常用工程塑膠材料應(yīng)用實(shí)務(wù)

1、 NWING 2022/3/7#常用工程塑膠材料應(yīng)用實(shí)務(wù)塑料技術(shù)發(fā)室制作人張玉春日期2005/04 NWING 2022/3/7#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(shè)定內(nèi)容提要內(nèi)容提要 NWING 2022/3/7#一工程塑膠定義一工程塑膠定義 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。 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。 NWING 2022/3/7#一工程塑膠定義一工程塑膠定義物性補(bǔ)強(qiáng)填充物 玻纖、碳纖、礦物

2、質(zhì)基材(base resin)尼龍、PBTPPSLCP界面活性劑表面處理改質(zhì)劑難燃劑鹵素與非鹵素系化合物以及可以增強(qiáng) 阻燃效果的協(xié)效劑如三氧化二銻硫化鋅等其它類抗氧劑潤(rùn)滑劑脫模劑色粉等工程塑膠的主要成份工程塑膠的主要成份 NWING 2022/3/7#一工程塑膠定義一工程塑膠定義承受主要負(fù)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(qiáng)度與剛性尺寸安定性與平整度降低成本防火導(dǎo)電等特殊功能填充物的主要功能填充物的主要功能 NWING 2022/3/7#二工程塑膠分類二工程塑膠分類以基本結(jié)構(gòu)來分：以基本結(jié)構(gòu)來分：熱塑性：（熱塑性：（thermoplasticsthermoplastics） 1

3、)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(tài)與固態(tài)的可逆性反應(yīng)熱固性：（熱固性：（thermo setthermo set） 1)分子構(gòu)造呈網(wǎng)狀、三次元結(jié)構(gòu) 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(jìn)行液態(tài)與固態(tài)的可逆性反應(yīng) NWING 2022/3/7#二工程塑膠分類二工程塑膠分類 以功能來分以功能來分: : 依其機(jī)械、電氣、熱學(xué)及其他性質(zhì)功能來分。 1 ) 1 )泛用塑膠：泛用塑膠： 通常以美觀及低功能使用要求，為訴求重點(diǎn)。 如：PE 、 PVC 、 PMMA、ABS 2 ) 2 )工程塑膠：工程塑膠：

4、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 、 NYLONPC 3 ) 3 )高級(jí)工程塑膠：高級(jí)工程塑膠： 運(yùn)用於特別要求之電子精密零件。 如：LCP 、 PES 、 PEEK 、 PEI NWING 2022/3/7#二工程塑膠分類二工程塑膠分類以分子之配列來分以分子之配列來分: :非結(jié)晶性：非結(jié)晶性： 1)無明顯之熔點(diǎn) 2)多數(shù)具透明性 3)抗化學(xué)性較差 常用規(guī)格：PC,ABS,PS,PMMA,PES結(jié)晶性：結(jié)晶性： 1)具有明顯熔點(diǎn) 2)當(dāng)結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)， 比容(單位重量的體 積)會(huì)有明顯的變化。 常用規(guī)格：PBT,PA,PPS,LCP,SPS,POM

5、 NWING 2022/3/7#結(jié)晶與非結(jié)晶性之性質(zhì)比較結(jié)晶與非結(jié)晶性之性質(zhì)比較特性特性結(jié)晶性結(jié)晶性非結(jié)晶性非結(jié)晶性耐化學(xué)性耐化學(xué)性好好差差熔點(diǎn)熔點(diǎn)有固定熔點(diǎn)有固定熔點(diǎn) 有明顯軟化點(diǎn)有明顯軟化點(diǎn)尺寸安定性尺寸安定性差差好好加入補(bǔ)強(qiáng)性填充纖加入補(bǔ)強(qiáng)性填充纖維後熱變形溫度維後熱變形溫度可接近熔點(diǎn)可接近熔點(diǎn)可接近Tg點(diǎn)可接近Tg點(diǎn)熔融後之黏度熔融後之黏度低低高高二工程塑膠分類二工程塑膠分類 NWING 2022/3/7#二工程塑膠分類二工程塑膠分類鴻海塑膠原料編碼原則鴻海塑膠原料編碼原則NNNNNNNNNN901塑膠材料塑膠材料顏色流水顏色流水代碼代碼廠商流水廠商流水代碼代碼塑膠分類塑膠分類流水代碼

6、流水代碼019022024025027P.C.TPC+ABSP.V.CS.P.SP.O.M014016001002003004007008ABSNYLONP.B.TP.CP.E.TP.EP.P.SL.C.P NWING 2022/3/7#聚碳酸酯聚碳酸酯PCPCOCOOn 優(yōu)點(diǎn)耐衝擊性極佳使用溫度范圍廣 60120 oC透光率高90 % 以上成品收縮率低，尺寸安定性高 缺點(diǎn)易生殘留應(yīng)力,分子鏈剛性大高吸溼性，屬於酯類材料，容易水解低流動(dòng)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三常用工程塑膠特性介紹 NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹

7、ABSABS（丙烯晴丙烯晴- -丁二稀丁二稀- -苯乙烯）苯乙烯）CH2CHCH2CHCHCH2CH2CHCN 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(yōu)點(diǎn)1.良好的機(jī)械平衡特性2.成型 尺寸穩(wěn)定性好3.表面性質(zhì)佳,易染色4.可以電鍍?nèi)秉c(diǎn)1.耐溶劑性差2 低介電強(qiáng)度3 低拉伸率 4 耐溫較低 NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹PC/ABSPC/ABS（聚碳酸脂和聚碳酸脂和ABSABS的合金）的合金）由PC 和ABS合金而成兼顧兩者優(yōu)點(diǎn)優(yōu)良的成形加工性（對(duì)比PC而言）優(yōu)於 ABS：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性優(yōu)於 PC：流動(dòng)性、

8、降低成本隨 PC 含量不同，可調(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)無鹵防火容易達(dá)到環(huán)保要求。 NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹聚醯胺聚醯胺PAPA（PolyamidePolyamide）PA66 (己二胺己二酸 ) DU PONT , BASF , 晉倫耐特PA46 (聚已二醯丁二胺 ) DSMPA9T (聚壬二胺對(duì)苯二甲酸 ) KURARAYPA6T (聚己二胺對(duì)苯二甲酸 ) MITSUI , DU PONT , AMOCOnNH(CH2)6NHCO(CH2)4CONH(CH2)4NHCO(CH2)4COnNHCOCO(CH2)

9、9NHnnNH(CH2)6 NHCOCO NWING 2022/3/7#機(jī)械強(qiáng)度：PA46、PA6T、PA9T PA66HDT點(diǎn)： PA46、PA6T、PA9T PA66耐焊接性：PA9TPA6TPA46PA66吸濕性： PA46PA66PA6TPA9T流動(dòng)性： PA46PA66PA6TPA9T三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹NylonNylon類性能比較類性能比較 NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹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(yīng)用很廣泛。PA46 (聚已二醯丁二胺 ) 面世逾10年，具有專利保護(hù)，隻一家供應(yīng)商DSM 分子

10、結(jié)構(gòu)對(duì)稱，所以結(jié)晶程度高，結(jié)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(duì)苯二甲酸 ) 同樣面世逾10年，具有專利保護(hù)，隻一家供應(yīng)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(duì)苯二甲酸 ) 上市早，成熟產(chǎn)品，並供應(yīng)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！ NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹聚酯類工程塑膠聚酯類工程塑膠PBT 聚對(duì)苯二甲酸丁二酯 長(zhǎng)春、中剛、新光、

11、GE Poly(butylenes terephthalate)PET 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 新光、杜邦、遠(yuǎn)東 Poly(ethylene terephthalate)PCT 聚對(duì)苯二甲酸環(huán)己烷二甲酯 EASTMAN（DUPONT) Poly(1,4-cyclohexamethylene dim ethylene terephthalate) PC 聚碳酸酯(非結(jié)晶聚酯) GE、Bayer、三菱、帝人 Polycarbonate NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹結(jié)晶收縮高成品尺寸安定性佳高溫高溼下易加水分解!價(jià)格低廉缺口脆性高電氣性能佳結(jié)晶性聚酯類特性結(jié)

12、晶性聚酯類特性COCOO(CH2)4OnnCOCOCH2OCH2O NWING 2022/3/7#PBT 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 熔點(diǎn)220C五大工程塑膠之一，應(yīng)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(wěn)定，成本低；PBT/PC-低溫沖擊強(qiáng)度高，流動(dòng)性高，表面光澤好；PBT/ASA-低翹曲，尺寸穩(wěn)定，外觀好，耐漏電痕跡性好PET 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 熔點(diǎn)256C結(jié)晶速度慢，影響成型周期；目前DUPONT有商業(yè)PET工程塑料PCT聚對(duì)苯二甲酸環(huán)已烷二甲酯 熔點(diǎn)285C同類材料中，耐溫高，可用於SMT制程。但無法應(yīng)對(duì)無鉛制程。此材料電氣性能佳，但強(qiáng)度弱

13、。 NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹PPSPPS類工程塑膠類工程塑膠PPS,聚苯硫醚 Polyphenylene sulfide -直鏈型白色 韌性由於交鏈型PPS Polyplastics Fortron 1140A6 -交鏈型咖啡色 Chevron Phillips BR-4-230NA， -混合型咖啡色 Toray A504X95nS NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹PPSPPS樹酯特性樹酯特性耐熱性極佳,短期耐溫265C，長(zhǎng)期耐溫220C低吸溼性，尺寸安定性佳本身即符合 UL-94 V0，不需要添加防火

14、劑高剛性高強(qiáng)度，分子結(jié)構(gòu)為剛性耐藥品性僅次於 Teflon易出毛邊，結(jié)晶程度高（65），但結(jié)晶速度慢，從而易出毛邊。結(jié)晶緩慢成型周期長(zhǎng)需較高模溫成型135C較脆，撞及地面有清脆金屬聲響 NWING 2022/3/7#LCP液晶高分子都含有A組分.1.結(jié)構(gòu)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(huán)比例高，則耐熱性好） （高分子鏈上醚基比例高，則流動(dòng)性好）COOHHOOHHOHOCOHOABC液晶性高分子液晶性高分子三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠

15、特性介紹 NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹高流動(dòng)性高產(chǎn)品尺寸安定性TYPE 具高耐熱性優(yōu)越的振動(dòng)吸收特性低熱膨脹係數(shù)自身補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng)自消火特性，無須添加耐燃劑極佳的抗化學(xué)藥品性液晶類工程塑膠特性液晶類工程塑膠特性 NWING 2022/3/7#常用LCP規(guī)格普通規(guī)格：3035%玻璃纖維增強(qiáng)，強(qiáng)度比較高，流動(dòng)性適中901-0006-016 901-0133-016 901-0009-016 901-0010-016 901-*14-016抗翹曲規(guī)格：3550玻璃纖維/礦纖維增強(qiáng)，強(qiáng)度比較低，流動(dòng)性加強(qiáng)。901-0228-016 901-*38-016 901

16、-*40-016 901-0131-016 901-*36-016 901-*32-016抗翹曲，高流動(dòng)規(guī)格：901-*40-016 901-0131-016 901-*32-016低耐溫LCP：HDT小於250C901-0116-016 901-0127-016 NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹POMPOM聚甲醛聚甲醛優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.具高機(jī)械強(qiáng)度和剛性,彈性 性質(zhì)最接近金屬2.最高的疲勞強(qiáng)度3.耐反復(fù)沖擊性強(qiáng)4.廣泛的使用溫度范圍（-40120度）5.良好的電器性質(zhì)6.具有自潤(rùn)滑性耐磨性良好7.尺寸安定性優(yōu)良8.結(jié)晶度高（75-80）缺點(diǎn)缺點(diǎn)1.加工溫度

17、范圍窄,易裂解.裂解產(chǎn)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(diǎn)僅為165175度。CH2On NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹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(dòng)態(tài)硫化類4.TPU-聚氨酯類5.TPEE-聚脂彈性體 6.TPA-聚銑胺類 TPE TPE熱塑性彈性體熱塑性彈性體 NWING 2022/3/7# NWING 2022/3/7#三常用工程塑膠特性介紹三常用工程塑膠特性介紹聚酯型TPU:機(jī)械性能比較優(yōu)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

18、慢。應(yīng)用：鞋材，線纜，消費(fèi)品外殼，按鈕等等。主要特點(diǎn)：回彈性好，耐磨； 抗UV性能差，長(zhǎng)期使用後容易發(fā)黃。 TPU TPU 熱塑性聚氨酯熱塑性聚氨酯 NWING 2022/3/7#特性：優(yōu)異的抗彎曲疲勞性能極好的瞬間高溫性能優(yōu)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(xué)性和耐侯性優(yōu)異的電性能優(yōu)異的強(qiáng)度應(yīng)用：消費(fèi)品，能量吸收，醫(yī)用及個(gè)人護(hù)理品，電子電氣，光線通訊，汽車應(yīng)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(xiàn)優(yōu)異。 TPEE TPEE 熱塑性聚酯熱塑性聚酯 NWING 2022/3/7#形成原因二個(gè)或多個(gè)熔融塑料前緣相接觸時(shí)所形成之接合區(qū)域。LCP原料的結(jié)

19、合線強(qiáng)度低危害影響成型品之外觀降低機(jī)械性能 四成型缺陷淺析四成型缺陷淺析 NWING 2022/3/7#形成原因水汽或塑膠裂解氣在成型品內(nèi)部沒有排除當(dāng)溫度升高時(shí)(過SMT制程時(shí)）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四成型缺陷淺析 NWING 2022/3/7#形成原因1.橫縱向收縮不同2.發(fā)生後結(jié)晶3.熱應(yīng)力和 殘余應(yīng)力的釋放危害影響產(chǎn)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(yīng)力塑料在模具流動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)殘余應(yīng)力。澆口翹曲圓盤 d=64mm h=0.5mm四成型缺陷淺析四成型缺陷淺析 NWING 2022/3/7#4 4 毛頭毛頭( (flash)flash)形成原因：塑料流動(dòng)性佳但凝固慢，在細(xì)微間隙中產(chǎn)生毛頭。容易產(chǎn)生毛頭的塑膠為PPS,SPS.危害影響成型品外觀影響產(chǎn)品功