20種常用塑料特性知識(二)
20種常用塑料特性知識(二)
8).PA6聚酰胺6或尼龍6
典型應(yīng)用范圍:由于有很好的機械強度和剛度被廣泛用于結(jié)構(gòu)部件。有很好的耐磨損特性,還用于制造軸承。
注塑模工藝條件:干燥處理:由于PA6很容易吸收水分因此加工前的干燥特別要注意。如果材料是用防水材料包裝供應(yīng)的則容器應(yīng)保持密閉。如果濕度大于0.2%,建議在80C以上的熱空氣中干燥16小時。如果材料已經(jīng)在空氣中暴露超過8小時,建議進行105C,8小時以上的真空烘干。熔化溫度:230~280℃,對于增強品種為250~280℃。模具溫度:80~90℃。模具溫度很顯著地影響結(jié)晶度,而結(jié)晶度又影響著塑件的機械特性。對于結(jié)構(gòu)部件來說結(jié)晶度很重要,因此建議模具溫度為80~90℃。對于薄壁的,流程較長的塑件也建議施用較高的模具溫度。增大模具溫度可以提高塑件的強度和剛度,但卻降低了韌性。如果壁厚大于3mm,建議使用20~40℃的低溫模具。對于玻璃增強材料模具溫度應(yīng)大于80℃。注射壓力:一般在750~1250bar之間(取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計)。注射速度:高速(對增強型材料要稍微降低)。
流道和澆口:由于PA6的凝固時間很短,因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5×t(這里t為塑件厚度)。如果使用熱流道,澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些,因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固。如果用潛入式澆口,澆口的zui小直徑應(yīng)當是0.75mm。
化學(xué)和物理特性PA6的化學(xué)物理特性和PA66很相似,然而,它的熔點較低,而且工藝溫度范圍很寬。它的抗沖擊性和抗溶解性比PA66要好,但吸濕性也更強。因為塑件的許多品質(zhì)特性都要受到吸濕性的影響,因此使用PA6設(shè)計產(chǎn)品時要充分考慮到這一點。為了提高PA6的機械特性,經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃就是zui常見的添加劑,有時為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠,如EPDM和SBR等。對于沒有添加劑的產(chǎn)品,PA6的收縮率在1%到1.5%之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向還要稍高一些)。成型組裝的收縮率主要受材料結(jié)晶度和吸濕性影響。實際的收縮率還和塑件設(shè)計、壁厚及其它工藝參數(shù)成函數(shù)關(guān)系。
9).PA66聚酰胺66或尼龍66
典型應(yīng)用范圍:同PA6相比,PA66更廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強度要求的產(chǎn)品。
注塑模工藝條件:干燥處理:如果加工前材料是密封的,那么就沒有必要干燥。然而,如果儲存容器被打開,那么建議在85℃的熱空氣中干燥處理。如果濕度大于0.2%,還需要進行105℃,12小時的真空干燥。熔化溫度:260~290℃。對玻璃添加劑的產(chǎn)品為275~280℃。熔化溫度應(yīng)避免高于300℃。模具溫度:建議80℃。模具溫度將影響結(jié)晶度,而結(jié)晶度將影響產(chǎn)品的物理特性。對于薄壁塑件,如果使用低于40C的模具溫度,則塑件的結(jié)晶度將隨著時間而變化,為了保持塑件的幾何穩(wěn)定性,需要進行退火處理。注射壓力:通常在750~1250bar,取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計。注射速度:高速(對于增強型材料應(yīng)稍低一些)。流道和澆口:由于PA66的凝固時間很短,因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5×t(這里t為塑件厚度)。如果使用熱流道,澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些,因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固。如果用潛入式澆口,澆口的zui小直徑應(yīng)當是0.75mm。
化學(xué)和物理特性PA66在聚酰胺材料中有較高的熔點。它是一種半晶體‐晶體材料。PA66在較高溫度也能保持較強的強度和剛度。PA66在成型后仍然具有吸濕性,其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。在產(chǎn)品設(shè)計時,一定要考慮吸濕性對幾何穩(wěn)定性的影響。為了提高PA66的機械特性,經(jīng)常加入各種各樣的改性劑。玻璃就是zui常見的添加劑,有時為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠,如EPDM和SBR等。PA66的粘性較低,因此流動性很好(但不如PA6)。這個性質(zhì)可以用來加工很薄的元件。它的粘度對溫度變化很敏感。PA66的收縮率在1%~2%之間,加入玻璃纖維添加劑可以將收縮率降低到0.2%~1%。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。PA66對許多溶劑具有抗溶性,但對酸和其它一些氯化劑的抵抗力較弱。
10).PBT聚對苯二甲酸丁二醇酯
典型應(yīng)用范圍:家用器具電器元件(開關(guān)、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等),汽車工業(yè)(散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等)。
注塑模工藝條件:干燥處理:這種材料在高溫下很容易水解,因此加工前的干燥處理是很重要的。建議在空氣中的干燥條件為120℃,6~8小時,或者150C,2~4小時。濕度必須小于0.03%。如果用吸濕干燥器干燥,建議條件為150C,2.5小時.熔化溫度:225~275C,建議溫度:250℃。模具溫度:對于未增強型的材料為40~60℃。要很好地設(shè)計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。注射壓力:中等(zui大到1500bar)。注射速度:應(yīng)使用盡可能快的注射速度(因為PBT的凝固很快)。流道和澆口:建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞(經(jīng)驗公式:流道直徑=塑件厚度+1.5mm)??梢允褂酶鞣N型式的澆口。也可以使用熱流道,但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應(yīng)該在0.8~1.0*t之間,這里t是塑件厚度。如果是潛入式澆口,建議zui小直徑為0.75mm。
化學(xué)和物理特性:
PBT是zui堅韌的工程熱塑材料之一,它是半結(jié)晶材料,有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)定性。PBT吸濕特性很弱。非增強型PBT的張力強度為50MPa,玻璃添加劑型的PBT張力強度為170MPa。玻璃添加劑過多將導(dǎo)致材料變脆。PBT的;結(jié)晶很迅速,這將導(dǎo)致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對于有玻璃添加劑類型的材料,流程方向的收縮率可以減小,但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區(qū)別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點(225℃)和高溫變形溫度都比PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170℃。玻璃化轉(zhuǎn)換溫度(glasstrasitiotemperature)在22C到43C之間。由于PBT的結(jié)晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時間一般也較低。
11).PC聚碳酸酯
典型應(yīng)用范圍:電氣和商業(yè)設(shè)備(計算機元件、連接器等),器具(食品加工機、電冰箱抽屜等),交通運輸行業(yè)(車輛的前后燈、儀表板等)。
注塑模工藝條件:干燥處理:PC材料具有吸濕性,加工前的干燥很重要。建議干燥條件為100℃到200℃,3~4小時。加工前的濕度必須小于0.02%。熔化溫度:260~340℃。模具溫度:70~120℃。注射壓力:盡可能地使用高注射壓力。注射速度:對于較小的澆口使用低速注射,對其它類型的澆口使用高速注射。
化學(xué)和物理特性PC是一種非晶體工程材料,具有特別好的抗沖擊強度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德沖擊強度(otchedIzodimpactstregth)非常高,并且收縮率很低,一般為0.1%~0.2%。PC有很好的機械特性,但流動特性較差,因此這種材料的注塑過程較困難。在選用何種品質(zhì)的PC材料時,要以產(chǎn)品的zui終期望為基準。如果塑件要求有較高的抗沖擊性,那么就使用低流動率的PC材料;反之,可以使用高流動率的PC材料,這樣可以優(yōu)化注塑過程。
聚碳酸酯是分子主鏈中含有-[O‐R‐O‐CO]-鏈節(jié)的熱塑性樹脂,按分子結(jié)構(gòu)中所帶酯基不同可分為脂肪族、脂環(huán)族、脂肪一芳香族型,其中具有實用價值的是芳香族聚碳酸酯,并以雙酚A型聚碳酸酯為zui重要,分子量通常為3‐10萬。聚碳酸酯,英文名Polycarbonate,簡稱PC。
PC是一種無定型、無臭、無毒、高度透明的無色或微黃色熱塑性工程塑料,具有優(yōu)良的物理機械性能,尤其是耐沖擊性優(yōu)異,拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度高;蠕變性小,尺寸穩(wěn)定;具有良好的耐熱性和耐低溫性,在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學(xué)性能,尺寸穩(wěn)定性,電性能和阻燃性,可在‐60~120℃下長期使用;無明顯熔點,在220‐230℃呈熔融狀態(tài);由于分子鏈剛性大,樹脂熔體粘度大;吸水率小,收縮率小,尺寸精度高,尺寸穩(wěn)定性好,薄膜透氣性??;屬自熄性材料;對光穩(wěn)定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐強堿、氧化性酸及胺、酮類,溶于氯化烴類和芳香族溶劑,長期在水中易引起水解和開裂,缺點是因抗疲勞強度差,容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂,抗溶劑性差,耐磨性欠佳。
PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機加工,zui重要的加工方法是注塑。成型之前必須預(yù)干燥,水分含量應(yīng)低于0.02%,微量水份在高溫下加工會使制品產(chǎn)生白濁色澤,銀絲和氣泡,PC在室溫下具有相當大的強迫高彈形變能力。沖擊韌性高,因此可進行冷壓,冷拉,冷輥壓等冷成型加工。
擠出用PC分子量應(yīng)大于3萬,要采用漸變壓縮型螺桿,長徑比1:18~24,壓縮比1:2.5,可采用擠出吹塑,注‐吹、注‐拉‐吹法成型高質(zhì)量,高透明瓶子。
PC合金種類繁多,改進PC熔體粘度大(加工性)和制品易應(yīng)力開裂等缺陷,PC與不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。具體有PC/ABS合金,PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/彈性體共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利有兩種材料性能優(yōu)點,并降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要貢獻高耐熱性,較好的韌性和沖擊強度,高強度、阻燃性,ABS則能改進可成型性,表觀質(zhì)量,降低密度。PC的三大應(yīng)用領(lǐng)域是玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè),其次還有工業(yè)機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健、薄膜、休閑和防護器材等。
PC可用作門窗玻璃,PC層壓板廣泛用于銀行、shi館、ju留所和公共場所的防護窗,用于飛機艙罩,照明設(shè)備、工業(yè)安全檔板和防彈玻璃。PC板可做各種標牌,如汽油泵表盤、汽車儀表板、貨棧及露天商業(yè)標牌、點式滑動指示器,PC樹脂用于汽車照相系統(tǒng),儀表盤系統(tǒng)和內(nèi)裝飾系統(tǒng),用作前燈罩,帶加強筋汽車前后檔板,反光鏡框,門框套、操作桿護套、阻流板、PC被應(yīng)用用作接線盒、插座、插頭及套管、墊片、電視轉(zhuǎn)換裝置,線路支架下通訊電纜的連接件,電閘盒、總機、配電盤元件,繼電器外殼,PC可做低載荷零件,用于家用電器馬達、真空吸塵器,洗頭器、咖啡機、烤面包機、動力工具的手柄,各種齒輪、蝸輪、軸套、導(dǎo)規(guī)、冰箱內(nèi)擱架。PC是光盤儲存介質(zhì)理想的材料。PC瓶(容器)透明、重量輕、抗沖性好,耐一定的高溫和腐蝕溶液洗滌,作為可回收利用瓶(容器)。PC及PC合金可做計算機架,外殼及輔機,打印機零件。改性PC耐高能輻射殺菌,耐蒸煮和烘烤消毒,可用于采血標本器具,血液充氧器,外科手術(shù)器械,腎透析器等,PC可做頭盔和安全帽,防護面罩,墨鏡和運動護眼罩。PC薄膜廣泛用于印刷圖表,醫(yī)藥包裝,膜式換向器。
12).PET聚對苯二甲酸乙二醇酯
典型應(yīng)用范圍:汽車工業(yè)(結(jié)構(gòu)器件如反光鏡盒,電氣部件如車頭燈反光鏡等),電器元件(馬達殼體、電氣聯(lián)結(jié)器、繼電器、開關(guān)、微波爐內(nèi)部器件)。工業(yè)應(yīng)用(泵殼體、手工器械等)。
注塑模工藝條件:干燥處理:加工前的干燥處理是必須的,因為PET的吸濕性較強。建議干燥條件為120~165℃,4小時的干燥處理。要求濕度應(yīng)小于0.02%。熔化溫度:對于非填充類型:265~280℃;對于玻璃填充類型:275~290℃。模具溫度:80~120℃。注射壓力:300~1300bar。注射速度:在不導(dǎo)致脆化的前提下可使用較高的注射速度。流道和澆口:可以使用所有常規(guī)類型的澆口。澆口尺寸應(yīng)當為塑件厚度的50~100%。
化學(xué)和物理特性PET的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度在165℃左右,材料結(jié)晶溫度范圍是120~220℃。PET在高溫下有很強的吸濕性。對于玻璃纖維增強型的PET材料來說,在高溫下還非常容易發(fā)生彎曲形變??梢酝ㄟ^添加結(jié)晶增強劑來提高材料的結(jié)晶程度。用PET加工的透明制品具有光澤度和熱扭曲溫度。可以向PET中添加云母等特殊添加劑使彎曲變形減小到zui小。如果使用較低的模具溫度,那么使用非填充的PET材料也可獲得透明制品。
13).PETG乙二醇改性‐聚對苯二甲酸乙二醇酯
典型應(yīng)用范圍:醫(yī)藥設(shè)備(試管、試劑瓶等),玩具,顯示器,光源外罩,防護面罩,冰箱保鮮盤等。
注塑模工藝條件:干燥處理:加工前的干燥處理是必須的。濕度必須低于0.04%。建議干燥條件為65℃、4小時,注意干燥溫度不要超過66℃。熔化溫度:220~290C。模具溫度:10~30℃,建議為15℃。注射壓力:300~1300bar。注射速度:在不導(dǎo)致脆化的前提下可使用較高的注射速度。
化學(xué)和物理特性PETG是透明的、非晶體材料。玻璃化轉(zhuǎn)化溫度為88℃。PETG的注塑工藝條件的允許范圍比PET要廣一些,并具有透明、高強度、高任性的綜合特性。
14).PMMA聚甲基丙烯酸甲酯
典型應(yīng)用范圍:汽車工業(yè)(信號燈設(shè)備、儀表盤等),醫(yī)藥行業(yè)(儲血容器等),工業(yè)應(yīng)用(影碟、燈光散射器),日用消費品(飲料杯、文具等)。
注塑模工藝條件:干燥處理:PMMA具有吸濕性因此加工前的干燥處理是必須的。建議干燥條件為90℃、2~4小時。熔化溫度:240~270℃。模具溫度:35~70℃。注射速度:中等
化學(xué)和物理特性PMMA具有優(yōu)良的光學(xué)特性及耐氣侯變化特性。白光的穿透性高達92%。PMMA制品具有很低的雙折射,特別適合制作影碟等。PMMA具有室溫蠕變特性。隨著負荷加大、時間增長,可導(dǎo)致應(yīng)力開裂現(xiàn)象。PMMA具有較好的抗沖擊特性。