气候带分类(常用塑料基础知识)

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气候带分类(常用塑料基础知识)

摘要:本文介绍塑料的分类,常用塑料的性能、优缺点、加工要求等。


关键词:塑料、热固性、热塑性、收缩率、密度、性能、加工温度。

一、 塑料的分类:

1、 按用途分:

1.1 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。

1.2 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比较优异的特点,能在工程技术上替代某些金属如铜、铝、锌、部分合金钢或其他材料使用,常见的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PU、PXU、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:

2.1 热固性塑料:是指经过加热固化后不再在热的作用下变软而重复成形的塑料,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。

2.2 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:



类型

收缩率﹪

PE

HDPE、LDPE

1.5—3.0、1.5—3.5

PP


1.0—3.0

PS

通用型、耐热型、增韧性

0.2—0.8、0.2—0.8、0.2—0.6

ABS

高冲型、耐热型、30﹪玻纤型

0.5—0.7、0.4—0.5、0.1—0.15

PA

66、6、610、1010

0.1—2.5、0.7—1.5、1.0—2.5、5—4.0

PC


0.5—0.7

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:

塑料名称

PP

CDPE

HDPE

ABS

PS

相对密度

0.90—0.91

0.91—0.925

0.941—0.965

1.04—1.07

1.04—1.06


塑料名称

PMMA

PC

PA1010

PVC(软)

PVC(硬)

相对密度

1.17—1.20

1.20

1.04—1.06

1.16—1.35

1.35—1.45

四、 常用热塑性塑料的性能:

1、 聚苯乙烯(Polystyrene),简称聚苯、PS、GPPS、硬胶,是一种通用的透光性材料,特点如下:]

1.1 光学性能好,其透光率达88﹪—92﹪;

1.2 电气性能优良,其体积电阻达1018Ω;

1.3 着色性能好;

1.4 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;

1.5 最大的缺点是脆性,其抗冲击强度低:83.3—98MPa ;

1.6 耐热温度低,其制品的最高连续使用温度60—80℃ ;

1.7 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:

3.1 机械强度高;

3.2 抗冲击能力强,低温时也不会迅速下降;

3.3 缺口敏感性较优;

3.4 抗蠕变性好,温度升高时也不会迅速下降;

3.5 有一定的表面硬度,抗抓伤,耐磨性好,摩擦系数低;

3.6 产品有良好的质感;

3.7 电气性能好,受温度、湿度、频率变化影响小;

3.8 一般耐热可达90℃,耐热性的还可在110—115℃ 下连续使用;

3.9 耐低温达—40℃;

3.10 耐酸、碱、盐、耐油耐水;

3.11 不易燃着;

3.12 可以喷油、印刷、还可电镀;

3.13 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;

3.14 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:

4.1 软性、无毒、价兼、加工方便;

4.2 收缩率比其他塑料大(1.5—3.5﹪),且方向性明显,易变形,翘曲;

4.3 结晶倾向比其他塑料大(结晶料);

4.4 流动性极好,且流动性对压力变化敏感;

4.5 宜用高压注射,射速要快,保压要充分,料温应均匀。

5、聚丙烯(Polypropylene),简称PP,俗称“百折胶”,其性能如下:

5.1 结晶料,流动性极好,成形性能好,制件表面光泽,染色效果,外伤留痕等方面优于聚乙烯;

5.2 是通用塑料中耐热最高的一种(100℃);

5.3 抗拉强度大,在100℃时仍保留常温时抗拉强度的一半;

5.4 屈服强度高,有较高的耐弯曲抗疲劳寿命;

5.5 收缩率小于HDPE,产品的翘曲、扭弯等变形程度也相对小些;

5.6 冷却速度快;

5.7 表面硬度比HDPE高,耐刮性、耐磨性也较之为好;

5.8 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工裂;

5.9 密度小(0.90—0.91),是目前使用的塑料中最轻的品种之一

5.10 有较好的抗化学药品侵蚀性,能耐80℃以下的无机酸、碱液、盐类及很多有机溶剂的侵泡,吸水性也很小;

5. 11 电气性能好,介电常数低(2.2—2.6);

5. 12 耐冲击强度随温度变化而变化,比PE低温脆化温度高;

5. 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性

排;

5. 14 刚性不足,不适宜作受力机械构件;

5. 15 装饰性和装配性受到限制;

5. 16 防火安全性差;

5. 17 耐侯性较差;

6.尼龙(NYLON、POLYARHIDE)简写PA,属结晶料,其特点如下。

优点:

(1) 机械强度高,韧性好,有较高的抗压强度。

(2) 耐疲劳性能突出,经受多次反复曲折仍然保持原有机械强度。

(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,有良好的抗菌、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) 不耐受强度,氧化剂

(4) 设计技术要求较严

加工要求:一般采取低模温、低料温、时间长、注射压力大的成形条件,

7、有机玻璃(POLYMETHYL METHACRYLATE)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、聚碳酸酯(POLYCARBONATE),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的

(2)耐热度和耐气候性高,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(POLYFORMALDEHYDE),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,弹性高,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(PVP)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℃,分解时发生刺激性、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,模具表面应度铬。

五、各种塑料成型加工温度

塑料名称

玻璃化温度

熔点

加工温度范围

分解温度(空气中)

PS

ABS

LDPE

HDPE

PP

PA66

PA6

PMMA

PC

90℃

95℃

-125℃

-125℃

-20℃

50℃

50℃

105℃

150℃

225℃

225℃

110℃

130℃

164℃

225℃

265℃

180℃

250℃

180-260℃

180-250℃

160-240℃

200-280℃

200-300℃

260-290℃

260-290℃

180-250℃

280-310℃

250℃


280℃



266℃

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