最新塑胶简介幻灯片.ppt

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1、塑膠簡介塑膠簡介(Introduction to Plastics)目目 錄錄1.高分子工業高分子工業(Polymer Industry)2.塑膠塑膠(Plastics)3.塑膠的分類塑膠的分類4.泛用塑膠的特性泛用塑膠的特性5.五大泛用工程塑膠的特性五大泛用工程塑膠的特性6.聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA、Nylon, 尼龍尼龍)7.聚碳酸酯聚碳酸酯(Polycarbonate, PC )8.聚縮醛聚縮醛(Polyoxymethylene, POM )9.改質聚氧化二甲苯樹脂改質聚氧化二甲苯樹脂(Modified Polyphenylene oxide, MPPO)10.飽和聚酯飽

2、和聚酯: 聚對苯二甲酸丁酯聚對苯二甲酸丁酯(Polybutylene terephthalate, PBT ) 聚對苯二甲酸乙酯聚對苯二甲酸乙酯(Polyethylene terephthalate, PET)11. 高性能工程塑膠高性能工程塑膠(耐熱工程塑膠耐熱工程塑膠)簡介簡介 (1).液晶聚酯液晶聚酯 (Liquid Crystal Polyester, LCP ) (2).聚醯胺醯亞胺聚醯胺醯亞胺 (Polyamide-imide, PAI ) (3).聚對苯二甲酸環乙酯聚對苯二甲酸環乙酯(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate, PCT

3、) (4).聚醚醚酮聚醚醚酮(Polyether ether ketone, PEEK ) (5).聚醚醯亞胺聚醚醯亞胺(Polyether imide, PEI ) (6).聚醚碸聚醚碸(Polyether sulfone, PES ) (7).聚醯亞胺聚醯亞胺(Polyimide, PI ) (8).聚苯硫醚聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide, PPS ) (9).聚碸聚碸(Polysulfone, PSF ) 12.塑膠材料的選用塑膠材料的選用13.塑膠材料的射出成型簡介塑膠材料的射出成型簡介 14.耐特科技材料耐特科技材料(股股)公司的競爭力公司的競爭力 (5). 丙

4、烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Terpolymer, ABS)共聚物共聚物丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Terpolymer, ABS)共聚物共聚物結構式 性質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點1、堅硬，易押出2、易染色3、耐衝擊4、表面性佳缺點1、耐溶劑性差2、低介電強度3、低拉伸率用途把手、外殼、行李箱、冰箱襯墊、家電製品 (6). 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacr

5、ylate, PMMA)結構式聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA) CH3 | -CH2-Cn- | O=C-O-CH3性質非晶性聚合物，92%光線穿透率，熱變形溫度介於74C102C間優點1、高光學透明性2、耐候性佳3、剛性佳4、易染色缺點1、耐化性差2、長期使用溫度最高93C3、應力集中處，較易碎化用途燈罩、窗玻璃、標示牌、光學透鏡、硬式隱形眼鏡、汽車零件5.五大泛用工程塑膠的特性五大泛用工程塑膠的特性 工程塑膠是指機械性質和熱性質均較泛用塑膠好, 可在承受機械應力和較為嚴苛的環境中使用, 用於代替某些金屬作為結構材料而應用的一類塑膠

6、. 通常將使用量大、可長期在 100 以上溫度使用的工程塑膠稱為泛用工程塑膠泛用工程塑膠; 而將使用量小、使用溫度達150 以上(或更高)的一類工程塑膠稱為高性能工程塑膠高性能工程塑膠或耐熱工程塑膠耐熱工程塑膠. 五大泛用工程塑膠包括 (1).聚醯胺(Polyamide, PA、Nylon, 尼龍) (2).聚碳酸酯( Polycarbonate, PC ) (3).聚縮醛(Polyoxymethylene, POM, or Polyacetal ) (4).改質聚氧化二甲苯樹脂(MPPO, Modified Polyphenylene oxide) (5).線性聚酯-聚對苯二甲酸丁酯( PB

7、T )、玻纖強化聚對苯二甲酸乙酯(PET) 高性能工程塑膠(耐熱工程塑膠) 包括:液晶高分子(Liquid Crystal Polymer, LCP ),聚醯胺醯亞胺(Polyamide-imide, PAI ), 聚對苯二甲酸環乙酯(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate, PCT ), 聚醚醚酮(Polyether ether ketone, PEEK ), 聚醚醯亞胺(Polyether-imide, PEI ), 聚醚碸(Polyether sulfone, PES ), 聚醯亞胺(Polyimide, PI ), 聚苯硫醚(Polyphe

8、nylene sulfide, PPS ), 聚碸(Polysulfone, PSF )等. 6.聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA、Nylon, 尼龍尼龍)聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA、Nylon, 尼龍尼龍)為分子鏈上含有醯胺基醯胺基(Amide group, -N-C- )的高分 | | H O子, 主要由二元胺(Diamine, H2NRNH2)和二元酸(Diacid, HOOCRCOOH)進行聚縮合(Polycondensation) 或 由胺基酸內醯胺(Lactam, NH (CH2)X-1 CO )進行開環聚合(Ring-Opening Polymerizati

9、on)而成, 俗稱尼龍尼龍, 是目前使用量最大的泛用工程塑膠. |_| 聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA)包括的種類很多, 依分子鏈(主鏈)結構之不同, 可分為: 脂肪族脂肪族PA 半芳香族半芳香族PA 全芳香族全芳香族PA 含雜環芳香族含雜環芳香族PA 脂環族脂環族PA常用的PA 主要是脂肪族脂肪族PA 和和 少量的芳香族少量的芳香族PA. (脂肪族脂肪族)聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA)的命名 (1).由二元胺(Diamine, H2NRNH2)和二元酸(Diacid, HOOCRCOOH)進行聚縮合(Polycondensation)而成的PA-XY, 其中 X為二元胺

10、(Diamine)中的碳數, Y為二元酸(Diacid)中的碳數, 可表示為PA- XY : -NH(CH2)XNHCO(CH2)Y-2COn- 如下所示,PA-46 : -NH(CH2)4NHCO(CH2)4COn- PA-66 : -NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn- PA-610 : -NH(CH2)6NHCO(CH2)8COn- PA-612 : -NH(CH2)6NHCO(CH2)10COn- PA-1010: -NH(CH2)10NHCO(CH2)8COn- PA-1212 : -NH(CH2)12NHCO(CH2)10COn- (2). 由胺基酸內醯胺(Lactam)進

11、行開環聚合(Ring- Opening Polymerization)而成的PA-X, 其中 X為內醯胺(Lactam)中的碳數, 可表示為PA- X : -NH(CH2)X-1COn- 如下所示,PA-6 : -NH(CH2)5COn- PA-9 : -NH(CH2)8COn- PA-11 : -NH(CH2)10COn- PA-12 : -NH(CH2)11COn- 聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA)的特性聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA、Nylon, 尼龍尼龍)結構式 PA-XY :-NH(CH2)X NHCO(CH2)Y-2COn- PA- X : -NH(CH2)X-

12、1COn-性質結晶性熱可塑性塑膠，有明顯熔點，Nylon6 之熔點(Tm)為215225，Nylon66則為255265，Nylon本身具極性之官能基(醯胺基醯胺基, amide group, -NHCO- ),故有吸濕性，成形前須乾燥，溫度過高乾燥則尼龍粒變色優點1、較好的力學性質，具高抗張強度2、韌性、耐衝擊性優異3、優良的耐磨性、耐磨擦和自潤性，耐油性優異，耐疲勞性稍好4、低溫特性佳5、具自熄性 6、氣體阻隔性好缺點1、尼龍吸濕性高、長期尺寸精密度及物性、電氣性質受影響2、在潮濕環境中尺寸變化率大3、耐酸性差用途電子電器：連接器、捲線軸、計時器、護蓋斷路器、開關殼座汽 車： 散熱風扇、門

13、把、油箱蓋、進氣隔柵、水箱護蓋、燈座工業零件：椅座、自行車輪框、溜冰鞋底座、紡織梭、踏板、滑輪聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA)的結構性能PA 由於含極性的醯胺基醯胺基( amide group, -NHCO- ), 分子間能形成氫鍵, 使分子間的作用力增大, 賦與 PA 高熔點和力學性質, 但同時也使其吸濕性增高.PA 中醯胺基之間的亞甲基醯胺基之間的亞甲基(Methylene group, -CH2-)，賦與 PA 柔軟性和衝擊性，當PA中的亞甲基亞甲基 / 醯胺基醯胺基 的比例增加時，分子間能形成之氫鍵降低，分子間的作用力降低，柔軟性增加，吸水率也降低. 聚醯胺聚醯胺(Polya

14、mide, PA)的應用在泛用工程塑膠中，聚醯胺由於衍生産品最多，形成了最大的産品群。它們的性能正根據以下因素被不斷地開發：(1).改善加工性；(2).添加彈性體(Elastomer, Rubber, Impact Modifier)提高韌性(Toughness)；(3).添加新型增強劑改變機械性能；(4).提高耐熱性和耐候性；(5).開發阻燃品種。 汽車結構件汽車結構件聚醯胺聚醯胺(Polyamide, PA )材料消耗量最高的行業是汽車業。在幾十年的歷程中，聚醯胺已不斷成功地取代金屬的許多應用。成功的原因是：PA重量較輕，功能性較高，加上成本更低，使PA具有設計上的優點。 想用金屬（如新型

15、鎂合金）重新取代PA的努力一直沒有成功，原因在於成本和加工工藝及工程上的問題。更便宜的材料如聚丙烯（PP）只在一些個別的應用中成功地取代PA，只因在這些應用中對熱性質和機械性能的要求降低。 在可預見的將來，PA在汽車工業中的最重要應用領域將會是：- 導氣管和燃料混和管件（進氣岐管，燃料管線、節流閥、充氣管）；- 冷卻回路（水箱、風扇葉輪、水管、恒溫箱外殼）；- 油回路（濾油器蓋、油槽）；- 外殼（發動機外殼、油缸蓋）；- 踏板（離合器和加速器踏板）- 氣囊外殼；- 構造性部件（前端）；- 軸承保持器（滾珠軸承和抗磨軸承）；- 液壓系統（油缸、壓力管線）；- 反光鏡殼體；- 車輪裝飾條邊；- 頂

16、蓬框；- 汽車電氣部分（外殼，電纜導管、電纜連接片）。半芳香族PA部件目前被用在冷卻水回路中，因爲它們的耐油性超群。在渦輪增壓器中也應用半芳香族PA作消音器。 電子電氣電子電氣在現代電子電氣工業中，聚醯胺元件扮演著重要的角色。這是因爲PA將優秀的防火特性、均衡的機械性能和熱性能很好地結合在一起。更嚴格的安全要求只能靠專用阻燃的等級來滿足。 有時專門的焊接技術需要PA材料，能在短時間內承受260以上的溫度，而不會有任何明顯的外形上的變化，如PA46和半芳香族PA。 PA將繼續找到應用的突破口，它的技術特性使功能性更高、設計更誘人和成本減少都成爲可能。它可被用作熱固性材料（如在汽車斷路開關和短路開

17、關等方面）和金屬（如電弧控制裝置）的替代品。PA在電子電氣工業的典型應用領域是：- 電子連接器；- 工業開關裝置（發動機開關，接觸器）；- 家用電器（總開關、輔助開關、線圈框）；- 電氣安裝(自動斷路、短路開關）；- 汽車電器（電子系統的外殼、感應器）；- 端子塊；- 插座；- 電動工具（外殼）。 包裝包裝在包裝業，PA主要是用作多層薄膜和容器的阻隔層。全PA的應用是相對少的。具有複合和層壓膜，利用了PA6和含有作爲主成分的PA6的共聚醯胺。這些包裝料的主要應用領域包括食品，例如肉、香腸，奶酪、花生和魚類，在這些地方PA貢獻出高的機械性能和很好的隔氧質量。通過添加納米級填充物或無定形PA，或者

18、通過雙向拉伸薄膜，可以更進一步地提高阻隔效應。實際上這是PA6在腸類食品包裝領域取得市場成功的原因，在這裏拉伸的多層薄膜也具有良好的前景。單分子膜已經進入到非食品領域，例如作爲板材成型化合物的脫出薄膜、飛機結構中的熱穩定薄膜、以及屋頂可透氣和無塵的阻隔膜。7.聚碳酸酯聚碳酸酯(Polycarbonate, PC ) 聚碳酸酯聚碳酸酯(Polycarbonate, PC )結構式 性質為非結晶性熱塑性塑膠優點1、具高強度及彈性係數、高衝擊強度、使用溫度範圍廣2、高度透明性及自由染色性3、H.D.T.高4、耐疲勞性佳5、耐候性佳6、電氣特性優7、無味無臭對人體無害符合衛生安全8、成形收縮率低、尺寸

19、安定性良好 缺點成形品設計不良易產生內部應力問題用途電子電器：CD片、開關、家電外殼、信號筒、電話機汽 車： 保險桿、分電盤、安全玻璃工業零件：照相機本體、機具外殼、安全帽、潛水鏡、安全鏡片8.聚縮醛聚縮醛(Polyoxymethylene, POM ) 聚縮醛聚縮醛(Polyoxymethylene, POM )結構式 性質為結晶性熱可塑性塑膠，具明顯熔點165175，性質最接近金屬，一般稱其為塑鋼優點1、具高機械強度和剛性2、最高的疲勞強度3、環境抵抗性、耐有機溶劑性佳4、耐反覆衝擊性強5、廣泛的使用溫度範圍(-40120)6、良好的電氣性質7、復原性良好8、具自潤性、耐磨性良好9、尺寸安

20、定性優缺點1、加工過程若長時間高溫下易起熱分解2、無自熄性3、抗酸性差4、成形收縮率大用途電子電器：洗衣機、果汁機零件、定時器組件汽 車： 車把零件、電動窗零件工業零件：機械零件、齒輪、把手、玩具、螺桿 9.改質聚氧化二甲苯樹脂改質聚氧化二甲苯樹脂(Modified Polyphenylene oxide, MPPO) 改質聚氧化二甲苯樹脂改質聚氧化二甲苯樹脂(Modified Polyphenylene oxide, MPPO)結構式 性質為PPO和HIPS摻配成合膠，GE以Noryl商品名出售優點1、具良好加工安定性2、機械性能優異3、耐熱性高4、具自熄性5、耐水性良好6、電氣特性佳7、成

21、形收縮率小缺點抗化學藥品性差用途電子電器：連接器、開關、定時計外殼、線軸斷電器、照相機、整流器外殼汽 車： 儀表板、視鏡外殼、輪圈蓋、後擋風板工業零件：機具外殼、馬達蓋、水量計器等10.飽和聚酯飽和聚酯: 聚對苯二甲酸丁酯聚對苯二甲酸丁酯(Polybutylene terephthalate, PBT ) 聚對苯二甲酸乙酯聚對苯二甲酸乙酯(Polyethylene terephthalate, PET) (1). 聚對苯二甲酸丁酯聚對苯二甲酸丁酯(Polybutylene terephthalate, PBT )聚對苯二甲酸丁酯聚對苯二甲酸丁酯(Polybutylene terephthala

22、te, PBT )結構式 性質為高結晶性熱可塑性塑膠，熔點220230，結晶速率比PET快優點1、機械性質安定抗張強度與抗張模數和尼龍相似2、摩擦係數小有自潤性3、吸水率低4、電氣性質優良5、尺寸安定性良好6、耐藥品性、耐油性極佳缺點1、Tg(30)低，在荷重下H.D.T.為602、抗衝擊強度不良，一般以玻纖補強為FR-PBT來使用用途電子電器：無熔線斷電器、電磁開關、馳返變壓器、家電把手、連接器、外 殼汽 車： 車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導線護殼、輪圈蓋工業零件：OA風扇、鍵盤、釣具捲線器、零件、燈罩 (2). 聚對苯二甲酸乙酯聚對苯二甲酸乙酯(Polyethylene terep

23、hthalate, PET)聚對苯二甲酸乙酯聚對苯二甲酸乙酯(Polyethylene terephthalate, PET)結構式 性質為結晶性熱可塑性塑膠，具明顯熔點245260，在室溫下有優良之機械性能及耐摩擦、磨耗性能。但因Tg低所以其熱機械性能差，一般都添加玻纖以提高耐熱及機械性能，此類稱FR-PET。優點1、尺寸安定性佳2、機械性能優異3、潛變性小4、電氣特性佳5、耐候性優6、耐有機熔劑、油及弱酸7、耐氣性耐水性好8、具自熄性缺點1、機械性質具有方向性、流動性較高2、結晶速度較慢3、乾燥及加工條件要求嚴格用途電子電器：斷電器、整流器、線軸、吹風機風口、線軸燈罩汽 車： 電裝組件、擋

24、泥板、煞車器把手工業零件：冷卻風扇把手11.高性能工程塑膠高性能工程塑膠(耐熱工程塑膠耐熱工程塑膠)簡介簡介(1).液晶聚酯液晶聚酯 (Liquid Crystal Polyester, LCP ) 液晶聚酯液晶聚酯 (Liquid Crystal Polyester, LCP )結構式 性質為半芳香族聚酯，具高強度、高彈性率、低線性膨脹率優點1、流動性高2、尺寸安定性佳3、流動性極佳4、耐溶劑性5、高機械強度6、難燃性缺點與流動方向垂直之機械物性較差用途1、速接器、線圈、開關、插座2、泵零件、閥零件3、汽車燃料週邊零件4、電子爐用容器(2).聚醯胺醯亞胺聚醯胺醯亞胺 (Polyamide-i

25、mide, PAI ) 聚醯胺醯亞胺聚醯胺醯亞胺 (Polyamide-imide, PAI )結構式 性質Tg點高(280290)，直鏈熱可塑性主要用於工程塑膠成型用。直鏈非熱可塑性則以溶液成型用於塗料、薄膜、纖維等。優點1、耐老化性佳2、耐蠕變性佳3、耐燃佳4、耐油、耐化學藥品性佳5、耐放射線性佳缺點不易成型，離型性亦差用途1、插座、連接器、開關類零件2、IC電路盤3、影印機、電熱器零件4、汽車排氣及渦輪機零件(3).聚對苯二甲酸環乙酯聚對苯二甲酸環乙酯(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate, PCT ) 聚對苯二甲酸環乙酯聚對苯二甲酸環乙酯

26、(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate, PCT )結構式 性質融點290，結晶體，本色為暗黃色，常加入玻纖作應用。優點1、耐熱性高2、耐化性強3、尺寸安定性高4、高機械性質缺點吸濕性高，加工前需除濕乾燥用途1、電子連接器、開關、線圈架2、汽車繼電器、連接器(4).聚醚醚酮聚醚醚酮(Polyether ether ketone, PEEK ) 聚醚醚酮聚醚醚酮(Polyether ether ketone, PEEK )結構式 性質融點高達334，Tg點143，結晶比率最高48%優點1、耐熱性、所有工程塑膠中最高2、電氣特性3、耐放射性4、耐藥品

27、性5、耐熱水性6、難燃性缺點結晶化溫度高，速度慢用途1、電線包覆2、離合器零件3、影印機零件、高溫用連接器4、可撓性印刷電路板(5).聚醚醯亞胺聚醚醯亞胺(Polyether imide, PEI ) 聚醚醯亞胺聚醚醯亞胺(Polyether imide, PEI )結構式 性質非晶性熱可塑性樹脂，Tg點217，熱變形溫度在18.6kg/cm2負荷時為200 優點1、機械強度高2、難燃性3、優越電氣特性4、耐藥品性5、成型加工特性6、耐候性缺點會被鹵素系脂肪族如次甲基氯、三氯乙烷等侵蝕用途1、汽車底套、電氣零件、熱交換零件2、各種保險絲、連接器、撓線管類3、座位托盤、安全帶扣、引擎零件4、醫療

28、儀器5、印刷電路板(6).聚醚碸聚醚碸(Polyether sulfone, PES ) 聚醚碸聚醚碸(Polyether sulfone, PES )結構式 性質非晶性，在100以上之彈性率為所有熱可塑性樹脂中最高優點1、尺寸安定性2、難燃性3、耐藥品性缺點吸濕性高用途1、電器、電子：電位計、積體電路用插座2、醫療、食品領域：X光視鏡、牙科用機器零件3、汽車領域：培林護圈(7).聚醯亞胺聚醯亞胺(Polyimide, PI ) 聚醯亞胺聚醯亞胺(Polyimide, PI )結構式 性質Tg點為250，Tm為388 , 於空氣中400及氦氣中450仍不分解優點1、耐熱性2、耐摩耗性3、耐龜裂

29、性4、耐放射線性缺點成本高用途1、多層電路基板，可撓性電路基板2、發動機絕緣線材料3、影印機分離爪、斷熱齒輪4、導彈雷達天線罩5、加熱滾筒軸承 (8).聚苯硫醚聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide, PPS ) 聚苯硫醚聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide, PPS )結構式 性質融點為285，Tg為85優點1、耐熱2、難溶解3、耐藥品性4、耐燃性缺點成形時易產生毛邊用途1、電器、電子：連接器、線圈架2、工業用品：錶殼、洗滌用工具、電腦及OA零件3、汽車領域：各種感應器、化油器、電子控制零件(9).聚碸聚碸(Polysulfone, PSF ) 聚碸聚碸(Pol

30、ysulfone, PSF )結構式 性質淡棕色透明的非晶性樹脂，Tg點為190優點1、機械強度佳2、尺寸精密度高3、電氣特性優4、符合等多種衛生規格缺點成型條件不適當時，殘留應力較大用途1、電器、電子：連接器、開關2、汽車航空機零件：汽車保險絲、特種電池箱3、精密機器零件：錶殼、時鐘內部零件4、醫療儀器：吸器、噴霧器、隱形眼鏡消毒盒12.塑膠材料的選用塑膠材料的選用選擇塑膠材料時須考慮之因素有選擇塑膠材料時須考慮之因素有-製品要求之性能 _ 製品的使用條件 _ 包括 受力情況 電能狀況 透過性 透明性 | 尺寸精度 及 外觀 等 | 製品的使用環境 _ | 包括 環境溫度 環境濕度 接觸介質

31、 |_ 及環境的光 氧 輻射等 -塑膠材料的加工性 _ 加工難易性 |_ 加工成本 |_ 加工廢料 |_ 加工精度 |_ 加工形狀 -製品的成本-塑膠材料的來源 不宜選擇塑膠材料之情形不宜選擇塑膠材料之情形-對塑膠材料之強度要求特別高-要求耐熱溫度高-要求尺寸精度高適宜選擇塑膠材料之情形適宜選擇塑膠材料之情形-要求製品質輕-要求製品比強度高-製品形狀複雜-於中低荷重下的結構製品-要求製品的耐腐蝕性好-要求具有自潤性的製品-要求製品具有防震 隔熱 隔音 之性能決定選擇塑膠材料時決定選擇塑膠材料時-製品要求之使用性能製品要求之使用性能選用塑膠材料時，須將製品之眾多性能先分為 主要性能主要性能 相關

32、性能相關性能 次要性能次要性能，其重要性依次排列如下:主要性能主要性能- 它是決定塑料製品性能的關鍵，是材料必須具備的性能相關性能相關性能- 它是為塑料製品主要性能服務的輔助性能，是材料最好有的性能次要性能次要性能- 它是與塑料製品之使用性能關係不大的性能，是材料可有可無的性能舉例說明於下(1). 用於高壓絕緣用途的塑料製品，其要求為 主要性能主要性能- 包括材料的耐電弧特性 及 介電性質 相關性能相關性能- 包括材料的體積阻抗 介電常數 介電損失 耐候性 及 耐熱性等 (2). 用於連接器用途的塑料製品，其要求為 主要性能主要性能- 包括材料的耐燃性 耐熱性 模收縮率 相關性能相關性能- 包

33、括材料的加工性 機械性質 (3). 用於塑膠齒輪用途的塑料製品，其要求為 主要性能主要性能- 包括材料的耐疲勞強度 衝擊強度 耐磨性 相關性能相關性能- 包括材料的耐熱性 磨擦性能 尺寸精度 自潤性-塑料製品的使用條件塑料製品的使用條件(1). 塑料製品的受力情況塑料製品的受力情況 常見的受力類型及對材料的性能要求如下 拉伸力拉伸力- 如繩索 拉杆等製品，要求材料的拉伸強度拉伸強度須高 壓縮力壓縮力- 如墊片 密封圈等製品，要求材料的壓縮強度壓縮強度須高 衝擊力衝擊力- 如汽車保險桿 儀表板等製品，要求材料的衝擊強度衝擊強度須高 剪切力剪切力- 如螺栓等製品，要求材料的剪切強度剪切強度須高 磨

34、擦力磨擦力- 如軸承 導軌 活塞等製品，要求材料的抗磨損性抗磨損性須高 壓壓 力力- 如碳酸類飲料瓶 上水管 煤氣管等製品，要求材料的耐爆破強度耐爆破強度須高 (2). 塑料製品的尺寸精度要求塑料製品的尺寸精度要求 塑膠材料的模收縮率越大，其相應製品的尺寸精度就越低，熱塑性塑膠材料的模收縮率一般比其他材料大，因而只能生產一般尺寸精度的製品. 結晶性塑膠材料的模收縮率較大，未添加無機填充物時約為 1 2.5 %，非結晶性塑膠材料的模收縮率比結晶性塑膠材料的模收縮率小，未添加無機填充物時約為 0.5 % 附近. 塑膠材料添加無機填充物(如玻纖 碳纖等)進行強化時，其模收縮率會大幅降低，因此，在生產

35、尺寸精度要求較高的製品時，盡可能選用無機填充物強化的塑膠材料. -塑膠結晶性的差異對性質之影響塑膠結晶性的差異對性質之影響 結晶性塑膠非結晶性塑膠 物性差異不透明或半透明透明或不透明耐化學性尺寸安定性佳模收縮率大模收縮率小耐溶劑性佳衝擊強度佳 常見塑膠種類PP HDPE LDPEPA(Nylon) POM s-PSPTFEPET PBT PCTPS HIPS PMMA EVAPC MPPOPSF PES PEI PAI PAR-塑料製品的使用環境塑料製品的使用環境(1). 環境溫度環境溫度 選用塑膠材料時，要注意環境溫度環境溫度不能超過材料的 熱變形溫度熱變形溫度(Heat Deflectio

36、n Temperature, HDT) 及 脆化溫度脆化溫度(Brittle Temperature)中之一種. 熱變形溫度熱變形溫度(Heat Deflection Temperature, HDT) 環境溫度如超過材料的熱變形溫度(HDT)，塑料製品會發生嚴重變形，因而喪失原有 之功能，因此，選用塑料時，其熱變形溫度(HDT) 一定要超過使用環境溫度. 若短時間暴露於高使用環境溫度(超過材料HDT)之情形，一般以不 超過 HDT 5 為宜. (HDT is “Heat Deflection Temperature Under Flexural Load”, described in AST

37、M D648. It measures the temperature at which a fixed deformation occurs when test specimens are subjected to an fixed set of testing condition. For example, a fixed deformation of 0.25mm under flexural load of 264psi(1.82MPa) or 66 psi(0.455MPa) are usually used.) 脆化溫度脆化溫度(Brittle Temperature) 塑料製品要

38、求衝擊強度時，脆化溫度就成為首先須考慮之因素，尤其在寒冷的冬季或 地區，由於溫度低，常造成塑料製品之衝擊強度滿足不了需要，製品變得十分脆，失 去使用價值，因此，特別要求低溫耐衝擊性時，脆化溫度成選材之主要因素. (2). 環境溼度環境溼度 環境溼度對低吸濕性塑料如 PP HDPE LDPE POM s-PS PS HIPS PMMA MPPO PSF 等之製品影響較小，但對吸濕性塑料如 PA(Nylon) PVA(Polyvinyl alcohol) 等之製品影響極大，尤其對機械性質和電絕緣性質的影響更大. (3). 光和氧之作用光和氧之作用 光和氧之存在會引起塑料製品的裂解，對於 PE PP

39、 PS ABS PA POM 及 PMMA 等易產生光、氧老化的塑膠材料，須適當加入抗氧化劑及光安定劑，以降低 光和氧之作用.提高塑膠材料耐熱性的常用方法提高塑膠材料耐熱性的常用方法-添加無機填充物添加無機填充物(如玻纖如玻纖 碳纖等碳纖等)進行強化進行強化-結晶性塑膠添加無機填充物(如玻纖 碳纖等)進行強化後，耐熱性提高幅度大，一般最高可達到三倍以上；以 30 % 玻纖強化之塑膠材料為例，其效果如下: PA6 的熱變形溫度(HDT)由 70 提高到 215 PA66 的熱變形溫度(HDT)由 71 提高到 250 PBT 的熱變形溫度(HDT)由 66 提高到 210 PP 的熱變形溫度(H

40、DT)由 102 提高到 149 -非結晶性塑膠添加無機填充物(如玻纖 碳纖等)進行強化後，耐熱性提高幅度較小；以 30 % 玻纖強化之塑膠材料為例，其效果如下: PS 的熱變形溫度(HDT)由 90 提高到 100 PC 的熱變形溫度(HDT)由 130 提高到 143 ABS 的熱變形溫度(HDT)由 80 提高到 96 耐熱性塑膠材料的選用原則耐熱性塑膠材料的選用原則 -考慮耐熱性高低 PA6/30%GF/FR Grade: HDT = 195 210 PA66/30%GF/FR Grade: HDT = 225 245 PA46/30%GF/FR Grade: HDT = 250 27

41、5 PCT/30%GF/FR Grade: HDT = 245 275 HTN/30%GF/FR Grade: HDT = 255 285 LCP/30%GF/FR Grade: HDT = 250 350 -考慮耐熱環境因素-考慮材料流動性(Curve of Viscosity vs. Shear Rate- PA66/30%GF/FR Grade )-考慮材料成本 提高塑膠材料韌性的常用方法提高塑膠材料韌性的常用方法-添加耐衝擊改質劑添加耐衝擊改質劑(彈性體彈性體)進行增韌進行增韌韌性塑膠材料的選用原則韌性塑膠材料的選用原則-考慮耐衝擊強度高低-考慮耐熱環境因素-考慮材料流動性-考慮材料成

42、本13.塑膠材料的射出成型簡介塑膠材料的射出成型簡介 (1). MG-0033N-V0 W1品名編號 MG-0033N-V0 W1 材質 尼龍66/30%玻纖防火材料 乾燥溫度()/時間(hr) 80100/34模具溫度() 6090 射膠(一)速度(%)/壓力(%) 85/80 射膠(二)速度(%)/壓力(%) 80/50 射膠(三)速度(%)/壓力(%) 65/35 保壓速度(%)/壓力(%) 25/25 噴嘴溫度() 295(290300)第一段溫度() 300(295305)第二段溫度() 295(290300)料筒溫度() 280(275285) 適用材料規格 MG-0033N-V0

43、 W1 本加工條件建議表 , 係以震雄 SM-90 射出機 , 配合 ASTM 標準試片模具為基準 , 不同之射出機或模具需略為調整。 ( )括弧值為建議加工溫度值。 (3).射出成形加工建議射出成形加工建議原 料 名 稱簡稱 噴嘴溫度第一段溫度第二段溫度下料段溫度(料筒)PolystyrenePS150-230165-230155-215145-200Styrene-AcrylonitrileSAN(AS)190-280150-230150-230150-230Acylonitrile-Butadient-StyreneABS210-230220-230210-220200-210Acryl

44、icPMMA200-250220-250210-240200-230Polyphenylen oxide (Noryl)PPO225-290245-290235-280225-270PolycarbonatePC250-320290-320270-300250-280PolysulfonePSF300-360320-360310-350300-340Polyamide-66PA-66260-295270-295270-295270-295Polyamide-6PA-6220-260230-260220-250220-240Polyamide-12PA-12195-250200-250190-2

45、40190-240Acetat resinPOM185-220185-215185-200185-200Lin. PolyesterPETP230-290240-290230-280220-270Polyethylene SoftPE185-250210-250200-240190-230Polyethylene HardPE190-300230-300220-290210-280PolypropylenePP230-300220-290210-270200-250PVC RigidPVC Rigid145-180160-180150-170140-160PVC SoftPVC Soft140

46、-200150-170140-160130-150PolyphenylenesulfidePPS310-320310-320300-310290-300Polyether sulfonePES330-370330-370310-350300-340Polyamide-imidePAI320-330340-360310-330290-300PolyetherimidePEI325-410320-405310-395310-330Polyether-ether-ketonePEEK360-400380-410370-400350-380 (4). 射出成形不良原因與解決方法射出成形不良原因與解決方

47、法 : 一般可從一般可從 射出射出 模具模具 材料材料 等三方面來探討等三方面來探討Q. 表面剝離表面剝離 A. 射出方面射出方面: 1.加熱缸溫度太低加熱缸溫度太低 2.射出速度太慢射出速度太慢 模具方面模具方面: 1.澆口太小澆口太小 2.澆口之位置及數量不當澆口之位置及數量不當 3.模具溫度太低模具溫度太低 .材料方面材料方面: 1.混入不同材料混入不同材料 Q. 表面光澤不良表面光澤不良 A. 射出方面射出方面: 1.加熱缸溫度太低加熱缸溫度太低 模具方面模具方面: 1.模具表面研磨不良模具表面研磨不良 2.模具溫度太低模具溫度太低 材料方面材料方面: 1.有吸濕性有吸濕性 2.含有揮

48、發性物質含有揮發性物質 Q. 燒焦燒焦 A. 射出方面射出方面: 1.加熱缸溫度過高加熱缸溫度過高 2.射出速度太快射出速度太快 3.射出壓力過高射出壓力過高 4.樹脂在料管內滯留間太長樹脂在料管內滯留間太長 5.背壓太高背壓太高 模具方面模具方面: 1.澆口太小澆口太小 2.排氣不佳排氣不佳 材料方面材料方面: 1.材料熱安定性不夠材料熱安定性不夠Q. 破裂破裂 A. 射出方面射出方面: 1.加熱缸溫度太低加熱缸溫度太低 2.射出壓力過高射出壓力過高 3.保壓時間太長保壓時間太長 模具方面模具方面: 1.成形品肉厚不均成形品肉厚不均 2.脫模斜度不足脫模斜度不足 3.頂出方式不當頂出方式不當

49、 4.嵌入物之關係嵌入物之關係 5.澆口太小或設計不當澆口太小或設計不當 6.模具溫度太低模具溫度太低 材料方面材料方面: 1.有吸濕性有吸濕性 Q. 氣泡氣泡 A. 射出方面射出方面: 1.射出壓力太足射出壓力太足 2.射出速度太低射出速度太低 3.射出時形成斷續射出時形成斷續 4.保壓時間不足保壓時間不足 5.加熱缸溫度太高加熱缸溫度太高 6.背壓太低背壓太低 模具方面模具方面: 1.澆口位置不當澆口位置不當 2.成形品厚度不均成形品厚度不均 3.流道太小流道太小 4.澆口太小澆口太小 5.排氣不良排氣不良 材料方面材料方面: 1.流動性不良流動性不良 2.有吸濕性有吸濕性 3.含有揮發性

50、物質含有揮發性物質Q. 黑條黑條 A. 射出方面射出方面: 1.加熱缸溫度太高加熱缸溫度太高 2.射出速度太快射出速度太快 3.背壓太高背壓太高 4.樹脂在料管內滯留時間太長樹脂在料管內滯留時間太長 材料方面材料方面: 1.材料熱安定性不良材料熱安定性不良 Q. 流痕流痕 A. 射出方面射出方面: 1.加熱缸溫度過低加熱缸溫度過低 2.射出壓力過低射出壓力過低 3.射出速度太低射出速度太低 4.模具溫度太低模具溫度太低模具方面模具方面: 1.澆口太小澆口太小 2.冷料井設計不當冷料井設計不當 3.排氣不良排氣不良 材料方面材料方面: 1.流動性不良流動性不良 2.含有揮發性物質含有揮發性物質