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塑料材料的选择

更新时间:2021-06-21      点击次数:2768

材料的选择不仅要保证塑料制品的功能和性能,还要考虑加工生产、成本和供应。

1. 加工性能方面 熔体流动速率、熔融温度(结晶型聚合物为熔点)、加工温度范围(分别列出注射和挤出加工)、注射模塑的压力、固液态的压缩比、线性的模塑成型收缩率。

2. 力学性能方面 拉伸强度、断裂伸长率、拉伸屈服应力、压缩强度(断裂或屈服)、拉伸模量、弯曲模量(分别在22oC、92 oC、120 oC和150 oC)、带缺口悬臂式冲击强度、硬度。

3. 热性方面 线膨胀系数、热变形温度(1.82Mpa和0.45Mpa)、热导率、比热熔。

4. 物理性能方面 密度、吸水率(24h)、介电强度(短时升压)。

现代塑料制品设计还需要塑料熔体的流变曲线,各种温度下的蠕变曲线和疲劳曲线等。

材料的性能测试是规定的试样在标准的实验条件下进行。实验试样与塑料制品的形状和尺寸有很大差异。材料经加工后,绝大多数的塑料件的性能比原始材料低。因此,所选择材料性能要比塑料件的性能高,应该乘以安全系数。

另外,一定使用期限的塑料制品的性能存在老化变质现象。各种环境条件下塑料件的性能下降因素必须考虑。如塑料件在低温下受到冲击,比原材料的抗冲性能下降w%。倘若受到化学试剂的侵蚀,性能又会下降x%,受紫外线辐射影响,又损失y%的性能。由于振动疲劳又会损失z%性能。因此塑料件在工作寿命期限内,有w%+x%+y%+z%的总老化损失。此总损失在10%之内被评估为优良的工作环境。损失30%-40%是差的不耐用塑件。老化总损失大于40%是不允许的制品设计。

根据工艺安全系数和老化损失系数处理分析,可提出塑料件对原材料性能的数据表。然后对照选用塑料材料品种乃至品级。材料的选择大致有四个步骤。

1. 提出塑料件所需性能项目

除了加工性能、力学性能、热性能和物理性能外,还有实现各种功能的专项性能。如包装用制品,需提出透明性、抗化学腐蚀,对气体和液体的渗透性。食品包装还要有食用无害要求。室内的日用塑料件应有阻燃性能要求。而室外用品又必须又耐候性等各项抗老化性能。电工塑料件有各种绝缘性能要求。对注射模塑成型制品,应有熔体流动、固化收缩和脱模等有关性能要求。

2. 提出对原材料性能项目的zui低数值清单

3. 初步选定一批候选材料

不必将材料手册所列从头至尾逐一考虑。可凭生产经验,以对材料品种的性能先进性和成本的了解,开列所考虑材料的清单,然后淘汰一批。

4. 由专门的性能和材料成本最终选定材料

如果两种材料收缩率相近,必要时可用成型模具试射两个塑件进行分析比较。现有的各种塑料件样品所用材料的对照参考,也能启发帮助选择。另一种情况,没有适用商品供应的塑料品种时,可以专门配制复合材料。对聚合物添加填料、两种聚合物的混合,都有可能获得所需的改性塑料。但塑料改性需较大投资和专业技术。

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