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1、塑料的概念 & V3 e8 b" S, @9 m% w- Q
% z, Y9 a/ {- x# X2 A/ w1 o, l ◆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。
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' p3 ~6 J$ A) C( f& f, }$ S2 K3 I ◆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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因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解:
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; C4 A8 |, C/ W ●它是高分子有机化合物 1 g) M. Y \3 r6 N }4 ~
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●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等
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●它可以成形(moldable)
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9 C/ \* d: n) I9 N: V ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料
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●用途广泛产品呈现多样化
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●具有不同的性质 5 Y2 K( j4 d# T; h/ _
) T7 @* X& F7 L2 ]1 s* M6 L5 Z ●可以用不同的加工方法(processing method )
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$ G- q C0 b7 Y' ^4 r, | 2、塑料的分类
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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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N& A$ Y) X3 u) E ◆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。
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◆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。 : U9 C0 S0 c" w) \, x* C3 {
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●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。 1 @* n: h0 H/ x: _/ C
& q' i9 ]8 \# D7 z 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。
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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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3、我司常用塑料的特性
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* d" x, j) Q9 r$ j& z) T+ ~& r8 x9 ]) J- ^ ◆ABS的特性
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丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物
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结构式
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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 / ^1 ~( z+ L! z! M
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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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# V$ l$ i# K2 G$ @) Z* A* q& S9 | 缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率
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) ^6 u+ t) c, v) t 用途 把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品 / o8 o! U( |4 K. C
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◆PC(聚碳酸酯) $ }- V7 W3 x* C+ S
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聚碳酸酯 ( PC ) - s' r+ B* ^, x, j J5 X
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结构式 / K" K: y) ]5 q3 ]( t0 r$ l
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性质 为非结晶性热塑性塑料
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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 ) Z [7 Z0 v, x1 c
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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+ @1 m2 @8 l1 z* {( N3 H8 g' w
. B: K' g4 F G# Z' N* N, M) d◆POM(聚缩醛)
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! `, w0 K! j. a) o6 z9 C! k8 K 聚缩醛 ( POM ) 7 N! R6 q( d. p! \" a$ e: g7 o, J
" D0 n7 F: ^" F/ p- F: e: g 结构式 ) w8 c% ^$ e$ o! Z Z2 l
% Q' n2 u% O2 s* N$ c f 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
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' ?$ p7 j' A1 }3 M 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
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4 r; _- Q Y) d: X 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 3 i' E, l2 B" {& H3 S# }0 b/ P
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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
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◆PP(聚丙烯)
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聚丙烯(PP)
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( z+ D1 D6 s3 M2 f1 S# f: ~' j 结构式 . I4 x8 g; ~4 n& d- ]
5 g/ W n: Z5 { D7 K9 I
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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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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+ |( ?8 k! l+ P 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 ! {) f' S. _6 t5 @% ~" I9 `% w& D0 X& o
7 |; B" C# G G! l5 S [ 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 2 B$ _9 c% {5 J1 Y ~+ H- m$ e
( [* g+ u' P8 G' W2 N% |( ? S. {! \ ◆PA(尼龙) ) i `* G3 o, H i
6 P2 \1 @2 ]" ?' V) q 聚酰胺(PA、尼龙Nylon) 8 U; X+ ?; B1 h) B
, R" [, Z7 t* } 结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO] . F! O6 i8 j8 ^3 J
: _9 H/ j8 r1 g/ g* E9 u' g 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
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/ B: I9 a1 R6 }" P* ^' l. | 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 ; \( x$ S/ H) l2 b" k6 \7 |5 N m
7 J( Q5 f9 s3 z' M {: m 缺点 尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。
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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
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◆PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯) 5 m# s) `0 F: z( |# S6 x
; M3 \6 |4 K5 v% ]3 I0 w6 Z* g
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
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( [0 }; G8 S" G 结构式 , |$ T' w+ _- R. b7 z: a
" t* g+ K! ~: o5 k5 g 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 ) T9 g) e. e8 q- `7 c! h4 h
8 c4 h& g8 F+ ^, N 优点 1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色 + R! W+ m3 k6 @2 r! @
1 Q+ {! u, x7 K# C2 r5 v) p( L 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 1 X l% n0 N0 ]% i( _/ y
: h: }! p$ {# |- h9 l8 w5 r 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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