迄今為止,已見報道的樹脂種類達到上萬種,實現工業化生產的也不下千餘種。塑料材料的選用就是在眾多的樹脂品種中,選擇乙個合適的品種。初看起來,可供我們選擇的塑料品種太多,有眼花繚亂的感覺。
但實際上並不是所有的樹脂品種都獲得了具體應用。我們所指的塑料材料的選用,並不是漫無邊際的選擇,而是在常用的樹脂品種中選用。
一.塑膠材料的適應性;
1.各種材料的效能比較;
2.不宜選用塑料的條件;
3.選用塑料的適宜條件。
二.塑料製品的使用效能
1.塑料製品的使用條件
a.塑料製品的受力情況;
b.塑料製品的電效能;
c.塑料製品的尺寸精度要求；
d.塑料製品的滲透性要求;
e.塑料製品的透明性要求;
f.塑料製品的外觀要求。
2.塑料製品的使用環境
a.環境溫度;
b.環境濕度;
c.接觸介質;
d.環境的光、氧及輻射.
三.塑料的加工效能
1.塑料的可加工性;
2.塑料的加工成本;
3.塑料加工的廢料處理.
四.塑料製品的成本
1.塑料原料的**;
2.塑料製品的使用壽命;
3.塑料製品的維護費用.
五.塑料原料的**。
在實際選用過程中,有些樹脂在效能上十分接近,難分伯仲。究竟選擇哪一種更為合適?需要多方考慮、反覆權衡,才可以確定下來。
因此說塑膠材料的選用是一項十分複雜的工作,可遵循的規律並不十分明顯。有一點需提醒大家特別注意,從各種書刊上引用的塑料材料效能資料,都是在特定條件下測定的,這些條件可能與實際工作狀態差別較大。如不吻合則要將所引資料轉換成實際使用條件下的效能或按實際條件重新測定。
面對乙個要開發製品的設計圖紙,選材應遵循如下步驟。
首先要確定這個產品是否可選用塑料材料製造；其次,如果確定可用塑料材料來製造,究竟選用那種塑料材料是進一步需要考慮的因素。
根據產品精度選擇塑料材料: 不同塑料材料對應的產品精度
精度等級可用塑料材料品種
1級無2級無3級ps、abs、pmma、pc、psf、ppo、pf、af、ep、up、f4uhmw、30%gf增強塑料等,其中以30%gf增強塑料的精度最高.
4級pa類、氯化聚醚hpvc等
5級 pom、pp、hdpe等
6級 spvc、ldpe、lldpe等
衡量塑料製品耐熱性能好壞的指標有熱變形溫度、維卡軟化點和馬丁耐熱溫度三種,其中以熱變形溫度最為常用. 從下表中可以看出，塑料的最高使用溫度一般不超過400°c，而且大多數塑料的使用溫度都在100到260°c範圍內；只有不熔聚醯亞胺、液晶聚合物、聚苯酯（ap）、聚苯并咪唑（pbi）、聚硼二苯基矽氧烷（pbp）的熱變形溫度可大於300°c。因此，如果使用環境的溫度長時間超過400°c，幾乎沒有塑料材料可供選用；如果使用環境的溫度短期超過400°c，甚至達到500°c以上，並且無較大的負荷，有些耐高溫塑料可短時使用。
不過以碳纖維、石墨或玻璃纖維增強的酚醛等熱固性塑料很特別，雖然其長期耐熱溫度不到200°c，但其瞬時可耐上千度高溫，可用作耐燒蝕材料，用於飛彈外殼及宇宙飛船面層材料。
常用塑料的耐熱性能(未經改性的)
熱變形溫度維卡軟化點馬丁耐熱
hdpe 80120
ldpe 5095
eva64
pp 102110
ps 85105
pmma 100120
ptfe 260110
abs 8616075
psf 185180150
pom 9814155
pc 134153112
pa6 5818048
pa66 6021750
pa1010 5515944
pet 7080
pbt 6617749
pps 240102
ppo 172110
pi 360300
lcp 315
耐熱塑料的選用原則:
1.考慮耐熱性高低
a.滿足耐熱性即可,不要選擇太高,太高會造成成本的提高；
b.盡可能選用通用塑料改性。耐熱類塑料大都屬於特種塑料類, 其**都很高;而通用類塑料的**都比較低；
c.盡可能選用耐熱改性幅度大的通用塑料。
2.考慮耐熱環境因素
a.瞬時耐熱性和長期耐熱性;
b.乾式耐熱或濕式耐熱;
c.耐熱介質腐蝕性;
d.有氧耐熱或無氧耐熱;
e.有載耐熱和無載耐熱.
大家一定對上面的溫度覺得奇怪,怎麼pa、pbt料的熱變形溫度那麼低呢? 其實pa、pbt如果不進行耐熱改性,其耐熱性能是很差的.
下面具體介紹一些塑料經耐熱改性後的耐熱性能對比例子.
一.塑料的填充耐熱改性:
在所有填料中,除有機料外,大部分無機礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度.常用的耐熱填料有:碳酸鈣、滑石粉、矽灰石、雲母、鍛燒陶土、鋁礬土及石棉等.
且填料的粒度越小,改性效果越好.
a.奈米級填料:
pa6填充5%奈米蒙脫土,其熱變形溫度可由70度提高到150度
pa6填充10%奈米矽灰石,其熱變形溫度可由70度提高到160度
pa6填充5%合成雲母,其熱變形溫度可由70度提高到145度
b.常規填料:
pbt填充30%滑石粉,其熱變形溫度可由55度提高到150度
pbt填充30%雲母,其熱變形溫度可由55度提高到162度
二.塑料的增強耐熱改性
用增強改性的方法提高塑料的耐熱性效果比填充還好,常用的耐熱纖維主要有:石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、晶須
1.結晶型樹脂經30%玻璃纖維增強耐熱改性.
pbt的熱變形溫度由66度提高到210度.
pet的熱變形溫度由98度提高到238度.
pa的熱變形溫度由102度提高到149度.
hdpe的熱變形溫度由49度提高到127度.
pa6的熱變形溫度由70度提高到215度.
pa66的熱變形溫度由71度提高到255度.
pom的熱變形溫度由110度提高到163度.
peek的熱變形溫度由230度提高到310度.
2.非結晶樹脂經30%玻璃纖維增強耐熱改性.
ps的熱變形溫度由93度提高到104度.
pc的熱變形溫度由132度提高到143度.
as的熱變形溫度由90度提高到105度.
abs的熱變形溫度由83度提高到110度.
psf的熱變形溫度由174度提高到182度.
mppo的熱變形溫度由130度提高到155度.
三.塑料共混耐熱改性
塑料共混提高耐熱性即在低熱樹脂中混入高耐熱性樹脂從而提高其耐熱性. 這種方法雖然耐熱性提高幅度不如新增耐熱改性高,但其優點是在提高耐熱性同時基本不影響其原有其他效能.如:
abs/pc 熱變形溫度可由93度提高到125度
abs/psf(20%)熱變形溫度可達115度
hdpe/pc(20%) 維卡軟化點可由124度提高到146度.
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