工程塑膠不僅可以代替金屬作為結(jié)構(gòu)性的材料,隨著高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,工程塑膠的發(fā)展將成為未來不可缺少的高分子材料。下面介紹高性能工程塑膠原料POM、PBT、PEI怎樣選用。
POM (Polyoxymethylene ,Polyacetal聚甲醛,聚縮醛)
杜邦公司于1956年推出” Derlin”聚甲醛樹脂,宣稱其能夠取代金屬,也從此開始有【工程塑膠】的名稱出現(xiàn)。
聚甲醛分為單聚甲醛與共聚聚甲醛。共聚聚甲醛是單聚聚甲醛與環(huán)氧乙烯(ethyleneoxide)共聚合而成。亞洲地區(qū)是全球聚甲醛使用量成長最快速的地區(qū)。電子電氣與汽機車產(chǎn)業(yè)約占65%以上的市場。近年來聚甲醛為克服其韌性差與阻燃性不佳的問題,陸續(xù)開發(fā)出各種合膠的應(yīng)用。
單聚聚甲醛與共聚聚甲醛的物性比較如下:
1. 單聚較好—熔點約高10 ℃ 、抗張強度、彎曲強度以及熱變形溫度。
2. 共聚體較好—伸長率、抗?jié)撟?、耐熱劣化、耐堿、成型加工的熱安定性、成型范圍等。
n 特性:Tg= -50℃,Tm=165℃(共聚)175℃(單聚) ;一般POM在190 ~230 ℃范圍內(nèi)有適當(dāng)?shù)酿ざ?10 3~10 4 poise) 。POM的流動近似牛頓流體,押出式吹氣成型容易發(fā)生垂下(drawdown)問題,所以在押出成型的精度保持不易,因此以射出成型為主。
n 優(yōu)點:
1. 高結(jié)晶性。(結(jié)晶度:單聚POM75 ~85% ,共聚POM70 ~75%)
2. 耐磨耗、耐疲勞性佳。
3. 耐藥品性佳。
4. 機械強度好,尤其是剛性、抗?jié)撟兣c高彈性回復(fù)率。
n 缺點:
1. 比重高,居五大泛用工程塑膠之冠。
2. 結(jié)晶度高,相對的尺寸收縮率較大,精度較差。
3. 韌性較差,必須以合膠方式改善。
4. 易燃燒,不易制成阻燃級規(guī)格。
5. 接著性與印刷性差。
6. 材料加工范圍窄,如果加工條件不適,有臭味發(fā)生。
n 應(yīng)用:
1. 民生用品:拉鏈、扣具。
2. 汽機車:汽車門鎖、電動窗零件、
3. 電子電氣:事務(wù)機械的轉(zhuǎn)動件、結(jié)構(gòu)件。
4. 工業(yè)用:齒輪、滑輪
PBT (Poly ButyleneTerephthalate聚對苯二甲酸丁二酯)
PBT是1970年美國Celanese公司(目前已更名為Ticona) ,是五大泛用工程塑膠最晚開發(fā)出來的。但是因為加工性優(yōu)異,所以在電子產(chǎn)業(yè)與汽車產(chǎn)業(yè)使用量持續(xù)增加中。
PBT與PET同樣都是熱塑性聚酯工程塑膠,由于PBT的結(jié)晶性較快、流動性較好、加工溫度較低、除濕干躁較容易,因此用于工程塑膠的數(shù)量比起PET多。
n 特性:Tg= 40℃,Tm=220 。PBT的黏度范圍約為10 2~10 4,對于剪變速率的依存性不高,因此屬于加工的塑膠。PBT的結(jié)晶速率比尼龍與PET快,與POM接近。
n 優(yōu)點:
1.吸水性低,機械強度與尺寸安定性佳。
2.耐摩擦與耐磨耗性佳。
3.耐候性佳。
4.耐藥品性佳,耐酸堿及油劑。
5.結(jié)晶性與流動性佳,適合于小零件快速成型。
6.添加強化材,機械性與耐熱性改善效果非常優(yōu)異。
7.氣密性佳。
n 缺點:
1.因結(jié)晶性快,易造成成品翹曲,不適用于生產(chǎn)大尺寸成品。
2. 不耐熱水、強堿。
3. 韌性較差,常需要添加其他材料改善韌性。
4. 為聚酯類材料,加工時需注意除濕干躁。
5. 材料阻燃性差,須添加阻燃劑,因此易有熱滯留裂解問題。
n 應(yīng)用:
1.民生用品:牙刷毛、彈性纖維、日光燈套管、省電燈泡外殼
2.汽機車:汽車分電盤、把手、保險絲盒、電動窗。
3.電子電氣:光纖套管、連接器、散熱風(fēng)扇、開關(guān)、卷線軸
4. 工業(yè)用:熱熔膠槍
PEI (Polyetherimide)聚醚醯亞胺
PEI乃是附加醚鍵于PI中使PI具有卓越的流動性和加工性。
n 特性:Tg=217℃,熱變形溫度200℃。黏度在10 3~10 4,為易加工的材料,在低剪變速率范圍是牛頓流體的行為。
n 優(yōu)點:
1. 機械強度優(yōu)異
2. 發(fā)煙量低,具阻燃性
3. 電氣性質(zhì)優(yōu)異,使用溫度范圍廣。
4. 耐藥品性佳(對脂肪族碳化氫、酸、稀堿抗性好)
5. 耐候性佳。
6. 高溫的物性良好。
7. 硬度高且強韌。
8. 低熱膨脹系數(shù)、尺寸安定性佳。
9. 具耐熱水、耐候性及耐放射性,物性幾乎沒有變化。
n 缺點:
1. 具吸水性,須于加工前干燥。
2. 須高溫加工。
n 應(yīng)用:汽車連接器、汽車電氣零件、汽車熱交換器零件、整發(fā)器零件、微波爐零件、斷路器、醫(yī)療器材零件、印刷電路板、通信面板轉(zhuǎn)子。
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