塑膠指南
塑膠簡介
聚合物(polymer)，又可稱為高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗稱的[塑膠](plastics)或樹脂(resin)，所謂[塑膠]、其實它是[合成樹脂]中的一種，形狀跟天然樹脂中的[松樹脂]相似，但因又經(jīng)過化學的力量來合成，而被稱之為[塑膠]。
根據(jù)美國材料試驗協(xié)會所下的定義，[塑膠]乃是一種以高分子量有機物質(zhì)為主要成分的材料，它在加工完成時呈現(xiàn)固態(tài)形狀，在製造以及加工過程中，可以藉[流動](flow)來造型。因此經(jīng)由此說明我們可以得到以下幾項了解︰
一、它是高分子有機化合物
二、它可以多種型態(tài)存在例如液體固體膠體溶液等
三、它可以成形(moldable)
四、種類繁多因為不同的單體組成所以造成不同之塑膠
五、用途廣泛產(chǎn)品呈現(xiàn)多樣化
六、具有不同的性質(zhì)
七、可以用不同的加工方法(processingmethod)
聚合物是由許多較小而結(jié)構(gòu)簡單的小分子(monomer)，藉共價鍵來組合而成的。聚合物的種類繁多，一般若是以對熱之變化來分類，它可以分為兩大類︰
一、熱固性塑膠(Thermoset plastics)︰指的是加熱後，會使分子構(gòu)造結(jié)合成網(wǎng)狀型態(tài)，一但結(jié)合成網(wǎng)狀聚合體，即使再加熱也不會軟化，顯示出所謂的[非可逆變化]，是分子構(gòu)造發(fā)生變化(化學變化)所致。
二、熱塑性塑膠(Thermo plastics)︰指加熱後會熔化，可流動至模具冷卻後成型，再加熱後又會熔化的塑膠，即可運用加熱及冷卻，使其產(chǎn)生[可逆變化](液態(tài)←→固態(tài))，是所謂的物理變化。
熱塑性塑膠又可再區(qū)分為泛用塑膠、泛用工程塑膠、高性能工程塑膠等三類。以下以不同的表列式來作說明
泛用塑料
丙烯--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物 |
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| 丙烯腈提供耐熱及抗化性，丁二烯提供韌性及耐衝擊性，苯乙烯提供挺性及加工性 |
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| 1、堅硬，易押出
2、易染色
3、難燃
4、耐衝擊
5、表面性佳 |
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聚乙烯(PE) |
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| LDPE容度為0.910~0.925g/cm3
MDPE容度為0.926~0.940g/cm3
HDPE容度為0.941~0.965g/cm3 |
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| 1、柔軟、無毒
2、易染色
3、耐衝擊(-40°C~90°C)
4、耐濕性
5、耐化性 |
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| 1、不易押出
2、熱膨脹係數(shù)高
3、不易貼合
4、耐溫性差 |
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丙烯--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物 |
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| 非晶體聚合物，92%光線穿透率，熱變性溫度介於74°C~102°C間 |
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| 1、高光學透明性
2、耐候性佳
3、剛性佳
4、易染色 |
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| 1、耐化性差
2、長期時用溫度*高93°C
3、應(yīng)立集中處，較易碎化 |
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| 燈罩、窗玻璃、標示牌、光學透鏡、硬式隱形眼鏡、汽車零件 |
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聚丙烯(PP) |
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| 極輕之塑膠，密度僅為0.9g/cm3
加工性質(zhì)毋須預熱乾燥 |
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| 1、易染色
2、耐濕性佳
3、耐化性佳
4、高鉸鏈特性
5、耐衝擊性 |
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| 1、複雜之異形押出不易
2、易被紫外線分解
3、不易接合
4、易氧化 |
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| 水管、膠膜、膠布、電線蔽護材料、容器、汽車保險桿、儀表板、鉸鏈 |
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聚苯乙烯(PS) |
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| 非晶體聚合物，成型後收縮率小於0.6
低密度特性使產(chǎn)量大於一般料之20%到30% |
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| 1、成本低
2、透明可染色
3、尺寸安定特性
4、高剛性 |
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聚氯乙烯(PVC) |
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| 未加可塑劑前，PVC為一堅硬之塑膠，耐濕性佳，但亦被酮類、酯類溶劑分解 |
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| 1、尺寸安定性佳
2、低成本
3、耐候性佳
4、加不同比例之可塑劑，可輕易調(diào)整軟硬度 |
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| 1、耐化性差
2、耐溫性差
3、密度較一般塑膠類為高
4、熱分解後會產(chǎn)生氯化氫 |
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| 薄板、膠膜、容器、人造皮、地板材料、收縮膜、管材、玩具 |
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工程塑料
聚醯胺(PA、尼龍Nylon) | 結(jié)構(gòu)式 | [NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO] | 性質(zhì) | 結(jié)晶性熱可塑性塑膠，有明顯熔點，Nylon6Tm為220~230℃，Nylon66則為260~270℃，Nylon本身 具吸水基故有吸水性，成形前須乾燥，溫度過高乾燥則尼龍粒變色 | 優(yōu)點 | 1、具高抗張強度
2、耐韌、耐衝擊性特優(yōu)
3、自潤性、耐磨性佳、耐藥品性優(yōu)
4、低溫特性佳
5、具自熄性 | 缺點 | 尼龍吸濕性高、長期尺寸精密度及物性受影響。 | 用途 | 電子電器：連接器、捲線軸、計時器、護蓋斷路器、開關(guān)殼座
汽 車：散熱風扇、門把、油箱蓋、進氣隔柵、水箱護蓋、燈座
工業(yè)零件：椅座、自行車輸框、溜冰鞋底座、紡織梭、踏板、滑輸 |
飽和聚酯對苯二甲酸乙酯(PET) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 為結(jié)晶性熱可塑性塑膠，具明顯熔點245~260℃，在室溫下有優(yōu)良之機械性能及耐摩擦、磨耗性
能。但因Tg低所以其熱機械性能差，一般都添加玻纖以提高耐熱及機械性能，此類稱FR-PET。 | 優(yōu)點 | 1、尺寸安定性佳
2、機械性能優(yōu)異
3、潛變性小
4、電氣特性佳
5、耐候性優(yōu)
6、耐有機熔劑、油及弱酸
7、耐氣性耐水性好
8、具自熄性 | 缺點 | 1、機械性質(zhì)具有方向性、流動性較高
2、結(jié)晶速度較慢
3、乾燥及加工條件要求嚴格 | 用途 | 電子電器：斷電器、整流器、線軸、吹風機風口、線軸燈罩
汽 車：電裝組件、擋泥板、煞車器把手
工業(yè)零件：冷卻風扇把手 |
飽和聚酯對苯二甲酸丁酯(PBT) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 為高結(jié)晶性熱可塑性塑膠，熔點220~230℃，結(jié)晶速率比PET快。 | 優(yōu)點 | 1、機械性質(zhì)安定抗張強度與抗張模數(shù)和尼龍相似
2、摩擦係數(shù)小有自潤性
3、吸水率低
4、電氣性質(zhì)優(yōu)良
5、尺寸安定性良好
6、耐藥品性、耐油性極佳 | 缺點 | 1、Tg(30℃)低，在荷重下H.D.T.為60℃
2、抗衝擊強度**，一般以玻纖補強為FR-PBT來使用 | 用途 | 電子電器：無熔線斷電器、電磁開關(guān)、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼
汽 車：車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導線護殼、輪圈蓋
工業(yè)零件：OA風扇、鍵盤、釣具捲線器、零件、燈罩 |
聚碳酸酯(PC) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 為非結(jié)晶性熱塑性塑膠 | 優(yōu)點 | 1、具高強度及彈性係數(shù)、高衝擊強度、使用溫度範圍廣
2、高度透明性及自由染色性
3、H.D.T.高
4、耐疲勞性佳
5、耐候性佳
6、電氣特性優(yōu)
7、無味無臭對人體無害符合衛(wèi)生**
8、成形收縮率低、尺寸安定性良好 | 缺點 | 成形品設(shè)計**易產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力問題 | 用途 | 電子電器：CD片、開關(guān)、家電外殼、信號筒、電話機
汽 車：保險桿、分電盤、**玻璃
工業(yè)零件：照相機本體、機具外殼、**帽、潛水鏡、**鏡片 |
聚縮醛(POM) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 為結(jié)晶性熱可塑性塑膠，具明顯熔點165~175℃，性質(zhì)*接近金屬，一般稱其為塑鋼 | 優(yōu)點 | 1、具高機械強度和剛性
2、*高的疲勞強度
3、環(huán)境抵抗性、耐有機溶劑性佳
4、耐反覆衝擊性強
5、廣泛的使用溫度範圍(-40℃~120℃)
6、良好的電氣性質(zhì)
7、復原性良好
8、具自已潤滑性、耐磨性良好
9、尺寸安定性優(yōu) | 缺點 | 1、加工過程若長時間高溫下易起熱分解
2、無自熄性
3、抗酸性差
4、成形收縮率大 | 用途 | 電子電器：洗衣機、果汁機零件、定時器組件
汽 車：車把零件、電動窗零件
工業(yè)零件：機械零件、齒輪、把手、玩具、螺桿 |
變性聚氧化二甲苯樹脂(MPPO) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 為PPO和HIPS摻配成合膠，GE以Noryl商品名出售 | 優(yōu)點 | 1、具良加工安定性
2、機械性能優(yōu)異
3、耐熱性高
4、具自熄性
5、耐水性良好
6、電氣特性佳
7、成形收縮率小 | 缺點 | 抗化學藥品性差 | 用途 | 電子電器：連接器、開關(guān)、定時計外殼、線軸斷電器、照相機、整流器外殼
汽 車：儀表板、視鏡外殼、輪圈蓋、後擋風板
工業(yè)零件：機具外殼、馬達蓋、水量計器等 |
液晶聚酯(LCP) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 為半芳香族聚酯，具高強度、高彈性率、低線性膨脹率 | 優(yōu)點 | 1、流動性高
2、尺寸安定性佳
3、流動性極佳
4、耐溶劑性
5、高機械強度
6、難燃性 | 缺點 | 與流動方向垂直之機械物性較差 | 用途 | 1、速接器、線圈、開關(guān)、插座
2、泵零件、閥零件
3、汽車燃料週邊零件
4、電子爐用容器 |
聚醯胺醯亞胺(PAI) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | Tg點高(280~290℃)，直鍵熱可塑性及熱硬化型。主要用於工程塑膠成型用。直鍵非熱可塑性
則以溶液成型用於塗料、薄膜、纖維等。 | 優(yōu)點 | 1、耐老化性佳
2、耐蠕變性佳
3、耐燃佳
4、耐油、耐化學藥品性佳
5、耐放射線性佳 | 缺點 | 不易成型，離行性亦差 | 用途 | 1、插座、連接器、開關(guān)類零件
2、IC電路盤
3、影印機、電熱器零件
4、汽車排氣及渦輪機零件 |
聚對苯二甲酸環(huán)乙酯(PCT) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 融點250℃，結(jié)晶體，本色為暗黃色，常加入玻纖作應(yīng)用。 | 優(yōu)點 | 1、耐熱性高
2、耐化性強
3、尺寸安定性高
4、高機械性質(zhì) | 缺點 | 吸濕性高，加工前需除濕乾燥 | 用途 | 1、電子連接器、開關(guān)、線圈架
2、汽車繼電器、連接器 |
聚醚酮(PEEK) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 融點高達334℃，Tg點143℃，結(jié)晶體化率*高48% | 優(yōu)點 | 1、耐熱性、所有工程塑膠中*高
2、電氣特性
3、耐放射性
4、耐藥品性
5、耐熱水性
6、難燃性 | 缺點 | 結(jié)晶化溫度高，速度慢 | 用途 | 1、電線包覆
2、離合器零件
3、影印機零件、高溫用連接器
4、可撓性印刷電路板 |
聚醚醯亞胺(PEI) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 非晶體熱可塑性樹脂，Tg點217℃，熱變形溫度在18.6kg/cm2負荷時為200℃ | 優(yōu)點 | 1、機械強度高
2、難燃性
3、優(yōu)越電氣特性
4、耐藥品性
5、成型加工特性
6、耐候性 | 缺點 | 會被鹵素系脂肪族如次甲基氯、三氯乙烷等侵蝕 | 用途 | 1、汽車底套、電氣零件、熱交換零件
2、各種保險絲、連接器、撓線管類
3、座位托盤、**帶扣、引擎零件
4、醫(yī)療儀器
5、印刷電路板 |
聚醚碸(PES) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 非晶體，在100℃以上之彈性率為所有熱可塑性樹脂中*高 | 優(yōu)點 | 1、尺寸安定性
2、難燃性
3、耐藥品性 | 缺點 | 吸濕性高 | 用途 | 1、電器、電子：電位計、積體電路用插座
2、醫(yī)療、食品領(lǐng)域：X光視鏡、牙科用機器零件
3、汽車領(lǐng)域：培林護圈 |
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聚醯亞胺(PI) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | Tg點為410℃，於空氣中400℃及氦氣中450℃仍不分解 | 優(yōu)點 | 1、耐熱性
2、耐摩耗性
3、耐龜裂性
4、耐放射線性 | 缺點 | 成本高 | 用途 | 1、多層電路基板，可撓性電路基板
2、發(fā)動機絕緣線材料
3、影印機分離爪、斷熱齒輪
4、導彈雷達天線罩
5、加熱滾筒軸承 |
聚硫化二甲苯(PPS) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 非晶體，融點為285℃，Tg為85℃ | 優(yōu)點 | 1、耐熱
2、難溶解
3、耐藥品性
4、耐燃性 | 缺點 | 成形時易產(chǎn)生毛邊 | 用途 | 1、電器、電子：連接器、線圈架
2、工業(yè)用品：錶殼、洗滌用工具、電腦及OA零件
3、汽車領(lǐng)域：各種感應(yīng)器、化油器、電子控制零件 |
聚碸(PFS) | 結(jié)構(gòu)式 | | 性質(zhì) | 淡棕色透明的非晶質(zhì)樹脂，Tg點為190℃ | 優(yōu)點 | 1、機械強度佳
2、尺寸精密度高
3、電氣特性優(yōu)
4、符合等多種衛(wèi)生規(guī)格 | 缺點 | 成型條件不適當時，殘留應(yīng)力較大 | 用途 | 1、電器、電子：連接器、開關(guān)
2、汽車航空機零件：汽車保險絲、特種電池箱
3、精密機器零件：錶殼、時鐘內(nèi)部零件
4、醫(yī)療儀器：吸器、噴霧器、隱形眼鏡**盒 |
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合金塑料
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ABS/NYLON | | 汽車車身護板、引擎室零組件、
連接器、動力工具外殼 |
| Bayer,DSMEngineering |
ABS/PVC | PVC 增加防火性、降低成本
ABS 提供耐衝擊性 |
| | Bayer,KanekaCorp. |
ABS/PC | 增加ABS耐熱尺寸安定性、改善
PC低溫、後壁耐衝性、降低成本 |
| 打字機外殼、文字處理器、電腦
設(shè)備之外殼、醫(yī)療設(shè)備零組件、
小家電零組件、電子器材零組件
、汽車頭燈框、尾燈外罩、食物
餐盤 |
| Bayer,DaicelChemical,DowChemical,
DSM Engineering,
Enichem,GE Plastics,
Idemitsu Petro, Mitsubishi Eng-Plast.,TeijinChem.,耐特科技 |
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ABS/SMA | | | |
PPO/PS
PPE/PS | 改善PPO、PPE加工性、降低吸濕性、降低成本、提高PS熱性、
衝擊性 |
| 汽車零組件、儀表板、手套箱、
連接器、車輪蓋、風罩、保險開
關(guān)盒、電腦外殼、事務(wù)機器外罩
、通信器材罩殼零組件、醫(yī)療器
材零組件 |
| GE Plastic, BASF |
ABS/Polysulfone | PSF 提供耐熱性、抗化學性、
ABS 改善PSF加工性、降低成本 |
| | Amoco |
PC/PBT | PBT 改善耐溶劑及耐候龜裂性、
PC 提供尺寸安定性及耐衝擊性 |
| | BASF,Enichem,
GE Plastics, Mitsubishi
Eng-Plast.,RTP |
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PC/PET | PET 改善耐候及耐溶劑性、UV
安定性、PC 提供良好耐衝擊性 |
| 醫(yī)療器材、血液透析零件、汽車
零件、汽車防撞板、頭盔、雪靴 |
| Bayer, GE Plastics,
Mitsubishi Eng-Plast.,
Idemitsu Petro., |
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PC/PE | PE之加入減少PC 的缺口衝擊敏
感度、增加厚壁耐衝擊性 |
| 電子電機家電絕緣零組件、金屬
替代品、玻璃替代品、儀器外罩
、結(jié)構(gòu)零組件 |
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PC/ASA | ASA較ABS具有更好的耐候性、
熱安定性及耐應(yīng)力龜裂性 |
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PC/PU | | 汽車防撞板、風罩、葉子板、
縫紉機零件、導輪、電纜外套 |
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PC/SMA | | 汽車零件、烹烤設(shè)備零件、食品
加工設(shè)備零件、照相器材零件 |
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PBT/Elastomer
PET/Elastomer | | | |
PET/PMMA | | | |
PET/Polysulfone | | | |
PPO/PBT | 耐熱性佳、尺寸安定性、加工性
佳、表面光澤佳、抗化學藥品性 |
| | MitsubishiEng-Plast. |
Nylon/Ethylene
Polymer or Elastomer | Ethylene Polymer或Elastomer為改
善 Nylon 低溫耐衝擊性、具有良好的阻隔性、用於包裝材料 |
| 運動器材、事務(wù)機器零組件、電
子電機零組件、**裝置件汽車
零件 |
| Dupont |
Nylon/PTFE | | | LNP, RTP |
PPO/NYLON | | | Mitsubishi Eng-Plast.,
GE Plastics, |
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