塑胶材料物性介绍-PPT课件
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基礎材料物性附屬加工介紹
第一單元 塑膠
第一章 成形塑膠材料選用及物性介紹 第二章 塑膠材料加工應用實務
08.08.2020
.
1
第一章 塑膠材料介紹
(一) 塑膠的定義 (二)塑膠的材料的一般特性 (三)塑膠的來源與基本構造 (四)塑膠的分類 (五)塑膠的受熱變化歷程 (六) 塑膠材料的基本物性
08.08.2020
.
9
添加劑種類
08.08.2020
.
10
(四)塑膠的分類-1
08.08.2020
.
11
08.08.2020
.
12
(四)塑膠的分類-2
08.08.2020
.
13
08.08.2020
․熱固性塑膠也稱為熱硬化
膠於加熱之初會軟化，而後分 子間產生化學鍵結，造成高度 連聯的網狀結構，如右圖所示。 熱固性塑膠與熱塑性塑膠的最 大差異就在於交聯程序，本質 上，熱固性塑膠具有較好的機 械強度、強高的使用溫度和較 佳的尺寸穩定性。許多熱固性 塑膠是工程塑膠，並且因為交
.
20
機械性質-1 拉伸特性 Elongation
08.08.2020
.
21
機械性質-2 衝擊特性(1)
08.08.2020
.
22
機械性質-2 衝擊特性(2)
08.08.2020
.
23
機械性質-3硬度特性
08.08.2020
.
24
機械性質-4 彎曲特性
08.08.2020
.
25
熱性質THERMOAL
08.08.2020
.
2
(一) 塑膠的定義
依美國塑膠工業協會:
原料主要由碳,氫,氧,氮,及其他有機及無機元素構 成, 在成品階段為固體,在製造過程中常是熔融狀的 液態,因此可藉加熱使其熔化,加壓使其流動,並藉模 具冷卻使其固化, 使之形成各種形狀。符合此敘述 之材料族類中任一種均可定義為塑膠。
.
31
08.08.2020
.
32
熱性質-6 Vicat 軟化點
08.08.2020
.
33
熱性質-7 耐燃性Flammability
08.08.2020
.
34
其他特性
08.08.2020
.
35
Appendix 常用塑料成形收縮(水)率
08.08.2020
.
36
Appendix 物性表範例
08.08.2020
碳原子量=12
氫原子量=1
-(C2H4- C2H4- C2H4- C2H4- C2H4-…… C2H4) –
窄
n=1000 分子量=28000
n=900 分子量=25200
分
n=1100 分子量=30800
子
寬
數
08.08.2020
分子量
.
7
分子數量的結構及分佈
08.08.2020
.
8
添加劑功能
-1 -2 -3 -4 -5
-6 -7
08.08.2020
.
26
熱性質-1 比熱
08.08.2020
.
27
熱性質-2 比容
08.08.2020
.
28
熱性質-3 熱傳導係數
08.08.2020
.
29
熱性質-4 膨脹係數的測試
08.08.2020
.
30
熱性質-5熱變形溫度HDT
08.08.2020
08.08.2020
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39
壓縮成型(最古老方式)
08.08.2020
.
40
Transfer 成形
在射出成形普及化前較壓縮成形 進步的一種成形方式-類似金屬翻 沙方式.
如圖將預熱的成形材料投入材料 室.加熱軟化,以柱塞加壓,經豎澆 口,橫澆道,導入模具中
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ห้องสมุดไป่ตู้ 射出成型
豎澆道 sprue
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37
第二章塑膠材料加工應用實務
(一)塑膠材料的基本成形加工 (二)塑膠材料車燈業應用實務
08.08.2020
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38
(一)塑膠材料的基礎成形加工
壓縮成型(最古老方式) Transfer 成形 射出成形 壓出成形 中空成形(blowing molding) 輪壓成形 熱成形 流動成形 積層成形
08.08.2020
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18
(五)熱塑性的塑膠受熱歷程及變化
使用範圍
加工範圍
玻璃態(脆性)
橡膠態(彈性)
玻璃轉移點TG
-30℃
熱變形溫度Tf (HDT)
70℃
TG
Tf
08.08.2020 PP
熔融態(液態)
劣解狀態
熔點
熱劣解溫度
150℃ 280℃
.
POM
19
(六)塑膠材料的基本物性
08.08.2020
聯程序而具有不定形結構。
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14
08.08.2020 非結晶性
結晶性 .
15
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16
常見的結晶性塑膠及非結晶塑膠
08.08.2020
.
17
(4)依機械性質分類
泛用型塑膠 熱塑性: PE ,PP ,PVC ,ABS ,PS 熱固性: UF
工程型塑膠 熱塑性: PA ,POM, PPO,PC,PBT 熱固性: BMC ,PF,UP,MF
08.08.2020
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3
(二)塑膠的材料的一般特性
優點:
(1)重量輕-比重大約在0.9-2間 (2)耐用性佳- 一般塑膠皆有長久的耐用性,尤其是玻璃籤維強化塑膠
(FRP)更是強韌無比. (3)電絕緣性優異-塑膠通常為電之不良導體 (4)耐蝕性強-耐水 ’ 耐油 ‘ 耐酸 ’耐化學藥品性’ 而且不生銹 (5)成形容易性-具有加熱軟化及一成形的特性.又成形方法簡單並可大量
成品 08.08.2020
塑料融溶與冷卻狀態： 螺桿後退計量並進行塑料融溶，與成 品冷卻 成型重點： 成品尺寸安定與適當冷卻時間
n:聚合度(一般在數百~數千)
5
b.多種單體共聚合 : 如ABS
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6
塑膠分子的特性
由重複單位(單體)所構成的長鏈狀分子.
每條長鏈狀分子的聚合度(長度)不一.
每條長鏈狀分子的質量不一.
以平均分子量來表示.
分子量大小及分佈的寬或窄對塑料的性質會有密切影響-(分子 間的相容性).
生產,大部分塑膠加工溫度約在200-300℃之間. (6)着色容易-是當加入着色劑,可改變其色澤. (7)原料種類豐富價格低廉 - 一般性而言.大多數塑膠價格帶約在30~200
元間.
缺點:
(1)耐熱性差- 大部份的塑膠耐熱溫度約在150 ℃ (2)機械強度差 –相較於鋼鐵材料而言.塑膠承受負荷,易生變形. (3)低溫時亦變脆性 (4)大都為易燃性材,且燃燒時有毒性氣體產生.
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4
(三)塑膠的來源與基本構造
石油提煉
單體
人工提煉
聚合反應 聚合物
添加劑 塑膠原料
成形 塑膠產品
(1)其中聚合方式有下列兩種方式:
重覆性的單位
a.一種單體聚合 : PE
HH ll n [ C= C ] ll HH
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HH ll ( C= C ) n ll HH
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第一單元 塑膠
第一章 成形塑膠材料選用及物性介紹 第二章 塑膠材料加工應用實務
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1
第一章 塑膠材料介紹
(一) 塑膠的定義 (二)塑膠的材料的一般特性 (三)塑膠的來源與基本構造 (四)塑膠的分類 (五)塑膠的受熱變化歷程 (六) 塑膠材料的基本物性
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9
添加劑種類
08.08.2020
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10
(四)塑膠的分類-1
08.08.2020
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11
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12
(四)塑膠的分類-2
08.08.2020
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13
08.08.2020
․熱固性塑膠也稱為熱硬化
膠於加熱之初會軟化，而後分 子間產生化學鍵結，造成高度 連聯的網狀結構，如右圖所示。 熱固性塑膠與熱塑性塑膠的最 大差異就在於交聯程序，本質 上，熱固性塑膠具有較好的機 械強度、強高的使用溫度和較 佳的尺寸穩定性。許多熱固性 塑膠是工程塑膠，並且因為交
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20
機械性質-1 拉伸特性 Elongation
08.08.2020
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21
機械性質-2 衝擊特性(1)
08.08.2020
.
22
機械性質-2 衝擊特性(2)
08.08.2020
.
23
機械性質-3硬度特性
08.08.2020
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24
機械性質-4 彎曲特性
08.08.2020
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25
熱性質THERMOAL
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(一) 塑膠的定義
依美國塑膠工業協會:
原料主要由碳,氫,氧,氮,及其他有機及無機元素構 成, 在成品階段為固體,在製造過程中常是熔融狀的 液態,因此可藉加熱使其熔化,加壓使其流動,並藉模 具冷卻使其固化, 使之形成各種形狀。符合此敘述 之材料族類中任一種均可定義為塑膠。
.
31
08.08.2020
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32
熱性質-6 Vicat 軟化點
08.08.2020
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33
熱性質-7 耐燃性Flammability
08.08.2020
.
34
其他特性
08.08.2020
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35
Appendix 常用塑料成形收縮(水)率
08.08.2020
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36
Appendix 物性表範例
08.08.2020
碳原子量=12
氫原子量=1
-(C2H4- C2H4- C2H4- C2H4- C2H4-…… C2H4) –
窄
n=1000 分子量=28000
n=900 分子量=25200
分
n=1100 分子量=30800
子
寬
數
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分子量
.
7
分子數量的結構及分佈
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8
添加劑功能
-1 -2 -3 -4 -5
-6 -7
08.08.2020
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熱性質-1 比熱
08.08.2020
.
27
熱性質-2 比容
08.08.2020
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28
熱性質-3 熱傳導係數
08.08.2020
.
29
熱性質-4 膨脹係數的測試
08.08.2020
.
30
熱性質-5熱變形溫度HDT
08.08.2020
08.08.2020
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壓縮成型(最古老方式)
08.08.2020
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40
Transfer 成形
在射出成形普及化前較壓縮成形 進步的一種成形方式-類似金屬翻 沙方式.
如圖將預熱的成形材料投入材料 室.加熱軟化,以柱塞加壓,經豎澆 口,橫澆道,導入模具中
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41
ห้องสมุดไป่ตู้ 射出成型
豎澆道 sprue
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第二章塑膠材料加工應用實務
(一)塑膠材料的基本成形加工 (二)塑膠材料車燈業應用實務
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(一)塑膠材料的基礎成形加工
壓縮成型(最古老方式) Transfer 成形 射出成形 壓出成形 中空成形(blowing molding) 輪壓成形 熱成形 流動成形 積層成形
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(五)熱塑性的塑膠受熱歷程及變化
使用範圍
加工範圍
玻璃態(脆性)
橡膠態(彈性)
玻璃轉移點TG
-30℃
熱變形溫度Tf (HDT)
70℃
TG
Tf
08.08.2020 PP
熔融態(液態)
劣解狀態
熔點
熱劣解溫度
150℃ 280℃
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POM
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(六)塑膠材料的基本物性
08.08.2020
聯程序而具有不定形結構。
.
14
08.08.2020 非結晶性
結晶性 .
15
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常見的結晶性塑膠及非結晶塑膠
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17
(4)依機械性質分類
泛用型塑膠 熱塑性: PE ,PP ,PVC ,ABS ,PS 熱固性: UF
工程型塑膠 熱塑性: PA ,POM, PPO,PC,PBT 熱固性: BMC ,PF,UP,MF
08.08.2020
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3
(二)塑膠的材料的一般特性
優點:
(1)重量輕-比重大約在0.9-2間 (2)耐用性佳- 一般塑膠皆有長久的耐用性,尤其是玻璃籤維強化塑膠
(FRP)更是強韌無比. (3)電絕緣性優異-塑膠通常為電之不良導體 (4)耐蝕性強-耐水 ’ 耐油 ‘ 耐酸 ’耐化學藥品性’ 而且不生銹 (5)成形容易性-具有加熱軟化及一成形的特性.又成形方法簡單並可大量
成品 08.08.2020
塑料融溶與冷卻狀態： 螺桿後退計量並進行塑料融溶，與成 品冷卻 成型重點： 成品尺寸安定與適當冷卻時間
n:聚合度(一般在數百~數千)
5
b.多種單體共聚合 : 如ABS
08.08.2020
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6
塑膠分子的特性
由重複單位(單體)所構成的長鏈狀分子.
每條長鏈狀分子的聚合度(長度)不一.
每條長鏈狀分子的質量不一.
以平均分子量來表示.
分子量大小及分佈的寬或窄對塑料的性質會有密切影響-(分子 間的相容性).
生產,大部分塑膠加工溫度約在200-300℃之間. (6)着色容易-是當加入着色劑,可改變其色澤. (7)原料種類豐富價格低廉 - 一般性而言.大多數塑膠價格帶約在30~200
元間.
缺點:
(1)耐熱性差- 大部份的塑膠耐熱溫度約在150 ℃ (2)機械強度差 –相較於鋼鐵材料而言.塑膠承受負荷,易生變形. (3)低溫時亦變脆性 (4)大都為易燃性材,且燃燒時有毒性氣體產生.
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4
(三)塑膠的來源與基本構造
石油提煉
單體
人工提煉
聚合反應 聚合物
添加劑 塑膠原料
成形 塑膠產品
(1)其中聚合方式有下列兩種方式:
重覆性的單位
a.一種單體聚合 : PE
HH ll n [ C= C ] ll HH
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HH ll ( C= C ) n ll HH
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