工程塑料改性基础知识和塑料测试方法介绍公开课课件.ppt
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1、工程塑料改性基础知识和塑料测试方法介绍工程塑料改性基础知识和塑料测试方法介绍一、塑料的分类和应用实例二、塑料改性知识介绍三、塑料性能测试方法以及测试设备介绍目 录一、塑料的分类和应用实例一、塑料的分类和应用实例塑料的主要分类及用途塑料的主要分类及用途应用实例应用实例1通用塑料通用塑料 通用塑料力学性能和耐热性能较低,一般通用塑料力学性能和耐热性能较低,一般不能作为结构材不能作为结构材料,但大面积使用料,但大面积使用。通用工程塑料耐热在。通用工程塑料耐热在100C以下。主要以下。主要用于农用薄膜、塑料容器、管道、灯罩用于农用薄膜、塑料容器、管道、灯罩.保鲜盒,保鲜盒,PP保鲜膜,保鲜膜,PE仪表
2、外壳,仪表外壳,PS管道,管道,PVC有机玻璃,有机玻璃,PMMA玩具,玩具,ABS电动工具,电动工具,PA手机外壳,手机外壳,PC工业制件,工业制件,PPO节能灯外壳,节能灯外壳,PBT应用实例应用实例2通用工程塑料通用工程塑料 工程塑料和通用塑料相比,强度与耐热性优异,工程塑料和通用塑料相比,强度与耐热性优异,可作为工可作为工业用结构材料并应用于具有功能作用结构业用结构材料并应用于具有功能作用结构。通用工程塑料耐。通用工程塑料耐热在热在100150C左右,主要用于汽车,电子电器等领域。左右,主要用于汽车,电子电器等领域。断路器外壳,断路器外壳,PA应用实例应用实例3特种工程塑料特种工程塑料
3、 特种工程塑料耐热在特种工程塑料耐热在150以上。主要用于高科技领域,军以上。主要用于高科技领域,军事,宇航,航空等工业。事,宇航,航空等工业。轴承,轴承,PEEK阀座,阀座,PTFE印刷电路板部件,印刷电路板部件,PI工业制件,工业制件,PEI工业制件,工业制件,LCP应用实例应用实例4热固性塑料热固性塑料接线箱,接线箱,不饱和聚酯不饱和聚酯UP 热固性塑料第一次加热时可软化,加热到一定温度后固化热固性塑料第一次加热时可软化,加热到一定温度后固化变硬,且不可逆。常用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压等恶劣环变硬,且不可逆。常用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压等恶劣环境中。境中。小家电外壳,小家电外壳,酚醛
4、树脂酚醛树脂托盘,密胺托盘,密胺冷冷却却化学变化化学变化不可逆过程不可逆过程电工面板,脲醛树脂电工面板,脲醛树脂应用实例应用实例5热塑性弹性体热塑性弹性体订书机手柄,软质订书机手柄,软质TPV 热塑性弹性体部分产品可代替橡胶,应用在汽车内饰件,热塑性弹性体部分产品可代替橡胶,应用在汽车内饰件,汽车引擎密封盖,保护靴软管,日常消费品厨具,电线电缆汽车引擎密封盖,保护靴软管,日常消费品厨具,电线电缆等领域。和橡胶相比,其加工型更好,且可回收。等领域。和橡胶相比,其加工型更好,且可回收。电线,电线,TPE-UAirbag cover,TPE-E厨具把手,厨具把手,TPV汽车内饰件,汽车内饰件,TPE
5、-U电线护套,电线护套,TPE-A二、塑料改性知识介绍二、塑料改性知识介绍多样,易加工,易得到,多样,易加工,易得到,质量轻质量轻-日常生活中得到大量应用日常生活中得到大量应用染色性染色性-构成五彩缤纷的世界构成五彩缤纷的世界耐化学性好,电性能好耐化学性好,电性能好图:基本聚合物能满足多种需要图:基本聚合物能满足多种需要餐具容器计算机外壳电子元器件聚苯乙烯聚丙烯聚碳酸酯PBTPBT、PAPA优点 比如耐候性差会带比如耐候性差会带来以下不良影响:来以下不良影响:L色变色变L表面裂纹表面裂纹L光泽度损失光泽度损失L拉伸强度损失拉伸强度损失L伸长性能损失伸长性能损失 L冲击强度降低冲击强度降低缺点
6、塑料公司塑料公司生产商生产商 注塑成型厂注塑成型厂石化公司石化公司原油原料原油原料改性厂商改性厂商合金流动性、耐化学性等增韧抗冲击性 矿物填充尺寸稳定性、刚性、耐热性 玻纤增强 尺寸稳定性、刚性、耐热性阻燃阻燃阻燃性阻燃性抗静电抗静电抗静电性抗静电性导电导电导电性导电性耐候耐候耐老化性耐老化性性能性能改进改进功能功能改进改进聚合物改性概述聚合物改性概述添加添加剂剂ABC技技术术性能改进:性能改进:ABC技术技术基本聚合物基本聚合物改性聚合物改性聚合物ALLOY合金BLEND共混COMPOSITE 复合A:合金合金抗冲击性聚碳酸酯聚碳酸酯PCPC抗化学腐蚀性聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇
7、酯 PBTPBTPC/PBT合金弯曲强度和弯曲模量的单位均为MPa。质量轻-日常生活中得到大量应用提高冲击性能是以降低刚性为代价的,反之亦然!垂直燃烧级别:样条垂直放置进行燃烧,根据燃烧时间和现象,判断级别V-0,V-1,V-2。热变形温度/维卡软化温度简支梁/悬臂梁冲击强度增韧抗冲击性测试介质的选择,密度要与测试样品的密度有一定量的差别。燃烧速度:汽车内饰件对燃烧的一种强制要求。高温(熔点、热变形、维卡等)试验设备:万能试验机等。我使用的材料容易燃烧,怎么办?应用实例1通用塑料透明度、耐刮擦性、电性能、可喷涂性质量轻-日常生活中得到大量应用拉伸强度及断裂伸长率蒙脱土,高岭土,硫酸钡ASTM
8、D6110/256指热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每10min通过标准模口的重量或体积。ISO(国际标准化组织标准)降低强度降低强度降低刚性降低刚性降低耐热性降低耐热性抗冲改性剂抗冲改性剂增加冲击强度增加冲击强度提高延伸率提高延伸率抗冲击性指塑料在断裂之前抗冲击性指塑料在断裂之前吸收冲击能量的能力。吸收冲击能量的能力。B:共混共混/增韧增韧抗冲改性抗冲改性剂会带来剂会带来某些性能某些性能的降低。的降低。主要有这主要有这些抗冲改些抗冲改性剂性剂抗冲改性剂通常是一些玻璃化转变温度低于室温的弹性体抗冲改性剂通常是一些玻璃化转变温度低于室温的弹性体。橡胶橡胶 三元乙丙胶,三元乙丙胶,EPREPR,
9、NBRNBR,天然橡胶,天然橡胶,SBSSBS 丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶聚烯烃弹性体聚烯烃弹性体 乙烯丁烯共聚物,乙烯辛烯共聚物乙烯丁烯共聚物,乙烯辛烯共聚物其它其它 聚氨酯,离聚物聚氨酯,离聚物增强材料增强材料提高刚性提高刚性提高强度提高强度尺寸稳定性尺寸稳定性降低延伸率降低延伸率可能造成翘曲可能造成翘曲C:复合复合/增强增强注意,增强注意,增强会带来某些会带来某些性能的改变。性能的改变。填料:填料:滑石粉,碳酸钙,云母,硅灰石,玻璃微珠滑石粉,碳酸钙,云母,硅灰石,玻璃微珠 蒙脱土,高岭土,蒙脱土,高岭土,硫酸钡硫酸钡玻璃纤维玻璃纤维 碳纤维碳纤维 晶须晶须矿物纤维矿物纤维纤维:纤维:常用
10、的增常用的增强材料有强材料有这些这些增强材料通常是一些无机矿物组成。增强材料通常是一些无机矿物组成。我想同时提我想同时提高刚性和韧高刚性和韧性?性?提高冲击性能提高冲击性能是以降低刚性是以降低刚性为代价的,反为代价的,反之亦然之亦然!功能改进:添加剂功能改进:添加剂我使用的材料容易燃烧,怎么办?我使用的材料容易燃烧,怎么办?我的制品在户外使用时变黄了,怎么办?我的制品在户外使用时变黄了,怎么办?我的产品表面容易积尘,怎么办?我的产品表面容易积尘,怎么办?我的产品表面容易划伤,怎么办?我的产品表面容易划伤,怎么办?在材料中添加:在材料中添加:阻燃剂阻燃剂 光稳定剂光稳定剂 抗静电剂抗静电剂 耐刮
11、擦剂耐刮擦剂“保持保持”性能类性能类耐热老化性耐热老化性:抗氧剂,金属螯合剂抗氧剂,金属螯合剂耐光老化性:光吸收剂,光稳定剂耐光老化性:光吸收剂,光稳定剂其它稳定性:抗水解剂,酸吸收剂其它稳定性:抗水解剂,酸吸收剂“加工加工”改善类改善类润滑剂润滑剂 加工助剂加工助剂 增塑剂增塑剂 开口剂开口剂 交联剂交联剂 脱模剂脱模剂 相容剂相容剂 抗冲改性剂抗冲改性剂“效能效能”扩展类扩展类阻燃剂阻燃剂 抗静电剂抗静电剂 成核剂成核剂抗菌剂抗菌剂 发泡剂发泡剂 消雾剂消雾剂降解剂降解剂 着色剂着色剂 扩链剂扩链剂成本成本可加工性可加工性使用环境使用环境法规认证法规认证使用条件使用条件透明度、耐刮擦性、电
12、性能、可喷涂性使用环境使用环境热、湿度,压力、载荷、光照、氧,辐射,接触介质成本成本原料价格,加工费用,废品率,使用寿命,后加工费用,可加工性可加工性加工方法,加工窗口,废品率,精度,形状法规认证法规认证阻燃性、食品级、毒性使用条件使用条件产品产品三、塑料性能测试方法以及测试设备介绍工程塑料的性能工程塑料的性能 力学性能力学性能强度(拉伸强度、弯曲强度等)刚性(弯曲模量等)韧性(冲击强度等)硬度(洛氏、邵氏、铅笔等)耐温性耐温性高温(熔点、热变形、维卡等)低温(低温冲击,脆化温度等)耐候性耐候性热氧老化、光老化等 功能性功能性阻燃性、绝缘性、电磁屏蔽等 加工性能加工性能熔融指数、粘度、收缩率等
13、提高冲击性能是以降低刚性为代价的,反之亦然!常用的增强材料有这些2,老DIN:50*6*4。测试用料:颗粒状,可直接测试。指对试样施加一次冲击弯曲负荷,使试样破坏,并用试样破坏时单位面积/厚度所吸收的能量衡量材料冲击韧性的方法。燃烧速度:汽车内饰件对燃烧的一种强制要求。应用实例1通用塑料CTI:将规定浓度的特定实验溶液,滴于已施加电压的两特制铂电极之间的固体绝缘材料表面,以电极间是否形成电痕来评价该固体绝缘材料在电场和污染介质联合作用下的电痕化的耐受能力。试验设备:万能试验机或拉力试验机。指热塑性塑料注塑成标准样条,在一定的存放时间后,样条尺寸比模芯本身尺寸缩小的百分比。ASTM(美国材料与实
14、验协会标准)ARES是控制应变流变仪,可以独立控制振动频率、样品应变、应变速率和温度,可以测量试样的静态剪切粘度、法向力、剪切模量、复合粘度、储能模量和损耗模量、阻尼;我想同时提高刚性和韧性?2mm样条肯定可以通过V-0。原料价格,加工费用,废品率,使用寿命,后加工费用,和橡胶相比,其加工型更好,且可回收。抗冲改性剂通常是一些玻璃化转变温度低于室温的弹性体。质量轻-日常生活中得到大量应用PC 300 1.我使用的材料容易燃烧,怎么办?主要标准体系主要标准体系 ASTM(美国材料与实验协会标准)ISO(国际标准化组织标准)GB(中国国家标准)说明:根据目前的标准发展,GB、DIN(德国标准)、J
15、IS(日本标准)等标准,很多都等效采用了ISO的对应标准。主要性能测试主要性能测试 熔融指数 拉伸强度及断裂伸长率 弯曲强度及弯曲模量 简支梁/悬臂梁冲击强度 热变形温度/维卡软化温度 收缩率 阻燃性u 熔融指数可直接评价表征材料的流动性能。熔融指数可直接评价表征材料的流动性能。u MFRMFR是指重量是指重量,使用广泛使用广泛;MVR;MVR是指体积是指体积,多在线使用。多在线使用。u MFRMFR值值MVRMVR值值*熔体密度。熔体密度。注意:注意:熔融指数的比较一定在同温同压下进行,否熔融指数的比较一定在同温同压下进行,否则无可比性。则无可比性。GB/T3682,ISO1133,ASTM
16、 D1238指热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每指热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每10min通通过标准模口的重量或体积。过标准模口的重量或体积。英文简称英文简称:MI&MFR&MVR熔融指数熔融指数测试用料:颗粒状,可直接测试。对于吸水性强测试用料:颗粒状,可直接测试。对于吸水性强 的材料,测试前需要烘干处理。的材料,测试前需要烘干处理。常用的一些测试条件:常用的一些测试条件:PE 190 2.16kgPE 190 2.16kg PP 230 2.16kg PP 230 2.16kg ABS 220 10kg ABS 220 10kg 200 5kg 200 5kg PC 300 1.2
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