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塑胶原料

塑胶原料

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塑胶原料

塑胶原料按照合成树脂的分子结构分主要有热塑性及热固性塑胶之分:对於热塑性塑胶指反复加热仍有可塑性的塑胶:主要有PE/PP/PVC/PS/ABS/PMMA/POM/PC/PA等常用原料。热固性塑胶主要指加热硬化的合成树脂制得的得塑胶,像一些酚醛塑胶及氨基塑胶。

塑胶原料一词的英文"plastic"原意为可任意捏成各种形状的材料或可塑材料。而在辞海中被定义为"以合成的或天然的高分子化合物为主要成分",可在一定条件下塑化成型,产品最后能保持形状不变的材料。

1、塑胶原料的主要成份是被称为树脂的高分子化合物基体。

2、塑胶原料:是由高分子合成树脂(聚合物)为主要成份渗入各种辅助料或某些具有特定用途的添加剂,在特定温度,压力下具有可塑性和流动性,可被模塑成一定形状,且在一定条件下保持形状不变的材料。

3、聚合物:指聚合过程所产生的纯材料或称聚合材料。无论天然树脂还是合成树脂均属高分子合聚物,简称高聚物。

4、塑胶对电、热、声具有良好的绝缘性:电绝缘性,耐电弧性,保温,隔声,吸音,吸振,消声性能卓越。

塑胶原材料大部是从一些油类中提炼出来的,最熟悉的部分PC料是从石油中提炼出来的,PC料在烧的时候有一股花果腐烂臭味,有炭头分子,;ABS是从煤炭中提炼出来的, ABS在烧完灭掉的时候会呈烟灰状,不起泡;POM是从天然气提炼出来的,POM在烧完的时候会有一股非常臭的瓦斯味,白色烟雾。

a. 塑胶原料受热膨胀,热胀系数比金属大很多;

b.一般塑胶原料的刚度比金属低一数量级;

c. 塑胶原料的力学性能在长时间受热下会明显下降;

d.一般塑胶原料在常温下和低于其屈服强度的应力下长期受力,会出现永久形变;

e. 塑胶原料对缺口损坏很敏感;

f. 塑胶原料的力学性能通常比金属低的多,但有的复合材料的比强度和比模量高于金属,如果制品设计合理,会更能发挥起优越性;

g.一般增强塑胶原材料力学性能是各项异性的;

h.有些塑胶原料会吸湿,并引起尺寸和性能变化;

i.有些塑料是可燃的;

j. 塑胶原料的疲劳数据目前还很少,需根据使用要求加以考虑。

聚合物 是由许多较小而结构简单的小分子(monomer),藉共价键来组合而成的。

(1)按受热冷却时树脂呈现的特性分类

一、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,一但结合成网状聚合体,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。

二、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。

按照应用范围分主要有通用塑胶如PE/PP/PVC/PS等,工程塑胶如ABS/POM/PC/PA等常用的几种。另外还有一些特殊塑胶如耐高温高湿及耐腐蚀及其他一些为专门用途而改性制得的塑胶。

(2)按塑料的用途分类

a.通用塑料这类塑料时一类用途十分广泛的塑料,它产量大,约占塑料总产量的四分之三,价格低,大量用来制作受力不大的日用品,如电视机外壳、电话机外壳、塑料盆、塑料桶等。与人们的关系十分密切,成为塑料工业的重要支柱。常用的通用塑料有PE、PVC、PS、PP、PF、UF、MF等。

b.工程塑料 通用塑料的价格虽低廉,但是它的力学性能,耐温、耐蚀性能均难以满足某些工程和设备中用作结构材料的需要,为此工程塑料应运而生,它机械强度高,刚性大,能取代某些钢铁或有色金属材料,可制造结构复杂的机械零件或工程受力件,很多使用效果还超过原来的材料,常用的工程塑料有PA、ABS、PSF、PTFE塑胶原料、POM塑胶原料、PC等。

c.特种塑胶原料 这类塑胶原料具有独特的功能,可用于一些特殊场合,如导磁塑料、离子体塑料、珠光塑料、光敏塑料、医用塑料等。

1. 塑胶原料大部分可循环使用,但由于翻用塑料(水口料)比一般原料要脆,所以只可混合新料(原料)一起使用,比例最大不可超过25%为合适,应以顾客要求标准为原则.各种类型的塑料料因所需的熔点不同,所受的注塑压力不同,生产中一定不可相混淆.

2. 由于塑料产品要与颜色配合,因此塑胶原材料可分为:抽粒料,色粉料,色种料,还有近期出现的加液体在塑胶原材料中着色.抽粒原料是已经把颜料混合进原料中,每一粒塑料料均已着色,所以形成产品颜色稳定均匀.色粉料及色种料是把色种或色粉混合原料使用,成本低,而且不用储存大量的有色原料.但是颜色不稳定,较难在生产中控制统一性。

降解塑料:PLA热固性塑料:EPPU电木粉 电玉粉

热塑弹性体:CPE POE PBE SBR SBS SEBS SIS TPE TPEE TPO TPR TPSIV TPU TPV TPX 硅胶

通用塑料:ABSABS高胶粉 ADPOLY AS(SAN) CA CAB EAA EVA GPPS HDPE HIPS LDPE LLDPE MBS MDPE MS MVLDPE(茂金属) PP PVC

工程塑料:ABS/PA ABS/PC ABS/PMMA AES APPEEL ASA ASA/PC CAP COC COP CPVC DAP EBA ECTFE EPDM ETFE EMA EPS EVOH EXACT FEP IXEF K(Q)胶隐藏 EFEP LCBR LCP M/PE/PP MABS MMBS PA/ABS PA/MXD6 PA1010 PA10T PA11 PA12 PA1212/PTFE PA12/PTFE PA46 PA4T PA6 PA6/66 PA610 PA610/PTFE PA612 PA612/F/PTFE PA66 PA66/CF PA66/C/PTFE PA66/F/PTFE PA66/PTFE PA6T PA9T PAE PAR PB-1 PBT PBT/ABS PBT/ASA PBT/F/PTFE PBT/PET PC XLPE PC/ABSPC/AES PC/C/PTFE PC/CF PC/HIPS PC/PBT PC/PET PC/PS PC/PTFE PC/TPFE PCT PCTA PCTA/PCTGPCTG PE/PTFE PEEK PEI PES PET PETG PA4T PE蜡 PFA PF PMMA POMPOM/PTFE POP PPA PPE PPE/PA PPO PPO/PA PP-R PPS PP-B PPSU PSM PSU PTFE PVDF SEPS SMMA SOE SPS SURLYN THV UCAR UHMWP

塑胶原料问世仅一百多年,但其发展得却非常的快,这是因为塑胶原料具有许多卓越而独特的性能所赋予的。塑胶原料的品种很多,其性能也有差异,这里主要介绍塑胶原料的一些共性。

a.良好的稳定性 一般塑胶原料在浓度、温度都不高的酸、碱、盐类介质中都有良好的防腐、耐蚀性能,少数塑胶原料还能耐强酸、强碱,号称"塑料王"的PTFE(聚四氟乙烯)塑胶原料甚至能经受有最强腐蚀能力的"王水"的腐蚀,塑料制品在自然界里很难自然降解,使得制品大受人们欢迎。

b.轻巧美观 一般塑胶原料的密度较小,约是铝材的二分之一,钢材的五分之一,有的塑胶原料,

PP塑胶原料比水还轻,因此其制品自然很轻巧,另外,多数塑料还有美观大方的外观,如光亮、透明等,更兼塑胶原料着色容易,可使制品具有各种绚丽多彩的颜色,使得制品大受人们欢迎。

c.电气绝缘性能好 大多数塑料具有优良的电绝缘性,这是因为高分子内部没有自由移动的电子和离子。所以不具备导电能力,但是由于添加剂的加入。使得塑胶原料的电绝缘性能产生了一些变化;大多数塑胶原料在低频、低压时绝缘性很好,少数塑胶原料即使在高频、高压下也有良好的绝缘性,因此,塑胶原料被广泛用于电子、电气、通讯、仪器等领域中。

e.力学性能好 塑胶原料的力学性能相对于金属要差些,但是塑料比金属要轻很多,因此按单位质量计算的强度(又称比强度)要接近或超过传统的金属材料,而某些塑胶原料,如玻璃钢的比强度比钢要高很多,因此,可以利用塑胶原料制作许多结构性构件。

f.阻隔性能好 塑料对气体和水蒸气有极好的阻隔性,因此,可以用塑料制品各种容器、制品和薄膜,可起到很好的防水、防潮作用。

g.良好的加工性 各种塑料制品都是由熔融塑料用成型机成型的,由于树脂的熔点都较低,易于熔融,将熔料注射入模具中,在很短时间内即可制成形状复杂,尺寸稳定、质量优良的塑料制品。

h.减摩、耐磨性能好 大多数塑胶原料具有优良的减摩、耐磨和自润滑性能,它们既可以在水、腐蚀介质中正常工作,也可在边界摩擦和干摩擦条件下有效地工作,比金属要低很多,只有金属要好得多,通常塑胶原料的摩擦系数,比金属要低得多,只有金属的几分之一到十几分之一,因此可用塑胶原料制作许多减摩和耐磨制品。

i.减震效果好 多数塑胶原料富有粘弹性,当它受到机械振动时,塑胶原料内部会产生粘弹内耗,将机械能转变为热能,从而削弱了震动,因此塑料可制作减震消声制品。

此外,塑胶原料还有绝热性、电镀性、焊接性等性能,有些塑胶原料还有良好的透光性,如PS和丙烯酸类塑胶原料,对太阳光的透过率可达92%-93%,超过无机玻璃的透过率。全面了解和掌握塑胶原料的各种性能,对从事塑胶原料制品生产的工程技术人员来讲是必要的。

1.机械原则

挤出的基本机理很简单--一个螺杆在筒体中转动并把塑料向前推动。螺杆实际上是一个斜面或者斜坡,缠绕在中心层上。其目的是增加压力以便克服较大的阻力。就一台挤出机而言,有3种阻力需要克服:固体颗粒(进料)对筒壁的摩擦力和螺杆转动前几圈时(进料区)它们之间的相互摩擦力;熔体在筒壁上的附着力;熔体被向前推动时其内部的物流阻力。

多数单螺杆是右旋螺纹,像木工和机器中使用的螺杆和螺栓。如果从后面看,它们是反向转动,因为它们要尽力向后旋出筒体。在一些双螺杆挤出机中,两个螺杆在两个筒体中反向转动并相互交叉,因此一个必须是右向的,另一个必须是左向的。在其它咬合双螺杆中,两个螺杆以相同的方向转动因而必须有相同的取向。然而,不管是哪种情况都有吸收向后力的止推轴承,牛顿的原理依然适用。

2.热原则

可挤出的塑料是热塑料--它们在加热时熔化并在冷却时再次凝固。熔化塑料的热量从何而来?进料预热和筒体/模具加热器可能起作用而且在启动时非常重要,但是,电机输入能量--电机克服粘稠熔体的阻力转动螺杆时生成于筒体内的摩擦热量--是所有塑料最重要的热源,小系统、低速螺杆、高熔体温度塑料和挤出涂层应用除外。

对于所有其他操作,认识到筒体加热器不是操作中的主要热源是很重要的,因而对挤出的作用比我们预计的可能要小(见第11条原则)。后筒体温度可能依然重要,因为它影响齿合或者进料中的固体物输送速度。模头和模具温度通常应该是想要的熔体温度或者接近于这一温度,除非它们用于某具体目的像上光、流体分配或者压力控制。

3.减速原则

在多数挤出机中,螺杆速度的变化通过调整电机速度实现。电机通常以大约1750rpm的全速转动,但是这对一个挤出机螺杆来说太快了。如果以如此快的速度转动,就会产生太多的摩擦热量而且塑料的滞留时间也太短而不能制备均匀的、很好搅拌的熔体。典型的减速比率在10:1到20:1之间。第一阶段既可以用齿轮也可以滑轮组,但是第二阶段都用齿轮而且螺杆定位在最后一个大齿轮中心。

有时减速率与任务匹配有误--会有太多的能量不能使用--而且有可能在电机和改变最大速度的第一个减速阶段之间增加一个滑轮组。这要么使螺杆速度增加到超过先前极限或者降低最大速度允许该系统以最大速度更大的百分比运行。这将增加可获得能量、减少安培数并避免电机问题。在两种情况中,根据材料和其冷却需要,输出可能会增加。

4.进料担当冷却剂

挤出是把电机的能量--有时是加热器的--传送到冷塑料上,从而把它从固体转换成熔体。输入进料比给料区中的筒体和螺杆表面温度低。螺杆根表面也被进料冷却并被塑料进料颗粒(及颗粒之间的空气)从筒壁上绝热。如果螺杆突然停止,进料也停止,并且因为热量从更热的前端向后移动,螺杆表面在进料区变得更热。这可能引起颗粒在根部的粘附或搭桥。

5.在进料区内,粘到筒体上滑到螺杆上

为了使一台单螺杆挤出机光滑筒体进料区的固体颗粒输送量到达最大,颗粒应该粘在筒体上并滑到螺杆上。如果颗粒粘在螺杆根部,没有什么东西能把它们拉下来;通道体积和固体的入口量就减少了。在根部粘附不好的另一个原因是塑料可能会在此处热炼并产生凝胶和类似污染颗粒,或者随输出速度的变化间歇粘附并中断。

多数塑料很自然地在根部滑动,因为它们进入时是冷的,而且摩擦力还没有把根部加热到和筒壁一样热。一些材料比另一些材料更可能粘附:高度塑化PVC,非晶体PET,和 某些最终使用中想要的有粘附特性的聚烯烃类共聚合物。

带槽筒体是一种特殊情况。槽在进料区,进料区与筒体其余部分是热绝缘的并是深度水冷的。螺纹把颗粒推入槽内并在一个相当短的距离内形成一个很高的压力。这增加了相同输出较低螺杆转速的咬合允量,从而前端产生的摩擦热量减少,熔体温度更低。这可能意味着冷却限制吹制膜生产线中更快的生产。槽特别适合于HDPE,它是除过氟化塑料之外最滑的普通塑料。

6.材料的花费最大

在某些情况下,材料成本可以占到产成本的80%--多于其他所有因素之和--除过少数质量和包装特别重要的产品比如医用导管。这个原则自然引出两个结论:加工商应该尽可能多地重复使用边角料和废品来代替原材料,并尽可能严格地遵守容差以免背离目标厚度及产品出现问题。

7.能源成本相对来说并不重要

尽管一个工厂的吸引力和真正问题和上升的能源成本在同一水平线上,运行一台挤出机所需的能源仍然是总生产成本中很少一部分。情况总是这样的因为材料成本非常高,挤出机是一个有效的系统,如果引入了过多能量那么塑料就会很快变得非常热以致于无法正常加工。

8.螺杆末端的压力很重要

这个压力反映螺杆下游所有物体的阻力:过滤网和污染扎碎机板、适配器输送管、固定搅拌器(如果有)以及模具自身。它不但依赖于这些组件的几何图形还依赖于系统中的温度,这反过来又影响树脂粘度和通过速度。它不依赖于螺杆设计,它影响温度、粘度和通过量时除外。就安全原因来说,测量温度是很重要的--如果它太高,模头和模具可能爆炸并伤害附近人员或机器。

在制造空心部件时,比如使用支架对核心定位的蜘蛛模具制造的管子,必须在模具内产生很高的压力来帮助分开的物流重新组合。否则,沿焊接线的产品可能较弱并且在使用时可能出现问题。

9.输出=最后一个螺纹的位移+/-压力物流和泄漏

最后一个螺纹的位移叫做正流,只依赖于螺杆的几何形状、螺杆速度和熔体密度。它由压力物流调节,实际上包括了减少输出量的阻力效果(由最高压力表示)和增加输出量的进料中的任何过咬合效果。螺纹上的泄漏可能是两个方向中的任意一个方向。

10.剪切率在粘度中起主要作用

所有普通塑料都有剪力下降特性,意思是在塑料运动得越来越快时粘度变低。一些塑料的这个效果表示得特别明显。例如一些PVC在推力增加一倍时流速会增加10倍或更多。熔体系数是粘度的一个常用的测量方法但却是颠倒的(比如是流量/推力而不是推力/流量)。可惜,其测量是在剪切率在10s-1或更小时而且在熔体流速很快的挤出机中可能不是一个真实的测量值。 电机与筒体对立,筒体与电机对立:为什么筒体的控制效果并非总是和期望的一样,特别是在测量区内?如果对筒体加热,筒壁处的材料层粘度变小,电机在这个更加光滑的筒体内运行需要的能量更少。电机电流(安培数)下降。相反地,如果筒体冷却,筒壁处的熔体粘度增大,电机必须更加用力地转动,安培数增加。

1 注射压力太小

2 注射速度太慢

3 模腔排气不良

4 入水口堵塞

5 注射时间太短

6 射咀漏胶

1 注射压力太大

2 模具锁模不严密,锁模力度太小

3 模具结合密封不严,模具上有杂物或模板变形

4 模具结合位缺损

1 塑胶原料有分解

2 成形温度太低

3 熔接不良

4 塑胶原料混有杂质

5 包围嵌件的塑料厚度不够

6 模具温度太低

7 入水口位置设计不合理

8 塑胶原料潮湿

1 温度太低

2 料温太低

3 模腔排气不良

1 塑胶原料有水分及挥发物

2 烘料温度太低

3 入水口尺寸太大

1 塑胶原料有分解

2 塑胶原料碎屑卡入柱塞和料筒间

3 塑胶原料受到污染或带进杂质

4 塑胶原料颗粒不均匀

5 模腔排气不良

1 模具温度太高、冷却时间不够

2 制品壁厚厚薄悬殊

3 顶针推出位不当,制品受力不均匀

4 模腔不光滑,脱模不顺畅,摩擦力太

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