常用塑胶材料的性能及用途塑胶行业知识

常用塑胶材料的性能及用途塑胶行业知识
2010-12-31 17:29:18 东莞飞达（华南）塑胶原料有限公司 98
（1）聚乙烯（Polyethylene，PE）
聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。

按聚合时采用的压力不同可分为高压、中压和低压三种。

低压聚乙烯高分子链上支链较少，相对分子质量、结晶度和密度较高，故又称高密度聚乙烯（HDPE），所以比较硬、耐磨、耐腐蚀、耐热及电绝缘性较好。

高压聚乙烯高分子带有许多支链，因而相对分子质量较小，结晶度和密度较低，故又称低密度聚乙烯（LDPE），且具有较好的柔软性、耐冲击及透明性。

低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承筹；高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。

（2）聚丙稀（Polypropylene，PP）
聚丙烯无色、无味、无毒。

外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。

它不吸水，光泽好，易着色。

屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。

定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲劳强度。

如用聚丙烯注射成型一体铰链（盖和本体合一的各种容器），经过7×107次开闭弯折未产生损坏和断裂现象。

聚丙稀熔点为164 ~170°C，耐热性好，能在100°C以上的温度下进行消毒灭菌。

其低温使用温度达-15°C，低于-35°C时会脆裂。

聚丙烯的高频绝缘性能好，而且不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。

但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。

聚丙烯可用作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件，水、蒸汽，各种酸碱等的输送管道，化工容器和其它设备的衬里、表面涂层。

制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。

（3）聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）
聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一。

聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。

根据不同的用途可以加入不同的添加剂，使聚氯乙烯塑件呈现不同的物理性能和力学性能。

在聚氯乙烯树脂中加人适量的增塑剂，就可制成多种硬质、软质和透明制品。

纯聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3，加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般在1.15 ~ 2.00g/cm3范围内。

硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑剂，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能，可单独用作结构材料。

软聚氯乙烯含有较多的增塑剂，它的柔软性、断裂伸长率、耐寒性增加，但脆性、硬度、抗拉强度降低。

聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可以用作低频绝缘材料。

其化学稳定性也较好。

但聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出氯化氢气体，使聚氯乙烯变色。

其应用温度范围较窄，一般在-15~ 5°C之间。

由于聚氯乙烯的化学稳定性高，所以可用于防腐管道、管件、输油管、离心泵、鼓风机等。

聚氯乙烯的硬板广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑用材。

由于电气绝缘性能优良而在电气、电子工业中，用于制造插座、插头、开关、电缆。

在日常生活中，用于制造凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。

（4）聚苯乙烯（Polystyrene，PS）
聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种，通常作单组分塑料进行加工和应用，主要特点是质轻、透明、易染色，成型加工性能良好，所以广泛应用于日用塑料、电器零件、光学仪器及文教用品。

但耐热性低，热变形温度一般在70 ~ 98°C，只能在不高的温度下使用。

质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此，限制了它在工程上的应用。

近几十年来，发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，又保留了它的优点，从而扩大了它的用途。

（5）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（Acrylonitrile butadiene styrene，ABS）
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的，这三种组分的各自特性，使得ABS具有良好的综合力学性能。

丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。

ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。

有良好的机械强度、硬度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性及电气性能。

水，无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS塑料表面受冰醋酸、植物抽等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。

经过调色可配成任意颜色、其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70°C左右，热变形温度约为93°C左右。

耐气候性差，在紫外线作用下易变硬而发脆。

由于ABS中三种组分之间的比例不同，其性质也略有差异，从而适应各种不同的应用。

根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。

ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。

（6）聚酰胺（Polyamide，PA）
聚酰胺通称尼龙（Nylon），是含有酰胺基的线型热塑性树脂，尼龙为这一类塑料的总称。

根据所用原料不同，常见的尼龙品种有尼龙1010、尼龙610、尼龙66、尼龙6、尼龙9和尼龙11等。

尼龙有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。

其抗冲击强度比一般塑料有显著提高，其中尼龙6更优。

作为机械零件材料具有良好的消音效果和自润滑性能。

尼龙耐碱、耐弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。

尼龙本身无毒、无味、不霉烂。

其吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸变化。

其稳定性较差，一般只能在80 ~ 100°C之间使用。

为了进一步改善尼龙的性能，常在尼龙中加入减摩剂、稳定剂、润滑剂、玻璃纤维填料等，克服了尼龙存在的一些缺点，提高了其强度。

由于尼龙有较好的力学性能，被广泛地使用在工业上制作各种机械、化学和电器零件，如轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶轮，风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱、电器线圈等零件。

（7）聚甲醛（Polyoxymethylene，POM）
聚甲醛是继尼尼龙后发展起来的一种性能优良的热塑性工程塑料、其性能不亚于尼龙，而价格却比尼龙低廉。

聚甲醛表面硬而滑，呈淡黄或白色薄壁部分半透明。

有较高的机械强度及抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度，特别适合干用作长时间反复承受外力的齿轮材料。

聚甲醛尺寸稳定、吸水率小，具有优良的减摩、耐磨性能。

能耐扭变，有
突出的回弹能力，可用于制造塑料弹簧制品、常温下一般不溶于有机溶剂，能耐醛、酯、醚、烃、弱酸和弱碱，但不耐强酸。

耐汽油及润滑油性能也很好。

有较好的电气绝缘性能。

其缺点是成型收缩率大，在成型温度下的热稳定性较差。

聚甲醛特别适合于制作轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动零件，还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。

（8）聚碳酸脂（Polyethylene，PC）
聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，抗冲击性在热塑性塑料中名列前茅。

成型零件可达到很好的尺寸精度，并在很宽的温度范围内保持其尺寸的稳定性、成型收缩率恒定为0.5％～0.8％。

抗蠕变、耐磨、耐热。

耐寒。

脆化温度在-100℃以下，长期工作温度达120℃。

聚碳酸酯吸水率较低，能在较宽的温度范围内保持较好的电性能。

耐室温下的水、稀酸、氧化剂、还原剂、盐、油、脂肪烃、但不耐碱、胺、酮、脂、芳香烃，并有良好的耐气候性、其最大的缺点是塑件易开裂，耐疲劳强度较差。

用玻璃纤维增强聚碳酸，克服了上述缺点，使聚碳酸酯具有更好的力学性能，更好的尺寸稳定性，更小的成型收缩率，并提高了耐热性和耐药性，降低了成本。

聚碳酸脂在机械上主要用作各种齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、凸轮、芯轴、轴承、滑轮、铰链、螺母、垫圈、泵叶轮、灯罩、节流阀、润滑油输油管、各种外壳、盖板、容器、冷冻和冷却装置零件等。

在电气方面用作电机零件、电话交换器零件、信号用继电器、风扇部件、拨号盘、仪表壳、接线板等。

还可制作照明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。

（9）聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate，PMMA）
俗称有机玻璃，其产品有模塑成型料和型材两种。

模塑成型料中性能较好的是改性有机玻璃372＃、373＃塑料。

372＃有机玻璃为甲基丙烯酸甲酯与少量苯乙烯的共聚体，其模塑成型性能较好。

373＃有机玻璃是372＃粉料100份加上丁脯橡胶5份的共混料，有较高的耐冲击性。

有机玻璃密度为1.18g/cm3，比普通硅玻璃轻一半。

机械强度为普通硅玻璃的10倍以上。

它轻而坚韧，容易着色，有较好的电气绝缘性能。

化学性能稳定，能耐一般的化学腐蚀，但能溶于芳烃、氯代烃等有机溶剂。

在一般条件下尺寸较稳定。

其最大缺点是表面硬度低，容易被硬物擦伤拉毛。

有机玻璃用于制造要求具有一定透明度和强度的防振、防爆和观察等方面的零件，如飞机和汽车的窗玻璃、飞机罩盖、油杯、光学镜片、透明模型、透明管道、车灯灯罩、油标及各种仪器零件，也可用作绝缘材料、广告牌等。

塑胶成型步骤：加热（160℃）+进模+抽真空/合模+脱模+风冷/自然冷却
发表于2011-
塑胶模具
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6 一、接受任务书
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：
⑴经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。

⑵塑料制件说明书或技术要求。

⑶生产产量。

⑷塑料制件样品。

通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。

二、收集、分析、消化原始资料
收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。

⑴消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。

例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。

选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要
参数。

⑵消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、
设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能
否落实。

成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流
动性、均匀性和各向同性、热稳定性。

根据塑料制件的用
途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必
要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或
者焊接性等要求。

三、确定成型方法
采用直压法、铸压法还是注射法。

四、选择成型设备
根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种
成型设备的性能、规格、特点。

例如对于注射机来说，在
规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射
压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷
嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚
度、模板行程等，具体见相关参数。

要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注
五、具体结构方案：
⑴确定模具类型
如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。

⑵确定模具类型的主要结构
选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。

对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。

生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。

影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：
①型腔布置。

根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。

对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重
量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件
可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12
个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。

对
于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和
6-10个。

当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔
模具。

7-9级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4-5 级
精度的塑料增多至50%。

②确定分型面。

分型面的位置要有利于模具加工，
排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。

③确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、
位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大
小）。

④选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），
决定侧凹处理方法、抽芯方式。

⑤决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位
置、加热元件的安装部位。

⑥根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模
具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导
向件位置。

⑦确定主要成型零件，结构件的结构形式。

⑧考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。

以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解
作好准备。

⑨绘制模具图
要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本
厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。

在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合
制件图和工艺资料的要求。

由下道工序保证的尺寸，应在
图上标写注明"工艺尺寸"字样。

如果成型后除了修理毛刺
之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完
全相同。

在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、
材料收缩率、绘图比例等。

通常就把工序图画在模具总装
图上。

Ａ、绘制总装结构图
绘制总装图尽量采用1：1的比例，先由型腔
开始绘制，主视图与其它视图同时画出。

模具总装图应包括以下内容：
①模具成型部分结构
②浇注系统、排气系统的结构形式。

③分型面及分模取件方式。

④外形结构及所有连接件，定位、导向件的
位置。

⑤标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。

⑥辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。

⑦按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。

⑧标注技术要求和使用说明。

Ｂ、模具总装图的技术要求内容：
①对于模具某些系统的性能要求。

例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。

②对模具装配工艺的要求。

例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。

③模具使用，装拆方法。

④防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。

⑤有关试模及检验方面的要求。

Ｃ、绘制全部零件图
由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。

①图形要求：一定要按比例画，允许放大或
缩小。

视图选择合理，投影正确，布置得当。

为了使加工
形要清晰。

②标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。

标注尺寸的顺序为：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标
注配合尺寸，然后标注全部尺寸。

在非主要零件图上先标
注配合尺寸，后标注全部尺寸。

③表面粗糙度。

把应用最多的一种粗糙度标
于图纸右上角，如标注"其余 3.2。

"其它粗糙度符号在零
件各表面分别标出。

④其它内容，例如零件名称、模具图号、材
料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由
尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。

Ｄ、校对、审图、描图、送晒
自我校对的内容是：
①模具及其零件与塑件图纸的关系，模具及
模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件
图纸的要求。

②塑料制件方面
塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口，
脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表
面质量等方面的要求。

图案设计有无不足，加工是否简单，
成型材料的收缩率选用是否正确。

③成型设备方面
注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。

④模具结构方面
a.分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。

b.脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。

c.模具温度调节方面。

加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。

d.处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。

e.浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。

f.设计图纸
g.装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏
h.零件图上的零件编号、名称，制作数量、
零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合
模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是
否标记、叙述清楚。

⑤零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合
尺寸。

尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。

⑥检查全部零件图及总装图的视图位置，投
影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。

⑦校核加工性能：（所有零件的几何结构、视
图画法、尺寸标'等是否有利于加工）
⑧复算辅助工具的主要工作尺寸
专业校对原则上按设计者自我校对项目进
行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。

描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及
技术要求。

描后自校并且签字。

把描好的底图交设计者校
对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，
会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。

⑨编写制造工艺卡片
由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡
片，并且为加工制造做好准备。

在模具零件的制造过程中
要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。

模具组装完
成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验
模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的
⑶试模及修模
虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。

发现总是以后，进行排除错误性的修模。

塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。

在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。

因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。

修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。

其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。

六、整理资料进行归档
模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣
滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关
到保管场所保管。

把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。

这样做似乎很麻烦，但是对以后修理
模具，设计新的模具都是很有用处的。