塑胶材料如何正确选用内训教程

1、本課程將為大家介紹一般常用用的塑膠種類和選用原則技巧 我們會簡扼的說明塑膠的分類，各類塑膠的特色各類塑膠物性表的比較及UL安規等淺簡介紹課程簡介課程簡介 學習目標學習目標 本課程將為大家介紹塑膠的種類，選用原則 透過學習您將瞭解 如何正確選擇適當的塑膠材質 Tm, Tg相關參數意義Agenda塑膠的種類區分-P5Tg與塑膠特性-P6結晶性塑膠與無定形塑膠的PVT圖-P7結晶性與非結晶性塑膠差異-P8常用塑膠Tg和Tm-P9塑膠添加劑的種類-P10常用塑膠介紹-P11-21印表機塑膠使用範例-P22塑膠物性表-P23-P26UL94燃燒等級及判定-P27總結-P28FAQ -P29參考資料-P3

2、0學習測試-P31-33學習測試解答-P34-39塑膠的種類區分塑膠的種類區分 一般塑膠的分類有很多種，較常用的是根據塑膠對反覆加熱的特性做區分 依據上述的特性可區分為熱固性塑膠及熱固性塑膠 熱固性塑膠在加熱成型後，會產生架橋反應類似化學反應的不可逆性，再次加熱不會軟化 熱塑性塑膠在加熱時，類似物理的相變化由固相變為液相，此相變化不受加熱次數的影響 本課程著重在熱塑性塑膠 熱塑性塑膠的分類，已有無結晶區分為結晶性塑膠和非結晶性塑膠Tg與塑膠特性與塑膠特性高分子具有二種狀態：無定形態 (Amorphous) 和結晶態 (Crystalline) 若是無定形高分子則有 Tg，若是結晶高分子則有 T

3、mTg的出現，是由於高分子主鏈小規模的移動換句話說，只有溫度在Tg以上，高分子才有機會作有限度的移動若溫度在Tg之下，高分子鏈將被凍結住(quench)，而成為類似玻璃堅硬的固體決定無定形高分子材料是堅硬或者是柔軟的因素： 若 Tg 室溫，則高分子材料是堅硬的 若 Tg 502100/30002300/2700POM62/7025/702800/32002400/31008MPPO55/6850/60250098/112MPPO+GF/1074/54800/8470100/147PMMA55/772/102700/320095/1202機械機械塑膠物性表塑膠物性表-3塑膠工作溫度熱變形溫度(H

4、DT)熱膨脹係數10-6mm/mm/ 熱傳導係數WmK比熱KJ/kgKABS75/8580/12060/1100.181.3HIPS50/7080/110700.181.3PC135130/14560/700.211.17PC+GF136/14934/650.34PC/ABS80/12976/800.2POM90/110110/17090/1100.25/0.301.46MPPO80100/140600.231.4MPPO+GF100/14030/35PMMA65/9060/100700.181.47熱力熱力塑膠物性表塑膠物性表-4塑膠體積電阻cm表面電阻介電常數(106HZ)散逸因數tan

5、(106HZ) 耐電壓KV25mABS101510132.4/3.82/15X10-3400HIPS101610132.50.5/4X10-4500PC101610152.910X10-3350PC+GF101510153.19X10-3230PC/ABS10152.7/3.17/8.5X10-3170/350POM101510133.75X10-3700MPPO101610142.60.9X10-3500MPPO+GF101610163.1/3.32/15X10-3430PMMA101510152.2/3.20.004/0.04300電氣電氣UL94燃燒等級及判定燃燒等級及判定UL94HB(

6、UL94HB(水平燃燒水平燃燒) )UL94V(UL94V(垂直燃燒垂直燃燒) )UL94V0是目前耐燃最高等級，一般使用場合為有發熱元件或有燃燒可能性的地方如PCB，POWER SUPPLY，馬達，發熱電阻等處所總結總結 上完本課程, 您必須要能誠實回答下列問題 您知道塑膠可以分為幾大類? 您知道結晶性塑膠和無定形塑膠的差異？，其使用時機分別為何? 塑膠添加計的種類及使用時機 UL94燃燒等級的分類及耐燃程度的優劣區分FAQQ&A內容分類Q1什麼是結晶性樹膠，無定性型塑膠？A1結晶性塑膠在微觀下，有部分分子以規律方式排列。這類塑膠結晶率依冷卻狀況會有不同的值，故有稱半結晶性塑膠(Se

7、mi-Crystalline)。因結晶率未達到100%。無定型塑膠的分子 以Random方式排列，故稱之。Q2為何只有結晶性塑膠有Tm?A2熔化温度Tm：對於结晶型聚合物，指大分子鏈結構的三维遠程有序態轉變為無序黏流態温度，也称熔点。是结晶型聚合物成型加工温度的下限。無定形塑膠不是沒有Tm，只是不明顯不容易加以界定。為了避免困擾在無定形塑膠不使用Tm這個溫度。Q3為何在要求尺寸精密度時的首選塑膠材料是無定型塑膠?A3通常無定型塑膠的成型收縮率比結晶性的塑膠來得小。Q4玻璃轉化溫度Tg和加工溫度之間的關係?A4玻璃化温度Tg：指無定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃態向高彈態或者由

8、後者向前者的轉變温度。是無定型聚合物大分子鏈段自由運動的最低温度，也是製品工作温度的上限。參考資料參考資料參考文件 塑膠材料應用技術(塑膠工業中心)參考書籍 Engineering material properties and selection /Kennth G.Budinski sixth edition ISBN:0-13-904715-8 Plastics for Engineers Materials, Properties, Applications H. Domininghaus ISBN:3-446-15723-9參考網站無學習測試學習測試-1( ) 下列對結晶性塑膠的描述

9、何者為真?(1) 可觀察塑膠表面是否有結晶顆粒作為判斷基準(2) 結晶性塑膠內部全部都是結晶成分，並無非結晶的成分在內(3) 結晶性塑膠有明顯的熔點Tm( ) 聚丙烯PP(結晶性塑膠)的玻璃轉換溫度Tg為-10下列論述何者為 真?(1) 在-10下PP呈現柔軟的特性(2) PP工作溫度要低於Tg(3) PP在低溫時有安全上的顧慮，室外產品使用時需考慮寒害的問題( ) 聚碳酸酯PC(無定形塑膠)的玻璃轉換溫度Tg為145下列論述何者 為真?(1) PC的工作溫度要低於Tg(2) PC的工作溫度要高於Tg(3) PC在145以上溫度呈現剛硬的特性學習測試學習測試-2 ( ) 橡膠也是一種高分子，以

10、你對Tg的了解推測橡膠的Tg是再哪一 個範圍?(1) 高於室溫(2) 低於室溫(3) 接近室溫( ) 目前有一需要光學特性的塑膠，您建議在哪一類塑膠中去尋找?(1) 結晶性塑膠(2) 無定形塑膠(3) 彈性體( ) 目前有一潤滑需求的塑膠材料，您建議在哪一類塑 膠中去尋找?(1)結晶性塑膠(2)無定形塑膠(3)彈性體學習測試學習測試-3( )有一塑膠發生環境應力破裂(environment stress crack)，你推測 這可能是那一類的塑膠嗎?(1)結晶性塑膠 (2)無定形塑膠 (3)彈性體 ( )目前要尋找一縮水率小的塑膠材料，您建議在哪一類塑膠中去尋 找?(1)結晶性塑膠(2)無定形

11、塑膠 (3)彈性體學習測試解答學習測試解答-1(3) 下列對結晶性塑膠的描述何者為真?(1) 可觀察塑膠表面是否有結晶顆粒作為判斷基準(2) 結晶性塑膠內部全部都是結晶成分，並無非結晶的成分在內(3) 結晶性塑膠有明顯的熔點Tm解說：結晶性塑膠，有所謂的結晶率。這是代表塑膠內結晶結構所 佔的比率，所以結晶性塑膠組成不全都是結晶成分，故有人 稱結晶性塑膠為半結晶塑膠。結晶的大小多半無法以肉眼直 接觀察，必須藉助儀器觀察。(3) 聚丙烯PP(結晶性塑膠)的玻璃轉換溫度Tg為-10下列論述何者為 真?(1) 在-10下PP呈現柔軟的特性(2) PP工作溫度要低於Tg(3) PP在低溫時有安全上的顧慮

12、，室外產品使用時需考慮寒害的問題解說：塑膠在玻璃轉換溫度以下，會呈現類玻璃般剛硬的特性。PP 在玻璃轉換溫度以下工作，部分機械性能會因此受到影響， 所以要注意寒害的問題。學習測試解答學習測試解答-2(1) 聚碳酸酯PC(無定形塑膠)的玻璃轉換溫度Tg為145下列論述何者 為真?(1) PC的工作溫度要低於Tg(2) PC的工作溫度要高於Tg(3) PC在145以上溫度呈現剛硬的特性解說：結晶性塑膠一般的工作溫度，要低於Tg。一般簡略的算法 是將Tg減去1020度作為最高的工作溫度界限(Short time)，也有取HDT作為工作溫度界限。 學習測試解答學習測試解答-34. (2) 橡膠也是一種

13、高分子，以你對Tg的了解推測橡膠的Tg是再哪一 個範圍?(1) 高於室溫(2) 低於室溫(3) 接近室溫解說：橡膠在常溫保持柔軟的彈性，而在低溫時逐漸失去彈性， 所以可以推測橡膠的Tg低於常溫。 (2) 目前有一需要光學特性的塑膠，您建議在哪一類塑膠中去尋找?(1) 結晶性塑膠(2) 無定形塑膠(3) 彈性體解說：光學塑膠要求的是質地均一，前面有說到結晶性塑膠另稱 半結晶塑膠所以質地很明顯不均一，結晶部位和非結晶部 位的光折射率不同，當然不能作為光學用。所以要在非結 晶塑膠中去尋找適合光學用的材料。學習測試解答學習測試解答-4(1) 目前有一潤滑需求的塑膠材料，您建議在哪一類塑 膠中去尋找?(1)結晶性塑膠(2)無定形塑膠(3)彈性體解說：結晶性塑膠在韌性和耐磨耗的性能上優於非結晶性塑膠。請參閱第八頁結晶性和非結晶塑膠的差異對照表。學習測試解答學習測試解答-5(2)有一塑膠發生環境應力破裂(environment stress crack)，你推測 這可能是那一類的塑膠嗎?(1)結晶性塑膠 (2)無定形塑膠 (3)彈性體 解說：塑膠在測量殘留應力，最常用的方法就是溶劑浸泡法。環 境應力破裂 (environment stress crack)就是類似上面 的原理，在應力高的地方發生溶解現象。結晶性塑膠在冷 卻凝固