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模具基本知识之塑料篇3 t2 t R E+ _; X' J- {" P. ~' [4 }
1、塑料的概念 & _' H) P9 N8 c
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聚合物(polymer),又可称为高分子或巨分子(macromolecules),也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)。所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,但因又经过化学的力量来合成,而被称之为塑料。 : J C' N2 z# ]6 q4 a3 z3 ?. Z" Z
$ W2 q5 s' Z; W1 z) ~: Y3 x 根据美国材料试验协会所下的定义,塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料,它在加工完成时呈现固态形状,在制造以及加工过程中,可以借流动(flow)来造型。
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! B! a* D# ` Z$ w* u" m: H9 i 因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解: . Q* N' N1 i/ t' h
& k( [# r- j+ O, \( u0 V b3 P. X- F, ` 它是高分子有机化合物
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它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等 ; \- l) @2 T7 Q* l
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它可以成形(moldable)
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种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 7 G0 m& H' ?& u/ \' T5 A" W! B% M; q
* D$ T1 Y/ W- }" u 用途广泛产品呈现多样化 1 e' q, X% u7 C3 D5 k0 _
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具有不同的性质 9 O8 ~* @' W( o7 T7 C( ?/ d( d
' _- m- ?& I6 X9 ] p4 U6 D8 d4 |: K 可以用不同的加工方法(processing method ) $ [2 K8 a: v1 d/ P
4 n O v2 J' Z5 p$ Q# m 2、塑料的分类
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9 n$ M2 A/ I7 x% Z7 T+ D6 _/ M 聚合物是由许多较小而结构简单的小分子(monomer),借共价键来组合而成的。聚合物的种类繁多,一般若是以对热之变化来分类,它可以分为两大类:
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热固性塑料(Thermoset Plastics ):指的是加热后,会使分子构造结合成网状型态。一旦结合成网状聚合体,即使再加热也不会软化,显示出所谓的非可逆变化,是分子构造发生变化(化学变化 )所致。 7 Q$ n0 P4 {+ @$ M
; _% R/ i* X; V 热塑性塑料(Thermo plastics ):指加热后会熔化,可流动至模具冷却后成型,再加热后又会熔化的塑料;即可运用加热及冷却,使其产生可逆变化(液态←→固态),是所谓的物理变化。 ( v7 B2 U! `- J+ m8 d
# I0 u' H# R- y1 m, K0 f* d) G$ n 按照塑料的应用情况,热塑性塑料又可分为通用塑料、工程塑料、高性能工程塑料等三类。 4 B# i6 \( U6 z' ~$ c/ L x
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通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。' C+ F* V- s6 y" h: ^
, z7 G' d+ Z) k 工程塑料一般是指工作应力大于150MPa,连续工作温度能超过150℃以上的塑料。通常把聚酰胺(尼龙)、聚碳酸脂、聚甲醛、聚苯醚和热塑性聚酯称为五大工程塑料。
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( P- m- g" J0 R* D3 r* Q/ s" y 3、我司常用塑料的特性 $ ^5 U( {) U* }8 c @2 m
" ~9 y% G" Q1 |! S0 D" F/ `+ [9 A/ A ABS的特性 / m& s6 W& Z2 d* m! w2 u
' Q( g/ [# n& F# X4 ^! Y 丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物
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结构式 3 n4 ^6 a* `9 N* N3 i8 O; ]) `
' |- }9 k- I7 w1 Y w) p+ F; r 性质 丙烯腈提供耐热及抗化性,丁二烯提供韧性及耐冲击性,苯乙烯提供延展性及加工性 & O1 U* T- b: G" G) \% P8 g, q; u# V
: C1 O1 `) j) J1 N: [5 ~" ~, q- f
优点 1、坚硬,易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳
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缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率 ) k, O% G2 x. u7 D: v% ~* p
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用途 把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品 - l2 A, A% z$ `" v7 x ~, v7 M
PC(聚碳酸酯)
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J9 Q+ z: f$ t1 p: X( P+ a2 u 聚碳酸酯 ( PC )
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结构式
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性质 为非结晶性热塑性塑料 ) v+ w) q! E4 K8 w3 |
- J% j" Q* w! U 优点 1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广2、高度透明性及自由染色性3、H.D.T.高4、耐疲劳性佳5、耐候性佳6、电气特性优7、无味无臭对人体无害符合卫生安全8、成形收缩率低、尺寸安定性良好
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缺点 成形品设计不良易产生内部应力问题
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用途 电子电器:CD片、开关、家电外壳、信号筒、电话机汽 车: 保险杆、分电盘、安全玻璃工业零件:照相机本体、机具外壳、安全帽、潜水镜、安全镜片 v" Z% I1 ]- \
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POM(聚缩醛)
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聚缩醛 ( POM )
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1 }7 c0 a0 t/ k" i1 A2 q, B/ ~6 B 结构式 R* A+ G. P7 U# G# f/ \
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性质 为结晶性热可塑性塑料,具明显熔点165~175℃,性质最接近金属,一般称其为塑钢 # P' ^( v; h/ D9 q- o
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优点 1、具高机械强度和刚性2、最高的疲劳强度3、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳4、耐反复冲击性强5、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃)6、良好的电气性质7、复原性良好8、具自已润滑性、耐磨性良好9、尺寸安定性优 & V, S& a* i/ }( R4 ^; ^/ ~
缺点 1、加工过程若长时间高温下易起热分解2、无自熄性3、抗酸性差4、成形收缩率大 5 e7 F/ ]+ p) {/ s! X
4 O" C" V* W$ Y5 A2 U 用途 电子电器:洗衣机、果汁机零件、定时器组件汽 车: 车把零件、电动窗零件工业零件:机械零件、齿轮、把手、玩具、螺杆 8 z# z4 D) l+ [0 t% F6 n/ O
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PP(聚丙烯)
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聚丙烯(PP) & Y" }% ^& k7 k) q( d. d8 r& v
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结构式 7 y; {) e/ R+ N+ q0 {5 w! W
6 w1 ]* ^! |3 F' f: B 性质 极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
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* w: l9 S; J; N1 l9 ^0 C 优点 1、易染色2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性
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$ S% G: `: `; r4 x- W/ _1 `5 t8 K 缺点 1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化
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1 C( u3 `" D' h( v! t9 ]" J 用途 水管、胶膜、胶布、电线蔽护材料、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链 . j% K- c4 T, U6 ]
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PA(尼龙)
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聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
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: D4 `7 o9 V9 q1 ?9 c, M( s( Z+ b 结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO] 5 x+ q+ Z2 L& ]9 G0 v$ }
性质 结晶性热可塑性塑料,有明显熔点,Nylon6 Tm为220~230℃,Nylon66则为260~270℃,Nylon本身具吸水基故有吸水性,成形前须干燥,温度过高干燥则尼龙粒变色 % v6 V2 [1 c5 ?, x: y( M; N" c4 l
9 E! z8 w1 p' M# r% ]5 f 优点 1、具高抗张强度2、耐韧、耐冲击性特优3、自润性、耐磨性佳、耐药品性优4、低温特性佳5、具自熄性
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缺点 尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。 $ u, K1 i' f8 Z
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用途 电子电器:连接器、卷线轴、定时器、护盖断路器、开关壳座汽 车: 散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座工业零件:椅座、自行车框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑轮 0 |, ]& V3 {& ]! d! |* P
, F) L4 F7 P, m+ T4 V PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
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聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) , E9 u! u5 z' O: S9 _
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性质 非晶体聚合物,92%光线穿透率,热变性温度介于74°C~102°C间 3 ~" i5 v( z" D, \. {6 H
- Y! M- s: N; E0 Z+ b7 j I 优点 1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色 # R% u5 B" H) j6 O: v2 o( s) j" N' i
! v8 ~0 g3 a* a$ y: E; _" H
缺点 1、耐化性差2、长期时用温度最高93°C3、应力集中处,较易碎化
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% L; N2 S+ ^( U5 s D9 K3 \4 e( c } 用途 灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。 |
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