塑料基本知识
塑料工程技术手册
塑料工程技术手册一、引言塑料是一种重要的工程材料，广泛应用于各行各业。
为了更好地了解塑料工程技术，本手册将介绍塑料的基本知识、加工技术、设计原则以及质量控制等方面的内容。
二、塑料的基本知识1. 塑料的分类塑料按来源可以分为合成树脂、天然树脂和再生塑料三类；按照物理性质可分为热塑性塑料和热固性塑料；根据树脂的化学结构可分为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等多种类型。
2. 塑料的性能塑料具有轻质、绝缘、耐低温、耐腐蚀等特性，常用于制造各类容器、管道、电线等产品。
三、塑料的加工技术1. 塑料的成型方法塑料的成型方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压塑成型等。
注塑成型是最常用的方法，可以制造出各种尺寸和形状的塑料制品。
2. 塑料的改性技术塑料的改性技术可以改善塑料的物理性能，常用的改性技术包括填充剂增强、增韧剂掺入、改性剂添加等。
3. 塑料的表面处理技术塑料的表面处理技术可以提高塑料制品的外观质量和耐用性，常用的表面处理技术有喷涂、电镀、印刷等。
四、塑料制品的设计原则1. 强度设计原则塑料制品在设计时需要考虑到其受力情况，合理选择塑料材料和结构设计，确保制品的强度满足要求。
2. 尺寸设计原则塑料制品的尺寸设计需考虑到塑料材料的收缩率，以确保成型后的尺寸符合设计要求。
3. 壳体设计原则塑料制品的壳体设计需要满足结构强度、制造工艺和装配要求，合理选择壳体的厚度和型腔结构。
五、塑料制品的质量控制1. 塑料原料的质量控制塑料原料的质量对最终制品的性能有重要影响，应选用合格的原料并进行严格的质量检测。
2. 加工工艺的质量控制加工工艺的合理控制可以确保塑料制品的尺寸、外观等质量要求，需进行严格的加工工艺检验。
3. 成品质量的控制成品质量的控制包括外观检验、物理性能测试等，确保塑料制品能够满足使用要求。
六、未来发展趋势塑料工程技术在不断发展，未来的趋势包括绿色环保塑料的研发、智能制造技术的应用以及废弃塑料的回收利用等。
七、结论本手册从塑料的基本知识、加工技术、设计原则和质量控制等方面介绍了塑料工程技术的相关内容。
培训资料(塑胶部分)
（塑料基础知识）一、塑料的定义塑料是以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。
广义地讲，在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。
二、塑料的分类塑料目前尚无确切的分类，一般分类如下：．按塑料的物理化学性能分热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
热固性塑料：因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。
如酚醛塑料、环氧塑料等。
．按塑料用选分通用塑料：般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料：般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。
如、尼龙、聚矾等。
特种塑料：般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。
如氟塑料、有机硅等。
．按塑料成型方法分模压塑料：供模压用的树脂混合料。
如一般热固性塑料。
层压塑料：指浸有树脂的纤维织物，可经叠合、热压结合而成为整体材料。
注射、挤出和吹塑塑料：般指能在料筒温度下熔融、流动，在模具中迅速硬化的树脂混合科。
如一般热塑性塑料。
浇铸塑料：能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。
如尼龙。
反应注射模塑料：一般指液态原材料，加压注入模腔内，使其反应固化制得成品。
如聚氨脂类。
．按塑料半制品和制品分模塑粉：又称塑料粉，主要由热固性树脂（如酚醛）和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。
如酚醛塑料粉。
增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。
泡沫塑料：整体内合有无数微孔的塑料。
薄膜：一般指厚度在毫米以下的平整而柔软的塑料制品。
三、塑料的基本性能．质轻、比强度高。
塑料基本知识培训
2、热固性塑料
• 酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、氨基树脂、 醇酸树脂、烯丙基树脂、脲甲醛树脂(UF) 、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯(UP)、硅树 脂、聚氨酯(PUR)
3、通用塑料
• 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、 酚醛树脂、氨基树脂、现在一般把ABS也 列为通用塑料。
4、工程塑料
• 广义：凡可作为工程材料即结构材料的塑料。 狭义：具有某些金属性能，能承受一定的外力作 用，并有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性 ，在高、低温下仍能保持其优良性能的塑料。 通用工程塑料：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚 苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其 改性产品。 特种工程塑料（高性能工程塑料）：耐高温、结 构材料。聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚 (PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰 亚胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮 类、离子交换树脂、耐热环氧树脂
• 加工温度是190℃~230℃。
改性PA
• 、纤维增强尼龙，主要有玻纤增强尼龙、 炭纤增强尼龙，硼纤维增强尼龙等，性能 主要表现在强度高，耐热性好，尺寸收缩 率小等方面。在我们公司主要做的玻纤增 强尼龙。主要用来做齿轮、线圈骨架、电 动工具、机械与汽车部件等。
改性PA
• 耐磨尼龙，主要是在增强尼龙的基础上加 有耐模助剂（常见的是石墨、二硫化钼， PTFE），性能主要表现在耐摸性好，主要 用来做齿轮、耐磨部件等。
改性ABS
• ABS/PC合金具有良好的机械强度、韧性和阻燃性 ，用于建材，汽车和电子工业，如做电视机、办 公自动化设备外壳和电话机。ABS/PC合金中PC 贡献耐热性、韧性、冲击强度、强度阻燃性、 ABS优点为良好加工性、表观质量和低密度，以 汽车工业零部件为应用重点。如现在公司做的 ABS-HR004与ABS-HR005上都有PC，提高其耐 热性。对于PC/ABS合金在与客户沟通时要注意几 个关键指标是：PC含量、耐热要求、外观要求、 密度要求等。
塑料的基本知识
聚丙烯塑料 （PP）
用途
特性
制法
聚丙烯塑料是由丙 烯在甲烷基铝和三 氯化钛催化剂作用 下，在20个大气压 和50℃的条件下， 以汽油为溶剂进行 聚合而制得的。
1．化学稳定性较聚乙 烯好 2．耐热性突出 3．透气性和透水性低 于聚乙烯。 4．刚性、拉伸强度比 聚乙烯好。 5．定向拉伸 6. 耐 老 化 性 较 聚 乙 烯 差
分子链是原子以 共价键结合起来 的，不能电离和 传递电子，所以 塑料具有绝缘性。 塑料可用来制造 电线的包皮、电 插座、电器的外 壳等。
塑料的危害
印刷材料 有害 影响土地 的可持续 利用
填充有害 物
致癌致病，影响 人体健康
对人体 的危害
对环境 的影响
白色污染给环境 带来很大的压力
对动物的 生存构成 威胁
广义的塑料定义指具有 塑性行为的材料，所谓 塑性是指受外力作用时 ，发生形变，外力取消 后，仍能保持受力时的 状态。塑料的弹性模量 介于橡胶和纤维之间， 受力能发生一定形变。 软塑料接近橡胶，硬塑 料接近纤维。
狭义的塑料定义是指以 树脂（或在加工过程中 用单体直接聚合）为主 要成分，以增塑剂、填 充剂、润滑剂、着色剂 等添加剂为辅助成分， 在加工过程中能流动成 型的材料。塑料为合成 的高分子化合物，可以 自由改变形体样式。
塑料原料的制造
在日本工业标准中确定塑料是“以高分子物质为主原料、人工成型”这 一定义的意义，简单地说就是指用化学方法合成的、分子量非常大的物 质。 塑料是人工制造的“高分子化合物”，与天然树脂相对应，叫做“合成 树脂”，或简单地就叫做“树脂”。
塑料原料的制造
将生产石油的原油加热使其分解，可得到汽油、灯油、粗汽 油、柴油、重油等产物。大部分塑料的生产都是以这里面的 粗汽油为原料制造的。 将粗汽油再进一步加热分解，利用沸点（由液体变为气体的 温度）的差别进行分离，则可得到生产塑料的原料，乙烯和 丙烯，这些多数是气体或液体，不能直接使用。
《塑料》 知识清单
《塑料》知识清单一、塑料的定义与分类塑料，是一种以高分子量的合成树脂为主要成分，在一定条件下（如温度、压力等）可塑制成一定形状，且在常温下保持形状不变的材料。
塑料的分类方式多种多样。
按照其受热后的性能变化，可分为热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料在加热时会软化甚至熔融，冷却后又会重新固化，这种过程可以反复进行，常见的有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
热固性塑料在加热时会发生化学反应，固化成型后再次加热也不会软化，例如酚醛塑料、氨基塑料等。
根据塑料的用途，又可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。
通用塑料产量大、价格低、应用广泛，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等；工程塑料具有较高的机械性能和耐热性能，适用于制造工程结构件和机械零件，像聚酰胺、聚碳酸酯等；特种塑料则具有某些特殊性能，如耐高温、耐腐蚀、自润滑等，如氟塑料、聚酰亚胺等。
二、塑料的性能特点1、物理性能塑料的密度通常较小，一般在 09 22g/cm³之间，这使得塑料制品相对较轻，便于运输和使用。
其透明度可以从完全透明到不透明，取决于塑料的种类和添加剂。
大多数塑料具有良好的电绝缘性能，是理想的绝缘材料。
2、力学性能塑料的力学性能差异较大。
一般来说，其拉伸强度、弯曲强度和硬度比金属材料低，但某些工程塑料经过改性后，力学性能可以得到显著提高，接近甚至超过一些金属材料。
此外，塑料的弹性模量较低，容易产生变形。
3、化学性能塑料对一般的酸、碱、盐等化学物质具有较好的耐腐蚀性，但对于某些强氧化剂和有机溶剂的耐受性较差。
4、加工性能塑料具有良好的可加工性，可以通过注塑、挤出、吹塑等多种成型方法制成各种形状和尺寸的制品。
三、塑料的生产工艺1、聚合反应塑料的生产通常始于聚合反应，将单体分子通过化学反应连接成高分子链。
聚合反应主要包括加成聚合（如聚乙烯、聚丙烯的生产）和缩合聚合（如聚酯、聚酰胺的生产）。
2、成型加工聚合后的树脂需要经过成型加工才能成为最终的塑料制品。
常用塑料特性及基本知识
常用塑料特性及基本知识为了进一步提高各品管人员对塑料的理解和更有效控制，现对常用塑料作以下简单阐述：1、什么叫塑料：塑料从其组成来讲，有些塑料单纯地由一种合成树脂组成，由这种树脂所制成的材料叫塑料。
2、塑料分类：以其受热行为分类，大体分为两类：“热固性塑料”和“热塑性塑料”。
2．1 什么叫热固性塑料：热固性塑料是指在一定的温度和压力等条件下保持一定时间而固化、硬化后成为不熔不溶性物质的塑料，该种塑料不具备重复受热可塑性，如：酚醛、电木粉、环氧塑料等。
2．2 什么叫热塑性塑料：热塑性塑料是指在特定温度范围内能够反复加热软化和冷却定型的塑料，该种塑料具有可以重复使用和啤塑性能，如：ABS、PP、PC、PE等。
2．3 以塑料使用特点分类，可分为三种：通用塑料、工程塑料、特种塑料。
2．3．1 通用塑料是指常用塑料，这类塑料产量大、用途广、价钱平/聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙稀（PVC）、聚苯乙烯（PS）。
ABS等。
2．3．2 工程塑料是指可以作为结构部件使用的塑料，具有类似金属的特性，能代替各种金属作为工程结构件使用，聚酰氨（PA），聚碳酸酯（PC），聚甲醛（POM/赛钢），聚酯（PET），聚苯醚（PPO）等。
2．3．3 特种塑料是指有某一方面特殊性能的塑料，具有较高耐热性、电绝缘性、耐腐蚀性等。
2.4 按用途分类塑胶分为工程塑胶和普通塑胶一.按照受热性能,可分为热固性塑料和热塑性塑料.热固性塑料—是经加热固化后不再在热的作用下变软而重复成型的塑料.特点—质地坚硬,耐热性好,尺寸稳定,不溶于剂.常见的有:酚醛塑料.环氧树脂.不饱和聚脂.脲甲醛.聚氯酯.热塑性塑料—是指可以多次重复加热变软冷却结硬成型.主要由分子结构为线状或链状的聚合树脂构成.常见的有:PE.PP.PS.ABS.PA.PMMA.PC.聚酯酸纤维等.模具简介1.两板模2.三板模3.热流道4．由于塑料具有易加工特性，成型后制件可以进行多方面切刮、打磨、喷油、丝印、烫金、电镀、超声波、粘结加工等工艺后处理。
杜邦DuPont资料塑料基本知识讲座
成形时易产生毛边
用途
1、电器、电子：连接器、线圈架 2、工业用品：表壳、洗涤用工具、电脑及OA零件 3、汽车领域：各种感应器、化油器、电子控制零件
聚碸 ( PSU)
结构式
性质
淡棕色透明的非晶质树脂，Tg点为190℃
优点
1、机械强度佳 2、尺寸精密度高 3、电气特性优 4、符合等多种卫生规格
缺点
聚酰胺－酰亚胺 ( PAI )
结构式
性质
Tg点高(280~290℃)，直键热可塑性及热硬化型。主要用于工程塑料成型用。直键非热可塑性则以溶液成型用于涂料、薄膜、纤维等。
优点
1、耐老化性佳 2、耐蠕变性佳 3、耐燃佳 4、耐油、耐化学药品性佳 5、耐放射线性佳
缺点
不易成型，离行性亦差
用途
1、插座、连接器、开关类零件 2、IC电路盘 3、复印机、电热器零件 4、汽车排气及涡轮机零件
聚酯对苯二甲酸乙二酯(PET)
结构式
性质
为结晶性热可塑性塑料，具明显熔点245~260℃，在室温下有优良之机械性能及耐摩擦、磨耗性能。但因Tg低所以其热机械性能差，一般都添加玻纤以提高耐热及机械性能，此类称FR-PET。
优点
1、尺寸安定性佳 2、机械性能优异 3、潜变性小 4、电气特性佳 5、耐候性优 6、耐有机熔剂、油及弱酸 7、耐气性耐水性好 8、具自熄性
ABS/PC
ABS/SMA
耐热及抗化学性、流动性佳、 低温冲击性、低成本
汽车车身护板、引擎室零组件、 连接器、动力工具外壳
PVC 增加防火性、降低成本 ABS 提供耐冲击性
家电用品零组件、 事务机器零组件
增加ABS耐热尺寸安定性、改善 PC低温、后壁耐冲性、降低成本
常用塑料基础知识综合
用途：通过注塑、挤出、吹塑等成型方法，生产薄膜、日用品、 管材、电线电缆等。 （3）MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂 （4）HDPE：高密度聚乙烯又称低压聚乙烯
三、结晶性和非结晶性塑料定义： 从结晶度严格来讲,一般结晶度为 80%以上的材料称之为结晶性材料,其余
为 非结晶性材料. 但目前很多结晶度在 60%以上的半结晶性材料我们也称之 为结晶性材料.
从广义上来讲,我们把有结晶倾向的材料统称为结晶性 (线性)材料.把无结 晶倾向的材料称为非结晶性(无定性)材料.
PP 共聚物 热变形温度(0.46 Mpa) 85 - 104 °C 热变形温度(1.8 Mpa) 50 - 60 °C
PP 10-21%玻璃纤维 PP 热变形温度(0.46 Mpa) 110 - 140 °C 热变形温度(1.8 Mpa) 90 - 127 °C
PP 10-41% TALC(滑石粉) 热变形温度(0.46 Mpa) 100 - 127 °C 热变形温度(1.8 Mpa) 56 - 75 °C 由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
2
料大致可以分为吸湿，粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种。塑料中 含有的水份必须控制在注塑工艺允许的范围内方可生产。不然，在高温高 压下，分解出来的气体对塑料制品本身有很大的影响，一般为外观不良， 其机械强度也严重下降。所以塑料必须干燥处理。
二、 五大通用塑料知识大综合
一、PE（聚乙烯）——最简单的塑料
热固性：酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不 饱和聚酯、有机硅等。
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under load
0.45MPa
Linear expansion factor (MD) Flammability (UL94) (1/32")
電 体积阻抗 氣 介电常數
Volume resistivity Dielectric constant (1MHz)
性 耗散因子
Dissipation factor (1MHz)
質 破坏电压
Breakdown voltage
电弧阻抗
Arc resistance
Note: These properties are typical values.
單位 Unit
%
% kgf/cm2
% kgf/cm2 kgf/cm2 kgf‧cm/cm2 kgf‧cm/cm2
℃ ℃ ×10-5/℃
除产品功能段外，塑胶原料也必須符合UL的要
求，凡經由UL单位认可之塑胶材质特性将列入 报告“Recognized Component”，同時對此塑 胶材质发予认证书，俗称“Yellow Card”。
UL Card 范例
QMFZ2
November 3 , 1994
Component - Plastics
塑胶材料分类(2)
• 以晶结构來分 结晶性：
1)具有明显熔点 2)当结晶结构被破坏时， 比容(单位重量的体积)
会有明显的变化。 非结晶性：
1)熔点及在熔点附近的 比容均不太明显
2)具透明性 3)抗化学性较差
塑胶材料分类(3)
• 以功能來分 塑胶依其机械、电气、热学及其他性质功能來分。
1 )通用塑胶：外观及低功能使用要求，用在一般商用 产品的外观或包装上。如：PE 、 PVC 、 PMMA
分子量 Ｍn Ｍw ＭＷＤ
游离单体 可知材料是否合乎ＦＤＡ在加 工時所造成瓦斯氣或材料劣解．
灰份 高分子內触煤残余量，影 响是否合乎ＦＤＡ．
机械性质
．抗張強度与伸長率：
．標准試片
．拉伸速率
．屈服點
．断裂點
抗折強度与抗折模量
冲击強度:
．溫度
硬度
．缺口及尺吋
热性质
．热变形溫度：
．荷重
．加溫速度
Vicat 軟化點：
塑料基本知识
目录大纲
• 塑料材料简介
– 分类 – 物性及耐燃性
• 塑发室检验用部份仪器介紹 • PCEG塑料进料检验作业办法介紹 • C/P常用塑料简介 • 小结
聚合物(高分子)
• 分子所組成
• 高分子量組成聚合物
• 聚合物的优缺點
1)比重小：聚合物 0.8-2.2 金属 2.7-7.5
陶瓷材料 2.2-2.5
75 245 267 2.5 V-0 相當 >1016
2.8 <0.001
34 130 高流動 High flow
工程塑胶的UL规范(1)
塑胶材料应用在电子/电机结构零件或家用電器
上須经UL單位机构(Underwriters Laboratories Inc.)严格的检验认证，主要为降低电气性质或 燃烧伤害的可能性。
Izod impact Strength
Strength Elongation Strength Modulus
Notched
Un-notched
洛式硬度
Rockwell Hardness
熱 热变形溫度(HDT)
性 質
線膨脹係數 (MD) 燃燒性 (1/32")
Deflection temp 1.80MPa
．相容性
燃燒性
．应力
耐候性 耐紫外线性
常用物性表範例
試驗項目
Item
基比 重 本 性 吸水率 質
Specific gravity (24h 平衡值) Water absorption
成型收縮率 (MD)
Mould shrinkage (MD)
抗拉強度 機 械 抗折強度
性 質 冲击強度
Tensile Properties Flexural Properties
．荷重(1kg)
．加溫速度(50/hr)
．深度(1mm)
热传导率 热膨涨系数
收縮率
熔融指數
适用於熔融粘度较低之热塑性塑胶之品质管制，测定方法是在规定
温度,荷重,及活塞于圆柱筒内位置等条件下,以计时测量方法测定熔 融塑胶挤过一定长度与直径之细孔模之速度,以判别制程当中聚合物
流率之均匀性。
化学性质
抗溶剂性
ASTM D638
ASTM D 790
ASTM D 256 ASTM D 256 ASTM D 648
ASTM D 696 UL 94
ASTM D 257
ASTM D 150 ASTM D 149 ASTM D 495
1.7 0.35
360 20 660 25,500
1,170 2.5 1,890 76,500
Ω‧cm
kV/mm sec
試驗法 Test
method
ASTM D 792
非強化 Unfilled
S100
GF 強化 GF 強化難燃
GF filled Flame retardant
S131
S932
GF 30% GF 30%
1.01 1.25
1.44
ASTM D 570 0.04 0.05
0.07
ASTM D 955
ABS 2 )工程塑胶：常用以取代铝、铁等金属铸造及高功能
要求的精密零件上。如：POM 、 PBT 、 NYLON 、 PC 3 )增强塑胶：玻璃纤维 碳纤维。 如：玻璃钢 防弹衣
6
塑料物性
．基本物性．化学性质Fra bibliotek．机械性质
．光学性质
．热性质
．电气性质
基本物性
比重
粘度
可求材料极限粘度下之分 子量，并了解凝胶含量． 吸水率 影响成型后之机械強度(材 料劣解)，且产品表面与瓦 斯氣．
10.2 11.2
N.B 45.9
(L) 60 70
95 245
110 268
9.2
2.5
HB 相當 HB
>1016 >1016
2.6
2.9
<0.001 <0.001
66
48
91 122 標準 標準
Standard Standard
0.30 1,120 2.1 1,730 86,700 9.2 35.7
2)成形性：较金属压铸，陶瓷预铸好
3)机械特性：金属最强，陶瓷抗压抗折強度大
4)热性质：热传导率低，热膨胀率高
5)电性质：良好电绝缘性
6)加工性及精度：机械加工，差异颇大
7)化学性质：性质不一
3
塑胶材料分类(1)
• 以基本結构來分 热塑性：
1)线性高分子組成 2)加热与冷却具有改变液态与固态的可逆性反 应 3)加工过的材料可重复回收使用 热固性： 1)分子构造呈网状、三次元结构 2)无法进行液态与固态的可逆性反应 3)加工过的材料无法重复回收使用