1、 第第 天然高分子材料天然高分子材料 天然橡膠天然橡膠,木材等木材等 合成高分子材料合成高分子材料 ABS PC PA66ABS PC PA66 高分子組成單元高分子組成單元-單體單體 CHHCHH乙烯乙烯(单体)CHHCHHCHHCHHn高分子樹脂高分子樹脂 分子結構分子結構 分子結構分子結構HDPELDPE线性高分子线性高分子接枝高分子接枝高分子 長鏈大分子結構長鏈大分子結構 无定型无定型 结晶性结晶性 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PCMPPOPEIABSPPSPBTPETPOMPAPMMAP
2、SPVCPEPP 工程塑膠特性工程塑膠特性 優點 缺點結晶性 耐化學藥品性 結晶收縮翹曲 耐熱性 吸水性 流動性 耐衝擊性非結晶性 耐衝擊性 耐化學藥品性 大多數具透明性 耐熱性 尺寸安定 流動性常用朮語常用朮語1.線性非晶態高聚物的溫度-形變曲線圖1.線性非晶態高聚物的溫度-形變曲線圖形變(1)(2)(1).線性非晶態高聚物的溫度-形變曲線圖形變(1)(2)(3)(4)(1)玻璃態(2)皮革態(3)高彈態(4)流動態 (5)裂解狀態溫度(5)TbTgTfTd三個相態與兩個過渡態 (1)玻璃態:變形小,類似于剛硬玻璃體 (2)皮革態:玻璃態與高彈態之間的轉變區間 (3)高彈態:高聚物顯示柔軟而
3、具有彈性的固體 (4)流動態:高彈態與粘流態之間的轉變區間 (5)粘流態:高聚物像粘性液體發生粘性流動四個特征溫度 (1)Td(脆化溫度):原料由韌性轉化為脆性之溫度 (2)Tg(玻璃化溫度):由玻璃態向高彈態之轉變溫度 (3)Tf(流動溫度):原料由高粘態向粘流態之轉變溫度 (4)Td(裂解溫度):原料開始裂解之溫度(2).圖型及朮語解釋圖型及朮語解釋 HIPS 耐特 DOW PVC GEON ABS GE BAYER PC/ABS GE BAYER PC GE DOW PMMA PLEXGLAS 穿透率 PC 88%PMMA 92%ABS 89%PS 91%COC 91%ABS樹脂為丙烯睛
4、.丁二烯.苯乙烯三元共聚物,具有優異的綜合性能.結構:-A-A-B-B-B-S-S-S-A-代表丙烯睛 剛性.硬度.耐油性.著色性.電鍍性 B-代表丁二烯 韌性.耐低溫性 S-代表苯乙烯 剛性.硬度.光澤性及良好的加工流動性 綜合性能:力學性能:綜合性能較優,優于HIPS,低于PC/ABS HDT:85-110OC (1.81MPa)模 收 縮:0.5-0.8%耐候性 :較差,對紫外線較敏感 電鍍性 :電鍍性好,且具有專用電鍍級聚碳酸酯(PC)與ABS的合金材料 具備PC耐衝擊性和優良的耐候性及ABS的高流動性 GE 與 BAYER 為世界上兩大供應廠商 非鹵素型耐燃劑之環保材料應用範圍 電腦
5、外殼,電腦零件,汽車內外部件,通訊器材 優良的成形加工性優於 ABS：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性優於 PC：流動性、耐寒性、降低成本低溫(-350C)至室溫保有極佳之物性隨 PC 含量不同，可彈性調整不同耐熱性及耐衝擊性耐 UV、螢光、長時間色澤保持性優耐磨性環保性PC 聚碳酸酯(非結晶聚酯)Polycarbonate GE、DOW、BAYER、帝人、出光OOCOCCHCH33n耐衝擊性極佳透光率高(88%)成品收縮率低，尺寸安定性高易生殘留應力高吸溼性，低流動耐磨耗性差特性:折射較小 1.49 透光率 92%硬 度 遠大于PC應用:燈具,照明器材,儀表盤 光學玻璃,鏡 片手機鏡片光學器皿機
6、械力學要求 力學強度:HIPSABSPC/ABSPC 沖擊強度:HIPSABSPC/ABSPC 注意事項:卡鉤 螺柱 熱熔柱等 耐熱性 HDT:HIPSABSPC/ABSPC 注意要點:烤漆 環境溫度高低性 機械力學要求 力學強度:HIPSABSPC/ABSPC 沖擊強度:HIPSABSPC/ABSPC 注意事項:卡鉤 螺柱 熱熔柱等 耐熱性 HDT:HIPSABSPC/ABSPC 注意要點:烤漆 環境溫度高低性 耐 化 學 試 劑 耐 溶 劑 性 溶 劑:酒精 丙酮 天那水 注意事項:烤漆,電鍍(開裂)耐燃等級 UL94:尺寸 及 HB V-2 V-1 V0 注意要點:產品最薄外厚度及耐燃要
7、求 環保因素(Environment protection concern):非鹵素系耐燃劑 (Non-Halogen Flame Retardants)環保團體的要求 (Requests by Environmentalist)安規考量(UL Safety concern)客戶指定 (Designated by customers)產品設計(Product design)機械強度(mechanical strength)塑料性能(Properties of materials):剛性(Flexure Strength)耐衝擊性(Toughness)抗紫外線性(耐變色性)(Weatherabi
8、lity)塑料成本考量(material costs)一一.*工程用途的塑膠，能適用於結構及機器零件。工程用途的塑膠，能適用於結構及機器零件。*工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。工程塑膠就是能替代金屬的塑膠材料。*工程塑膠的優點，如加工性、質輕、絕緣、防銹及工程塑膠的優點，如加工性、質輕、絕緣、防銹及 耐化學性等，都是金屬所不及的。耐化學性等，都是金屬所不及的。*一般而言，一般工程塑膠一般而言，一般工程塑膠CUTCUT大於大於100100 ，高性能，高性能 工程塑膠工程塑膠CUTCUT大於大於150150。流動性尺寸安定耐熱性大多數具透明性耐化學藥品性耐衝擊性非結晶性非結晶性耐衝擊性流動性吸水
9、性耐熱性結晶收縮翹曲耐化學藥品性結晶性結晶性缺點缺點優點優點 Duracon Delren ,etc聚縮醛POMPOMUltradur Crastin,etc對苯二甲酸丁二酯PBTPBT尼隆66聚己二胺己二酸PA66PA66尼隆6聚己內醯胺PA6PA6化學結構化學結構 商品名商品名 中文學名中文學名 英文縮寫英文縮寫 nNH(CH2)5COnNH(CH2)6NHCO(CH2)4COCOCOO(CH2)4OnCH2On1.1.結晶性結晶性 2.2.非非結晶性結晶性 Noryl,etc變性聚苯醚m m-PPO-PPOCalibre Lexan ,etc聚碳酸酯PCPC化學結構化學結構 商品名商品名
10、 中文學名中文學名 英文縮寫英文縮寫 OCOOnOn 3.3.性能對比性能對比 Stanyl聚丁二胺對苯二甲酸PA46PA46QuestraXarec ,etc對位聚苯乙烯SPSSPSRYTON Fortron,etc聚硫化苯PPSPPSPA9T聚壬二胺對苯二甲酸PA9TPA9TArlen HTN ,etc聚己二胺對苯二甲酸m m-PA6T-PA6T化學結構化學結構 商品名商品名 中文學名中文學名 英文縮寫英文縮寫 nNH(CH2)6 NHCOCONHCOCO(CH2)9NHn1.1.結晶性結晶性 nSnNH(CH2)4NHCO(CH2)4COn 2.2.非非結晶性結晶性 RadelUltra
11、sonGrafone,etc聚醚石風PESPESUltem聚醚醯亞胺PEIPEI化學結構化學結構 商品名商品名 中文學名中文學名 英文縮寫英文縮寫 OOOONOONOnOSO 2n 3.3.性能對比性能對比 PA-46如果要應用於SMT連接器上，必須降低其吸水性，以解決其 尺寸安定及起泡等問題。-電機電子零件(SMT零件及連接器等)-汽車引擎蓋下面的各種零件(軸承、開關及連接器等)Tm 290 Tg 78 HDT115(pure),250(GF 30)結晶度高 耐高溫性 抗蠕變性 耐化學品性 高韌性 高吸水性，吸濕後 的抗溫性不足 吸水後及過IR熔焊 後尺寸安定性不佳 DSM DSM PA-4
12、6NHCH NHCOCHCO2 42 4n PA-6T的組成多元化,可依市場需求而調整其特性,如價格可再降低,將可取代PA66大部份市場.-電機電子零件(SMT零件及連接器等)-汽車引擎蓋下面的各種零件(軸承、開關及連接器等)Tm 310Tg 85HDT135(pure),290(GF 30)耐高溫性 高強度 抗蠕變性 耐化學品性 低吸水性 尺寸安定性 不易出毛邊 Mitsui Chemicals Amoco BASF Du Pont PA-6T NHCH NHCOCOn2 6 應用於SMT的連接器需有較高的韌性,PA-9T的韌性需再提昇,目前僅為試產階段,未來發展性不明.雖然PA-9T的吸水
13、率只有ARLEN的一半,耐迴焊的溫度只和C430N相同,但E430N的 耐迴焊溫度仍比PA-9T高約10.-電機電子零件(SMT零件及連接 器等)-汽車零件(軸承、開關及連接器 等)Tm 308 Tg 125 HDT145(pure),280(GF 30)耐高溫性 抗蠕變性 耐化學品性 低吸水性 尺寸安定性 較脆,韌性較差 Kuraray Kuraray PA-9T NHCH NHCOCOm2 9 應用於SMT連接器上,交連型PPS的韌性及流動性皆有待提昇,毛邊生成的防止亦有待加強.-電機電子零件(SMT 零件及連接器等)-汽車零件-高精密度的機械 Tm 280 Tg 90 HDT140(pu
14、re),268(GF 30)耐高溫性 易生毛邊 高剛性 流動性差 抗蠕變性 較低韌性 耐化學品性 低吸水性 尺寸安定性Phillips Toray Tohpren TOYOBO 黏度流動性 PPS(交連型交連型)O2 應用於SMT連接器上,線型PPS必須加強它的流動性及減少毛邊.-汽車零件-高精密度的機械 -耐溫器具-家用器具 Tm280 Tg 90 HDT140(pure),262(GF 30)耐高溫性 易生毛邊 高剛性 流動性差 抗蠕變性 耐化學品性 低吸水性 尺寸安定性 較高韌性 Toray Polyplastics PPS(線型線型)Sn LCP的熔合強度有待加強,且單價需降低.在應用
15、上,必須注意其異 向性所產生的結構脆弱.-高精密度機械(照相機、CD、汽 車零件)-耐熱器材(爐具的各種零件)-電機電子零件(SMT連接器零 件及插座等)耐高溫性 高剛性及高強度 高流動性 低燃性(UL94V-0)尺寸安定性 異向性 低熔合強度 Amoco Dupont PolyplasticsUENO TORAY Sumitomo EASTMANLCP200以下 型 200 280型 280以上型 熱變形溫度 類型 QMFZ2 November 3,1994Component-PlasticsTORAY CHEMICAL CO.LTD E54705(M)RTI H D Min UL94 El
16、ec Mech H H V 4 C Thk Flame With w/o W A T 9 T Mtl Dsg Col mm Class Imp Imp I I R 5 IPolyamide,type 66 nylon(PA66),furnished in the form of granules or pellets.Nylamid 413-33 BK 1.5 94HB 65 65 65 -132 RD 1.8 94V-0 120 95 105 3 0 -YL 3.2 94V-2 120 95 105 2 0 0 -0Polyamide,type 6 nylon(PA6),furnished
17、in the form of pellets.200 All 0.8 94HB 130 100 105 4 0 -All 1.6 94HB 130 100 105 4 0 -All 3.0 94HB 130 100 105 3 0 2 6 1 *物理作用物理作用 1)藉冷卻效果:耐燃劑釋出低溫物質來冷卻,使溫度低於燃點而無 法燃燒.2)藉形成保護膜:促使或本身形成一固態或氣態層來阻止氣體釋出,隔絕氧氣及熱傳導.3)藉稀釋作用:耐燃劑燃燒後產生中性氣體,沖淡氧氣,使之低於最 低含氧量.*化學作用化學作用 1)氣相反應自由基被耐燃劑所終止,放熱過程停止,系統冷卻,可燃氣 體供應減少,從而完全抑制燃
18、燒.2)固相反應有兩種形式之作用發生 2-1)耐燃劑加速高分子之崩潰,而造成聚合物顯著的流動,從火 焰的影響帶移去,以阻止繼續燃燒.2-2)耐燃劑經由脫水作用,而在高分子表面形成一氧化碳層,以隔 絕氧氣及熱傳導.1.941.94HBHB水平燃燒水平燃燒 *試片擺放方法試片擺放方法 夾住試片,使試片與X軸保持水平,並與Y軸成450角.*記錄記錄 記錄試片從25mm至100mm之間,火燄燃燒未達100mm前熄滅所耗 之時間與長度.*測試分類標準測試分類標準 1)在試片厚3.013.0mm,燃燒至75mm長時,其燃燒速率不可超过38mm/min.2)在試片厚小於3.0mm,燃燒至75mm長時,則其燃
19、燒速率不可超過75mm/min.3)試片燃燒至100mm前必須熄滅.2.942.94V V垂直燃燒測試垂直燃燒測試 *試片擺放方法試片擺放方法 垂直夾住試片,並於距試片底端305mm處,鋪厚6.0mm之藥用棉花.*測試分類標準測試分類標準代刚夹非兵94V-094V-194V-2簿縑,刚縑縐縉 丁10s30s30s舱,羆 縑縐縉 丁50s 250s 250s材 縑縐縉 丁籔礚縑縐縉 丁30s60s60s刚 琌 縐縉LLL粗 琌 砆簑辅刚 翴縐LL 水平燃燒測試水平燃燒測試垂直燃燒測試垂直燃燒測試 評估絕緣塑材,在長期(一般測試60,000小時)使用下,仍能保持 50%其機械物理及電器特性之溫度指
20、標.將塑料樣品,以電阻線纏繞,藉由電熱能量的加熱,塑膠樣品轉 為發熱變紅而起火燃燒,或未產生火燄但樣品焚化時,其所需之 平均時間,可依其時間長短分類.塑料絕緣材在偶爾不正常操作下,暴露於電弧中,若此電弧強度過 高,可能引起火花,計算會引起燃燒的電弧產生次數.目的為測試塑膠表面在遭受高電壓低電流環境下,產生磁化軌跡 或可識見碳化通路之速率(UL可容許最大電路軌跡為25mm/min).電路設備有可能在高電壓狀況,塑膠絕緣體暴露於污染環境,或是 表面受到污染,而引起電路導通,造成設備當機,此測試為加速模 擬污染環境下電路失敗的條件.電壓與由材料表面的濕氣或其他導電性雜質所引起的電流之間的 比值,與
21、材料的性質及表面乾淨度有關.電壓與通過材料內部的電流間的比值。電位梯度與電流密度的比值。(V/d)/(I/A)R(A/d)A:電極面積 d:電極間隔 聚合物 體積阻抗(ohm-cm)聚四氟乙烯(PTFE)1018 PPO 1017 聚碳酸酯(PC)5*1016 熱塑性聚酯(PBT,PET.)3*1016 環氧樹脂(EPOXY)1016 PE,PP,PS 1016 ABS 2*1014 PMMA 1014 PA66 1014 絕緣材料的介電容量與真空或空氣的介電容量之比值,亦即絕緣 器儲存電量的能力.註:將絕緣器放置在兩個導電金屬板間儲存電荷，單位電壓所儲 存的電量，稱為介電容量。介電崩潰電壓除
22、以材料厚度之比值。註:絕緣材料在失去其絕緣性前，所能忍受之最大電壓，稱為介 電崩潰電壓。聚合物聚合物 介電常數介電常數 聚四氟乙烯(PTFE)2.1 PCT 2.7 SPS 2.8 熱塑性聚酯(PBT,PET.)3.2 ABS 3.2 聚碳酸酯(30%GF PC)3.5 尼龍 3.5-3.8 環氧樹脂(EPOXY)4.5-5.1 耗散因子耗散因子(dissipation factor)電力損失指出了絕緣器的效率電力損失指出了絕緣器的效率,耗散因子就是絕緣材料這種效率指耗散因子就是絕緣材料這種效率指示的量測示的量測.能指出絕緣材料能量的損失量能指出絕緣材料能量的損失量(即由電能轉換成熱能的即由電能轉換成熱能的比例比例),),比例愈低則介電性愈佳比例愈低則介電性愈佳.電弧阻抗電弧阻抗(arc resistance)材料抵抗高伏特電弧作用的能力材料抵抗高伏特電弧作用的能力,以產生電導性所需的時間來定以產生電導性所需的時間來定義義.THE END
