熱塑性和熱固性塑料的區别和特點?摘要:本文介紹塑料的分類,常用塑料的性能、優缺點、加工要求等,我來為大家科普一下關于熱塑性和熱固性塑料的區别和特點?以下内容希望對你有幫助!
摘要:本文介紹塑料的分類,常用塑料的性能、優缺點、加工要求等。
關鍵詞:塑料、熱固性、熱塑性、收縮率、密度、性能、加工溫度。
一、 塑料的分類:
1、 按用途分:
1.1 普通塑料:是日常使用範圍最廣的塑料,性能要求不高,成本低,制造容易,如PE、PP、PS、HIPS、PVC等。
1.2 工程塑料:泛指一些具有能制造機械零件或工程結構材料等工業品質的塑料。其機械性能、電氣性能,對化學環境的耐受性,對高溫、低溫耐受性等方面都具有較優異的特點,能在工程技術上替代某些金屬如銅、鋁、鋅、部分合金鋼或其他材料使用,常見的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PU、PXU、PPO、PTFE等,其中前四種發展最快,為國際上公認的四大工程塑料。
2、 按受熱性能分:
2.1 熱固性塑料:是指經過加熱固化後不再在熱的作用下變軟而重複成形的塑料,特點是質地堅硬,耐熱性能好,尺寸比較穩定,不溶于溶劑,常見的有PF(電木)、UP(不飽和聚酯)、EP(壞氧樹脂)、PUR(聚氨酯)等。
2.2 熱塑性塑料:是指可以多次重複加熱變軟、冷卻結硬成形的塑料,其耐熱性較差。
二、 塑料的成形收縮率:
類型 |
收縮率﹪ | |
PE |
HDPE、LDPE |
1.5—3.0、1.5—3.5 |
PP |
1.0—3.0 | |
PS |
通用型、耐熱型、增韌性 |
0.2—0.8、0.2—0.8、0.2—0.6 |
ABS |
搞沖型、耐熱型、30﹪玻纖型 |
0.5—0.7、0.4—0.5、0.1—0.15 |
PA |
66、6、610、1010 |
0.1—2.5、0.7—1.5、1.0—2.5、5—4.0 |
PC |
0.5—0.7 |
注:收縮率計算式:S = A—B/B*100﹪(S—收縮率,A—模具尺寸,B—制件尺寸)
三、 常用塑料的密度:
塑料名稱 |
PP |
CDPE |
HDPE |
ABS |
PS |
相對密度 |
0.90—0.91 |
0.91—0.925 |
0.941—0.965 |
1.04—1.07 |
1.04—1.06 |
塑料名稱 |
PMMA |
PC |
PA1010 |
PVC(軟) |
PVC(硬) |
相對密度 |
1.17—1.20 |
1.20 |
1.04—1.06 |
1.16—1.35 |
1.35—1.45 |
四、 常用熱塑性塑料的性能:
1、 聚苯乙烯(Polystyrene),簡稱聚苯、PS、GPPS、硬膠,是一種通用的透光性材料,特點如下:]
1.1 光學性能好,其透光率達88﹪—92﹪;
1.2 電氣性能優良,其體積電阻達1018Ω;
1.3 着色性能好;
1.4 熱膨脹系數大,易産生内應力,宜用高料溫、模溫、低壓力,延長注射時間有利于降低内應力,防止縮孔、變形(尤其對壁厚塑件),但料溫高易出銀線,料溫低則透明度差;
1.5 最大的缺點是脆性,其抗沖擊強度低:83.3—98MPa ;
1.6 耐熱溫度低,其制品的最高連續使用溫度60—80℃ ;
1.7 耐酸性能較差
2、改性聚苯乙烯(HIPS),俗稱“不碎膠”,比 PS 有較強的韌性和耐沖擊強度,較大的彈性。
3、 ABS,綜合性能如下:
3.1 機械強度高;
3.2 抗沖擊能力強,低溫時也不會迅速下降;
3.3 缺口敏感性較優;
3.4 抗蠕變性好,溫度升高時也不會迅速下降;
3.5 有一定的表面硬度,抗抓傷,耐磨性好,摩擦系數低;
3.6 産品有良好的質感;
3.7 電氣性能好,受溫度、濕度、頻率變化影響小;
3.8 一般耐熱可達90℃,耐熱型的還可在110—115℃ 下連續使用;
3.9 耐低溫達—40℃;
3.10 耐酸、堿、鹽、耐油耐水;
3.11 不易燃着;
3.12 可以噴油、印刷、還可電鍍;
3.13 能與其它許多熱塑性或熱固性塑料共混,改進這些塑料的加工和使用性能;
3.14 缺點:不耐有機溶劑,耐候性較差,吸濕性強。
4、聚乙烯(Polyetheren),簡稱PE、馬力士、是産量最大,使用最普遍的一種塑料,其特點是:
4.1 軟性、無毒、價兼、加工方便;
4.2 收縮率比其他塑料大(1.5—3.5﹪),且方向性明顯,易變形,翹曲;
4.3 結晶傾向比其他塑料大(結晶料);
4.4 流動性極好,且流動性對壓力變化敏感;
4.5 宜用高壓注射,射速要快,保壓要充分,料溫應均勻。
5、聚丙烯(Polypropylene),簡稱PP,俗稱“百折膠”,其性能如下:
5.1 結晶料,流動性極好,成形性能好,制件表面光澤,染色效果,外傷留痕等方面優于聚乙烯;
5.2 是通用塑料中耐熱最高的一種(100℃);
5.3 抗拉強度大,在100℃時仍保留常溫時抗拉強度的一半;
5.4 屈服強度高,有較高的彎曲疲勞壽命;
5.5 收縮率小于HDPE,産品的翹曲、扭彎等變形程度也相對小些;
5.6 冷卻速度快;
5.7 表面硬度比HDPE高,耐刮性、耐磨性也較之為好;
5.8 有良好的耐應力開裂性,制件在嵌入配件後或在螺絲擰緊後不緻于太容易工裂;
5.9 密度小(0.90—0.91),是目前使用的塑料中最輕品種之一
5.10 有較好的抗化學藥品侵蝕性,能耐80℃以下的無機酸、堿液、鹽類及很多有機溶劑的侵泡,吸水性也很小;
5. 11 電氣性能好,介電常數低(2.2—2.6);
5. 12 耐沖擊強度随溫度變化而變化,比PE低溫脆化溫度高;
5. 13 不适宜制造尺寸精度要求高或容易出現變形缺陷的産品,模具結構要特别講究結構的合理安
排;
5. 14 剛性不足,不适宜作受力機械構件;
5. 15 裝飾性和裝配性受到限制;
5. 16 防火安全性差;
5. 17 耐侯性較差;
6.尼龍(NYLON、POLYARHIDE)簡寫PA,屬結晶料,其特點如下。
優點:
(1) 機械強度高,韌性好,有較高的抗壓強度。
(2) 耐疲勞性能突出,經受多次反複屈折仍然保持原有機械強度。
(3) 表面光滑,摩擦系數小,耐磨。
(4) 耐腐蝕,耐堿和大多數鹽液,還耐弱酸、機油、汽油。
(5) 無毒,對生物侵蝕呈惰性,有良好抗菌、抗毒能力。
(6) 耐熱,使用溫度範圍寬,可在45—100℃下長期使用,短時耐熱度達120-150℃。
(7) 有優良電氣性能,具有較好的電絕緣性。
(8) 制件重量輕,易染色,易成形。
缺點:
(1) 易吸水
(2) 耐光性較差
(3) 不耐強度,氧化劑
(4) 設計技術要求較嚴
加工要求:一般宜取低模溫、低料溫、時間長、注射壓力大的成形條件,
7、有機玻璃(POLYMETHYL METHACRYLATE)簡稱PMMA,又稱亞加力(ACRYLICS)或PERSPEX,其特點如下:
(1)透明性最好(初期透光率92%)
(2)吸水性低。
(3)耐氣候性能非常優異,适合制作各種戶外用具,
(4)絕緣性能優異,表面電阻比大多數塑料高。
(5)缺點:質地較脆
(6)宜用高壓注射,在不出現缺陷的條件下宜取高料溫、模溫以增加流動性,降低内應力、方向性、改善透明度及強度。
8、聚碳酸酯(POLYCARBONATE),簡稱PC。俗稱“防彈膠”,其綜合性能如下:
(1)機械強度是所有熱塑性塑料中最好的
(2)耐熱度和耐氣候性高,熱變形溫度為135-143℃,長期工作溫度達120-130℃
(3)成形精度高,尺寸穩定性好。
(4)光學性能好,透光率達75%-89%
(5)着色性好
(6)冷卻速度快
(7)吸水性低,有優良的電絕緣性。
(8)耐稀酸,氧化劑、還原劑、鹽類、油、脂肪。
(9)缺點:加工要求高,對模具設計要求高。
(10)加工要求:注射壓力宜高,模溫控制在80-120℃之間,料溫宜稍高,因需較高模溫,冷卻時間不宜過短。
9、聚甲醛(POLYFORMALDEHYDE),簡稱POM,俗稱“賽鋼”,性能如下:
(1)結晶料,熔融範圍很窄,熔融或固化速度快,結晶速度快,料溫稍低于熔融溫度即發生結晶化,流動性下降。
(2)熱敏性強,極易分解,分解溫度為240℃,但200℃時滞留30分鐘以上也會發生分解,産生刺激性,腐蝕性氣體。
(3)流動性中等,且對溫度變化不敏感,但對注射壓力變化敏感。
(4)結晶度高,結晶化時體積變化大,成形收縮範圍大,收縮率大。
(5)摩擦系數低,彈性高,淺側凹槽可強制脫模,塑件表面可帶有皺紋花樣,但易産生表面缺陷,如折皺,夾線,縮孔,凹痕等弊病。
(6)加工要求:料溫一般不宜超過200℃,宜用高壓,高速注射,冷卻時間可短,模溫稍高(75-120℃)對改善制品外觀有幫助,射咀孔徑應取大。
10、聚氯乙烯(PVP)原料來源豐富,價格低廉,其成形特性如下:
(1)吸濕性小,但為了提高流動性,防止發生氣泡則宜先幹燥。
(2)流動性差,極易分解,特别在高溫下與鋼、銅等金屬接觸更易分解,分解溫度為200℃,分解時發生刺激性、腐蝕性氣體。
(3)成形溫度範圍小,必須嚴格控制料溫。
(4)射嘴孔徑、模具澆口截面宜大,不得有死角滞料,模具表面應度鉻。
五、各種塑料成型加工溫度
塑料名稱 |
玻璃化溫度 |
熔點 |
加工溫度範圍 |
分解溫度(空氣中) |
PS ABS LDPE HDPE PP PA66 PA6 PMMA PC |
90℃ 95℃ -125℃ -125℃ -20℃ 50℃ 50℃ 105℃ 150℃ |
225℃ 225℃ 110℃ 130℃ 164℃ 225℃ 265℃ 180℃ 250℃ |
180-260℃ 180-250℃ 160-240℃ 200-280℃ 200-300℃ 260-290℃ 260-290℃ 180-250℃ 280-310℃ |
250℃ 280℃ 266℃ |
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