常用塑膠材料及基本性能

常用塑膠材料及基本性能第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一內容大綱(一)高分子及塑膠基本概念(二)外殼常用塑膠材料簡介(三)Connect常用塑膠材料簡介(四)塑膠材料檢測測試簡介第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一1.高分子發(fā)展史

天然高分子材料

天然橡膠,木材等

合成高分子材料

ABSPCPA66(一)高分子及塑膠基本概念第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2.高分子分子結構

高分子組成單元---單體

高分子組成單元---單體

CHHCHH乙烯(單體)CHHCHHn高分子樹脂CHHCHH第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

分子結構HDPEPSLDPE接枝高分子第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

長鏈大分子結構

無定型

結晶性第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

3.材料分類材料

塑料(高分子)

熱固性

熱塑性工程通用無定型結晶性無定型結晶性PCMPPOPEIPPSPBTPETPOMPAPMMAPSPVCABSPEPP第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

工程塑膠特性

優(yōu)點缺點結晶性耐化學藥品性結晶收縮翹曲耐熱性吸水性流動性耐衝擊性非結晶性耐衝擊性耐化學藥品性大多數具透明性耐熱性尺寸安定流動性第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(二)外殼常用塑膠材料簡介第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一面板與塑料之關係高剛性-保護機械內部零件重量輕-為求輕便性，輕量化為其要求耐衝擊性-外觀件著重此特性耐燃性-符合UL安規(guī)即可低價趨勢-ABS、HIPS、PVC第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

常用面板材料HIPSBASFDOWPVCGEONABSGEBAYERPC/ABSGEBAYERPCGEDOWPMMAPLEXGLAS第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一透明材料穿透率PC88%PMMA92%ABS89%PS91%COC91%第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一ABS樹脂為丙烯睛.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,具有優(yōu)異的綜合性能.

結構:----A-A-B-B-B-S-S-S----A----代表丙烯睛剛性.硬度.耐油性.著色性.B----代表丁二烯韌性.耐低溫性,電鍍性

S----代表苯乙烯剛性.硬度.光澤性及良好的加工流動性ABS工程塑膠第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一ABS工程塑膠

綜合性能:

力學性能:綜合性能較優(yōu),優(yōu)于HIPS,低于PC/ABSHDT:85-110OC(1.81MPa)

模收縮:0.5-0.8%

耐候性:較差,對紫外線較敏感電鍍性:電鍍性好,且具有專用電鍍級第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一ABS工程塑膠應用:

電腦外殼:

消費性電子:顯示器塑件殼機箱外殼列印機外殼第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一PC/ABS工程塑膠

聚碳酸酯(PC)與ABS的合金材料具備PC耐衝擊性和優(yōu)良的耐候性及ABS的高流動性

GE與BAYER為世界上兩大供應廠商非鹵素型耐燃劑之環(huán)保材料應用範圍電腦外殼,電腦零件,汽車內外部件,通訊器材

第16頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一PC/ABS工程塑膠優(yōu)良的成形加工性優(yōu)於ABS：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性優(yōu)於PC：流動性、耐寒性、降低成本低溫(-350C)至室溫保有極佳之物性隨PC含量不同，可彈性調整不同耐熱性及耐衝擊性耐UV、螢光、長時間色澤保持性優(yōu)耐磨性環(huán)保性第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一PC工程塑膠PC聚碳酸酯(非結晶聚酯)PolycarbonateGE、DOW、BAYER、帝人、出光OOCOCCHCH33[]n第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一PC工程塑膠特性耐衝擊性極佳透光率高(88%)成品收縮率低，尺寸安定性高易生殘留應力高吸溼性，低流動耐磨耗性差第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一PC工程塑膠應用電腦外殼:光碟片:透明PC冰色PC第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一PMMA塑膠特性與應用特性:折射較小1.49

透光率92%

硬度遠大于PC應用:

燈具,照明器材,儀表盤光學玻璃,鏡片手機鏡片光學器皿第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一塑膠原料選擇要點I機械力學要求力學強度:HIPS<ABS<PC/ABS<PC

沖擊強度:HIPS<ABS<PC/ABS<PC

注意事項:卡鉤螺柱熱熔柱等耐熱性

HDT:HIPS<ABS<PC/ABS<PC

注意要點:烤漆環(huán)境溫度高低性

第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一塑膠原料選擇要點II耐化學試劑耐溶劑性溶劑:酒精丙酮天那水

注意事項:烤漆,電鍍(開裂)耐燃等級

UL94:尺寸及HBV-2V-1V0

注意要點:產品最薄外厚度及耐燃要求第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一塑膠原料選擇要點III環(huán)保因素(Environment

protectionconcern):非鹵素系耐燃劑

(Non-HalogenFlameRetardants)

環(huán)保團體的要求

(RequestsbyEnvironmentalist)安規(guī)考量(ULSafetyconcern)客戶指定(Designatedbycustomers)產品設計(Productdesign)機械強度(mechanicalstrength)塑料性能(Propertiesofmaterials):剛性(FlexureStrength)

耐衝擊性(Toughness)

抗紫外線性(耐變色性)(Weatherability)塑料成本考量(materialcosts)第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一黑點可能產生原因(I)

料管中原先使用之材料，於洗車清機過中，未完全被置換出，導致現行使用作業(yè)溫度較高之材料時，因料管溫度上升，而使殘存於料管之原料（防火劑、添加劑等），無法承受此一溫度，而受熱裂解，此種情況通常發(fā)生於噴嘴處.第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一黑點可能產生原因(II)

料管中，長時間生產不同之原料，因溫度高低變化，所產生之氧化與裂解；與各原料對金屬表面間之附著力亦不同等相關因素，日積月累，導致料管中之螺桿表面，管壁，噴嘴等處，逐漸形成碳化層，遇到黏性較高之材料時，即被分離，逐步帶出。螺桿與管壁等部份，若有傷痕或缺口，將更容易讓熔點材料滯留。而停開機頻繁時，都將使上述問題更加嚴重。第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一黑點可能產生原因(III)

原料的輸送或暫存區(qū)域受到污染。其中常見之疏忽有下列四項：

1﹑中央供料系統(tǒng)之料筒

2﹑直接立於成形機臺上之料筒

3﹑現行作業(yè)人員更換原料時，僅以空氣噴槍（AIR）噴離殘存料屑

4﹑粉碎料之粉屑，易帶靜電，吸附空氣中之灰塵，且耐熱性較差。第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一黑點可能產生原因(VI)原料本身及帶黑點，且此黑點之比例，超過客戶入料檢驗之容許範圍或成品之允收標準。原料本身耐熱性不足，倒置在料管中，無法承受射出時之實際作業(yè)溫度，原料（防火劑、耐燃劑）受熱裂解。第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(三)Connect常用塑膠材料簡介第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一1.工程塑膠的基本概念工程用途的塑膠，能適用於結構及機器零件。工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。工程塑膠的優(yōu)點，如加工性、質輕、絕緣、防銹及耐化學性等，都是金屬所不及的。一般而言，一般工程塑膠耐溫大於100℃

，高性能工程塑膠耐溫大於150℃。第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2.工程塑膠特性優(yōu)點缺點結晶性耐化學藥品性結晶收縮翹曲耐熱性吸水性流動性耐衝擊性非結晶性耐衝擊性耐化學藥品性大多數具透明性耐熱性尺寸安定流動性第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

3.一般工程塑膠

英文縮寫中文學名商品名化學結構PA6聚己內醯胺尼隆6PA66聚己二胺己二酸尼隆66PBT對苯二甲酸丁二酯Ultradur

Crastin

,etcPOM聚縮醛Duracon

Delren,etc1.結晶性

第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一性能對比第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

4.高級工程塑膠

英文縮寫中文學名商品名化學結構PA46聚丁二胺對苯二甲酸Stanylm-PA6T聚己二胺對苯二甲酸Arlen

HTN,etcPA9T聚壬二胺對苯二甲酸PA9TPPS聚硫化苯RYTON

Fortron,etcSPS對位聚苯乙烯QuestraXarec,etc(1).結晶性

第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(2).非結晶性

英文縮寫中文學名商品名化學結構PEI聚醚醯亞胺UltemPES聚醚石風RadelUltrasonGrafone,etc第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(3).性能對比第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

5.各等級工程塑膠HDT之比較第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一6.連接器與塑料之關係在操作及製程溫度期間的熱安定性材料的抗化學性結構設計抗張應力應變韌性成形性填充物及添加劑燃燒性變形第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(1).熱要求

1)

熱變形溫度(HDT)-評估其短程熱能力

2)

連續(xù)使用溫度等級-評估其長期熱功能3)

材料本身的熱膨脹係數(CTE)-與印刷電路板的熱膨脹係數相

近而搭配，熱膨脹速率不同則會引起翹曲,並且損壞焊接點.4)

熔點(Tm)及玻璃轉移溫度(Tg)-高分子從玻璃態(tài)轉變成橡膠

態(tài)的溫度,溫度高於其點,尺寸安定及性質的安定性將降低,也有可能造成分子的崩潰,此全歸於成形應力的釋放而造成

高分子不可逆的膨脹.

第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(2).抗化學性

連接器Housing的要求是能夠在寬廣的化學環(huán)境中,依然能

發(fā)揮其功能.他們必須能承受清洗劑、焊錫助劑及二次加工

的清洗溶劑之侵蝕.(3).抗?jié)撟?/p>

Housing材料在受荷重下的抗?jié)撟兡芰碜远俗釉贖ousing

內之預先荷重力,也會影響到連接器長期的可靠度,一般而

言,有較高熱變形溫度或彈性模數的高分子有較低的潛變.

第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(4).結構分析

*端子保持力

*流道平衡(5).抗張應力應變

提供材料在受負荷下響應的訊息,並且作為橈曲計算程應力的

基礎,為了使連接器塑膠之設計的結構分析能有效執(zhí)行,設計者

必須有在特定操作溫度下的應力應變曲線,並且精確的以內插

或外插模擬在實際操作條件下之材料行為.第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(6).韌性

*無缺口之衝擊強度所顯現的是樹酯的韌性,韌性對於連接器

之所以重要,在於使用中能順應彎曲伸縮,特別是薄壁的地方

及扣環(huán).(7).模收縮

*當融熔塑膠在模子中冷卻其收縮的現象稱之模收縮.*收縮作用變數有材料模溫、成形壓力、射出速率、融熔溫

度、流動方向.

第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(8).成形性

*

影響成形性因素1)流動難易2)成形收縮程度及預測3)翹曲的傾向4)製程中熱劣化的敏感性5)材料回收使用的能力(9).翹曲

*

翹曲乃不同收縮的結果,其發(fā)生是在成形製程中內應力的釋

放所導致,不均衡的冷卻速率造成不均衡的收縮,有著複雜

模仁或尖角行為特色的設計,因有助於持熱而允許塑膠在此

區(qū)域有較慢而完整之結晶,造成局部收縮的增加.另一原因是

玻纖補強材之異向性導致微差收縮所造成(大多以ENDGATE

DESIGN).第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(10).添加物

*添加物或組成的變化造成材料特性改變，例如玻纖加入其中,抗

張強度、比重及使用溫度範圍將增加,然而延伸率、熱膨脹係數

及收縮將減少.

(11).燃燒性

*在實際燃燒條件下,產品之燃燒特性的取決評估預測或描述,

這些測試並非準確並且不可信任,燃燒性要視零件大小著火

難易、燃燒蔓延速度及產品的氧化程度而定.第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一8.公司目前生產之手機連接器NOKIA7PINPLUGKITCustomer:廣宇

I/O18POSPLUGCustomer:華冠(1).QSPlug系列:第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2.QSRecep系列:

I/O18PINC0NNCustomer:華冠15POSPLUGCustomer:MOTOROLAI/O17PINCONNCustomer:ACERI/O2PINCONN.Customer:SONY(2).QSRecep系列:

I/O18PINC0NNCustomer:華冠15POSPLUGCustomer:MOTOROLA

I/O10PINCONNCustomer:MOTOROLAI/O17PINCONNCustomer:ACERI/O2PINCONN.Customer:SONYI/O15PINCONNCustomer:MOTOROLA第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

(四)塑發(fā)室功能簡介第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一塑發(fā)室功能簡介

(PolymerTechnology

ApplicationCenter)(1)材料檢驗分析(2)材料及應用研究(3)成形品問題解決與技術服務第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

功能(1)—材料檢驗分析

新試料檢驗評估材料標準之建立及塑料廠之認可工程塑膠進料檢驗(IQC)

各塑料廠品質鑑定第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一功能(2)—材料及應用研究

競爭產品研判

材料選擇

1)新產品開發(fā)

2)舊產品改用新材料材料應用發(fā)展

1)新產品開發(fā)試料與成品試模

2)新次料專案工程資料庫之建立材料配方研發(fā)：競爭力與量身定做第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一功能(3)—成形品問題解決

與技術服務塑料問題諮詢最佳干燥溫度時間,合理模溫,最佳冷卻時間等客戶段製程建議與改善

SMT溫度,后處理溫度成形品及生產製程問題解決應力開裂,烤漆變形等教育訓練第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一塑發(fā)室儀器簡介

第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基本性質(1)—比重天平

功能測試產品比重及重量阿基米德浮力原理浮力＝排開同體積之液體＝空氣中的重－液體中的重比重＝空氣中的重／排開同體積之水重比重與價格

產品按體積計價,原料以重量計價第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

基本性質(2)—高溫爐

功能:測試塑膠材料殘留的灰份(800℃,4hr)預先檢查成型品在SMT製程是否起水泡(250℃,5min)工程塑膠內之基本成分:

基材：樹脂本身

物性補強填充物：玻璃纖維、碳纖維、礦物質等…。

界面活性劑或相容劑：表面處理改質劑。

難燃劑：鹵素及非鹵素（磷酸脂）防火劑。其它第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基本性質(3)—卡氏滴定法水分測試儀

功能

測試塑膠粒子或成形品中微量水分含量用途

工程塑料預乾燥條件設定

提供成型現場塑膠粒含水量數據評估乾燥設備第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基本性質(4)—真空烘箱

功能

真空加熱乾燥恆溫控制用途

工程塑膠粒加工前乾燥非移形測試第56頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基本性質(6)—色差分光儀

功能

讀取成品色彩學數據

明暗度

△E,CIEL,a,b值用途

電腦外殼烤漆和塑膠外殼色彩品管檢驗

產品外觀色彩以電腦配色與對色第57頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一色差測試報告

第58頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基本性質(7)—壓模機

功能

針對塑膠件外觀檢驗規(guī)范,檢驗原料不純雜質用途

檢驗原料中不純物含量及大小第59頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基本性質(7)—壓模機

第60頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基本性質(7)—壓模機

第61頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一機械性質(1)─萬能材料試驗機