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塑料(plastics)是一种简单的单体(monomers)经由化学聚合反响(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:将全部或局部由碳&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&外表涂料.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,那么成为聚氯乙烯.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。比方: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(玻纤强化塑料那么可以到达高强度与高韧性)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/陶瓷之特性比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按受熱特性分熱固性塑料(thermosets)熱塑性塑料(thermoplastics)按用途分通用塑料工程塑料熱塑性塑料和熱固性塑料比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按分子鏈結構分類不定形(amorphous)塑料半结晶(semi-crystalline)塑料液晶(liquidcrystalline)塑料不同塑料的微结构及制程中加熱或冷卻对于为结构的影响

不定形塑料與結晶性塑料的結構與性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型〔連接器成形的例子〕四.添加劑/填充劑/補強劑添加剂(additives)/填充料(fillers)/补强料(reinforcements)是用来改变或改善塑料的物理性质和机械性质

因为纤维的配向性随着流动方向、肉厚方向、缝合线位置而变化，为了预测塑件的性质，预测这些配向性就愈显重要填加劑的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相關法令:WEEEROHS美國加州禁鉛令(65號法案)Azo偶氮禁止指令京都議定書日本JPGSSI客戶要求:SONYSS-00259DELL6T198A04-00PIONEERGGP-001PhilipsAR17-5051-126MicrosoftH00594了解即可PBTPPSPA46PA9TPA6TLCPPBT特性結晶快速,易成型玻纖強化,機械強度佳吸水率低,尺寸安定性佳磨擦系數低,耐磨耗耐化學品/熔劑/耐候性佳彎曲蠕變性質佳可制成難熱級,符合94V-0要求介電強度高,電氣性質佳可以使用超音波熔接,組立加工容易缺點易脆

所以要檢測抗折力耐疲勞性差不能用于薄壁成型熔點225°C

不能用于無鉛制程相關資料新料廠商:長春次料廠商:新光用于產品:多合一系列新料型號:CCP4830-104GBK價格低廉別人都優PBT標準物性

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

尺寸穩定性佳

成形性好

耐化學藥品性/除 Teflon(PTFE)外

難燃性達到94V-0

價格適中缺點易跑毛邊/脆性大熔點低

不用于無鉛制程限量供應相關資料廠商:寶理廠商型號:1140A6PA9T缺點薄壁成型困難相關資料廠商:允拓/華立代理適用產品:FPC后蓋等廠商型號:GN2330等特性/尼龍共性在大於80℃以上的環境可維持卓越的剛性(低潛變)良好的長期耐熱性質(5000小時的連續使用溫度為170℃)良好的耐磨耗性質及耐磨擦特性在不同的使用溫度下具有良好的韌性水準在高溫時具有良好的抗疲勞特性耐化學藥品、油類及耐水解PA6T缺點薄壁成型困難大局部熔點低不利于無鉛制程/E430N除外相關資料廠商:ARLEN適用產品:SATA等廠商型號:E430N系列等特性/尼龍共性在大於80℃以上的環境可維持卓越的剛性(低潛變)良好的長期耐熱性質(5000小時的連續使用溫度為170℃)良好的耐磨耗性質及耐磨擦特性在不同的使用溫度下具有良好的韌性水準在高溫時具有良好的抗疲勞特性耐化學藥品、油類及耐水解LCP特性具有自已補強的效果優異的振動吸收特性線膨漲率小優越的耐熱性不加難燃劑亦屬自消火性優異的耐藥品性成形收縮率小溶融粘度低不易產生毛邊薄壁成型/翹曲低等缺點價格貴相關資料廠商:住友/華立代理適用產品:CARD類等廠商型號:E6810-MRB等LCP特性展開具有自已補強的效果優異的振動吸收特性雖然彈性率高,亦有非常優異的振動吸收特性.這種特徵在其他樹脂是少有的.了解即可LCP特性展開線膨漲率小特別是在流動方向的線膨漲率非常小,大約在1*10-5cm/cm/℃.是其他塑膠材料的十分之一,與金屬很接近.有些品級其流動方向的膨漲率甚至呈負數,這種與以往的材料(包含金屬、非金屬)完全相異的現象,特別引入注目.可以利用填充材料的種類、數量的變化,設計出在某些範圍內,達到所希望膨漲率的品級優越的耐熱性因具有精密的結晶構造,雖然融點比較低,但仍具有很高的熱變形溫度(依品級之不同在190℃~250℃之間)連續使用溫度(200℃~220℃),焊接耐熱性(260℃10秒~280℃10秒)了解即可LCP特性展開不加難燃劑亦屬自消火性臨界氧氣指數約30%,UL規範中屬於V-0.優異的耐藥品性精密的結晶構造,使更具有耐藥品性.幾乎沒有任何有機溶劑可以溶解LCP,也不受大部份的酸或鹼所侵蝕.成形收縮率小LCP雖然是屬於結晶性樹脂,但是成形收縮率卻是非常小,也是它的特徵之一.它在溶融狀態呈有結晶性,不像一般的結晶性塑膠,從無定形的融溶狀態為固化時,而引起體積縮小的情形,是它收縮率小的理由之一.了解即可LCP特性展開溶融粘度低LCP在溶融時,因分子間的關連性很少,所以流動阻力小,溶融粘度值非常低.也就是說可以用一般塑膠材料數分之一的射出壓力,即可成形一般的成形設備即可成形不易產生毛邊因固化速度很快,雖然流動性很好,但也不易產生毛邊了解即可PA46特性/尼龍共性在大於80℃以上的環境可維持卓越的剛性(低潛變)良好的長期耐熱性質(5000小時的連續使用溫度為170℃)良好的耐磨耗性質及耐磨擦特性在不同的使用溫度下具有良好的韌性水準在高溫時具有良好的抗疲勞特性耐化學藥品、油類及耐水解缺點吸水性很差局部型號翹曲大相關資料廠商:DSM適用產品:FPC/LVDS等廠商型號:TS250F8等與其它高性能材料的比較PA46 局部結晶,Tm(熔點)=295°C,CUT(連續使用溫 度)=170°C, HDT(熱變形溫度)=290°C, 在熔點之前仍保持良好的剛性(70%結晶度.), 高韌性,高流動性,快速結晶速率,潮濕吸水性PPS 局部結晶,Tm=285°C,CUT=200°C,HDT =260°C,易脆,多毛邊,高的耐化學性。LCP 局部結晶/液晶,Tm=280- 350°C,CUT=240°C,HDT=240-280°C,單向流動,高流 動性,低分模線強度PCT 局部結晶,Tm=290°C,CUT=180°C,HDT=250°C, 易脆,加工過程易因材料乾燥缺乏物性變差。PA46特性展開之剛性維持率了解即可低潛變性了解即可在高溫之下維持良好的物性了解即可優異的韌性了解即可卓越的抗拉強度了解即可優異的耐疲勞性了解即可優異的流動性(如同LCP)了解即可在高潮濕環境下高吸濕性了解即可

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％－333040403040機械性質

伸張強度(降伏點)MPaD638185175163208139127伸延斷裂(破斷點)％D6383.12.82.82.521.7結合線強度