塑料的选用原则

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1、塑料的选用原则迄今为止,已见报道的树脂种类达到上万种,实现工业化生产的也不下千余种。塑料材料的选用就是在众多 的树脂品种中,选择一个合适的品种。初看起来,可供我们选择的塑料品种太多,有眼花缭乱的感觉。但实际 上并不是所有的树脂品种都获得了具体应用。我们所指的塑料材料的选用,并不是漫无边际的选择,而是在 常用的树脂品种中选用。塑料材料的选用原则:一. 塑胶材料的适应性;1. 各种材料的性能比较;2. 不宜选用塑料的条件;3. 选用塑料的适宜条件。二. 塑料制品的使用性能1. 塑料制品的使用条件a. 塑料制品的受力情况；b. 塑料制品的电性能;c. 塑料制品的尺寸精度要求；d. 塑料制品的渗透性要

2、求；e. 塑料制品的透明性要求；f. 塑料制品的外观要求。2. 塑料制品的使用环境a. 环境温度；b. 环境湿度；c. 接触介质；d. 环境的光、氧及辐射.三. 塑料的加工性能1. 塑料的可加工性；2. 塑料的加工成本；3. 塑料加工的废料处理.四. 塑料制品的成本1. 塑料原料的价格；2. 塑料制品的使用寿命；3. 塑料制品的维护费用.五. 塑料原料的来源。在实际选用过程中,有些树脂在性能上十分接近,难分伯仲。究竟选择哪一种更为合适?需要多方考虑、反复 权衡,才可以确定下来。因此说塑胶材料的选用是一项十分复杂的工作,可遵循的规律并不十分明显。有一 点需提醒大家特别注意,从各种书刊上引用的塑料

3、材料性能数据,都是在特定条件下测定的,这些条件可能 与实际工作状态差别较大。如不吻合则要将所引数据转换成实际使用条件下的性能或按实际条件重新测定。 面对一个要开发制品的设计图纸,选材应遵循如下步骤。首先要确定这个产品是否可选用塑料材料制造；其次,如果确定可用塑料材料来制造,究竟选用那种塑料材 料是进一步需要考虑的因素。根据产品精度选择塑料材料: 不同塑料材料对应的产品精度精度等级 可用塑料材料品种1 级无2 级无3 级PS、ABS、PMMA 、PC、PSF、PPO、PF、AF、EP、UP、 F4UHMW、30%GF 增强塑料等,其中以 30%GF 增强塑料的精度最高。4 级 PA 类、氯化聚醚

4、 HPVC 等5 级 POM 、 PP 、 HDPE 等6 级SPVC、LDPE 、LLDPE 等衡量塑料制品耐热性能好坏的指标有热变形温度、维卡软化点和马丁耐热温度三种,其中以热变形温度最为 常用.从下表中可以看出，塑料的最高使用温度一般不超过400C，而且大多数塑料的使用温度都在100 到260C范围内；只有不熔聚酰亚胺、液晶聚合物、聚苯酯（AP）、聚苯并咪唑（PBI）、聚硼二苯基硅 氧烷（PBP）的热变形温度可大于300C。因此，如果使用环境的温度长时间超过400C,几乎没有塑料 材料可供选用；如果使用环境的温度短期超过400C，甚至达到500C以上，并且无较大的负荷，有些 耐高温塑料可

5、短时使用。不过以碳纤维、石墨或玻璃纤维增强的酚醛等热固性塑料很特别，虽然其长期耐 热温度不到200C，但其瞬时可耐上千度高温，可用作耐烧蚀材料，用于导弹外壳及宇宙飞船面层材料。常用塑料的耐热性能（未经改性的）热变形温度维卡软化点 马丁耐热HDPELDPEEVAPPPSPMMAPTFEABSPSFPOMPCPA6PA66PA1010PETPBTPPSPPOPILCP耐热塑料的选用原则:1. 考虑耐热性高低80120 5095102856411010510012026011086160751851801509814155134153112581804860217505515944708066177

6、49240102172110360300315a. 满足耐热性即可,不要选择太高,太高会造成成本的提高；b. 尽可能选用通用塑料改性。耐热类塑料大都属于特种塑料类, 其价格都很高;而通用类塑料的价格都比较低；c. 尽可能选用耐热改性幅度大的通用塑料。2. 考虑耐热环境因素a. 瞬时耐热性和长期耐热性;b. 干式耐热或湿式耐热;c. 耐热介质腐蚀性;d. 有氧耐热或无氧耐热;e. 有载耐热和无载耐热.大家一定对上面的温度觉得奇怪,怎么 PA、PBT 料的热变形温度那么低呢? 其实 PA、PBT 如果不进行耐热改 性,其耐热性能是很差的.下面具体介绍一些塑料经耐热改性后的耐热性能对比例子。一. 塑

7、料的填充耐热改性: 在所有填料中,除有机料外,大部分无机矿物填料都可明显提高塑料的耐热温度 .常用的耐热填料有:碳酸 钙、滑石粉、硅灰石、云母、锻烧陶土、铝矾土及石棉等. 且填料的粒度越小,改性效果越好.a. 纳米级填料:PA6 填充5%纳米蒙脱土,其热变形温度可由70 度提高到150 度PA6 填充10%纳米硅灰石,其热变形温度可由70 度提高到160度PA6 填充5%合成云母,其热变形温度可由70 度提高到145 度b. 常规填料:PBT 填充30%滑石粉,其热变形温度可由55 度提高到150 度PBT 填充30%云母,其热变形温度可由55 度提高到162 度二. 塑料的增强耐热改性用增强

8、改性的方法提高塑料的耐热性效果比填充还好,常用的耐热纤维主要有:石棉纤维、玻璃纤维、碳纤 维、晶须1. 结晶型树脂经 30%玻璃纤维增强耐热改性.PBT 的热变形温度由 66度提高到210 度.PET 的热变形温度由 98度提高到238 度.PA 的热变形温度由102 度提高到149 度.HDPE 的热变形温度由49度提高到127 度.PA6 的热变形温度由 70度提高到215 度.PA66 的热变形温度由71度提高到255 度.POM 的热变形温度由 110度提高到163 度.PEEK 的热变形温度由230 度提高到310 度.2. 非结晶树脂经 30%玻璃纤维增强耐热改性.PS 的热变形温

9、度由93 度提高到104度.PC 的热变形温度由132 度提高到143 度.AS 的热变形温度由90 度提高到105度.ABS 的热变形温度由 83度提高到110 度.PSF 的热变形温度由 174度提高到182 度.MPPO 的热变形温度由130 度提高到155 度.三. 塑料共混耐热改性塑料共混提高耐热性即在低热树脂中混入高耐热性树脂从而提高其耐热性. 这种方法虽然耐热性提高幅度 不如添加耐热改性高,但其优点是在提高耐热性同时基本不影响其原有其他性能. 如:ABS/PC 热变形温度可由93 度提高到125 度ABS/PSF(20%) 热变形温度可达115 度HDPE/PC(20%) 维卡软

10、化点可由124 度提高到146度.PP/CaCo3/EP 热变形温度可由102度提高到 150度.四. 塑料交联耐热改性 塑料交联提高耐热性常用于耐热管材和电缆方面. 如: 1.HDPE 经过硅烷交联处理后,其热变形温度可由原来的70度增加到90110度.2.PVC经过交联后，其热变形温度可由原来的65度增加 到 105 度。透明塑料的具体选用一. 日用透明类材料:1. 透明膜类:包装用 PE、PP、PS、PVC 及 PET 等,农用 PE、PVC 及 PET 等;2. 透明片板类:用 PP、PVC、PET、PMMA 及 PC 等;3. 透明管类:用PVC、PA等4. 透明瓶类:用PVC、PE

11、T、PP、PS及PC等.二. 照明器材类材料:主要用作灯罩，常用PS改性PS、AS、PMMA及PC等三. 光学仪器类材料：1. 硬质镜体主要用CR-39和J.D两种2. 隐形眼镜常用 HEMA四. 玻璃类材料：1. 交通玻璃常用PMMA和PC两种2. 建筑玻璃常用PVF和PET.五. 太阳能材料:常用 PMMA、 PC、 GF-UP、 FEP、 PVF 及 SI 等六. 光纤材料:芯层用PMMA或PC,包覆层为含氟烯烃聚合物 含氟甲基丙烯酸甲酯类七. 光盘材料: 常用 PC、 PMMA八. 透明封装材料：表面增硬的PMMA、FEP、EVA、EMA、PVB等 不同用途的壳体具体选料:1. 电视机

12、壳体:小型的选改性PP；中型的选改性PP、HIPS、ABS及PVC/ABS合金；大型的选ABS.2. 电冰箱的门胆和内胆:常用HIPS板ABS板及HIPS/ABS复合板目前以ABS为主，只有海尔冰箱用改性HIPS.3. 洗衣机: 内桶和盖板等常用 PP, 少量用 PVC/ABS 合金.4. 空调器:用增强 ABS、 AS、 PP5. 电风扇:用 ABS、 AS、 GPPS6. 吸尘器:用ABS、HIPS、改性PP7. 电熨斗：非耐热型用改性PP,耐热用ABS、PC、PA、PBT等8微波炉和电饭煲：非耐热用改性PP和ABS;耐热型用PES、PEEK、PPS、LCP等9. 收音机 录音机 录像机:

13、用 ABS、 HIPS 等10. 电话机:用ABS、HIPS、改性PP、PVC/ABS等.我国以ABS为主，美国以PVC/ABS为主。常用透明塑料的特性及注塑工艺透明塑料必须有高透明度，一定的强度和耐磨性，能抗冲击，耐热性要好，耐化学性要优，吸水率要小 只有这样才能在使用中能满足透明度的要求而长久不变，常用的透明塑料有:1. 聚甲基丙烯酸甲酯（即俗称亚克力或有机玻璃，代号PMMA），2. 聚碳酸酯（代号 PC）,3. 聚对苯二甲酸乙二醇脂（代号 PET） ,4. 透明尼龙,5. AS （丙烯睛一苯乙烯共聚物），6. 聚砜（代号 PSF） .1）性能比较材料透明度J/m2热形温度。C收缩率PMM

14、A92950.5 一般要求的制品仍以选用 PMMA 为主，而 PET 由于要经过拉伸才能得到好的机械性能，所以多在包装、容器 中使用。PC901370.62）注塑过程中工艺特性i. PMMA 的工艺特性PMMA 粘度大，流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑才行，其中注射温度的影响大于注射压力， 但注射压力提高，有利于改善产品的收缩率。注射温度范围较宽，熔融温度为160C,而分解温度达270C, 因此料温调节范围宽，工艺性较好。故改善流动性，可从注射温度着手。冲击性差，耐磨性不好，易划花 易脆裂，故应提高模温，改善冷凝过程，去克服这些缺陷。ii. PC 的工艺特性PC粘度大，融料温度高，流

15、动性差，因此必须以较高的料筒温度注塑（250-320 C之间），相对来说料温调 节范围较窄，工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小，但因粘度大，仍要较大注射压力，相应为了 防止内应力产生，保压时间要尽量短。收缩率大，尺寸稳定，但产品内应力大，易开裂，所以宜用提高温 度而不是压力去改善流动性，并且从提高模具温度，改善模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速 度低时，浇口处易产生波纹等缺陷，射咀温度要单独控制，模具温度要高，流道、浇口阻力要小。iii. PET 的工艺特性PET成型温度高，且料筒温度调节范围窄（260 300C），但熔化后，流动性好，故工艺性差，且往往在 射咀中要加防延流装

16、置。机械强度及性能注射后不高，必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。模具温度 准确控制，是防止翘曲变形的重要回素，回此建议采用热流道模具。模具温度要高，否则会引起表面光泽 差和脱模回难。下面是各常用塑料的用途：硬聚氯乙烯（ HPVC）： 适于制造型材、管材、棒材、板材、片材、丝类、中空瓶、焊条及注射制品（管件和阀门等），代替木材 和金属材料。软聚氯乙烯（ SPVC）： 适于制作大棚薄膜、盐膜、日用膜、电线电缆绝缘层、革类、鞋类、软管、软片及密封材料等。聚乙烯（ PE）： 高密度聚乙烯主要适于制作管材、中空瓶、注射制品、重包装膜、编织袋、撕裂膜、打包带、周转箱及丝 类等。低密度聚乙烯适于制作地膜、

17、大棚膜、保鲜膜、包装膜、电缆及注射件等。线性低密度聚乙烯主要 用于薄膜、注射制品、编织袋、打包袋等。超高分子量聚乙烯适于制作减摩、耐磨及传动零件。聚丙烯（ PP）： 适于制作注射制品、汽车配件、壳体、日用品、打包袋、编织袋、双向拉伸膜（烟膜、黏胶带基膜等）、 电容器膜、上水管材、地热管、片材（吸塑保证盒、一次性水杯等）及中空瓶等。聚苯乙烯（ PS）： 适于制作绝缘透件、透明件、装饰件日用品、泡沫包装材料及建筑隔热材料等。高抗冲聚苯乙烯（ HIPS）： 适于制作各类壳体、低发泡材料、板材、片材等。有机玻璃（ PMMA）： 适于制作照明材料、采光材料、光学仪器、医学材料、日用品及美术材料等。苯乙烯

18、丙烯腈共聚物（ AS）： 广泛用于制作透明材料、照明材料、壳体及家电配件等。苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物（ ABS）： 适于制作一般机械零件、各类壳体、汽车配件、日用品、管材及文具等。聚酰胺（PA）： 适于制作一般机械零件、汽车配件、减摩耐磨零件、传动零件及化工、电器、仪表等零件。聚甲醛（ POM）： 适于制作汽车配件、减摩零件、传动零件、化工容器、仪器仪表外壳及拉链材料。聚碳酸酯（ PC）：适于制作光学材料如建筑采光板、照明、窗玻璃、光学仪器、光盘等，绝缘透明件，装饰版，电子和电器 配件，机械零件，包装材料如热水杯等。聚对苯二甲酸乙二醇酯（ PET）：未增强的PET主要用于薄膜、片材、瓶类及拉链

19、等。增强PET主要用于工程塑料如汽车配件、电子电器、 机械零件等。聚对苯二甲酸丁二醇酯（ PBT）：用于电子电器、汽车配件、机械零件和仪器仪表等。聚苯醚（ PPO）： 适于制作耐热件、绝缘件、减摩耐磨件、传动件、医疗器械零件和电子设备零件。氟塑料：适于制件耐腐蚀件、减摩耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件。氯化聚醚（CP）： 适于制件化工防腐蚀件、减摩耐磨件零件、传动零件、电缆、一般机械及精密机械零件。聚砜（PSF）： 适于制件耐热件、绝缘件、减摩耐磨传动件、仪器仪表零件、计算机零件及抗蠕变结构零件。聚酰亚胺（PI）：适于制作减摩耐磨件、传动零件、绝缘零件、耐热零件，用作防辐射材料、涂料和绝缘薄膜。 乙酸纤维素：适于制作汽车、飞机、建筑用品，机械、工具用品，化妆品器具，照相、电影胶卷