塑料胶材料培训课件

連接器系列工程塑料塑模開發部大綱什么是塑料塑料的分類熱塑性塑料添加劑/填充劑/補強劑連接器系列塑料特性比比看一.什麼是塑料塑料(plastics)是一种简单的单体(monomers)经由化学聚合反应(polymerization)而成的长链状高分子聚合物(polymers).美国塑料工业协会的定义:将全部或部分由碳&氧&氢&氮及其它有机或无机元素使用加热&加压OR两者并用的方式聚合而成,在制造中的阶段是液体,在制造的最后阶段成为固体,此庞大而变化多端的材料族群称为塑料.可以泛指聚合物或树脂,塑料一般是指添加了塑化剂&安定剂&填充料或是其它改善性能及成形性之聚合物系统,还包括橡胶&纤维&黏着剂&表面涂料.当

R=H,为聚乙烯;当R=CH3,为聚丙烯;当R=C6H5,为聚苯乙烯;当R=Cl,则成为聚氯乙烯.高分子材料的分子量通常为10,000~1,000,000,分子量愈大,愈增加成形的困难度,200,000为合理的成形上限.簡單的高分子材料呈鏈狀結構,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單體長鏈,加上主要分子鏈旁枝的化學基塑料的組成了解即可分子鏈的影響力聚合物分子链的结构、规模大小、化学成分都直接影响聚合物的化学性质与物理性质。塑料高分子还受到机械加工制程与热历程影响。例如，聚合物熔胶的黏滞性（亦即流动阻力）随着分子量增加而增加，随着温度上升而降低。玻璃转移温度、机械性质、耐热性、耐冲击性亦随着分子量增加而提高。此外，作用于材料的高剪应力所造成的整齐分子链配向性也会降低聚合物熔胶的黏滞性。就分子量分布而言，短分子链影响拉伸及冲击强度，中分子链影响黏滞性及剪切流动性质，长分子链影响熔胶之弹性。比如:顯微鏡下PA46/PA66的分子鏈結構很不相同尼龍66與尼龍46結晶狀態圖形比較PA46結晶PA66結晶PA46與PA66分子結構模擬圖差異性PA46PA66結果,單PA46&PA66剛性維持率差異就很大塑料的一般特性低强度与低韧性(玻纤强化塑料则可以达到高强度与高韧性)原料丰富,价格低廉有最高使用温度限制色彩鲜明,着色容易受外力作用时会产生连续变形(潜变现象)易加工程复杂形状(i.e.容易成形,可以量产.)低密度(i.e.重量轻,塑料比重0.9~2,铝2.7,铁7.8)耐腐蚀性佳良好的绝缘性和隔热性可以具有其它特殊性质,例如透明性&可弯曲性等塑料/金屬屬/陶瓷之之特性比較較特性优点缺点低熔点容易加工成形使用温度范围窄高拉伸率Lowbrittleness高潜变强度和低降伏强度低密度成品轻结构强度低低热传导性隔热性佳散热性差低导电性优良的绝缘体不导电着色容易不必在成品着色颜色比对不易溶剂之敏感性可应用为溶液(solution)可能被溶剂(solvent)影响可燃性废料可以燃烧可能产生烟害(fumesorfirehazards)透光性可以产生透明塑件因阳光照射而劣化了解即可二.塑料的的分類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结构线性或分枝分子链,分子间无化学作用化学反应后,分子链产生交联网状结构对热的反应可以再软化（属于物理相态变化）无裂解时,交联后无法再软化一般性质˙较高的耐冲击强度˙加工较容易˙对复杂设计有较佳的适应性˙较好的机械强度˙较好的尺寸稳定性˙较佳的耐热性及湿气绝缘性了解即可三.熱塑性性塑料按分子鏈結結構分類不定形(amorphous)塑料料半结晶(semi-crystalline)塑料液晶(liquidcrystalline)塑塑料不同塑料的的微结构及及制程中加加熱或冷卻对于为结构构的影响不定形塑料料與結晶性性塑料的結結構與性質質之比較不定形塑料结晶性塑料常用的材料ABS,压克力（例如PMMA、PAN）,PC,

PS,PVC,SANPOM,耐隆(PA),

PE,PP,PPS,热塑性聚脂(例如PBT、PET),LCP微结构分子在液相和固相都呈现杂乱的配向性。分子在液相呈现杂乱的配向性，在固相则形成紧密堆砌的晶体。热之反应具有软化温度范围，但没有明显的熔点。具有明确的熔点。性质透明抗化学性差成形时体积收缩率低通常强度不高一般具有高熔胶黏度热含量低半透明或不透明抗化学性佳成形时体积收缩率高强度高熔胶黏度低热含量高了解即可DSM依HDT分類的結構工程塑膠成成型（連接器成成形的例子子）四.添加劑/填填充劑/補補強劑添加剂(additives)/填充料(fillers)/补强料(reinforcements)是用来改变变或改善塑塑料的物理理性质和机机械性质因为纤维的的配向性随随着流动方方向、肉厚厚方向、缝缝合线位置置而变化，，为了预测测塑件的性性质，预测测这些配向向性就愈显显重要填加劑的影影響力填加剂常用村料对聚合物性质的影响强化纤维碳素、碳、矿物质纤维、玻璃、kevlar增加拉伸强度增加弯曲模数(flexuralmodulus)提高热变形温度提升抗收缩与抗翘曲能力导电性填充料铝粉、碳纤维、石墨提高电气性质提高热传导性耦合剂Silanes、titanates改善聚合物与纤维界面之键结力抗燃剂氯、溴、硫、金属盐降低燃烧发生率及扩散速度混合填充料碳酸钙、硅、黏土降低材料成本塑化剂单体液体、低分子量材料改善熔胶的流动性加强挠曲性着色剂（色料或染料）金属氧化物、铬酸盐、碳黑提供耐久的颜色防止热裂解或紫外线造成裂解发泡剂气体、氮复合物、联氨衍生物造成孔穴组织以降低材料密度了解即可環保的壓力力相關法令:WEEEROHS美國加州禁禁鉛令(65號法法案)Azo偶氮氮禁止指令令京都議定書書日本JPGSSI客戶要求:SONYSS-00259DELL6T198A04-00PIONEERGGP-001PhilipsAR17-5051-126MicrosoftH00594了解即可五.連接器器系列塑料料特性PBTPPSPA46PA9TPA6TLCPPBT特性結晶快速,易成型玻纖強化,機械強度佳佳吸水率低,尺寸安定性性佳磨擦系數低低,耐磨耗耐化學品/熔劑/耐候性佳彎曲蠕變性性質佳可制成難熱熱級,符合94V-0要求介電強度高高,電氣性質佳佳可以使用超超音波熔接接,組立加工容容易缺點易脆所以要檢測測抗折力耐疲勞性差差不能用于薄薄壁成型熔點225°C不能用于無無鉛制程相關資料新料廠商:長春次料廠商:新光用于產品:多合一系系列新料型號:CCP4830-104GBK價格低廉別人都優PBT標準準物性

物性單位ASTM4830機械性質引張強度TensileStrengthkg/cm2D6381100-1400引張伸長率TensileElongation%D6384-4.5撓曲強度Flexuralstrengthkg/cm2D7901500-2300撓曲彈性率FlexuralModuluskg/cm2D79070000-100000IZOD衝擊強度IZODimpactStrength(切口1/4")kg-cm/cmD2567.0-13.0硬度RockwellHardnessM-ScaleD78594熱學性質融點MeltingPoint

.cDSC225熱變形溫度HDT(18.6kg/cm2)

.cD648208熱變形溫度HDT(4.6kg/cm2)

.cD648220線膨脹系數Coef.ofLinearThermalExpansion105cm/cm.cD6963耐燃性Flammability(1/32")_UL94V-0了解即可PBT標準準物性電氣性質

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絕緣破壞強度DielectricStrength(2mm)KV/mmD14923耐電弧性ARCResistanceSecD495100物理性質比重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--強化難燃級了解即可PPS特性耐熱性好尺寸穩定性性佳成形性好耐化學藥品品性/除 Teflon(PTFE)外外難燃性達到94V-0價格適中缺點易跑毛邊/脆性大熔點低不用于無鉛鉛制程限量供應相關資料廠商:寶理理適用產品:FPC0.5I代代等廠商型號:1140A6PA9T缺點薄壁成型困困難相關資料廠商:允拓拓/華立代代理適用產品:FPC后后蓋等廠商型號:GN2330等特性/尼龍龍共性在大於80℃以上的環環境可維持持卓越的剛剛性(低潛潛變)良好的長期期耐熱性質質(5000小時時的連續使使用溫度為為170℃℃)良好的耐磨磨耗性質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在高溫時具具有良好的的抗疲勞特特性耐化學藥品品、油類及及耐水解PA6T缺點薄壁成型困困難大部分熔點點低不利于無鉛鉛制程/E430N除外相關資料廠商:ARLEN適用產品:SATA等廠商型號:E430N系列等等特性/尼龍龍共性在大於80℃以上的環環境可維持持卓越的剛剛性(低潛潛變)良好的長期期耐熱性質質(5000小時時的連續使使用溫度為為170℃℃)良好的耐磨磨耗性質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在高溫時具具有良好的的抗疲勞特特性耐化學藥品品、油類及及耐水解LCP特性具有自已補補強的效果果優異的振動動吸收特性性線膨漲率小小優越的耐熱熱性不加難燃劑劑亦屬自消消火性優異的耐藥藥品性成形收縮率率小溶融粘度低低不易產生毛毛邊薄壁成型/翹曲低等等缺點價格貴相關資料廠商:住友友/華立代代理適用產品:CARD類等廠商型號:E6810-MRB等LCP特性展開具有自已補補強的效果果這種材料當當成形時,其分子鎖鎖會隨著流流動方向而而配列,這這一方向的的強度、彈彈性率會呈呈現出很大大的值.縱縱然是不填填加補強劑劑的品級,也受這种种配向的影影響,產生生自己補強強的效果.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助方能能達到相同同程度的強強度或彈性性率優異的振動動吸收特性性雖然彈性率率高,亦有有非常優異異的振動吸吸收特性.這種特徵徵在其他樹樹脂是少有有的.了解即可LCP特性展開線膨漲率小小特別是在流流動方向的的線膨漲率率非常小,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.有些品品級其流動動方向的膨膨漲率甚至至呈負數,這種與以以往的材料料(包含金金屬、非金金屬)完全全相異的現現象,特別別引入注目目.可以利利用填充材材料的種類類、數量的的變化,設設計出在某某些範圍內內,達到所所希望膨漲漲率的品級級優越越的的耐耐熱熱性性因具具有有精精密密的的結結晶晶構構造造,雖雖然然融融點點比比較較低低,但但仍仍具具有有很很高高的的熱熱變變形形溫溫度度(依依品品級級之之不不同同在在190℃℃~250℃℃之之間間)連連續續使使用用溫溫度度(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特性性展展開開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數約約30%,UL規規範範中中屬屬於於V-0.優異異的的耐耐藥藥品品性性精密密的的結結晶晶構構造造,使使更更具具有有耐耐藥藥品品性性.幾幾乎乎沒沒有有任任何何有有機機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結晶晶性性樹樹脂脂,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態呈呈有有結結晶晶性性,不不像像一一般般的的結結晶晶性性塑塑膠膠,從從無無定定形形的的融融溶溶狀狀態態為為固固化化時時,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特性性展展開開溶融融粘粘度度低低LCP在在溶溶融融時時,因因分分子子間間的的關關連連性性很很少少,所所以以流流動動阻阻力力小小,溶溶融融粘粘度度值值非非常常低低.也也就就是是說說可可以以用用一一般般塑塑膠膠材材料料數數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設備備即即可可成成形形某些些超超級級工工程程塑塑膠膠,其其融融點點及及溶溶融融粘粘度度非非常常高高,有有時時候候須須要要有有特特殊殊的的成成形形機機,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設備備就就可可以以加加工工成成形形不易易產產生生毛毛邊邊因固固化化速速度度很很快快,雖雖然然流流動動性性很很好好,但但也也不不易易產產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℃以以上上的的環環境境可可維維持持卓卓越越的的剛剛性性(低低潛潛變變)良好好的的長長期期耐耐熱熱性性質質(5000小小時時的的連連續續使使用用溫溫度度為為170℃℃)良好的耐耐磨耗性性質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在高溫時時具有良良好的抗抗疲勞特特性耐化學藥藥品、油油類及耐耐水解缺點吸水性很很差部分型號號翹曲大大相關資料料廠商:DSM適用產品品:FPC/LVDS等廠商型號號:TS250F8等等與其它高高性能材材料的比比較PA46部分結晶晶,Tm(熔點)=295°C,CUT(連續使用用溫度度)=170°C,HDT(熱變形溫溫度)=290°C,在熔點之之前仍保保持良好好的剛性性(70%結晶度.),高韌性,高流流動性,快速速結晶速速率,潮濕吸水水性PPS部分結晶晶,Tm=285°C,CUT=200°°C,HDT=260°C,易脆,多多毛邊邊,高高的耐化化學性。。LCP部分結晶晶/液晶,Tm=280- 350°C,CUT=240°°C,HDT=240-280°C,單向流動動,高高流動動性,低低分模模線強度度PCT部分結晶晶,Tm=290°C,CUT=180°C,HDT=250°°C,易脆,加加工過過程易因因材料乾乾燥不足足物性變變差。PA46特性展開開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異的韌韌性了解即可可卓越的抗抗拉強度度了解即可可優異的耐耐疲勞性性了解即可可優異的流流動性(如同LCP)了解即可可在高潮濕濕環境下下高吸濕濕性了解即可可六.比比比看

UnitTestmetodGenestar比較材料規格

(ASTM)G2330PA6TPA46PPSLCPLCP型號標準級

低翹曲玻璃纖維含有量％－333040403040物理性質

比重g/cm3－1.681.611.681.671.621.74吸水率(105ﾟ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

融點℃-306310295280--玻璃轉化點℃-125856090--熱變形溫度(1.82MPa)℃D648285285285265280280繼續比

UnitTestmethodGenestar比較材料規格

(ASTM)G2330PA6TPA46PPSLCPLCP型號標準級

低翹曲玻璃纖維含有量％－3330404030