常用塑料材料及其基本性能培训

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塑料原料选择要点III
环保因素
(Environment protection concern):
•非卤素系耐燃剂
(Non-Halogen Flame Retardants)
•环保团体的要求
(Requests by Environmentalist)
•安规考虑(UL Safety concern)
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功能(2) —材料及应用研究
➢竞争产品研判
➢材料选择 1)新 产 品 开 发 2)旧 产 品 改 用 新 材 料
➢材料应用发展 1)新 产 品 开 发 试 料 与 成 品 试 模 2)新 次 料 专 案
➢工程资料库之建立
➢ 材 料 配 方 研 发:竞 争 力 与 量 身 定 做
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功能(3) —成形品问题解决 与技术服务
性等,都是金属所不及的。 ➢ 一般而言,一般工程塑料耐温大于100℃ ,高性能 ➢ 工程塑料耐温大于150℃。
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2.工程塑料特性
结晶性 非结晶性
优点
耐化学药品性 耐热性 流动性 耐冲击性
大多数具透明性 尺寸安定
缺点
结晶收缩翘曲 吸水性 耐冲击性
耐化学药品性 耐热性 流动性
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1.结晶性 英文缩写
➢ 原料本身及带黑点,且此黑点之比 例,超过客户入料检验之容许范围或 成品之允收标准。
➢ 原料本身耐热性不足,倒置在料管 中,无法承受射出时之实际作业温度, 原料(防火剂、耐燃剂)受热裂解。
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(三)Connect常用塑料材料简介
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1.工程塑料的基本概念
➢ 工程用途的塑料,能适用于结构及机器零件。 ➢ 工程塑料就是能替代金属的塑料材料。 ➢ 工程塑料的优点,如加工性、质轻、绝缘、防锈及耐化学
•客户指定
塑料成本考虑(material costs)
(Designated by customers)
•产品设计(Product design) •机械强度(mechanical strength)
塑料性能 (Properties of materials): •刚性(Flexure Strength)
打印机外壳
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PC/ABS 工程塑料

聚碳酸酯(PC)与ABS的合金材料
• 具备PC耐冲击性和优良的耐候性及ABS的高流动性
• GE 与 BAYER 为世界上两大供应厂商
• 非卤素型耐燃剂之环保材料
• 应用范围 • 计算机外壳,计算机零件,汽车内外部件,通讯器材
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PC/ABS 工程塑料
➢ 优良的成形加工性 ➢ 优于 ABS:耐热性、耐冲击性、尺寸安定性 ➢ 优于 PC:流动性、耐寒性、降低成本 ➢ 低温(-350C)至室温保有极佳之物性 ➢ 随 PC 含量不同,可弹性调整不同耐热性及耐冲击性 ➢ 耐 UV、荧光、长时间色泽保持性优 ➢ 耐磨性 ➢ 环保性
冲击强度: HIPS<ABS<PC/ABS<PC
注意事项: 卡钩 螺柱 热熔柱等
➢ 耐热性
HDT:
HIPS<ABS<PC/ABS<PC
注意要点: 烤漆 环境温度高低性
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塑料原料选择要点II
➢ 耐化学试剂耐溶剂性 溶 剂: 酒精 丙酮 天那水 注意事项: 烤漆, 电镀 (开裂)
➢ 耐燃等级 UL94: 尺寸 及 HB V-2 V-1 V0 注意要点: 产品最薄外厚度及耐燃要求
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PC工程塑料
• PC 聚碳酸酯(非结晶聚酯) Polycarbonate • GE 、DOW 、 BAYER、帝人、出光
CH 3
O
[
C
O
C
O ]n
CH 3
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源自文库
PC工程塑料特性
➢ 耐冲击性极佳 ➢ 透光率高(88%) ➢ 成品收缩率低,尺寸安定性高 ➢ 易生残留应力 ➢ 高吸湿性,低流动 ➢ 耐磨耗性差
* 无缺口之冲击强度所显现的是树酯的韧性,韧性对于连接器 之所以重要,在于使用中能顺应弯曲伸缩,特别是薄壁的地方 及扣环.
(7). 模收缩
* 当融熔塑料在模子中冷却其收缩的现象称之模收缩. * 收缩作用变数有材料模温、成形压力、射出速率、融熔温
度、流动方向.
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(8). 成形性
* 影响成形性因素 1)流动难易 2)成形收缩程度及预测 3)翘曲的倾向 4)制程中热劣化的敏感性 5)材料回收使用的能力
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(四) 塑发室功能简介
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塑发室功能简介
(Polymer Technology Application Center)
(1)材料检验分析 (2)材料及应用研究 (3)成形品问题解决与技术服务
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功能(1) —材料检验分析
➢ 新试料检验评估 ➢ 材料标准之建立及塑料厂之认可 ➢ 工程塑料进料检验(IQC) ➢ 各塑料厂质量鉴定
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(10). 添加物 * 添加物或组成的变化造成材料特性改变,例如玻纤加入其
中,抗 张强度、比重及使用温度范围将增加,然而延伸率、热膨胀
系数 及收缩将减少.
(11). 燃烧性 * 在实际燃烧条件下,产品之燃烧特性的取决评估预测或描述, 这些测试并非准确并且不可信任,燃烧性要视零件大小着火 难易、燃烧蔓延速度及产品的氧化程度而定.
PES
聚醚石风
Ultrason
Grafone ,etc
化学结构
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(3).性能对比
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5.各等级工程塑料HDT之比较
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6.连接器与塑料之关系
➢ 在操作及制程温度期间的热安定性 ➢ 材料的抗化学性 ➢ 结构设计 ➢ 抗张应力应变 ➢ 韧性 ➢ 成形性 ➢ 填充物及添加剂 ➢ 燃烧性 ➢ 变形
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ABS 工程塑料
ABS树脂为丙烯睛.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,具有优异的综合性能. 结构:
----A-A-B-B-B-S-S-S----
A----代表丙烯睛 刚性.硬度.耐油性.着色性.
B----代表丁二烯 韧性.耐低温性,电镀性
S----代表苯乙烯 刚性.硬度.光泽性及良好的加工流动性
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(2). 抗化学性
连接器 Housing的要求是能够在宽广的化学环境中,依然能 发挥其功能.他们必须能承受清洗剂、焊锡助剂及二次加工 的清洗溶剂之侵蚀.
(3). 抗潜变
Housing 材料在受荷重下的抗潜变能力来自端子在Housing 内之预先荷重力,也会影响到连接器长期的可靠度,一般而 言,有较高热变形温度或弹性模数的高分子有较低的潜变.
➢ 塑料问题咨询 最佳干燥温度时间,合理模温,最佳冷却时间等
➢ 客户段制程建议与改善 SMT温度,后处理温度
➢ 成形品及生产制程问题解决 应力开裂,烤漆变形等
ABS 工程塑料
综合性能: 力学性能: 综合性能较优,优于HIPS,低于PC/ABS HDT: 85-110OC (1.81MPa) 模 收 缩 :0.5-0.8% 耐候性 :较差,对紫外线较敏感 电镀性 :电镀性好,且具有专用电镀级
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ABS 工程塑料
应用 : 计算机外壳:
消费性电子:
显示器塑件壳 机箱外壳
(五)塑发室仪器简介
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内容大纲
(一)高分子及塑料基本概念 (二)外壳常用塑料材料简介 (三)Connect常用塑料材料简介 (四)塑料材料检测测试简介
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(一)高分子及塑料基本概念
1. 高分子发展史
• 天然高分子材料 天然橡胶, 木材等
• 合成高分子材料 ABS PC PA66
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2. 高分子分子结构
中文学名
聚丁二胺对苯二 甲酸
聚己二胺对苯二 甲酸
聚壬二胺对苯二 甲酸
聚硫化苯
对位聚苯乙烯
商品名
Stanyl
Arlen HTN ,etc
PA9T RYTON Fortron ,etc Questra Xarec ,etc
化学结构
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(2).非结晶性
英文缩写 中文学名
商品名
PEI
聚醚酰亚胺
Ultem
Radel
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PC工程塑料应用
➢计算机外壳:
透明PC 冰色PC
➢光盘片:
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PMMA塑料特性与应用
手机镜片
特性: 折射较小 1.49 透光率 92% 硬 度 远大于PC
应用: 灯具, 照明器材,仪表盘 光学玻璃, 镜 片
光学器皿
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塑料原料选择要点I
➢ 机械力学要求
力学强度: HIPS<ABS<PC/ABS<PC
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(4). 结构分析
* 端子保持力 * 流道平衡
(5). 抗张应力应变
提供材料在受负荷下响应的讯息,并且作为桡曲计算程应力的 基础,为了使连接器塑料之设计的结构分析能有效执行,设计者 必须有在特定操作温度下的应力应变曲线,并且精确的以内插 或外插模拟在实际操作条件下之材料行为.
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(6). 韧性
(1). 热要求
1) 热变形温度(HDT)-评估其短程热能力
2) 连续使用温度等级-评估其长期热功能
3) 材料本身的热膨胀系数(CTE)-与印刷电路板的热膨胀系数相 近而搭配,热膨胀速率不同则会引起翘曲,并且损坏焊接点.
4) 熔点(Tm)及玻璃转移温度(Tg)-高分子从玻璃态转变成橡胶 态的温度,温度高于其点,尺寸安定及性质的安定性将降低, 也有可能造成分子的崩溃,此全归于成形应力的释放而造成 高分子不可逆的膨胀.
• 高分子组成单元 ---单体
HH
CC HH HH CC HH
乙烯
(单体)
HH
CC
高分子树脂
HHn
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• 分子结构
接枝高分子
HDPE PS
LDPE
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• 长链大分子结构
无定型
结晶性
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3.材料分类
热固性
材料
塑料 (高分子)
工程
热塑性
通用
无定型
PC MPPO PEI
结晶性
PPS PBT PET POM PA
•耐冲击性(Toughness) •抗紫外线性(耐变色性) (Weatherability)
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黑点可能产生原因(I)
➢ 料管中原先使用之材料,于洗车清机过中,未完 全 被置换出,导致现行使用作业温度较高之材 料时, 因料管温度上升,而使残存于料管之原 料(防火 剂、添加剂等),无法承受此一温度, 而受热裂 解,此种情况通常发生于喷嘴处.
3.一般工程塑料
中文学名
商品名
化学结构
PA6
聚己内酰胺
尼隆6
PA66
聚己二胺己二酸
尼隆66
PBT
对苯二甲酸丁二酯
Ultradur Crastin ,etc
POM
聚缩醛
Duracon Delren ,etc
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性能对比
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4.高级工程塑料
(1).结晶性
英文缩写
PA46
m-PA6T
PA9T PPS SPS
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黑点可能产生原因(III)
➢ 原料的输送或暂存区域受到污染。

其中常见之疏忽有下列四项:

1﹑中央供料系统之料筒

2﹑直接立于成形机台上之料筒

3﹑现行作业人员更换原料时,仅以空

气喷枪(AIR)喷离残存料屑

4﹑粉碎料之粉屑,易带静电,吸附空

气中之灰尘,且耐热性较差。
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黑点可能产生原因(VI)
(9). 翘曲
* 翘曲乃不同收缩的结果,其发生是在成形制程中内应力的释
放所导致,不均衡的冷却速率造成不均衡的收缩,有着复杂
模仁或尖角行为特色的设计,因有助于持热而允许塑料在此
区域有较慢而完整之结晶,造成局部收缩的增加.另一原因是
玻纤补强材之异向性导致微差收缩所造成(大多以 END GATE
DESIGN).
无定型
PMMA PS PVC ABS
结晶性
PE PP
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工程塑料特性
结晶性 非结晶性
优点
耐化学药品性 耐热性 流动性
缺点
结晶收缩翘曲 吸水性 耐冲击性
耐冲击性
耐化学药品性
大多数具透明性 耐热性
尺寸安定
流动性
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(二)外壳常用塑料材料简介
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面板与塑料之关系
➢ 高刚性-保护机械内部零件 ➢ 重量轻-为求轻便性,轻量化为其要求 ➢ 耐冲击性-外观件着重此特性 ➢ 耐燃性-符合 UL 安规即可 ➢ 低价趋势-ABS、HIPS、PVC
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黑点可能产生原因(II)
➢ 料管中,长时间生产不同之原料,因温度高低变 化,所产生之氧化与裂解;与各原料对金属表面间 之附着力亦不同等相关因素,日积月累,导致料管 中之螺杆表面,管壁,喷嘴等处,逐渐形成碳化 层,遇到黏性较高之材料时,即被分离,逐步带出。
➢ 螺杆与管壁等部份,若有伤痕或缺口,将更容易让 熔点材料滞留。而停开机频繁时,都将使上述问题 更加严重。
塑料材料系列-
常用塑料材料及基本性能培训
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目录
(一)高分子及塑料基本概念
1.高分子发展史
2.高分子分子结构 (二)外壳常用塑料材料简介
(三)Connect常用塑料材料简介
1.工程塑料的基本概念
2.工程塑料特性
3.一般工程塑料
4.高级工程塑料
5.各等级工程塑料HDT之比较
6.连接器与塑料之关系
(四)塑发室功能简介
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常用面板材料
• HIPS • PVC • ABS • PC/ABS • PC • PMMA
BASF DOW GEON GE BAYER GE BAYER
GE DOW PLEXGLAS
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透明材料
➢ PC ➢ PMMA ➢ ABS ➢ PS ➢ COC
穿透率 88% 92% 89% 91% 91%
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