塑料基础知识介绍

塑料基礎知識介紹 塑料的分類 塑料對熱作用的反映:可分為熱固性和熱塑性 熱塑熱性塑料的特點是可以軟化的,溫度繼續升高時,可以熔融,而冷卻時又重返固態,這一過程是可逆的,可以反復多次的. 熱固性塑料:特點是在某一溫度下能轉變成可塑性熔體,但如果是繼續提高溫度,延長加熱時間,高分子內部將產生交聯作用,發生固化,而固化後的塑料既不能溶于溶濟,也不能用熱方法使其軟化用原始狀態,若繼續提高加熱溫度就會發生分解,所以這是不可逆過程,是不能反復加工的. 下面介紹幾種常用的熱塑性塑料; pvc料介紹

pvc料具有化學穩定性好,介電性高,耐油,不易燃燒,有一定的機械強度和價格便宜等優點而被廣泛采用(農業-化工-電子-輕工等領域). 聚氯乙烯受溫度的影響極易生成氯化氫,而氯化氫的生成對樹脂（佔塑料的５０％，可塑劑佔２５％，其它則佔２５％）中就會有自催化作用,導致樹脂變色分解,通常溫度超過950C

樹脂中就會有氯化氫逸出,達到0.2%時,樹脂就會顯色效應,如果溫度超過1400C則分解現象加劇,而聚氯乙烯要在1400C

以上才具有可塑性,成型溫度在1600C以上而達到2000C左右,

因此在聚氯乙烯必須加有適當的添加劑方可成型，添加劑的引入不僅能改善聚氯乙烯的熱穩定性，同時也改善其熔體流動性和成本〃可塑劑是ＰＶＣ的重要因子之一，它決定了線材的耐燃性，老化性，阻抗值……等〃有時常加入兩種以上的可塑劑來某種需要的特質〃安定劑的目的在于減緩樹脂的老化；一旦樹脂有化學性的老化現象，將會快速地導致整個線材的腐壞〃改性劑用于達到特殊的特性〃例如：潤滑劑使線材表面更光滑；碳可使ＰＶＣ變成半導電性或加入耐燃劑，色素……等〃 ＰＶＣ吸水性較小，通常在0.1%以下(平衡吸水性為0.5%左右),PVC熔體的流動比約為100:1,以及製品的復雜性,PVC製品的壁厚不低于1.2mm,大都在1.5~5.0mm之間,其成型收縮率通常在0.6~1.5%,故要求製品應有一定的脫模斜度.. 成型前的干燥處理,不僅可以減少樹脂中的含水量,同時對塑料的流動性有改善作用,但要防止過熱分解,一般為90~1000C,1~1.5小時之間,不宜過長時間,以免料粒粘連塊或出現變色分解. PE料介紹 PE料具有化學性能穩定,氣體滲透性低,吸水性小,介電性能高,而且具有無毒無味,原料易得,價格低廉,加工容易等優點,用于電氣、化學、食品、機械製造、以及農業、醫藥衛生、家庭日用〃 聚乙烯的密度與熔點關系如下表： 類別 密度範圍 熔點溫度 備注 ＬＤＰＥ 0.91~0.925 108~126℃ 低密度 ＭＤＰＥ 0.926~0.940 126~134℃ 中密度 ＨＤＰＥ 0.941~0.965 126~137℃ 高密度 ;較為常用的是LDPE、HDPE、FOPE三種. ◎ LDPE非線性之聚合體,重量較輕,硬且具彈性,介電系數較HDPE為低,操作溫度為80℃〃 ◎ HDPE線性聚合體,表面強度較LDPE為強、為硬,較低的水滲透率及溫度膨脹系數,操作溫度較LDPE高,為90~100℃. ◎ FOPE為發泡PE,經由釋出的製程中,加入非活化氣體,可產生較低的介電系數,而使電容值變低,特性阻抗便變大.所以,將有兩種效應產生: a. 改變電氣特性 b. 可減少CABLE OD 藉此可減少使用量,但其防潮性及穩定性較差,濕氣易滲透至CABLE,降低阻抗效果, 特性: ◎ 電氣方面;高絕緣阻抗,高介電強度(耐高壓),低介電系數,低散逸因素. ◎ 物理方面:未加色的PE料較無法抗紫外線,長期照射下會破裂,失去彈性,加色後可改善此效應,通常可加入碳作為抗紫外線的瑩幕使用,PE易燃,但可加入添加劑後,可提高它的耐燃性. ◎ 化學性:具有良好的抗酸鹼性,抗水性及抗蒸氣性,非線性PE料具有活性. ◎ 工藝特性: A. 注塑壓力的變化對PE料熔體流動性的影響, B. PE的吸水性較低＜0.01%可以不進行干燥 C. 收縮性大且方向性明顯,產品易翹曲變形,須注意模具及成型參數的合理性. D. PE料的流動比為280:1高密度為230:1. E. PE產品壁厚與收縮關系如下表: 產品壁厚範圍㎜ 成型收縮率﹪ 1~3 1.5~2.0 3~6 2~2.5 ＞7 2.5~3.5

PE料製品壁厚應不小于0.80㎜,一般可在1~3.5㎜之間選取,啤PE料排氣孔槽在0.04㎜以下. F. PE熔體在高速運動過程中,存在著熔體破裂的傾向,因此在成型過程中,不宜選用高速注射,而應選用中速或慢速注射. G. PE料在成型過程中,注意射料時間和冷卻時間外,還應注意要有足夠的保壓時間,以彌補因熔體的收縮時所產生的缺料問題,否則製品易出現氣泡、凹痕等不良。 聚碳酸酯(PC)

聚碳酸酯(PC)是一種新型的工程塑料,它性能優異,不僅透明度較高,沖擊韌性極好,而且耐蠕變,使用溫度範圍寬,尺寸穩定性好,電絕緣性優良,耐候性,無毒性,因此廣泛應用于儀器儀表,照明用具,電子電氣等方面,缺點是它的製品對缺口比較敏感,易產生應力開裂,耐疲勞性和化學穩定性也稍差. 其熔融粘度高,PC料在240℃~300℃時,熔融粘度為104~2.1×104 pa.s.由於熔體粘度高,流動性差,故給注

射成型帶來了一定的困難. 聚碳酸酯的工藝特點,如表 特性 注意問題

熔融粘度對剪切速率的敏感性小,而對溫度的敏感性大,近似于牛頓流體行為. 要增加熔體的流動性,不是增大注塑壓力而應采用提高注塑溫度的辦法來達到.

無明顯熔點,熔融體的粘度較高. 要求模具的流道、澆口短而粗,以減少流體的壓力損失,同時需要較高的注塑壓力 高溫下樹脂易水解. 樹脂在成型加工之前,需進行充分干燥. 聚碳酸酯熔體的粘度較大,流動性較差,但為了在成型過程中出現排氣不良現象,仍須開設小于0.03㎜的排氣孔槽,為有助于熔體的順利充模,得到表面光潔度較好,內應力較小的製品,模具應有120℃以下自由選擇並穩定工作的控溫裝置. 對經過干燥的顆粒除了及時進行成型之外,保溫工作十分重要,溫度要求不低于100℃,對于無保溫裝置的料斗,一次加料量最好不超過30分鐘的用量,並用蓋蓋嚴,直結式料斗干燥機: 干燥溫度:115~120℃干燥時間:6小時以上,加料量:料斗最大容量的50﹪以上. 聚碳酸酯的大分子多呈無定形狀態,大約215℃開始軟化,225℃以上開始流動.和其它熱塑性塑料相比,PC料不僅熔融溫度高,而且熔融後的熔體粘度也較高,熔體粘度對溫度的敏感性比剪切速率大,大都選用270~320℃之間. PC料在正常加工溫度範圍內有很好的熱穩定性,在300℃溫度下長時間停留于料筒內基本不分解,此料有此特性可反復使用.注塑溫度對PC料製品的性能有著重要的影響,在280~300之間PC料成型前後的分子量變化較小,製品表面光潔度也較好, 熱彈性體介紹 橡膠料(TPE) 是在常溫下有似硫化橡膠的彈性,而在高溫下,又能注塑,有似熱塑性塑料的性質,它兼有橡膠和塑料的兩種性質.所不同者,是熱彈性體加熱到成型溫度後,可再次軟化加工,成型周期比硫化橡膠短的多.因為加工則顯示可塑性因此叫做熱可塑性彈性物,一般簡稱為 “TPE”. 由於“TPE”的種類非常多,分類法也有多種;主要是依其主鍵的分子結構分類,一般可分為:1.polystyrene系2.polylefine系3.polydiolefine系4. 氯系5.工程塑膠系6.其它等六大類. TPE與硫化物橡膠比較所具有之特性: 優點: 1. 可用熱可塑性樹脂用成型機迅速加工,不需硫化工程. 2. 即使未加補強劑也能發揮與補強硫化橡膠同等或以上強度特性. 3. 可籍由材料的化學結構變化製得從軟質硫化橡膠到類似塑膠的廣泛特性彈性物. 4. 制得的彈性物由於未做化學交連,呈熱可塑性,廢料也可回收再利用. 5. 將TPE溶于溶劑制得TPE溶液、在壓鑄後使溶劑蒸發則可制得彈性薄膜. 缺點: 1. 因料筒內溫度上升,停機時間過久,會產生物理特性大幅度下降. 2. 在高溫下會引起塑性變形. 3. 殘留變形大,容易發生應力緩和和蠕變現象. 4. 拘束相為非結晶相時,耐溶劑性不佳. 聚氨酯(TPU) TPU熱彈性體是固體聚氨酯彈性體的分支,是由二異氰酸脂和帶有端羥基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇長鏈劑相互反應製成的產品,注塑采用較高的溫度,這時由於粘度小,對剪切速率的敏感性也會下降.在射出成型時,須採用單螺紋三段式螺桿的射出機台較合適.由於TPU具有高熔融粘度,所以射出機必須具有強力的驅動油壓馬達. 並且其螺杆的壓縮比必須在1:2左右,不可超過1:3.

建議其螺紋深度如表所述: 螺桿直徑與螺紋深度關系 D 螺紋深度

mm 進料段 計量段

30 5.0 2.5 50 6.0 3.0 70 8.0 4.0 加工溫度由進料段到計量增加約10－20℃,噴嘴溫度須調整到材料熔融狀態.:60A－80A(硬度)料管溫度為170－200℃, 噴嘴溫度為200－210℃一般PU料較容易出現的問題點為:縮水和衝膠,极少會出現水紋不良.因PU料為剪應力敏感材料,螺桿轉速過快會導致材質的物性降低和縮水等不`良.如