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常用塑料材料知识汇总(绝对经典实用)


常用塑胶知识 常用塑胶知识 一 概述 一种塑料注塑制品的成功开发强烈地依赖于塑料材料、制品设计、模具设 计和加工工艺这四方面的复杂关系,这四个结构模块中的每一个都影响着制品 的设计和注射成型制品的性能,故塑料制品开发中必须考虑这四个模块之间的 相互作用。因此,开发工作最好由四个领域中具有专长的人员共同努力完成。 在制品设计的初期阶段,工艺工程师和模具设计师的合作可避免许多加工中的

问题。结构分析技术和注塑模拟技术在产品的开发中也可起到重要的帮助作 用。通过使用注塑模拟分析,一个有经验的分析师可以估计出由于设计引起的 许多工艺性问题。 ◆材料的选择:选择材料时首先提出材料规格清单。主要为那些不能被制 品结构设计的变化所影响的特性。如:抗化学性、可着色性、透明性和耐热耐 候性等;再提出材料的选项,主要是那些看来似乎符合应用条件,但可能被制 品的设计所影响的材料特性。这通常是一些力学性能,如冲击强度、拉伸强度、 模量。材料的选择应考虑如下几个方面:1)力学性能;2)适应环境;3)磨 损(耐用性) ;4)制品的生产工艺;5)特殊性能/要求(光学方面、润滑性能 等) ;6)成本。 ◆材料费用的考虑:当确定了满足要求的材料后,需要充分考虑制品性能 和材料成本的关系(性价比) 。如有一个产品采用 HDPE 和 PA+GF 都能满足制 品性能要求,每一吨 PA+GF 的价格远高于 HDPE,但因为尼龙壁 HDPE 具有 更高的模量,因此用尼龙设计的制品壁厚要比 HDPE 制品壁厚更薄,这样会减 少材料的用量和所需的冷却时间。这两项费用会降低模塑 制品的费用。因此必须经过专业和有经验人员对其进行充分的评估分析。如进 一步分析材料的成本费用还需分析到其对制品成型周期的影响,包括充模、保 压、冷却、顶出的时间。一般来说,薄壁将减少塑件的充模、保压和冷却时间, 通常所用材料和冷却时间占一个塑料制品的成本的 70%以上。

二、汽车上常用热塑性塑料性能 表 2-1 常用热塑性塑料使用性能
塑料名称 软聚氯乙烯 (SPVC) 性 能 用 途 伸长率大,力学强度、耐腐蚀性,电绝缘性均低于硬聚 汽车内装表皮(有被 TOP 和 TPO 氯乙烯,且易老化,软质的 PVC 由于增塑剂的迁移, 取代的趋势) 表面层易脱落,故在涂装、印刷和黏结时应予以注意。 耐腐蚀性、电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯 化、辐照改性,在常温下没有溶剂可以溶解,60℃能耐 大多数溶剂, 超过 70℃时受脂肪烃、 芳烃和氯代烃强烈 腐蚀,更高温度时会溶解;浓 H2SO4 和浓 HNO3 可以慢 慢侵蚀。 分子中不含极性基团,介电性能优良,且不受高湿或侵 水条件的影响。 透湿率低,O2、CO2 等气体透过率大,有机蒸气的透过 率较大,易积累静电。 比重小,强度、刚性、硬度、耐热性均优于 HDPE, 耐热温度高:可在 100℃左右使用。具有优良的耐腐蚀 性,室温下几乎不溶解在任何溶剂中,不受无机盐类水 溶液、无机酸类、碱类影响,但会受卤素、发烟硫酸及 其他强氧化剂的侵蚀,芳香烃、氯代烃会使其溶胀,高 温时更显著。良好的高频绝缘性,不受湿度影响,但低 温变脆,不耐磨,易老化。 外装件:如燃油箱、挡泥衬板、汽 油滤清器壳套等(主要用 HDPE、 LDPE) 内装件:空气导管、盖板、柱套、 风扇护罩、行李箱衬里等(主要用 HDPE、LDPE) 底盘件:空气导管、蓄电池、制动 液储罐、清洗液罐等(主要采用 HDPE) 外装件:保险杠、散热器格栅(卡 车)等; 内饰件:各种装饰件及立柱、仪表 板、控制箱、散热器风扇、转向柱 护罩、杂物箱、蓄电池盒等。

聚乙烯 (PE)

聚丙烯 (PP)

聚苯乙烯 (PS) 苯乙烯-丙 烯腈共聚物 (AS) 苯乙烯-丁 二烯-丙烯 腈(ABS)

电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率 适于制作绝缘透明件、装饰件及化 仅次于有机玻璃,着色性、耐水性、化学稳定性良好, 学仪器、光学仪器等零件。 机械强度一般,但性脆,易产生应力碎裂,不耐苯、汽 油等有机溶剂。 冲击强度比聚苯乙烯高,耐热、耐油、耐腐蚀性好,弹 性模量为现有热塑性塑料中较高的一种, 并能很好地耐 某些使 PS 应力开裂的溶剂。 综合性能较好,冲击韧性、力学强度较高,尺寸稳定, 耐化学性、电性能良好;易于成型和机械加工,与 372 有机玻璃的熔接性良好,可作双色成形塑件,且表面可 镀铬。 韧性好、耐磨,耐疲劳,耐油,气体的阻隔性好,但吸 水大,不耐强酸、氧化剂和强碱。 PA6 弹性好,冲击强度高,吸水性较大; PA66 强度高,耐磨性好; PA610 与 PA66 相似,但吸水性和刚性都较小; PA1010 半透明,吸水性较小,耐寒性较好。 综合性能良好,强度、刚性高,抗冲击、疲劳、蠕变性 能较好,减摩耐磨性好,吸水小,尺寸稳定性好,但热 稳定性差,易燃烧,长期在大气中暴晒会老化。 广泛用来制作耐油、耐热、耐化学 腐蚀的零件及电讯仪表的结构零 件。 外饰件:格栅(高抗冲电镀型) 、灯 壳、标志装饰、支架等 内饰件:仪表罩、CD 机罩、开关、 旋钮、立柱、风口等 适于制作一般零件、 减摩耐磨零件, 以及化工、电器、仪表等零件。

聚酰胺 (PA)

聚甲醛 (POM) 聚碳酸脂 (PC)

适于制作减磨、传动零件如汽车升 降机械装置、安全带扣、把手、门 锁齿轮等

突出的冲击强度,较高的弹性模量和尺寸稳定性。无色 适于制作仪表零件、绝缘透明件和 透明、着色性好,耐热性比尼龙和聚甲醛高,抗蠕变和 耐冲击零件。 电绝缘性较好,自润性差,易应力开裂,高温易水解。

表 2-2 常用热塑性塑料加工性能
塑料名称 成型特性 1.无定形料,吸湿性小,不易分解,性脆易裂,热膨胀系数大,易产生应力开裂。 2.流动性较好,溢边值 0.03mm 左右。 3.塑件壁厚应均匀,不宜由嵌件, (如有嵌件应预热) ,缺口、尖角各面应圆滑连接 4.脱模斜度宜取 2°以上,顶出均匀以防止脱模不良发生开裂、变形,可用热流道系统。 1.流动性极好,溢边值 0.02mm 左右,流动性对压力变化敏感。 2.冷却速度慢,因此必须充分冷却,易设冷料井,模具应有冷却系统。 3.收缩率范围大,收缩大,取向明显,易变形翘曲,结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大。 4.不宜用直接进料口,易增大内应力或产生收缩不均,取向明显,变形增大,应注意选择进 料口位置和数量,防止产生缩孔,翘曲变形。 5.软质易脱模,塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。 1.结晶性料,吸湿性小,流动性极好,溢边值 0.03mm 左右。 2.成型收缩范围大,收缩率大,易发生缩孔、凹痕、变形,取向性强。 3 塑件应壁厚均匀,避免缺口、尖角,以防止应力集中。 1.无定形,吸湿大,不易分解。 2.质脆、表面硬度低。 3.流动性中等,溢边值 0.03mm 左右,易发生填充不良、缩孔、凹痕和熔接痕。 4.宜取高压、高料温、模温,可增加流动性,降低内应力、取向,改善透明性及强度。 5.模具浇注系统应对材料流阻力小,脱模斜度应大,顶出均匀,表面光洁度应好,排气良好。 1.熔点较高,熔融温度范围窄、热稳定性差,料温超过 300℃,滞留时间超过 30min 易分解。 2.较易吸湿,成形前应预热干燥,含水量不得超过 0.3%,吸湿后流动性下降,易出现气泡, 银丝等弊病,高精度塑件应经调湿处理,处理后发生尺寸胀大。 3.流动性极好,溢边值一般为 0.02mm,易溢料,要发生“流涎现象” ,用螺杆式注塑机时喷 嘴宜用自锁式结构,并应有加热,螺杆应带止回环。 5.模具温度低易产生收缩、结晶度低等现象,对要求伸长率高、透明度高、柔软性好的薄壁 塑件宜用低模温,对要求硬度高、耐磨性好,以及在使用时变形小的厚壁塑件宜取高模温。 6.塑件壁不宜取厚,并应均匀,脱模斜度不宜取小,尤其对厚壁及深高塑件更应取大。 1.无定形塑料,热稳定性好,成型温度范围宽,超过 330℃才呈现严重分解。 2.吸湿性小,但水敏性强,含水不得超过 0.2%,否则出现银丝、气泡及强度显著下降现象。 3.流动性差,溢边值为 0.06mm 左右,流动性对温度变化敏感,冷却快。 4.成型收缩小,如成形条件适当,塑件尺寸可控制在一定公差范围内,塑件精度高。 5.塑件壁不宜取厚,应均匀,避免尖角、缺口及金属嵌件造成应力集中,脱模斜度宜取 2° 6.模温对塑件影响很大,模温低则收缩率、伸长率、抗冲击强度大,抗弯、抗压、抗张强度 低。模温太高则塑件冷却慢,成型周期长,易变形粘模,脱模困难。 1.热敏强极易分解,溢边值为 0.04mm 左右,流动性对温度不敏感但对注射压力敏感。 2.摩擦系数低,弹性高,浅侧凹槽可强迫脱模,塑件表面可带有皱纹花样,但易产生表面缺 陷,如毛斑、折皱、熔接痕、缩孔、凹痕等弊病。 3.模具浇注系统对料流阻力要小,进料口宜小,应尽量避免死角积料。 1.吸湿性强,含水量应小于 0.3%,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应长时间预热干燥。 2.流动性比 PVC、PC 好,但比 PS、AS 差,溢边值为 0.04mm 左右,模具设计和注塑时要避 免应力引起的白痕, (热水中可以消除)脱模斜度宜取 2°以上。 1.热稳定性好,不易分解,吸湿性大。 2.易发生裂纹,塑件应避免尖角、缺口,顶出均匀,脱模斜度宜取大,进料口处易发生裂纹。 1.流动性差,成形时宜用高温、高压‘高速,浇注系统截面应大,流程应平直而短。 2.成型收缩小,取向明显,塑件易发生翘曲变形。 3.不宜脱模,对模具磨损较大。在易发生熔接痕的部位开排气槽和溢料槽,以防缺料、烧伤。

PS

PE

PP

改性有机 玻璃

PA

PC

POM

ABS

AS 玻纤增强 塑料 (GRP)


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