常用塑膠材料及基本性能

1、 常用塑膠材料及基本性能常用塑膠材料及基本性能POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC)POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC)內(nèi)容大綱內(nèi)容大綱1. 1. 高分子發(fā)展史高分子發(fā)展史 天然高分子材料天然高分子材料 天然橡膠天然橡膠, , 木材等木材等 合成高分子材料合成高分子材料 ABS PC PA66ABS PC PA662. 2. 高分子分子結(jié)構(gòu)高分子分子結(jié)構(gòu) 高分子組成單元高分子組成單元 -單體單體 高分子組成單元高分子組成單元 -單體單體 CHHCHH乙烯乙烯(單體)CHHCHHn高

2、分子樹脂高分子樹脂CHHCHH 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)HDPEPSLDPE接枝高分子接枝高分子 長(zhǎng)鏈大分子結(jié)構(gòu)長(zhǎng)鏈大分子結(jié)構(gòu) 無定型無定型 結(jié)晶性結(jié)晶性 3.3.材料分類材料分類材料材料 塑料塑料 ( (高分子高分子) 熱固性熱固性 熱塑性熱塑性工程工程通用通用無定型無定型結(jié)晶性結(jié)晶性無定型無定型結(jié)晶性結(jié)晶性PCMPPOPEIPPSPBTPETPOMPAPMMAPSPVCABSPEPP 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)結(jié)晶性 耐化學(xué)藥品性 結(jié)晶收縮翹曲 耐熱性 吸水性 流動(dòng)性 耐衝擊性非結(jié)晶性 耐衝擊性 耐化學(xué)藥品性 大多數(shù)具透明性 耐熱性 尺寸安定 流動(dòng)性 透明材料透明材料ABS樹脂為丙烯睛.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,

3、具有優(yōu)異的綜合性能.l 結(jié)構(gòu): -A-A-B-B-B-S-S-S- A-代表丙烯睛 剛性.硬度.耐油性.著色性. B-代表丁二烯 韌性.耐低溫性,電鍍性 S-代表苯乙烯 剛性.硬度.光澤性及良好的加工流動(dòng)性l 應(yīng)用 : 電腦外殼: 消費(fèi)性電子: 顯示器塑件殼機(jī)箱外殼列印機(jī)外殼PC/ABS PC/ABS 工程塑膠工程塑膠 優(yōu)良的成形加工性 優(yōu)於 ABS：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性 優(yōu)於 PC：流動(dòng)性、耐寒性、降低成本 低溫(-350C)至室溫保有極佳之物性 隨 PC 含量不同，可彈性調(diào)整不同耐熱性及耐衝擊性 耐 UV、螢光、長(zhǎng)時(shí)間色澤保持性優(yōu) 耐磨性 環(huán)保性O(shè)OCOCCHCH33n 耐衝擊性極

4、佳 透光率高(88%) 成品收縮率低，尺寸安定性高 易生殘留應(yīng)力 高吸溼性，低流動(dòng) 耐磨耗性差電腦外殼:光碟片: 透明PC冰色PC手機(jī)鏡片光學(xué)器皿 環(huán)保因素(Environment protection concern):非鹵素系耐燃劑 (Non-Halogen Flame Retardants)環(huán)保團(tuán)體的要求 (Requests by Environmentalist)安規(guī)考量(UL Safety concern)客戶指定 (Designated by customers)產(chǎn)品設(shè)計(jì)(Product design) 機(jī)械強(qiáng)度(mechanical strength)塑料性能(Propertie

5、s of materials):剛性(Flexure Strength) 耐衝擊性(Toughness) 抗紫外線性(耐變色性) (Weatherability) 塑料成本考量(material costs) 黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因黑點(diǎn)可能產(chǎn)生原因(II) 原料本身及帶黑點(diǎn)，且此黑點(diǎn)之比 例，超過客戶入料檢驗(yàn)之容許範(fàn)圍或 成品之允收標(biāo)準(zhǔn)。 原料本身耐熱性不足，倒置在料管 中，無法承受射出時(shí)之實(shí)際作業(yè)溫度， 原料（防火劑、耐燃劑）受熱裂解。工程用途的塑膠，能適用於結(jié)構(gòu)及機(jī)器零件。工程用途的塑膠，能適用於結(jié)構(gòu)及機(jī)器零件。工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。工程塑膠的優(yōu)點(diǎn)，

6、如加工性、質(zhì)輕、絕緣、防銹及耐化學(xué)工程塑膠的優(yōu)點(diǎn)，如加工性、質(zhì)輕、絕緣、防銹及耐化學(xué)性等，都是金屬所不及的。性等，都是金屬所不及的。一般而言，一般工程塑膠耐溫大於一般而言，一般工程塑膠耐溫大於100100 ，高性能，高性能工程塑膠耐溫大於工程塑膠耐溫大於150150。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)結(jié)晶性結(jié)晶性耐化學(xué)藥品性結(jié)晶收縮翹曲耐熱性吸水性流動(dòng)性耐衝擊性非結(jié)晶性非結(jié)晶性耐衝擊性耐化學(xué)藥品性大多數(shù)具透明性耐熱性尺寸安定流動(dòng)性性能對(duì)比性能對(duì)比 英文縮寫英文縮寫 中文學(xué)名中文學(xué)名 商品名商品名 化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu) PA46PA46聚丁二胺對(duì)苯二甲酸Stanylm m-PA6T-PA6T聚己二胺對(duì)苯二甲酸Arle

7、n HTN ,etcPA9TPA9T聚壬二胺對(duì)苯二甲酸PA9TPPSPPS聚硫化苯RYTON Fortron ,etcSPSSPS對(duì)位聚苯乙烯QuestraXarec ,etc(1).(1).結(jié)晶性結(jié)晶性 ( (2).2).非非結(jié)晶性結(jié)晶性 英文縮寫英文縮寫 中文學(xué)名中文學(xué)名 商品名商品名 化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu) PEIPEI聚醚醯亞胺UltemPESPES聚醚石風(fēng)RadelUltrasonGrafone ,etc(3).(3).性能對(duì)比性能對(duì)比 在操作及製程溫度期間的熱安定性在操作及製程溫度期間的熱安定性 材料的抗化學(xué)性材料的抗化學(xué)性 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 抗張應(yīng)力應(yīng)變抗張應(yīng)力應(yīng)變 韌性韌性 成形性成

8、形性 填充物及添加劑填充物及添加劑 燃燒性燃燒性 變形變形(1). (1). 熱要求熱要求 1) 1) 熱變形溫度熱變形溫度( (HDTHDT)- )-評(píng)估其短程熱能力評(píng)估其短程熱能力 2) 2) 連續(xù)使用溫度等級(jí)連續(xù)使用溫度等級(jí)- -評(píng)估其長(zhǎng)期熱功能評(píng)估其長(zhǎng)期熱功能 3) 3) 材料本身的熱膨脹係數(shù)材料本身的熱膨脹係數(shù)( (CTECTE)- )-與印刷電路板與印刷電路板的熱膨脹係數(shù)相的熱膨脹係數(shù)相 近而搭配，熱膨脹速率不同則會(huì)引起翹曲近而搭配，熱膨脹速率不同則會(huì)引起翹曲, ,並且損壞焊接點(diǎn)並且損壞焊接點(diǎn). . 4) 4) 熔點(diǎn)熔點(diǎn)( (TmTm) )及玻璃轉(zhuǎn)移溫度及玻璃轉(zhuǎn)移溫度( (TgTg

9、)- )-高分子從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變成橡膠高分子從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變成橡膠 態(tài)的溫度態(tài)的溫度, ,溫度高於其點(diǎn)溫度高於其點(diǎn), ,尺寸安定及性質(zhì)的安定性將降低尺寸安定及性質(zhì)的安定性將降低, , 也有可能造成分子的崩潰也有可能造成分子的崩潰, ,此全歸於成形應(yīng)力的釋放而造成此全歸於成形應(yīng)力的釋放而造成 高分子不可逆的膨脹高分子不可逆的膨脹. . (2). (2). 抗化學(xué)性抗化學(xué)性 連接器連接器 HousingHousing的要求是能夠在寬廣的化學(xué)環(huán)境中的要求是能夠在寬廣的化學(xué)環(huán)境中, ,依然能依然能 發(fā)揮其功能發(fā)揮其功能. .他們必須能承受清洗劑、焊錫助劑及二次加工他們必須能承受清洗劑、焊錫助劑及二次加工 的清

10、洗溶劑之侵蝕的清洗溶劑之侵蝕. .(3). (3). 抗?jié)撟兛節(jié)撟?Housing Housing 材料在受荷重下的抗?jié)撟兡芰碜远俗釉诓牧显谑芎芍叵碌目節(jié)撟兡芰碜远俗釉贖ousing Housing 內(nèi)之預(yù)先荷重力內(nèi)之預(yù)先荷重力, ,也會(huì)影響到連接器長(zhǎng)期的可靠度也會(huì)影響到連接器長(zhǎng)期的可靠度, ,一般而一般而 言言, ,有較高熱變形溫度或彈性模數(shù)的高分子有較低的潛變有較高熱變形溫度或彈性模數(shù)的高分子有較低的潛變. . (4). (4). 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 * * 端子保持力端子保持力 * * 流道平衡流道平衡(5). (5). 抗張應(yīng)力應(yīng)變抗張應(yīng)力應(yīng)變 提供材料在受負(fù)荷下響應(yīng)的訊息提供材料在

11、受負(fù)荷下響應(yīng)的訊息, ,並且作為橈曲計(jì)算程應(yīng)力的並且作為橈曲計(jì)算程應(yīng)力的 基礎(chǔ)基礎(chǔ), ,為了使連接器塑膠之設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析能有效執(zhí)行為了使連接器塑膠之設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析能有效執(zhí)行, ,設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)者 必須有在特定操作溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線必須有在特定操作溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線, ,並且精確的以內(nèi)插並且精確的以內(nèi)插 或外插模擬在實(shí)際操作條件下之材料行為或外插模擬在實(shí)際操作條件下之材料行為. .(6). (6). 韌性韌性 * * 無缺口之衝擊強(qiáng)度所顯現(xiàn)的是樹酯的韌性無缺口之衝擊強(qiáng)度所顯現(xiàn)的是樹酯的韌性, ,韌性對(duì)於連接器韌性對(duì)於連接器 之所以重要之所以重要, ,在於使用中能順應(yīng)彎曲伸縮在於使用中能順應(yīng)彎曲伸

12、縮, ,特別是薄壁的地方特別是薄壁的地方 及扣環(huán)及扣環(huán). .(7). (7). 模收縮模收縮 * * 當(dāng)融熔塑膠在模子中冷卻其收縮的現(xiàn)象稱之模收縮當(dāng)融熔塑膠在模子中冷卻其收縮的現(xiàn)象稱之模收縮. . * * 收縮作用變數(shù)有材料模溫、成形壓力、射出速率、融熔溫收縮作用變數(shù)有材料模溫、成形壓力、射出速率、融熔溫 度、流動(dòng)方向度、流動(dòng)方向. . (8). (8). 成形性成形性 * * 影響成形性因素影響成形性因素 1) 1)流動(dòng)難易流動(dòng)難易 2) 2)成形收縮程度及預(yù)測(cè)成形收縮程度及預(yù)測(cè) 3) 3)翹曲的傾向翹曲的傾向 4) 4)製程中熱劣化的敏感性製程中熱劣化的敏感性 5) 5)材料回收使用的能力

13、材料回收使用的能力(9). (9). 翹曲翹曲 * * 翹曲乃不同收縮的結(jié)果翹曲乃不同收縮的結(jié)果, ,其發(fā)生是在成形製程中內(nèi)應(yīng)力的釋其發(fā)生是在成形製程中內(nèi)應(yīng)力的釋 放所導(dǎo)致放所導(dǎo)致, ,不均衡的冷卻速率造成不均衡的收縮不均衡的冷卻速率造成不均衡的收縮, ,有著複雜有著複雜 模仁或尖角行為特色的設(shè)計(jì)模仁或尖角行為特色的設(shè)計(jì), ,因有助於持熱而允許塑膠在此因有助於持熱而允許塑膠在此 區(qū)域有較慢而完整之結(jié)晶區(qū)域有較慢而完整之結(jié)晶, ,造成局部收縮的增加造成局部收縮的增加. .另一原因是另一原因是 玻纖補(bǔ)強(qiáng)材之異向性導(dǎo)致微差收縮所造成玻纖補(bǔ)強(qiáng)材之異向性導(dǎo)致微差收縮所造成( (大多以大多以 END GA

14、TEEND GATE DESIGN). DESIGN).(10). (10). 添加物添加物 * * 添加物或組成的變化造成材料特性改變，例如玻纖加入其中添加物或組成的變化造成材料特性改變，例如玻纖加入其中, ,抗抗 張強(qiáng)度、比重及使用溫度範(fàn)圍將增加張強(qiáng)度、比重及使用溫度範(fàn)圍將增加, ,然而延伸率、熱膨脹係數(shù)然而延伸率、熱膨脹係數(shù) 及收縮將減少及收縮將減少. . (11). (11). 燃燒性燃燒性 * * 在實(shí)際燃燒條件下在實(shí)際燃燒條件下, ,產(chǎn)品之燃燒特性的取決評(píng)估預(yù)測(cè)或描述產(chǎn)品之燃燒特性的取決評(píng)估預(yù)測(cè)或描述, , 這些測(cè)試並非準(zhǔn)確並且不可信任這些測(cè)試並非準(zhǔn)確並且不可信任, ,燃燒性要視零

15、件大小著火燃燒性要視零件大小著火 難易、燃燒蔓延速度及產(chǎn)品的氧化程度而定難易、燃燒蔓延速度及產(chǎn)品的氧化程度而定. . NOKIA 7PIN PLUG KITCustomer:廣宇廣宇 I/O 18POS PLUGCustomer: 華冠華冠(1). QS Plug系列系列:2. QS Recep系列系列: I/O 18 PIN C0NNCustomer: 華冠華冠15 POS PLUGCustomer : MOTOROLAI/O 17 PIN CONNCustomer : ACERI/O 2PIN CONN.Customer : SONY(2). QS Recep系列系列: I/O 18 PI

16、N C0NNCustomer: 華冠華冠15 POS PLUGCustomer : MOTOROLA I/O 10PIN CONNCustomer :MOTOROLAI/O 17 PIN CONNCustomer : ACERI/O 2PIN CONN.Customer : SONY I/O 15PIN CONNCustomer :MOTOROLA (四四) 塑發(fā)室功能簡(jiǎn)介塑發(fā)室功能簡(jiǎn)介POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC)POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC)(Polymer

17、Technology Application Center)POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC) 新試料檢驗(yàn)評(píng)估新試料檢驗(yàn)評(píng)估 材料標(biāo)準(zhǔn)之建立及塑料廠之認(rèn)可材料標(biāo)準(zhǔn)之建立及塑料廠之認(rèn)可 工程塑膠進(jìn)料檢驗(yàn)工程塑膠進(jìn)料檢驗(yàn)(IQC) 各塑料廠品質(zhì)鑑定各塑料廠品質(zhì)鑑定P O L Y M E R T E C H N O L O G Y A P P L IC A T IO N C E N T E R (P T A C )POLYMER TECHNOLOGY APPLICATION CENTER (PTAC) 塑料問題諮詢塑料問題諮詢 最佳干燥溫

18、度時(shí)間最佳干燥溫度時(shí)間, ,合理模溫合理模溫, ,最佳冷卻時(shí)間等最佳冷卻時(shí)間等 客戶段製程建議與改善客戶段製程建議與改善 SMTSMT溫度溫度, ,后處理溫度后處理溫度 成形品及生產(chǎn)製程問題解決成形品及生產(chǎn)製程問題解決 應(yīng)力開裂應(yīng)力開裂, ,烤漆變形等烤漆變形等 教育訓(xùn)練教育訓(xùn)練POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC) POL YM ER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PT AC) 功能功能 測(cè)試產(chǎn)品比重及重量 阿基米德浮力原理阿基米德浮力原理 浮力排開同體積之液體 空氣中的重液體中的重 比重空氣中的重排

19、開同體積 之水重 比重與價(jià)格比重與價(jià)格 產(chǎn)品按體積計(jì)價(jià),原料以重量計(jì)價(jià) POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 基本性質(zhì)基本性質(zhì)(2) 高溫爐高溫爐 功功 能能: 測(cè)試塑膠材料殘留的灰份(800,4hr) 預(yù)先檢查成型品在SMT製程是否起水泡(250,5min) 工程塑膠內(nèi)之基本成分工程塑膠內(nèi)之基本成分: 基材：樹脂本身 物性補(bǔ)強(qiáng)填充物：玻璃纖維、碳纖維、礦物質(zhì)等。 界面活性劑或相容劑：表面處理改質(zhì)劑。 難燃劑：鹵素及非鹵素（磷酸脂）防火劑。 其它基本性質(zhì)基本性質(zhì)(3) 卡氏滴定法水分測(cè)試儀卡氏滴定法水分測(cè)試儀 POL YMER TECHN

20、OLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 測(cè)試塑膠粒子或成形品中微量水分含量 用途用途 工程塑料預(yù)乾燥條件設(shè)定 提供成型現(xiàn)場(chǎng)塑膠粒含水量數(shù)據(jù) 評(píng)估乾燥設(shè)備基本性質(zhì)基本性質(zhì)(4) 真空烘箱真空烘箱 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 真空加熱乾燥 恆溫控制 用途用途 工程塑膠粒加工 前乾燥 非移形測(cè)試 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 讀取成品色彩學(xué)數(shù)據(jù) 明暗度 E , CIE L, a, b值 用途用途 電腦外殼烤漆和塑膠外

21、殼色彩品管檢驗(yàn) 產(chǎn)品外觀色彩以電腦配色與對(duì)色 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 針對(duì)塑膠件外觀檢驗(yàn)規(guī) 范,檢驗(yàn)原料不純雜質(zhì) 用途用途 檢驗(yàn)原料中不純 物含量及大小 POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) POL YMER TECHNOLOGY APPLICA TION CENTER (PTAC) 功能功能 抗拉強(qiáng)度 伸長(zhǎng)率 抗折