塑胶材料知识 课程内容 塑料概述 塑料的分类 塑料的改良 塑料成型理论基础 常见塑料特性及应用 常见塑料的识别特征 塑料的选择 塑料概述 塑料(Plastic) 塑料来源丰富、成本低廉，而且密度小、比强度高、绝缘性能好、化学稳定、减震和耐磨，在现代工业和日常生活中得到了日益广泛的应用。 塑料是由可形成高相对分子质量聚合物的单体化学聚合而成的合成材料。低分子化合物单体经过聚合反应转变成大分子物质，其原子以共价键的方式形成大分子结构，相对分子质量一般不低于104。 塑料的组成 聚合物大分子基本都呈长链状结构，由添加的化学成分沿着主要的分子“脊椎”形成分枝。虽然术语塑料(plastic)经常被随意地当做聚合物(polymer)树脂(resin)的同义词，但是塑料通常是一种混合物，其主要成分为合成树脂，还含有助于成型的润滑剂、改进机械性能的增塑剂、抗老化的稳定剂、降低配方成本的填充剂、改进物理性能的阻燃剂、提高光学性能的成核剂和其它的添加剂等。 塑料产品制造方法 总体来讲，将塑料制成最终产品主要通过物理相变如熔化和凝固（对热塑性塑料）或化学反应（对热固性塑料）两种方式。下图是各种制造方法占塑料总量的比例。 塑料的分类 按用途分类 按成型性能分类 热塑性塑料循环原理 热塑性塑料的成型过程在理论上为仅发生诸如相变的物理过程，就好像加热时冰变成水，然後冷却时水又变成冰一样。故此类塑料应该很容易加以重复再生利用，如注射成型中的废料（注道、浇道等）。但在成型过程中由于常常发生某些轻微的化学变化（如氧化降解、热降解），这就可能使第二代再生塑料的性能与初次所用的新塑料不尽相同。 塑料的微观构造及受热冷的影响 Amorphous和Crystalline的比较 Amorphous和Crystalline的比较 Amorphous和Crystalline的比较 Amorphous和Crystalline的比较 塑料的改良 塑料改性与增强的影响 塑料成型理论基础 塑料的热力学状态 塑料的物理状态与温度的关系 玻璃态：0~Tg分子在冻结状态，硬而脆，遇压力则易破裂； 高弹态： Tg ~ Tf 受外力可变形，未达熔化状态，不易成型； 粘流态： Tf ~ Td 可随意加工成型； 分解：Td ~塑料开始裂解，出现气体分解物，甚至达烧焦状态。 塑料的流变性 塑料流体的流动曲线与流变曲线 在塑料熔体中，聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)等少数几种熔体的粘度对剪切应变速率不敏感，可近似为牛顿流体。而绝大多数塑料熔体的流动都接近于假塑性流体，只是在剪切应力很小或很大时才表现为牛顿流体。假塑性流体的剪切应力与剪切速率曲线在弯曲的起始阶段有类似塑性流动的行为，其粘度与剪切速率曲线偏离牛顿流体曲线向下弯曲，粘度随剪切速率的增大而降低。 剪切流动 粘度 粘度(Viscosity)是抵抗运动的能力，熔体流动依赖于Viscosity特性，Viscosity又依赖于 Shear rate、Temperature、Pressure、Residence time 塑料的成型窗口 要成型好品质的塑料产品必须使用一个合适的成型窗口 常见塑料的特性及应用 常见热塑性塑料 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 PA12 聚酰胺12或尼龙12 PA6 聚酰胺6或尼龙6 PA66 聚酰胺66或尼龙66 PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯 PC 聚碳酸酯 PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 PC/PBT 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物 PE-HD 高密度聚乙烯 PE-LD 低密度聚乙烯 PEI 聚 PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 PETG 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 POM 聚甲醛 PP 聚丙烯 PPEPPO 聚丙乙烯 PS 聚苯乙烯 PVC 聚氯乙烯 SAN 苯乙烯-丙烯腈共聚物 ABS Nylons PA12 PA6 PA66 PBT PC PC/ABS PC/PBT PE-HD PE-LD PEI PET PETG PMMA POM PP PPEPPO PS PVC SAN 常见塑料的识别特征 外观识别法 聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙(Nylon) 均有不同的可弯性，手触有硬蜡样滑腻感，敲击时有软性角质类声音。PE-LD未染色前呈乳白色，半透明，较软，柔而韧，稍能伸长。PE-HD未染色前也呈乳白色，但不透明，较硬，不易延伸。PP未染色前呈白色，半透明，但比PE-LD透明度略高，且更轻，更为刚硬。Nylon未染色前色泽微黄。PE、PP相对密度均小于1，浮于水。Nylon12(或PA12)相对密度为1.01~1.03，在水中接近于悬浮状。 外观识别法 聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、有机玻璃(PMMA) 均无延展性，手触有刚性感，敲击时声音较清脆。PS和ABS的区别在于PS为脆性，折弯时很易脆裂；ABS为韧性，折弯时很难断裂，在折弯部位由于分子拉伸取向而发白，裂口更是如此。 PC未染色前是透明的，ABS则呈浅象牙色。 原色的PS和PMMA从外观上较难识别，都有较好的透光性，即使染上颜色，其透光效果、光泽度、硬度等几乎都是一样的。PS及其它绝大多数塑料，相对密度均大于1，沉于水。 燃烧观察法 电木(PF)及其它所有热固性塑料——受热或燃烧时都没有发软熔融过程，只会变脆和焦化。 聚苯乙烯(PS)及其它所有热塑性塑料——受热或燃烧时都必先经历发软熔融过程，但不同种类塑料有不同的燃烧现象 聚乙烯(PE)：容易燃烧，离火源后仍能继续燃烧。燃烧时火焰上端呈黄色，下端呈蓝色。燃烧较完全，黑烟甚少。在近火焰处，塑料有熔融滴落现象，类似于矿烛蜡的流淌，熔融物亦很少被烟色熏染。火焰熄灭后，有明显的石蜡燃烧气味。 聚丙烯(PP)：燃烧现象与PE大体相同，可能有少量黑烟。火焰熄灭后，则是有介乎煤油之类的石油味。 尼龙(Nylon或PA)：燃烧较为缓慢，移走火源后，若环境温度不太高，或有金属附件将热量带走，维持燃烧的时间不长，稍后便自行熄灭。火焰颜色上黄下蓝。在近火焰处，塑料表面既熔融滴落，又会起泡。熄灭后有类似烧焦羊毛或指甲气味。 燃烧观察法 聚苯乙烯(PS)及其它热塑性塑料（续） 聚苯乙烯(PS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：容易燃烧，离火源后仍能继续燃烧。燃烧极不完全，火焰呈黄色，并夹有浓密黑烟炭束，随烟气逸，弥漫四周。但PS的炭束稍少一些。燃烧时，近火焰处的塑料表面软化而不易发生滴落。PS表面会起泡，而ABS表面不起泡而呈焦化状态。熄灭后，PS带苯乙烯单体味，ABS有一种非常独特的臭味。 聚碳酸酯(PC)：燃烧现象接近于PS，但燃烧速度缓慢，离火后会慢慢熄灭，熄灭后发出的是花果味。 有机玻璃(PMMA)：燃烧时没有炭束飞逸，火焰呈浅蓝色、顶端白色，燃烧后发出强烈的花果臭和腐烂的蔬菜臭味。 聚氯乙烯(PVC)：较难燃烧，离火源后容易自熄。燃烧时火焰上方黄色，底部绿色，有时还喷溅黄色绿色小火焰，冒出白烟，发出的气味辛辣刺鼻。熔体一边燃烧一边软化，可以拉扯出丝。 塑料的选择 塑料选择的基本考虑 成型收缩率大小： 收缩率小的塑料(PS、ABS、PC)的尺寸精度较易达成，而收缩率大的塑料(PP、PE、POM)较难做到尺寸精度（模具的公差约为产品公差的1/6）。 流动粘度大小： 流动粘度较大的塑料(ABS)，熔胶较不易流入缝隙中，流动粘度小的塑料(PA、POM)即使间隙很小熔胶亦易于流入。 塑料选择的基本考虑 成型温度高低： 成型温度较低的塑料(PS)较易成型且成型周期亦短，而成型温度较高的塑料(PC)较难成型且成型周期亦长。 是否易变质或分解： 成型时不易变质或分解的塑料(PS、PE、PP)，量产时不易引起品质不稳的不良品，而成型时易变质或分解的塑料，若不严格要求成型条件（模具可以精密控制成型条件）则无法量产，这在使用热浇道的情形下问题尤其严重。 常用的热塑性塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、有机玻璃(PMMA)、聚苯醚(PPO)、聚酰胺(尼龙PA(N)) 、聚碳酸酯(PC)、聚砜(PSF)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)等。这类塑料，在一定的塑化温度范围和适当的成型压力下能方便地成型，工艺简单。其产品具有不同高度的物理性能和机械性能，但耐热性较差。 热固性塑料质地坚硬，耐热性好，尺寸比较稳定，不溶于溶剂。热固性塑料大多以分子结构为网状的缩聚树脂为基础，加入各种添加成分制成。 在加热开始时也具有线型或支链性结构，但受热后逐渐结合成体型结构。常用的热固性塑料有酚醛塑料(酚醛树脂加入木粉即常用之电木PF)、环氧树脂(EP)、不饱和聚酯(UP)、脲醛(UF)、三聚氰胺甲醛(MF)。许多弹性材料也属于热固性聚合物。 成型热塑性塑料时，绝对不能混杂任何固化了的热固性塑料。 塑料按成型性能划分为热塑性塑料(thermoplastics)和热固性塑料(thermosets)两大类外，热塑性塑料根据聚合物链的构象或形态的不同，还可进一步划分为无定型热塑性塑料(Amorphous polymer) 、(半)结晶热塑性塑料((Semi-)crystalline)和液晶热塑性塑料(Liquid crystal polymers (LCPs))三种类型。 无定型热塑性塑料：系由无规构象的大分子组成。 (半)结晶热塑性塑料：某些分子的化学结构本身具有足够的规整性和柔顺性，从而能够形成有序排列。结晶热塑性塑料更确切的名称是“半结晶”热塑性塑料，因为它们既包含结晶区又包含无定型区。 液晶热塑性塑料：与半结晶热塑性塑料一样，液晶热塑性塑料在固态时分子链呈有序排列。其独特之处就在于含有棒状的刚性分子并形成平行排列，即微区结构。 温度对硬度图 TG玻璃转化温度：是聚合物从玻璃态转变为高弹态的临界温度。 TM熔融温度：是聚合物从高弹态转变为粘流态的临界温度。 Amorphous无定型热塑性塑料无明显的熔融温度。 温度对比热图 Specific Heat Capacity (Cp)是指使一克的材料温度升高一度所需要的能量。 Talc滑石、云母 典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体， 打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑成型条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90 ℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210~280 ℃ ；建议温度：245 ℃ 。 模具温度：25~70 ℃ 。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500~1000bar。 注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 Major manufacturers ? Asahi Chemical Industry (Stylac) BASF (Terluran) Bayer (Lustran) Bayer ABS Ltd. (Absolac) Cheil Synthesis Chi Mei (Polylac) Daicel Chemical Industry Ltd. (Cevian) Dow Chemical (Magnum grades) GE Plastics (Cycolac) Huntsman Chemical Co. Australia Ltd. (Astalac) LG Chemical (Lupos) Mitsubishi Rayon Co. Lrd. (Diapet) Romira GmbH (Rotec) Sumitomo Dow Co. Ltd. (Kralastic) 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100C到200C，3~4小时。加工前的湿度必须小于0.02%。 熔化温度：260~340C。 模具温度：70~120C。 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。 Major manufacturers? Bayer (Apec, Makrolon) Dow Chemical (Calibre) DSM (Xantar) GE Plastics (Lexan) LG Chemical (Lupoy) LNP (Lurbricomp, Thermocomp) Marplex Australia Ltd. (Lupilon) Mitsubushi Engineering Plastics (Novarex) MRC Polymers (Naxell) Teijin Chemical (Panlite) 典型应用范围: 齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品。 注塑模工艺条件: 干燥处理：建议110~135C,约4小时的干燥处理。 熔化温度：235~300C。 模具温度：37~93C。 化学和物理特性: PC/PBT具有PC和PBT二者的综合特性，例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。 Major manufacturers ? Bayer (Makroblend) GE Plastics (Xenoy) Otsuka Chemical Co. Ltd. (Poticon) 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120C,6~8小时，或者150C，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150C，2.5小时。 熔化温度：225~275C，建议温度：250C 。 模具温度：对于未增强型的材料为40~60C。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%C）和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170C。玻璃化转换温度（glass trasitio temperature）在22C到43C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。 Major manufacturers ? BASF (Ultradur) Bayer (Pocan) Dainippon Ink Chemicals Inc. (Planac) Dupont Engineering Polymers (Crastin) GE Plastics (Lomod, Valox) Huls (Vestodur) Kuraray Co. Ltd. (Hauzer) LG Chemical (Lupox, Lutrel) Mitsubishi Engineering Plastics (Novadur) Polyplastics Co. Ltd. (Duranex) Sunkyong Industries (Skyton) Teijin Chemicals Ticona (Celanex, Crastin, Vandar) 典型应用范围: 计算机和商业机器的壳体、电器设备、草坪和园艺机器、汽车零件（仪表板、内部装修以及车轮盖）。 注塑模工艺条件: 干燥处理：加工前的干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%，建议干燥条件为90~110C，2~4小时。 熔化温度： 230~300C。 模具温度：50~100C。 注射压力：取决于塑件。 注射速度：尽可能地高。 化学和物理特性: PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。 Major manufacturers ? Bayer (Bayblend) Daicel Chemical Industry Ltd. (Novalloy) Dow Chemicals (Pulse) DSM (Stapron C) GE Plastics (Cycoloy) LG Chemical (Lupoy) Marplex Australia Ltd. (Astaloy) Mitsubishi Rayon Co. Ltd. (Diaalloy) Teijin Chemical (Multilon) (Panlite) 典型应用范围: 碗，箱柜，管道联接器 注塑模工艺条件: 干燥：一般不需要 熔化温度：180~280C 模具温度：20~40C 为了实现冷却均匀以及较为经济的去热，建议冷却腔道直径至少为8mm，并且从冷却腔道到 模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的1.5倍。 注射压力：最大可到1500bar。 保压压力：最大可到750bar。 注射速度：建议使用快速注射速度。 流道和浇口: 可以使用各种类型的流道和浇口。PE-LD特别适合于使用热流道模具。 化学和物理特性: 商业用的PE-LD材料的密度为0.91~0.94 g/cm3。PE-LD对气体和水蒸汽具有渗透性。PE-LD 的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。 如果PE-LD的密度在0.91~0.925 g/cm3之间，那么其收缩率在2%~5%之间；如果密度在 0.926~0.94 g/cm3之间，那么其收缩率在1.5%~4%之间。当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。 PE-LD在室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。同PE-HD类似，PE-LD容易发生环境应力开裂现象。 Major manufacturers ? Bayer (Baylon) BASF (Lupolen/Lucalen) Dow (Dowlex LDPE) DuPont (Alathon) DSM (Stamalyn LD) Eastman Chemicals (Tenite PE) Exxon Chemical Mitsui Chemicals Co. Ltd. (Mirason) Novacor (Novapol LD) Shell Quantum Chemicals Union Carbide (Unipol) 典型应用范围: 汽车工业（发动机配件如温度传感器、燃料和空气处理器等），电器及电子设备（电气联结器、印刷电路板、芯片外壳、防爆盒等），产品包装，飞机内部设备，医药行业（外科器械、工具壳体、非植入器械）。 注塑模工艺条件: 干燥处理：PEI具有吸湿特性并可导致材料降解。要求湿度值应小于0.02%。建议干燥条件为150C、4小时的干燥处理。 熔化温度：普通类型材料为340~400C；增强类型材料为340~415C。 模具温度：107~175C，建议模具温度为140C。 注射压力：700~1500bar。 注射速度：使用尽可能高的注射速度。 化学和物理特性: PEI具有很强的高温稳定性，既使是非增强型的PEI，仍具有很好的韧性和强度。因此利用PEI优越的热稳定性可用来制作高温耐热器件。PEI还有良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性。玻璃化转化温度很高，达215C。PEI还具有很低的收缩率及良好的等方向机械特性。 Major manufacturers ? GE Plastics (Ultem) 典型应用范围: 汽车工业（结构器件如反光镜盒，电气部件如车头灯反光镜等），电器元件（马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件等）。工业应用（泵壳体、手工器械等）。 注塑模工艺条件: 干燥处理：加工前的干燥处理是必须的，因为PET的吸湿性较强。建议干燥条件为120~165C，4小时的干燥处理。要求湿度应小于0.02%。 熔化温度：对于非填充类型：265~280C；对于玻璃填充类型：275~290C。 模具温度：80~120C。 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。 流道和浇口: 可以使用所有常规类型的浇口。浇口尺寸应当为塑件厚度的50~100%。 化学和物理特性: PET的玻璃化转化温度在165C左右，材料结晶温度范围是120~220C。 PET在高温下有很强的吸湿性。对于玻璃纤维增强型的PET材料来说，在高温下还非常容易发生弯曲形变。可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。用PET加工的透明制品具有光泽度和热扭曲温度。可以向PET中添加云母等特殊添加剂使弯曲变形减小到最小。如果使用较低的模具温度，那么使用非填充的PET材料也可获得透明制品。 Major manufacturers? Allied Signal (Petra) DuPont (Hytrel, Rynite) Eastman Chemical (Eastapak, Thermix) Shinkong Synthetic Fibers Corp. (Shinpet) SK Chemicals Ltd. (Skypet) Ticona (Impet) 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90C、2~4小时。 熔化温度：240~270C。 模具温度：35~70C。 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。 Major manufacturers ? Asahi Chemical Industry Co. Ltd. (Delpet) Atohaas (Plexiglass) BASF Cyro Industries ICI Acrylics (Lucite) Mitsubishi Rayon (Acrypet, Shinkolite) Rohm GmbH (Pleximid) Rohmhaas (Oroglas) Sumitomo Chemical Co. Ltd. (Sumipex) Teijin Chemicals Ltd. (Panlite) 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。 Major manufacturers ? Eastman Chemicals (Eastar) 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190~230C；共聚物材料为190~210C。 模具温度：80~105C。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。 典型应用范围: 汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。 注塑模工艺条件: 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度：220~275C，注意不要超过275C。 模具温度：40~80C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力：可大到1800bar。 注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口: 对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。 由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。 PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。 PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。 由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。 均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。 Major manufacturers? A. Schulman (PolyFort) Amoco Chemicals (Amodel) Asahi Chemicals (Loymer, PolyPro) BASF (Novolen) Borealis (Daploy) DSM (Stamylan P) Eastman Chemical (Tenite) Exxon Chemical (Escorene) Honam Petrochemical Co. (Popelen) Huls (Vestolen) ICI (Procom, Propathene) Idemitsu LG-Caltex Oil Corp. (Hiprene) Mitsubishi Chemicals Mitsui Sekka (Grand Polypro, Hipol) Montel (Profax) PCD Polymere (Daplen) Polibrasil Resinas S/A (Prolen) Phillips 66 (Marlex) Shell Showa Denko KK (Sho-Allomer) Solvay (Eltex P) Sumitomo Chemical Co. Ltd. (Noblen) Ticona (Hostalen PP) Yukong Ltd. (Yuplene) 典型应用范围: 家庭用品（洗碗机、洗衣机等），电气设备如控制器壳体、光纤联接器等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：建议在加工前进行2~4小时、100C的干燥处理。 熔化温度：240~320C。 模具温度：60~105C。 注射压力：600~1500bar。 流道和浇口: 可以使用所有类型的浇口。特别适合于使用柄形浇口和扇形浇口。 化学和物理特性: PPO is poly(2,6 dimethyl p-phenylene) oxide. The ether linkages offer easier processibility. Copolymers are referred to as PPEs (Polyphenylene Ethers). 通常，商业上提供的PPE或PPO材料一般都混入了其它热塑型材料例如PS、PA等。这些混合材料 一般仍称之为PPE或PPO。 混合型的PPE或PPO比纯净的材料有好得多的加工特性。特性的变化依赖于混合物如PPO和PS的 比率。混入了PA 66的混合材料在高温下具有更强的化学稳定性。这种材料的吸湿性很小，其 制品具有优良的几何稳定性。 混入了PS的材料是非结晶性的，而混入了PA的材料是结晶性的。加入玻璃纤维添加剂可以使 收缩率减小到0.2%。这种材料还具有优良的电绝缘特性和很低的热膨胀系数。其黏性取决于 材料中混合物的比率，PPO的比率增大将导致黏性增加。 Major manufacturers ? Asahi Chemicals (Xyron) BASF (Luranyl) GE Plastics (Noryl) Huls (Vestoran) 典型应用范围: 供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：通常不需要干燥处理。 熔化温度：185~205C 模具温度：20~50C 注射压力：可大到1500bar 保压压力：可大到1000bar 注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。 流道和浇口: 所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针尖型浇口或潜入式浇口； 对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm；扇形 浇口的厚度不能小于1mm。 化学和物理特性: 刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。 PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。 PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。 PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。 Major manufacturers ? BASF (Vinidur, Vinoflex) BF Goodrich (Geon) Formosa Plastics Georgia Gulf Huls (Vestolit) Neste Schulman A. (Polyvin) Shell (Rovin) Vista Chemicals (Vistel) 典型应用范围: 产品包装，家庭用品（餐具、托盘等），电气（透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等）。 注塑模工艺条件: 干燥处理：除非储存不当，通常不需要干燥处理。如果需要干燥，建议干燥条件为80C、2~3小时。 熔化温度：180~280C。对于阻燃型材料其上限为250C。 模具温度：40~50C。 注射压力：200~600bar。 注射速度：建议使用快速的注射速度。 流道和浇口: 可以使用所有常规类型的浇口。 化学和物理特性: 大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。 典型的收缩率在0.4~0.7%之间。 Major manufacturers? Asahi Chemicals (Styron) BASF (Polystyrol) Chevron Chi Mei Industrial (Polyrex) Dow (Styron) Elf Atochem (Lacqrene) Fina Oil and Chemicals Huls (Vestyron) Huntsman Chemical Corporation Idemitsu (Styrol) Mitsubishi Chemicals Mobil Polystyrene Austalia (Austrex) Sumitomo Chemical Co. Ltd. (Sumbright) 典型应用范围: 电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等），汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：如果储存不适当，SA有一些吸湿特性。建议的干燥条件为80C、2~4小时。 熔化温度：200~270C。如果加工厚壁制品，可以使用低于下限的熔化温度。 模具温度：40~80C。对于增强型材料，模具温度不要超过60C。冷却系统必须很好地进行设计，因为模具温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲。 注射压力：350~1300bar。 注射速度：建议使用高速注射。 流道和浇口: 所有常规的浇口都可以使用。浇口尺寸必须很恰当，以避免产生条纹、煳斑和空隙。 化学和物理特性: SA是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使SA坚硬、透明并易于加工；丙烯腈成份使SA具有化学稳定性和热稳定性。 SA具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。SA中加入 玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。 SA的维卡软化温度约为110C。载荷下挠曲变形温度约为100C。 SA的收缩率约为0.3~0.7%。 Major manufacturers ? BASF (Luran) Bayer ABS Ltd. (Absolan) Dow Chemical (Tyril) Huntsman Chemical Co. Australia Ltd. (Austran) 典型应用范围: 电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。 注塑模工艺条件: 干燥：如果存储恰当则无须干燥。 熔化温度：220~260C。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250C之间。 模具温度：50~95C。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的 塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优 的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之内 （这里“d”是冷却腔道的直径）。 注射压力：700~1050bar。 注射速度：建议使用高速注射。 流道和浇口: 流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口 长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。 化学和物理特性: PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。 PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。PH-HD的特性主要由密度和 分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。对于密度为0.91~ 0.925g/cm3，我们称之为第一类型PE-HD；对于密度为0.926~ 0.94g/cm3，称之为第二类型PE-HD；对于密度为0.94~ 0.965g/cm3，称之为第三类型PE-HD。 该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。分子量越高，PH-LD的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。 PE-LD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。 PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力， 从而减轻开裂现象。PE-HD当温度高于60C时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。 Major manufacturers ? Allied Signal (Paxon) BASF (Lupolen) Dow (Dowlex) DSM (Stamylan HD) DuPont (Alathon) Exxon Chemical (Escorene, Paxon) Huls (Vestolen) ICI (Alkathene) LG Chemical (Lutene) Mitsui Chemicals Co. Ltd. (Hizex) Phillips (Marlex) Phillips 66 (Marlex) Quantum Chemicals (Petrothene) Sabic (Ladene) Solvay (Eltex, Fortiflex) Ticona (Hostalen) Union Carbide (Unipol) 流动性好，刚性、硬度、耐热性高，屈服强度大，摩擦性低，耐应力开裂良好，抗蠕变性佳 优点 广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品 典型用途 吸水性大，对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱 缺点 Polyamide 66 or Nylon 66聚酰胺PA66或尼龙66 塑料名称 常见塑料的特性及应用 坚韧，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性 优点 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） 典型用途 在高温下很容易水解 缺点 Polybutylene Terephthalates聚对苯二甲酸丁二醇酯 塑料名称 常见塑料的特性及应用 透明性佳，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，成型精度高、尺寸稳定性好 优点 透镜、叶轮、安全帽、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） 典型用途 流动性较差，成型困难，上色困难，高温吸湿容易裂解 缺点 Polycarbonate聚碳酸酯（防弹玻璃胶） 塑料名称 常见塑料的特性及应用 具有PC和ABS两者的综合特性，如ABS的易成型特性和PC的优良机械特性及热稳定性，优异的流动特性。 优点 计算机和商业机器的壳体、电器设备、草坪和园艺机器、汽车零件（仪表板、内部装修以及车轮盖） 典型用途 缺点 Polycarbonate-Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Blend 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 塑料名称 常见塑料的特性及应用 具有PC和PBT二者的综合特性，例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等 优点 齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品 典型用途 缺点 Polycarbonate Polybutyleneterephthalate Blend 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物 塑料名称 常见塑料的特性及应用 抗张力强度高，抗渗透性强，化学稳定性好 优点 电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等 典型用途 抗冲击强度较低，容易发生环境应力开裂现象 缺点 High Density Polyethylene高密度聚乙烯 塑料名称 常见塑料的特性及应用 容易成型，对气体和水蒸汽具有渗透性，电绝缘，化学钝性 优点 碗，箱柜，管道联接器 典型用途 热膨胀系数很高，不适合于加工长期使用的产品 缺点 Low Density Polyethylene低密度聚乙烯 塑料名称 常见塑料的特性及应用 很强的高温稳定性，很好的韧性和强度，良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性，很低的收缩率及良好的等方向机械特性 优点 汽车工业（发动机配件如温度传感器、燃料和空气处理器等），电器及电子设备（电气联结器、印刷电路板、芯片外壳、防爆盒等），产品包装，飞机内部设备，医药行业（外科器械、工具壳体、非植入器械） 典型用途 具有吸湿特性并可导致材料降解 缺点 Polyetherimide聚 塑料名称 常见塑料的特性及应用 光泽度佳 优点 汽车工业（结构器件如反光镜盒，电气部件如车头灯反光镜等），电器元件（马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件等）。工业应用（泵壳体、手工器械等） 典型用途 在高温下有很强的吸湿性，容易发生弯曲形变 缺点 Polyethylene Terephthalate聚对苯二甲酸乙二醇酯 塑料名称 常见塑料的特性及应用 具有透明、高强度、高韧性的综合特性 优点 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 典型用途 缺点 Glycol-modified PET; Copolyesters 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯 塑料名称 常见塑料的特性及应用 塑料中透明性最好，光学性佳（在弯折、管状、线状性体中能传递光线），耐候性佳，抗冲击性好，绝缘性佳，宜作长期室外材料 优点 透明平板或管件、窗户玻璃、镜片、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） 典型用途 容易有裂纹，容易有刮痕，脆，受溶剂侵蚀 缺点 Polymethyl Methacrylate聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃，亚克力Acrylics） 塑料名称 常见塑料的特性及应用 低摩擦系数，抗磨蚀性佳，不易吸收水分、抗溶剂侵蚀，耐冲击 优点 齿轮、轴承、管道器件（管道阀门、泵壳体）、草坪设备、打火机零件 典型用途 若需尺寸稳定必须共聚合，不易户外使用，碎屑的再成型会使性质变差 缺点 Polyacetal or Polyoxymethylene聚甲醛 塑料名称 常见塑料的特性及应用 密度小（轻），流动性好，成型性好，耐热，抗拉强度大，屈服强度高，不会产生龟裂，电气阻抗性佳，抗磨蚀性好， 优点 汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等） 典型用途 不宜制造尺寸精度要求高的产品，刚性不足，不宜作受力机械构件，染色困难，防火安全性差，耐候性差 缺点 Polypropylene聚丙烯（百折软胶） 塑料名称 常见塑料的特性及应用 化学稳定性好，吸湿性小，电绝缘性好 优点 家庭用品（洗碗机、洗衣机等），电气设备如控制器壳体、光纤联接器等 典型用途 缺点 Polypropylene Ether Blends聚丙乙烯 塑料名称 常见塑料的特性及应用 亮丽的外观，容易成型，几何稳定性、热稳定性、光学透过性、电绝缘性好，很微小的吸湿倾向，抗磨蚀性好 优点 产品包装，家庭用品（餐具、托盘等），电气（透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等） 典型用途 脆，不宜户外用途，褪色，对热的敏感性大，易发生降解，耐酸性能较差 缺点 Polystyrene聚苯乙烯（硬胶） 塑料名称 常见塑料的特性及应用 具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性 优点 唱片、水管、地板、软管、雨衣、商用机器壳体、电子产品包装、医疗器械、食品包装 典型用途 流动特性相当差，成型窗口很窄。塑化剂的加入，降低了某些性质，如降低了Tg而变软等，褪色，受OH-的侵蚀，受限于环保问题 缺点 Polyvinyl Chloride聚氯乙烯 塑料名称 常见塑料的特性及应用 坚硬、透明，易于成型，具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性 优点 电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等），汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。 典型用途 具有吸湿性，易受潮 缺点 Styrene Acrylonitrile苯乙烯-丙烯腈共聚物 塑料名称 常见塑料的特性及应用 常见塑料的特性及应用 常见塑料的识别特征 常见塑料的识别特征 常见塑料的识别特征 常见塑料的识别特征 塑料的选择 塑料的选择 塑料产品的最终性能主要取决于树脂本身，但有效的添加成分的加入，却能大大地影响塑料的成型难易程度和使用价值。 市场上供应的塑料，习惯上以其中的合成树脂命名，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等等。要注意，并非同一命名的塑料都是一致的，除了因不同的树脂制造法或配比外，还将因加入的添加成分不同而形成材料的多样化。所以使用前有必要弄清原料来源、牌号、型号和成型使用特性。这样才能满足产品的工艺要求，保持产品的质量稳定。 Injection注射成型32% Extrusion挤出成型36% Blowmolding吹塑成型10% Calendering压延成型6% Coating涂料5% Compression压缩成型3% Powder粉末2% ABS——有极好的抗冲强度，在低温条件下也不迅速下降，直至-40℃ 时仍有相当的使用韧性。其最大用途是作为汽油、原油和水的输送管道及板材。 PA(N)——最大特点是摩擦系数低，有良好的耐磨性和自润滑性。 PC——最突出的是韧而刚，由于无缺口抗冲强度在热塑性塑料中最高，而成型的零件可达到很精确的公差并保持尺寸稳定，被称为塑料金属。 POM——以耐疲劳性最为显著，疲劳持久极限达24.5~34.3MPa，可用于制作轴承、齿轮，尤其是使用在无法加入润滑油的场合。 Amorphous无定型热塑性塑料：受热时（例如在注射机的料筒），内部相互缠结的分子链运动性增强，于是发生链的解缠结和滑移，导致材料软化，最终变得可以流动。随着分子链间距增大，分子间的相互作用即分子间的相互吸引力随之减小，分子运动水平不断提高，导致材料更易流动，直至完全熔融，然后通过充模而定型，进而又被冷却，此时由于其分子链运动性的降低，被成型的塑料又获得了刚性。 (Semi-)crystalline)(半)结晶热塑性塑料从熔融状态冷却时，其中的有序区域就形成结晶，若重新加热，结晶部分在该聚合物熔融之前保持不变。在熔融状态下，聚合物分子呈无定型即无规构象。材料内部结晶区和无定型区的相对百分含量为“结晶度”。 (半)结晶热塑性塑料的结晶度不仅受材料化学结构的影响，同时也受成型条件的影响，其中首先是熔体冷却速度的影响。成型过程中降低冷却速度通常会提高结晶度。 液晶热塑性塑料与传统的(半)结晶热塑性塑料不同，它们在液态时依然呈现有序而不是无规的分子排列方式。其成型性能和使用性能具有一系列长处，如低熔融黏度、低成型收缩率、较高的耐化学品性、理想的刚性、抗蠕变性和总体尺寸稳定性等。 2002 Cradle Technology Group Tai Dao Computer Co.,Ltd./Arthur Chen O O C O CH2 CH2 CH2 CH CH3 O C R O C O R O C O CH3 CH3 C O O N NH Ar C C C O O O 塑料概述 聚合物单体、塑料组成、聚合过程 塑料概述 塑料概述 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(尼龙PA(N))、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚缩醛、聚酯树脂、聚砜(PSF)、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃PMMA)、改性聚苯醚及氟素树脂 聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、改性聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC) 常用塑料 其机械性能、电气性能、对化学环境的耐受性、对高温低温的耐受性等方面都具有较优异的特点，能在工程技术上替代某些金属如铜、铝、锌、部分合金钢或其它材料使用。价格比金属高 性能要求不高，成本低，易于取得 特点 泛指一些具有能制造机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料 日常使用范围最广的塑料（占热塑性塑料的90%以上） 定义 工程塑料 普通塑料 按用途分类 塑料的分类 PF、EP、UP、UF、MF PE、PP、PS、ABS、 PMMA、PPO、PA(N)、PC、PSF、PVC、POM 常用塑料 机械强度高 尺寸稳定性良好 耐热性和耐湿性好 不溶于溶剂 抗冲强度高 易于成型 适合于复杂的设计 一般特性 在开始受热时可以软化或熔融，一旦固化成型就不会再软化，即使加热到接近分解温度也无法软化 受热后具有可塑性，软化或熔融，冷却后固化，再加热仍可软化 热反应 经化学反应后，分子间以化学粘结的网状结构。 呈线型或支链性，分子间无化学粘结 微观结构 热固性塑料 热塑性塑料 按成型性能分类 Thermoset热固性塑料 Thermoplastic热塑性塑料 塑料的分类 热塑性塑料循环原理 塑料的分类 塑料的分类 Polymer塑料 Thermoplastic热塑性塑料 Thermoset热固性塑料 (Semi-)Crystalline (半)结晶热塑性塑料 Amorphous 无定型热塑性塑料 结晶区 ABS, PC, PS, PVC, PAN, PMMA, PEI, PPO, SAN, AES,AS, ASA, …. PPS, PE, PP, PBT, PET, Nylon(PA), POM, PEEK, ... Liquid crystal polymers 液晶热塑性塑料(LCPs) 聚合物链的构象或形态不同 Thermoset Thermoplastic 塑料的分类 坚硬固态 柔软固态 熔融液态 TG : 玻璃转化温度 TM : 熔融温度 坚硬固态 柔软固态 熔融液态 Crystalline Amorphous 加热时慢慢软化 加热时迅速熔融 象黄油 象冰块 塑料的分类 Amorphous Crystalline Temperature Specific Heat (Cp) Tg Temperature Specific Heat (Cp) Tg Tm 塑料的分类 塑料的分类 Crystalline Amorphous 一般特性 透明 较低的耐化学品性 低成型收缩率 通常低强度 通常高熔融粘度 较低的热含量 半透明或不透明 极好的耐化学品性 高成型收缩率 通常高强度 通常低熔融粘度 较高的热含量（有结晶热） 塑料的分类 原料聚合物 Blends Homo-polymers Co-polymers 冲击改性物, 刚性增强物 添加剂 冲击改性物有非常低的Tg（玻璃转化温度） 刚性增强物有非常高的硬度和强度 Glass Fiber Carbon Fiber Glass Fiber + Talc 稳定剂 - 抗氧剂 - 紫外线稳定剂 - 抗热稳定剂 阻燃剂 着色剂（颜料） 润滑剂 隔离剂 塑料的改良 冲击改性物 刚性增强物(Fiber) 增加抗冲击力 增加韧性 降低硬度 降低强度 增加硬度和强度 降低韧性 增加翘曲各向异性 减少热膨胀 塑料的改良 变形 玻璃态 高弹态 粘流态 分解 0 Tg Tf Td 温度 金属 结晶型聚合物 Tx 非结晶型聚合物 塑料成型理论基础 塑料成型理论基础 剪切流动是熔融流体在外力下的相对滑动。 固定 移动 固定 固定 (1) 剪切流动(Shear Flow) 剪切速率是熔融流体剪切流动的速率。 (2) 剪切速率(Shear Rate) 固定 慢速移动 低剪切速率 固定 快速移动 高剪切速率 剪切应力是熔融流体剪切流动的抵抗力，高粘度造成高剪切应力。 (3) 剪切应力(Shear Stress) 固定 慢速移动 低剪切应力 固定 快速移动 高剪切应力 塑料成型理论基础 Viscosity = Shear Stress / Shear Rate 低粘度 高粘度 剪切速率影响粘度 高剪切速率导致低粘度 Viscosity Shear Rate 塑料成型理论基础 温度 缺料 成型区域 热劣化 毛边 0 压力 熔解 塑料成型理论基础 常见塑料的特性及应用 具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度 优点 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等 典型用途 不耐有机溶剂，会被溶胀，也会被极性溶剂溶解。耐候性差，户外使用会褪色 缺点 Acrylonitrile-Butadiene-Styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（高度不碎胶） 塑料名称 常见塑料的特性及应用 机械强度高，韧性好，耐疲劳性佳，摩擦系数低（耐磨），耐腐蚀，无毒，耐热，电绝缘性佳，易染色，易成型 优点 家用电器主件、电子及电机工业产品（插头、线等），汽车及仪表中的零部件、体育用品、输送管道、医疗器材，尼龙带、尼龙薄膜及尼龙织物等 典型用途 易吸水，不耐强酸及氧化剂，耐光性差，成型技术要求高 缺点 Nylon尼龙（聚酰胺PA） 塑料名称 常见塑料的特性及应用 吸水性低，电气绝缘性、抗冲击性、化学稳定性好，金属附着性好 优点 油管、软管、水量表和其他商业设备，电缆套，机械凸轮，滑动机构以及轴承等 典型用途 对强氧化性酸无抵抗能力 缺点 Polyamide 12 or Nylon 12聚酰胺PA12或尼龙12 塑料名称 常见塑料的特性及应用 抗冲击性和抗溶解性好，电气绝缘性好，耐磨损 优点 结构部件、轴承、机器仪表、仪器零件、电线电缆的绝缘 典型用途 吸水性大，介电常数大，不宜应用于高频低损耗方面 缺点 Polyamide 6 or Nylon 6聚酰胺PA6或尼龙6（卡普龙） 塑料名称 常见塑料的特性及应用 2002 Cradle Technology Group Tai Dao Computer Co.,Ltd./Arthur Chen
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