软和橡胶状。除非是热成型，确保非晶体聚合物的使用温度低于Tg非常重要，这样才能获得理想的机械性能。 熔点在此温度下，结晶型热塑性胶从固态变成液态。 体积

13、电阻材料的体积电阻是 对电流的抗力，用ohmscm表示。电流越容易通过，体积电阻可以用来预测所加电压产生的电流，象欧姆定律一样。 V=IR其中 : V=所加电压（伏特） I=电流（安培） R=导线阻抗（欧姆） 表面电阻该试验测量电流通过一种材料表面的能力。与体积电阻试验不同的是，测试电极均放置在试片的相同一侧。然而表面电阻与体积电阻一样也受环境变化的影响，例如吸湿率。表面电阻用作评估和选择材料以便测试，确保静电排放或其他表面特性较为严格的使用要求。 电离强度绝缘体置于极高的电压下突然击穿。允许载入电压而未穿的最小试片厚度就是材料的电离强度，用Voits/mil.表示。通常的测量方法是在试片的任

14、意侧放置电极，以可控制速率升高电压。在具体应用时影响电离强度的因素为：温度.试片厚度。试片状态。升压速度以及试验持续时间等。污染或试片的内部杂质也影响电离强度。 设计考虑要点 工程塑料ULtem*1000PEI的短时电离强度最高，为830voite/mil. 电离常数电离常数，或介电参数，是衡量某一种储存电能的能力。塑胶内的极性分子和感应性分子在电厂会自动排列。能量促使这种排列的产生。这一过程中一些能量转化成热能，这种电能以热能形式的损失成为介电损失，且与介电常数相关联。其余的电能所需排列电极性被储存在材料内。这部分能量在以后做功时被释放出来。介电常数越高，材料所储存的能量越多。绝缘体需要较低

15、的介电常数，而电容器需要较高的介电常数。介电常数取决于频率.温度。湿度。化学污染以及其他因素。 介电因素介电因素，或者介电损失切值，标志著在所加电压下发生分子排列的难易程度。它经常与介电常数联在一起使用来预测绝缘体的能量损失。 可燃性在电气应用场合，或在任何塑胶应用占相当百分比的封闭场所，必需考虑到裸露在火焰的情形，例如飞机客仓内部使用的塑胶板。可燃性衡量材料的燃烧性。烟雾产生性以及点燃温度。UL94可燃性级别（HB，V-2，V-1，V-0，5V）在该试验中，试片 接近一个专用的火焰发生装置。火焰移开后试片的持续燃烧能力就是划分级别的基础，总之，较为理想的测定是所燃材料自己熄灭而不掉落燃烧颗粒

16、。每一对应于特定的材料厚度（例如UL94-V11/8”厚）UL可燃性参数尺规是从最易燃到最阻燃的顺序排列，即HB，V-2，V-1,V-0，5V。其 它 性 能 比重比重就是在73F（23C）单位体积某种材料的质量与相同体积水的质量的比值。因为比重是一个与尺寸无关的量，经常被用来进行材料比较，最常用的就是决定零件成本和重量。 设计考虑要点 比重小于1.0的材料会浮于水，例如聚乙烯和聚丙烯。这对识别未知塑胶很有帮助 吸水率吸水率是指材料吸水后其重量增加的百分比。标准试片先要进行乾燥，而后在浸水73F(23C)前后都要称重。浸水24小时后称量一次，饱和之后在 称量一次。两种比值都很重要，它们反映了吸

17、水率。材料的机械性能.电气性能及尺寸稳定性都会受到吸水性的影响。摩擦系数摩擦系数（COF）用来衡量两个接触面得滑动阻力。尽管止推垫圈测试方法最常用，还可以采用各种不同方法测试。因为摩擦系数是作用于两个配合面的摩擦力与常规力的比值，因而它没有单位。COF对比较各种材料之间的“光滑度非常有用，通常是在无润滑的条件下在抛光钢面上运行。该值反映滑动阻力，越低表明材料越光滑。 通常使用两种COF. 静摩擦系数，指一个支撑面从“休息状态到开始运动时的阻力。 动摩擦系数，指一个支撑面或配合面按给定速度运动时的阻力。 设计考虑要点 静摩擦系数和动摩擦系数之间的差异表明滑动粘附现象。差异越大说明滑动粘附程度越高

18、，反之亦然。滑动粘附特性对选择间歇运动还是往复运动非常重要。滑动粘附较低的塑胶，见MC兰色尼龙。 PV和极限PV支撑面的应用必需考虑两个因素：支撑面将要承载的载荷，用压力P（磅/英寸）表示接触面的速度，用速度V(英尺/分钟)表示支撑面应用时要用到P与V的乘积PV。由于压力和速度的双重作用，在支撑面引起摩擦热。如果所采用的PV参数超出了塑胶的耐力，会因过热导致支撑面过早破坏。 极限PV是指作为支撑面材料用在无润滑条件下所能承载的最大PV值。超出此极限会因表面熔化或者过度磨损，造成材料的提前破坏。耐磨性/“K”系数耐磨系数K是支撑表面磨损量与压力.速度.时间的比值。 K=磨损量/PVT* 1010

19、 或 磨损量（in.）=KPNT*10 -10 K值越低说越耐磨。如果采用不同的压力和速度，该试验结果变化很大。如果K值比较不同材料性能，则应严格限定试验方法。 设计考虑要点我们特别推荐的轴承和耐磨材料，例如二硫化钼尼龙，兼有耐磨系数低和极限PV高的优点，使之具有更宽的设计柔性和更高的安全系数。l 1、欠注 在塑料加工中，由于型腔填充不满，导致塑件外形残缺不完整的现象。 2、溢料飞边 模塑过程中，溢入模具合模面缝隙间并留存在塑件上的剩余料。 3、熔接痕 塑件表面的一种线状痕迹，系由注射或挤出中若干股流料在漠具中分流汇合，熔料在界面处未完全熔合，彼此不能熔接为一体，造成熔合印迹，影响塑件的外观质

20、量及力学性能。 4、波流痕 由于熔料在模具型腔中的不适当流动，导致塑件表而产生年轮状、螺旋状或云雾状的波形凹凸不平的缺陷。 5、表面混浊 指塑件表面产生有空隙的裂缝及由此形成的破损。由于长时间或反复施加低于塑料力学性能的应力而引起塑件外部或内部产生裂纹的现象称为应力开裂；由于塑件在特定温度下经受一定时问的恒定负荷作用而突然完一全破裂的现象称为应力破裂；某些热塑性期件过度暴露在较高温度下发生的裂纹及破裂称为热应力开裂。 6、压裂 指透过表面覆盖的树脂层可以看见层压塑料较外面的一层或几层增强材料中所具有的明显裂纹。 7、皱裂 层压塑料表面产生破裂和明显分开的一种缺陷。 8、皱折 塑件表面一层或多层

21、出现折痕或皱纹的外观缺陷。 9、龟裂及白化 塑件表面产生的比较明显的微细裂纹称为龟裂，与龟裂相似的霜状微细裂纹称为白化，龟裂和白化都是没有裂隙的微细裂纹。当塑件暴露在某种化学品环境或处于应力条件下时，就会产生环境应力龟裂。 10、银丝纹 塑件表面沿料流方向产生的针状银白色如霜一般的细纹。 11、条纹 塑件表面或内部存在的线状条纹缺陷。 12、斑纹 由于色料分散或混合不良以及其他原因造成塑件表面产生云母片状的暗斑缺陷.。 13、桔皮纹 塑件表面产生的如桔皮般凹凸不平的外观缺陷.。 14、泡孔条纹 指在泡沫塑料中，与其固有泡孔结构区别很大的泡孔层。 15、黑点 在成型过程中，熔料在高温高压条件下过

22、热分解，导致塑件表面产生黑色的碳化点。 16、白点或亮点 在透明或半透明塑料薄膜、片材或塑件内存在未充分塑化的颗粒，用光透射时即可见到白色的粒点，这种粒点称为“鱼眼”。如果材料是不透明或有色时，这种粒点称为白点或亮点。 17、麻点 塑件表面出现的规则或不规则的小陷坑，通常其深度与宽度大致相同。 18、填料斑 塑件中由于木粉或石棉等填料的存在所造成的明显斑痕。 19、暗斑 显现在以织物为基材的层压板结构中的暗色污点。 20、烧焦及糊斑 在高温高压成型条件下，熔料由于过热分解而碳化，碳化的焦料掺混在熔料中，在塑件表面及内部形成斑痕的缺陷。 21、气泡 在充模过程中，如果熔料内残留大量气体，或模腔中

23、的空气未完全排净，使得塑件成型后内部形成体积较小或成串孔隙的缺陷。 22、真空泡或暗泡 塑件在冷却固化时，由于内外的冷却速度不同，有时外层表面已冷却固化，但内部仍处于热熔状态，一旦中心部位冷却收缩时，塑件内部就会产生真空孔洞，这类孔洞一般称为真空泡或暗泡，亦称缩孔。 23、针孔 塑料片材或薄膜中存在的针眼大小的透孔缺陷。 24、瘪泡 泡沫塑料在制造过程中由于泡孔结构受到破坏所造成的局部密度增大的缺陷。 25、凹陷及缩瘪 塑件在冷却过程中，由于表层先冷却固化，内部或壁厚的部位后冷却固化，使得体积收缩时，内外的收缩速度不一致，塑件表层受到内部的拉伸形成凹陷，产生浅坑或陷窝。 26、皱缩 增强热固性

24、塑料固化时，增强纤维由于树脂的收缩而发生皱缩现象。 27、颈缩 在拉伸中应力下，材料可能发生的局部截面缩减的现象。 28、翘曲变形 经过模塑或其他加工后，塑件外形发生形状畸变、尺寸扭曲、型孔偏移、壁厚不匀等塑件外形与模具型腔有很大偏差的现象。如果塑件平面或曲面部分显示出一种对称性的呈凹面或较深凹面的扭变，则称之为碟状扭曲或凹状扭曲。 29、尺寸不稳定 塑件的外形尺寸受到成型条件、原料性能、模具及设备等因素的影响，产生规则或不规则的波动。也就是说，塑件在成型过程中保持精确外形的能力较差。 30、变色及色泽不匀 因光、热、室外暴露、化学试剂等作用而引起的塑件外观色泽的变化或使塑件表面缺乏应有的颜色

25、均匀性。 31、泛色 湿漆膜中颜料产生离析，引起变色。这主要是由于颜料研磨不当、溶剂添加过量或粘度偏低造成的。 32、发白 由于涂层中溶剂快速蒸发，使膜层在周围大气的露点以下冷却以致水汽在湿表面上冷凝，使得新刷或新喷涂的涂层表面产生苍白的褪色斑。 33、发红 指白色或浅色的乙烯基涂层织物长期接触地面所产生的粉红色斑点。 34、熔体破裂 挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变以致支离或断裂的总称。其起因是由于熔料在模具出口处的松弛效应，即挤出时的剪应力很高，以致熔体各点所表现的弹性应变不一致，从而使挤出物在弹性恢复过程中出现畸变或断裂的现象。这种现象有时也称之为“鳖鱼皮”现象。 35、型坯膨胀 在

26、吹塑成型中，型坯从模口挤出时增大的现象，通常以型坯截面积与模口截面积之比来表示。 36、模口膨胀 在挤出成型时，挤出物的直径超过模口直径的现象。 37、喷流 指熔料从小注口或薄截面进人大容腔或厚截面时流料产生的湍流现象。 38、粘模及脱模不良 指塑件不能从模具内顺利脱出的现象。 39、欠熟化 在热固性树脂或塑料熟化过程中，由于熟化时间或温度不足等原因未能达到必需的交联度，而引起塑件性能不良的现象。 40、过熟化 在热固性树脂或塑料熟化过程中，由于熟化时间过长或温度太高等原因引起塑件性能下降的现象。 41、解聚 塑件暴露于很高的温度中，导致聚合物转变为单体或较低分子量的聚合物。 42、老化 塑件

27、暴露于自然或人工环境条件下，各项性能随时间的延续而变坏的现象。 43、架桥 加料时由于物料的壅塞、缠结或熔粘等构成妨碍顺利下料的拱形，这一现象也称结拱。 44、气泡 塑件表面带有轮廓明显且又凸起的气泡的缺陷。 45、起霜 添加剂从塑件内部外移到表面并形成云雾状或白色粉末状物质的缺陷。 46、迁移及渗出 塑料中某些组分转移到与其接触的材料上或渗出到塑件表面的现象，此类组分可能来自残余乳化剂、稳定剂、润滑剂或增塑剂，特别是增塑剂使用过量最容易渗出。 47、溶胀 固体在液体或蒸汽中，由于单纯的吸收作用，而使其尺寸增大的现象。塑料的低温柔曲性064 袋压成型 bag moulding：等压成型（在加工

28、聚四氟乙烯等材料时）istactic moulding：借助弹性袋（或其他弹性隔膜）接受流体压力而使介于刚性模和弹性袋之间的增强塑料均匀 受压而成为制件的一种方法。按造成流体压力的同，一般可分为加压袋成型、真空袋压成型和热压釜成型等。 065 单横腔模具 single cavity mould：只有一个模腔的模具。 066 单体 monomer: 能自身聚合或与其他类似的化合物共聚而生成聚合物的简单化合物。 067 导热系数 thermal conductivity 在稳定条件下，垂直于单位面积方向的每单位温度梯度通过单位面积上的热传导速率。单位为卡/厘米?秒?度或 瓦/米?开 068 等规聚

29、合物 isotactic polymer：有规聚合物的一处，主要链节上的不对称原子（通常指碳原子）有相同构型 的聚合物。注：如果将主链拉伸，使主链的碳原子排列在平面内，则同种取代基排列在主平面的同一侧。 069 低聚物 oligomer：由少数链节组成的聚合物。如二聚体、三聚体、四聚体或这些低聚物的混合物。 注：也可以指分子量在几千以下的聚合物。 070 低温柔曲性 low temperature fiexibility 热塑性塑料在低温保持柔软的特性，随着温度降低，塑料柔曲性亦逐渐降低，最后在某一温度变脆，该特性通 常在宽广的温度范围内用作扭力试验中计算出来的表观弹性模量表示。 071 低压成型 low pressure moulding ：使用压力等于或低于 14 公斤力/厘米 2 ，约 1.4106帕的模压或层压方 法。 072 叠装时间 closed assembly t