电工基础知识_塑料基础知识

2019-01-07 基础英语

  广义的塑料定义指具有塑性行为的材料,所谓塑性是指受外力作用时,发生形变,外力取消后,仍能保持受力时的状态。下面烟花美文网小编为大家整理了相关塑料基础知识,希望大家喜欢。

  塑料基础知识

  一、塑料的定义

  塑料——以树脂为主要成分,加入或不加入其他配合材料(助剂)构成的,在加热、加压条件下可塑的高分子材料。

  它是世界三大有机高分子材料之一(三大高分子材料是塑料,橡胶,纤维)。

  塑料的英文名是plastic,俗称:塑胶。

  二、塑料的来源

  塑料的基本原料是低分子碳、氢化合物。

  它是从石油、天然气或煤裂解物中提炼和合成出来的人造树脂。

  三、塑料的分类

  1、按塑料的应用分类

  ——通用塑料和工程塑料:

  通用塑料:产量大、价格低、性能一般。(如:PE、PP、PVC、PS、ABS等)

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  工程塑料:优异的综合性能,可作结构性材料。 (如:PC、POM、PA、PET、PBT等,工程塑料的产量相对较少,价格较贵)

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  2、按塑料的物理化学性能分类

  ——热塑性塑料和热固性塑料:

  热塑性塑料:在特定的温度范围内,能反复加热软化和冷却变硬的塑料。(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PA等)。它可以再回收利用。

  热固性塑料:受热后成为不熔的物质,再次受热不再具有可塑性,不能再回收利用的塑料。(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯等).

  四、塑料的特性

  优点:

  (1)一次成型,加工效率高于金属,成本低。

  (2)重量轻(钢的1/6-1/7,铝的1/3-1/4 ),可节约能源。

  (3)可任意配色,提高商品价值。

  (4)耐化学药品,不像金属易生锈腐蚀。

  (5)不易传热,保温性好。

  (6)既能制做导电部件,又能制作绝缘产品。

  缺点 :

  (1)与金属相比,耐热性差、易于燃烧。

  (2)随着温度的变化,性能也会大大改变。

  (3)与同样体积的金属相比,机械强度较低。

  (4)耐久性差,易老化。

  (5)表面硬度较低,易划伤。

  (6)收缩率高,尺寸稳定性差。

  五、常用塑料简介

  1、聚乙烯 (PE)

  单体:乙烯——石油提炼一种气体

  按合成工艺不同分为三大类:

  LDPE—低密度聚乙烯(耐化学腐蚀,电绝缘性优良,低温仍有韧性)

  LLDPE—线型低密度聚乙烯(柔软而且有韧性,但比LDPE略硬)

  HDPE—高密度聚乙烯(机械强度比LDPE 低,接近于PP,表面光洁度低于PP )

  用途:薄膜,电缆,低档外壳,容器瓶子。

  五、常用塑料简介

  1、聚乙烯 (PE)

  单体:乙烯——石油提炼一种气体

  按合成工艺不同分为三大类:

  LDPE—低密度聚乙烯(耐化学腐蚀,电绝缘性优良,低温仍有韧性)

  LLDPE—线型低密度聚乙烯(柔软而且有韧性,但比LDPE略硬)

  HDPE—高密度聚乙烯(机械强度比LDPE 低,接近于PP,表面光洁度低于PP )

  用途:薄膜,电缆,低档外壳,容器瓶子。

  2、聚丙烯(PP)俗称百折胶

  单体:丙烯——石油提炼的一种气体

  分类:均聚PP(单一丙烯单体聚合,耐热好)

  共聚PP(混少量乙烯聚合,冲击强度高)

  性能:PP是重量最轻的一种塑料,密度0.9g/cm3比水轻(可浮于水面)。料粒为乳白色或半透明。耐热(可在100度左右使用) 、耐腐蚀、韧性好(能经受上万次弯曲)

  用途:编织袋,包装膜,餐具,家电外壳。

  3、聚苯乙烯(PS)俗称普通硬胶

  单体:苯乙烯---石油合成的一种无色液体。

  辨别:硬而脆的无色透明塑料(仿玻璃状 ),密度1.05g/cm3,与水基本相同。燃烧火焰上端金黄色,同时软化起泡,无滴落,有浓烟黑柱,发出苯乙烯单体的“甜香味”味。

  性能:透明度高,高光泽,质硬而脆,敲打响声清脆,易划伤和开裂,用手能折断。

  用途:透明镜片,透明餐具,日用品及玩具外壳。

  4、高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)俗称高冲击硬胶

  单体:苯乙烯和橡胶共聚合成

  辨别:亚白色不透明,密度1.04g/cm3,燃烧火焰上端金黄色,会软化起泡,无滴落,有浓烟黑柱,有飞灰。

  性能:HIPS为PS的改性材料,韧性比PS提高四倍。制品不透明,易着色,吸水性低,加工时可不需预先干燥。

  用途:家电外壳,玩具外壳,中空制品,瓶子。

  5、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)俗称透明大力胶

  单体:苯乙烯(S)和丙烯腈(A)共聚合成

  辨别:透明粒料,密度1.07g/cm3,比水略重。燃烧火焰闪光、黄亮、冒黑烟,熄灭时有一股似PS刺激性的气味(腥味)。

  性能:具有较高的透明性,也具有良好的机械性能,耐化学腐蚀,耐油脂,印刷性能良好。是优秀的透明制品的原料。

  用途:化妆品外盒、打火机外壳、食品容器、镜片,家电

  6、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)俗称超不碎胶

  单体:丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)共聚合成

  辨别:淡黄色不透明颗粒,密度1.05,表面较高光泽,燃烧火焰黄色,发出黑烟,塑料软化烧焦,无熔溶滴落。

  性能:具有“韧、硬、刚”的综合性能,强度高、刚性好,硬度、耐冲击性、制品表面光泽性好.

  用途:用于家电外壳及各种制品的外壳。

  7、聚甲醛(POM)俗称赛钢

  单体:甲醛——来源于天然气

  辨别:白色不透明粒料,密度很大1.42。燃烧火焰蓝色,不冒烟,熄灭后有强烈刺激性甲醛气味(易流眼泪)。

  性能:坚韧有弹性,硬度高,强度高,耐磨、耐疲劳性优异,制品表面光泽性好,手摸时有一种油腻感。POM是一种刚性很高的工程塑料,有金属塑料之称。

  用途:齿轮,联锁杠杆,轴承,轴套,叶片。

  8、聚碳酸酯(PC)俗称防弹胶

  PC是一种综合性能优良的工程塑料,纯PC密度为1.20g/cm3,比水重.

  辨别:PC颗粒呈淡黄色或无色的透明。PC燃烧时,火焰上端呈金黄色,下端成兰色,冒大量黑烟、起泡、炭化,离火后有自熄现象,有一股略刺激性的酚(香)味。

  性能:PC制品透明有光泽,耐冲击高、耐温性好(120℃)、韧性好且有较高的硬度、刚性。

  用途:透明镜片,电器外壳,通讯器外壳

  通用ABS:

  牌号:巴斯夫GP22 ,LG甬兴HI-121H,台化AG12A1/15A1,奇美757K等。

  用途:微波炉门面/控制盒/旋钮,风扇前后外壳及其它外观件,空调外观件,改性基料等。

  AS:

  牌号:LG甬兴80HF(白底)、80HF-ICE(蓝底);奇美127H、138H等。

  用途:透明风叶,透明外壳,显示灯镜,榨汁机杯体,净水桶等。

  HIPS:

  牌号:雪佛龙MA5210/MB5210,奇美PH88/PH888G,陶氏化学1300/1180等。

  用途:亚光HIPS用于部分空调挂机底盘、后盖板;高光HIPS用于挂机的出风框、前壳板、出风框面板,部分外壳部件等。

  POM:

  牌号:巴斯夫N2320,杜邦旭化成4520,韩国工程F20-03,宝理M90-04,云天化M90等。

  用途:风扇齿轮组件,滑动部件,微波炉门钩,开关支架等。

  国产PP:

  牌号:茂名石化EPC30R-H、N-MPHM160;广石化J641、S700;中海壳牌EP503M、HP500N。

  用途:电磁炉底座改性基料,饮水机外壳上盖,电饭煲组件改性材料基料,风扇塑料件等。

  进口PP:

  牌号:三星HJ730L,韩国大林HA748L、HP602N,新加坡TPC AW564、AR564,埃克森7033N、AP03B等。

  用途:水壶壶身,风扇风叶,电机前后壳,饮水机储水盒,底座,微波炉用于扇叶/风扇支架改性基料等。

  塑料基础知识:ABS塑料简介

  ABS塑料的简介

  ABS是丙烯腈Acrylonitrile(23~41%)、丁二烯Butadiene(10~30%)和苯乙烯 Styrene(29~60%)三种单体共聚而成的聚合物,英文名称为Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,简称ABS。

  ABS的制造方法分为混炼法与接枝法两种,混炼法ABS最早是由美国橡胶公司在1945年开发的,而接枝法ABS则是由美国Marbon公司在1954年首先合成的。合成的ABS有中冲级型、高冲级型、超高冲级型和耐热型四类。

  ABS共聚物中三种单体的一般比例为 20:30:50,只要改变三者的比例、聚合方法、颗粒的尺寸,就可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的ABS品种。比如增加丁二烯组分的含量,就可以提高ABS的冲击强度,但是硬度与流动性会降低,强度和耐热性会变差。如果ABS中丁二烯的含量达到50%以上,则称为高胶粉,常用于ABS和PC/ABS的增韧改性。

  ABS最初是在PS改性基础上发展起来的,由于具有韧、刚、硬的独特优点,其用量与PS相当,而且应用范围已经远远超过PS,因此成为一种独立于PS的塑料品种。早期将ABS划分为工程塑料一类,但随其快速发展,产量很快接近其母体PS,因此从2000年起就将其划分为通用塑料一类,成为第五大通用塑料品种。

  ABS的结构

  ABS大分子主链是由三种结构单元(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯)重复连接而成的。

  不同的结构单元赋予其不同的性能:丙烯腈——耐化学腐蚀性好、表面硬度到;丁二烯——韧性好;苯乙烯——透明性好、着色性好、电绝缘性以及加工性好。三种单体结合在一起,就形成了坚韧、硬质、刚性的ABS树脂。

  不同厂家生产的ABS因结构差异较大,故而性能差异也较大。

  ABS的性能

  ⒈一般性能:

  ABS的外观为不透明呈象牙色的颗粒。其制品可以调色成五颜六色,并具有90%的高光泽度。ABS的比重为1.05,吸水率低。ABS同其它材料的结合性好,易于表面印刷、涂层、镀层处理。ABS的氧指数为18.2%,属于易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,烧焦但不滴落,并发出特殊的肉桂味。

  ⒉力学性能:

  ABS具有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;即使ABS制品被破坏也只会是拉伸破坏而不会是冲级破坏,这是ABS高韧性的写实。ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF和PC大,但是比PA和POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。

  ⒊热学性能:

  ABS的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可以提高10℃左右;ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性。因此ABS可以在-40~100℃的温度范围内使用。

  ⒋电学性能:

  ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度、频率的影响,可以在大多数环境下使用。

  ⒌环境性能:

  ABS不受水、无机盐、碱和多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类、氯代烃中,受乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外线的作用下容易产生降解;放在户外半年后,冲击强度会降低一半。

  ABS的加工特性

  ABS同PS一样,是一种加工性能优良的热塑性塑料,可采用通用的加工方法来成型加工。

  ABS的熔体黏度较高,其流动性比 PVC 和 PC 好,但是比PE、 PS 和 PA 差,和 POM 与 HIPS相似; ABS 的流动特性属于非牛顿流体,其熔体黏度和加工温度、剪切速率有关系,其中对剪切速率更为敏感; ABS 的熔体冷却固化速度较快。

  ABS的热稳定性好,不易出现降解现象,热分解温度大于250℃。虽然ABS在惰性气体中的热稳定性很好,但在受热状态下,热氧会引发降解反应,因此需要加入抗氧剂,具体比如:主抗氧剂1010、辅助抗氧剂168等。ABS在停机后,要及时清洗螺杆和料筒,以免长时间受热分解。

  ABS属于无定形聚合物,没有明显的熔点,但可以在217~237℃的温度范围内熔融加工。

  ABS的吸水率较高,不干燥会在制品上产生银纹和气泡等缺陷。因此,ABS在加工前应当进行干燥处理,使其含水率在0.4%以下。一般制品的干燥条件为:温度80~85℃,时间 2~ 4小时;对于特殊要求的制品(比如需要电镀的制品),干燥条件则为:温度 70~ 80 ℃,时间 18~ 24小时。

  ABS制品在加工中容易产生内应力,内应力的大小可以通过将制品浸入冰醋酸中来检验;如果内应力太大,或者制品要求绝对不能有应力开裂现象,那就应该进行退火处理,具体方法是:将制品放在70~80℃的热风循环干燥箱中2~4小时,再冷却到室温即可。

  ABS的热稳定性较好,但在265℃下,物料在料筒中的停留时间最多不应超过5~6min;而在280℃时,物料在料筒中的停留时间则不应超过2~3min;如果生产过程中出现意外,应当先把料筒温度降低到120℃,然后再清理料筒。有些ABS制品在刚生产出来时并无问题,但是可能会在储存期内产生褐色或者黄色条纹,这可能是由于料筒过热或者滞留时间过长而引起的。

  ABS的成型收缩率低,一般在0.4~0.7%。

  ABS的加工方法

  ABS可以用注塑、挤出、压延、吸塑、吹塑等方法成型加工,并以注塑加工应用最广泛,挤出加工其次。

  ⒈注塑成型:选用螺杆式注塑机的成型温度为 160~220℃;对于表面光泽要求高的制品,模具温度为60~80℃,而一般制品的模具温度则在 50~60℃;薄壁制品的注射压力为 130~150MPa,而厚壁制品的注射压力为60~70MPa。喷嘴采用通用延伸式,带加热圈,直径在4~5mm或者6~8mm。制品壁厚在 1.5~4.5mm,极限流动长度与厚度之比为 190:1,脱模斜度型芯为 35‘~1°,型腔为 40’~1°20‘。

  ⒉挤出成型:可以生产管材、板材、片材、型材等,挤出机的长径比L/D为18~22,压缩比为2.5~83。以管材为例,挤出成型的工艺条件为:料筒温度160~180℃,机头温度为175~195℃。

  ⒊吸塑成型:吸塑成型的加热温度应控制在140~180℃范围内,并以150℃为最佳。

  ABS塑料的改性品种

  ABS具有良好的混配性,可与多种树脂配混成合金(共混物),具有比如PC/ABS、PBT/ABS、ABS/PVC等,使其具有新的性能和新的应用领域。ABS如果与PMMA掺混可以制得透明ABS,透光率可以达到80%。

  ⒈ABS/PVC:可以改善ABS的阻燃性,同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性,并可制成柔软或者半硬质的制品。

  ⒉PC/ABS:可以提高ABS的耐热温度(一般可以达到120℃左右),还可以适当提高强度和硬度等力学性能,尤其是冲击强度提高幅度更大。

  ⒊ABS/TPU:此合金兼有TPU的冲击性和耐磨性,还具有ABS的刚性、综合性、价格便宜等优点。

  ABS的应用

  ABS塑料主要应用于以下几个方面:

  ⒈壳体材料:广泛应用于制造电话机、移动电话、电视机、洗衣机、收音机、录音机、复印机、传真机、玩具、厨房用品等产品的外壳。

  ⒉机械配件:可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽以及电动工具外壳等。

  ⒊汽车配件:具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄、扶手等。仪表盘常用PC/ABS作为骨架,表面再覆以PVC/ABS制成的薄膜。此外,车内装饰件大量使用了ABS,比如手套箱、杂物箱、门槛上下饰件和水箱面罩都是用ABS制成的。

  ⒋其它制品:各类化工防腐蚀管材、镀金制品、文具、玩具、保温防震也能够泡沫塑料、仿木制品等。

  PVC/ABS合金的介绍

  PVC/ABS合金是两种树脂通过共混技术制成的一类共混物。一般用机械混合法,在双螺杆挤出机或密炼机中生产,ABS含量为5~15%。

  PVC/ABS 合金一方面具有PVC独特的难燃自熄性(可以达到UL94V-0等级)、耐化学药品性、常温下的力学性能,另一方面又具有ABS的耐热、耐冲击和容易加工的性能。在外观上,其表面光泽度、着色性和可装饰性等都比PVC好;但耐候性能下降,不适合于户外制品的使用。

  PVC/ABS的主要性能指标请参考表1:

表1:PVC/ABS的主要性能指标 性能 数据 比重 1.13~1.30 熔体流动指数 g/10min 1.0~3.0 燃烧性能 V-0 热变形温度HDT ℃ 56~72 拉伸强度 MPa 38~46 断裂伸长率 % 16 洛氏硬度 R 95~110 弯曲强度 MPa 56~78 Izod冲击强度 J/m 175~412

  PVC/ABS合金的配方中除了PVC、ABS树脂外,还需要有稳定剂、润滑剂等。

  PVC/ABS合金的加工温度要低于ABS,以避免PVC热分解;停机前要用HIPS、HDPE清洗料筒。PVC/ABS的注塑成型和挤出成型工艺条件请参看表2与表3:

表2:PVC/ABS注塑工艺条件 熔融段温度 165~185℃ 均化段温度 170~180℃ 喷嘴温度 175~190℃ 注射压力 50MPa 表3:PVC/ABS挤出工艺条件 料筒后端温度 160~170℃ 料筒前端温度 170~180℃ 机头温度 170~185℃ 口模温度 165~195℃

  PVC/ABS主要应用于:兼具阻燃和冲击双重功能要求的制品(如电视机、计算机、电话、仪表外壳、汽车仪表盘、电子接插件等),板材、片材、冰箱内衬、管材等。


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