常用塑膠材料及基本性能 (2)課件

常用塑膠材料及基本性能塑發(fā)室/羅代應(yīng)2003/4/26內(nèi)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)Connect常用塑膠材料簡介(四)塑膠材料檢測測試簡介1.高分子發(fā)展史

天然高分子材料

天然橡膠,木材等

合成高分子材料

ABSPCPA66(一)高分子及塑膠基本概念

分子結(jié)構(gòu)HDPEPSLDPE接枝高分子

長鏈大分子結(jié)構(gòu)

無定型

結(jié)晶性

3.材料分類材料

塑料(高分子)

熱固性

熱塑性工程通用無定型結(jié)晶性無定型結(jié)晶性PCMPPOPEIPPSPBTPETPOMPAPMMAPSPVCABSPEPP(二)外殼常用塑膠材料簡介面板與塑料之關(guān)係高剛性-保護(hù)機(jī)械內(nèi)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(guī)即可低價趨勢-ABS、HIPS、PVC

常用面板材料HIPSBASFDOWPVCGEONABSGEBAYERPC/ABSGEBAYERPCGEDOWPMMAPLEXGLASABS樹脂為丙烯睛.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,具有優(yōu)異的綜合性能.

結(jié)構(gòu):----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ABS工程塑膠ABS工程塑膠

綜合性能:

力學(xué)性能:綜合性能較優(yōu),優(yōu)于HIPS,低于PC/ABSHDT: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(yīng)用:電腦外殼:消費性電子:顯示器塑件殼機(jī)箱外殼列印機(jī)外殼PC/ABS工程塑膠優(yōu)良的成形加工性優(yōu)於ABS：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性優(yōu)於PC：流動性、耐寒性、降低成本低溫(-350C)至室溫保有極佳之物性隨PC含量不同，可彈性調(diào)整不同耐熱性及耐衝擊性耐UV、螢光、長時間色澤保持性優(yōu)耐磨性環(huán)保性PC工程塑膠PC聚碳酸酯(非結(jié)晶聚酯)PolycarbonateGE、DOW、BAYER、帝人、出光OOCOCCHCH33[]nPC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(yīng)力高吸溼性，低流動耐磨耗性差PMMA塑膠特性與應(yīng)用特性:折射較小1.49

透光率92%

硬度遠(yuǎn)大于PC應(yīng)用:

燈具,照明器材,儀表盤光學(xué)玻璃,鏡片手機(jī)鏡片光學(xué)器皿塑膠原料選擇要點I機(jī)械力學(xué)要求力學(xué)強(qiáng)度:HIPS<ABS<PC/ABS<PC

沖擊強(qiáng)度:HIPS<ABS<PC/ABS<PC

注意事項:卡鉤螺柱熱熔柱等耐熱性

HDT:HIPS<ABS<PC/ABS<PC

注意要點:烤漆環(huán)境溫度高低性

塑膠原料選擇要點II耐化學(xué)試劑耐溶劑性溶劑:酒精丙酮天那水

注意事項:烤漆,電鍍(開裂)耐燃等級

UL94:尺寸及HBV-2V-1V0

注意要點:產(chǎn)品最薄外厚度及耐燃要求黑點可能產(chǎn)生原因(I)

料管中原先使用之材料，於洗車清機(jī)過中，未完全被置換出，導(dǎo)致現(xiàn)行使用作業(yè)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(fā)生於噴嘴處.黑點可能產(chǎn)生原因(II)

料管中，長時間生產(chǎn)不同之原料，因溫度高低變化，所產(chǎn)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(guān)因素，日積月累，導(dǎo)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(jī)頻繁時，都將使上述問題更加嚴(yán)重。黑點可能產(chǎn)生原因(III)

原料的輸送或暫存區(qū)域受到污染。其中常見之疏忽有下列四項：

1﹑中央供料系統(tǒng)之料筒

2﹑直接立於成形機(jī)臺上之料筒

3﹑現(xiàn)行作業(yè)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。(三)Connect常用塑膠材料簡介1.工程塑膠的基本概念工程用途的塑膠，能適用於結(jié)構(gòu)及機(jī)器零件。工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。工程塑膠的優(yōu)點，如加工性、質(zhì)輕、絕緣、防銹及耐化學(xué)性等，都是金屬所不及的。一般而言，一般工程塑膠耐溫大於100℃

，高性能工程塑膠耐溫大於150℃。2.工程塑膠特性優(yōu)點缺點結(jié)晶性耐化學(xué)藥品性結(jié)晶收縮翹曲耐熱性吸水性流動性耐衝擊性非結(jié)晶性耐衝擊性耐化學(xué)藥品性大多數(shù)具透明性耐熱性尺寸安定流動性3.一般工程塑膠

英文縮寫

中文學(xué)名

商品名

化學(xué)結(jié)構(gòu)

PA6聚己內(nèi)醯胺尼隆6PA66聚己二胺己二酸尼隆66PBT對苯二甲酸丁二酯UltradurCrastin,etcPOM聚縮醛DuraconDelren,etc1.結(jié)晶性

性能對比

4.高級工程塑膠

英文縮寫

中文學(xué)名

商品名

化學(xué)結(jié)構(gòu)

PA46聚丁二胺對苯二甲酸Stanylm-PA6T聚己二胺對苯二甲酸ArlenHTN,etcPA9T聚壬二胺對苯二甲酸PA9TPPS聚硫化苯RYTONFortron,etcSPS對位聚苯乙烯QuestraXarec,etc(1).結(jié)晶性

(2).非結(jié)晶性

英文縮寫

中文學(xué)名

商品名

化學(xué)結(jié)構(gòu)

PEI聚醚醯亞胺UltemPES聚醚石風(fēng)RadelUltrasonGrafone,etc(3).性能對比

5.各等級工程塑膠HDT之比較6.連接器與塑料之關(guān)係在操作及製程溫度期間的熱安定性材料的抗化學(xué)性結(jié)構(gòu)設(shè)計抗張應(yīng)力應(yīng)變韌性成形性填充物及添加劑燃燒性變形(1).熱要求

1)熱變形溫度(HDT)-評估其短程熱能力

2)連續(xù)使用溫度等級-評估其長期熱功能3)材料本身的熱膨脹係數(shù)(CTE)-與印刷電路板的熱膨脹係數(shù)相近而搭配，熱膨脹速率不同則會引起翹曲,並且損壞焊接點.4)熔點(Tm)及玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)-高分子從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變成橡膠態(tài)的溫度,溫度高於其點,尺寸安定及性質(zhì)的安定性將降低,也有可能造成分子的崩潰,此全歸於成形應(yīng)力的釋放而造成高分子不可逆的膨脹.

(2).抗化學(xué)性

連接器Housing的要求是能夠在寬廣的化學(xué)環(huán)境中,依然能發(fā)揮其功能.他們必須能承受清洗劑、焊錫助劑及二次加工的清洗溶劑之侵蝕.(3).抗?jié)撟?/p>

Housing材料在受荷重下的抗?jié)撟兡芰碜远俗釉贖ousing內(nèi)之預(yù)先荷重力,也會影響到連接器長期的可靠度,一般而言,有較高熱變形溫度或彈性模數(shù)的高分子有較低的潛變.

(4).結(jié)構(gòu)分析

*端子保持力*流道平衡(5).抗張應(yīng)力應(yīng)變

提供材料在受負(fù)荷下響應(yīng)的訊息,並且作為橈曲計算程應(yīng)力的基礎(chǔ),為了使連接器塑膠之設(shè)計的結(jié)構(gòu)分析能有效執(zhí)行,設(shè)計者必須有在特定操作溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線,並且精確的以內(nèi)插或外插模擬在實際操作條件下之材料行為.(6).韌性

*無缺口之衝擊強(qiáng)度所顯現(xiàn)的是樹酯的韌性,韌性對於連接器之所以重要,在於使用中能順應(yīng)彎曲伸縮,特別是薄壁的地方及扣環(huán).(7).模收縮

*當(dāng)融熔塑膠在模子中冷卻其收縮的現(xiàn)象稱之模收縮.*收縮作用變數(shù)有材料模溫、成形壓力、射出速率、融熔溫度、流動方向.

(8).成形性

*影響成形性因素1)流動難易2)成形收縮程度及預(yù)測3)翹曲的傾向4)製程中熱劣化的敏感性5)材料回收使用的能力(9).翹曲

*翹曲乃不同收縮的結(jié)果,其發(fā)生是在成形製程中內(nèi)應(yīng)力的釋放所導(dǎo)致,不均衡的冷卻速率造成不均衡的收縮,有著複雜模仁或尖角行為特色的設(shè)計,因有助於持熱而允許塑膠在此區(qū)域有較慢而完整之結(jié)晶,造成局部收縮的增加.另一原因是玻纖補(bǔ)強(qiáng)材之異向性導(dǎo)致微差收縮所造成(大多以ENDGATEDESIGN).(10).添加物

*添加物或組成的變化造成材料特性改變，例如玻纖加入其中,抗張強(qiáng)度、比重及使用溫度範(fàn)圍將增加,然而延伸率、熱膨脹係數(shù)及收縮將減少.

(11).燃燒性

*在實際燃燒條件下,產(chǎn)品之燃燒特性的取決評估預(yù)測或描述,這些測試並非準(zhǔn)確並且不可信任,燃燒性要視零件大小著火難易、燃燒蔓延速度及產(chǎn)品的氧化程度而定.8.公司目前生產(chǎn)之手機(jī)連接器NOKIA7PINPLUGKITCustomer:廣宇

I/O18POSPLUGCustomer:華冠(1).QSPlug系列:2.QSRecep系列:

I/O18PINC0NNCustomer:華冠15POSPLUGCustomer:MOTOROLAI/O17PINCONNCustomer:ACERI/O2PINCONN.Customer:SONY(2).QSRecep系列:

I/O18PINC0NNCustomer:華冠15POSPLUGCustomer:MOTOROLA

I/O10PINCONNCustomer:MOTOROLAI/O17PINCONNCustomer:ACERI/O2PINCONN.Customer:SONYI/O15PINCONNCustomer:MOTOROLA

(四)塑發(fā)室功能簡介塑發(fā)室功能簡介

(PolymerTechnology

ApplicationCenter)(1)材料檢驗分析(2)材料及應(yīng)用研究(3)成形品問題解決與技術(shù)服務(wù)

功能(1)—材料檢驗分析

新試料檢驗評估材料標(biāo)準(zhǔn)之建立及塑料廠之認(rèn)可工程塑膠進(jìn)料檢驗(IQC)

各塑料廠品質(zhì)鑑定功能(2)—材料及應(yīng)用研究

競爭產(chǎn)品研判

材料選擇

1)新產(chǎn)品開發(fā)2)舊產(chǎn)品改用新材料材料應(yīng)用發(fā)展1)新產(chǎn)品開發(fā)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(fā)：競爭力與量身定做功能(3)—成形品問題解決

與技術(shù)服務(wù)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(chǎn)製程問題解決應(yīng)力開裂,烤漆變形等教育訓(xùn)練塑發(fā)室儀器簡介

基本性質(zhì)(1)—比重天平

功能測試產(chǎn)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(chǎn)品按體積計價,原料以重量計價

基本性質(zhì)(2)—高溫爐

功能:測試塑膠材料殘留的灰份(800℃,4hr)預(yù)先檢查成型品在SMT製程是否起水泡(250℃,5min)工程塑膠內(nèi)之基本成分:

基材：樹脂本身

物性補(bǔ)強(qiáng)填充物：玻璃纖維、碳纖維、礦物質(zhì)等…。

界面活性劑或相容劑：表面處理改質(zhì)劑。

難燃劑：鹵素及非鹵素（磷酸脂）防火劑。其它基本性質(zhì)(3)—卡氏滴定法水分測試儀

功能

測試塑膠粒子或成形品中微量水分含量用途

工程塑料預(yù)乾燥條件設(shè)定

提供成型現(xiàn)場塑膠粒含水量數(shù)據(jù)評估乾燥設(shè)備基本性質(zhì)(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基本性質(zhì)(6)—色差分光儀

功能

讀取成品色彩學(xué)數(shù)據(jù)

明暗度

△E,CIEL,a,b值用途

電腦外殼烤漆和塑膠外殼色彩品管檢驗

產(chǎn)品外觀色彩以電腦配色與對色色差測試報告

基本性質(zhì)(7)—壓模機(jī)

功能

針對塑膠件外觀檢驗規(guī)范,檢驗原料不純雜質(zhì)用途

檢驗原料中不純物含量及大小基本性質(zhì)(7)—壓模機(jī)

基本性質(zhì)(7)—壓模機(jī)

機(jī)械性質(zhì)(1)─萬能材料試驗機(jī)

功能

抗拉強(qiáng)度

伸長率

抗折強(qiáng)度

抗折模數(shù)用途

評估塑料機(jī)械性質(zhì)是否符合產(chǎn)品設(shè)計強(qiáng)度需求

進(jìn)料品質(zhì)控制

機(jī)械性質(zhì)(2)─衝擊試驗機(jī)功能測試