塑料膠材料培訓(xùn)課件

連接器系列工程塑料塑模開發(fā)部大綱什么是塑料塑料的分類熱塑性塑料添加劑/填充劑/補(bǔ)強(qiáng)劑連接器系列塑料特性比比看塑料(plastics)是一種簡(jiǎn)單的單體(monomers)經(jīng)由化學(xué)聚合反響(polymerization)而成的長(zhǎng)鏈狀高分子聚合物(polymers).美國(guó)塑料工業(yè)協(xié)會(huì)的定義:將全部或局部由碳&氧&氫&氮及其它有機(jī)或無(wú)機(jī)元素使用加熱&加壓OR兩者并用的方式聚合而成,在制造中的階段是液體,在制造的最后階段成為固體,此龐大而變化多端的材料族群稱為塑料.可以泛指聚合物或樹脂,塑料一般是指添加了塑化劑&安定劑&填充料或是其它改善性能及成形性之聚合物系統(tǒng),還包括橡膠&纖維&黏著劑&外表涂料.當(dāng)R=H,為聚乙烯;當(dāng)R=CH3,為聚丙烯;當(dāng)R=C6H5,為聚苯乙烯;當(dāng)R=Cl,那么成為聚氯乙烯.高分子材料的分子量通常為10,000~1,000,000,分子量愈大,愈增加成形的困難度,200,000為合理的成形上限.簡(jiǎn)單的高分子材料呈鏈狀結(jié)構(gòu),其中最重要的是乙烯基高分子(vinylpolymer)了解即可高分子聚合物的分子鏈可以看作成一重復(fù)單體長(zhǎng)鏈,加上主要分子鏈旁枝的化學(xué)基塑料的組成了解即可分子鏈的影響力聚合物分子鏈的結(jié)構(gòu)、規(guī)模大小、化學(xué)成分都直接影響聚合物的化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)。塑料高分子還受到機(jī)械加工制程與熱歷程影響。例如，聚合物熔膠的黏滯性〔亦即流動(dòng)阻力〕隨著分子量增加而增加，隨著溫度上升而降低。玻璃轉(zhuǎn)移溫度、機(jī)械性質(zhì)、耐熱性、耐沖擊性亦隨著分子量增加而提高。此外，作用于材料的高剪應(yīng)力所造成的整齊分子鏈配向性也會(huì)降低聚合物熔膠的黏滯性。就分子量分布而言，短分子鏈影響拉伸及沖擊強(qiáng)度，中分子鏈影響?zhàn)约凹羟辛鲃?dòng)性質(zhì)，長(zhǎng)分子鏈影響熔膠之彈性。比方:顯微鏡下PA46/PA66的分子鏈結(jié)構(gòu)很不相同尼龍66與尼龍46結(jié)晶狀態(tài)圖形比較PA46結(jié)晶PA66結(jié)晶PA46與PA66分子結(jié)構(gòu)模擬圖差異性PA46PA66結(jié)果,單PA46&PA66剛性維持率差異就很大塑料的一般特性低強(qiáng)度與低韌性(玻纖強(qiáng)化塑料那么可以到達(dá)高強(qiáng)度與高韌性)原料豐富,價(jià)格低廉有最高使用溫度限制色彩鮮明,著色容易受外力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生連續(xù)變形(潛變現(xiàn)象)易加工程復(fù)雜形狀(i.e.容易成形,可以量產(chǎn).)低密度(i.e.重量輕,塑料比重0.9~2,鋁2.7,鐵7.8)耐腐蝕性佳良好的絕緣性和隔熱性可以具有其它特殊性質(zhì),例如透明性&可彎曲性等塑料/金屬/陶瓷之特性比較特性優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)低熔點(diǎn)容易加工成形使用溫度范圍窄高拉伸率Lowbrittleness高潛變強(qiáng)度和低降伏強(qiáng)度低密度成品輕結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低低熱傳導(dǎo)性隔熱性佳散熱性差低導(dǎo)電性優(yōu)良的絕緣體不導(dǎo)電著色容易不必在成品著色顏色比對(duì)不易溶劑之敏感性可應(yīng)用為溶液(solution)可能被溶劑(solvent)影響可燃性廢料可以燃燒可能產(chǎn)生煙害(fumesorfirehazards)透光性可以產(chǎn)生透明塑件因陽(yáng)光照射而劣化了解即可按受熱特性分熱固性塑料(thermosets)熱塑性塑料(thermoplastics)按用途分通用塑料工程塑料熱塑性塑料和熱固性塑料比較微結(jié)構(gòu)線性或分枝分子鏈,分子間無(wú)化學(xué)作用化學(xué)反應(yīng)后,分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)熱的反應(yīng)可以再軟化（屬于物理相態(tài)變化）無(wú)裂解時(shí),交聯(lián)后無(wú)法再軟化一般性質(zhì)˙較高的耐沖擊強(qiáng)度˙加工較容易˙對(duì)復(fù)雜設(shè)計(jì)有較佳的適應(yīng)性˙較好的機(jī)械強(qiáng)度˙較好的尺寸穩(wěn)定性˙較佳的耐熱性及濕氣絕緣性了解即可按分子鏈結(jié)構(gòu)分類不定形(amorphous)塑料半結(jié)晶(semi-crystalline)塑料液晶(liquidcrystalline)塑料不同塑料的微結(jié)構(gòu)及制程中加熱或冷卻對(duì)于為結(jié)構(gòu)的影響

不定形塑料與結(jié)晶性塑料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之比較不定形塑料結(jié)晶性塑料常用的材料ABS,壓克力（例如PMMA、PAN）,PC,

PS,PVC,SANPOM,耐隆(PA),

PE,PP,PPS,熱塑性聚脂(例如PBT、PET),LCP微結(jié)構(gòu)分子在液相和固相都呈現(xiàn)雜亂的配向性。分子在液相呈現(xiàn)雜亂的配向性，在固相則形成緊密堆砌的晶體。熱之反應(yīng)具有軟化溫度范圍，但沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)。具有明確的熔點(diǎn)。性質(zhì)透明抗化學(xué)性差成形時(shí)體積收縮率低通常強(qiáng)度不高一般具有高熔膠黏度熱含量低半透明或不透明抗化學(xué)性佳成形時(shí)體積收縮率高強(qiáng)度高熔膠黏度低熱含量高了解即可DSM依HDT分類的結(jié)構(gòu)工程塑膠成型〔連接器成形的例子〕四.添加劑/填充劑/補(bǔ)強(qiáng)劑添加劑(additives)/填充料(fillers)/補(bǔ)強(qiáng)料(reinforcements)是用來(lái)改變或改善塑料的物理性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)

因?yàn)槔w維的配向性隨著流動(dòng)方向、肉厚方向、縫合線位置而變化，為了預(yù)測(cè)塑件的性質(zhì)，預(yù)測(cè)這些配向性就愈顯重要填加劑的影響力填加劑常用村料對(duì)聚合物性質(zhì)的影響強(qiáng)化纖維碳素、碳、礦物質(zhì)纖維、玻璃、kevlar增加拉伸強(qiáng)度增加彎曲模數(shù)(flexuralmodulus)提高熱變形溫度提升抗收縮與抗翹曲能力導(dǎo)電性填充料鋁粉、碳纖維、石墨提高電氣性質(zhì)提高熱傳導(dǎo)性耦合劑Silanes、titanates改善聚合物與纖維界面之鍵結(jié)力抗燃劑氯、溴、硫、金屬鹽降低燃燒發(fā)生率及擴(kuò)散速度混合填充料碳酸鈣、硅、黏土降低材料成本塑化劑單體液體、低分子量材料改善熔膠的流動(dòng)性加強(qiáng)撓曲性著色劑（色料或染料）金屬氧化物、鉻酸鹽、碳黑提供耐久的顏色防止熱裂解或紫外線造成裂解發(fā)泡劑氣體、氮復(fù)合物、聯(lián)氨衍生物造成孔穴組織以降低材料密度了解即可環(huán)保的壓力相關(guān)法令:WEEEROHS美國(guó)加州禁鉛令(65號(hào)法案)Azo偶氮禁止指令京都議定書日本JPGSSI客戶要求:SONYSS-00259DELL6T198A04-00PIONEERGGP-001PhilipsAR17-5051-126MicrosoftH00594了解即可PBTPPSPA46PA9TPA6TLCPPBT特性結(jié)晶快速,易成型玻纖強(qiáng)化,機(jī)械強(qiáng)度佳吸水率低,尺寸安定性佳磨擦系數(shù)低,耐磨耗耐化學(xué)品/熔劑/耐候性佳彎曲蠕變性質(zhì)佳可制成難熱級(jí),符合94V-0要求介電強(qiáng)度高,電氣性質(zhì)佳可以使用超音波熔接,組立加工容易缺點(diǎn)易脆

所以要檢測(cè)抗折力耐疲勞性差不能用于薄壁成型熔點(diǎn)225°C

不能用于無(wú)鉛制程相關(guān)資料新料廠商:長(zhǎng)春次料廠商:新光用于產(chǎn)品:多合一系列新料型號(hào):CCP4830-104GBK價(jià)格低廉別人都優(yōu)PBT標(biāo)準(zhǔn)物性

物性單位ASTM4830機(jī)械性質(zhì)引張強(qiáng)度TensileStrengthkg/cm2D6381100-1400引張伸長(zhǎng)率TensileElongation%D6384-4.5撓曲強(qiáng)度Flexuralstrengthkg/cm2D7901500-2300撓曲彈性率FlexuralModuluskg/cm2D79070000-100000IZOD衝擊強(qiáng)度IZODimpactStrength(切口1/4")kg-cm/cmD2567.0-13.0硬度RockwellHardnessM-ScaleD78594熱學(xué)性質(zhì)融點(diǎn)MeltingPoint

.cDSC225熱變形溫度HDT(18.6kg/cm2)

.cD648208熱變形溫度HDT(4.6kg/cm2)

.cD648220線膨脹系數(shù)Coef.ofLinearThermalExpansion105cm/cm.cD6963耐燃性Flammability(1/32")_UL94V-0了解即可PBT標(biāo)準(zhǔn)物性電氣性質(zhì)

誘電率DielectricConst60HZD1503.5誘電正接DielectricDissipationFactor60HZD1500.001體積抵抗率VolumeResistivityΩ-cmD257>1016表面抵抗率SurfaceResistivityΩD257>1014絕緣破壞強(qiáng)度DielectricStrength(2mm)KV/mmD14923耐電弧性ARCResistanceSecD495100物理性質(zhì)比重SpecificGravity_D7921.58-1.64吸水率WaterAbsorption(24hrsimmersion)%D5700.03成形收縮率Shrinkage%D9550.2-1.4玻璃纖維含量GlassFiberContent%ASH30系列區(qū)--強(qiáng)化難燃級(jí)了解即可PPS特性

耐熱性好

尺寸穩(wěn)定性佳

成形性好

耐化學(xué)藥品性/除 Teflon(PTFE)外

難燃性達(dá)到94V-0

價(jià)格適中缺點(diǎn)易跑毛邊/脆性大熔點(diǎn)低

不用于無(wú)鉛制程限量供應(yīng)相關(guān)資料廠商:寶理廠商型號(hào):1140A6PA9T缺點(diǎn)薄壁成型困難相關(guān)資料廠商:允拓/華立代理適用產(chǎn)品:FPC后蓋等廠商型號(hào):GN2330等特性/尼龍共性在大於80℃以上的環(huán)境可維持卓越的剛性(低潛變)良好的長(zhǎng)期耐熱性質(zhì)(5000小時(shí)的連續(xù)使用溫度為170℃)良好的耐磨耗性質(zhì)及耐磨擦特性在不同的使用溫度下具有良好的韌性水準(zhǔn)在高溫時(shí)具有良好的抗疲勞特性耐化學(xué)藥品、油類及耐水解PA6T缺點(diǎn)薄壁成型困難大局部熔點(diǎn)低不利于無(wú)鉛制程/E430N除外相關(guān)資料廠商:ARLEN適用產(chǎn)品:SATA等廠商型號(hào):E430N系列等特性/尼龍共性在大於80℃以上的環(huán)境可維持卓越的剛性(低潛變)良好的長(zhǎng)期耐熱性質(zhì)(5000小時(shí)的連續(xù)使用溫度為170℃)良好的耐磨耗性質(zhì)及耐磨擦特性在不同的使用溫度下具有良好的韌性水準(zhǔn)在高溫時(shí)具有良好的抗疲勞特性耐化學(xué)藥品、油類及耐水解LCP特性具有自已補(bǔ)強(qiáng)的效果優(yōu)異的振動(dòng)吸收特性線膨漲率小優(yōu)越的耐熱性不加難燃劑亦屬自消火性優(yōu)異的耐藥品性成形收縮率小溶融粘度低不易產(chǎn)生毛邊薄壁成型/翹曲低等缺點(diǎn)價(jià)格貴相關(guān)資料廠商:住友/華立代理適用產(chǎn)品:CARD類等廠商型號(hào):E6810-MRB等LCP特性展開具有自已補(bǔ)強(qiáng)的效果優(yōu)異的振動(dòng)吸收特性雖然彈性率高,亦有非常優(yōu)異的振動(dòng)吸收特性.這種特徵在其他樹脂是少有的.了解即可LCP特性展開線膨漲率小特別是在流動(dòng)方向的線膨漲率非常小,大約在1*10-5cm/cm/℃.是其他塑膠材料的十分之一,與金屬很接近.有些品級(jí)其流動(dòng)方向的膨漲率甚至呈負(fù)數(shù),這種與以往的材料(包含金屬、非金屬)完全相異的現(xiàn)象,特別引入注目.可以利用填充材料的種類、數(shù)量的變化,設(shè)計(jì)出在某些範(fàn)圍內(nèi),達(dá)到所希望膨漲率的品級(jí)優(yōu)越的耐熱性因具有精密的結(jié)晶構(gòu)造,雖然融點(diǎn)比較低,但仍具有很高的熱變形溫度(依品級(jí)之不同在190℃~250℃之間)連續(xù)使用溫度(200℃~220℃),焊接耐熱性(260℃10秒~280℃10秒)了解即可LCP特性展開不加難燃劑亦屬自消火性臨界氧氣指數(shù)約30%,UL規(guī)範(fàn)中屬於V-0.優(yōu)異的耐藥品性精密的結(jié)晶構(gòu)造,使更具有耐藥品性.幾乎沒(méi)有任何有機(jī)溶劑可以溶解LCP,也不受大部份的酸或鹼所侵蝕.成形收縮率小LCP雖然是屬於結(jié)晶性樹脂,但是成形收縮率卻是非常小,也是它的特徵之一.它在溶融狀態(tài)呈有結(jié)晶性,不像一般的結(jié)晶性塑膠,從無(wú)定形的融溶狀態(tài)為固化時(shí),而引起體積縮小的情形,是它收縮率小的理由之一.了解即可LCP特性展開溶融粘度低LCP在溶融時(shí),因分子間的關(guān)連性很少,所以流動(dòng)阻力小,溶融粘度值非常低.也就是說(shuō)可以用一般塑膠材料數(shù)分之一的射出壓力,即可成形一般的成形設(shè)備即可成形不易產(chǎn)生毛邊因固化速度很快,雖然流動(dòng)性很好,但也不易產(chǎn)生毛邊了解即可PA46特性/尼龍共性在大於80℃以上的環(huán)境可維持卓越的剛性(低潛變)良好的長(zhǎng)期耐熱性質(zhì)(5000小時(shí)的連續(xù)使用溫度為170℃)良好的耐磨耗性質(zhì)及耐磨擦特性在不同的使用溫度下具有良好的韌性水準(zhǔn)在高溫時(shí)具有良好的抗疲勞特性耐化學(xué)藥品、油類及耐水解缺點(diǎn)吸水性很差局部型號(hào)翹曲大相關(guān)資料廠商:DSM適用產(chǎn)品:FPC/LVDS等廠商型號(hào):TS250F8等與其它高性能材料的比較PA46 局部結(jié)晶,Tm(熔點(diǎn))=295°C,CUT(連續(xù)使用溫 度)=170°C, HDT(熱變形溫度)=290°C, 在熔點(diǎn)之前仍保持良好的剛性(70%結(jié)晶度.), 高韌性,高流動(dòng)性,快速結(jié)晶速率,潮濕吸水性PPS 局部結(jié)晶,Tm=285°C,CUT=200°C,HDT =260°C,易脆,多毛邊,高的耐化學(xué)性。LCP 局部結(jié)晶/液晶,Tm=280- 350°C,CUT=240°C,HDT=240-280°C,單向流動(dòng),高流 動(dòng)性,低分模線強(qiáng)度PCT 局部結(jié)晶,Tm=290°C,CUT=180°C,HDT=250°C, 易脆,加工過(guò)程易因材料乾燥缺乏物性變差。PA46特性展開之剛性維持率了解即可低潛變性了解即可在高溫之下維持良好的物性了解即可優(yōu)異的韌性了解即可卓越的抗拉強(qiáng)度了解即可優(yōu)異的耐疲勞性了解即可優(yōu)異的流動(dòng)性(如同LCP)了解即可在高潮濕環(huán)境下高吸濕性了解即可

UnitTestmetodGenestar比較材料規(guī)格

(ASTM)G2330PA6TPA46PPSLCPLCP型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)

低翹曲玻璃纖維含有量％－333040403040物理性質(zhì)

比重g/cm3－1.681.611.681.671.621.74吸水率(105?F?40℃/95%RH/96hrs)％－0.92.63.60.060.040.04耐燃性－UL94V-0V-0V-0V-0V-0V-0熱的性質(zhì)

融點(diǎn)℃-306310295280--玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)℃-125856090--熱變形溫度(1.82MPa)℃D648285285285265280280繼續(xù)比

UnitTestmethodGenestar比較材料規(guī)格

(ASTM)G2330PA6TPA46PPSLCPLCP型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)

低翹曲玻璃纖維含有量％－333040403040機(jī)械性質(zhì)

伸張強(qiáng)度(降伏點(diǎn))MPaD638185175163208139127伸延斷裂(破斷點(diǎn))％D6383.12.82.82.521.7結(jié)合線強(qiáng)度