塑胶材料分类_特性及应用不错.doc

课程目标：能识别不同塑胶材料,熟练掌握各种材料的特性,并加以运用课程提纲：一、 塑胶材料的分类及识别二、 塑胶材料的特点及性能三、常用塑胶材料特性的运用四、塑料的改性及常用的填料第一节 塑料的分类及识别一. 塑料的定义及分类1. 什么是塑料?塑料是一种合成的或用天然材料改性而得到的以高分子化合物为基体的固体材料.它的组成除了称为树脂的高分子化合物基体外,还有某些具有特定用途的添加剂.2塑料的分类1)按分子结构和类型分为：热固性塑料和热塑性塑料。Ø 热固性塑料,在成型前是可熔的，而经成型固化就变成不熔的了（酚醛树脂PF；环氧树脂EP等）；Ø 热塑性塑料,是反复可熔的，因而可以多次成型（聚丙烯；聚碳酸酯；聚氯乙烯等）。2)按应用角度分为：常用塑料和工程塑料。 Ø 常用塑料：指产量大，用途广,价格低廉的一类塑料: 聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、改性聚苯乙烯、聚氯乙烯（PVC）；Ø 工程塑料：指机械性能高，可替代金属而作工程材料的一类: 尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（P0M）、有机玻璃（PMMA）、聚酯树脂、聚矾（PSU）、聚苯醚（PPE或PPO）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。苯乙烯-丙烯腈共聚物AS（SAN）；聚对笨二甲酸丁二醇酯（PBT）.其中ABS、PA、PC、POM(国际上公认的四大工程塑料)。二. 塑料的识别方法1. 外观识别法A. PP,PE,PVC有不同程度的可弯性,手触有硬蜡样滑腻感,敲击时有软性角质类声音.B. ABS,PC,PMMA,PS等无延展性,手触有刚性感,敲击时声音清脆.C. 比重:PP,PE比水轻,浮于水面,其它的比水重,沉于水中.尼龙12密度在1.01-1.03之间在水中悬浮.D. 颜色:PS、PC、PMMA原色呈白色，ABS原色呈浅象牙。PE、PVC原色为浅黄色，改性PS为乳白色，HDPE为乳白色，半透明、较软；LDPE呈白色，不透明；PA为微黄色。2. 燃烧识别法:通过对塑料的燃烧所产生的火焰,烟及气味的不同进行辨别.A. PE料:易燃，离火继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，黑烟少，有熔融滴落现象，有石蜡气味B. PP料: 燃烧现象与PE大体相同，黄色火焰,黑烟少,熄灭后气味介于煤油这类的石油味.(有别于PE之处)C. PA料:燃烧缓慢,移走火后会自行熄灭,火焰上黄下蓝,有熔融滴落,会起泡,有烧焦羊毛或指甲的气味.D. ABS料、PS、改性PS:易燃,火焰移开后会继续燃烧,但燃烧不完全,火焰呈黄色并夹有浓密的黑烟. PS的黑烟束较ABS少。ABS不起泡；PS、改性PS起泡，气味不同。E. PC料:燃烧慢,离火后会慢熄,气味如花果腐烂臭味F. PVC料:难燃,离火后即灭,火焰上方呈黄色,底部绿色,冒白烟,有辛辣刺鼻味,一边燃一边软化可扯出丝.G. POM料:白色烟雾,起泡,刺鼻气味.第二节 塑料的特点及性能一. 塑料的特点    1、 质量轻，密度 0.90.23g /cm 泡沫塑料 0.189g/cm    2、 比强度高：是金属材料强度的1/10 。 玻璃钢强度更高    3、 化学稳定性好    4、 电气绝缘性能优良    5、 绝热性好    6、 易成型加工性，比金属易    7、 不足：强度，刚度不如金属，不耐热。 100C以下热膨胀系数大，易蠕变，易老化二. 注塑用材料的有关性能1.总热容量:指在注塑物料在注塑工艺温度下的总热容量.2.玻璃化温度;熔化温度;分解温度3.摩擦系数:了解塑料的摩擦系数对物料的运用及成型加工有着重要意义.POM0.2-0.314.相容性:熔融状态下，两种塑料能否相熔到一起，不能则会分层，脱皮。5.收缩性 PP料1.0-2.5% ABS料0.3-0.8% PC料0.5-0.8%6.吸湿性吸水的（ABS.尼龙，有机中玻璃）含水量大，易起泡，需干燥。 三. 公司的常用塑料性能(PP,ABS,PC,PMMA,PBT+30%GF,POM等)1. PP料ú 质轻,价廉,无毒无味而且耐高温,机械强度高.但收缩性大,耐老化性差.添加定型剂可使收缩性减小.ú 用于面包机油炸锅,电烫斗,水壶外壳.ú 由于物料吸湿性小于0.02%,一般成型前可不用烘料.ú 热变形温度90-105,分解温度可达300以上,与氧接触的情况下,树脂在260左右开始变黄.ú 注意事项:产品的收缩性大,由于产品各部分的温度不均很可能导致产品的扭曲,变形.常需借助定型夹具整形或放于冻水中进行冷却.2. ABS料ú 无毒,无味,电绝缘性好有优良的刚性及尺寸稳定性,易加工成型.热稳定性差易燃,在紫外线作用下,易被氧化降解.ú 用于微波炉控制盒,打蛋机外壳,面包机的面板等ú 成型前一般需烘料75-85,1-2小时. 分解温度可达270以上,树脂在250左右开始变黄.成型温度的控制不当制品易产生银丝,变色,光泽不佳,熔接痕明显等缺陷.为了减小制品的内应力,保压压力不易过大.ú 注意事项:由于材料脆性大再生料的混合一般不可超过新料的25%;为了减小制品的内应力可对产品进行烘烤70-80，0.5-1小时.3. PC料ú 透明度较高,尺寸稳定性好,无毒,电绝缘性优,冲击韧性极好.易产生应力开裂,化学稳定性/流动性差.ú 用于透明镜,视窗胶片等ú 成型前需烘料120-130,2-4小时. 分解温度可达340以上,由于材料流动性差,需较高的料温,模温及注射速度来克服材料的充模难.ú 注意事项:由于材料是透明性材料生产时一般不推荐用脱模剂,避免制品透明度受影响及开裂. 为了减小制品的内应力可对产品进行烘烤110-120,0.5-1小时.4. PMMA又称有机玻璃ú 透明性好,太阳光的透过率达90-92%,表面硬度低易划伤.ú 用于面包机按键ú 热变形温度105,分解温度可达270以上ú 注意事项:成型时需保持环境,模具整洁. 为了减小制品的内应力可对产品进行烘烤70-80,0.5-1小时.5. PBT+30%GF; PA66+30%GF料ú 耐温高,易脆ú 用于与传热体接触的部件,电烤箱提手,扇形齿,烤箱框等ú 由于材料粘度低,流动性好,成型时注意产品,溢边,烧焦现象.ú 注意事项:材料的烘干要彻底,避免强度降低.6. POM料ú 尺寸稳定性好,有优异的耐磨性和自润滑性.热稳定性差ú 用于微波炉的联动块，电烫斗的转臂等ú 分解温度240,在210时在料管的停留时间不可超过20分钟.避免材料变色或分解.ú 注意事项:材料降解会放出大量甲醛气体轻则物料变色,产品起泡,重则引起料管内气体澎胀而导致爆炸.附表<公司常用塑料性能汇总表>:化学名称简称成型温度（）易烧度干燥温度比重收缩率英文名称聚乙烯PE170-240容易75-85091-0935094-096515-35Polyetheren聚丙烯PP160-230容易75-8509-09110-25ployamide聚苯乙烯PS170-260容易75-85104-10602-08尼龙聚酰胺PA200-230中等100-125104-10610-25（PA6100.5-4.0(PA1010)1.0-2.5(PA66)0.7-1.5(PA6)聚炭酸酯PC250-320困难100-1251205-07Polycarblnate聚氯乙烯PVC130-190困难75-85152-1213-1515-3002-04丙烯腈、丁二烯苯乙烯共聚物ABS170-260容易75-85104-12705-07Acrylonitrile-butadiene-styrene聚对苯二四酸丁二酯PBT220-270中等150-18013115-20聚甲醛POM190-220中等150-18014220-22聚苯醚PPO240-280中等150-180/聚甲基丙烯酸甲酯（亚加力）PMMA180-280中等80-100172-12小Polymathyimdthacrylate第三节 常用塑胶材料特性的运用塑胶件的常见异象及解决方法:1、 PP料零件1) 主要特点是：收缩性大，制品必须经24小时后才能基本稳定，要大约一周时间收缩才能大体完成，透明度差2) 制品异象有：披锋大、多；收缩（缩水）明显；尺寸易变小；披锋软、难加工；产品颜色易受温度变化而变化 ；水口料加多，颜色会偏深；3) 常见处理方法：增加料温会减少收缩率差异，对制品尺寸起到稳定作用；增加注射速度对尺寸稳定起到重要作用；收缩变形一般需用借助夹具定型。另一常用方法是加定型剂，但加定型剂会对颜色造成影响。2、 PC料零件1) 主要特点是：制品尺寸较精密准确，形状可复杂，能承受轻负荷或较小冲击负荷型的小型制件。原材料需干燥，制品透明度高，但内应力大。2) 制品异象有：易变色、有气泡、注不满、银丝、裂纹、有内应力、透明原色不能加水口料。3) 常见处理方法：严格控制原材料干燥，注射温度、模具温度，干燥温度控制为110，料层厚度为20，时间为10-24小时，干燥后塑料中水分含量应不大于0.02%,退火温度控制105-110之间,10-15分钟,另一确定内应力方法是溶剂浸渍法.(如CCL4、苯、乙醇、甲醇)3、 ABS料零件1) 主要特点是：吸湿性和对水分的第三性较大，制品较硬，不易变形，用于制造机械强度大和综合性较好的零件，电镀件常使用ABS材料生产，制件表面较光泽。因熔体粘度较高，所以熔接纹较难消除，制品尺寸相对稳定。2) 制品异常有：熔接纹明显、收缩大、料花严重、粘模式（断扣、脚等）飞边、烧焦，内应力中等，变色明显。3) 常见处理方法：原材料水分控制在0.3%以下,干燥温度干燥2-3小时,温度不可过高,过高会导致烧焦,但适当提高注射温度会消除熔接纹现象.料花与原料水分有关,粘模(断扣、脚)等除适当提高温度外,还需用勤检查,水口料控制在10%以下.各段机筒温度必须严格控制不可变动过大.内应力消除使用回火处理.4、 PS料零件1) 主要特点是：无定型聚合物，流动性好，易于成型，制失易容形成应力集中，在一些敏感部位，如浇口、孔穴边缘、嵌件周围，转角位等；制件透明度好，弹性小、硬度大。2) 制品异常有：透明度差、光泽不够、花斑、小气泡、脱模难、易脆、有较大内应力,使制品放置一段时间后爆裂3) 常见处理方法：针对内应力对制件影响应采取：适当降低料温，加快生产周期槽；产品脱模后置于65-80水槽中浸泡1-3小时，然后缓慢冷至室温。而检查内应力方法是用极性溶剂（煤油）来检测，浸泡5分钟后，机械强度薄弱之处将会很快出现裂纹，解决透明度差总是可通过温差，过冷水等方法，材料易脆主要是调整工艺参数改善5、 PMMA料零件1) 主要特点是：零件的用途主要作载荷 能力高的装饰料，加工期并没特别困难的地方，粘度高、透明度高、清晰、平滑、光洁度高，缺点是外观有气泡，空油、杂质、黑斑、流纹、或裂纹和雾晕。2) 制品异常有：水口难剪、透明产品有泛白、雾晕、气泡、杂质、黑斑、缩水等。3) 常见处理方法：原材料保持干净、干燥、料向清洁，提高压力和成形温度，图纸料温，高模温、产品可投入70的热水盆中，保持10-20分钟，使用权制件得到缓慢冷却，少用脱模剂6、 PBT+30%GF零件1) 主要特点是：耐温高，适合于与传热体接触部件，但易脆裂2) 制品异常有：啤塑温度高，需用烘料时间长，制品表面有浮纹或烧焦。3) 常见处理方法：烘料温度要高，时间要够长第四节 塑料的改性和常用的填料一.塑料的改性1.何谓塑料改性？任何能改进聚合物性能的加工过程，或赋予某种塑料以更多的功能，改变原塑料化学组成与结构，达到改变某些物性，称为塑料改性。2.改性的目的？降低成本；改善成型性，提高物性，赋予新功能获得新材料等。3.改性的方法改性分为：化学改性和物理改性。前者分为交联改性和共聚改性，后者分为填充，共混和增强改性。二.塑料的填料填充改性的填料一般有无机填料和有机填料。常用的无机填料有：炭黑，碳酸钙，金属氧化物，二氧化硅，硅酸盐等。常用的有机填料有纤维素类，塑料类，橡胶类等。增强改性中常使用玻璃纤维，碳纤维及有面纤维等来改善其力学性能。