分類
工程塑膠又可分為通用工程塑膠和特種工程塑膠兩類。前者主要品種有聚醯胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和熱塑性聚酯五大通用工程塑膠;後者主要是指耐熱達150℃以上的工程塑膠,主要品種有聚醯亞胺、聚苯硫醚、聚碸類、芳香族聚醯胺、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟樹脂等。
概念及劃分
概括地說,工程塑膠原料分為普通工程塑膠原料以及特種工程塑膠原料。通用工程塑膠原料主要包括
聚碳酸酯、聚醯胺、變性聚苯醚、聚酯、聚苯硫醚以及聚芳基酯;特種工程塑膠原料包括不飽和聚酯、酚塑膠、環氧塑膠等。
性能及特徵
熱性質
玻璃轉移溫度(Tg)及熔點(Tm)高、熱變形溫度(HDT)高、長期使用溫度高(UL-746B)、使用溫度範圍大、熱膨脹係數小。
機械性質
高強度、高機械模數、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。
其他
耐化學藥品性、優良的抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
物理性能
半透明的象牙白色,蠟狀;為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶聚合物,密度為0.90-0.91g/cm3, 是通用塑膠中最輕的一種。成型收縮率:1.0-2.5% 對水特別穩定,24小時在水中的吸水率為0.01%,成型性好,但收縮率大,製造厚壁製品容易凹陷。製品表面光澤度好,容易著色。
常見特性
PMMA(亞加力)
1、收縮率0.4%~0.7%,遇火易燃燒,火焰接近無煙,火熄後會冒煙,火焰藍而帶黃,發出香甜水果味,有少許煙霧,火種離後仍會燃燒,停機不需要用其它料進行清洗。比重1.19G/CM³
2、室溫24小時後,吸水0.3%,如有必要可焗75℃/2~4小時。用原料啤塑烘乾
2小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份焗3小時。
3、模溫應為60℃,射咀≥5mm,熔膠溫度210℃~270℃,如溫度260℃時,料停留時間不能超過8分鐘。
4、溫度設定:後:150~210℃、中間:170~230℃、中:180~250℃、前:180~275℃、
咀:180~275℃、模:60~90℃。
5、可用慢速射膠(避免產生高度內應力,宜採用多級注塑或漸進的速度,產品厚宜慢速。
6、螺絲轉速配合周期:背壓越低越好。
尼龍6(NYLON6、PA66):縮寫PA6
1、燃燒時火焰呈藍色,邊緣帶黃色,冒白煙,易撲滅,有燒頭髮或牛角味。
2、PA6熔點為220℃,PA66為265℃,焗80℃/2~4小時,同環境下PA6比PA66吸收更多水份,分別為2.5%及1.5%。用原料啤塑烘乾2小時,如加入水口料或天氣潮濕2~5月份焗料3小時。收縮率為0.8-1.5%,比重1.13G/CM³
3、模溫為40~80℃,膠溫為250℃,增強級需要270~280℃。
4、溫度設定(未增強級):後:220~240℃、中、230~250℃、中:230~260℃、
前:230~270℃、咀:220~260℃、模:60~90℃。
5、料在機筒停留時間:300℃時不能超過20分鐘,必要時可將溫度降到200℃。
6、射膠速度越快越好(填模速度),若要使增強級的表面平滑但無光澤,便須慢速射料,高速射膠可使表面光滑但會有氣泡。
7、螺絲轉速:可配合周期,防火級最好不要太快,背壓越低越好,洗機可用HDPE或PP清理。
PA66(尼龍)
1、PA66吸水量:每1%吸水量體積增加0.003in,在50%的相對濕度,23℃的氣溫吸水量是2.5%。收縮率為2.25%,比重1.14G/CM³
2、PA66熔點為265℃,燃燒時熔化,轉暗、沸騰,火焰藍中帶黃,冒白煙,易撲滅,發出西芹氣味。
3、烘料:可用抽氣熱風爐85℃烘2~4小時。用原料啤塑烘乾2小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份焗料4小時。
4、模溫應為40~90℃,熔膠溫度260~290℃,最好280℃,潤滑級及防火級需低溫,如260~275℃。
5、溫度設定:未增強級:後:275~280℃、中:270~285℃、中:270~285℃、
前:265~285℃、咀:260~280℃、模:20~100℃℃。
增強級:後:280~290℃、中:285~290℃、中:275~300℃、
前:275~290℃、咀:270~280℃、模:55~95℃。
6、機筒停留時間:若熔膠溫度300℃,不能超過15分鐘,否則會降質,產品退色易碎。
7、射速:纖維填料級與薄膠製品需要迅速射膠。
8、螺絲轉速:慢或適中,纖維填料要慢,背壓越低越好。
PC(常稱防彈膠)
1、PC屬於聚酯類,碳酸酪組合是由芳香族組合連結而成,燃燒較慢(防
火級為V1,甚至是V0)。
2、收縮性:有0.006~0.008in(0.6%~0.8%),含30%玻纖PC有0.003~0.005in, PC/PBT調配物有0.008~0.01in。收縮率為0.8%,比重1.2G/CM³
3、不能長期接觸60℃以上的熱水,PC燃燒時會發出熱解氣體,塑膠燒焦起泡,但不著火,離火源即熄滅,發出稀有薄的苯酚氣味,火焰呈黃色,發光淡烏黑色,溫度達140℃開始軟化,220℃熔解,可吸紅外線光譜。
4、焗料:120℃/2~4小時,PC/PBT調配物烘110℃,PC/ABS調配物焗110℃/1小時,模溫為40~90℃,熔膠溫度為250℃。用原料啤塑烘乾2小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份時焗料4小時。
5、應定期拆開射膠機檢查其熔膠情況,因為氣泡末邊會顯示在制品表面,可能生產出低質產品(外觀仍然很美)。PC/ABS調配物熔膠溫度不能超過280℃,PC/PBT也一樣,GFPC則介於305~330℃之間。
6、溫度設定:未增強級:後:275~300℃、中:280~310℃、中:285~325℃、
前:285~315℃、咀:280~310℃、模:80~120℃。
增強級:後:300~315℃、中:305~320℃、中:310~345℃、
前:315~330℃、咀:320~330℃、模:70~130℃。
7、機筒停留時間:320℃時會降質,發出二氧化碳,變黃色,機械性質減低,加工溫度範圍應避免過長,停留時間PC/PBT應少於7分鐘。
8、射膠速度越快越好,回膠速度要慢,低背壓(10BAR)有助於防止氣化導致降質。
9、停機時不能用LDPE、POM、ABS、PA洗機,這些料會污染PC,使其降質,套用HDPE、PS、PMMA清理。
10、勿用火炬清理注塑機金屬件,可用400℃烘熱,再用鋼絲具清理。
PEI
1、收縮性0.006in(0.6%) ,加30%玻纖可減少0.2%~0.4%。
2、底色為橙/褐/琥珀色,遇火燃燒發出黃色火焰,離火後自動熄滅。
3、模溫65~175℃,140℃為最佳,室溫下24小時內吸水0.25%(飽和吸水量約為
1.25%)。
4、焗料:150℃/3~5小時,如橡膠有泡沫或製品有銀色的條紋,物料必須有較長的烘乾時間。用原料啤塑烘乾3小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份時焗料5小時。
5、機筒不佳,製品就會有黑點,最好用短咀,由於高溫可能導致降質,故射膠量必須與機器的炮筒互相配合。
6、熔膠溫度:340~425℃,約380℃最佳。
7、若溫度360℃,停留不能超過10分鐘,400℃時不能停留超過6分鐘。
8、射速適中至高速,回膠轉速配合周期,背壓隨意,洗機可用HDPE、GFPC、PMMA(PMMA只在低溫下使用),以加工溫度開始清理,改溫度降至260℃,直到將PEI完全清理,繼續操作10分鐘,然後重新清理,澈底清除為止。
9、把PEI浸入苯酒精中就可以發現應力的痕跡,2500PSI以上的應力,在浸入苯酒清15~20秒後即可現形,二氧化鉀烷的威力更甚,只須30秒/1000PSI以上的應力即可現形。
PET或PETP
1、若要使塑膠堅固,必須使用高模溫(130℃)。
2、含36%GF級在平衡流向的收縮量0.2%。收縮率為0.4%,比重1.33G/CM³
3、不能抵抗熱水和蒸汽,勿在50℃以上的熱水中連續使用。
4、有無定形和結晶體,有透明體和不透明體。
5、結晶體易燃燒,火焰微小如蠟燭,很小煙霧和汽霧,火焰熄滅後會冒白煙,燒焦邊緣膨脹變光。
6、焗料:135℃/3~5小時,結晶體的使用模溫為135℃,射咀為3mm以上。用原料啤塑烘乾2小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份時焗料5小時。
7、溫度設定:結晶體級ARINTE:
後:270~280℃、中:270~285℃、中:270~290℃、
前:270~290℃、咀:265~280℃、模:130~140℃。
結晶體級RYNITE:後:280~290℃、中:285~295℃、中:290~300℃、
前:290~300℃、咀:290~300℃、模:85~120℃。
無定型PET:後:210~240℃、中:220~250℃、中:230~260℃、
前:235~275℃、咀:230~270℃、模:15~25℃(主要用於造瓶)
8、儘量避免300℃以上的溫度,在290℃以下時只含50%GF,PET停留機筒不能小於4分鐘,逾時需即刻降電熱,用PE洗機。
9、射速儘量要快,最好4秒完成,螺絲轉速在100RPM,背壓越低越好,通常無須背壓,用HDPE或PS洗機。
PPO、MOD、PPO或PPO-M(PPE)
1、在室溫下24小時內會吸收0.07%水份,焗料100~120/2~4小時,烘乾過程必須控制適中,不能過熱,也不能不夠熱。用原料啤塑烘乾2小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份時焗料4小時。
2、射咀3mm或以上為佳。收縮率為0.25%,比重1.07G/CM³
3、溫度設定:未增強級:後:210~250℃、中:230~270℃、
前:250~290℃、咀:240~275℃、模:60~110℃
增強級:後:240~260℃、中:260~280℃、中:270~290℃、
前:280~310℃、咀:265~395℃、模:90~110℃。
4、回料轉速配合周期:料斗末端的加熱器必須準確,防止螺絲堵塞。
5、背壓可高達35BAR,通常10BAR已足夠,最好用PS、PMMA、HDPE料洗機。
PPS(俗稱雷騰)
1、PPS是一種結晶熱塑性塑膠,收縮量0.2%。收縮率為1.4%,比重1.67G/CM³
2、PPS多數混使玻纖40%或礦物填料。
3、PPS製品質地堅硬,不易切割,不易燃燒,在烈火中燃燒會產生焦印起泡,發出硫磺氣味,熔點為282℃
4、PPS吸水量為0.05%,礦物填料級的吸水量會增加,最好用抽濕機150℃/3小時,普通焗爐150℃/6小時以上。用原料啤塑烘乾4小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份時焗料6小時。
5、模溫135℃最合適,模鋼材最好用含鉻(CHROMIUM)、鉬(MOLYBDENUM)、釩(VANADIUM)量高的碳鋼,模面打磨平滑後經熱處理加硬。
6、高模溫可制出高硬度的製品(135℃以上)。
7、溫度設定:高結晶度:後:280~300℃、中:290~310℃、中:300~330℃、
前:310~360℃、咀:305~340℃、模:135~160℃。
低結晶度:後:280~300℃、中:290~310℃、中:300~330℃、
前:315~360℃、咀:305~340℃、模:30~80℃。
8、射速可用高速(但會困氣燒焦),回膠轉速越低越好,以免纖維降質,背壓作少量以適合。
9、用HDPE洗機,加工前也最好用HDPE洗機。
PSU/PES
1、可造出鋼韌而透明的製品(淡青色),熱變形溫度(PSU為174℃),用火加熱製品易燃燒,但燃燒時火焰呈白色,發出硫磺氣味,與硬物撞擊發出金屬聲,料本身為透明琥珀色。
2、焗料:150℃/3小時或135℃/4小時,最好用抽濕機,UDEL的模溫為100℃,VICEVEX模溫為150℃,模具用熱油加熱,使用電熱不超過400℃,360℃為佳,380℃時不能超過30分鐘,降質跡象先是出現污染或條紋,後出現黑條紋,必須定期拆機筒處理,射速越高越好,要符合優質產品要求,使用高扭力熔膠馬達低轉速回料,背壓可適當使用,儘量低,可用PC、PE、PP洗機。用原料啤塑烘乾3小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份時焗料5小時。
3、溫度設定:
UDEL(PSU):後:290~ 355℃、中:305~365℃、中:310~370℃、
前:315~380℃、咀:320~380℃、模:100~150℃。
VICTVEX(PES):後:335~350℃、中:340~360℃、中:345~365℃、
前:350~370℃、咀:355~375℃、模:150~160℃。
MINDEL(改良PSU):後:260~280℃、中:265~285℃、中:270~295℃、
前:275~310℃、咀:280~315℃、模:70~120℃。
LCP(暫時使用LCP/E5008L為例)-收縮率為0.8%,比重1.7G/CM³
1、乾燥條件
因為LCP料吸水率於0.02%,一般在130~150℃焗3H-4H就足夠了。用原料啤塑烘乾3小時,當加入水口料或天氣潮濕2~5月份時焗料4小時。
1、模溫
由於熔融狀態下的LCP料顯示出要結晶體狀態,模具溫度一般在70~100℃之間(具體應根據膠位厚薄和實際情況而定),質量要求十分高的產品建議用120~150℃之間的模溫為最佳。
2、注塑溫度
溫度設定:後:370~400℃、中:390~410℃、前:390~410℃
熔膠溫度:395~400℃
4、射膠壓力及速度
A.射膠壓力不適合過大,選擇20~50bar之間,最好為30~40bar,因為壓力過大產生一種內應力,對產品成形後的性能有影響。
B.射膠速度最好為中速或高速,並且必須考慮到排氣因素,模具排氣一定要良好,否則很難走膠。
5、背壓越低越好,為什麼這樣說,因LCP料含纖維極高,對膠料影響極大,對機械磨損亦不可想像,所以在注塑條件允許的情況下都無須使用背壓啤塑。
6、停機前將機筒用高粘度的膠料清洗,例如,HDPE、PP或尼龍6/8202,且要將所有洗機的料徹底清乾淨,千萬不要用PVC、POM等酸性膠料清洗,因為這樣很可能會引起爆炸。
7、產品成形後處理:根據原料商提供資料顯示用150℃焗3小時為最佳,對
產品會有很大幫助,例如,我們所啤產品043-1472.001就需要經過這道工序。