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實驗室系列教材-----
塑 膠 基 礎 知 識
一.華氏、攝氏、開爾文換算方法.
二.塑膠基本概念.
三.塑膠基本性能.
四.塑膠來源.
五.塑膠射出技術參數.
六.塑膠成品不良現象與處理對策.
七.一般塑膠之特性.
一. 溫度換算:
F=(℃×1.8)+32 ℃=(F－32)÷1.8 K=℃＋273.15
二. 基本概念:
2.1.塑膠: 是由石油分子中提煉出的高分子有機化合物為主體,最終狀態為固 體,加熱後可流動,自由成形的材料.
2.2.冷模生產:模溫在50℃以下,成品拿出前收縮率小,但經48小時後,收縮率大.
2.3.熱模生產:模溫在60℃以上,成品拿出前收縮率大,但經48小時後,收縮率小.
2.4.內應力: 一般塑膠射出後,成品內部壓力為250㎏/㎝2 ~ 300㎏/㎝2,若調整不當,壓力超過300㎏/㎝2,經過一段進間後,內壓力釋放出來,成品就會變彎曲,甚至有破裂現象.
2.5.熱塑性塑膠: 可以通過加熱使之變軟,冷卻後又變硬,再加熱又可變軟,能夠反復自由成形的塑膠.
2.6.熱固性塑膠: 通過加熱使之變軟,冷卻後變硬,再通過加熱或其它方法很難再熔或不熔的一組塑膠材料.
2.7.聚合物改性可以分為分子內改性和分子間改性.
2.7.1分子內改性:在低溫下所有聚合物的分子網都是緊密地凝結著,這些聚合物堅硬,當溫度升高時,分子作布朗運動,鄰近分子間的結合變得松散,聚合物不易破碎,當溫度升高到特定階段(玻璃溫度),分子間的鏈接消失,此溫度內,沒有緊密的化學交聯,不僅不堅硬,而且熱擴散和比熱也迅速改變.(一般分子結構可以分為線型長鏈、支鏈及三維交聯三種)
2.7.2.分子間改性:大小不同的兩個或更多的聚合物在特定溫度和反應下,化合成特定產品,當反應開始時,不飽和雙鏈被打開,從而形成長鏈分子,引發後反應不斷增長,直到大分子鏈的增長被終止.
三. 塑膠性能:
3.1.有一定寬度的強度和剛度範圍.
3.2.密度較低(0.8 ~ 2.28g/cm3)
3.3.耐腐蝕性高.
3.4.熱導電率低.
3.5.所有的有機材料是可燃的.
3.6.不經過化學分解,任何一種聚合物不能揮發,鏈愈長,長鏈或支鏈分子聚合物其熔化物和溶液愈粘.
3.7.符合特種電工、熱機械性能標準.
四.塑膠的來源:
4.1. 從自然物中得到.
4.2.人工合成.
五.射出技術參數:
5.1.溫度:
溫度主要包括原料加溫預熱溫度,原料熔融溫度和模具溫度.
壓力:主要包括關模壓力、開模壓力、射出壓力、頂出壓力和背壓壓力.
時間:包括原料射出時間、滯留時間及冷卻時間.
速度:包括射出速度、開模速度、頂出速度、關模速度及螺桿速度.
5.2.射出參數與不良現象:
射 出 參 數 不 良 現 象
原料溫度過低 a.原料熔化不均. b.短射. ｃ.成品內應力小.
原料溫度過高 a.易造成毛邊. b.易縮水. c.產品易變質,燒焦.
模具溫度過低 a.成品易短射. b.表面粗糙. c.內應力高. d.粘模.
模具溫度過高 a.成品變形. b.縮水. c.表面光澤. d.成形周期長.
關模壓力過低 a.成品易于關模線溢出.
關模壓力過高 a.消電. b.機械易損耗.
射出速度過低 a.短射. b.縮水.
射出速度過高 a.毛邊大. b.焦班. c.內應力強. d.粘模. e.模具易損耗.
螺桿轉速過慢 a.原料熔化不均. b.成形周期長.
螺桿轉帶過快 a.原料過熱. b.料斗處結塊.
六.成品不良現象及處理對策:
不 良 現 象 不 良 原 因 及 改 善 對 策
6.1.填充不足 a.成品容積過大,超出射出機能力. b.空射.
c.射嘴孔徑小. d.溫度低,填充慢,易過早固化.
e.供給量過多,造成缸內之壓力損失. f.射出壓力不足.
g.模穴調整不當.
6.2.毛邊 a. 鎖模壓力不足,模具面過大,低于射出壓力.
b. 模具磨耗,分離線偏移. c.模具變形.
d.異物進入模面,造成接合面之空隙.
e.料溫過高. f.供給量太多,原料過剩射出.
6.3.流紋 a. 射嘴小,原料溫度差異造成.
b. 射速太慢,填充中降溫發生差異.
6.4.脆弱 a. 為加速成形周期而增加溫度,接觸加熱筒內壁部分過熱,聚合物分解,降低材質強度.
b. 要求強度的部分有明顯的接合線.
c. 回收料使用過多,粘度降低,物性變差,降低聚合物的機械強度.
d. 成形品肉過簿. e.材質本身特性.
6.5.黑條紋 a. 原料添加劑潤滑劑不足,嚴重時發生磨擦生熱,且因空氣太多,造成排氯不足,氣體燃燒造成.
b. 加熱缸頭磨損,聚合物分熱而產生.
c. 溫度調整不正確.
6.6.表面模糊 a. 潤滑劑過多.
b.模具冷卻水不均勻.
七.一般塑膠之特性:
名 稱 特 性
PE(聚㆚烯) a.密度有高中低之分. b.流動性好.
c.熱守定性良好. d.耐藥品性、耐電性良好.
PS(HIPS、聚苯㆚烯) a.無毒、無味、耐壓500-700V,屬硬質料.
b.為吸濕性最小的樹脂之一.
c.成品尺寸守定性良好. d.易脆性.
ABS(苯㆚烯系列的一種) a. 原料由苯㆚烯、丙㆚烯、丁二烯三種組成,原料中含有橡膠成分.
b. 耐動擊強. c.流動性好. d.有毒性、有氣味.
e.成形表面光澤,適用鍍金方面. f.著色性有限.
PMMA(亞克力樹脂) a.分為耐熱型、一般用及高流動三種類型.
b.原料強韌而堅硬,表面光澤良好,耐氣候性顯著.
c.機械加工性良好,對人體無毒,可用染料自由著色.
d.原料帶有靜電易吸引灰塵,不宜曝露,粘度比ABS差.
PVC(聚氯㆚烯) a.耐壓極高,耐水性好. b.耐熱性弱,在70℃附近會軟化.
c.在170℃ 30分鐘或200℃ 10分鐘的料管中停留,原料就會變色.
d.若加守定劑加熱混練而成,在常溫成為硬質品,若混加可塑劑則成 形品就較軟.
PC(聚碳酸脂) a.高粘度,其粘度對溫度的依存性很大,對壓力依存性小,故為了得到高流動性可增高原料溫度.
b.成形收縮率小.
c.原料在劣化時為熱分解與水分解,熱分解從330℃-340℃開始,水分解影響機械性質,故須徹底干燥原料.
AS(苯㆚烯系列的一種) a. 抗拉強度、彎曲強度、耐動擊性高于一般聚苯㆚烯.
b. 耐油性極佳.
c. 流動性不如PS,有時不能用一般PS模具成形.
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