塑料的選用原則

1、塑料的選用原則迄今為止,已見(jiàn)報(bào)道的樹(shù)脂種類(lèi)達(dá)到上萬(wàn)種,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的也不下千余種。塑料材料的選用就是在眾多的樹(shù)脂品種中,選擇一個(gè)合適的品種。初看起來(lái),可供我們選擇的塑料品種太多,有眼花繚亂的感覺(jué)。但實(shí)際上并不是所有的樹(shù)脂品種都獲得了具體應(yīng)用。我們所指的塑料材料的選用,并不是漫無(wú)邊際的選擇,而是在常用的樹(shù)脂品種中選用。塑料材料的選用原則:一. 塑膠材料的適應(yīng)性;1.各種材料的性能比較;2.不宜選用塑料的條件;3.選用塑料的適宜條件。二.塑料制品的使用性能1.塑料制品的使用條件a.塑料制品的受力情況;b.塑料制品的電性能;c.塑料制品的尺寸精度要求；d.塑料制品的滲透性要求;e.塑料制品的透明性

2、要求; f.塑料制品的外觀要求。2.塑料制品的使用環(huán)境a.環(huán)境溫度;b.環(huán)境濕度;c.接觸介質(zhì);d.環(huán)境的光、氧及輻射.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.塑料加工的廢料處理.四.塑料制品的成本1.塑料原料的價(jià)格;2.塑料制品的使用壽命;3.塑料制品的維護(hù)費(fèi)用.五.塑料原料的來(lái)源。在實(shí)際選用過(guò)程中,有些樹(shù)脂在性能上十分接近,難分伯仲。究竟選擇哪一種更為合適?需要多方考慮、反復(fù)權(quán)衡,才可以確定下來(lái)。因此說(shuō)塑膠材料的選用是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,可遵循的規(guī)律并不十分明顯。有一點(diǎn)需提醒大家特別注意,從各種書(shū)刊上引用的塑料材料性能數(shù)據(jù),都是在特定條件下測(cè)定的,這些條件可

3、能與實(shí)際工作狀態(tài)差別較大。如不吻合則要將所引數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)際使用條件下的性能或按實(shí)際條件重新測(cè)定。面對(duì)一個(gè)要開(kāi)發(fā)制品的設(shè)計(jì)圖紙,選材應(yīng)遵循如下步驟。首先要確定這個(gè)產(chǎn)品是否可選用塑料材料制造；其次,如果確定可用塑料材料來(lái)制造,究竟選用那種塑料材料是進(jìn)一步需要考慮的因素。根據(jù)產(chǎn)品精度選擇塑料材料: 不同塑料材料對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品精度精度等級(jí)  可用塑料材料品種1級(jí)                      無(wú)2

4、級(jí)                      無(wú)3級(jí)     PS、ABS、PMMA 、PC、PSF、PPO、PF、AF、EP、UP、 F4  UHMW、30%GF增強(qiáng)塑料等,其中以30%GF增強(qiáng)塑料的精度最高。4級(jí)     PA類(lèi)、氯化聚醚  HPVC等5級(jí)

5、    POM 、PP、HDPE等6級(jí)    SPVC、LDPE、LLDPE等衡量塑料制品耐熱性能好壞的指標(biāo)有熱變形溫度、維卡軟化點(diǎn)和馬丁耐熱溫度三種,其中以熱變形溫度最為常用. 從下表中可以看出，塑料的最高使用溫度一般不超過(guò)400°C，而且大多數(shù)塑料的使用溫度都在100到260°C范圍內(nèi)；只有不熔聚酰亞胺、液晶聚合物、聚苯酯（AP）、聚苯并咪唑（PBI）、聚硼二苯基硅氧烷（PBP）的熱變形溫度可大于300°C。因此，如果使用環(huán)境的溫度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)400°C，幾乎沒(méi)有塑料材料可供選用；如

6、果使用環(huán)境的溫度短期超過(guò)400°C，甚至達(dá)到500°C以上，并且無(wú)較大的負(fù)荷，有些耐高溫塑料可短時(shí)使用。不過(guò)以碳纖維、石墨或玻璃纖維增強(qiáng)的酚醛等熱固性塑料很特別，雖然其長(zhǎng)期耐熱溫度不到200°C，但其瞬時(shí)可耐上千度高溫，可用作耐燒蝕材料，用于導(dǎo)彈外殼及宇宙飛船面層材料。常用塑料的耐熱性能(未經(jīng)改性的)  熱變形溫度-維卡軟化點(diǎn) -馬丁耐熱HDPE            80-120 -LDPE    

7、60;       50-95-EVA             - 64-PP              102-110-PS            

8、  85-105- PMMA          100-120-PTFE            260-110- ABS             86-160-75PSF      

9、0;      185-180-150POM             98-141-55PC              134-153-112PA6          &

10、#160;  58-180-48PA66            60-217-50PA1010          55-159-44PET             70-80PBT    &

11、#160;        66-177-49PPS             240-102PPO             172-110PI          

12、    360-300-LCP             315-耐熱塑料的選用原則:1.考慮耐熱性高低a.滿(mǎn)足耐熱性即可,不要選擇太高,太高會(huì)造成成本的提高；b.盡可能選用通用塑料改性。耐熱類(lèi)塑料大都屬于特種塑料類(lèi), 其價(jià)格都很高;而通用類(lèi)塑料的價(jià)格都比較低；c.盡可能選用耐熱改性幅度大的通用塑料。2.考慮耐熱環(huán)境因素a.瞬時(shí)耐熱性和長(zhǎng)期耐熱性;b.干式耐熱或濕式耐熱;c.耐熱介質(zhì)腐蝕性; d.有氧耐熱或無(wú)氧耐熱;e.有載耐熱

13、和無(wú)載耐熱.大家一定對(duì)上面的溫度覺(jué)得奇怪,怎么PA、PBT料的熱變形溫度那么低呢? 其實(shí)PA、PBT如果不進(jìn)行耐熱改性,其耐熱性能是很差的.下面具體介紹一些塑料經(jīng)耐熱改性后的耐熱性能對(duì)比例子。一.塑料的填充耐熱改性:在所有填料中,除有機(jī)料外,大部分無(wú)機(jī)礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度.常用的耐熱填料有:碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、鍛燒陶土、鋁礬土及石棉等. 且填料的粒度越小,改性效果越好.a.納米級(jí)填料:PA6填充5%納米蒙脫土,其熱變形溫度可由70度提高到150度PA6填充10%納米硅灰石,其熱變形溫度可由70度提高到160度PA6填充5%合成云母,其熱變形溫度可由70度提高到145度b

14、.常規(guī)填料:PBT填充30%滑石粉,其熱變形溫度可由55度提高到150度PBT填充30%云母,其熱變形溫度可由55度提高到162度二.塑料的增強(qiáng)耐熱改性用增強(qiáng)改性的方法提高塑料的耐熱性效果比填充還好,常用的耐熱纖維主要有:石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、晶須1.結(jié)晶型樹(shù)脂經(jīng)30%玻璃纖維增強(qiáng)耐熱改性.PBT的熱變形溫度由66度提高到210度.PET的熱變形溫度由98度提高到238度.PA的熱變形溫度由102度提高到149度.HDPE的熱變形溫度由49度提高到127度.PA6的熱變形溫度由70度提高到215度.PA66的熱變形溫度由71度提高到255度.POM的熱變形溫度由110度提高到163度.P

15、EEK的熱變形溫度由230度提高到310度.2.非結(jié)晶樹(shù)脂經(jīng)30%玻璃纖維增強(qiáng)耐熱改性.PS的熱變形溫度由93度提高到104度.  PC的熱變形溫度由132度提高到143度.AS的熱變形溫度由90度提高到105度.ABS的熱變形溫度由83度提高到110度.  PSF的熱變形溫度由174度提高到182度.MPPO的熱變形溫度由130度提高到155度.三.塑料共混耐熱改性塑料共混提高耐熱性即在低熱樹(shù)脂中混入高耐熱性樹(shù)脂從而提高其耐熱性. 這種方法雖然耐熱性提高幅度不如添加耐熱改性高,但其優(yōu)點(diǎn)是在提高耐熱性同時(shí)基本不影響其原有其他性能.如:ABS/PC 熱變形溫度可由93度提高到

16、125度ABS/PSF(20%)  熱變形溫度可達(dá)115度HDPE/PC(20%) 維卡軟化點(diǎn)可由124度提高到146度.PP/CaCo3/EP 熱變形溫度可由102度提高到150度.四.塑料交聯(lián)耐熱改性 塑料交聯(lián)提高耐熱性常用于耐熱管材和電纜方面.如: 1.HDPE經(jīng)過(guò)硅烷交聯(lián)處理后,其熱變形溫度可由原來(lái)的70度增加到90110度. 2.PVC經(jīng)過(guò)交聯(lián)后,其熱變形溫度可由原來(lái)的65度增加到105度。透明塑料的具體選用一.日用透明類(lèi)材料:1.透明膜類(lèi):包裝用PE、PP、PS、PVC及PET等,農(nóng)用PE、PVC及PET等;2.透明片板類(lèi):用PP、PVC、PET、PMMA及PC

17、等;3.透明管類(lèi):用PVC、PA等4.透明瓶類(lèi):用PVC、PET、PP、PS及PC等.二.照明器材類(lèi)材料:主要用作燈罩,常用PS 改性PS、AS、PMMA及PC等三.光學(xué)儀器類(lèi)材料：1.硬質(zhì)鏡體主要用CR-39和J.D兩種2.隱形眼鏡常用HEMA四.玻璃類(lèi)材料：1.交通玻璃常用PMMA和PC兩種2.建筑玻璃常用PVF和PET.五.太陽(yáng)能材料:常用PMMA、PC、GF-UP、FEP、PVF及SI等六.光纖材料:芯層用PMMA或PC,包覆層為含氟烯烴聚合物 含氟甲基丙烯酸甲酯類(lèi)七.光盤(pán)材料:常用PC、PMMA 八.透明封裝材料：表面增硬的PMMA、FEP、EVA、EMA、PVB等不同用途

18、的殼體具體選料:1.電視機(jī)殼體:小型的選改性PP;中型的選改性PP、HIPS、ABS及PVC/ABS合金; 大型的選ABS.2.電冰箱的門(mén)膽和內(nèi)膽:常用HIPS板 ABS板及HIPS/ABS復(fù)合板  目前以ABS為主,只有海爾冰箱用改性HIPS.3.洗衣機(jī):內(nèi)桶和蓋板等常用PP,少量用PVC/ABS合金.4.空調(diào)器:用增強(qiáng)ABS、AS、PP5.電風(fēng)扇:用ABS、AS、GPPS6.吸塵器:用ABS、HIPS、改性PP7.電熨斗:非耐熱型用改性PP,耐熱用ABS、PC、PA、PBT等8.微波爐和電飯煲:非耐熱用改性PP和ABS;耐熱型用PES、PEEK、PPS、LCP等9.收音機(jī) 錄音機(jī)

19、 錄像機(jī):用ABS、HIPS等10.電話機(jī):用ABS、HIPS、改性PP、PVC/ABS等.  我國(guó)以ABS為主,美國(guó)以PVC/ABS為主。常用透明塑料的特性及注塑工藝透明塑料必須有高透明度，一定的強(qiáng)度和耐磨性，能抗沖擊，耐熱性要好，耐化學(xué)性要優(yōu)，吸水率要小，只有這樣才能在使用中能滿(mǎn)足透明度的要求而長(zhǎng)久不變，常用的透明塑料有:1. 聚甲基丙烯酸甲酯（即俗稱(chēng)亞克力或有機(jī)玻璃，代號(hào)PMMA），2.聚碳酸酯（代號(hào) PC）,3.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂（代號(hào) PET）,4.透明尼龍,5.AS（丙烯睛一苯乙烯共聚物）,6.聚砜（代號(hào)PSF）.1)性能比較材料   &#

20、160;      透明度J/m2       熱形溫度       收縮率PMMA                92             &#

21、160;    95                       0.5    PC                   

22、0;   90                 137                      0.6     PET     

23、                86                 120                  

24、0;     2  一般要求的制品仍以選用PMMA為主，而PET由于要經(jīng)過(guò)拉伸才能得到好的機(jī)械性能，所以多在包裝、容器中使用。2)注塑過(guò)程中工藝特性i.PMMA的工藝特性PMMA粘度大，流動(dòng)性稍差，因此必須高料溫、高注射壓力注塑才行，其中注射溫度的影響大于注射壓力，但注射壓力提高，有利于改善產(chǎn)品的收縮率。注射溫度范圍較寬，熔融溫度為160，而分解溫度達(dá)270，因此料溫調(diào)節(jié)范圍寬，工藝性較好。故改善流動(dòng)性，可從注射溫度著手。沖擊性差，耐磨性不好，易劃花，易脆裂，故應(yīng)提高模溫，改善冷凝過(guò)程，去克服這些缺陷。ii.PC的工藝特性PC粘度大，

25、融料溫度高，流動(dòng)性差，因此必須以較高的料筒溫度注塑(250320C之間)，相對(duì)來(lái)說(shuō)料溫調(diào)節(jié)范圍較窄，工藝性不如PMMA。注射壓力對(duì)流動(dòng)性影響較小，但因粘度大，仍要較大注射壓力，相應(yīng)為了防止內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，保壓時(shí)間要盡量短。收縮率大，尺寸穩(wěn)定，但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，易開(kāi)裂，所以宜用提高溫度而不是壓力去改善流動(dòng)性，并且從提高模具溫度，改善模具結(jié)構(gòu)和后處理去減少開(kāi)裂的可能。當(dāng)注射速度低時(shí)，澆口處易產(chǎn)生波紋等缺陷，射咀溫度要單獨(dú)控制，模具溫度要高，流道、澆口阻力要小。iii.PET的工藝特性PET成型溫度高，且料筒溫度調(diào)節(jié)范圍窄（260300），但熔化后，流動(dòng)性好，故工藝性差，且往往在射咀中要加防延流裝置。機(jī)械

26、強(qiáng)度及性能注射后不高，必須通過(guò)拉伸工序和改性才能改善性能。模具溫度準(zhǔn)確控制，是防止翹曲變形的重要回素，回此建議采用熱流道模具。模具溫度要高，否則會(huì)引起表面光澤差和脫?；仉y。下面是各常用塑料的用途：硬聚氯乙烯（HPVC）：適于制造型材、管材、棒材、板材、片材、絲類(lèi)、中空瓶、焊條及注射制品（管件和閥門(mén)等），代替木材和金屬材料。軟聚氯乙烯（SPVC）：適于制作大棚薄膜、鹽膜、日用膜、電線電纜絕緣層、革類(lèi)、鞋類(lèi)、軟管、軟片及密封材料等。聚乙烯（PE）：高密度聚乙烯主要適于制作管材、中空瓶、注射制品、重包裝膜、編織袋、撕裂膜、打包帶、周轉(zhuǎn)箱及絲類(lèi)等。低密度聚乙烯適于制作地膜、大棚膜、保鮮膜、包裝膜、電纜及注射件等。線性低密度聚乙烯主要用于薄膜、注射制品、編織袋、打包袋等。超