模具基本知识之塑料篇

大老虎

1、塑料的概念

    ◆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。

' d4 Y0 B; @$ B    因此，经由此说明我们可以得到以下几项了解：

* d' }0 _* |6 C; H( V) X8 O' R    ●它是高分子有机化合物

( M+ M6 D9 t- Q! i' {& \0 t2 h! L" Q    ●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等

    ●它可以成形(moldable)

    ●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料
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    ●用途广泛产品呈现多样化
+ ~; n" K+ ~- U6 Y4 S
+ e# n; E  m/ `! ?& e7 ^9 c* z    ●具有不同的性质
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! X% {8 [; i2 ]6 r    ●可以用不同的加工方法(processing method )

    2、塑料的分类

    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：
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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。

/ T' ?% |# b( m) c. Y( S- g    ◆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。

* @! H9 Z& q. T, F/ v+ P    ●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。
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    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。

( y( R5 U# y% c+ q+ V1 v    3、我司常用塑料的特性
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    ◆ABS的特性

" J9 U: w% I1 N8 {* l) n0 s6 j! L    丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物

0 F; v9 I1 d8 n# ^6 v; m    结构式
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7 Q( O5 [. W3 m5 ^% K    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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+ {% t. k/ N/ Q! z4 C    优点 1、坚硬，易押出2、易染色3、难燃4、耐冲击5、表面性佳

    缺点 1、耐溶剂性差2、低介电强度3、低拉伸率

" L9 W9 W& ~, ^7 O( Y    用途 把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品

0 |" r3 L7 Z1 j  Y4 d    ◆PC（聚碳酸酯）

0 Z; P( J- K! P0 }: t( v4 g6 T' S    聚碳酸酯 ( PC )
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    结构式

    性质 为非结晶性热塑性塑料

    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
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& B; R  z" S% w$ a- _6 C) T    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

+ l% e) S8 M& s) E◆POM（聚缩醛）

+ P/ l& O" u; V" D4 i/ d8 r    聚缩醛 ( POM )

0 N( C5 ]2 Z: I- E5 C4 m& [    结构式
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7 u2 ?) L: [( r/ H5 u# a# d    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

    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
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    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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- _1 F& ~0 K" Y7 b# k/ K    ◆PP（聚丙烯)

# F/ n% Q! I. i$ s5 ?8 U* P    聚丙烯(PP)

# E* _5 B) h' d* s  C: ?    结构式
2 I) b4 [# X6 U; |; N
    性质 极轻之塑料，密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
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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
% Y7 U  U* Z; e9 T; d9 ?/ n3 m
    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

    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
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( @. ]# s0 H' {$ U7 d    ◆PA（尼龙）

; K# j1 }, ~+ a0 O; J* M' r    聚酰胺(PA、尼龙Nylon)

( E" Z( A) Q# p9 |$ w/ a    结构式 [NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO]

$ @! |3 V0 z+ ]1 f7 t) ?! X2 n    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

3 A" B+ V3 K# m$ r  Y6 h* h, z    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

  t/ `* ~# F* P& x/ O: _# z    缺点 尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。
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    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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$ x. q# r3 }3 z; @    ◆PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）

    聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

/ Y, B  I8 ?3 [" r% O5 R3 e$ G    结构式

    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
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    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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% a+ G7 X0 w8 P, U1 T" i    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

    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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