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和记娱乐模具:《模流分析基础入门》(九)
【信息来源:张家港市和记娱乐模具有限公司    时间:2012-3-12 11:05:30   点击次数:次】

3-1  塑料之分类
  根据分子联结的聚合反应种类,塑料可以区分为热塑性塑料(thermoplastics)和热固性塑料(thermosets)。表3-2列出热塑性塑料与热固性塑料相关的结构与性质之整理。热塑性塑料根据分子结构或链的结构可以再细分为不定形(amorphous)、半结晶(semi-crystalline))或液晶(liquid crystalline)聚合物。聚合物的微结构及加热与冷却的效应如图3-3。其它类别的塑料包括弹性体(elastomers)、共聚合物(copolymers)、复合物(compounds)、商用塑料和工程塑料。添加物填充料和补强剂是直接与塑料性质和性能相关的其它分类方法。
表3-2 热塑性塑料与热固性塑料的结构与性质
微结构
˙线性或分枝分子链,分子间无化学作用。
 ˙化学反应后,分子链产生交联网状结构。
对热的反应
˙可以再软化(属于物理相态变化)。
 ˙无裂解时,交联后无法再软化。
一般性质
 
˙较高的耐冲击强度。

˙加工较容易。

˙对于复杂设计有较佳的适应性。
 ˙较好的机械强度。

˙较好的尺寸稳定性。

˙较佳的耐热性及湿气绝缘性。
3-2  热塑性塑料
  一般而言,热塑性塑料聚合度较高,分子量也较大。线状或分枝状的长分子链有侧链或官能基,而且不与其它聚合物分子相连接,结果,热塑性塑料可以重复地加热而软化,冷却而凝固。这种以物理反应之相变化为主的程序允许将塑料废料回收。虽然热塑性塑料可以回收,但在成形时仍可能有小程度的化学变化,回收塑料的性质可能不会与原始塑料的性质完全相同。
  热塑性塑料占所生产塑料的70%,热塑性塑料以小球状或颗粒状贩售,它们在压力下加热熔化成黏稠状流体,冷却时形成所需的成品形状。与热固性塑料比较,热塑性塑料通常具有较高的耐冲击强度,容易加工,对复杂设计有较好的适应性。
  在热塑性塑料中,商用塑料占了90%,例如高密度聚乙烯(HPPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等。然而,工程塑料诸如缩醛(acetal)、ABS、耐隆、聚碳酸脂(PC)等提供了高机械强度、较佳的耐热性、较高的冲击强度等改善性能,因此价格也比较昂贵。
   实用上,经常会提及合金塑料和工程塑料等热塑性塑料的术语。合金塑料指其构造由不同的单体或聚合体之物理混合(而非聚合)。制造合金塑料的理由大都是要适应某种要求之物理性质、有利于价格及性能指数、改进加工之可能性这三种因素,例如PC/ABS和ABS/PVA。而工程塑料是指在机械装置中取代其它金属材料用途之塑料,亦即使用为机械材料的塑料,属于高性能的塑料,一般具有较大的温度使用范围(–40℉~300℉)、高强度与高刚性、耐冲击性、低潜变性、耐磨损、优良的耐化学药品性及绝缘性
    热塑性塑料中又可以区分为不定形塑料和结晶性塑料,其结构与性质如表3-3。
表3-3 不定形塑料与结晶性塑料的结构与性质之比较
 不定形塑料
 结晶性塑料
 
常用的材料
    丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚合物(ABS)、压克力(例如PMMA、PAN)、聚碳酸脂(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯—丙烯系聚合物(SAN)。
 聚缩醛树脂(POM)、耐隆(PA, 聚醯胺)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、热塑性聚脂(例如PBT、PET)。
微结构
    分子在液相和固相都呈现杂乱的配向性。
    分子在液相呈现杂乱的配向性,在固相则形成紧密堆砌的晶体。
热之反应
 具有软化温度范围,但没有明显的熔点。
 具有明确的熔点。
性质
 l 透明

l 抗化学性差

l 成形时体积收缩率低

l 通常强度不高

l 一般具有高熔胶黏度

l 热含量低
 l 半透明或不透明

l 抗化学性佳

l 成形时体积收缩率高

l 强度高

l 熔胶黏度低

l 热含量高

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