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塑料特性051213
聚碳酸酯
介绍:
聚碳酸酯是分子毛链中含有—[O-R-O-CO]—链节的热塑性树脂,按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪旋、脂环族、脂肪一芳香族型,其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯,并以双酚A型聚碳酸酯为最重要,分子量通常为3-10万。
聚碳酸酯,英文名Polycarbonate,简称PC。
PC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料,具有优良的物理机械性能,尤其是耐冲击性优异,拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高;蠕变性小,尺寸稳定;具有良好的耐热性和耐低温性,在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能,尺寸稳定性,电性能和阻燃性,可在-60~120℃下长期使用;无明显熔点,在220-230℃呈熔融状态;由于分子链刚性大,树脂熔体粘度大;吸水率小,收缩率小,尺寸精度高,尺寸稳定性好,薄膜透气性小;属自熄性材料;对光稳定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类,溶于氯化烃类和芳香族溶剂,长期在水中易引起水解和开裂,缺点是因抗疲劳强度差,容易产生应力开裂,抗溶剂性差,耐磨性欠佳。
PC可注塑、挤出、模压、吹塑热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工,最重要的加工方法是注塑。
成型之前必须预干燥,水分含量应低于0.02%,微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽,银丝和气泡,PC在室温下具有相当大的强迫高弹形变能力。
高冲击韧性,因此可进行冷压,冷拉,冷辊压等冷成型加工。
挤出用PC分子量应大于3万,要采用渐变压缩型螺杆,长径比1:
18~24,压缩比1:
2.5,可采用挤出吹塑,注-吹、注-拉-吹片成型高质量,高透明瓶子。
PC合金种类繁多,改进PC熔体粘度大(加工型)和制品易应力开裂等缺陷,PC与不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。
具体有PC/ABS合金,PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利有两种材料性能优点,并降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要贡献高耐热性,较好的韧性和冲击强度,高强度、阻燃性,ABS则能改进可成型性,表质量,降低密度。
PC的三大应用领域是玻璃装配业,汽车工业和电子、电器工业、其次还有工业机械零件、光盘、民装、计算机等办公室设备、医疗及保健,薄膜、休闲和防护器材等。
PC可用作门窗玻璃,PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗,用于飞机舱罩,照明设备、工业安全档板和防强玻璃。
PC板可做各种标牌,如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器,PC树脂用于汽车照相系统,仪表盘系统和内装饰系统,用作前灯罩,带加强筋汽车前后档板,反光镜框,门框套、操作杆护套、阻流板、PC被应用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置,电话线路支架下通讯电缆的连接件,电闸盒、电话总机、配电盘元件,继电器外壳,PC可做低载荷,零件,用于家用电器马达、真空吸尘器,洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄,各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。
PC是光盘储存介质理想的材料。
PC瓶(容器)透明、重量轻、抗冲性好,耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤,作为可回收利用瓶(容器)。
PC及PC合金可做计算机架,外壳及辅机,打印机零件。
改性PC耐高能辐射杀菌,耐蒸煮和烘烤消毒,可用于采血标本器具,血液充氧器,外科手术器械,肾透析器等,PC可做头盔和安全帽,防护面罩,墨镜和运动护眼罩。
PC薄膜广泛用于印刷图表,医药包装,膜式换向器。
PC的特点
PC聚碳酸酯
化学和物理特性
PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。
PC的缺口伊估德冲击强度(otchedIzodimpactstregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。
PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。
在选用何种品质的PC材料时,要以产品的最终期望为基准。
如果塑件要求有较高的抗冲击性,那么就使用低流动率的PC材料;反之,可以使用高流动率的PC材料,这样可以优化注塑过程。
注塑模工艺条件
干燥处理:
PC材料具有吸湿性,加工前的干燥很重要。
建议干燥条件为100C到200C,3~4小时。
加工前的湿度必须小于0.02%。
熔化温度:
260~340C。
模具温度:
70~120C。
注射压力:
尽可能地使用高注射压力。
注射速度:
对于较小的浇口使用低速注射,对其它类型的浇口使用高速注射。
典型用途
电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、电冰箱抽屉等),交通运输行业(车辆的前后灯、仪表板等)。
聚酰胺(PA)
介绍:
:
聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA),是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。
包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。
其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名规则由合成具体的碳原子数而定。
尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,其次是尼龙11,尼龙12,尼龙610,尼龙612,另外还有尼龙1010,尼龙46,尼龙7,尼龙9,尼龙13,新品种有尼龙6I,特殊尼龙MXD6
(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙,单体浇铸尼龙(MC尼龙),反应注射成型(RIM)尼龙,芳香族尼龙,透明尼龙,高抗冲(超韧)尼龙,电能尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙,尼龙与其他聚合物共混物和合金等,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品,作为各种结构材料。
尼龙是最重要的工程塑料,产量在五大通用工程塑料中居首位
性能:
尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万
尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。
缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低吸水率,使其能在高温、高湿下工作。
尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。
尼龙中尼龙66的硬度、刚性最高,但韧性最差。
各种尼龙按韧性大小排序为:
PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12
尼龙的燃烧性为ULS44-2级,氧指数为24-28,尼龙的分解温度>299℃,在449~499℃时会发生自燃。
尼龙的熔体流动性好,故制品壁厚可小到1mm。
PA的主要技术性能指标和用途见表1。
表1聚酰胺(尼龙)主要技术性能指标
牌
项 目 号
6
66
610
612
9
11
12
1010
密度g/cm3
1.13
1.15
1.07
1.07
1.05
1.04
1.02
1.07
熔点℃
215
252
220
——
185
186
178
210
热变形温度℃
68
75
82
——
——
54
55
——
耐寒温度℃
-30
-30
-40
——
-30
-40
——
-40
拉伸强度MPa
75.0
80.0
60.0
62.0
65.0
56.0
65.0
55.0
压缩强度MPa
85.0
105.0
——
——
72.5
70.0
——
65.0
弯曲强度MPa
120.0
60.0-100.0
90.0
——
85.0
70.0
90.0
80.0
缺口冲击强度kj/m2
5.5
5.4
5.5
——
——
3.86
——
5
体积电阻率Ω·cm
1012
1014
1014
1012
3.514
1013
1014
1015
介电常数1MHz
3.4
3.6
3.5
3.5
3.7
3.7
3.1
3.1
介电损耗1MHz
0.03
0.03
0.04
0.02
0.018
0.04
0.03
0.026
介电强度kV/mm
16
16
16
16
16
17
18
15
成型收缩率%
0.8-2.5
1.5-2.2
1.5-2.0
——
1.5-2.5
1.2
——
1.0-2.5
用途
轴承
齿轮
凸轮
滚子
滑轮
辊轴
螺钉
螺帽
垫片
高压
油管
储油
容器
等
用途
与尼
龙6
基本
一样
还可
作把
手壳
体支
撑架
等
机械制
造汽车
用齿轮
衬垫轴
承滑轮
等精密
部件输
油管储
油容器
传动带
仪表壳
体纺织
机械部
件
精密机
械部件
电线电
缆绝缘
层枪托
弹药箱
工具架
线圈
齿轮机
械部件
电缆护
套医疗
特种消
毒包渔
网金属
涂层
输送汽
油的硬
管和软
管电缆
护套食
品包装
膜发泡
建材静
电喷涂
轴承齿轮精密部件电子部件油管软管电线电缆护套
机械部件轴承架轴套油箱衬里电线电缆护套工业滤布筛网毛刷等
聚己内酰胺(PA6) —[NH—(CH2)5—CO]n—
介绍:
聚己内酰胺(PA6)又称聚酰胺6、尼龙6。
PA6为乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物,可自由着色,韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温,耐细菌、能慢燃,离火慢熄,有滴落、起泡现象,成型加工性极好:
可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。
PA6是吸水率最高的PA,尺寸稳定性差,并影响电性能(击穿电压)。
PA6最高使用温度可达180℃,加抗冲改性剂后会降至160℃,用15%-50%玻纤增强,可提高至199℃,无机填充PA能提高其热变形温度。
聚己二酰己二胺(PA66) —[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n—
介绍:
聚己二酰己二胺又称聚酰胺66(PA66)或尼龙66,由己二酸和己二胺通过缩聚反应制得。
尼龙66为半透明或不透明的乳白色结晶聚合物,受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光,机械强度较高,耐应力开裂性好,是耐磨性最好的PA,自润滑性优良,仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛,耐热性也较好,属自熄性材料,化学稳定性好,尤其耐油性极佳,但易溶于苯酚,甲酸等极性溶剂,加碳黑可提高耐候性;吸水性大,因而尺寸稳定性差,成型加工性好,可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。
聚十一内酰胺(PA11) —[NH(CH2)10CO]n—
介绍:
聚十一内酰胺(PA11)又称尼龙11,为白色、半透明结晶型聚合物,相对密度小,熔点低,吸水性低,尺寸稳定性好,柔性好,耐曲折,低温冲击性好,成型温度范围宽,成纤性亦好,染色性差,可添加石墨、二硫化钼、玻璃纤维增强改性。
可采用一般热塑性塑料成型工艺,可烧结成型、流延成膜、金属表面静电粉末涂覆和火焰喷涂,亦可使其发泡制建材
聚十二内酰胺 —[NH(CH2)11CO]n—
介绍:
聚十二内酰胺(PA12)又称尼龙12、聚月桂内酰胺。
尼龙12与尼龙11性能相似,相对密度小,仅1.02,是尼龙系列中最小的;吸水率低,尺寸稳定性好;耐低温性优良,可达-70℃;熔点低,成型加工容易,成型温度范围较宽;柔软性、化学稳定性、耐油性、耐磨性均较好,且属自熄性材料。
长期使用温度为80℃(经热处理后可达90℃),在油中可于100℃下长期工作,惰性气体中可长期工作温度为110℃。
可采用注塑、挤出等方法加工成单丝、薄膜、板、棒、型材,粉末可采用流动床浸渍法、静电涂装法、旋转成型等方法加工,尤其适宜在金属表面涂覆和喷涂。
聚癸二酰己二胺 —[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]n—
介绍:
聚癸二酰己
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