塑料材料性能与应用

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二階層,第三階層,第四階層,第五階層,*,*,塑料材料性能与应用,kanwan,2024/11/15,1,目錄,塑料概論,塑膠材料應用性能參數,塑料的性能與應用,塑料材料的選用,塑料的簡易鑒別方法,塑料用添加劑,2024/11/15,2,&塑料概論,1-1塑料工業的組成,2024/11/15,3,1-2塑料材料的種類划分,1-2-1,按化學結構分類,聚烯烴類,聚乙烯(,PE),聚丙烯(,PP),超高分子量,聚乙烯(,UHMPE,),聚苯乙烯類,聚苯乙烯(,PS),丙烯晴-苯乙烯(,AS),丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚體(,ABS,),聚銑胺類,不同的各種尼龍,聚醚類,聚碳酸酯(,PC),聚甲醛(,POM),聚楓,(,PSU),聚酯類,聚對苯二甲酸丁二酯,丙烯酸酯類,聚甲基丙烯酸甲酯,2024/11/15,4,1-2-2,按結晶形態分類,結晶性材料,在適當的條件下能產生某几種几何形態晶體結構的塑料(如,PE,PP,PA,POM,PBT).,無,定型塑料,分子形狀和分子排列不呈晶體結構而呈無序狀的塑料(如,ABS,PC,PSU,PMMA,PS),2024/11/15,5,1-2-3,按受熱呈現基本行為分類,熱塑性塑料,在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化。,熱固性塑料,受熱后成為不熔的物質，再次受熱不再具有可塑性。如蜜胺-甲醛樹脂(MF)尿-甲醛樹脂(UF)及(,PF),2024/11/15,6,1-2-4,按塑料的應用領域分類,通用塑料,只可作為一般非結構材料使用，產量大，價格相對低廉。但也有將一般通用塑料改性，如加入穩定劑，玻纖等加強應用性能雖有改善，但遠不及工程塑料的優良。(,PE,EVA,PP,PVC,PS-HI,PS-GP ABS ACRYLIC SAN,等),工程塑料,可以作為結構材料，具有優異的綜合性能(包括機械，電性能，耐熱性能，耐化學性能，尺寸穩定性能，加工性能高)并可在較寬闊的溫度范圍和較長時間良好的保持這些性能，并能在承受機械應力和較為苛刻的化學，物理環境中長期使用。工程塑料的產量較少，價格較高。(,NORYL PC POM PPO PBT PET LCP NYLON,等),2024/11/15,7,1-3塑料的成型工藝,加工成型,塑膠材料可用多種不同的方法加工成型，一般可在400度以下操作，而成型后還可采用不同的二次加工方法加工成型塑件。如車，鑽，鑼，刨，刮，銼，拋光，電鍍，絲印，燙印，噴油等。盡管塑料的加工方法有很多，但其中最主要的仍是注塑，擠出，吹塑，搪制為主。其中注塑成型約占60%。,不同的加工成型工藝,注塑成型 擠出成型 吹塑成型 搪制成型 熱壓制成型 傳遞成型 真空成型 繞注成型 壓延成型 層積成型 吸塑成型 浸積成型,2024/11/15,8,塑料成型方法，特點及應用,壓制成型 將塑料粉及增強，耐磨，耐熱等填料置于金屬模中，用加壓加熱方法制得一定形狀的塑料制品。一般用于熱固性塑料的成型，也適于熱塑性塑料的成型。,注射成型 將顆粒狀或粉末狀塑料置于注射機料筒內加熱，使其軟化后用推杆或旋轉螺杆施加壓力，使料筒內的膠料叢噴咀注射到模具中。適于形狀繁雜批量大的塑件，成本低，速度快。用于聚乙烯，,ABS,，,聚跣胺，聚丙烯，聚苯乙烯等熱塑性材料。,擠出成型 將塑膠料連續的加入浸入料筒，受熱軟化后用旋轉螺杆叢模口擠出。加工管材，棒材，片材。,澆注成型 將液態樹脂到入模具中，置于一定溫度的烘箱中固化。用于楓醛，環氧等熱固性塑料，可制大型繁雜件。,吹塑成型 先將已制成的片材，管材加熱軟化或直接把擠壓，注射的熔融狀態的管材置于模具內，吹入空氣使塑料處于高于彈性變形溫度而低于其流動溫度，吹出的空心制品。用于聚乙烯，軟聚碌乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯等熱塑性塑料，可制瓶子等。,真空成型 將塑料片加熱到軟化，借真空作用使其貼在模具上，冷卻得制件。用于聚碳酸酯，聚楓，聚碌乙烯，,ABS,等,熱塑性塑料。可制薄壁的杯，盤罩，殼，盒等敞口制品。,2024/11/15,9,&塑膠材料應用性能參數,2-1塑膠材料的物理性能,比重 塑料的比重是在一定溫度條件下，試樣密度與水密度的比值。,吸水性 規定尺寸的樣品浸入一定溫度的水中，經24小時所吸收的水分，吸水后尺寸及形狀會受到影響。,透氣性 一定厚度的塑料薄膜在一個大氣壓下，一平方米面積在24小時的透氣量。,透濕性 水蒸氣對塑料薄膜的透過情況。,透明度 透光度 透過物體的光通量和射到物體上的光通量之比。霧度或渾濁度 在入射光反向上的散光對所有透射光之比。霧度通常是瓣透明的但對射入光有漫射的性質。,2024/11/15,10,2-2塑膠材料的力學性能,拉伸強度 在規定的試驗溫度，濕度，和拉伸速度下對樣品施加拉伸力，測定其破壞是的最大載荷。,壓縮強度 在樣品上施加壓縮力，至破裂(脆性)或屈服.,彎曲強度 樣品放在兩支點上，施加集中載荷，使樣品變形或破裂時的強度。,沖擊強度 樣品受沖擊破斷時單位面積上所消耗的焦耳。,摩擦系數 摩擦力與正壓力之比值,。,磨耗 塑料在摩擦過程中尺寸改變的機械性破壞過程(磨損，磨蝕),2024/11/15,11,塑膠材料的力學性能,硬度 塑料抵抗其它硬物壓入的性能。(洛氏，肖氏)。,疲勞 在一靜態破壞而有小量交變循環下使塑料破壞。,蠕變 在固定的溫度，濕度條件下，塑料在固定的外力持續作用下，隨時間變化會表現出蠕變特征，其隨加載荷而增加，隨減載荷而減少，而變形亦逐漸恢復。(拉伸蠕變，壓縮蠕變，彎曲蠕變等),持久強度 塑料長時間經受靜載荷的能力由高而低的時間函數,2024/11/15,12,2-3塑膠材料的使用性能,線脹系數 溫度升高1度，每1,mm,的塑料伸長的,mm,數。一般為鋼材的十倍。,比熱 1克塑料升高溫度1度所需的熱量單位。,導熱系數 一單位面積和厚度之塑料所能通過的熱量單位，為鋼材的1%.,耐熱性 溫度與變形之間的關系。,玻璃化溫度 塑料由熔融可流動溫度降至固態時的溫度，具很大的脆性。,脆化溫度 當對一定低溫下的塑料施加壓力時，在很小的變形下就會破壞。,2024/11/15,13,塑膠材料的使用性能,熔融指數 熱塑性塑料在一定溫度和壓力下，熔體在10分鐘通過測試孔所流出的塑料重量。,耐燃燒性 由燃燒速率(燃燒時間內樣品的燃燒長度)和燃燒失重率(燃燒前后重量之差)來表示。,耐電壓 迅速將電壓升到規定值，一定時間內樣品不被擊穿。,耐老化性 塑料在使用，儲存，加工過程中由于受到光，熱，氧氣，生物，應力等外來因素的作用，引起化學結構破壞而使原有優良性能有所下降的現象。,耐化學性 塑料在化學介質中是否受到腐蝕。(重量，體積，強度，色澤等),成型收縮率 塑料在模具中成型，冷卻后脫模的成型品的收縮現象。,2024/11/15,14,&,塑料的性能與應用,通用塑料,作為一般性材料使用，產量大，價格低，性能一般，生產商多。可加入穩定劑，玻纖等材料將通用塑料改性，加強應用性能，但還遠不及工程塑料的性能優良。,工程塑料,具優異的綜合性能：機械，電性能，耐熱性能，耐化學性能，尺寸穩定性能，加工性能高，并可在較寬的溫度范圍和較長時間良好的保持這些性能，并在承受機械應力和較為苛刻的化學，物理環境中長期使用。產量少，價格較貴，生產廠家少。,PC ,POM ,PBT ,PET ,NYLON(PA),NORYL,2024/11/15,15,AS(SAN),丙烯晴-苯乙烯 透明大力膠,AS,是丙烯晴(,A),，,苯乙烯(,S),的共聚物，耐氣候性中等，不受高濕度環境影響，能耐，一般性油脂，去污劑和輕度酒精，耐疲勞性較差，不易因能應力而開裂，料質透明度頗高,流動性好于,ABS,。,合適的塑料產品：托盤類，杯，餐具，牙刷，冰箱內格，旋鈕，燈飾配件，飾物，儀表鏡，包裝盒，文具,其它：,收縮率0.2-0.7%,合適的壁厚1.5-3,mm,3-1通用塑料,2024/11/15,16,3-1通用塑料,ABS,丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚體,ABS,丙,烯晴(耐化學腐蝕性，表面硬度)丁二烯(堅韌)苯乙烯(良好加工性，染色性好耐氣候性差，易氧化),具良好的綜合性能，高沖擊韌性和良好的機械性能，優良的耐熱耐油性能和化學穩定性，尺寸穩定，易機械加工，表面可電鍍，電性能良好。,合適的塑料產品：作一般結構或耐磨受力傳動零件和耐腐蝕設備。齒輪，泵葉輪，軸承，把手，管道，電機外殼，電子零件，鐘表殼，水箱外殼，冷藏庫和冰箱內殼，文具，玩具,其它：本色(白色),收縮率0.4-0.7%,合適的壁厚1.8-3,mm,溢邊值0.04,mm,2024/11/15,17,3-1通用塑料,PSGP,改性聚苯乙烯 204,透明度達88-92%，折光率1.59-1.60，適合作透光制品，染色性強，無毒無味，不致菌類生長，較高的沖擊強度,耐酸鹼性能好，不耐依據溶劑，電氣性能優良，易成型，吸濕少于0.02%可在高濕度保持強度和尺寸，但脆性大。,合適的塑料產品：裝飾品，照明指示牌，燈罩，文具，透明玩具，日用品，儀表鏡片，冷藏庫和冰箱內絕熱層(發泡后)。,其它：收縮率0.4-0.6%合適的薄厚1.5-3,mm,。,2024/11/15,18,3-1通用塑料,PSHI,高沖擊聚苯乙烯,成分中含橡膠后抗沖擊強度大大提高，制品上可設計扣位和柱位而柱位亦可用自攻螺絲，在85度下長時間使用，老化加速壽命減少。,合適的塑料產品：各類家電外殼，文具，玩具，電子零件，電子儀表殼，冷藏庫和冰箱內殼，電話機。,其它：收縮率0.4-0.7%合適的薄厚2-3,mm,。,溢邊值0.03,mm,2024/11/15,19,3-1通用塑料,PP,聚丙烯 百折膠,類似白色蠟狀，比聚乙烯更透明更輕，注塑時流動性好，吸水性低于0.02%，耐化學有機溶劑，除濃硝酸濃硫酸外在很多介質中很穩定，抗沖擊強度高，來回屈服力非常高，高頻電性能不好，易成型收縮率大，耐溫度性強，低溫呈脆性，耐磨性不高。,合適的塑料產品：一般結構件，耐腐蝕件，受熱的電氣絕緣零件。各類家庭用品，文具，玩具，化學容器，醫療用品。,其它：收縮率1.0-3.5%加入30%玻纖可改善至0.7%左右 合適的薄厚1.5-2.5,mm,。,溢邊值0.03,mm,2024/11/15,20,3-1通用塑料,PE,聚乙烯,最輕的塑料之一，半透明白色狀，結晶性材料，屈服能力高但不易回復，優良的介電性能，透水率低耐水性好，化學穩定性高，使用溫度可達80-100度摩擦性能和耐寒性好，但機械強度不高，質軟，成型收縮大，表面不易粘貼，印刷。,合適的塑料產品：一般電纜的包皮，耐腐蝕件，表面涂層。,HDPE:,膠袋，日用品水桶，電線，玩具，建材。,LDPE:,膠袋，膠花，玩具，高頻電線。,其它：收縮率1.5-4.0%合適的薄厚1.0-2.5,mm,。,溢邊值0.02,mm,2024/11/15,21,3-1通用塑料,PMMA,聚甲基丙烯酸酯 亞加力 有機玻璃,有極好的透光性，在光的加速老化240小時后仍可透過92%的太陽光，室外十年仍有89%，紫外線達78.5%。機械強度較高，有一定的耐寒性，耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩定，易于成型，質較脆，易熔于有機溶劑，表面硬度不夠，易擦毛。,合適的塑料產品：有一定強度要求的透明結構件。,儀表鏡片，光學制品，電氣，醫療器材，透明模型，,裝飾品，太陽鏡片，廣告牌。,其它：收縮率0.4-0.7%合適的薄厚1.5-4,mm,。,溢邊值0.03,mm,2024/11/15,22,3-1通用塑料,PVC,軟質聚碌乙烯,質柔軟耐摩擦，撓曲，彈性良好，吸水性低，易加工成型，有良好的耐寒性和電氣性能，化學穩定性強，耐焰自息，消聲減震能制各種鮮艷而透明的制品，硬質,PVC,機械強度較高。但使用溫度低(-15-+55度)。,合適的塑料產品：通常制成管，棒，薄板，絕緣包皮，表面軟性包皮。,家庭用品，文具，包裝材料，運動器材，水管等。,其它：收縮率 硬質1-1.5%軟質2-2.3%合適的薄厚2-3.5,mm,。,本色：灰色,2024/11/15,23,3-2工程塑