常用工程塑胶材料应用实务

常用工程塑膠材料應用實務塑料技術發室制作人﹕張玉春日期﹕2005/04版次﹕c版2023/1/15#工程塑膠的定義工程塑膠的分類常用工程塑膠特性介紹成型缺陷淺析成型條件設定內容提要2023/1/15#一﹑工程塑膠定義★工程用途的塑膠，能適用於結構及機器零件。★

工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。★

工程塑膠的優點，如加工性、質輕、絕緣、防銹及耐化學性等，都是金屬所不及的。★

一般而言，一般工程塑膠CUT大於100℃，高性能工程塑膠CUT大於150℃。2023/1/15#一﹑工程塑膠定義物性補強填充物﹕玻纖、碳纖、礦物質基材(baseresin)﹕尼龍、PBT﹑PPS﹑LCP…界面活性劑﹕表面處理改質劑難燃劑﹕鹵素與非鹵素系化合物以及可以增強阻燃效果的協效劑﹐如三氧化二銻﹐硫化鋅等其它類﹕抗氧劑﹐潤滑劑﹐脫模劑﹐色粉等工程塑膠的主要成份2023/1/15#一﹑工程塑膠定義承受主要負載提高使用壽命與可靠性提高耐熱性改善抗變疲勞特性、強度與剛性尺寸安定性與平整度降低成本防火導電等特殊功能填充物的主要功能2023/1/15#二﹑工程塑膠分類以基本結構來分：熱塑性：（thermoplastics）

1)由線性高分子組成2)一般可用注塑或壓出及吹塑成型3)加工過的材料可重複回收使用4）藉加熱與冷卻具有液態與固態的可逆性反應熱固性：（thermoset）

1)分子構造呈網狀、三次元結構2)不可注塑成型3)加工過的材料無法重複回收使用4)無法進行液態與固態的可逆性反應2023/1/15#二﹑工程塑膠分類

以功能來分:依其機械、電氣、熱學及其他性質功能來分。1)泛用塑膠：

通常以美觀及低功能使用要求，為訴求重點。如：PE、PVC、PMMA、ABS

2)工程塑膠：

常用以取代鋁、鐵等金屬鑄造及高功能要求的精密零件上。如：POM、PBT、NYLON﹑PC

3)高級工程塑膠：

運用於特別要求之電子精密零件。如：LCP

、PES、PEEK、PEI2023/1/15#二﹑工程塑膠分類以分子之配列來分:非結晶性：1)無明顯之熔點2)多數具透明性3)抗化學性較差常用規格：PC,ABS,PS,PMMA,PES結晶性：1)具有明顯熔點2)當結晶結構被破壞時，比容(單位重量的體積)會有明顯的變化。常用規格：PBT,PA,PPS,LCP,SPS,POM

非結晶性結晶性2023/1/15#結晶與非結晶性之性質比較二﹑工程塑膠分類2023/1/15#二﹑工程塑膠分類鴻海塑膠原料編碼原則NNNNNNNNNN901塑膠材料顏色流水代碼廠商流水代碼塑膠分類流水代碼019022024025027P.C.TPC+ABSP.V.CS.P.SP.O.M014016001002003004007008ABSNYLONP.B.TP.CP.E.TP.EP.P.SL.C.P2023/1/15#聚碳酸酯PC優點﹕耐衝擊性極佳使用溫度范圍廣–60~120oC透光率高90%以上成品收縮率低，尺寸安定性高缺點﹕易生殘留應力,分子鏈剛性大高吸溼性，屬於酯類材料，容易水解低流動性,黏度高。（屬於熱敏性材料）耐磨耗性差三﹑常用工程塑膠特性介紹鴻海料號﹕901-****-0042023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹ABS（丙烯晴-丁二稀-苯乙烯）丙烯腈提供耐熱及抗化性丁二烯提供韌性及耐衝擊性苯乙烯提供挺性及加工性優點﹕1.良好的機械平衡特性2.成型尺寸穩定性好3.表面性質佳,易染色4.可以電鍍鴻海料號﹕901-****-001缺點﹕1.耐溶劑性差2低介電強度3低拉伸率4耐溫較低2023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹PC/ABS（聚碳酸脂和ABS的合金）由PC和ABS合金而成﹐兼顧兩者優點優良的成形加工性（對比PC而言）優於ABS：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性優於PC：流動性、降低成本隨PC含量不同，可調整不同耐熱性及耐衝擊性耐UV、螢光、長時間色澤保持性優無鹵防火﹐容易達到環保要求。鴻海料號﹕901-****-0222023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹聚醯胺PA（Polyamide）PA66(己二胺己二酸

)DUPONT,BASF

,晉倫﹐耐特PA46(聚已二醯丁二胺

)DSMPA9T(聚壬二胺對苯二甲酸

)

KURARAYPA6T(聚己二胺對苯二甲酸

)MITSUI,DUPONT,AMOCO鴻海料號﹕901-****-0022023/1/15#機械強度：PA46、PA6T、PA9T>PA66HDT點：PA46、PA6T、PA9T>PA66耐焊接性：PA9T>PA6T>PA46>PA66吸濕性：PA46>PA66>PA6T>PA9T流動性：PA46>PA66>PA6T>PA9T三﹑常用工程塑膠特性介紹Nylon類性能比較2023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹PA66(己二胺己二酸

)

最常見的工程塑料，應用很廣泛。PA46(聚已二醯丁二胺

)

面世逾10年，具有專利保護，隻一家供應商DSM

分子結構對稱，所以結晶程度高，結晶速度快。低模溫可以成型。吸水率高（3.8％左右），另加分子鏈為柔性，所以韌性最佳的材料。

成型加工中，容易冷料!PA9T(聚壬二胺對苯二甲酸

)

同樣面世逾10年，具有專利保護，隻一家供應商KURARAY

分子鏈為剛性，故材料硬度，剛性大。成型需要高模溫。PA6T(聚己二胺對苯二甲酸

)

上市早，成熟產品，並供應商有多家。為PA6T/PA66共聚而成，剛性介於PA46和PA9T之間。成型需要高模溫。注意防止裂解！2023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹聚酯類工程塑膠PBT聚對苯二甲酸丁二酯長春、中剛、新光、GEPoly(butylenesterephthalate)

鴻海料號﹕901-****-003PET聚對苯二甲酸乙二酯新光、杜邦、遠東

Poly(ethyleneterephthalate)PCT聚對苯二甲酸環己烷二甲酯EASTMAN（DUPONT)Poly(1,4-cyclohexamethylenedimethylene

terephthalate)鴻海料號﹕901-****-019PC聚碳酸酯(非結晶聚酯)GE、Bayer、三菱、帝人

Polycarbonate鴻海料號﹕901-****-0042023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹結晶收縮高成品尺寸安定性佳高溫高溼下易加水分解!價格低廉缺口脆性高電氣性能佳結晶性聚酯類特性PBTPCTPET2023/1/15#PBT聚對苯二甲酸丁二醇酯熔點220C五大工程塑膠之一，應用廣泛：電子電氣，汽車，家用電器等等PBT合金：主要的PBT/ABS---低溫抗沖擊，尺寸穩定，成本低；PBT/PC-----低溫沖擊強度高，流動性高，表面光澤好；PBT/ASA---低翹曲，尺寸穩定，外觀好，耐漏電痕跡性好PET聚對苯二甲酸乙二醇酯熔點256C結晶速度慢，影響成型周期；目前DUPONT有商業PET工程塑料PCT聚對苯二甲酸環已烷二甲酯熔點285C同類材料中，耐溫高，可用於SMT制程。但無法應對無鉛制程。此材料電氣性能佳，但強度弱。2023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹PPS類工程塑膠PPS,聚苯硫醚

Polyphenylenesulfide-直鏈型白色

韌性由於交鏈型PPS

PolyplasticsFortron1140A6-交鏈型咖啡色

ChevronPhillipsBR-4-230NA，-混合型咖啡色TorayA504X95鴻海料號:901-****-0142023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹PPS樹酯特性耐熱性極佳,短期耐溫265C，長期耐溫220C低吸溼性，尺寸安定性佳本身即符合UL-94V0，不需要添加防火劑高剛性高強度，分子結構為剛性耐藥品性僅次於Teflon易出毛邊，結晶程度高（65％），但結晶速度慢，從而易出毛邊。結晶緩慢成型周期長需較高模溫成型135C較脆，撞及地面有清脆金屬聲響2023/1/15#LCP液晶高分子都含有A組分.1.結構中含有B組分,如AMOCO,POLY,SUMITOMO的LCP耐熱性較高.2.主鏈上含有C組分,如UENO的耐熱性居中.3.主鏈上含有亞甲基如TORAY,則耐熱性較低.注（高分子鏈上苯環比例高，則耐熱性好）（高分子鏈上醚基比例高，則流動性好）ABC液晶性高分子三﹑常用工程塑膠特性介紹鴻海料號﹕901-****-0162023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹高流動性高產品尺寸安定性TYPEⅠ具高耐熱性優越的振動吸收特性低熱膨脹係數自身補強效應自消火特性，無須添加耐燃劑極佳的抗化學藥品性液晶類工程塑膠特性2023/1/15#常用LCP規格普通規格：30~35%玻璃纖維增強，強度比較高，流動性適中901-0006-016901-0133-016901-0009-016901-0010-016901-**14-016抗翹曲規格：35~50％玻璃纖維/礦纖維增強，強度比較低，流動性加強。901-0228-016901-**38-016901-**40-016901-0131-016901-**36-016901-**32-016抗翹曲，高流動規格：901-**40-016901-0131-016901-**32-016低耐溫LCP：HDT小於250C901-0116-0169011/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹POM聚甲醛優點﹕1.具高機械強度和剛性,彈性性質最接近金屬2.最高的疲勞強度3.耐反復沖擊性強4.廣泛的使用溫度范圍（-40~120度）5.良好的電器性質6.具有自潤滑性﹐耐磨性良好7.尺寸安定性優良8.結晶度高（75％--80％）缺點﹕1.加工溫度范圍窄,易裂解.裂解產生有毒氣體。2.抗酸性差3.成型收縮率大(2.5%)4.耐溫性差﹐其熔點僅為165~175度。鴻海料號﹕901-****-0272023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹按主體基材分類：1.TPS----苯乙烯嵌段共聚物

2.TPO----聚稀烴類3.TPV----聚稀烴動態硫化類4.TPU----聚氨酯類5.TPEE----聚脂弹性体

6.TPA----聚銑胺類TPE熱塑性彈性體901-****-0302023/1/15#硬度范圍2023/1/15#三﹑常用工程塑膠特性介紹聚酯型TPU:機械性能比較優異聚醚型TPU:抗微生物和抗水解性能非常好加工：融膠黏度高，凝固慢。應用：鞋材，線纜，消費品外殼，按鈕等等。主要特點：回彈性好，耐磨；抗UV性能差，長期使用後容易發黃。TPU熱塑性聚氨酯2023/1/15#特性：優異的抗彎曲疲勞性能極好的瞬間高溫性能優異的耐沖擊性能，尤其在低溫下良好的耐撕裂性和耐磨性出色的耐化學性和耐侯性優異的電性能優異的強度應用：消費品，能量吸收，醫用及個人護理品，電子電氣，光線通訊，汽車應用。加工：因融膠性能與塑料比較接近，故成型性能在軟性材料中表現優異。TPEE熱塑性聚酯2023/1/15#形成原因﹕二個或多個熔融塑料前緣相接觸時所形成之接合區域。LCP原料的結合線強度低危害﹕影響成型品之外觀降低機械性能

1.縫合線四﹑成型缺陷淺析2023/1/15#2氣泡形成原因﹕水汽或塑膠裂解氣在成型品內部沒有排除﹔當溫度升高時(過SMT制程時）﹐表面層剛性不足﹐在表面造成氣泡。危害﹕影響外觀四﹑成型缺陷淺析2023/1/15#3翹曲形成原因﹕1.橫縱向收縮不同2.發生後結晶3.熱應力和殘余應力的釋放危害﹕影響產品功能性塑料在成型過程中壓力、溫度、體積（P/T/V)的變化以及冷卻不均形成熱應力塑料在模具流動中會產生流動殘余應力。澆口翹曲圓盤d=64