常用塑料材料与特性
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常用热塑性树脂材料与特性
流动性好的:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)
流动性中等:改性聚乙烯(PS)、ABS、PMMA、聚甲醛(POM)
流动性差的:聚碳酸酯(PC)、硬聚氯乙烯(PVC)、聚苯醚(PPO)、聚砜(PSV)
影响流动性的因素主要有:
1)温度:PS、PP、PA、PMMA、ABS、PC等塑料的流动性随温度变化的影响较大;PE、POM流动性受温度变化影响小。
2)压力:PE、POM受压力变化影响很敏感
具有吸湿或粘附水分倾向的塑料:PA、PC、ABS、PPO、PSV吸湿或粘附水分极小的塑料:PE、PP
热稳定性差的塑料:PVC、POM
一、PA<聚酰胺树脂><Polyamide>
在进行热风干燥时,如果以90℃以上温度干燥会引起氧化而发黄。
预备干燥在120℃以下5小时;PA66干燥温度80℃,时间3小时左右,该材料一定要干燥,如果加粉料的话,则需更长干燥时间。
树脂成形温度:
PA6为240℃-260℃;PA12为200℃-220℃;PA66为260℃-300℃。
模具温度:
60℃-80℃,加有玻璃纤维或重视外观为100℃-220℃。
收缩率:%
尼龙6 0.8-2.5
尼龙6(30%玻纤)0.35-0.45
尼龙9 1.5-2.5
尼龙11 1.2-1.5
尼龙66 1.5-2.2
尼龙66(30%玻纤)0.4-0.55
尼龙610 1.2-2.0
尼龙610(30%玻纤)0.35-0.45
尼龙1010 0.5-4.0
6、66尼龙代表的优越性质,在工程塑料中受到极高评估,此种树脂强韧且可耐反复冲击,其它机械性优良,摩擦系数小,耐磨耗性,自己润滑亦优良。
尼龙有10%-40%结晶,依其结晶量多少,机械强度会变化,吸水性大,在大气中平衡水平率尼龙6 为3.5%,尼龙66为2.5%。
熔点两者不同,尼龙为215,尼龙66为256,分别超过熔点后,结晶一起崩溃,粘度急激下降,变成粘性少的流动体
成形性均相当困难,先以80℃预备干燥4~8小时,成形温度尼龙66 为230℃~250℃,尼龙66为260℃~280℃,模温50℃~80℃左右。
刚成型后无耐冲击性且脆弱,但放在大气中吸湿的一周后,冲击度逐渐会提升,过热或滞留过久时,常有黄色而后变为褐色逐成过烧。
二、ABS<丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物>< Acrylonitrile Butadiene Styrene >
ABS为A(Acrylonitrile)B(Butadiene) S(Styrene)3种的共重合成或混合而成。
流动性比较差,产品经常出现表面有花,白斑及成形不良。
其中A成分对制品赋予硬度耐热性,B成分赋予制品耐冲击性,S成分赋予制品成形性及流动性
ABS树脂除有抗张强度,冲击强度的优点之外,刚性、耐药品性、尺寸稳定性等甚为优秀
ABS成形时,先以80℃施行2~4H的预备干燥,以料管温度200℃~250℃,模温40℃-70℃左右实施成型,ABS在成型时过热,容易引起分解,产生恶臭。
收缩率:%
ABS 0.3-0.8
ABS(30%玻纤) 0.3-0.6
三、AS树脂< Acrylonitrile Styrene >
苯乙烯为主要成分,与丙烯腈的共重合所制成的树脂,天然为带黄色透明,通常为消除黄色加以发蓝(Blueing)
苯乙烯树脂具有下列特长,可弥补其缺陷:
1)耐油性、耐候性优良,可使用与油脂接触部分
2)刚性,耐裂开强度,表面硬度高
3)热变形温度比苯乙烯树脂高10~15℃(94~104℃)
AS树脂的用途在看板、招牌、汽车透镜、电池箱、风扇叶轮,其他音响零件等。
AS树脂需预先干燥(80℃,2~4H),料温200~240℃,模温50~70℃左右成型,如干燥不充分或排气不良时会引起银条痕(Silver streak)
四、PBT<聚对苯二甲酸丁二醇脂><Poly butyene terephthalate >
为聚酯系热塑性树脂,且为融点225℃左右结晶性树脂,具有优越的耐药品性,耐油性及耐热性,吸水率小,且具有耐磨耗性,尺寸稳定性,利用玻璃纤维加强改善刚性、热变形温度等,因耐热性良好,可耐20℃~140℃的连续使用且有自己消灭性。
应用广泛,中等流动性,比PA66差,比ABS好,结晶块,所以注射时间短,要注意发黄或成型不足,分解出的气体对金属有腐蚀性。
干燥以120℃~140℃的热风执行3H~5H以上,成型温度225℃~270℃,一般用250℃左右,成形时模温40~120左右,而以温度较高时表面光泽及尺寸稳定性更佳。
五、PE<聚乙烯树脂><Poly ethylene >
聚乙烯树脂有低密度(高压法)PE与高密度(低中压法)PE。
高密度PE的密度高(0.94~0.96),一般以如次性质优良:1)刚性;2)机械强度;3)耐热、耐寒性;4)耐药品、耐油性;5)耐磨耗性;6)无味、无毒、无臭。
用途有水桶、篮、篓等难物品,电池箱、托盘、台板、货柜、医疗器具等;PE为结晶性树脂,结晶性与收缩量依成型条件有很大变化,又受到树脂温度、模型温度、射出速度或压力等左右。
在成型时,PE容易流动且无分解,是非常容易成型的树脂,一般宜采取较高树脂温度;又为提高成型循环时间,以低模温或急冷成型,但会发生强度不足。
收缩率:%
低密度PE 1.5~3.5
高密度PE 1.5~3.0
六、PP<聚丙烯><Poly propylene>
1)比其他树脂比重小,可浮于水(0.9-0.91)
2)此为结晶性树脂,其结晶度愈高,硬度愈大,冲击强度反而有降低倾向。
3)耐热性优良(可耐120℃),在高温状态下也可耐药品性
4)合叶(Hinge)效果优良(可耐100万次反复)
聚丙烯的吸水率小,可不经预备干燥,直接成型,其成型性良好,但成型收缩率高(1~2%),加厚制品因短缺射出容易发生缩水,有时在180附近成型,通常成型温度为220~260,因其热稳定性佳,有时为提高强度在280~300成型,模温为20~50,与聚乙烯相同,在模腔内急激冷却时会残留成型应变(strain)或不可能产生十分强度。
流动性好,收缩率大,分解温度340℃左右,干燥温度0℃~60℃,成型温度160℃~280℃,模温0℃~100℃
收缩率:%
PP 1.0~2.5
玻纤增强0.4~0.8
七、POM<聚甲醛树脂><Acetal resins>
聚甲醛树脂有单独重合的醛树脂与共重合体的塑胶钢,前者为高密度,高结晶性,后者对热或者化学药品具有抵抗力,该树脂非常强韧,耐磨耗性、耐热性(可耐100℃的连续使用)。
流动性一般,收缩率较大。
成型时以80~90℃干燥4H,成型温度为200℃上下,塑胶钢180℃,模温80℃左右,在喷嘴部加装加热器提高此部分的温度以免堵塞,在200以上长时间滞留,即在筒内开始分解,发生瓦斯,因开始分解后进行激烈为其特色,此时使用阻断式喷嘴或喷嘴冷却凝结,会引起从料斗侧逆喷射招致危险状态,因十分注意温度管理
发生瓦斯为甲醛,含刺激臭味,甚至眼睛无法睁开,呼吸困难。
收缩率:%
POM 1.2~3.0
八、PMMA<聚甲基丙烯酸甲酯><有机玻璃><Polymethyl methacrylate>
1)无色品,透明性优良
2)耐候性优良比其他塑料优越,耐药品性也好
3)紫外线透过率等光学性优良
4)具有较高硬度(与吕相同程度)
预备干燥以80℃需要4~6小时,料管温度通常设定在200℃~250℃,因此较苯乙烯、PE等流动性差,与ABS相当,以高温高压射出并使主主流到、流到、浇口较为粗大,同时模型温度为50℃~80℃。
九、PPS<聚苯硫醚>
是耐高温塑料,强度较好,密度比较高。
PPS的融融温度为290℃,分解开始温度为400℃,具有高耐热性,并且有耐药品性,难燃性,合适为150℃~200℃常用高温用轴承或-40℃的低温轴承,摩擦系数小,具有耐磨性,收缩率小,可制成尺寸精密度高的成形品,需要120℃~140℃为4H~2H的干燥,桶温度为350℃左右,模温120℃以上。
十、PS<聚苯乙烯树脂> <Polystyrene>
苯乙烯为单独重合的树脂,以非结晶、无色透明、坚硬脆弱为特长,成型加工性良好,为表示射出成型机性能的标准树脂
1)透明性极佳
2)表面光泽良好
3)吸水率少
4)无味、无毒
5)轻量,比重约为1.0
用途:食品容器、家用零件、托盘、铭板、照明器具等用一般苯乙烯树脂(GPPS),收音机、电视机、电冰箱、音响零件等用耐冲击苯乙烯树脂(HIPS),HIPS具有比一般GPPS高5-10倍的耐冲击性,但其反面为提高冲击阻抗,含有合成橡胶,制品为半透明或不透明。
在通常成型温度200℃左右,一般用苯乙烯树脂容易发生破裂,模型的底槽或弯角部的加工需要特别注意,可未经预备干燥直接成型,但吸湿度较大时或脱气不良,有可能成型品表面出现银条痕。
收缩率:%
PS(通用)0.6~0.8
PS(耐热)0.2~0.8
PS(增韧)0.3~0.6
十一、PC<聚碳酸酯><Polycarbonate>
此种树脂的天然色为透明稍带棕色,耐热性及耐冲击性特别优良,在工程树脂中,可与尼龙媲美的代表性树脂。
其特长如下:
1)机械强度大(其中冲击强度优于锌铝压铸制品)
2)耐热性高(135℃~140℃),低温性优良,催化温度为-135℃~-140℃3)具有自己消灭性
4)成型收缩率小,只有0.5~0.7%
成型时干燥以120℃实施6H以上,特别以含水状态成型时,会有气泡混进,以致冲击强度降低,在漏斗处必须装设干燥机。
因PC的熔融粘度极高,需要高温高压,成型温度为260℃~300℃,但从物性强度来考量,成型温度尽可能抑低,而模型温度反而宜高,为80℃~120℃。
若成型温度过低时会导致螺杆回转停止,或剪销(Shear Pin)切断,或发生短射(Short Shot),又因过热或滞留时间太长,则熔融树脂变色,褐色逐渐加深,终致发生热劣化。
收缩率:%
PC 0.5~0.8
模温的选择与测定原则:
1、模温必须低于塑件的热变形温度
2、高粘度材料如PC采用高模温,增加其流动性
3、产品采用低模温,能改变制件的表面
4、产品采用高模温,能改变制件的表面
5、模温均衡,冷却时间短注射速度快,可减小变形
调整成型条件最好按照压力—时间—温度的顺序进行
保压压力的作用:
制止模腔中尚未完全硬化的塑料向浇口料源方向倒流,防止制件的收缩,减小真空气泡。
另一作用是减小制件因受过大的注射压力而易产生粘模爆裂或弯曲。
保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最大压力及速度的50%~60%。
保压时间愈长,制件各位置方向的内应力差异大,脱模时,易发生翘曲和龟裂。
保压压力过大,时间过长,又可能将浇口上的冷料挤进制件内,使靠近浇口位置上添上冷料亮斑。
保压时间的长短与料温有直接关系,熔料料温高浇口封闭时间长,保压时间长,反之保压时间短。
保压时间长短又因产品投影面积及壁厚而不同,一般壁厚制件保压时间长,反之较短。