塑料性能和常見問題

塑料性能和常見問題2主要內容一、塑料的分類匯總二、常用塑料的性能及應用問題三、常用塑料的基本性能參數(shù)3一、塑料分類匯總非晶塑料結晶塑料41、非晶塑料52、結晶塑料玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)63、結晶與非結晶塑料的區(qū)別結晶性塑料有明顯的熔點，固體時分子呈規(guī)則排列。規(guī)則排列區(qū)域稱為晶區(qū)，無序排列區(qū)域稱為非晶區(qū).一、什么是結晶性塑料？73、結晶與非結晶塑料的區(qū)別結晶使塑料變脆（耐沖擊強度下降），韌性較差，延展性較差。二、結晶對塑料性能的影響結晶使塑料不透明，因為晶區(qū)與非晶區(qū)的界面會發(fā)生光散射。減小球晶尺寸到一定程式度，不僅提高了塑料的強度（減小了晶間缺陷）而且提高了透明度（當球晶尺寸小于光波長時不會產(chǎn)生散射）。結晶性塑料在溫度升高時不出現(xiàn)高彈態(tài)，溫度升高至熔融溫度TM時，呈現(xiàn)粘流態(tài)。因此結晶性塑料的使用溫度從Tg（玻璃化溫度）提高到TM（熔融溫度）。

滲透性等得到提高，因為結晶分排列更加緊密。結晶性塑料在結晶過程中發(fā)生較大的體積收縮，引起較大的成型收縮率，尺寸不穩(wěn)定。

尺寸穩(wěn)定性光學性能熱性能耐溶劑性力學性能83、結晶與非結晶塑料的區(qū)別三、影響結晶的因素有哪些？壓力溫度高分子從無序的卷團移動到正在生長的晶體的表面，模溫較高時提高了高分子的活動性從而加快了結晶。在冷卻過程中如果有外力作用，也能促進聚合物的結晶，故生產(chǎn)中可調高射出壓力和保壓壓力來控制結晶性塑料的結晶度9

1）冷卻時釋放出的熱量大，要充分冷卻，高模溫成型時注意冷卻時間的控制。

2）熔態(tài)與固態(tài)時的比重差大，成型收縮大，易發(fā)生縮孔、氣孔，要注意保壓壓力的設定

3）模溫低時，冷卻快，結晶度低，收縮小，透明度高。結晶度與塑件壁厚有關，塑件壁厚大時冷卻慢結晶度高，收縮大，物性好，所以結晶性塑料應按要求必須控制模溫。

4）各向異性顯著，內應力大，脫模后未結晶折分子有繼續(xù)結晶化的傾向，處于能量不平衡狀態(tài)，易發(fā)生變形、翹曲，應適當提高料溫和模具溫度，中等的注射壓力和注射速度。當然，在模具設計中要注意澆口的位置和大小，加強筋和位置與大小。四、結晶性塑料的成型工藝10二、常用材料的性能和應用問題PC--聚碳酸酯PC通稱聚碳酸酯，由于其優(yōu)良的機械性能。PC具有機械強度高、使用溫度范圍廣、電絕緣性能好（但防電弧性能不變）、尺寸穩(wěn)定性好、透明等特點。材料性能11二、常用材料的性能和應用問題1.高溫下PC對微量水份即敏感,必須充分干燥原料,使含水量降低到0.02%以下；2.一般可用對空擠出法判斷干燥是否足夠；3.PC對溫度很敏感,熔體粘度隨溫度升高而明顯下降.料筒溫度:250-320℃,(不超過350℃),適當提高后料筒溫度對塑化有利;4.模溫控制:85-120℃,模溫宜高以減少模溫及料溫的差異從而降低膠件內應力,從注塑切換為保壓之保，保壓要盡量低，以免成型品發(fā)生殘留應力；有利于后需噴漆。5.而殘留應力可用退火方式來去除或減輕；條件是120至130℃約三十分鐘至一小時。6.射速與澆口設計有很大關系，使用直接澆口或邊緣澆口時，為防止日暉現(xiàn)象和波流痕現(xiàn)象，則應用較慢之射速。7.再生料的使用比例可達20%。在某些情況下，可100%的使用再生料，實際份量要視制品的品質要求而定。8.在高溫下停留時間過長，物料會降質，放也CO2，變成黃色。9.勿用LDPE、POM、ABS或PA清理機筒，應用PS清理。

注塑工藝要點PC--聚碳酸酯12二、常用材料的性能和應用問題PBT聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)定性。玻璃添加劑過多將導致材料變脆。PBT的結晶很迅速，這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對于有玻璃添加劑類型的材料，流程方向的收縮率可以減小，但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區(qū)別。材料性能13干燥處理：這種材料在高溫下很容易水解，因此加工前的干燥處理是很重要的。模具溫度：對于未增強型的材料為40~60C。要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。注射速度：應使用盡可能快的注射速度（因為PBT的凝固很快）。

注塑工藝要點PBT聚對苯二甲酸丁二醇酯14PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯PMMA化學名為聚甲基丙烯酸甲酯。由于PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗沖擊性能低、成型流動性能差等缺點，PMMA的改性相繼出現(xiàn)。如甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA與PC的共混等。372有機玻璃就是甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯進行共聚而得。材料性能15注塑工藝要點PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的加工要求較嚴格，它對水份和溫度很敏感，加工前要充分干燥(建議干燥條件為90℃、2~4小時)。PMMA熔體粘度較大，需在較高（225-245℃）和壓力下成型，模溫在65-80℃較好。PMMA穩(wěn)定性不太好，受高溫或在較高溫度下停留時間過長都會造成降解。螺桿轉速不宜過大（60%左右即可），較厚的PMMA制件內易出現(xiàn)“空洞”，需采取大澆口，“低料溫、高模溫、慢速”注射的辦法來加工。

16PP-聚丙烯PP為結晶型高聚物，常用塑料中PP最輕，密度僅為0.91g/cm3（比水?。P有良好的耐應力開裂性，有很高的彎曲疲勞壽命，俗稱“百折膠”。PP產(chǎn)品質輕、韌性好、耐化學性好。缺點：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、易產(chǎn)生“銅害”，它具有后收縮現(xiàn)象，脫模后，易老化、變脆、易變形。PP一直是制造纖維的主要原料，這是因為它的著色能力、耐磨損、耐化學品性能以及有利的經(jīng)濟條件。改性填充物通常有玻璃纖維、礦物填料、熱塑性橡膠等。高結晶度,耐磨性好,優(yōu)于HIPS,高溫沖擊性好,硬度低于ABS、HIPS.材料性能17注塑工藝要點高結晶的PP高分子在熔點附近其容積會發(fā)生很大變化,冷卻時收縮及結晶化導致膠件內部產(chǎn)生「氣泡」甚至局部空心(這會影響制件機械強度)，均聚PP制造的產(chǎn)品，厚度不能超過3mm，否則會有氣泡（厚壁制品只能用共聚PP）；模溫:一般40-60℃,模溫太低(＜40℃),膠件表面光澤差,甚至無光澤,模溫太高(＞90℃),則易發(fā)生翹曲變形、縮水等;PP熔體的粘度隨剪切速度的提高而有明顯的下降（受溫度影響較?。籔P冷卻速度快,宜快速注射,適當加深排氣槽來改善排氣不良

PP-聚丙烯18ABS-丙烯腈丁二烯苯乙烯ABS通稱丙烯腈丁二烯苯乙烯，是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三種單體共聚而成。由于三種單體的比例不同，可有不同性能和熔融溫度，流動性能的ABS如與其它塑料或添加劑共混，則更可擴大至不同用途和性能的ABS，如抗沖級、耐熱級、阻燃級、透明級、增強級、電鍍級等。

ABS的流動性介于PS與PC之間，其流動性與注射溫度和壓力都有關系，其中注射壓力的影響稍大，因此成型時常采用較高的注射壓力以降低熔體粘度，提高充模性能。材料性能19注塑工藝要點吸濕性較大,必須干燥,干燥條件85℃,3hrs以上(如要求膠件表面光澤,更需長時間干燥)；料溫180-260℃(一般不宜超過250℃,因過高溫度會引致橡膠成份分解反而使流動性降低),模溫40-80℃正常,若要求外觀光亮則模溫取較高；再生料的使用比例不能超過30%，電鍍級ABS不能使用再生料。一般ABS制品不需后處理，只有電鍍級制品需經(jīng)烘烤（70-80℃，2-4小時）以鈍化表面痕跡，并且需電鍍的制品不能使用脫模劑，制品取出后要立即包裝。有幾種等級的ABS（特別是阻燃級），在塑化后其熔體對螺桿表面的附著力很大，時間長后會分解。當出現(xiàn)上述情況時，需要把螺桿均化段和壓縮拉出擦試，并定期用PS等清理螺桿。ABS-丙烯腈丁二烯苯乙烯20POM-聚甲醛POM是結晶型塑料，它的鋼性很好，俗稱“賽鋼”。POM是一種堅韌有彈性的材料，即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性，它具有耐疲勞性、耐蠕變性、耐磨性、耐熱性等優(yōu)良的性能。POM不易吸濕，比重為1.42g/cm3，收縮率2.1%（POM的高結晶程度導致它有相當高的收縮率，可高達到2%~3.5%，較大，對于各種不同的增強型材料有不同的收縮率），尺寸難控制，熱變形溫度為172℃。材料性能21POM-聚甲醛POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強度、抗疲勞強度，但不易于加工。共聚物材料有很好的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性并且易于加工。無論均聚物材料還是共聚物材料，都是結晶性材料并且不易吸收水分。材料性能22注塑工藝要點POM為結晶性塑料,原料一般不干燥或短時間干燥(100℃,1-2Hrs);流動性中等,注射速度宜用中～高速;溫度控制:料溫:170-220℃,注意料溫不可太高,240℃以上會分解出甲醛單體(熔料顏色變暗),使膠件性能變差及腐蝕模腔；因流體流動性對剪切速率敏感,不宜單靠提高料溫來提高流動性；POM收縮率很大(2-2.5%),須盡量延長保壓時間來補縮改善縮水現(xiàn)象.。POM制品易產(chǎn)生內應力，后收縮也較大，應進行后處理。后處理的條件為：厚度6mm以下，溫度100℃，時間0.25～1h。POM-聚甲醛23PA-聚酰胺PA也是結晶型塑料（尼龍為韌性角狀半透明或乳白色結晶性樹脂），作為工程塑料的尼龍分子量一般為1.5-3萬，品種很多，應用于注塑加工的常用尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍610等。尼龍具有韌性、耐磨性和自潤滑性，其優(yōu)點主要有機機械強度高、韌性好、耐疲勞、表面光滑、軟化點高，耐熱，磨擦系數(shù)低，耐磨損，自潤滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無毒，無臭，耐候性好。材料性能特點24PA-聚酰胺PA的缺點是吸水性大，染色性差，影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，纖維增強可降低吸水率，使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好（100℃內可長期使用）、耐腐蝕、制件重量輕、易成型。PA缺點主要有：易吸水、注塑技術要求較嚴、尺寸穩(wěn)定性較差.材料性能缺點25注塑工藝要點PA易吸濕，加工前一定要充分干燥，含水量應控制在0.3%以下。原料干燥得好，制品光澤高，否則比較粗糙，。PA的粘度遠比其它熱塑性塑料低，且其熔化溫度范圍較窄（僅5℃左右）。PA流動性好，容易充模成型，也易走披鋒。噴嘴易出現(xiàn)“流涎”現(xiàn)象，抽膠需大一點。PA熔點高，凝固點也高，熔料在模具內隨時會因溫度降到熔點以下而凝固，妨礙充模成型的完成。所以，必須采用高速注射，（薄壁或長流程制件尤其這樣）。尼龍模具要有較充分的排氣措施。PA-聚酰胺26注塑工藝要點PA在熔融狀態(tài)時，熱穩(wěn)定性較差，易降解。PA對模溫要求較高，可利用模溫的高低來控制其結晶性，來獲得所需的性能。過高的料溫易使膠件出現(xiàn)色變`質脆及銀絲,而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿.料筒溫度220-280℃(纖維偏高),不宜超過300℃,(注:PA6熔點溫度210-215℃,PA66熔點溫度255-265℃);PA制品有時需根據(jù)品質要求進行“退火處理”或“調濕處理”。

PA-聚酰胺27非結晶材料使用溫度三、常用塑料的基本性能參數(shù)28結晶材料使用溫度29非晶材料加工溫度30結晶材料加工溫度31三、常用塑料的基本性能參數(shù)常用材料的加工相關參數(shù)材料Tg℃Tm℃分解溫度℃料筒溫度℃模具溫度℃加工含水率%收縮率％MVRcm3/10min

PMMA

105

270220-26060-90＜0.050.3-0.63(230℃、3.8KG）非結晶材料PC152

350260-34060-120＜0.020.5-0.811(300℃、1.2KG）PC-HT185

380310-35595-150＜0.020.6-0.9524(330℃、2.16KG）PC/ABS141

320230-30040-80＜0.040.5-0.719(260℃、5KG）ABS108

280180-24040-80＜0.030.5-0.79(220℃、10KG）PC/ASA141

320230-30040-80＜0.040.5-0.723(260℃、5KG）PEI217

420350-400135-165＜0.020.5-0.725(360℃、5KG）PES225

390340-390140-1800.02-0.050.6-0.970(360℃、10KG）32三、常用塑料的基本性能參數(shù)常用材料的加工相關參數(shù)材料Tg℃Tm℃分解溫度℃料筒溫度℃模具溫度℃加工含水率%收縮率％MVRcm3/10min

PBT3730DF

225320230-26040-80＜0.031.0-1.2

結晶材料PBT免噴漆

225320230-26045-60＜0.031.8-2.034(250℃、2.16KG）PBTGF30

225320230-26040-80＜0.030.3-1.0

PBT+ASA-GF20

225320230-26040-80＜0.030.4-0.65

PA6

220320240-28040-90＜0.11.0-1.8

PA66

264360280-32040-90＜0.11.4-2.0

PA6-GF30

220320240-28040-90＜0.10.4-0.9

PA66-GF30

264360280-32040-90＜0.10.4-0.9

PPS-GF40

280400300-340100-150＜0.030.3-0.7

POM

175240160-20080-100＜0.12.2-2.49(190℃、2.16KG）LCP

335380350-36040-150＜0.020.02

PP-T40

165300160-24040-60＜0.10.8-1.08(230℃、2.16KG）33SMV3W46～49RC49～52RCAUBERT＆DUVAL大燈罩、支架、反射鏡鏡面鋼、高壽命2343ESR46～49RC48～52RC大燈罩、支架、反射鏡鏡面鋼、高壽命840746～49RC45～54RC一勝百大燈罩、支架、反射鏡鏡面鋼、高壽命234446～49RC48～52RC布德魯斯滑塊、頂塊、鑲件高壽命S-13646～49RC45～54RC一勝百大燈罩、支架、反射鏡鏡面鋼、高壽命、耐腐蝕SKD6146～49RC滑塊、頂塊、鑲件、桿件高壽命SKH5159～61RC小鑲針、小頂針、扁頂針高硬度、韌性較好、高耐磨SUJ258～62RC高頻淬火導柱、導套、復位桿進口預硬鋼NAK8037～43RC大同大燈罩、支