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什么是工程塑料

文章作者:yiming 发表时间: 浏览次数:

工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优,能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性能,尺寸稳定性较好,可以用作工程结构的塑料。

在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类

通用工程塑料包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚缩醛(POM)、改性聚苯醚(变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚芳基酯, PMMA英文名称:Polymethyl Methacrylate.热硬化性塑料则有不饱和聚酯、酚塑料、环氧塑料等。它们的基本特性为拉伸强度均超过50Mpa,抗拉强度在500kg/cm ,耐冲击性超过50J/m,弯曲弹性率在24000kg/cm ,负载绕曲温度超过100℃,硬度、老化性优。聚丙烯若改善其硬度和耐寒性,也可列入工程塑料的范围。特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有:聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有:聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI Polyimide)、聚醚醚酮(PEEK)Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、BTResin、聚醚酰亚胶PEI、液晶聚合物(LCP)等。

各工程塑料的化学构造不同,所以它们的耐药品性、摩擦特性、电机特性等有所差异。下面是对工程塑料性能的简单描述;
PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯
英文名称:Polymethyl Methacrylate
典型应用范围:
汽车工业(信号灯设备、仪表盘等),医药行业(储血容器等),工业应用(影碟、灯光散射器),日用消费品(饮料杯、文具等)。
注塑模工艺条件:
干燥处理:PMMA具有吸湿性因此加工前的干燥处理是必须的。建议干燥条件为90℃、2~4小时。
熔化温度:240~270℃。
模具温度:35~70℃。
注射速度:中等
化学和物理特性:
PMMA具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。白光的穿透性高达92%。PMMA制品具有很低的双折射,特别适合制作影碟等。PMMA具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长,可导致应力开裂现象。PMMA具有较好的抗冲击特性。


POM 聚甲醛
英文名称:Polyoxymethylene(Polyformaldehyde)
典型应用范围:
POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(管道阀门、泵壳体),草坪设备等。
注塑模工艺条件:
干燥处理:如果材料储存在干燥环境中,通常不需要干燥处理。
熔化温度:均聚物材料为190~230℃;共聚物材料为190~210℃。
模具温度:80~105℃。为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。
注射压力:700~1200bar
注射速度:中等或偏高的注射速度。
流道和浇口:可以使用任何类型的浇口。如果使用隧道形浇口,则最好使用较短的类型。对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。
化学和物理特性:
POM是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%~3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。


PA塑料(尼龙)(聚酰胺)
英文名称:Polyamide
比重:PA6-1.14克/立方厘米,PA66-1.15克/立方厘米,PA1010-1.05克/立方厘米,
成型收缩率:PA6-0.8-2.5%、PA66-1.5-2.2%
成型温度:220-300℃
干燥条件:100-110℃  12小时
物料性能: 坚韧,耐磨,耐油,耐水,抗酶菌,但吸水大;尼龙6弹性好,冲击强度高,吸水较大;尼龙66性能优于尼龙6,强度高,耐磨性好;尼龙610与尼龙66相似,但吸水小,刚度低;尼龙1010半透明,吸水小,耐寒性较好。
成型性能:
1.结晶料,熔点较高熔融温度范围窄,热稳定性差,料温超过300度、滞留时间超过30min即分解。较易吸湿,需干燥,含水量不得超过0.3%.
2.流动性好,易溢料。宜用自锁时喷嘴,并应加热。
3.成型收缩范围及收缩率大,方向性明显,易发生缩孔、变形等。
4.模温按塑件壁厚在20-90度范围内选取,注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定,成型周期按塑件壁厚选定。树脂粘度小时,注射、冷却时间应取长,并用白油作脱模剂。
5.模具浇注系统的形式和尺寸,增大流道和浇口尺寸可减少缩水。
适用:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,电器,仪表等零件


PC 聚碳酸酯
英文名称:Polycarbonate
典型应用范围:
电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、电冰箱抽屉等),交通运输行业
(车辆的前后灯、仪表板等)。
注塑模工艺条件:
干燥处理:PC材料具有吸湿性,加工前的干燥很重要。建议干燥条件为100℃到200℃,3~4小时。加工前的湿度必须小于0.02%。
熔化温度:260~340℃。
模具温度:70~120℃。
注射压力:尽可能地使用高注射压力。
注射速度:对于较小的浇口使用低速注射,对其它类型的浇口使用高速注射。
化学和物理特性:
PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时,要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性,那么就使用低流动率的PC材料;反之,可以使用高流动率的PC材料,这样可以优化注塑过程。

PETG 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯Glycol-modified PET; Copolyesters
典型应用范围:
医药设备(试管、试剂瓶等),玩具,显示器,光源外罩,防护面罩,冰箱保鲜盘等。
注塑模工艺条件:
干燥处理:加工前的干燥处理是必须的。湿度必须低于0.04%。建议干燥条件为65C、4小时,注意干燥温度不要超过66C。
熔化温度:220~290C。
模具温度:10~30C,建议为15C。
注射压力:300~1300bar。
注射速度:在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。
化学和物理特性:
PETG是透明的、非晶体材料。玻璃化转化温度为88C。PETG的注塑工艺条件的允许范围比PET要广一些,并具有透明、高强度、高任性的综合特性。


PAR 或PAT聚芳基酸酯 or 聚芳酯
比重:1.2-1.26克/立方厘米
成型收缩率:0.8%
成型温度:300-350℃
干燥条件:100~120℃-5小时
物料性能:
1、为透明无定形热塑性工程塑料,具有优良的耐热性、阻燃性和无毒性。可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。
2、具有优异的热性能,在1.86MPA的负荷下,其热变形温度高达175度, 分解温度为443度。其各种力学性能受温度影响较小。
成型性能:
1.随着制品壁厚增加,成型收缩率增大。
2.吸湿性较小,约0.1-0.3%,但注塑时微量水分会引起聚芳脂分解。故材料成型前必须进行干燥。使其含水率小于0.02%。
用途:
1、适于制作耐热、耐燃和尺寸稳定性高的电器零件。连接器、线圈架、继电器外壳。
2、照明零件。可制成透明的灯罩、照明器、汽车反光罩等。
3、聚芳基酸酯的定義是二價苯酚與芳香族三酸反應生成之全芳香族的縮聚合物,下面所整理的是以A雙酚與對苯二甲酸,間苯二甲酸混合之苯二甲酸生成的非結晶性聚芳基酸酯.
在應用方面,汽車,機械的用途有上升的傾向,在電氣上則稍微下降.汽車方面使用的有方向燈內透鏡,後燈內擴散鏡,室內燈透鏡等類之汽車燈具透鏡,迴轉燈反光板, FL 保險融絲等的電子用品,還有探照燈體,透鏡,液壓變距器指示表等,在電,電器方面有開關類,繼電器, LED 反光燈罩等,在 OA 事務機器方面有 FDD 筒夾, CFD 輪殼,傳真機用的滑子等.在機械相關方面有鐘錶, AV 機器齒輪,泵,軸承護圈等用途.醫療方面則使用於點眼藥容器,檢察用藥容器等.此外也以行利用多層與插入方式的耐熱飲料瓶子拓展用途.高爾夫球棒底面也是新的用途.
它的玻璃轉化溫度為193度C,比聚碳酸酯高.因為是非結晶性的,所以實用溫度範圍內是屬於玻璃狀態.還有在動態損失方面,在-60度C時可認為是另一個尖峰值,因此耐寒性也很好.
UL 溫度參數在電氣性質方面為140度C,在力學性質方面為130度C.
因為是非結晶性的塑膠,所以會受到芳香族,酯類,氯化碳水溶液等的侵蝕.對於低濃度的酸類有耐蝕性.
因為是聚酯,所以會產生加水分解反應.
透明性佳,2mm厚度的光線透過率為87%,與聚碳酸酯是相同的程度.紫外線350m u 以下的幾乎不能通過0.1mm的厚度.另一方面,400m u以下的則有接近90%的透過率.這紫外線屏敝性比聚碳酸酯優越.
耐候性良好.
能夠恢復彈性的變形區間大,變形的恢復性佳。
限氧指數 約37%

 

聚苯醚树脂PPO
英文名;Polyphenylene oxide-usually modified
物理性能
比重:1.07克/立方厘米      成型收缩率:0.3-0.8%      成型温度:260-290℃      干燥条件:130℃ 4小时     
物料性能     
1、为白色颗粒。综合性能良好,可在120度蒸汽中使用,电绝缘性好,吸水小,但有应力开裂倾向。改性聚苯醚可消除应力开裂。     
2、有突出的电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。其介电性能居塑料的首位。
3、MPPO为PPO与HIPS共混制得的改性材料,目前市面上的材料均为此种材料。     
4、有较高的耐热性,玻璃化温度211度,熔点268度,加热至330度有分解倾向,PPO的含量越高其耐热性越好,热变形温度可达190度。     
5、阻燃性良好,具有自息性,与HIPS混合后具有中等可燃性。质轻,无毒可用于食品和药物行业。耐旋光性差,长时间在阳光下使用会变色。    
6、可以与ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纤维等进行共混改性处理。

    
 应用方面
1、适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、传动件、医疗及电子零件。     
2、可作较高温度下使用的齿轮、风叶、阀等零件,可代替不锈钢使用。     
3、可制作螺丝、紧固件及连接件。     
4、电机、转子、机壳、变压器的电器零件。     
成型性能
1.非结晶料,吸湿小。     
2.流动性差,为类似牛顿流体,粘度对温度比较敏感,制品厚度一般在0.8毫米以上。极易分解,分解时产生腐蚀气体。宜严格控制成型温度,模具应加热,浇注系统对料流阻力应小。     
3、聚苯醚的吸水率很低0.06%左右,但微量的水分会导致产品表面出现银丝等不光滑现象,最好是作干燥处理,温度不可高出150度,否则颜色会变化。
4、聚苯醚的成型温度为280-330度,改性聚苯醚的成型温度为260-285度。

料筒温度    喂料区      40~60℃(50℃)
            区1         240~280℃(250℃)
            区2         280~300℃(280℃)
            区3         280~300℃(280℃)
            区4         280~300℃(280℃)
            区5         280~300℃(280℃)
            喷嘴        280~300℃(280℃)
熔料温度    270~290℃
料筒恒温    200℃
模具温度    80~120℃
注射压力    100~140MPa(1000~1400bar)
保压压力    注射压力的40%~60%
背压        3~10MPa(30~100bar)
注射速度    有长流道的制品需要快速注射;但在此情况下,确保模具有足够的通气性
螺杆转速    中等螺杆转速,折合线速度为0.6m/s
计量行程    中等螺杆转速,折合线速度为0.6m/s
计量行程    (0.5~3.5)D
残料量      3~6mm,取决于计量行程和螺杆直径
预烘干      在110℃温度下烘干2h
回收率      材料可再生加工,只要回料没有发生热降解
收缩率      0.8%~1.5%
浇口系统    对小制品使用点式或潜伏式浇口,否则采用直浇口或圆片式浇口;可采用热流道
机器停工时段   关闭加热系统;低螺杆背压状态下,操作几次计量循环,像操作挤出机一样清空料筒
料筒设备    标准螺杆,止逆环,直通喷嘴

PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯
英文名:Polybutylene terephthalate
典型应用范围:
家用器具(食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等),电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等),汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等)。
注塑模工艺条件:
干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120℃,6~8小时,或者150℃,2~4小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥,建议条件为150℃,2.5小时。
熔化温度:225~275℃,建议温度:250℃ 。
模具温度:对于未增强型的材料为40~60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。
注射压力:中等(最大到1500bar)。
注射速度:应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。
流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递(经验公式:流道直径=塑件厚度+1.5mm)。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道,但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.8~1.0*t之间,这里 t是塑件厚度。如果是潜入式浇口,建议最小直径为0.75mm。
化学和物理特性:
PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的;结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。熔点(225℃)和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170℃。玻璃化转换温度(glass trasitio temperature)在22℃到43℃之间。由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。

 


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深圳市易明煊塑料化工有限公司(原易明塑胶原料经营部),2009年11月正式更名为深圳市易明煊塑料化工有限公司,从而发展成高尖的塑化公司。易明产品系列广泛,专注于高端业务领域,长期经营PC工程塑料、ABS工程塑料、ASA塑胶原料、PVC塑胶原料、PET工程塑料等材料。公司的核心业务是开发、生产和销售塑料、橡胶、特殊化学品和化学中间体产品。此外,易明还帮助客户开发、实施定制的系统解决方案。

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