塑膠材料的選用原則

迄今為止,已見報道的樹脂種類到達上萬種,的樹脂品種中,,可供我們選擇的塑料品種太多,,并不是漫無邊際的選擇,而是在常用的樹脂品種中選用。塑料材料的選用原則:一.塑膠材料的適應性;1.各種材料的性能比較;不宜選用塑料的條件;選用塑料的適宜條件。二.塑料制品的使用性能1.塑料制品的使用條件a.塑料制品的受力狀況;b.塑料制品的電性能;c.塑料制品的尺寸精度要求；d.塑料制品的滲透性要求;e.塑料制品的透亮性要求;f.塑料制品的外觀要求。2.塑料制品的使用環(huán)境a.環(huán)境溫度;b.環(huán)境濕度;c.接觸介質;d.環(huán)境的光、氧及輻射.三.塑料的加工性能塑料的可加工性;塑料的加工本錢;塑料加工的廢料處理.四.塑料制品的本錢塑料原料的價格;塑料制品的使用壽命;塑料制品的維護費用.五.塑料原料的來源。在實際選用過程中,有些樹脂在性能上格外接近,難分伯仲。到底選擇哪一種更為適宜?需要多方考慮、反復權衡,,可遵循的規(guī)律并不格外明顯。有一點需提示大家特別留意,從各種書刊上引用的塑料材料性能數(shù)據(jù),都是在特定條件下測定的,這些條件可能與實際工作狀態(tài)差異較大。如不吻合則要將所引數(shù)據(jù)轉換成實際使用條件下的性能或按實際條件重測定。面對一個要開發(fā)制品的設計圖紙,選材應遵循如下步驟。,假設確定可用塑料材料來制造,到底選用那種塑料材料是進一步需要考慮的因素。依據(jù)產(chǎn)品精度選擇塑料材料:不同塑料材料對應的產(chǎn)品精度精度等級可用塑料材料品種級 無級 無級 PS、ABS、PMMA、PC、PSF、PPO、PF、AF、EP、UP、F4UHMW、30%GF增加塑料等,其中以30%GF增加塑料的精度最高.4級 PA類、氯化聚醚HPVC等級 POM、PP、HDPE等級 SPVC、LDPE、LLDPE等,其中以熱變形溫度最為常用.從下表中可以看出，塑料的最高使用溫度一般不超過400°C，而且大多數(shù)塑料的使用溫度都在、聚硼二苯基硅氧烷〔PBP〕300°C。因此，假設使用環(huán)境的溫度長時間超過400°C，幾乎沒有塑料材料可供選用；假設使用環(huán)境的溫度短期超過荷，有些耐高溫塑料可短時使用。不過以碳纖維、石墨或玻璃纖維增加的酚醛等熱固性塑料很特別，雖然其長期耐熱溫度不到200°C，但其瞬時可耐上千度高溫，可用作耐燒蝕材料，用于外殼及宇宙飛船面層材料。常用塑料的耐熱性能(未經(jīng)改性的)熱變形溫度----------維卡軟化點 馬丁耐熱HDPE80-------------------120-----------------------\LDPE50--------------------95-------------------------\EVA\--------------------64-------------------------\PP102-------------------110------------------------\PS85---------------------105-----------------------\PMMA100-------------------120------------------------\PTFE260-------------------110------------------------\ABS86---------------------160-----------------------75PSF185--------------------180----------------------150POM98---------------------141----------------------55PC134--------------------153----------------------112PA658---------------------180-----------------------48PA6660---------------------217-----------------------50PA101055---------------------159-----------------------44PET70-----------------------\-------------------------80PBT66---------------------177-----------------------49PPS240---------------------\-------------------------102PPO172---------------------\-------------------------110PI360-------------------300-------------------------\LCP315--------------------\---------------------------\耐熱塑料的選用原則:1.考慮耐熱性凹凸?jié)M足耐熱性即可,不要選擇太高,太高會造本錢錢的提高；,其價格都很高;而通用類塑料的價格都比較低；盡可能選用耐熱改性幅度大的通用塑料。2.考慮耐熱環(huán)境因素a.瞬時耐熱性和長期耐熱性;b.干式耐熱或濕式耐熱;c.耐熱介質腐蝕性;d.有氧耐熱或無氧耐熱;e.有載耐熱和無載耐熱.大家肯定對上面的溫度覺得驚異,怎么PAPBT料的熱變形溫度那么低呢?其實PAPBT假設不進展耐熱改性,其耐熱性能是很差的.下面具體介紹一些塑料經(jīng)耐熱改性后的耐熱性能比照例子.一.塑料的填充耐熱改性:在全部填料中,除有機料外,大局部無機礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度.常用的耐熱填料有:碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、鍛燒陶土、鋁礬土及石棉等.且填料的粒度越小,改性效果越好.a.納米級填料:PA65%納米蒙脫土,70150度PA610%納米硅灰石,70160度PA65%合成云母,70145度b.常規(guī)填料:PBT30%滑石粉,55150度PBT30%云母,55162度二.塑料的增加耐熱改性用增加改性的方法提高塑料的耐熱性效果比填充還好,常用的耐熱纖維主要有:石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、晶須1.結晶型樹脂經(jīng)30%玻璃纖維增加耐熱改性.PBT66210度.PET98238度.PA102149度.HDPE49127度.PA670215度.PA6671255度.POM110163度.PEEK230310度.2.非結晶樹脂經(jīng)30%玻璃纖維增加耐熱改性.PS93104度.PC132143度.AS90105度.ABS83110度.PSF174182度.MPPO130155度.三.塑料共混耐熱改性塑料共混提高耐熱性即在低熱樹脂中混入高耐熱性樹脂從而提高其耐熱性.這種方法雖然耐熱性提高幅度不如添加耐熱改性高,但其優(yōu)點是在提高耐熱性同時根本不影響其原有其他性能.如:ABS/PC93125度ABS/PSF(20%)熱變形溫度可達115度HDPE/PC(20%)124146度.PP/CaCo3/EP102150度.四.塑料交聯(lián)耐熱改性塑料交聯(lián)提高耐熱性常用于耐熱管材和電纜方面.如:1.HDPE經(jīng)過硅烷交聯(lián)處理后,7090~110度.2.PVC經(jīng)過交聯(lián)后,65度增105度.透亮塑料的具體選用一.日用透亮類材料:透亮膜類:包裝用PE、PP、PS、PVCPET等,農(nóng)用PE、PVCPET等;透亮片板類:PP、PVC、PET、PMMAPC等;透亮管類:用PVC、PA等透亮瓶類:用PVC、PET、PP、PS及PC等.二.照明器材類材料:主要用作燈罩,常用PS改性PS、AS、PMMA及PC等三.光學儀器類材料：硬質鏡體主要用CR-39J.D兩種隱形眼鏡常用HEMA四.玻璃類材料：交通玻璃常用PMMA和PC兩種建筑玻璃常用PVFPET.五.太陽能材料:常用PMMA、PC、GF-UP、FEP、PVFSI等六.光纖材料:芯層用PMMA或PC,包覆層為含氟烯烴聚合物含氟甲基丙烯酸甲酯類七.光盤材料:常用PC、PMMA八.透亮封裝材料：外表增硬的PMMA、FEP、EVA、EMA、PVB等不同用途的殼體具體選料:電視機殼體:小型的選改性PP;中型的選改性PP、HIPS、ABS及PVC/ABS合金;大型的選ABS.電冰箱的門膽和內膽:常用HIPS板ABS板及HIPS/ABS復合板目前以ABS為主,只有海爾冰箱用改性HIPS.洗衣機:內桶和蓋板等常用PP,少量用PVC/ABS合金.空調器:用增加ABS、AS、PP吸塵器:ABS、HIPS、改性PP電熨斗:非耐熱型用改性PP,耐熱用ABS、PC、PA、PBT等微波爐和電飯煲:非耐熱用改性PPABS;耐熱型用PES、PEEK、PPS、LCP等收音機錄音機錄像機:ABS、HIPS等機:用ABS、HIPS、改性PP、PVC/ABS等. 我國以ABS為主,美國以PVC/ABS為主.常用透亮塑料的特性及注塑工藝透亮塑料必需有高透亮度，肯定的強度和耐磨性，能抗沖擊，耐熱性要好，耐化學性要優(yōu)，吸水率要小，只有這樣才能在使用中能滿足透亮度的要求而長期不變，常用的透亮塑料有:聚甲基丙烯酸甲酯〔即俗稱亞克力或有機玻璃，代號PMMA〕,聚碳酸酯〔代號PC〕,聚對苯二甲酸乙二醇脂〔PET〕,透亮尼龍,AS〔〕,聚砜〔代號PSF〕.1)性能比較材料J/m2熱形溫度℃收縮率PMMA92950.5PC901370.6PET861202一般要求的制品仍以選用PMMA為主，而PET由于要經(jīng)過拉伸才能得到好的機械性能，所以多在包裝、容器中使用。2)注塑過程中工藝特性i.PMMA的工藝特性PMMA粘度大，流淌性稍差，因此必需高料溫、高注射壓力注塑才行，其中注射溫度的影響大于注射壓力160℃，而分解溫度達270易劃花，易脆裂，故應提高模溫，改善冷凝過程，去抑制這些缺陷。PC的工藝特性PC粘度大，融料溫度高，流淌性差，因此必需以較高的料筒溫度注塑(250－320C之間)，相對來說料溫調整范圍較窄，工藝性不如PMMA。注射壓力對流淌性影響較小，但因粘度大，仍要較大注射壓力，相應為了防止內應力產(chǎn)生，保壓時間要盡量短。收縮率大，尺寸穩(wěn)定，但產(chǎn)品內應力大，易開裂，所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流淌性，并且從提高模具溫度，改善模具構造和后處理去削減開裂的可能。當注射速度低時，澆口處易產(chǎn)生波浪等缺陷，射咀溫度要單獨掌握，模具溫度要高，流道、澆口阻力要小。PET的工藝特性PET成型溫度高，且料筒溫度調整范圍窄〔260－300℃〕，但熔化后，流淌性好，故工藝性差，且往往在射咀中要加防延流裝置。機械強度及性能注射后不高，必需通過拉伸工序和改性才能改善性能。模具溫度準確掌握，是防止翹曲變形的重要回素，回此建議承受熱流道模具。模具溫度要高，否則會引起表面光澤差和脫?；仉y。硬聚氯乙烯〔HPVC〕：適于制造型材、管材、棒材、板材、片材、絲類、中空瓶、焊條及注射制品〔管件和閥門等〕，代替木材和金屬材料。軟聚氯乙烯〔SPVC〕：適于制作大棚薄膜、鹽膜、日用膜、電線電纜絕緣層、革類、鞋類、軟管、軟片及密封材料等。聚乙烯〔PE〕：高密度聚乙烯主要適于制作管材、中空瓶、注射制品、重包裝膜、編織袋、撕裂膜、打包帶、周轉箱及絲類等。低密度聚乙烯適于制作地膜、大棚膜、保鮮膜、包裝膜、電纜及注射件等。線性低密度聚乙烯主要用于薄膜、注射制品、編織袋、打包袋等。超高分子量聚乙烯適于制作減摩、耐磨及傳動零件。聚丙烯〔PP〕：適于制作注射制品、汽車配件、殼體、日用品、打包袋、編織袋、雙向拉伸膜〔煙膜、黏膠帶基膜等〕、電容器膜、上水管材、地熱管、片材〔吸塑保證盒、一次性水杯等〕及中空瓶等。適于制作絕緣透件、透亮件、裝飾件日用品、泡沫包裝材料及建筑隔熱材料等。高抗沖聚苯乙烯〔HIPS〕：適于制作各類殼體、低發(fā)泡材料、板材、片材等。有機玻璃〔PMMA〕：適于制作照明材料、采光材料、光學儀器、醫(yī)學材料、日用品及美術材料等。苯乙烯－丙烯腈共聚物〔AS〕：廣泛用于制作透亮材料、照明材料、殼體及家電配件等。苯乙烯－丁二烯－丙烯腈共聚物〔ABS〕：適于制作一般機械零件、各類殼體、汽車配件、日用品、管材及文具等。聚酰胺〔PA〕：適于制作一般機械零件、汽車配件、減摩耐磨零件、傳動零件及化工、電器、儀表等零件。聚甲醛〔POM〕：適于制作汽車配件、減摩零件、傳動零件、化工容器、儀器儀表外殼及拉鏈材料?！睵C〕：適于制作光學材料如建筑采光板、照明、窗玻璃、光學儀器、光盤等，絕緣透亮件，裝飾版，電子和電器配件，機械零件，包裝材料如熱水杯等。聚對苯二甲酸乙二醇酯〔PET〕：未增加的PETPET機械零件等。聚對苯二甲酸丁二醇酯〔PBT〕：用于電子電器、汽車配件、機械零件和儀器儀表等。聚苯醚〔PPO〕：適于制作耐熱件、絕緣件、減摩耐磨件、傳動件、醫(yī)療器械零件和電子設備零件。氟塑料：適于制件耐腐蝕件、減摩耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件。氯化聚醚〔CP〕：適于制件化工防腐蝕件、減摩耐磨件零件、傳動零件、電纜、一般機械及周密機械零件。聚砜〔PSF〕：適于制件耐熱件、絕緣件、減摩耐磨傳動件、儀器儀表零件、計算機零件及抗蠕變構造零件。聚酰亞胺〔PI〕：適于制作減摩耐磨件、傳動零件、絕緣零件、耐熱零件，用作防輻射材料、涂料和絕緣薄膜。乙酸纖維素：適于制作汽車、飛機、建筑用品，機械、工具用品，化裝品器具，照相、電影膠卷。PEEK材料具有以下特性：1：耐高溫性能：玻璃化溫度高達143C343C，經(jīng)GF或CF315C以上，美國UL認可的長期使用溫度為260C2：優(yōu)異的機械性能：是全部的樹脂中韌性和剛性結合最完善的材料，其強度和耐疲乏性甚至優(yōu)于一些金屬和合金材料。3：阻燃性和低發(fā)煙性：不需要添加其他的阻燃成分即具有阻燃的特性，1.45mm厚度的試樣即可以到達UL-94V0的標準,而且發(fā)煙量明顯低于其他品種的樹脂。4PTFE樹脂的耐化學品性，而且在各種化學試劑中能夠完整地保存其機械性能，是極為優(yōu)異