3.2.1塑料與高聚物
一 塑 料 的 定 義
塑料中的必要和主要成分是樹脂.樹脂是有高分子物質(zhì)所組成,它是通過聚合反應而制成,所以又叫聚合物或高聚物.
塑料可定義為:塑料是以合成高聚物為主要成分.它在一定的溫度和壓力下具有可塑性,能夠流動變形,其被塑造成制品后,在一定的使用環(huán)境條件之下,能保持形狀,尺寸不變,并能滿足一定的使用性能要求.塑料 的上述性質(zhì)正是高聚物所賦予的.因為天然樹脂在數(shù)量及質(zhì)量上遠不能滿足人們在社會生產(chǎn)中的需求,于是,通過研究并發(fā)展出了用化學合成辦法制取各種合成樹脂.現(xiàn)在制造合成樹脂的主要原料來自于石油.目前,塑料中普便使用的合成樹脂種類就有40多種.除了樹脂之外,塑料中還含有許多組分的低分子物料.將統(tǒng)一種樹脂與各種不同的低分子物料配制在一起,或者配制物料品種相同但各組分比例不同,便獲得多種塑料.據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)今塑料大品種已經(jīng)達到300多種.
二 高聚物的制備和結構
1.高分子與低分子的區(qū)別
高分子與低分子的顯著區(qū)別分別體現(xiàn)在以下三個方面:一個分子中所包含的原子數(shù)目,分子量,分子長度.(如下圖)
由上表可知,高分子是含原子數(shù)很多,分子量很高,分子鏈很長的巨型分子.正是由于高分子的特殊結構,使高聚物具有許多優(yōu)異的功能,能夠充分滿足現(xiàn)代科學技術.工業(yè)和軍事上對材料的極高要求,所以,聚合物工業(yè)的發(fā)展非常迅速.
2.高聚物的制備
把一些低分子化合物(基本結構單元)結合起來形成高分子化合物(高聚物)的化學反應過程叫做聚合反應.按照合成反應的機理分,高聚物的制備方法主要有兩類:加聚反應和縮聚反應.
(1)加聚反應
加聚反應為在聚合反應過程中沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生,生成的高分子化合物具有參于反應的單元相同的成分.
高聚物由無數(shù)大分子組成,每個大分子又由許多單體(基本結構單元)重復組成.而每個單體的化學組成都是比較簡單的,是一個具有穩(wěn)定化學鍵的幾個原子的小基團.如果我們以A,B,C等字母來表達各種單體,那么,對純粹由一個單體組成的一個大分子即可用下式進行表示:
…---A---A---A---A---A---…
例如聚乙烯是最簡單的聚合物之ㄧ,它的基本結構大單元---CH2---,因此它的大分子應用下式表示:
…---CH2---CH2---CH2---CH2---CH2---…
我們將由基本結構單元組成的大分子叫鏈,每一個基本結構單元叫鏈節(jié),而一個大分鏈上重復串聯(lián)的基本結構單元的個數(shù)叫鏈節(jié)數(shù).可以把聚乙烯的分子寫成(CH2)n,鏈節(jié)數(shù)n越多,分子就越長,表征聚合度越高.聚乙烯塑料一個大分子里就含有二千多個乙烯單體.
如果每條大分子鏈由一個單體串聯(lián)形成叫做均聚物,聚乙烯就為均聚物.若是由兩種單體A和B交替串連形成 叫交替共聚物:
…---A---B---A---B---A---B---…
尼龍66的分子鏈結構就屬這一類(見圖1-1所示)如果兩種單體在分子鏈中的排列是任意的,如下式: …---A---B---A---A---B---A---…叫無規(guī)共聚物.
由三種單體組成的大分子叫三元共聚物,如ABS樹脂就是三元共聚物,它由丙烯腈,它由丁二烯,苯乙烯三種單體聚合反應組成.
共聚物無論在理論上或在應用中都有十分重要的意義.因為共聚物把幾種有機化合物的特征綜合到一種高聚物中來并能產(chǎn)生一種新的功能,使之具有更優(yōu)異的性能.所以,有人把共聚物稱為聚合物”合金”,所以這種比喻是恰當?shù)?
另外,對A和B還可采取其它的排列方式,如,主列是由A組成,而支鏈是由組成的接枝聚合,主鏈為由一長段A的高分子化合物鏈,再按一長段B的高分子化合物鏈的嵌段聚合等.
(2)縮聚反應
由一種或多鐘單體鏈縮合成為高聚物的大分子鏈,同時析出其它低分子物質(zhì)的反應,叫做縮聚反應.因此,縮聚反應生成的高聚物的成分與參與反應不同.
縮聚反應在應用上也很重要,如酚醛塑料,環(huán)氧樹脂,聚酰胺等重要的工程數(shù)據(jù)就是由縮聚反應得到的.
3.高分子的相對分子量
高分子的相對分子量由下式表式:
M=m*n
式中 M---大分子的相對分子量;
m---基本結構單元的相對分子量;
n---重復結構單元數(shù),稱為聚合度.
據(jù)研究,高聚物都具有顯示其特性的最低相對分子量,聚氯乙烯的相對分子量在5000以上,聚碳酸脂的在11000以上,才是高聚物,低與這些數(shù)值屬低聚物,不具備相應的高聚物的性能.但是,在合成高聚物的聚合反應中,由于各種因素的影響,不可能使高聚物的每一個大分子的長度都一樣,所以每一個大分子的相對分子量既不相等,結構也不相同(指重復情況).如聚氯乙烯,其各的分子的相對分子量由一千至二十萬以上不等.所以,實質(zhì)上高聚物是由許多化學成分相同,相對分子量不等,結構不同的左分子組成的混合物.這個特性稱為高聚物的相對分子量的多分散性和結構的多分散性行(低分子化合物中每個分子的相對分子量相等,結構相同).而我們平常說的聚合物的相對分子量和聚合度,均為由物理方法測得的平均值.
聚合物的相對分子量與相對分子量的分散程度對它的性能有很大的影響.一般說, 相對分子量同時, 相對分子量分散性小的塑料的強度比較高,性能也比較好.
4.大分子鏈的空間構型
高聚物中大分子鏈的空間構型有三種形式,線型,支鏈狀線型及體型.現(xiàn)分別介紹如下:
線型分子即大分子呈線狀,如圖1-2a所示.在性能上,線型分子構成的高聚物一般是可熔的,而且可以反復受熱成型,并能在溶劑中溶解.如高密度聚乙烯,聚苯乙烯等.
支鏈狀線型分子的主鏈也是線狀,但主鏈上還生出或多或少長短不等的支鏈,如圖1-2b所示.支鏈狀線型分子構成的高聚物在受熱時往往可以熔融,也能溶于特定的有機溶劑.因為存在著支鏈,使分子的間距拉大,結構不大緊密,因此機械強度較低,但溶解能力與可塑性則較高.低密度聚乙烯的大小分子屬于此種構型.
體型分子的主鏈同樣是長鏈形狀,但這些長鏈之間有短鏈橫跨連接,并在三維空間相互交聯(lián)如圖1-2c.d所示,短鏈連接較為密集而形成往狀結構的體型分子.體型高聚物硬而脆,在高溫中既不熔融,無可塑性,在有機溶劑中也不能溶解.
3.2.2 塑料的組成及塑料特性的應用
一． 塑料的組成
塑料的主要成分是合成樹脂，一般它都加有其它添加劑，為多組成分組成。塑料的各種基本原料是從煤，石油，天然氣，電石，食鹽，木粉，石灰石及農(nóng)副產(chǎn)品中提煉或制取的。下水道中的污泥也可以制造生物分解性塑料。
塑料的各種成分及其在塑料中的作用如下：
1. 樹脂
樹脂是塑料中必不可少的主要成分，它決定了塑料的主要性能，如物理，化學，機械，電等方面的性能和重要的成型性能。單一組分的塑料中，樹脂幾乎是100%；在多組分塑料中，樹脂起粘結劑的作用，將其它組分膠結成一個整體，此時樹脂含量約占30%~90%。
2. 填充劑
別名填料，是塑料中的另一個重要組成部分，起降低產(chǎn)品成本，改善塑料性能和增強的作用。如加入碳酸鈣，硅灰石，紅泥等來填充增大塑料的體積，它們是廉價的低分子，加入后降低了樹脂用量和成本。塑料的硬度，剛度，沖擊強度，電絕緣度，導電性，耐熱性
，成型收縮率，制品尺寸穩(wěn)定性等皆可通過添加相應的填充劑而得到改善。例如在酚醛樹脂中加入木屑等填料，可以獲得機械強度高的膠木，加入云母，石英，石棉可提高塑料的耐熱性和絕緣性，加入石墨，二硫化鉬可改善塑料的摩擦磨損性，加入滑石粉可提高塑料硬度品改善尺寸穩(wěn)定性。常用填充劑的形態(tài)有粉狀，纖維狀和片狀三種。填充劑的組分約占塑料組成的40%以下。
3. 增塑劑
加入增塑劑能提高塑料的彈性，可塑性，流動性，改善其低溫脆化的弱點，使塑料變得柔軟和抗振。例如聚氯乙烯，如果不加入增塑劑，只能制成硬聚氯乙烯塑料，而在加入適量的增塑劑后，可以制成軟聚氯乙烯薄膜及人造革等。但加入增塑劑以后，塑料的機械性能和耐熱性能會降低。
4. 穩(wěn)定劑
為了抑制和防止塑料在加工成型或使用過程中，因受到熱，光，氧等作用而發(fā)生降解，氧化斷鏈，交鏈等現(xiàn)象而致使塑料性能遭到破壞，加入適當?shù)姆€(wěn)定劑，使塑料性能穩(wěn)定。針對引起塑料變質(zhì)的因素而選取的穩(wěn)定劑有：光穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑和抗氧劑等。
5. 潤滑劑
為了易于成型流動和脫模，需要加入潤滑劑。根據(jù)潤滑劑的作用，分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑兩種。內(nèi)潤滑劑融于塑料內(nèi)部，減少聚合物分子閑的摩擦，能增加塑料成型時的流動性，外潤滑劑由于與聚合物的相溶性很低，因而成型時從塑料內(nèi)部析出表面，形成一層薄薄的潤滑膜，可以減少塑料與模具之間的摩擦。潤滑劑用量要適宜，常低于1%，因為放多后會降低塑料的機械強度，潤滑劑過量，塑料表面會起霜，影響制品外觀質(zhì)量。
6. 固化劑
別名硬化劑，其作用是在高聚物中生成橫跨鏈，使大分子發(fā)生交聯(lián)，由受熱后可塑的線型結構變成熱穩(wěn)定的體形結構。例如環(huán)氧樹脂它只能在加入胺類等固化劑后才能成型為堅硬的制品。
7. 著色劑
不論通過塑料或工程塑料，都應當有適當?shù)纳珴?，美觀宜人，而且滿足一定的使用性能。著色劑有無機顏料，有機顏料，有機染料三類，它們的著色能力，色澤鮮亮度及耐熱，耐光能力均有差異。選用時，除了考慮著色效果以外，還應著重考慮制品的限定用途。例如對盛放食品的塑料器皿，就應當注意選用無毒，無臭，防遷移的著色劑，而勿須考慮電性能等。要使塑料具有特殊的光學性能，可加入金屬絮片，珠光色料，碟光色料或熒光色料。
8. 抗靜電劑
塑料制品的一個缺點是在加工與使用過程中因為摩擦而容易產(chǎn)生靜電。靜電有集塵作用，使塵?；蚱渌勰┗烊牖蛭皆僦破飞嫌绊懼破返男阅?。在某些場合，可能由于靜電的積蓄而造成安全問題，例如聚乙烯，聚氯乙烯等塑料都有這一缺陷。加入抗靜電劑使塑料帶電時迅速放電，不致產(chǎn)生靜電大量積累。
9. 發(fā)泡劑
發(fā)泡劑的作用是造成塑料內(nèi)部產(chǎn)生氣孔的效應。根據(jù)發(fā)泡機理分為物理發(fā)泡和化學發(fā)泡。物理發(fā)泡劑為液態(tài)，在沸點（一般低于110℃）蒸發(fā)出氣體?；瘜W發(fā)泡劑是通過受熱分解而產(chǎn)生氣體
10．阻燃劑
加入阻燃劑使塑料制品具有難燃性，即接觸火源時燃燒速度很慢，離開火源時能很快停止燃燒，而自行熄滅。
此外，還可以加入其它添加劑。如加入適量的銅等導電材料的微粒可以制成導電塑料，也可以制成具有磁性的高聚物；加入趨避劑可以防止老鼠，昆蟲，細菌危害塑料；在聚酯纖維中摻入可以產(chǎn)生元紅外線效應的精密陶瓷，從而產(chǎn)生熱效應，可以制作防寒冷衣物等。
二． 塑料的特性及其應用
近幾十年內(nèi)，由于塑料工業(yè)以驚人的速度發(fā)展，使塑料已躋身于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的四大基礎材料行業(yè)（水泥，木材，鋼材，塑料），并且由近年統(tǒng)計資料來看，塑料的年增長量一直居于首位，目前體積產(chǎn)量已超過鋼鐵。塑料之所以獲得如此大的發(fā)展優(yōu)勢，不僅在于它的資源豐富，利于發(fā)展，而且在于它有許多優(yōu)異特性是其它材料不能與之媲美的，塑料的應用天地廣闊，制品物美價廉，因而具有極強的市場競爭力。綜合起來，塑料的特性及用途可以歸納為以下幾點:
1.質(zhì)量輕
塑料是一種輕質(zhì)材料。一般塑料的密度在0.83~2.2g/cm3之間，是鋁的1/2，鋼的1/5，鉛的1/8。塑料的密度小，對于要求全面減輕自重的汽車，飛機，船舶，建筑，宇航工業(yè)等具有特別重要的意義。由于質(zhì)量輕，塑料還特別適合制造輕巧的日用品和家用電器零件。
2.化學穩(wěn)定性優(yōu)越
一般塑料均具有一定的抗酸，堿，鹽等化學腐蝕的能力。有些塑料除此外還能抗潮濕空氣，蒸汽的腐蝕作用，在這方面它們大大超過了金屬。其中最特別的是聚四氟乙烯，它對強酸，強堿及各種氧化劑等腐蝕性很強的介質(zhì)都完全穩(wěn)定，甚至在沸騰的“王水”中也無動于衷，聚氯乙烯可以耐90%濃度的硫酸，各種濃度的鹽酸及堿液等，因而作為常用的耐腐蝕材料。
由于塑料具有優(yōu)越的化學穩(wěn)定性，故在化工設備制造中有極其廣泛的用途，比如做各種管道，密封件，換熱器和在腐蝕介質(zhì)中工作的摩擦零，部件。
3.電絕緣性能好
塑料具有優(yōu)越的電絕緣性，某些塑料無論在高頻還是低頻，高壓還是低壓，絕緣性都是十分優(yōu)良的。加之其機械強度較高，耐電弧性好，介電損耗小，所以被廣泛應用于電機，電器，電子工業(yè)中。
4.比強度高
強度與重量之比稱為比強度。許多塑料的比強度相當高，其中玻璃纖維，碳纖維增強塑料的比強度甚至超過金屬鋼，鈦等水平。纖維增強塑料可用于負載較大的結構零件，在飛機，船舶，火箭，導彈，人造衛(wèi)星及軍事裝備中應用。
5.減摩，耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好
塑料的摩擦系數(shù)小，具有良好的減摩，耐磨性能。某些塑料摩擦副，傳動副可以在水，油或帶有腐蝕性的濃液中工作，也可以在半干摩擦，全摩擦條件下工作。自潤滑性好這一性能是一般金屬無法比擬的。同時，一般塑料的柔韌性比金屬要大得多，當其受到頻繁機械力沖擊與振動時，因阻力較大而具有良好的吸振與清音功能，這對高速運轉的摩擦零部件及受到極大沖擊載荷的零部件有極重要的意義。
利用這一性能，工業(yè)中用來制造轉動機構和摩擦機構中的零件，例如齒輪，滑輪，軸承保持架和滾道，導軌等。當前以塑料--金屬這一類摩擦副的使用最為廣泛，實驗證明它可以使金屬對磨件的磨損達到最小程度，發(fā)熱少，對潤滑要求低，制造成本低。
6.成型加工方便
塑料的可塑性好，一般可以用模具一次成型出復雜的制品，有的塑料形狀是用機械加工辦法無法獲得的。用模具成型塑料即省料又省時，且塑料的重復精度高，并易于組織大批量生產(chǎn)。由于成型加工方便，因而塑料制品的制造成本低
7.光學性能好
有些塑料具有良好的透明性，透光率高達90%以上，如有機玻璃，聚碳酸酯，聚苯乙烯，它們可以用于制造光學透鏡，航空玻璃，透明燈罩及光導纖維材料。
8.著色性能強
大部分塑料的著色性能都比較強，都可以著成各種色調(diào)。還有許多塑料可以進行電鍍，烤漆。
9.導熱率低
塑料的導熱系數(shù)比金屬低得多?？梢杂脕碇谱餍枰睾徒^熱的器皿或零件。另一方面，塑料的導熱率低對其成型加工重要的加熱和冷卻過程帶來難度。
目前，塑料也存在一些缺點，使其應用受到限制。除增強塑料，復合材料外，一般塑料的機械強度均不如金屬。塑料在成型時，收縮率較高，并且其值不恒定，影響其變化的因素很多，這使得塑料制品要獲得高精度的工作難度大。塑料對溫度的敏感性遠比金屬或其它非金屬材料的大，塑料的使用溫度范圍遠較其它材料的窄。塑料在光和熱的作用下性能容易降低，發(fā)生老化現(xiàn)象。塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀也會產(chǎn)生“蠕變”，塑料這種特性是不可逆轉的，所以在選用塑料時，我們應該注意揚長避短。
3.2.3塑料的分類
根據(jù)塑料的受熱形為,可將塑料分為兩大類型,一種是熱塑性塑料,另一種是熱固性塑料.它們各自的特點為:
一.熱塑性塑料
其樹脂的分子結構呈線型或支鏈狀線型,因此受熱后比較容易活動,外征表現(xiàn)為變軟.將該類塑料升溫溶解為粘稠液體后施加高壓,便可以充滿一定形狀的型腔,而后使其冷卻固化定型成為制品.如果再將其加熱又可進行另一次塑性成型,如此可以反復的進行多次.在成型過程中,該塑料主要是發(fā)生物理變化,僅有少量化學變化(熱降解或少量交鏈),其變化過程基本上是可逆的.一般的熱塑性塑料在一定的溶劑中可以溶解.
常見的熱塑性塑料有聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,ABS,聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃),聚甲醛,尼龍,聚碳酸酯,聚砜,SAN等.
二.熱固性塑料
熱固性塑料在尚未成型時,其樹脂為線型聚合物分子,但是它的線型聚合物分子與熱塑性塑料中的線型聚合物不同,其分子鏈中都帶有反應基因(如羥甲基等)或反應活點(如不飽和鏈等).成型時,塑料在熱和壓力作用下充滿型腔的同時,這些分子通過自帶的反應活點與交聯(lián)劑(一種助劑,也稱硬化劑)作用而發(fā)生交聯(lián)反應,隨著塑料溫度升高交聯(lián)反應程度加深,原線型聚合物分子向三維發(fā)展而形成網(wǎng)狀分子的結構量逐漸增多,最終形成巨形網(wǎng)狀結構.所以熱固性塑料制品內(nèi)部樹脂為體型分子,它是既不熔化又不溶解的物質(zhì),若被高溫加熱時只能燒焦.由此可見,熱固性塑料耐熱變形的性能比熱塑性塑料的好.
常見的熱固性塑料有酚醛,脲醛,三聚氰胺甲醛,不飽和聚脂等.
表1-2對熱塑性塑料與熱固性塑料有關成型方面的主要區(qū)別進行了歸納.
此外,還有按照塑料的用途,將所有塑料分為通用塑料和工程塑料兩類.通用塑料的特點為用途最廣,產(chǎn)量最大,價格便宜.它包括有聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯, 聚苯乙烯,酚醛和氨基塑料六大品種.工程塑料是指那些可用來作為工程材料的塑料,主要有ABS, 尼龍, 聚甲醛,聚碳酸酯,聚砜及各種增強塑料.還有一些特殊的工程材料,其產(chǎn)量很少,價格昂貴,分別在耐高溫,耐輻射,耐舜時燒蝕,導電,導磁,感光和醫(yī)用方面具有極為優(yōu)異的性能.
隨著塑料應用范圍的不斷擴大,工程塑料與通用塑料之間的界線越來越難劃分.例如聚氯乙烯作為耐腐蝕材料已大量用與化工機械中,按用途分類,它又屬于工程塑料.
在熱塑性塑料類中,又根據(jù)聚合物分子構型是否空間排列規(guī)整,分成無定型塑料(分子空間排列無序者)和結晶型塑料(分子空間排列規(guī)整者)兩類.屬于無定型塑料的常用塑料如聚苯乙烯,ABS等.屬于結晶型塑料的常用塑料如聚乙烯,聚丙烯,聚酰胺(尼龍)等.這兩類塑料在性能上有著較大的差異,此分類對于正確指導選用塑料和控制制品成型工藝條件具有重要意義.
3.2.5手機零件所用原料的要求
手機零件成型的一般特點:
【1】尺寸要求嚴格.各零件間必須滿足精密的裝配要求,因此成型零件尺寸管控嚴,所允許的公差范圍小.
【2】外觀要求高.隨著市場競爭的日益激烈以及客戶的需求的不斷提高,手機的外觀(如顏色)也多種多樣,因此成型零件的后制程一般需要烤漆或電渡等處理.
【3】機械性能好.為保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求,使用壽命長,手機零件必須具備一定的抗沖擊抗蠕變及抗老化性能,不易開裂.
根據(jù)其上述特點,手機零件所使用的塑料原料必須滿足:
【1】原料具有良好的尺寸穩(wěn)定性,從而保證成型零件的尺寸
【2】著色性好,使成型零件的后制程(電渡.烤漆)能順利進行.
【3】機械性能良好,具有良好的抗蠕變性及沖擊韌性.
同時,結合原料選擇的一般原則,必須考慮到塑件的工作環(huán)境﹑原料的加工工藝性和原料的價格.
綜合上述因素,通過各塑料原料的對比發(fā)現(xiàn)PC料具有上述特性.因此MOTO手機零件大部分采用該原料成型(如后蓋、中蓋、前蓋及外翻蓋等大件).
特別地,對于手機上具有特殊要求的一些零件,如顯示屏、攝相頭等鏡片零件(Lens產(chǎn)品)要求其透光率非常好,耐蝕性好,抗沖擊性強不易破裂且具有良好的耐磨性不易擦花.因原料PMMA具備其最重要的特性:透光率非常好,并且質(zhì)輕而富有韌性,抗拉與抗彎強度好,有“不碎玻璃”之稱,固選用此原料成型Lens產(chǎn)品.
另外,手機上的某些零部件對于某一方面的性能要求很高,如活動部件要求其機械性能非常好(強度﹑硬度高,鋼性好,抗疲勞強度性能好),而對于有密封作用的零件則要求其具有一定的彈性等等.
因此,我們在成型具體的某個零部件時必須綜合考慮多方面的因素,最后確定使用原料的種類.
3.2.6GSM成型廠常用原料簡介:
我廠是主要是成型MOTO手機零件,根據(jù)手機零件的性能特點及客戶要求,所使用的塑料原料都是熱塑性塑料,常用的原料有以下七種,
1. PC(polycarbonate,聚碳酸酯)
PC料是應用非常廣泛的熱塑性塑料,也是我廠使用最多的原料.在其分子鏈中含有高剛性的苯環(huán)﹑強度好的一丙撐和柔順的醚鍵.從它的分子結構可知,PC料鋼硬而有韌性,具有良好的尺寸穩(wěn)定性,耐蠕變性及耐熱性,力學性能好,電絕緣性能優(yōu)良,化學穩(wěn)定性好(在溫室下能耐稀酸氧化劑還原劑鹽脂肪烴等,耐油性好).其熔融粘度高,成型收縮率恒定在0.5%~0.7%之間;吸水率小,在潮濕的環(huán)境中使用時的尺寸變化小.我廠常用的PC原料的規(guī)格有以下幾種:
其成型特點是耐寒性好,熔融溫度較高,黏性大,成型前需干燥,易產(chǎn)生殘余應力甚至裂紋;
2.PMMA(methyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)
該原料俗稱有機玻璃,屬高透明無定形熱塑性材料.顯著特點是透光率最好.高達90-92 %,熱分解溫度200攝氏度以上.化學穩(wěn)定性好,耐稀酸,堿,油脂等化學藥品.不溶于水等,溶于芳烴,氯化烴,酮類等有機溶劑.具有良好的強度,耐氣候性和絕緣性.易于機械加工,熱塑成型和用溶劑粘合.但表面耐磨性,差易擦傷,耐熱性較低.根據(jù)其上述特點,在我廠一般用于成型具有特殊要求的產(chǎn)品,如顯示屏、攝相頭等鏡片零件(Lens產(chǎn)品),后制程必須進行UV處理(提高其表面硬度及耐磨性).
我廠常用的規(guī)格只有一種,如下圖所示:
3.POM(polyethylene,聚甲醛)
乳白色不透明的結晶性聚合物.密度1.42g/cm3,熔點175攝氏度.分解溫度235~240攝氏度.具有優(yōu)良的染色性能,強度,剛度,耐沖擊強度,抗蠕變性能,耐疲勞性,尺寸穩(wěn)定,吸性小,能在85攝氏度水中長期使用.耐化學,耐油,使用溫度范圍廣,可在-40~100攝氏度間長期使用.是一種性能優(yōu)良的工程塑料.
該原料只有一種規(guī)格常用,如左下圖所示:
值得注意的是:由于POM是一種高度結晶的線性高分子,因此,成型后產(chǎn)品成型收縮率很大,并且在不同的方向上材料的收縮率不同的.
4.ABS(acrylonitritle-butadiene-styrene copolymer,丙烯晴-丁二烯-本乙烯共聚物)
該原料只有一種規(guī)格在我廠常用,如下圖所示:
5.PC+ABS
顯然,該原料具備PC和ABS的共同特性, 由于PC/ABS是ABS和PC混合而好的,PC的含量占80%以上.因此,PC/ABS不但具有PC的優(yōu)良的韌性,極佳光澤性,還具有ABS優(yōu)良的加工性能.流動性也優(yōu)于PC,另外由于PC良好的耐燃性能,PC/ABS具有ABS所沒有的耐燃性能.PC/ABS的熔體粘度相對來說小于PC,其流動性能比PC要好,成型加工時相對容易一.PC/ABS的低翹曲,低收縮率和尺寸穩(wěn)定性,使得PC/ABS原料做出的產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性比較的的高,產(chǎn)品也不易變形.成型制品具有良好的光澤度,因此一般用于成型后制程需電渡的零件(如手機按鍵、按鈕等)
該原料在我廠常使用的規(guī)格有如下四種:
注意:PC/ABS其中含有的PC的含量很高,因此成型前要經(jīng)嚴格的干燥.
6.橡膠
我廠常用的橡膠原料規(guī)格有如下幾種:
7.PA(polyamide,聚酰胺)
該原料俗稱尼龍,屬于線型高分子聚合物, 酰胺基團上的氫輿另一個大分子中的酰胺基團上給出電子的羥基結合成作用力很大的氫鍵,因此PA的大分子之間存在很大的相互作用力,以至于使PA的聚集態(tài)形成晶態(tài)結構,成為結晶聚合物,并且使其具有較高的機械強度和明顯的熔點.
PA料質(zhì)地堅韌,一般是不透明的角質(zhì)材料,結晶性強,熔點高(大多在200℃以上),化學穩(wěn)定性好,能耐油及一般溶劑.此外,力學性能優(yōu)良,抗拉強度和抗沖擊性能明顯優(yōu)于一般塑料,且有較高的抗彎曲疲勞強度.因此,在我廠主要用于成型轉軸等活動部件(要求力學性能好,能承受較大的扭力).
PA料在我廠常用的規(guī)格有以下幾種:
該料的成型特點是熔點高,成型前需預熱;粘度低,流動性好,成型時易產(chǎn)生溢流﹑飛邊等不良;熔融溫度下較硬,易損模具,主流道及型腔壁易粘模.
3.2.7選擇原料的注意事項:
1. 塑料的線膨脹系數(shù)一般比金屬大,有的易吸水,故尺寸變化較大,在模具設計時必須根據(jù)所選用的塑料品種來考慮間隙和公差.
2. 各種塑料均有一定的使用強度范圍和允許接觸的介質(zhì),選用原料時應充分考慮到這一點.
3. 有的塑料,如PC料,有應力開裂的現(xiàn)象,在注射時要盡量減少應力,模具設計時必須避免應力集中,嚴格控制加工工藝并作適當?shù)暮筇幚?
4. 塑料的導熱性一般比較低,在選用和設計冷卻系統(tǒng)時必須充分考慮到這一特性.
5. 選用和設計模具時應注意有些塑料易出現(xiàn)蠕變和后收縮﹑變形等傾向.
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