塑膠材料的選用原則

1、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.塑料制品白電性能；c.塑料制品的尺寸精度要求；d.塑料制品的滲透性要求；e.塑料制品的透明性要求；f

2、.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，這些條件可能與實(shí)

3、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級(jí)無(wú)3級(jí)PS、ABS、PMMA、PC、PSF、PPO、PF、AF、EP、UP、F4UHMW、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)、氯化聚醛HPVC等5 級(jí)POM、PP、HDPE等6 級(jí)SPVC、LDPE、LLDPE等衡量塑料制

4、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260C范圍內(nèi)；只有不熔聚酰亞胺、液晶聚合物、聚苯酯（AP）、聚苯并咪吵（PBI）、聚硼二苯基硅氧烷（PBP）的熱變形溫度可大于300°Co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，

5、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HDPE80120LDPE5095EVA64PP102110PS85105PMMA100120PTFE260110ABS8616075PSF185180150POM9814155PC134153112PA65818048PA666021750PA10105515944PET7080PBT6617749PPS240102PPO172110PI360300LCP315耐熱塑料的選用原則：1 .考慮耐熱性高低a.滿足耐熱性即可，不要選

6、才i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1 .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

7、料有：碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、鍛燒陶土、鋁磯土及石棉等.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.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%云母淇熱變形溫度可由55度提高到162度2 .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維、晶須，常用的耐熱纖維主要有：石棉纖維、玻璃纖維、碳纖1 .結(jié)晶型機(jī)W旨經(jīng)30%玻璃纖維增強(qiáng)耐熱改性P

8、BT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.PEEK的熱變形溫度由230度提高到310度.2 .非結(jié)晶機(jī)W旨經(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.

9、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.P

10、VC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1 .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等；3 .透明管類(lèi)：用PVC、PA等4 .透明并瓦類(lèi):用PVC、PET、PP、PS及PC等.2 .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3 .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 .建筑玻壬常用PVF和PET.5 .太陽(yáng)能材

11、料：常用PMMA、PC、GF-UP、FEP、PVF及SI等6 .光纖材料：芯層用PMMA或PC,包覆層為含氟烯燒聚合物含氟甲基丙烯酸甲酯類(lèi)7 .光盤(pán)材料：常用PC、PMMA8 .透明封裝材料：表面增硬的PMMA、FEP、EVA、EMA、PVB等不同用途的殼體具體選料：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 .

12、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)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

13、稱亞克力或有機(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 .聚碉（代號(hào)PSF）.一般要求的制品仍以選用容器中使用。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、1）性能比較材料透明度J/m2熱形溫度C收縮率PMMA92950.5PC901370.6PET8612022）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

14、為160C,而分解溫度達(dá)270C,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，融料溫度高，流動(dòng)性差，因此必須以較高的料筒溫度注塑（250320?C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)

15、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（260300C）,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模回難。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

16、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。超高分子量聚乙烯適于制作減摩、耐磨及傳動(dòng)零件。聚丙烯（PP）適于制作注射制品、汽車(chē)配件、殼體、日用品、打包袋、編織袋、雙向拉伸膜（煙膜、黏膠帶基膜等）、電容器膜、上水管材、地?zé)峁?、片材（吸塑保證盒、一次性水杯等）及中空瓶等。聚苯乙烯（PS）適于制作絕緣透件、透明件、裝飾件日用品、泡沫包裝材料及建筑隔熱材料等。高抗沖聚苯乙烯（HIPS）適于制

17、作各類(lèi)殼體、低發(fā)泡材料、板材、片材等。有機(jī)玻璃（PMMA）適于制作照明材料、采光材料、光學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)材料、日用品及美術(shù)材料等。苯乙烯丙烯睛共聚物（AS）廣泛用于制作透明材料、照明材料、殼體及家電配件等。苯乙烯丁二烯丙烯睛共聚物（ABS）適于制作一般機(jī)械零件、各類(lèi)殼體、汽車(chē)配件、日用品、管材及文具等。聚酰胺（PA）適于制作一般機(jī)械零件、汽車(chē)配件、減摩耐磨零件、傳動(dòng)零件及化工、電器、儀表等零件。聚甲醛（POM）適于制作汽車(chē)配件、減摩零件、傳動(dòng)零件、化工容器、儀器儀表外殼及拉鏈材料。聚碳酸酯（PC）適于制作光學(xué)材料如建筑采光板、照明、窗玻璃、光學(xué)儀器、光盤(pán)等，絕緣透明件，裝飾版，電子和電器配件，機(jī)械

18、零件，包裝材料如熱水杯等。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）電子電器、未增強(qiáng)的PET主要用于薄膜、片材、瓶類(lèi)及拉鏈等。增強(qiáng)PET主要用于工程塑料如汽車(chē)配件、機(jī)械零件等。聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）用于電子電器、汽車(chē)配件、機(jī)械零件和儀器儀表等。聚苯醛（PPO）適于制作耐熱件、絕緣件、減摩耐磨件、傳動(dòng)件、醫(yī)療器械零件和電子設(shè)備零件。氟塑料:適于制件耐腐蝕件、減摩耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件氯化聚醒（CP）適于制件化工防腐蝕件、減摩耐磨件零件、傳動(dòng)零件、電纜、一般機(jī)械及精密機(jī)械零件。聚碉（PSF）適于制件耐熱件、絕緣件、減摩耐磨傳動(dòng)件、儀器儀表零件、計(jì)算機(jī)零件及抗蠕變結(jié)構(gòu)零件。聚酰亞胺（PI）

19、適于制作減摩耐磨件、傳動(dòng)零件、絕緣零件、耐熱零件，用作防輻射材料、涂料和絕緣薄膜。乙酸纖維素:適于制作汽車(chē)、飛機(jī)、建筑用品，機(jī)械、工具用品，化妝品器具，照相、電影膠卷。PEEK材料具有以下特性:1:耐高溫性能：玻璃化溫度高達(dá)143C,熔點(diǎn)為343C，經(jīng)GF或CF填充后，熱變形溫度高達(dá)315C以上，美國(guó)UL認(rèn)可的長(zhǎng)期使用溫度為260C2:優(yōu)異的機(jī)械性能：是所有的樹(shù)脂中韌性和剛性結(jié)合最完美的材料，其強(qiáng)度和耐疲勞性甚至優(yōu)于一些金屬和合金材料。3:阻燃性和低發(fā)煙性：不需要添加其他的阻燃成分即具有阻燃的特性，1.45mm厚度的試樣即可以達(dá)到UL-94V0的標(biāo)準(zhǔn),而且發(fā)煙量明顯低于其他品種的樹(shù)脂。4:耐化學(xué)藥品性：除了高濃度濃硫酸等強(qiáng)氧化性酸的侵蝕，具有近似于PTFE樹(shù)脂的耐化學(xué)品性，而且在各種化學(xué)試劑中能夠完整地保留其機(jī)械性能，是極為優(yōu)異的抗腐蝕材料。5: