塑料材质分类
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热塑型塑料,ABS 塑料,常用建筑塑料等等,几种常见塑料简介ABS 塑料(丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯)英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene比重:1.05 克/立方厘米成型收缩率:0.4-0.7% 成型温度:200-240 ℃ 干燥条件:80-90 ℃ 2 小时物料性能1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2、与372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件, 且可表面镀铬,喷漆处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS 差一点,比PMMA 、PC 等好,柔韧性好。
适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.PP 塑料(聚丙烯)英文名称:Polypropylene比重:0.9-0.91 克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度:160-220 ℃ 干燥条件:--- 物料性能密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100 度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆,不耐模易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件PS 塑料(聚苯乙烯)英文名称:Polystyrene比重:1.05 克/立方厘米成型收缩率:0.6-0.8% 成型温度:170-250 ℃ 干燥条件:--- 物料性能电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件PPS 塑料(聚苯硫醚)英文名称:Phenylene sulfide比重:1.36 克/立方厘米成型收缩率:0.7% 成型温度:300-330 ℃ 干燥条件:--- 物料性能1、电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,白色硬而脆,跌落于地上有金属响声, 透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好。
有优良的阻燃性,为不燃塑料。
2、强度一般,刚性很好,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂. 长期使用温度可达260 度,在400 度的空气或氮气中保持稳定。
通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后,可以使冲击强度大为提高,耐热性和其它机械性能也有所提高,密度增加到1.6-1.9 ,成型收缩率较小到0.15-0.25 %适于制作耐热件.绝缘件及化学仪器. 光学仪器等零件.PP 聚丙烯是一种高聚物,单体是丙烯CH2 =CH -CH3 ,通过加聚反应得到聚丙烯,化学式可表示为(C3H6 )n ,结构简式可表示为〔-CH2 -CH(CH3)-〕n.典型应用范围:汽车工业(主要使用含金属添加剂的 PP :挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草 坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。
注塑模工艺条件 : 干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度: 模具温度: 220~275 ℃,注意不要超过 275 ℃。
40~80 ℃,建议使用 50 ℃。
结晶程度主要由模具温度决定。
注射压力:可大到 1800bar 。
注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。
如果制品表面出现 了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。
流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是 4~7mm 。
建议使用通体为圆形的注入口和流道。
所有类型的浇口都可以使用。
典型的浇口直径范围是 1~1.5mm ,但也可以使用小到 0.7mm 的浇口。
对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;PP 材料完全可以使用热流道系统。
PE 要更坚硬并且有更高的熔点。
由于均聚物型 因此许多商业的 PP 材料是加入 1~4% 乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。
共聚物型的 温度( 100 ℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。
PP 的强度随着乙烯含量的增加而增大。
PP 的维卡软化温度为 150 ℃。
由于结晶度较高, 这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
PP 不存在环境应力开裂问题。
通常,采用 加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对 PP 进行改性。
PP 的流动率 MFR 范 围在 1~40 。
低 MFR 的 PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。
对于相同 MFR 的 材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。
由于结晶, PP 的收缩率相当高,一般为 1.8~2.5% 。
并且收缩率的方向均匀性比 PE-HD 等材料要好得多。
加入 30% 的玻璃添 加剂可以使收缩率降到 0.7% 。
均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有优良的抗吸湿 性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。
然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳) 溶剂等没有抵抗力。
PP 也不象 PE 那样在高温下仍具有抗氧化性。
聚丙烯( PP )是常见塑料中较轻的一种,其电性能优异,可作为耐湿热高频绝 缘材料应用。
PP 属结晶性聚合物,熔体冷凝时因比容积变化大、分子取向程度高而 呈现较大收缩率 (1.0 % -1.5 % )。
PP 在熔融状态下,用升温来降低其粘度的作用不大。
因此在成型加工过程中, 应以提高注塑压力和剪切速率为主, 以提高制品的成型质量。
1 PP 成型各阶段所需压力及熔体流动过程PP 成型主要包括充模阶段、增密阶段、保压阶段和冷却阶段,每个阶段所需压 力各有不同,熔体流动情况也有所不同。
1.1 充模阶段PP 在注塑机机筒内经预塑受热熔融。
注塑开始,螺杆头部产生注塑压力到熔体 充满模腔这一阶段是在动压作用下的高压高速充模过程。
此时高温熔体在模腔内的流 动情况很大程度上决定着制品表面质量和物理性能, 而熔体流动情况是受注塑压力和 熔体自身影响的。
当注塑压力过低时,熔体进入模腔缓慢,紧贴在模腔内壁表面的那 一层熔体会因温度急速下降而使粘度增高凝固,并很快向中心波及,使熔体的流动通 道在很短时间内变得十分狭窄,大大削弱了进入模腔的熔体流量,结果使制品表面出 现波纹、缺料、气泡。
当注塑压力过高时,熔体充模过快,在浇口附近以湍流形式进 入模腔, 且发生自由喷射, 模腔内气体来不及排出, 于是制品表面呈现云雾斑等缺陷, 制品脱模残余应力大,易产生飞边使脱模困难。
虽然高的注塑压力在注塑过最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。
化学和物理特性 : PP 是一种半结晶性材料。
它比 的 PP 温度高于 0 ℃以上时非常脆, PP 材料有较低的热扭曲程中能提高注射速率而获得大的剪切作用。
从而降低熔体粘度,但从物理意义上说,过高的压力会使熔体粘度增大,这是因为随着压力的增大,分子链之间的距离被压缩,分子链间的错动更加困难,熔体流动困难,粘度也就增大了。
因此,在充模阶段应注意把握高速注塑,即高剪切速率的作用,而不应一味地提高注塑压力。
对一些高档的壁厚变化大、有较厚突缘和筋的制品,应采用多级注塑来控制剪切速率。
在实际生产中,一般先调成低速低压,使熔体平稳进入模具;再用两级不同的高速高压使熔体接近充满模腔,并防止发生涡流;最后用一级低速中压,避免溢边产生,以便顺利完成充模过程。
1.2 增密阶段充模结束后,PP 熔体的快速流动停止,模腔压力开始增加,与此同时注塑压力也迅速增加。
当注塑压力达到最大值时,模腔压力并没有达到最大值,模腔压力的极值要滞后于最大注塑压力一段时间,此间熔体的流动过程为增密过程。
在这段很短的时间内,熔体要充满模腔的各部分缝隙,本身要受到压缩,熔体流速很小,温度变化也不明显,这时注塑压力也被熔体传递到模腔表面,产生模腔压力(传递的难易程度取决于熔体的流动性)。
可以说注塑压力的最大值在注塑增密过程中决定了模腔压力所能达到的最大值。
随着注塑压力迅速提高,模腔压力也达到最大值,模腔内产生很大的动能冲击,使注塑机合模机构及模具系统发生变形,并微胀开模具。
在正常变形条件下,模具微动胀开有放气作用,因此要以偏高的压力注塑,这样既能压紧熔体,又能使从不同方向先后充满模腔的粘流态熔体熔成一个整体。
但注塑压力也不能过大,否则会造成制品粘模,出模后制品有溢边、尺寸胀大,影响成型质量。
1.3 保压阶段保压阶段PP 熔体在模腔内的压力和比容积不断变化(PP 的比容积变化为16%),并一直维持到浇口封闭为止。
影响保压过程的主要因素是压力。
保压压力能使模腔内熔体在完全凝固前始终获得充分的压力和补料,从而出现熔体的流动,特点是流速慢,原因是熔体因降温而收缩。
因为PP 熔体从注塑温度降低到模具温度时,熔体中大分子会松弛、结晶,体积收缩较大,所以必须以足够大的保压压力来克服浇口阻力以进行补料。
保压压力的增大还会令制品的密度增加,出模后的制品表面自由变化程度减小,获得接近模面的表面租糙度,减少成型收缩,增进熔体各部分之间的熔合,提高制品的力学性能。
一般保压压力可取最高注塑压力值的60-70 %,为改善制品成型质量,也可采用分段保压进行压力控制。
保压时间是保压过程中的另一重要工艺参数。
在保压初期,制品件重随保压时间而增加,达到一定时间不再增加。
延长保压时间有助于减少制品的收缩率,但过长的保压时间会使制品的径向收缩率与轴向收缩率程度不同,令制品各个方向上的内应力差异增大,造成制品翘曲、粘模。
在保压压力及熔体温度一定时,保压时间的选择应取决于浇口凝固时间。
1.4 冷却阶段保压结束后,保压压力解除,流道内的压力随之急剧下降,大大低于模腔内的压力。
这时浇口虽然封闭,但尚未完全凝固,在模腔压力的反作用下,模腔内熔体将向浇注系统回流,模腔内压力迅速下降,直至模腔与流道之间的通道被逐渐凝固的熔体阻断(阻断时模腔内的压力和温度称为封口压力和封口温度),回流方停止。
这时,模腔中熔体的物料量虽不再发生变化,但却产生了两个相反效应,一个是熔体的冷却收缩,一个是释压膨胀,两个效应是相互矛盾的。
如果收缩占优势,制品很快与模腔表面脱离,在残余热量作用下,制品表面出现雾霾、麻点、无光泽等缺陷;如果膨胀占优势,会造成制品粘模、开模拉伤等缺陷。
生产实践证明,当封口温度一定时,封口压力越高,制品密度越大,释压膨胀越明显;当封口压力一定时,封口温度越高,制品密度越小,冷却收缩效应越明显。
为了避免这两种效应的产生,应延长保压时间,目的在于控制封口压力,降低封口温度,以获得高质量的制品。
随着冷却时间的延长,制品凝固层加厚,模腔内熔体在没有外界压力作用下不再流动,只进行热传导,直到制品有足够的刚度从模具中脱出。
2 结语(1) 充模阶段应注意调整注塑压力和注射速率,使其配合得当,以控制剪切速率,使熔体在模腔推进过程中每点线速度接近一致。
(2) 增密阶段是注塑压力向模腔内传递并产生模腔压力的阶段,注塑压力决定模腔压力的大小,用相对偏高的压力注塑,熔体才能被压紧成一整体。