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模具基本知识之塑料篇
6 ]) _! D' g" i5 k9 D" x1、塑料的概念
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聚合物(polymer),又可称为高分子或巨分子(macromolecules),也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)。所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,但因又经过化学的力量来合成,而被称之为塑料。
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根据美国材料试验协会所下的定义,塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料,它在加工完成时呈现固态形状,在制造以及加工过程中,可以借流动(flow)来造型。 7 }2 ?# _# E' g9 q! z# l! {2 Z
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因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解: 8 Q {. a" h" B/ m. P3 X$ ^
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它是高分子有机化合物 ) S% Z# n5 \: P" f7 q, I5 k
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它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等 5 E( H2 n2 ~0 l- Q! q
* r4 i, x# f9 f0 R2 u- | 它可以成形(moldable) 3 B. d5 h1 m/ o# n3 K2 v
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种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 ' {- M5 R$ x8 [
Q! I- t2 b0 F5 P* E6 a9 F 用途广泛产品呈现多样化 4 X: h# N/ f4 k3 v( C5 @
; c. F* {6 P: L7 ^) a1 X 具有不同的性质 . R6 Y, P1 [' ~! ^- m. n1 i
" Q8 r# [# `. M R6 X+ W+ y. W0 r 可以用不同的加工方法(processing method )
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f7 x0 Z& L# _/ q9 I 2、塑料的分类 0 p( [2 M& K9 x. K j: L# Q
# J5 N2 t: K8 A7 R+ e 聚合物是由许多较小而结构简单的小分子(monomer),借共价键来组合而成的。聚合物的种类繁多,一般若是以对热之变化来分类,它可以分为两大类: $ d; `7 f" J: N. n; B
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热固性塑料(Thermoset Plastics ):指的是加热后,会使分子构造结合成网状型态。一旦结合成网状聚合体,即使再加热也不会软化,显示出所谓的非可逆变化,是分子构造发生变化(化学变化 )所致。 1 O% ~7 c4 G) g( x
& H8 ], j2 j) B4 S9 z 热塑性塑料(Thermo plastics ):指加热后会熔化,可流动至模具冷却后成型,再加热后又会熔化的塑料;即可运用加热及冷却,使其产生可逆变化(液态←→固态),是所谓的物理变化。
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按照塑料的应用情况,热塑性塑料又可分为通用塑料、工程塑料、高性能工程塑料等三类。
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通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。# X c5 ^# ?) X1 u. G
; V6 F7 V% J) n& E9 [+ s 工程塑料一般是指工作应力大于150MPa,连续工作温度能超过150℃以上的塑料。通常把聚酰胺(尼龙)、聚碳酸脂、聚甲醛、聚苯醚和热塑性聚酯称为五大工程塑料。 % a6 N) `& V% ^
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3、我司常用塑料的特性 * d: p$ c" g& S5 ?
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ABS的特性 # W) n0 D% W3 R* i
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丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物 ( I, M& A( {5 U! t8 [2 s- u
- n0 c! F! a8 u p6 K 结构式 ) L# l; i/ y5 G" }
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性质 丙烯腈提供耐热及抗化性,丁二烯提供韧性及耐冲击性,苯乙烯提供延展性及加工性
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1 A3 T7 a/ t9 j$ g% J3 p. g. w( y 优点 1、坚硬,易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳
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) ?9 H4 g2 U. s 缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率
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用途 把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品 9 k3 G, k" G- Z+ B) _
PC(聚碳酸酯) 7 k- _5 W% a( W; Y( \; u/ k
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聚碳酸酯 ( PC )
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结构式 - y5 S$ b( v" c4 @$ d1 \
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性质 为非结晶性热塑性塑料 # Z2 y# y9 K) Q, X2 B' R% \: a
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优点 1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广2、高度透明性及自由染色性3、H.D.T.高4、耐疲劳性佳5、耐候性佳6、电气特性优7、无味无臭对人体无害符合卫生安全8、成形收缩率低、尺寸安定性良好 ; a+ p* e6 g- B. v# l
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缺点 成形品设计不良易产生内部应力问题
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用途 电子电器:CD片、开关、家电外壳、信号筒、电话机汽 车: 保险杆、分电盘、安全玻璃工业零件:照相机本体、机具外壳、安全帽、潜水镜、安全镜片
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POM(聚缩醛) + @8 l& {, m2 p, S# [- U2 H
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聚缩醛 ( POM )
4 M; N4 S3 Y9 U1 S( }4 `0 x% x) \1 P9 C5 v* }5 H* T+ P
结构式 * K4 n0 I3 V( q0 L- N/ h+ g
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性质 为结晶性热可塑性塑料,具明显熔点165~175℃,性质最接近金属,一般称其为塑钢
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优点 1、具高机械强度和刚性2、最高的疲劳强度3、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳4、耐反复冲击性强5、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃)6、良好的电气性质7、复原性良好8、具自已润滑性、耐磨性良好9、尺寸安定性优
- B9 {4 I8 {+ l$ u5 I缺点 1、加工过程若长时间高温下易起热分解2、无自熄性3、抗酸性差4、成形收缩率大 : m# _+ ?$ I. P% K: ~
, H* e4 W7 g% l- ?$ o3 {0 h4 P 用途 电子电器:洗衣机、果汁机零件、定时器组件汽 车: 车把零件、电动窗零件工业零件:机械零件、齿轮、把手、玩具、螺杆
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PP(聚丙烯)
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聚丙烯(PP)
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4 c, D v- v* Q1 }0 g4 R' S8 { 结构式 7 I& J) S5 v5 c; M
' h1 h2 `8 Q+ C6 P$ o- e0 Z 性质 极轻之塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥 . A! m- o9 z: n% }- q- F0 u
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优点 1、易染色2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性 4 B, P: E: m4 @* c5 B
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缺点 1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化
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用途 水管、胶膜、胶布、电线蔽护材料、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链 + ]+ p! F. z' g' G$ ]" y
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PA(尼龙) , c- o( j8 ]# R: Q0 x0 M
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聚酰胺(PA、尼龙Nylon)
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) i) Q! C9 S" w* A; Y- p, V 结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO]
4 @ v5 o( @8 J6 E( r+ D% R 性质 结晶性热可塑性塑料,有明显熔点,Nylon6 Tm为220~230℃,Nylon66则为260~270℃,Nylon本身具吸水基故有吸水性,成形前须干燥,温度过高干燥则尼龙粒变色
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# L- g( |( C5 o- ~# c5 p 优点 1、具高抗张强度2、耐韧、耐冲击性特优3、自润性、耐磨性佳、耐药品性优4、低温特性佳5、具自熄性
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% k- h$ R2 l, r 缺点 尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。 8 [; W& j, z$ m8 J0 N9 ~+ e) O
! ^. E5 X, v$ B: T7 X 用途 电子电器:连接器、卷线轴、定时器、护盖断路器、开关壳座汽 车: 散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座工业零件:椅座、自行车框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑轮
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PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
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, g- }3 N8 ]# [7 @. @* \6 x 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) - q" Q; p& Q L4 }$ r, W
. L ]! T f2 J4 } 结构式
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0 k4 C6 d2 h2 F4 S" A4 ^ 性质 非晶体聚合物,92%光线穿透率,热变性温度介于74°C~102°C间 ( g; n/ @" L, @ F- U1 m8 u/ m
$ _ A4 k1 ^2 ~0 w- X 优点 1、高光学透明性2、耐候性佳3、刚性佳4、易染色
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缺点 1、耐化性差2、长期时用温度最高93°C3、应力集中处,较易碎化 & @( p' X, `+ \7 h' ]
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用途 灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。 |
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