POLYMER TECHNOLOGY APPLICATION CENTER (PTAC)
常用塑膠材料及基本性能
塑發室/羅代應 2003/4/26
POLYMER TECHNOLOGY APPLICATION CENTER (PTAC)
內容大綱
(一)高分子及塑膠基本概念
(二)外殼常用塑膠材料簡介 (三)塑膠材料檢測測試簡介
(3)成形品問題解決與技術服務
POLYMER TECHNOLOGY APPLICATION CENTER (PTAC)
功能(1) —材料檢驗分析
• 新試料檢驗評估 • 材料標準之建立及塑料廠之認可 • 工程塑膠進料檢驗(IQC)
• 各塑料廠品質鑑定
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料管中原先使用之材料，於洗車清機過中，未完全 被置換出，導致現行使用作業溫度較高之材料時， 因料管溫度上升，而使殘存於料管之原料（防火 劑、添加劑等），無法承受此一溫度，而受熱裂 解，此種情況通常發生於噴嘴處。
黑點可能產生原因(II)
料管中，長時間生產不同之原料，因溫度高低變 化，所產生之氧化與裂解；與各原料對金屬表面間 之附著力亦不同等相關因素，日積月累，導致料管 中之螺桿表面，管壁，噴嘴等處，逐漸形成碳化 層，遇到黏性較高之材料時，即被分離，逐步帶出。 螺桿與管壁等部份，若有傷痕或缺口，將更容易讓 熔點材料滯留。而停開機頻繁時，都將使上述問題
• 長鏈大分子結構
无定型 结晶性
3.材料分類
材料 塑料
热固性 工程
(高分子)
热塑性 通用
无定型
PC MPPO PEI
结晶性
PPS PBT PET POM PA
无定型
PMMA PS PVC ABS
结晶性
PE PP
工程塑膠特性
優點 耐化學藥品性 耐熱性 流動性 耐衝擊性 大多數具透明性 尺寸安定 缺點 結晶收縮翹曲 吸水性 耐衝擊性 耐化學藥品性 耐熱性 流動性
透明材料
•
• • • • • PC PMMA ABS PS COC 穿透率 88% 92% 89% 91% 91%
ABS 工程塑膠
ABS樹脂為丙烯睛.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,具有優異的綜合性能. 結構: ----A-A-B-B-B-S-S-S---A----代表丙烯睛 剛性.硬度.耐油性.著色性. B----代表丁二烯 韌性.耐低溫性,電鍍性 S----代表苯乙烯 剛性.硬度.光澤性及良好的加工流動性
耐熱性
HDT: 注意要點: HIPS<ABS<PC/ABS<PC 烤漆 環境溫度高低性
塑膠原料選擇要點II
耐 化 學 試 劑 耐 溶 劑 性 溶 劑: 酒精 丙酮 天那水
注意事項: 耐燃等級 UL94:
烤漆, 電鍍 (開裂)
尺寸 及 HB V-2 V-1 V0 產品最薄外厚度及耐燃要求
注意要點:
更加嚴重。
黑點可能產生原因(III)
– – – – – – – 原料的輸送或暫存區域受到污染。 其中常見之疏忽有下列四項： 1﹑中央供料系統之料筒 2﹑直接立於成形機台上之料筒 3﹑現行作業人員更換原料時，僅以空 氣噴槍（AIR）噴離殘存料屑 4﹑粉碎料之粉屑，易帶靜電，吸附空 氣中之灰塵，且耐熱性較差。
電腦外殼烤漆和塑膠外殼色彩品 管檢驗 產品外觀色彩以電腦配色與對色
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曲型色差測試報告
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* 物理作用
1)藉冷卻效果:耐燃劑釋出低溫物質來冷卻,使溫度低於燃點而無 法燃燒. 2)藉形成保護膜:促使或本身形成一固態或氣態層來阻止氣體釋出, 隔絕氧氣及熱傳導. 3)藉稀釋作用:耐燃劑燃燒後產生中性氣體,沖淡氧氣,使之低於最 低含氧量.
* 化學作用
1)氣相反應自由基被耐燃劑所終止,放熱過程停止,系統冷卻,可燃氣 體供應減少,從而完全抑制燃燒. 2)固相反應有兩種形式之作用發生 2-1)耐燃劑加速高分子之崩潰,而造成聚合物顯著的流動,從火 焰的影響帶移去,以阻止繼續燃燒. 2-2)耐燃劑經由脫水作用,而在高分子表面形成一氧化碳層,以隔 絕氧氣及熱傳導.
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基本性質(1) —比重天平
功能
測試產品比重及重量
阿基米德浮力原理
浮力＝排開同體積之液體 ＝空氣中的重－液體中的重 比重＝空氣中的重／排開同體積 之水重
比重與價格
產品按體積計價,原料以重量計價
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功能(3) —成形品問題解決 與技術服務
• 塑料問題諮詢
最佳干燥溫度時間,合理模溫,最佳冷卻時間等
• 客戶段製程建議與改善
SMT溫度,后處理溫度
• 成形品及生產製程問題解決
應力開裂,烤漆變形等
• 教育訓練
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(三)塑發室儀器簡介
功能(2) —材料及應用研究
• 競爭產品研判
• 材料選擇 1)新 產 品 開 發 2)舊 產 品 改 用 新 材 料 • 材料應用發展 1)新 產 品 開 發 試 料 與 成 品 試 模 2)新 次 料 專 案 • 工程資料庫之建立
• 材 料 配 方 研 發：競 爭 力 與 量 身 定 做
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塑膠原料選擇要點III
環保因素 (Environment protection concern): •非鹵素系耐燃劑 (Non-Halogen Flame Retardants) •環保團體的要求 (Requests by Environmentalist)
•安規考量(UL Safety concern) •客戶指定 (Designated by customers) 塑料成本考量(material costs)
黑點可能產生原因(VI)
原料本身及帶黑點，且此黑點之比 例，超過客戶入料檢驗之容許範圍或 成品之允收標準。 原料本身耐熱性不足，倒置在料管 中，無法承受射出時之實際作業溫度， 原料（防火劑、耐燃劑）受熱裂解。
塑膠UL規範及測試
一. UL Card 範例
二.耐燃劑作用機理
基本性質(4) —真空烘箱
功能
真空加熱乾燥 恆溫控制
用途
工程塑膠粒加工
前乾燥 非移形測試
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基本性質(6)—色差分光儀
功能
讀取成品色彩學數據 明暗度 △E , CIE L, a, b值
用途
結晶性
非結晶性
(二)外殼常用塑膠材料簡介
面板與塑料之關係
高剛性-保護機械內部零件
重量輕-為求輕便性，輕量化為其要求
耐衝擊性-外觀件著重此特性
耐燃性-符合 UL 安規即可 低價趨勢-ABS、HIPS、PVC
常 用 面 板 材 料
• HIPS • PVC • ABS • PC/ABS • PC • PMMA BASF DOW GEON GE BAYER GE BAYER GE DOW PLEXGLAS
ABS 工程塑膠
綜合性能:
力學性能: 綜合性能較優,優于HIPS,低于PC/ABS HDT: 85-110OC (1.81MPa)
模 收 縮 :0.5-0.8% 耐候性 :較差,對紫外線較敏感
電鍍性
:電鍍性好,且具有專用電鍍級
ABS 工程塑膠
應用 : 電腦外殼: 顯示器塑件殼 機箱外殼
消費性電子: 列印機外殼
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(一) 塑發室功能簡介
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塑發室功能簡介
(Polymer Technology Application Center)
(1)材料檢驗分析 (2)材料及應用研究
•產品設計(Product design) •機械強度(mechanical strength)
塑料性能 (Properties of materials): •剛性(Flexure Strength) •耐衝擊性(Toughness) •抗紫外線性(耐變色性) (Weatherability)
黑點可能產生原因(I)
PC工程塑膠
• PC 聚碳酸酯(非結晶聚酯) Polycarbonate • GE 、DOW 、 BAYER、帝人、出光
CH3 [ C CH3 O
O
C
O ]n
PC工程塑膠特性
耐衝擊性極佳
透光率高(88%)
成品收縮率低，尺寸安定性高
易生殘留應力
高吸溼性，低流動
耐磨耗性差
PC工程塑膠應用
電腦外殼:
透明PC 冰色PC
光碟片:
PMMA塑膠特性與應用
手機鏡片
特性: 折射較小 1.49 透光率 硬 度 應用: 燈具, 照明器材,儀表盤 92% 遠大于PC
光學器皿
光學玻璃, 鏡 片
塑膠原料選擇要點I
機械力學要求 力學強度: 沖擊強度: 注意事項: HIPS<ABS<PC/ABS<PC HIPS<ABS<PC/ABS<PC 卡鉤 螺柱 熱熔柱等
