塑胶原料特性介绍.ppt

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1、第一章第一章塑膠原料特性介紹塑膠原料特性介紹第一章第一章 塑膠材料介紹塑膠材料介紹(一一)塑膠的定義塑膠的定義(二二)塑膠的一般特性塑膠的一般特性(三三)塑膠的來源與構造塑膠的來源與構造(四四)塑膠的分類塑膠的分類(五五)塑膠特性與官能基的關係塑膠特性與官能基的關係(六六)塑膠的受熱變化歷程塑膠的受熱變化歷程 (七七)塑膠材料的基本物性塑膠材料的基本物性 (八八)如何選擇適當的塑膠材料如何選擇適當的塑膠材料 (九九)塑膠加工的注意事項塑膠加工的注意事項(一一)塑膠的定義塑膠的定義 塑膠的定義塑膠的定義(美國塑膠工業協會美國塑膠工業協會):):主要由碳、氫、氧、主要由碳、氫、氧、氮及其他有機及無

2、機元素所構成，在成品階段為固體，氮及其他有機及無機元素所構成，在成品階段為固體，在製造過程中常是熔融狀的液體，因此可藉加熱使其在製造過程中常是熔融狀的液體，因此可藉加熱使其熔化、加壓力使其流動、冷卻使其固化，而形成各種熔化、加壓力使其流動、冷卻使其固化，而形成各種形狀。符合此敘述之材料族類中的任何一種，均可稱形狀。符合此敘述之材料族類中的任何一種，均可稱為塑膠。為塑膠。(二二)塑膠的一般特性塑膠的一般特性 優點：優點：(1)(1)重量輕重量輕塑膠的比重大約在塑膠的比重大約在0.9-20.9-2之間。之間。(2)(2)耐用性佳耐用性佳一般塑膠皆有長久的耐用性，尤其是玻璃纖維強化塑膠一般塑膠皆有長

3、久的耐用性，尤其是玻璃纖維強化塑膠(FRP)(FRP)更是更是 強韌無比。強韌無比。(3)(3)電絕緣性優異電絕緣性優異塑膠為電之不良導體。塑膠為電之不良導體。(4)(4)耐蝕性強耐蝕性強耐水、耐油、耐酸、耐化學藥品，而且不生銹。耐水、耐油、耐酸、耐化學藥品，而且不生銹。(5)(5)成形容易成形容易具有加熱軟化及易成形的性質，且成形法簡單並可做大量生產，大具有加熱軟化及易成形的性質，且成形法簡單並可做大量生產，大 部份的塑膠部份的塑膠 加工溫度約在加工溫度約在200-300 200-300 之間。之間。(6)(6)原料豐富原料豐富,價格低廉價格低廉原料取得容易，大部份的塑膠價格約在原料取得容易

4、，大部份的塑膠價格約在20-10020-100元元/KG/KG之之 內。內。(7)(7)著色容易著色容易適當加入著色劑適當加入著色劑,可改變其色澤。可改變其色澤。缺點缺點:(1)(1)耐熱性差耐熱性差大部份的塑膠耐熱溫度約在大部份的塑膠耐熱溫度約在150 150 以下。以下。(2)(2)機械強度差機械強度差承受負荷，易生變形。承受負荷，易生變形。(3)(3)低溫時易變脆性。低溫時易變脆性。(4)(4)大都為易燃物，且燃燒有毒性氣體產生。大都為易燃物，且燃燒有毒性氣體產生。(三三)塑膠的來源與構造塑膠的來源與構造石油提煉石油提煉聚合反應聚合反應添加劑添加劑成形成形單體單體聚合物聚合物塑膠原料塑膠

5、原料塑膠產品塑膠產品人工合成人工合成(1)其中聚合方式有下列兩種方式：其中聚合方式有下列兩種方式：a.一種單體聚合：一種單體聚合：PEHHHH|nC=C(C-C)nn:聚合度(一般在數百數千)|HHHHb.多種單體共聚合：如多種單體共聚合：如ABS塑膠分子的特性由重複單位(單體)所構成的長鏈狀分子每條長鏈狀分子的聚合度(長度)不一每條長鏈狀分子的質量不一以平均分子量來表示分子量的大小及分佈的寬或窄對塑料性質會有密切影響-(C2H4-C2H4-C2H4-C2H4-C2H4-.-C2H4)-n=1000分子量=28000n=900分子量=25200n=1100分子量=30800平均分子量=分子量的

6、分佈分子量分子數目(2)2)依功能區分，塑膠添加劑的種類包括依功能區分，塑膠添加劑的種類包括:a.a.安定劑安定劑避免塑膠因受光、熱、空氣、溼氣而發生變色或劣化。避免塑膠因受光、熱、空氣、溼氣而發生變色或劣化。b.b.可塑劑可塑劑增加塑膠的柔軟性增加塑膠的柔軟性(降低玻璃轉移點降低玻璃轉移點)。c.c.潤滑劑潤滑劑增加流動性，易於成形且不黏模。增加流動性，易於成形且不黏模。d.d.難燃劑難燃劑增加塑膠抵抗燃燒的能力。增加塑膠抵抗燃燒的能力。e.e.著色劑著色劑改變塑膠顏色。改變塑膠顏色。f.f.填充劑填充劑降低成本降低成本(如加碳酸鈣如加碳酸鈣)，增加物性，增加物性(如加玻纖增加機械如加玻纖增

7、加機械 強度強度)。g.g.靜電防止劑靜電防止劑避免靜電集中於表面。避免靜電集中於表面。h.h.發泡劑發泡劑產生內部氣泡，降低重量產生內部氣泡，降低重量。添加劑添加劑a.a.安定劑安定劑b.b.可塑劑可塑劑c.c.潤滑劑潤滑劑d.d.難燃劑難燃劑e.e.著色劑著色劑f.f.填充劑填充劑g.g.靜電防止劑靜電防止劑h.h.發泡劑發泡劑(四四)、塑膠的分類、塑膠的分類(1)(1)、依分子鏈構造分類：、依分子鏈構造分類：線性線性高分子高分子 分枝型高分子分枝型高分子交連或網狀型高分子交連或網狀型高分子(2)(2)依溫度效應分類：依溫度效應分類：熱塑性塑膠熱塑性塑膠加熱熔化，冷卻固化，可反覆為之。加熱

8、熔化，冷卻固化，可反覆為之。熱固性塑膠熱固性塑膠加熱一旦產生交連反應硬化後，即不再加熱一旦產生交連反應硬化後，即不再 因再度加熱而熔化。因再度加熱而熔化。(3)(3)熱塑性塑膠依冷卻時分子排列情形又可分：熱塑性塑膠依冷卻時分子排列情形又可分：結晶性塑膠結晶性塑膠大多為線型結構，冷卻時塑膠分子排列大多為線型結構，冷卻時塑膠分子排列 整齊的區域較多。整齊的區域較多。非結晶性塑膠非結晶性塑膠大多為分枝型結構，冷卻時塑膠分子大多為分枝型結構，冷卻時塑膠分子 無法排列整齊。無法排列整齊。熱塑熱固結晶性與非結晶性塑膠的分子示意圖結晶性與非結晶性塑膠的分子示意圖結晶性對塑膠之影響結晶性對塑膠之影響主要表現在

9、機械性質、光學性質及熱性質三種：主要表現在機械性質、光學性質及熱性質三種：1.1.機械性質機械性質:結晶性高的塑膠，排列規則，所以密度較高，可以承受外在的負荷較大。結晶性高的塑膠，排列規則，所以密度較高，可以承受外在的負荷較大。但是相對的在低溫下易脆、不耐衝擊，受撞擊時應力將沿晶面快速傳遞，但是相對的在低溫下易脆、不耐衝擊，受撞擊時應力將沿晶面快速傳遞，所以受力時易破裂。所以受力時易破裂。2.2.光學性質光學性質:因為結晶性高的塑膠，有結晶區和非結晶區兩種區域同時存在，所以折因為結晶性高的塑膠，有結晶區和非結晶區兩種區域同時存在，所以折射率較大，呈現不透明或半透明。反之非結晶性塑膠無結晶區，因

10、此折射率較大，呈現不透明或半透明。反之非結晶性塑膠無結晶區，因此折射率較低，可由多個方向反射到觀察者，所以透明性較高。射率較低，可由多個方向反射到觀察者，所以透明性較高。3.3.熱性質熱性質:結晶性高的塑膠在相變化時有較明顯的比容變化，因此將使其在凝固時結晶性高的塑膠在相變化時有較明顯的比容變化，因此將使其在凝固時產生較大的收縮。在熔化時必須克服結晶熱，在凝固時則有結晶熱釋出。產生較大的收縮。在熔化時必須克服結晶熱，在凝固時則有結晶熱釋出。常見的結晶性塑膠及非結晶性塑膠常見的結晶性塑膠及非結晶性塑膠結晶性塑膠結晶性塑膠非結晶性塑膠非結晶性塑膠PP聚丙烯聚丙烯HDPE高密度聚乙烯高密度聚乙烯LD

11、PE低密度聚乙烯低密度聚乙烯PA(Nylon)聚醯胺聚醯胺(尼龍尼龍)POM聚縮醛聚縮醛PET聚對苯二甲酸二乙聚對苯二甲酸二乙酯酯PBT聚對丁烯二甲酸二聚對丁烯二甲酸二乙酯乙酯PVAC聚酯酸乙烯聚酯酸乙烯PS聚苯乙烯聚苯乙烯PMMA聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸甲酯甲酯EVA乙烯乙烯-醋酸乙烯共醋酸乙烯共聚合物聚合物ABS丙烯丙烯-丁二烯丁二烯-苯苯乙烯乙烯PC聚碳酸脂聚碳酸脂(4)(4)依機械性質分類依機械性質分類泛用型塑膠泛用型塑膠 熱塑性塑膠熱塑性塑膠 PE,PP,PVC,ABS,PS PE,PP,PVC,ABS,PS 熱固性塑膠熱固性塑膠 UF UF工程型塑膠工程型塑膠 熱塑性塑膠熱塑性塑膠

12、 PA,POM,PPO,PC,PBT PA,POM,PPO,PC,PBT 熱固性塑膠熱固性塑膠 PF,EP,UP,MF PF,EP,UP,MF以拉伸應力以拉伸應力應變曲線圖分類塑膠應變曲線圖分類塑膠以拉伸應力以拉伸應力/應變曲線圖分類塑膠應變曲線圖分類塑膠類類別別拉拉伸伸彈彈性性模模數數拉拉伸伸強強度度拉拉伸伸應應變變特色特色所屬塑膠例所屬塑膠例A大大大大小小於降伏點前斷於降伏點前斷裂裂PS，壓克力，壓克力B小小小小中中軟膠凝體軟膠凝體(gel)C大大大大中中於降伏點附近於降伏點附近斷裂斷裂硬質硬質PVC，玻纖強化之，玻纖強化之PC，FRPD小小中中中中大大降伏點曲線平降伏點曲線平坦坦軟質軟質

13、PVC，LDPE，PP，ABS，HDPEE大大大大大大降伏強度大降伏強度大HIPS，Nylon，PC，POM(五五)塑膠特性與官能基的關係塑膠特性與官能基的關係主幹結構主幹結構-C-C-C-C-C-C-C-R官能基官能基(R)所屬塑膠例所屬塑膠例特性特性-H或或-CH3PP,PE易燃、親油性、絕緣性佳易燃、親油性、絕緣性佳-OH或或-OCOCH3EVA親水性、易溶於水，可作接著親水性、易溶於水，可作接著劑劑-CL或或-FPVC,PTFE難燃難燃苯環苯環PS易燃、但透明性佳易燃、但透明性佳O|主幹結構-C-C-N-C-C-C-C-則-CNO基具極性，則亦與水產生氫鍵，故吸濕性大，如PA，但其氣體

14、遮斷性佳。主幹結構-C-C-C-苯環-C-C-C-C-則剛性大，玻璃轉移點高，拉伸強度高，衝擊強度高，耐熱且難燃，如芳香族聚酯主幹結構-C-C-C-O-C-C-C-C-則分子繞性高，玻璃轉移點低(耐低溫)，如POM。|0(六六)熱塑性的塑膠受熱歷程熱塑性的塑膠受熱歷程使用範圍使用範圍加工範圍加工範圍玻璃態玻璃態(脆性脆性)橡膠態橡膠態(彈性彈性)熔融態熔融態熱劣解熱劣解玻璃轉移點玻璃轉移點熱變形溫度熱變形溫度熔點熔點熱劣解溫度熱劣解溫度(七七)塑膠材料的基本物性塑膠材料的基本物性機械性質機械性質 拉伸特性拉伸特性降伏強度降伏強度:材料抵抗拉伸的能力材料抵抗拉伸的能力 衝擊特性衝擊特性衝擊強度衝

15、擊強度:材料抵抗撞擊的能力材料抵抗撞擊的能力 壓縮特性壓縮特性壓縮強度壓縮強度:材料抵抗壓縮的能力材料抵抗壓縮的能力 硬度特性硬度特性硬度硬度:在應力集中下，材料抵抗變形的能力在應力集中下，材料抵抗變形的能力 彎曲特性彎曲特性彎曲強度彎曲強度:材料抵抗彎曲的能力材料抵抗彎曲的能力 隨時間變化的特性隨時間變化的特性 蠕變蠕變:在一定的應力作用下，應變隨時間緩慢增加在一定的應力作用下，應變隨時間緩慢增加 應力緩和應力緩和:在應變維持固定下，應力隨時間緩慢遞減在應變維持固定下，應力隨時間緩慢遞減拉伸特性拉伸特性工程應變Hencky應變應力浦松比衝擊特性衝擊特性衝擊值的計算(1)charpy以擺鎚的提

16、升角度與打擊後的最高角度，對照所附的表求出衝擊能量，再以試片的斷面積除之，即得charpy衝擊值(2)Izod打斷試片所須能量擺鎚旋轉的力距擺鎚上提角度打斷試片擺鎚上提角度擺鎚旋轉中失去的摩擦損失Izod衝擊值衝擊特性衝擊特性衝擊值隨溫度上升而增加衝擊值隨結晶度上升而下降衝擊值隨含水率上升而增加衝擊值隨曲率半徑的增加而增加壓縮特性硬度特性硬度特性彎曲特性彎曲特性彎曲強度彎曲彈性率在荷重F下的繞度mm彎曲強度及彎曲彈性率隨溫度上升而下降隨時間變化的特性隨時間變化的特性潛變與應力緩和潛變與應力緩和潛變:在一定的應力作用下，應變量會隨時間而緩慢 增加應力緩和:在維持一定的應變量下，所需應力會隨時間而

17、緩慢減小熱性質熱性質 比熱比熱材料受熱升溫快慢的性質材料受熱升溫快慢的性質 比容比容材料體積大小的性質材料體積大小的性質 熱傳導係數熱傳導係數材料傳熱快慢的性質材料傳熱快慢的性質BTU/(h F m)BTU/(h F m)熱膨脹係數熱膨脹係數材料熱脹冷縮的性質材料熱脹冷縮的性質 轉移點轉移點玻離轉移點：材料耐寒性質玻離轉移點：材料耐寒性質 相轉移點：材料熔化的溫度相轉移點：材料熔化的溫度 熱變形溫度熱變形溫度 or Vicat or Vicat軟化點軟化點材料耐熱的性質材料耐熱的性質 耐燃性耐燃性材料抵抗燃燒的性質材料抵抗燃燒的性質 比熱比容R：理想氣體常數：理想氣體常數W：氣體分子量（如：氣

18、體分子量（如C2H4=28）PP與ABS的比容性質及比熱性質的比較PPABS溫度對比容的影響影響比容的主要因素有溫度及壓力溫度愈高則比容愈大壓力愈高則比容愈小結晶性材料在結晶點有較明顯的比容降低現象熱傳導係數：單位時間所蒸發的低沸物：單位時間所蒸發的低沸物：蒸發熱（低沸物）：蒸發熱（低沸物）A：試片面積：試片面積L：厚度：厚度：試片兩端溫差：試片兩端溫差熱膨脹係數l0：在：在T0下的長度下的長度l ：在：在T 下的長度下的長度熱變形溫度熱變形溫度施加18.5kg/cm2或4.6.5kg/cm2的彎曲應力，以一定速度升高油溫(2度/分)當嬈曲量達0.26mm時的溫度稱之Vicat 軟化點施加1k

19、g或5kg的重鎚於荷重棒，以一定速度升高油溫(50度/hr)當針下端侵入試片達1mm深度時的溫度稱之耐燃性耐燃性氧氣氮氣能夠使試片燃燒的氧氣百分率稱為氧指數，用以表示試片的耐燃性，氧指數愈高表示耐燃性愈佳一些聚合物的熱變形溫度一些聚合物的熱變形溫度聚合物聚合物熱變形溫度熱變形溫度壓力壓力=264psi壓力壓力=66psiABS97(C)102PC132143Acetal110158Acrylic9299Nylon666185PE85.3Polysulfone173.8電氣性質電氣性質 介電常數介電常數材料導電難易的性質材料導電難易的性質 絕緣破壞強度絕緣破壞強度材料抵抗導電的性質材料抵抗導電的

20、性質化學性質化學性質 耐藥品性耐藥品性材料抵抗酸鹼的性質材料抵抗酸鹼的性質 吸濕性吸濕性材料吸水難易的性質材料吸水難易的性質 耐候性質耐候性質材料抵抗環境條件的影響材料抵抗環境條件的影響 如溫度、濕如溫度、濕 度、紫外線、臭氧等度、紫外線、臭氧等成形性質成形性質流動性：流動性：MIMI值、流動長、黏度值、流動長、黏度尺寸性質尺寸性質成形收縮率：材料由熔融態凝固時的尺寸成形收縮率：材料由熔融態凝固時的尺寸 變化程度變化程度 各種塑膠材料的流動長各種塑膠材料的流動長/肉厚肉厚(L/t)(L/t)塑膠塑膠射出壓力射出壓力kg/cm2L/t塑膠塑膠射出壓力射出壓力kg/cm2L/t聚乙烯聚乙烯1500

21、280-250聚苯乙烯聚苯乙烯900300-260聚乙烯聚乙烯60014-100硬質硬質PVC1300170-130聚丙烯聚丙烯1200280硬質硬質PVC900140-100聚丙烯聚丙烯700240-200硬質硬質PVC700110-70聚苯乙烯聚苯乙烯900300-280軟質軟質PVC900280-200聚醯胺聚醯胺900360-200軟質軟質PVC700240-160聚縮醛聚縮醛1000210-110聚碳酸酯聚碳酸酯1300180-120聚碳酸酯聚碳酸酯900130-90塑膠的黏度塑膠的黏度由於塑膠分子是互相糾纏的狀態，當塑膠分子流動時，由於塑膠分子是互相糾纏的狀態，當塑膠分子流動時，流

22、速快慢會影響其糾纏的程度，慢速流動其糾纏的程流速快慢會影響其糾纏的程度，慢速流動其糾纏的程度較大，速流快則其糾纏的程度將逐漸鬆開。度較大，速流快則其糾纏的程度將逐漸鬆開。糾纏的程度可視為塑膠熔融狀態的黏度，此物理量可糾纏的程度可視為塑膠熔融狀態的黏度，此物理量可由由 剪切率及剪應力來定義。剪切率及剪應力來定義。對大部份熔融高分子而言，黏度為剪切率及溫度的函對大部份熔融高分子而言，黏度為剪切率及溫度的函數，隨著剪切率增加及溫度升高，黏度會下降。數，隨著剪切率增加及溫度升高，黏度會下降。黏度主要分為剪切黏度黏度主要分為剪切黏度(shear viscosity)(shear viscosity)及延

23、伸黏及延伸黏度度(elongation viscosity)(elongation viscosity)。塑膠的成形特性黏度由於塑膠分子是互相糾纏的狀態，當塑膠分子流動時，流速快慢會影響其糾纏的程度，慢速流動其糾纏的程度較大(此時黏度高)，速流快則其糾纏的程度將逐漸鬆開(此時黏度低)糾纏的程度可視為塑膠熔融狀態的黏度，此物理量可由剪切率及剪應力來定義對大部份熔融高分子而言，黏度為剪切率及溫度的函數，且受分子量大小及分佈所影響。塑膠黏度的定義.黏度特性shear thinning黏度曲線的數學模式黏度測定毛細管流變儀PL2 RSR range:10-1-103Prcessing SR range

24、:Extrusion:100-103Injection molding:101-104影響黏度的因素影響黏度的主要影響黏度的主要因素有溫度及剪因素有溫度及剪切率切率溫度愈高則黏度溫度愈高則黏度愈低愈低剪切率愈高則黏剪切率愈高則黏度愈低度愈低影響黏度的因素分子量大小MeLog Slope 1Slope 3.4 0=k1*MW3.4 MW MeLog M 0=k1*MW MW Me影響黏度的因素分子量分佈Log Narrow MWDBroad MWDLog 不同塑料的黏度曲線不同塑料的黏度曲線溫度對黏度曲線的影響隨塑料不同而異雙成份混合物的黏度熔融指數（）在一定荷重及溫度下，10分鐘所流出的熔膠克

25、數常用塑料的成形收縮率常用塑料的成形收縮率塑膠材料塑膠材料填加劑填加劑成形收縮率成形收縮率(%)塑膠材料塑膠材料填加劑填加劑成形收縮率成形收縮率(%)熱固性塑料熱固性塑料壓克力壓克力0.2-0.8酚樹脂酚樹脂木粉木粉0.4-0.9PVC(硬質硬質)0.1-0.4酚樹脂酚樹脂玻璃纖維玻璃纖維0.1-0.4PVC(軟質軟質)0.1-0.5尿素樹脂尿素樹脂纖維素纖維素0.6-1.5醋酸纖維素醋酸纖維素0.3-0.7環氧樹脂環氧樹脂玻璃纖維玻璃纖維0.1-0.5熱塑性塑料熱塑性塑料(結晶結晶)聚酯聚酯玻璃纖維玻璃纖維0.2-1.2PE(低密度低密度)1.0-5.0熱塑性塑料熱塑性塑料(非結晶非結晶)P

26、E(高密度高密度)2.0-5.0PS(一般用一般用)0.2-0.6耐隆耐隆(6)0.9PS(耐衝擊用耐衝擊用)0.2-0.6耐隆耐隆(6/6)1.5PS20-30%玻纖玻纖0.1-0.3耐隆耐隆30%玻纖玻纖0.1-0.5AS樹脂樹脂0.2-0.5聚縮醛聚縮醛2.5ABS樹脂樹脂(耐衝擊耐衝擊用用)0.3-0.8聚縮醛聚縮醛20%玻纖玻纖1.4-2.8ABS樹脂樹脂20-40%玻纖玻纖0.1-0.2塑膠材料的基本物性塑膠材料的基本物性 高高低低降伏強度降伏強度性質強，可抵抗較大的拉力而不會永久變形性質強，可抵抗較大的拉力而不會永久變形性質弱，受拉力易生永久變形性質弱，受拉力易生永久變形壓縮強度

27、壓縮強度性質堅硬，可抵抗較大的壓力而不破裂性質堅硬，可抵抗較大的壓力而不破裂性質軟，亦受壓力而產生破裂性質軟，亦受壓力而產生破裂衝擊強度衝擊強度韌性大，不易被撞斷韌性大，不易被撞斷質地硬脆，易被撞斷質地硬脆，易被撞斷硬度硬度表面性質堅硬，可抵抗較大的壓力而不凹陷表面性質堅硬，可抵抗較大的壓力而不凹陷表面性質軟，亦受壓力而產生凹陷表面性質軟，亦受壓力而產生凹陷彎曲強度彎曲強度不易彎曲變形不易彎曲變形受力易生彎曲受力易生彎曲比熱比熱升溫慢且需要較多的能量升溫慢且需要較多的能量升溫快且需要能量較少升溫快且需要能量較少比容比容質地較鬆質地較鬆(密度低密度低)質地較緻密質地較緻密(密度高密度高)熱傳導係

28、數熱傳導係數傳熱快，熱阻小傳熱快，熱阻小傳熱慢，熱阻大傳熱慢，熱阻大熱膨脹係數熱膨脹係數熱膨脹時尺寸變化大熱膨脹時尺寸變化大熱膨脹時尺寸變化小熱膨脹時尺寸變化小玻離轉移點玻離轉移點抗寒性差抗寒性差抗寒性優抗寒性優相轉移點相轉移點熔化溫度高熔化溫度高溫度低即會熔化溫度低即會熔化熱變形溫度熱變形溫度耐熱性佳，高溫仍可維持其機械強度耐熱性佳，高溫仍可維持其機械強度耐熱性差耐熱性差耐燃性耐燃性不易燃燒不易燃燒易燃燒易燃燒介電常數介電常數絕緣性佳絕緣性佳絕緣性差絕緣性差絕緣破壞強度絕緣破壞強度抵抗高電壓能力強抵抗高電壓能力強抵抗高電壓能力差抵抗高電壓能力差吸濕性吸濕性易吸收水份易吸收水份不吸收水份不吸收

29、水份MI值值流動性佳流動性佳流動性差流動性差流動長流動長流動性佳流動性佳流動性差流動性差黏度黏度流動性差流動性差流動性佳流動性佳成形收縮率成形收縮率相轉移時尺寸變化大相轉移時尺寸變化大相轉移時尺寸變化較穩定相轉移時尺寸變化較穩定(八八)如何選擇適當的塑膠材料如何選擇適當的塑膠材料 一般應考慮：一般應考慮：1.1.產品本身的機能要求產品本身的機能要求 2.2.塑料的成本塑料的成本 3.3.塑料成形的難易程度塑料成形的難易程度 實例一實例一 機車引擎蓋內的滾子，其構造如圖機車引擎蓋內的滾子，其構造如圖 ，在行車過程中，在行車過程中滾子與鋁合金製的上下蓋不斷有滑行磨擦，因此塑材滾子與鋁合金製的上下蓋

30、不斷有滑行磨擦，因此塑材的耐磨性是一重要性質，而塑膠一般熱傳導性差，因的耐磨性是一重要性質，而塑膠一般熱傳導性差，因此磨擦生熱易累積在磨擦面附近，導至此區域局部高此磨擦生熱易累積在磨擦面附近，導至此區域局部高溫。若塑膠耐熱性不夠則易變軟，此將導致磨擦係數溫。若塑膠耐熱性不夠則易變軟，此將導致磨擦係數急劇升高，因此造成加速磨耗，因此塑膠耐熱性是第急劇升高，因此造成加速磨耗，因此塑膠耐熱性是第二個被考慮的重點。滾子本身尺寸精度必須穩定才能二個被考慮的重點。滾子本身尺寸精度必須穩定才能使受力均勻，因此尺寸精度的要求是第三個被考慮的使受力均勻，因此尺寸精度的要求是第三個被考慮的重點。依此要求大致可挑選

31、出重點。依此要求大致可挑選出PA,POM,PTFEPA,POM,PTFE等材料等材料。表表 5 PA,POM,PTFE 5 PA,POM,PTFE等材料性能比較表等材料性能比較表PAPOMPTFE負載繞曲溫度負載繞曲溫度(C)160124121Taber磨耗量磨耗量(mg)7180.9成形收縮率成形收縮率(%)1.22.51.2吸水率吸水率40.20.01成形溫度成形溫度(C)280195360磨擦面圖圖11滾子作動示意圖滾子作動示意圖(九九)塑膠加工的注意事項塑膠加工的注意事項加工溫度加工溫度:每種塑料有其適當的加工溫度，溫度太低則流動困難，每種塑料有其適當的加工溫度，溫度太低則流動困難，溫

32、度太高則可能造成熱劣解溫度太高則可能造成熱劣解流動速度流動速度:流動時會因速度梯度而產生剪切率，剪切率太低則靠近流動時會因速度梯度而產生剪切率，剪切率太低則靠近模壁附近的塑料易造成滯流，剪切率太高則會造成剪切應力的增模壁附近的塑料易造成滯流，剪切率太高則會造成剪切應力的增加，將使分子過度拉伸甚至被扯斷或產生過度摩擦熱加，將使分子過度拉伸甚至被扯斷或產生過度摩擦熱(黏滯熱效應黏滯熱效應)而造成塑料的熱劣解而造成塑料的熱劣解體積收縮體積收縮:在相變化產生的比容變化，將使塑料產生體積的改變在相變化產生的比容變化，將使塑料產生體積的改變冷卻速率冷卻速率:塑料冷卻應有適當的模溫，低模溫雖可縮短成形週期，

33、塑料冷卻應有適當的模溫，低模溫雖可縮短成形週期，但過冷卻太快將降低結晶程度，且易產生應力殘留但過冷卻太快將降低結晶程度，且易產生應力殘留應力殘留應力殘留:流動時的分子拉伸，保壓時的壓力過剩，冷卻時因冷流動時的分子拉伸，保壓時的壓力過剩，冷卻時因冷卻不均所造成的熱應力卻不均所造成的熱應力頂出溫度頂出溫度:每種塑料有其適當的頂出溫度，頂出溫度是指其肉厚中每種塑料有其適當的頂出溫度，頂出溫度是指其肉厚中心溫度必須冷卻到使塑料具有足夠的剛性心溫度必須冷卻到使塑料具有足夠的剛性 ，才不會在頂出時造成，才不會在頂出時造成變形或頂白，一般在塑料的熱變形溫度以下約變形或頂白，一般在塑料的熱變形溫度以下約10201020 操作條件操作條件材料材料廠牌廠牌頂出溫頂出溫度度加工溫度加工溫度模具溫度模具溫度最大剪切應最大剪切應力力(Mpa)最大剪切率最大剪切率(1/s)PPBASF9520028020800.2624000PVC台塑台塑7516022020700.232000ABS奇美奇美8820028025800.2812000PMMABASF8524028035800.4121000PA-6BASF133230300701100.31100000PCBASF126271293871210.540000