塑料的材料性能.docx

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塑料的材料性能

收缩性:

1.收缩形式：

线性尺寸收缩—热胀冷缩、弹性回复，塑件变形后收缩—剩余应力作用

热处理收缩：

2.影响因素：

a〕塑料品种：

尼龙＞PP＞低压PE＞聚甲醛POM〔较大收缩率〕

ABS〔0.3-0.8〕PU〔聚氨酯〕，POM〔聚甲醛〕，PE〔聚乙烯〕，PVC〔聚氯乙烯〕，RPVC〔硬聚氯乙烯，0.6-1.5,半硬PVC〔15-2.0,ASA，

PA〔尼龙〕，PC〔聚碳酸酯0.5-0.8〕，PS聚苯乙烯0.5-0.8,有机玻璃〔0.5-0.9〕

b〕塑件特征：

形状与复杂，尺寸越小，壁厚越薄，嵌件越多，型孔越多，那么收缩率愈小。

c〕模具结构、成型工艺参数等

流动性：

1.实质是分子间的相互滑移。

2.塑料的流动性差时，不易充满型腔而缺料；流动性假设是太好，容易产生流涎，在分型面、推杆处产生飞边和毛刺。

3.结晶型塑料，加工温度高于其熔点时，流动性较好，而无定型材料流动性差，但是不是绝对的。

流动性较好：

PE，PP，PS,碳酸纤维

流动性中等：

改性PS,ABS,有机玻璃，聚甲醛，氯化聚醚

流动性较差：

聚碳酸酯，硬聚氯乙烯，聚苯醚，氟塑料

其他性能：

结晶性、热敏性、水敏性、吸湿性、挥发含量、应力敏感性、相容性、

硬化特性、比体积/压缩比〔表示塑料松散程度〕

PP〔聚丙烯〕

性能：

1.线性结构结晶型，使用温度10-120C

2.化学稳定性较好，耐寒性差〔低温冲击强度低〕，光氧作用下易老

化

3.成型收缩率大，成型性能较好，易产生变形等缺陷

近年来，由于PP的改性及生产工艺的进步，大有代替ABS和PVC的趋势。

注释：

改性PP,流动性好、性能高，在车身塑料中运用最多，到达

50%以上，运用包括仪表板、门内饰、装饰面板等大型内饰件，以及保险杠、水箱面罩、挡泥板、外装部件等。

PE〔聚乙烯〕性能：

1.线性结构结晶性，使用温度小于80C

2.化学稳定性较好，不耐强氧化剂，耐水性好，质软、力学性能差，外表硬度低

3.成型性能较好，可不预热

4.PE在受热和光照条件下会氧降解，致使塑件脆化；PE上不能嵌入金属手柄，否那么会脱落；遇洗涤液会产生应力裂纹

PVC〔聚氯乙烯〕

性能：

1.线性结构无定型，使用温度-15-55C

2.不耐强酸强碱，能溶于甲苯等，性能主要取决于配方

3.成型性能差，加工温度范围较窄，热成型之前有捏合工序

4.80C以上，硬质PVC制品会软化变形

PA〔尼龙〕

性能：

1.线性结构结晶型，使用温度小于60C〔尼龙6〕

2.化学稳定性较好，不耐强酸和氧化剂抗拉强度、硬度、耐磨性、自润滑性突出，吸水性强

3.熔点高、熔融温度范围较窄、成型前需枯燥、要防止流涎和溢料、

制品易变行

ABS

性能：

1.线性结构结晶型，使用温度小于70C

2.化学稳定性较好，机械强度好，有一定耐磨性、耐热较差、吸水

性较大

3.成型性能很好、成型前需枯燥

注释：

ABS品种多，外表处理效果好，价格低。

但是其耐气候性差，

目前商用车中已使用高耐候的ASE、ASA材料作为ABS的补充。

当

产品需要外表处理时，采用ABS；不需要时，使用ASA、ASE等。

PS〔聚苯乙烯〕

性能：

1.线性结构非结晶型，使用温度-30-80C

2.化学稳定性较好，对氧化剂、苯等抗力较差

3.透明性较好〔仅次于PMMA〕、电性能好、力学性能一般、抗拉抗弯强度高、耐磨性差、质脆、抗冲击性能差

4.成型性能很好、要防止淌料、易产生内应力、易开裂、不宜设计

嵌件

5.较大膨胀系数，有蠕变和热变形

PC〔聚碳酸酯〕

性能：

1.线性结构非结晶型，使用温度小于130C，耐寒性好，脆化温度

-100C

2.有一定化学稳定性、不耐碱、酯等

3.透光率较高、介电性能好、吸水性小、力学性能好、抗冲击蠕变性能突出、耐磨性较差

4.熔融温度高、粘度大，成型前需枯燥；粘度对温度敏感、需后处理

POM〔聚甲醛〕

性能：

1.线性结构结晶型，使用温度小于100C

2.化学稳定性较好、不耐强酸

3.综合力学性能突出，比强度比刚度接近金属

4.成型收缩率大、流动性好、熔融凝固速度快，注射时速度要快，压力不能高，热稳定性差

PPO〔聚苯醚〕

性能：

1.化学稳定性好，蠕变性好，耐老化，不易燃烧，耐水性好；介电

性能居塑料首位，耐磨耐污染

2.流动性差、成型加工困难、价格偏贵，制品易应力开裂，冲击强

度不稳定

PBT〔塑胶材料〕

性能：

1.线性结构结晶型

2•强度高、耐疲劳、蠕变小，耐热老化、无应力开裂，遇水易分解，绝缘性能优良

3.结晶速度快，流动性好，模具温度不必太高

〔外装零件：

转角格栅、发动机放热孔罩；内饰件：

内镜撑条、刮水器支架、控制阀；电器件：

点火线圈绞管，电器连接器；匚〕现状：

PBT应用数目不急PA、POM、聚碳，但是随着低翘曲性PBT的出现，今后必将在汽车零部件上得到更多运用。

PU〔聚氨酯〕一泡沫塑料

性能：

1.压缩变形能力和回弹性好

2.质量轻、强度高、导热系数低、耐油耐寒、防振隔声

3.假设超细纤维后，PU韧性和透气性、耐磨性能得到进一步加强

〔PU泡沫塑料，一般运用于制造汽车坐垫、仪表板、扶手、头枕。

其缓冲材料大局部使用半硬质PU塑料制品〕

SMC〔片状模塑料〕一热玻纤增强材料

性能：

1.高温一次模压成型，机械强度高，材料轻，耐电弧，阻燃、密封性能好，吸水性低，公差稳定翘曲性小

2.综合性能远超过其它材料，可在线喷漆。

注释：

其他热玻纤增强材料，也由于强度高，实际应用广

PMMA〔有机玻璃〕

性能：

1.无定型聚合物，透明度高，常以板材供给

2.抗冲耐振，具有良好的电绝缘性、染色性和二次加工性能

3.流动性中等，由于PMMA的脆性，它不能承受高的应力，在钻孔时易开裂，外表硬度差，易被硬物擦伤起划痕，易产生环境应力

仪表板：

硬质仪表板：

PP,PPO，增强ABS，超耐热ABS禾口ABS/PC

软质仪表板：

ABS,改性PVC片材经真空吸塑成型之后，放入模具中，再注射PU

发泡。

由于半硬质PU泡沫的开孔性,因此它具有良好的回弹特性,能吸收

50%-70%的冲击能量，平安性高，耐寒耐热，巩固耐用

欧洲仪表板以ABS/PC以及增强PP为主；

美国仪表板以苯乙烯/SMA，这种材料价格低，耐热耐冲击，具有良好综合性能。

日本仪表板曾用过ABS、增强PP材料，目前已玻纤增强的SAN为主，也采用耐热较好的改性PPE〔聚苯醚树脂〕

方向盘：

半硬质PU泡沫塑料，转向盘包覆物PP、PU、PVC、ABS等树脂。

从轻量化考虑，有用玻纤增强PA代替铁芯的趋势。

座椅：

骨架局部：

金属材料

发泡：

PU

外观包覆：

真皮、人造革、纤维植物

门饰板：

门内板&前内护板多采用复合板材，经真空吸塑成型。

美国：

门饰板多采用APS、PP注塑成型

欧洲：

增强PP,再填充PU,在包PVC表皮。

表皮也有使用织物的趋向。

日本：

开始使用一种热塑性弹性体与PP泡沫板相结合的结构，开发

出了一种冲压成型、连续生产全PP车门内饰板技术。

顶内饰：

成型型、吊装型、黏贴型

今年来大多采用成型型顶饰内衬导结构一体成型。

基材一般用：

再生棉、玻纤、聚苯乙烯〔PS泡沫板。

填充材料：

PU、聚烯烃树脂

表皮：

PVC片材，逐年增加织物使用。

吊装型衬层，使用铁丝网吊起来的一种结构

表皮：

PVC片、PVC人造革、织物

为了隔声隔热，要将绝缘材料房贷顶板和衬层之间

黏贴型衬层，将填充材料和表皮热压成型后，直接贴到顶饰上填充材料：

PU、PVC发聚体

表皮：

PVC片材、织物

内饰塑料开展趋势：

开发复合材料，以PP为主，向平安性方向开展，材料通用性，内饰空间的环境保护，低本钱。

塑料件的壁厚:

塑件的壁厚对其质量有很大影响，壁厚过小难以满足使用强度和刚度的要求，对于大型复杂件难以充满型腔；壁厚太大，不但浪费材料，而且在塑件内部易产生气泡，外部易产生凹陷等缺陷，同时还会增加冷却时间。

设计原那么：

薄壁化、壁厚均匀一致性

塑件壁厚：

1-6mm,最大可达8mm。

通常壁厚值为1.8-3mmo精密型

塑件的壁厚可不受上诉范围限制。

常用热塑性塑件推荐壁厚

塑件材料

最小壁厚

小型塑件

中型塑件

大型塑件

PA

0.45

0.75

1.60

2.40-3.20

PE

0.60

1.25

1.60

2.40-3.20

PS

0.75

1.25

1.60

3.20-5.40

有机玻璃

〔372〕

0.80

1.50

2.20

4.00-6.50

POM

0.80

1.40

1.60

3.20-5.40

PP

0.85

1.45

1.75

2.40-3.20

PC

0.95

1.80

2.30

3.00-4.50

RPVC

1.15

1.60

1.80

3.20-5.80

常用热固性塑件壁厚

塑件材料

塑件高度

<50

50~100

>100

粉状填料的酚醛塑料

0.7-2.0

2.0-3.0

5.0-6.5

纤维状填料的酚醛塑料

1.5-2.0

2.5-3.5

6.0-8.0

氨基塑料

1.0

1.3-2.0

3.0-4.0

聚酯玻纤填料的塑料

1.0-2.0

243.2

>4.8

聚酯无机物填料的塑料

1.0-2.0

3.2-4.8

>4.8

同一塑件壁厚尽量一致，如果不一致，可采取壁厚改善措施。

在改善塑件壁厚时，要考虑以下几点：

1.应满足塑件在装配、运输以及使用强度要求

2.充分考虑在成型过程中塑料的流动性，保证薄壁和棱边局部也能充满

3.塑件能承受足够的脱模力，不至于塑件脱模时损坏塑件

内饰塑料件设计经验壁厚，一般取：

2.5mm3mm

加强筋的设计:

魅Innrn

筋的两边要有

0.5°的拔模角

2.凸台（BOSS）

2-1.—般设计.

・HOLE加强.

•长且薄的凸台，为加强强度，并陆止应力集中，要逅加匍沫加强

D=2d

H=2.5dt=0.8T

3.IS（RIB）

3-1.功能

防止收缩从加强强度,

3-2.一般设计.

尽可能环要披宽度较宽的筋而放宽度较窄的筋

H=3T

T>3,t

T<3,ta二05。

R>0.25

5-1・一般性设计

4.HOLE

4-1.一般性设计

孔末端与孔末端的距离要左直径距房以上.

HOLE末端与产品末端间的距离要在孔直径2倍以上

HOLE末端至侧面FLANGE的亞坯，要到达孔直径以上.

•A二DIAMETER

•B>A心A

•D>2A

原那么上避开0液斜角及Minus倾斜角.

1H>50,S/H=

1/30~1/50

2,H<100,S/H=

1/20010

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7.SNAPFIT

6T・一瑕性设计

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