塑料特性.docx
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塑料特性
塑料特性2
一.ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)2
二.PS塑料(聚苯乙烯) 3
物料性能3
注塑模工艺条件3
化学和物理特性3
三.PMMA塑料(有机玻璃)(聚甲基丙烯酸甲脂) 4
物料性能4
成型性能4
四.PP塑料(聚丙烯) 4
物料性能4
化学和物理特性5
五.PE塑料(聚乙烯) 5
物料性能 5
六.聚氯乙烯PVC 7
物料性能 7
注塑模工艺条件7
化学和物理特性7
七.PA塑料(尼龙)(聚酰胺)8
物料性能8
八.PC塑料(聚碳酸脂)8
物料性能 8
化学和物理特性9
九.PSU塑料(聚砜)9
塑料特性
一.ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)
英文名称:
AcrylonitrileButadieneStyrene 比重:
1.05克/立方厘米
成型收缩率:
0.4-0.7% 成型温度:
200-240℃ 干燥条件:
80-90℃ 2小时
物料性能
1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.
2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。
适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件
传动零件和电讯零件.
成型性能
1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.
2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.
3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。
注塑模工艺条件
干燥处理:
ABS材料具有吸湿性,在加工之前进行干燥处理建议干燥条件,为80~90C下最少干燥2小时。
材料温度应保证小于0.1%。
熔化温度:
210~280C;建议温度:
245C。
模具温度:
25…70C。
模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)。
注射压力:
500~1000bar。
注射速度:
中高速度。
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。
每种单体都具有不同特性:
丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。
从形态上看,ABS是非结晶性材料。
三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。
这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。
这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。
ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
二.PS塑料(聚苯乙烯)
英文名称:
Polystyrene 比重:
1.05克/立方厘米 成型收缩率:
0.6-0.8%
成型温度:
170-250℃ 干燥条件:
---
物料性能
电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件.成型性能
1.无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力.流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型.
2.宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形.
3.可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热.
典型应用范围:
产品包装家庭用品餐具、托盘等,电气(透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等)。
注塑模工艺条件
干燥处理:
除非储存不当,通常不需要干燥处理。
如果需要干燥,建议干燥条件为80C、2~3小时。
熔化温度:
180~280C。
对于阻燃型材料其上限为250C。
模具温度:
40~50C。
注射压力:
200~600bar。
注射速度:
建议使用快速的注射速度。
流道和浇口:
可以使用所有常规类型的浇口。
化学和物理特性
大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。
PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。
它能够抵抗水、稀释的无机酸,但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀,并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。
典型的收缩率在0.4~0.7%之间。
三.PMMA塑料(有机玻璃)(聚甲基丙烯酸甲脂)
英文名称:
PolymethylMethacrylate比重:
1.18克/立方厘米
成型收缩率:
0.5-0.7% 成型温度:
160-230℃ 干燥条件:
70-90℃ 4小时
物料性能
透明性极好,强度较高,有一定的耐热耐寒性,耐腐蚀,绝缘性良好,综合性能超过聚苯乙烯,但质脆,易熔于有机溶剂,如作透光材料,其表面硬度稍低,容易擦花.适于制作透明绝缘零件和强度一般的零件.
成型性能
1.无定形料,吸湿大,需干燥,不易分解,流动性中等,易发生填充不良,粘模,收缩,熔接痕等.
2.宜高压注射,在不出现缺陷的条件下取高料温,高模温,以增加流动性,降低内应力,改善透明性及强度.模具浇注系统表面应光洁,脱模斜度大,顶出均匀.同时设排气口,以防出现起泡.
四.PP塑料(聚丙烯)
英文名称:
Polypropylene 比重:
0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:
1.0-2.5%
成型温度:
160-220℃ 干燥条件:
---
物料性能
密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆,不耐模易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件成型性能
1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解.
2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形
3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低方向方向性明显.低温高压时尤其明显,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中.
化学和物理特性
PP是一种半结晶性材料。
它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。
由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。
共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100C)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。
PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。
PP的维卡软化温度为150C。
由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
PP不存在环境应力开裂问题。
通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。
PP的流动率MFR范围在1~40。
低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。
对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。
由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。
并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。
加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。
均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。
然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。
PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。
五.PE塑料(聚乙烯)
英文名称:
Polyethylene 比重:
0.94-0.96克/立方厘米 成型收缩率:
1.5-3.6%
成型温度:
140-220℃ 干燥条件:
加工前必须干燥
物料性能
耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,辐照改性,可用玻璃纤维增强.低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨. 低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件.成型性能
1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形.
2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统.
3.加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤.
4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模.
5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂.
(1)PE-LD低密度聚乙烯
化学和物理特性PE-HD的高结晶度导致了它的高密度,抗张力强度,高温扭曲温度,粘性以及化学稳定性。
PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。
PE-HD的抗冲击强度较低。
PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。
适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。
对于密度为0.91~0.925g/cm3,我们称之为第一类型PE-HD;对于密度为0.926~0.94g/cm3,称之为第二类型PE-HD;对于密度为0.94~0.965g/cm3,称之为第三类型PE-HD。
该材料的流动特性很好,MFR为0.1到28之间。
分子量越高,PH-LD的流动特性越差,但是有更好的抗冲击强度。
PE-LD是半结晶材料,成型后收缩率较高,在1.5%到4%之间。
PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。
可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力,从而减轻开裂现象。
PE-HD当温度高于60C时很容易在烃类溶剂中溶解,但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。
(2)PE-LD低密度聚乙烯
典型应用范围:
碗,箱柜,管道联接器
注塑模工艺条件:
干燥:
一般不需要熔化温度:
180~280C模具温度:
20~40C为了实现冷却均匀以及较为经济的去热,建议冷却腔道直径至少为8mm,并且从冷却腔道到模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的1.5倍。
注射压力:
最大可到1500bar。
保压压力:
最大可到750bar。
注射速度:
建议使用快速注射速度。
流道和浇口:
可以使用各种类型的流道和浇口PE特别适合于使用热流道模具。
化学和物理特性:
商业用的PE-LD材料的密度为0.91~0.94g/cm3。
PE-LD对气体和水蒸汽具有渗透性。
PE-LD的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。
如果PE-LD的密度在0.91~0.925g/cm3之间,那么其收缩率在2%~5%之间;如果密度在0.926~0.94g/cm3之间,那么其收缩率在1.5%~4%之间。
当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。
PE-LD在室温下可以抵抗多种溶剂,但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。
同PE-HD类似,PE-LD容易发生环境应力开裂现象。
六.聚氯乙烯PVC
英文名称:
Poly(VinylChloride) 比重:
1.38克/立方厘米 成型收缩率:
0.6-1.5%
成型温度:
160-190℃ 干燥条件:
---
物料性能
力学性能,电性能优良,耐酸碱力极强,化学稳定性好,但软化点低.适于制作薄板,电线电缆绝缘层,密封件等.成型性能
1.无定形料,吸湿小,流动性差.为了提高流动性,防止发生气泡,塑料可预先干燥.模具浇注系统宜粗短,浇口截面宜大,不得有死角.模具须冷却,表面镀铬.
2.极易分解,在200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体.成型温度范围小.3.采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大,以防死角滞料.好不带镶件,如有镶件应预热.
典型应用范围:
供水管道,家用管道,房屋墙板,商用机器壳体,电子产品包装,医疗器械,食品包装等。
注塑模工艺条件
干燥处理:
通常不需要干燥处理。
熔化温度:
185~205C.模具温度:
20~50C注射压力:
可大到1500bar保压压力:
可大到1000bar注射速度:
为避免材料降解,一般要用相当地的注射速度。
流道和浇口:
所有常规的浇口都可以使用。
如果加工较小的部件,最好使用针尖型浇口或潜入式浇口;对于较厚的部件,最好使用扇形浇口。
针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm;扇形.浇口的厚度不能小于1mm。
化学和物理特性
刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。
PVC材料是一种非结晶性材料。
PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。
PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。
然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。
PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄。
特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
PVC的收缩率相当低,一般为0.2~0.6%。
七.PA塑料(尼龙)(聚酰胺)
英文名称:
Polyamide 比重:
PA6-1.14克/立方厘米 PA66-1.15克/立方厘米 PA1010-1.05克/立方厘米 成型收缩率:
PA6-0.8-2.5% PA66-1.5-2.2%
成型温度:
220-300℃ 干燥条件:
100-110℃ 12小时
物料性能
坚韧,耐磨,耐油,耐水,抗酶菌,但吸水大.尼龙6弹性好,冲击强度高,吸水较大尼龙66性能优于尼龙6,强度高,耐磨性好尼龙610与尼龙66相似,但吸水小,刚度低尼龙1010半透明,吸水小,耐寒性较好.适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,电器,仪表等零件成型性能
1.结晶料,熔点较高熔融温度范围窄,热稳定性差,料温超过300度、滞留时间超过30min即分解。
较易吸湿,需干燥,含水量不得超过0.3%.
2.流动性好,易溢料。
宜用自锁时喷嘴,并应加热。
3.成型收缩范围及收缩率大,方向性明显,易发生缩孔、变形等。
4.模温按塑件壁厚在20-90度范围内选取,注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定,成型周期按塑件壁厚选定。
树脂粘度小时,注射、冷却时间应取长,并用白油作脱模剂。
5.模具浇注系统的形式和尺寸,增大流道和浇口尺寸可减少缩水。
八.PC塑料(聚碳酸脂)
英文名称:
Polycarbonate 比重:
1.18-1.20克/立方厘米 成型收缩率:
0.5-0.8%
成型温度:
230-320℃ 干燥条件:
110-120℃ 8小时
物料性能
冲击强度高,尺寸稳定性好,无色透明,着色性好,电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好,但自润滑性差,有应力开裂倾向,高温易水解,与其它树脂相溶性差。
适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件成型性能
1.无定形料,热稳定性好,成型温度范围宽,流动性差。
吸湿小,但对水敏感,须经干燥处理。
成型收缩率小,易发生熔融开裂和应力集中,故应严格控制成型条件,塑件须经退火处理。
2.熔融温度高,粘度高,大于200g的塑件,宜用加热式的延伸喷嘴。
3.冷却速度快,模具浇注系统以粗、短为原则,宜设冷料井,浇口宜取大,模具宜加热。
4.料温过低会造成缺料,塑件无光泽,料温过高易溢边,塑件起泡。
模温低时收缩率、伸长率、抗冲击强度高,抗弯、抗压、抗张强度低。
模温超过120度时塑件冷却慢,易变形粘模
典型应用范围:
电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、电冰箱抽屉等),交通运输行业(车辆的前后灯、仪表板等)。
注塑模工艺条件:
干燥处理:
PC材料具有吸湿性,加工前的干燥很重要。
建议干燥条件为100C到200C,3~4小时。
加工前的湿度必须小于0.02%。
熔化温度:
260~340C。
模具温度:
70~120C。
注射压力:
尽可能地使用高注射压力。
注射速度:
对于较小的浇口使用低速注射,对其它类型的浇口使用高速注射。
化学和物理特性
PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。
PC的缺口伊估德冲击强度(otchedIzodimpactstregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。
PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。
在选用何种品质的PC材料时,要以产品的最终期望为基准。
如果塑件要求有较高的抗冲击性,那么就使用低流动率的PC材料;反之,可以使用高流动率的PC材料,这样可以优化注塑过程。
九.PSU塑料(聚砜)
英文名称:
Polysulfone 比重:
1.25-1.35克/立方厘米 成型收缩率:
0.5-0.7%
成型温度:
290-350℃ 干燥条件:
130-150℃ 4小时物料
性能/用途
1、聚砜为琥珀透明固体材料,硬度和冲击强度高,无毒、耐热耐寒性耐老化性好,可在-100--175度下长期使用。
耐无机酸碱盐的腐蚀,但不耐芳香烃和卤化烃。
聚芳砜硬度高,耐辐射,耐热和耐寒性好并具有自息性,可在-100-175度下长期使用。
2、通过玻璃纤维增强改性可以使材料的耐磨性大幅度提高。
3、可将聚砜与ABS、聚酰亚氨、聚醚醚酮和氟塑料等制成聚砜的改性产品,主要是提高其冲击强度和伸长率、耐溶剂性、耐环境性能、加工性能和可电镀性。
如PSF/PBT,PSF/ABS,PSF+矿物粉。
3.1、适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、仪器仪表零件及医疗器械零件,聚芳砜适于制作低温工作零件。
3.2、聚砜在电子电器工业常用于制造集成线路板、线圈管架、接触器、套架、电容薄膜、高性能碱电池外壳。
3.3、聚砜在家用电器方面用于微波烤炉设备、咖啡加热器、湿润器、吹风机、布蒸干机、饮料和食品分配器等。
也可代替有色金属用于钟表、复印机、照相机等的精密结构件。
3.4、聚砜已通过美国医药、食品领域的有关规范,可代替不锈钢制品。
由于聚砜耐蒸气、耐水解、无毒、耐高温蒸气消毒、高透明、尺寸稳定性好等特点,可用作手术工具盘、喷雾器、流体控制器、心脏阀、起博器、防毒面具、牙托等。
成型性能
1.无定形料,吸湿大,吸水率0.2%-0.4%,使用前须充分干燥,并防止再吸湿。
保证含水量在0.1%以下。
2.成型性能与PC相似,热稳定性差,360度时开始出现分解。
3.流动性差,冷却快,宜用高温高压成型。
模具应有足够的强度和刚度,设冷料井,流道应短,浇口尺寸取塑件壁厚的1/2-1/34.为减小注塑制品产生内应力,模具温度应控制在100-140度。
4.成型后可采取退火处理甘油浴退火处理,160度,1-5分钟;或采取空气浴160度,1-4小时。
退火时间取决于制品的大小和壁厚。
5.聚砜在熔融状态下接近于牛顿体,类似于聚碳酸脂,起流动性对温度比较敏感,在310度-420度内,温度每升高30度,流动性就增加1倍。
故成型时主要通过提高温度来改善加工流动性。