1、 常用塑料材料及基本性能常用塑料材料及基本性能docin/sundae_mengdocin/sundae_meng内容大纲内容大纲docin/sundae_meng1.1.高高分子发展史分子发展史 天然高分子材料天然高分子材料 天然橡胶天然橡胶,木材等木材等 合成高分子材料合成高分子材料 ABS PC PA66ABS PC PA66docin/sundae_meng2.2.高高分子分子结构分子分子结构 高分子组成单元高分子组成单元 -单体单体 高分子组成单元高分子组成单元 -单体单体 CHHCHH乙烯乙烯(单体)CHHCHHn高分子树脂高分子树脂CHHCHHdocin/sundae_meng
2、分子结构分子结构HDPEPSLDPE接枝高分子接枝高分子docin/sundae_meng 长链大分子结构长链大分子结构 无定型无定型 结晶性结晶性docin/sundae_meng 3 3.材料分类材料分类材料材料 塑料塑料 (高分子高分子)热固性热固性 热塑性热塑性工程工程通用通用无定型无定型结晶性结晶性无定型无定型结晶性结晶性PCMPPOPEIPPSPBTPETPOMPAPMMAPSPVCABSPEPPdocin/sundae_meng 优点 缺点结晶性 耐化学药品性 结晶收缩翘曲 耐热性 吸水性 流动性 耐冲击性非结晶性 耐冲击性 耐化学药品性 大多数具透明性 耐热性 尺寸安定 流动性
3、docin/sundae_mengdocin/sundae_mengdocin/sundae_meng docin/sundae_meng透明材料透明材料docin/sundae_mengABS树脂为丙烯睛.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,具有优异的综合性能.l 结构:-A-A-B-B-B-S-S-S-A-代表丙烯睛 刚性.硬度.耐油性.着色性.B-代表丁二烯 韧性.耐低温性,电镀性 S-代表苯乙烯 刚性.硬度.光泽性及良好的加工流动性docin/sundae_mengl docin/sundae_meng应用:计算机外壳:消费性电子:显示器塑件壳机箱外壳打印机外壳docin/sundae_meng
4、PC/ABS PC/ABS 工程塑料工程塑料 docin/sundae_meng 优良的成形加工性 优于 ABS：耐热性、耐冲击性、尺寸安定性 优于 PC：流动性、耐寒性、降低成本 低温(-350C)至室温保有极佳之物性 随 PC 含量不同，可弹性调整不同耐热性及耐冲击性 耐 UV、荧光、长时间色泽保持性优 耐磨性 环保性docin/sundae_mengOOCOCCHCH33ndocin/sundae_meng 耐冲击性极佳 透光率高(88%)成品收缩率低，尺寸安定性高 易生残留应力 高吸湿性，低流动 耐磨耗性差docin/sundae_meng计算机外壳:光盘片:透明PC冰色PCdocin
5、/sundae_meng手机镜片光学器皿docin/sundae_meng docin/sundae_mengdocin/sundae_meng环保因素(Environment protection concern):非卤素系耐燃剂 (Non-Halogen Flame Retardants)环保团体的要求 (Requests by Environmentalist)安规考虑(UL Safety concern)客户指定 (Designated by customers)产品设计(Product design)机械强度(mechanical strength)塑料性能(Properties o
6、f materials):刚性(Flexure Strength)耐冲击性(Toughness)抗紫外线性(耐变色性)(Weatherability)塑料成本考虑(material costs)docin/sundae_meng docin/sundae_meng黑点可能产生原因黑点可能产生原因(II)docin/sundae_meng docin/sundae_meng 原料本身及带黑点，且此黑点之比 例，超过客户入料检验之容许范围或 成品之允收标准。原料本身耐热性不足，倒置在料管 中，无法承受射出时之实际作业温度，原料（防火剂、耐燃剂）受热裂解。docin/sundae_mengdocin
7、/sundae_meng工程用途的塑料，能适用于结构及机器零件。工程用途的塑料，能适用于结构及机器零件。工程塑料就是能替代金属的塑料材料。工程塑料就是能替代金属的塑料材料。工程塑料的优点，如加工性、质轻、绝缘、防锈及耐化学工程塑料的优点，如加工性、质轻、绝缘、防锈及耐化学性等，都是金属所不及的。性等，都是金属所不及的。一般而言，一般工程塑料耐温大于一般而言，一般工程塑料耐温大于100100 ，高性能，高性能工程塑料耐温大于工程塑料耐温大于150150。docin/sundae_mengdocin/sundae_meng优点优点缺点缺点结晶性结晶性耐化学药品性结晶收缩翘曲耐热性吸水性流动性耐冲击
8、性非结晶性非结晶性耐冲击性耐化学药品性大多数具透明性耐热性尺寸安定流动性docin/sundae_meng性能对比性能对比docin/sundae_meng docin/sundae_meng英文缩写英文缩写 中文学名中文学名 商品名商品名 化学结构化学结构 PA46PA46聚丁二胺对苯二甲酸Stanylm m-PA6T-PA6T聚己二胺对苯二甲酸Arlen HTN ,etcPA9TPA9T聚壬二胺对苯二甲酸PA9TPPSPPS聚硫化苯RYTON Fortron,etcSPSSPS对位聚苯乙烯QuestraXarec ,etc(1(1).).结晶性结晶性 (2).2).非非结晶性结晶性 doc
9、in/sundae_meng英文缩写英文缩写 中文学名中文学名 商品名商品名 化学结构化学结构 PEIPEI聚醚酰亚胺UltemPESPES聚醚石风RadelUltrasonGrafone,etc(3(3).).性能对比性能对比docin/sundae_meng docin/sundae_meng 在操作及制程温度期间的热安定性在操作及制程温度期间的热安定性 材料的抗化学性材料的抗化学性 结构设计结构设计 抗张应力应变抗张应力应变 韧性韧性 成形性成形性 填充物及添加剂填充物及添加剂 燃烧性燃烧性 变形变形docin/sundae_meng(1).(1).热要求热要求 1)1)热变形温度热变形
10、温度(HDTHDT)-)-评估其短程热能力评估其短程热能力 2)2)连续使用温度等级连续使用温度等级-评估其长期热功能评估其长期热功能 3)3)材料本身的热膨胀系数材料本身的热膨胀系数(CTECTE)-)-与与印刷电路板印刷电路板的热膨胀系数相的热膨胀系数相 近而搭配，热膨胀速率不同则会引起翘曲近而搭配，热膨胀速率不同则会引起翘曲,并且损坏焊接点并且损坏焊接点.4)4)熔点熔点(TmTm)及玻璃转移温度及玻璃转移温度(TgTg)-)-高分子从玻璃态转变成橡胶高分子从玻璃态转变成橡胶 态的温度态的温度,温度高于其点温度高于其点,尺寸安定及性质的安定性将降低尺寸安定及性质的安定性将降低,也有可能造
11、成分子的崩溃也有可能造成分子的崩溃,此全归于成形应力的释放而造成此全归于成形应力的释放而造成 高分子不可逆的膨胀高分子不可逆的膨胀.docin/sundae_meng(2).(2).抗化学性抗化学性 连接器连接器 HousingHousing的要求是能够在宽广的化学环境中的要求是能够在宽广的化学环境中,依然能依然能 发挥其功能发挥其功能.他们必须能承受清洗剂、焊锡助剂及二次加工他们必须能承受清洗剂、焊锡助剂及二次加工 的清洗溶剂之侵蚀的清洗溶剂之侵蚀.(3).(3).抗潜变抗潜变 Housing Housing 材料在受荷重下的抗潜变能力来自端子在材料在受荷重下的抗潜变能力来自端子在Housi
12、ng Housing 内之预先荷重力内之预先荷重力,也会影响到连接器长期的可靠度也会影响到连接器长期的可靠度,一般而一般而 言言,有较高热变形温度或弹性模数的高分子有较低的潜变有较高热变形温度或弹性模数的高分子有较低的潜变.docin/sundae_meng(4).(4).结构分析结构分析 *端子保持力端子保持力 *流道平衡流道平衡(5).(5).抗张应力应变抗张应力应变 提供材料在受负荷下响应的讯息提供材料在受负荷下响应的讯息,并且作为桡曲计算程应力的并且作为桡曲计算程应力的 基础基础,为了使连接器塑料之设计的结构分析能有效执行为了使连接器塑料之设计的结构分析能有效执行,设计者设计者 必须有
13、在特定操作温度下的应力应变曲线必须有在特定操作温度下的应力应变曲线,并且精确的以内插并且精确的以内插 或外插模拟在实际操作条件下之材料行为或外插模拟在实际操作条件下之材料行为.docin/sundae_meng(6).(6).韧性韧性 *无缺口之冲击强度所显现的是树酯的韧性无缺口之冲击强度所显现的是树酯的韧性,韧性对于连接器韧性对于连接器 之所以重要之所以重要,在于使用中能顺应弯曲伸缩在于使用中能顺应弯曲伸缩,特别是薄壁的地方特别是薄壁的地方 及扣环及扣环.(7).(7).模收缩模收缩 *当融熔塑料在模子中冷却其收缩的现象称之模收缩当融熔塑料在模子中冷却其收缩的现象称之模收缩.*收缩作用变数有
14、材料模温、成形压力、射出速率、融熔温收缩作用变数有材料模温、成形压力、射出速率、融熔温 度、流动方向度、流动方向.docin/sundae_meng(8).(8).成形性成形性 *影响成形性因素影响成形性因素 1 1)流动难易流动难易 2 2)成形收缩程度及预测成形收缩程度及预测 3 3)翘曲的倾向翘曲的倾向 4 4)制程中热劣化的敏感性制程中热劣化的敏感性 5)5)材料回收使用的能力材料回收使用的能力(9).(9).翘曲翘曲 *翘曲乃不同收缩的结果翘曲乃不同收缩的结果,其发生是在成形制程中内应力的释其发生是在成形制程中内应力的释 放所导致放所导致,不均衡的冷却速率造成不均衡的收缩不均衡的冷却
15、速率造成不均衡的收缩,有着复杂有着复杂 模仁或尖角行为特色的设计模仁或尖角行为特色的设计,因有助于持热而允许塑料在此因有助于持热而允许塑料在此 区域有较慢而完整之结晶区域有较慢而完整之结晶,造成局部收缩的增加造成局部收缩的增加.另一原因是另一原因是 玻纤补强材之异向性导致微差收缩所造成玻纤补强材之异向性导致微差收缩所造成(大多以大多以 END GATEEND GATE DESIGN)DESIGN).docin/sundae_meng(10).(10).添加物添加物 *添加物或组成的变化造成材料特性改变，例如玻纤加入其中添加物或组成的变化造成材料特性改变，例如玻纤加入其中,抗抗 张强度、比重及使
16、用温度范围将增加张强度、比重及使用温度范围将增加,然而延伸率、热膨胀系数然而延伸率、热膨胀系数 及收缩将减少及收缩将减少.(11).(11).燃烧性燃烧性 *在实际燃烧条件下在实际燃烧条件下,产品之燃烧特性的取决评估预测或描述产品之燃烧特性的取决评估预测或描述,这些测试并非准确并且不可信任这些测试并非准确并且不可信任,燃烧性要视零件大小着火燃烧性要视零件大小着火 难易、燃烧蔓延速度及产品的氧化程度而定难易、燃烧蔓延速度及产品的氧化程度而定.docin/sundae_meng NOKIA 7PIN PLUG KITCustomer:广宇广宇 I/O 18POS PLUGCustomer:华冠华冠
17、(1).QS Plug系列系列:docin/sundae_meng I/O 18 PIN C0NNCustomer:华冠华冠15 POS PLUGCustomer:MOTOROLAI/O 17 PIN CONNCustomer:ACERI/O 2PIN CONN.Customer:SONY(2).QS Recep系列系列:I/O 18 PIN C0NNCustomer:华冠华冠15 POS PLUGCustomer:MOTOROLA I/O 10PIN CONNCustomer:MOTOROLAI/O 17 PIN CONNCustomer:ACERI/O 2PIN CONN.Customer
18、:SONY I/O 15PIN CONNCustomer:MOTOROLAdocin/sundae_meng(四四)塑发室功能简介塑发室功能简介docin/sundae_meng(Polymer Technology Application Center)docin/sundae_mengdocin/sundae_meng 新试料检验评估新试料检验评估 材料标准之建立及塑料厂之认可材料标准之建立及塑料厂之认可 工程塑料进料检验工程塑料进料检验(IQC)各塑料厂质量鉴定各塑料厂质量鉴定docin/sundae_meng 塑料问题咨询塑料问题咨询 最佳干燥温度时间最佳干燥温度时间,合理模温合理模温
19、,最佳冷却时间等最佳冷却时间等 客户段制程建议与改善客户段制程建议与改善 SMTSMT温度温度,后处理温度后处理温度 成形品及生产制程问题解决成形品及生产制程问题解决 应力开裂应力开裂,烤漆变形等烤漆变形等 教育训练教育训练docin/sundae_meng docin/sundae_meng docin/sundae_meng 功能功能 测试产品比重及重量 阿基米得浮力原理阿基米得浮力原理 浮力排开同体积之液体 空气中的重液体中的重 比重空气中的重排开同体积 之水重 比重与价格比重与价格 产品按体积计价,原料以重量计价基本性质基本性质(2)高温炉高温炉 docin/sundae_meng 功
20、功 能能:测试塑料材料残留的灰份(800,4hr)预先检查成型品在SMT制程是否起水泡(250,5min)工程塑料内之基本成分工程塑料内之基本成分:基材：树脂本身 物性补强填充物：玻璃纤维、碳纤维、矿物质等。界面活性剂或相容剂：表面处理改质剂。难燃剂：卤素及非卤素（磷酸脂）防火剂。其它基本性质基本性质(3)卡氏滴定法水分测试卡氏滴定法水分测试仪仪 docin/sundae_meng 功能功能 测试塑料粒子或成形品中微量水分含量 用途用途 工程塑料预干燥条件设定 提供成型现场塑料粒含水量数据 评估干燥设备基本性质基本性质(4)真空烘箱真空烘箱 docin/sundae_meng 功能功能 真空加
21、热干燥 恒温控制 用途用途 工程塑料粒加工 前干燥 非移形测试 docin/sundae_meng 功能功能 读取成品色彩学数据 明暗度 E,CIE L,a,b值 用途用途 计算机外壳烤漆和塑料外壳色彩品管检验 产品外观色彩以计算机配色与对色 docin/sundae_meng docin/sundae_meng 功能功能 针对塑料件外观检验规 范,检验原料不纯杂质 用途用途 检验原料中不纯 物含量及大小 docin/sundae_meng docin/sundae_meng docin/sundae_meng 功能功能 抗拉强度 伸长率 抗折强度 抗折模数用途用途 评估塑料机械性质是否 符合
22、产品设计强度需求 进料质量控制 docin/sundae_meng 功能功能 测试塑料材料之 耐冲击强度 用途用途 产品外观设计考虑 装配力量参考 进料质量控制 docin/sundae_meng 功能功能 1)熔融温度 2)冷结晶温度 3)结晶焓 4)玻璃转化温度 5)比热 6)(熔融)结晶温度用途用途 作为材料选择时参考 成品结晶度分析 分析竞争对手使用材质 模流分析所需参数 docin/sundae_meng 功能功能 热裂解温度 裂解速度 灰份 用途用途 材料热裂解温度测定 确认材料规格 作为成形加工参考 填充物含量比例 docin/sundae_meng 功能功能 l 测试塑料在0.45Mpa或1.80Mpa负 荷下之热变 形温度 l 测试塑料的Vicat软化点温度用途用途 l 评估工程塑料对SMT制程高温的承受能力 l 评估塑料对使用环境变异的适应力 docin/sundae_meng 功能功能:测试塑料流动性及粘度用途用途:塑料原料在不同温度及剪 切速率下粘度特性.提供材料最佳成型条件及 对制程异常现象进行分析 docin/sundae_meng Thanks
