一、常用塑料基础知识
一.塑料的分类:
1.按用途分:
(1)普通塑料:是日常使用范围最广的塑料,性能要求不高,成本低,制造容易,如PE、PP、PS、HIPS、PVC等。
(2).工程塑料:泛指一些具有能制造机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料。
其机械性能、电气性能,对化学环境的耐受性,对高温、低温耐受性等方面都具有较优异的特点,能在工程技术上替代某些金属
如铜、铝、锌、部份合金钢或其他材料使用,常见的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PU、PSU、PPO、PTFE等,其中前四种发展最快,为国际上公认的四大工程塑料。
2.按受热性能分:
(1)热固性塑料:是指经过加热固化后不再生热的作有用下变较而重复成形的塑料,特点是质地坚硬,耐热性能好,尺寸比较稳定,不溶于溶剂,常见的有PF(电木)、UP(不饱和聚酯)、EP(坏氧树脂)、PUR (聚氨酯)等。
(2)热塑性塑料:是指可以多次重复加热变软、冷却结硬成形的塑料,其耐热性较差。
二.塑料的成形收缩率:
注:收缩率计算式:S=A—B/B*100%(S—收缩率,A—模具尺寸,B—制件尺寸)
三.常用塑料的密度
四.常用热塑性塑料的性能;
1.聚苯乙烯(POL YSTYRENE),简称聚苯、PS、GPS、硬胶,是一种通用的透光性材料,特点如下:(1).光学性能好,其透光率达88%—92%。
(2).电气性能优良,其体积电阻达1018Ω。
(3).着色性能好。
(4).热膨胀系数大,易产生内应力,宜用高料温、模温、低压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔,变形(尤其对壁厚塑件),但料温高易出银线,料温低则透明度差。
(5).最大的缺点是脆性,其抗冲击强度低:—98Mpa。
(6).耐热温度低,其制品的最高连续使用温度60—80℃。
(7).耐酸性能较差。
2.改性聚苯乙烯(HIPS),俗称不碎胶,比PS有较强的韧性和耐冲击强度,较大的弹性。
3.ABS,综合性能如下:
(1). 机械强度高。
(2). 抗冲击能力强,低温时也不会迅速下降.
(3). 缺口敏感性较优.
(4). 抗蠕变性好,温度升高时也不会迅速下降.
(5). 有一定的表面硬度,抗抓伤,耐磨性好,摩擦系数低.
(6). 产品有良好的质感.
(7). 电气性能好,受温度、温度、频率变化影响小.
(8). 一般耐热可达90℃,耐热型的还可在110-115℃下连续使用.
(9). 耐低温达-40℃.
(10). 耐酸、碱、盐、耐油耐水。
(11). 不易燃着.
(12). 可以喷油,印刷,还可电镀.
(13). 能与其它许多热塑性或热固性塑料共混,改进这些塑料的加工和使用性能.
(14). 缺点:不耐有机溶剂,耐候性较差,吸湿性强.
4.聚乙烯(POLYETHEREN),简称PE、马力士、是产量最大,使用最普遍的一种塑料,其特点是:
(1)软性、无毒、价廉、加工方便.
(2)收缩率比其他塑料大—%),且方向性明显,易变形、翘曲.
(3)结晶倾向比其他塑料大(结晶料).
(4)流动性极好,且流动性对压力变化敏感.
(5)宜用高压注射,射速要快,保压要充分,料温应均匀.
5..聚丙烯(POL YPROPYLENE),简称PP,俗称百折胶,其性能如下:
(1)结晶料,流动性极好,成形性能好,制件的表面光泽,染色效果,外伤留痕等方面优于聚乙烯.
(2)是通用塑料中耐热最高的一种(100℃).
(3)抗位强度大,在100℃时仍保留常温时抗拉强度的一半
(4)屈服强度高,有较高的弯曲疲劳寿命.
(5)收缩率小于HDPE,产品的翘曲、扭弯等变形程度也相对小些,
(6)冷却速度快。
(7)表面硬度比HDPE高,耐刮性、耐磨性也较之为好。
(8)有良好的耐应力开裂性,制件在嵌入配件后或在螺丝拧紧后不致于太容易开裂。
(9)密度小(—),是目前使用的塑料中最轻品种之一.
(10)有较好的抗化学药品浸蚀性,能耐80℃以下的无机酸、碱液、盐类及很多有机溶剂的浸泡,吸水性也很小。
(11)电气性能好,介电常数低(—).
(12)耐冲击强度随温度变化而变化,比PE低温脆化温度高.
(13)不适宜制造尺寸精度要求高或容易出现变形缺陷的产品,模具结构要特别讲究结构的合理安排.
(14)刚性不足,不适宜作受力机械构件。
(15)装饰性和装配性受到限制。
(16)防火安全性差。
(17)耐候性较差。
6.尼龙(NYLON、POL YARHIDE)简写PA、属结晶料,其特点如下。
优点:
(1)机械强度高,韧性好,有较高的抗位,抗压强度。
(2)耐疲劳性能突出,经受多次反复屈折仍能保持原有机械强度。
(3)表面光滑,摩擦系数小,耐磨。
(4)耐腐蚀,耐碱和大多数盐液,还耐弱酸,机油、汽油。
(5)无毒,对生物侵蚀呈惰性,有良好抗菌、抗毒能力。
(6)耐热,使用温度范围宽,可在45-100℃下长期使用,短时耐热温度达120-150℃。
(7)有优良电气性能,具有较好的电绝缘性。
(8)制件重量轻,易染色,易成形。
缺点:
(1)易吸水。
(2)耐光性较差。
(3)不耐强酸、氧化剂。
(4)设计技术要求较严。
加工要求:一般宜取低模温、低料温、时间长、注射压力大的成形条件。
7.有机玻璃(POL YMETHY LMETH ACRYLATE)简称PMMA,又称亚加力(ACRYLICS)或PERSPEX,其特点如下:
(1)透明性最好(初期透光率92%)。
(2)吸水性低。
(3)耐气候性能非常优异,适合制作各种户外用具。
(4)绝缘性能优异,表面电阻比大多数塑料高。
(5)缺点:质地较脆。
(6)宜用高压注射,在不出现缺陷的条件下宜取高料温、模温以增加流动性,降低内应力、方向性、改善透明
度及强度。
8.聚碳酸脂(POL YCARBONATE),简称PC,俗称防弹胶,其综合性能如下:
(1)机械强度是所有热塑性塑料中最好。
(2)耐热性和耐气候性高,热变形温度为135—143℃,长期工作温度达120—130℃。
(3)成形精度高,尺寸稳定性好。
(4)光学性能好,透光率达75%—89%。
(5)着色性好。
(6)冷却速度快。
(7)吸水性低,有优良的电绝缘性。
(8)耐稀酸、氧化剂、还原剂、盐类、油、脂肪。
(9)缺点:加工要求高,对模具设计要求高。
(10)加工要求:注射压力宜高,模温控制在80—120℃之间,料温宜稍高,因需较高模温,冷却时间不宜过短。
9.聚甲醛(POL YFORMALDEHYDE),简称POM,俗称赛钢,性能如下:
(1)结晶料,熔融范围很窄,熔融或固化速度快,结晶速度快,料温稍低于熔融温度即发生结晶化,流动性下降。
(2)热敏性强,极易分解,分解温度为240℃,但200℃时滞留30分钟以上也会发生分解,产生刺激性、腐蚀
性气体。
(3)流动性中等,且对温度变化不敏感,但对注射压力变化敏感。
(4)结晶度高,结晶化时体积变化大,成形收缩范围大,收缩率大。
(5)摩擦系数低,强性高,浅侧凹槽可强制脱模,塑件表面可带有皱纹花样,但易产生表面缺陷,如折皱,夹
线,缩孔,凹痕等弊病。
(6)加工要求:料温一般不宜超过200℃,宜用高压,高速注射,冷却时间可短,模温稍高(75—120℃)对改
善制品外观有帮助,射咀孔径应取大。
10.聚氯乙烯(PVC)原料来源丰富,价格低廉,其成形特性如下:
(1)吸湿性小,但为了提高流动性,防止发生气泡则宜先干燥。
(2)流动性差,极易分解,特别在高温下与钢、铜等金属接触更易分解,分解温度为200℃,分解时发出刺激
性、腐蚀性气体。
(3)成形温度范围小,必须严格控制料温。
(4)射嘴孔径、模具浇口截面宜大,不得有死角滞料,模具表面应镀铬。