1、一、PE(聚乙烯) 1PE 的性能 PE 是塑料中产量最大的一种塑料,特点是质软、无毒、价廉、加工方便,耐化学性好,不易腐蚀,印刷困难。PE 是一种典型的结晶型高聚物。它的种类多,常用的有 LDPE(低密度聚乙烯)和 HDPE(高密度聚乙烯) ,为半透明性塑料,强度低,比重为 0.94g/cm3(比水小) ;很低密度 LLDPE 树脂(密度低于0910g/cc,LLDPE 和 LDPE 的密度都在 0910925 之间) 。LDPE 较软, (俗称软胶)HDPE 俗称硬性软胶,它比 LDPE 硬,是半结晶材料,成型后收缩率较高,在 1.5%到 4%之间透光性差,结晶度大,很容易发生环境应力开裂
2、现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力,从而减轻开裂现象,当温度高于 60 时很容易在烃类溶剂中溶解,但其抗溶解性比 LDPE 还要好一些。 HDPE 的高结晶度导致了它的高密度,抗张力强度,高温扭曲温度,粘性以及化学稳定性。 比 LDPE 有更强的抗渗透性。PE-HD 的抗冲击强度较低。特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的 HDPE分子量分布很窄。对于密度为 0.91 0.925g/cm3,我们称之为第一类型 PE-HD;对于密度为 0.926 0.94g/cm3,称之为第二类型 HDPE;对于密度为 0.94 0.965g/cm3,称之为第三类型 HDPE。该材料的
3、流动特性很好,MFR 为 0.1 到 28 之间。分子量越高,LDPE 的流动特性越差,但是有更好的抗冲击强度。HDPE 很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力,从而减轻开裂现象。HDPE 当温度高于 60C 时很容易在烃类溶剂中溶解,但其抗溶解性比 LDPE 还要好一些。 LDPE 是半结晶材料,成型后收缩率较高,在 1.5%到 4%之间。 LLDPE(线性低密度聚乙烯)更高的抗伸、抗穿透、抗冲击和 抗撕裂的性能使 LLDPE 适于作薄膜。它的优异的抗环境应力开裂性,抗低温冲击性和抗翘曲性使 LLDPE 对管材、板材挤塑和所有模塑应用都有吸引力。 LLDPE
4、 最新的应用是作为地膜用于废渣填埋和废液池的衬层。 2PE 的工艺特点 PE 制件最显著的特点是成型收缩率大,易产生缩水和变形。PE 料吸水性小,可不用干燥。PE 的加工温度范围很宽,不易分解(分解温度为 320) ,若压力大,制件密度高,收缩率较小。PE 流动性中等,要严格控制加工条件,并保持模温的恒定(40-60) 。PE 的结晶程度与成型工艺条件有关,它有较高的冷固温度,模温低,结晶度就低。在结晶过程,因收缩的各向异性,造成内部应力集中,PE 制件易出现变形和开裂。产品放在 80热水中水浴,可使压力得到一定的松驰。成型过程中,料温和模温偏高一些为宜,注射压力在保证制件质量的前提下应量偏低
5、,模具的冷却特别要求迅速均匀,产品脱模时较烫。 HDPE 干燥:如果存储恰当则无须干燥。 熔化温度 220260C。对于分子较大的材料,建议熔化温度范围在 200250C 之间。 模具温度:5095C 。6mm 以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度,6mm 以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间,冷却腔道直径应不小于8mm,并且距模具表面的距离应在 1.3d 之内(这里“d”是冷却腔道的直径) 。 注射压力:7001050bar 。注射速度:建议使用高速注射。 流道和浇口: 流道直径在 4 到 7.5mm 之间,流道长度应尽可能短。可以使
6、用各种类型的浇口,浇口长度不要超过 0.75mm。特别适用于使用热流道模具。 LLDPE 的“延伸时柔软”的特性在吹膜过程中是一个缺点,LLDPE 的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE 的那么稳定。模口隙距必须加宽以避免由于产生高背压和熔体断裂而降低产量。 LDPE 和 LLDPE 的一般模口隙距尺寸分别是 0.0240.040 in 和 0.0600.10in. 3典型应用范围: LLDPE 已渗透到聚乙烯的大多数传统市场,包括薄膜、模塑、管材和电线电缆。防渗漏地膜是新开发的LLDPE 市场。地膜,一种大型挤出片材,用作废渣填埋和废物池衬垫,防止渗漏或污染周围地区。例如生产袋子、垃圾袋、弹性包装物、
7、工业用衬套、巾式衬套和购物袋,这些都是利用改进强度和韧性后这种树脂的优点。透明薄膜,例如面包袋,一直由 LDPE 占统治地位,因为它有更好的浊度。然而, LLDPE 与LDPE 的共混物将改进强度。抗穿透性和 LDPE 薄膜的刚度,而不显著影响薄膜的透明度。 HDPE 应用范围:电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等二、PP(聚丙烯) 1 .PP 的性能 PP 为结晶型高聚物,常用塑料中 PP 最轻,密度仅为 0.91g/cm3(比水小) 。通用塑料中,PP 的耐热性最好,其热变形温度为 80-100,能在沸水中煮。 PP 有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“ 百折胶”。PP
8、的综合性能优于 PE 料。PP 产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP 的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。PP 一直是制造纤维的主要原料,这是因为它的着色能力、耐磨损、耐化学品性能以及有利的经济条件。 PP 是一种半结晶性材料。它比 PE 要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的 PP 温度高于 0以上时非常脆,因此许多商业的 PP 材料是加入 14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的 PP 材料有较低的热扭曲温度(100) 、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP 的强度随着乙烯
9、含量的增加而增大。 PP 的维卡软化温度为 150。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。 PP 不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对 PP 进行改性。PP 的流动率 MFR 范围在 140。低 MFR 的 PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同 MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。 由于结晶,PP 的收缩率相当高,一般为 1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比 HDPE 等材料要好得多。加入 30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到 0.7%。 均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。
10、然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP 也不象 PE 那样在高温下仍具有抗氧化性。 2 . PP 的工艺特点 PP 在熔融温度下有较好的流动性,成型性能好,PP 在加工上有两个特点: 其一:PP 熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降(受温度影响较小) ; 其二:分子取向程度高而呈现较大的收缩率。PP 的加工温度在 220275,注意不要超过 275左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为 310) ,但高温下(270-300) ,长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因 PP 的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低,所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收
11、缩变形和凹陷。模温(4080) ,建议使用 50。结晶程度主要由模具温度决定,宜控制在 30-50范围内。PP 熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP 在熔化过程中,要吸收大量的熔解热(比热较大) ,产品出模后比较烫。PP 料加工时不需干燥,PP 的收缩率和结晶度比 PE 低。注射速度通常使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。注射压力:可大到 1800bar。 流道和浇口: 对于冷流道,典型的流道直径范围是 47mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是 11.5mm,但也可以使用小到 0.7
12、mm 的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍,PP 材料完全可以使用热流道系统。 PP 一直是制造纤维的主要原料,这是因为它的着色能力、耐磨损、耐化学品性能以及有利的经济条件。 3典型应用范围: 汽车工业(主要使用含金属添加剂的 PP:挡泥板、通风管、风扇等) ,器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等) ,日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等) 。 注塑品是 PP 均聚物的第二大市场,包括容器、密封器、汽车方面的应用、家庭用品、玩具及其它许多消费品和工业方面的最终用途三、P S(聚苯乙烯) 1 .PS 的性能: P
13、S 为无定形聚合物,流动性好,吸水率低(小于 00.2%) ,是一种易于成型加工的透明塑料。其制品透光率达 88-92%,着色力强,硬度高。但 PS 制品脆性大,易产生内应力开裂,耐热性较差(60-80) ,无毒,比重 1.04gcm3 左右(稍大于水) 。成型收缩率(其值一般为 0.0040.007inin) ,透明 PS这个名称仅表示树脂的透明度,而不是结晶度。(化学和物理特性: 大多数商业用的 PS 都是透明的、非晶体材料。PS 具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸,但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀,并且能够在一些有机溶
14、剂中膨胀变形。)2 .PS 的工艺特点: PS 熔点为 166,加工温度一般在 185-215为宜,熔化温度 180280,对于阻燃型材料其上限为250,分解温度约为 290,故其加工温度范围较宽。模具温度 4050,注射压力:200600bar,注射速度建议使用快速的注射速度,流道和浇口可以使用所有常规类型的浇口。PS 料在加工前,除非储存不当,通常不需要干燥处理。如果需要干燥,建议干燥条件为 80C、23 小时。因 PS 比热低,其制作一些模具散热即能很快冷凝固化,其冷却速度比一般原料要快,开模时间可早一些。其塑化时间和冷却时间都较短,成型周期时间会减少一些;PS 制品的光泽随模温增加而越
15、好3典型应用范围: 包装制品(容器、罩盖、瓶类) 、一次性医药用品、玩具、杯、刀具、磁带轴、防风窗以及许多发泡制品鸡蛋箱。肉类和家禽包装盘、瓶子标签以及发泡 PS 缓冲材料,产品包装,家庭用品(餐具、托盘等) ,电气(透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等) 。 二、HIPS(改性聚苯乙烯) 1. HIPS 的性能: HIPS 为 PS 的改性材料,分子中含有 5-15%橡胶成份,其韧性比 PS 提高了四倍左右,冲击强度大大提高(高抗冲击聚苯乙烯),已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。标准 HIPS 的其它重要性能 :弯曲强度 13.855.1M
16、Pa;拉伸强度 13.841.4MPa;断裂伸长率为 1575;密度 1.0351.04 gml ;它具有 PS 具有成型加工、着色力强的优点。HIPS 制品为不透明性。HIPS 吸水性低,加工时可不需预先干燥。 2 .HIPS 的工艺特点: 因 HIPS 分子中含有 5-15%的橡胶,在一定程度上影响了其流动性,注射压力和成型温度都宜高一些。其冷却速度比 PS 慢,故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。成型周期会比 PS 稍长一点,其加工温度一般在 190-240为宜。HIPS 树脂吸收水分较慢,因此一般情况下不需干燥。有时材料表面的水分过多会被吸收,从而影响最终产品的外观质量。在 160
17、F 下干燥 23h 就可去掉多余的水分。HIPS 制件中存在一个特殊的“白边”的问题,通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善,产品中夹水纹会比较明显。 3典型应用范围: 主要应用领域有包装和一次性用品、仪器仪表、家用电器、玩具和娱乐用品以及建筑行业。阻燃级(UL V0 和 UL 5V ) ,抗冲击聚苯乙烯已有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和电器制品。四、PVC (聚氯乙烯 ) 1PVC 的性能: PVC 是无定型塑料,热稳定性差,易受热分解(熔化温度参数不当将导致材料分解的问题) 。PVC 难燃烧(阻燃性好) ,粘度高、流动性差、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC
18、 材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。PVC 种类很多,分为软质、半硬质及硬质 PVC,密度为 1.1-1.3g/cm3(比水重) ,收缩率大(1.5-2.5%) ,收缩率相当低,一般为0.20.6% ,PVC 产品表面光泽性差, (美国最近研究出一处透明硬质 PVC 可与 PC 媲美) 。PVC 对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。 2PVC 的工艺特点: 较 PVC 加工温度范围窄(160-185) ,加工较困难,工艺要求高,加工时一般情况下可不用干燥(若需干燥
19、,在 60-70下进行) 。模温较低(20-50) 。PVC 加工时易产生气纹、黑纹等,一定要严格控制好加工温度(加工温度 185205) ,注射压力可大到 1500bar,保压压力可大到 1000bar,为避免材料降解,一般要用相当地的注射速度,螺杆转速应低些(50%以下) ,残量要少,背压不能过高。模具排气要好。PVC 料在高温炮筒中停留时间不能超过 15 分钟。较 PVC 宜用大水品进胶,采用“中压、慢速、低温”的条件来成型加工较好。较 PVC 产品易粘前模,开模速度(第一段)不宜过快,水口在流道冷料穴处做成拉扣式较好,啤 PVC 料停机前需及时用 PS 水口料(或 PE 料)清洗炮筒,
20、防止 PVC 分解产生 Hd,腐蚀螺杆、炮筒内壁。所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件,最好使用针尖型浇口或潜入式浇口;对于较厚的部件,最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为 1mm;扇形浇口的厚度不能小于 1mm。 3典型应用范围: 供水管道,家用管道,房屋墙板,商用机器壳体,电子产品包装,医疗器械,食品包装等五、ABS( 超不碎胶 ) 1 .ABS 的性能: ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。(每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。三种单体的聚合产生了具有两相
21、的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。)从形态上看,ABS 是非结晶性材料, 具有较高的机械强度和良好“坚、韧、钢”的综合性能。它是无定型聚合物,ABS 是一种通用型工程塑料,其品种多样,用途广泛,也称“通用塑料”, (MBS 称为透明 ABS) ,ABS 易吸湿,比重为 1.05g/cm3(比水略重) ,收缩率低(0.60%?),尺寸稳定,易于成型加工。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的 ABS 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击
22、性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS 材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 ABS 为浅黄色粒状或珠状不透明树脂,无毒、无味、吸水率低,具有良好的综合物理机械性能,如优良的电性能、耐磨性,尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等,且易于加工成型。缺点是耐候性,耐热性差,且易燃。 2 .ABS 的工艺特点 2.1 ABS 的吸湿性和湿敏性都较大,在成型加工前必须进行充分干燥和预热(为 8090C 下最少干燥 2 小时),将水分含量控制在 0.03%以下。 2.2 ABS 树脂的熔融粘度对温度的敏感性较低(与其它无定型树脂不同) 。ABS 的注射温度虽
23、然比 PS 稍高,但不能像 PS 那样有宽松的升温范围,不能用盲目升温的办法来除低其粘度,可用增加螺杆转速或注射压力的办法来提高其流动性。一般加工温度在 190-235为宜。 2.3 ABS 的熔融粘度属中等,比 PS、HIPS、AS 均较高,需采用较高的注射压力(5001000bar)啤货。 2.4 ABS 料采用中高速度等注射速度啤货效果较好。 (除非形状复杂、薄壁制件需用较高的注射速度) ,产品水口位易产生气纹。 2.5 ABS 成型温度较高,其模温一般调节在 25-70。生产较大产品时,定模(前模)温度一般比动模(后模)略高 5 左右为宜。 (模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低) 2.6 ABS 不宜在高温炮筒内停留时间过长(应小于 30 分钟) ,否则易分解发黄。 3.典型应用范围: 汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等) ,电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等) ,电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等