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塑胶材料物性介绍-.ppt

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2020/1/18,1,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,2020/1/18,2,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,2020/1/18,3,(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。,2020/1/18,4,(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.,2020/1/18,5,(三)塑膠的來源與基本構造,石油提煉單體 人工提煉,,聚合物,,塑膠原料,,塑膠產品,聚合反應,添加劑,成形,(1)其中聚合方式有下列兩種方式:,a.一種單體聚合 : PE,H Hl l n [ C= C ]l lH H,,H Hl l( C= C ) nl lH H,n:聚合度(一般在數百~數千),重覆性的單位,2020/1/18,6,b.多種單體共聚合 : 如ABS,2020/1/18,7,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).-(C2H4- C2H4- C2H4- C2H4- C2H4-…… C2H4) –n=1000 分子量=28000n=900 分子量=25200n=1100 分子量=30800,氫原子量=1,碳原子量=12,,,,,分子數,分子量,窄,寬,2020/1/18,8,分子數量的結構及分佈,2020/1/18,9,添加劑功能,2020/1/18,10,添加劑種類,2020/1/18,11,(四)塑膠的分類-1,2020/1/18,12,2020/1/18,13,(四)塑膠的分類-2,2020/1/18,14,․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,並且因為交聯程序而具有不定形結構。,2020/1/18,15,非結晶性,結晶性,2020/1/18,16,2020/1/18,17,常見的結晶性塑膠及非結晶塑膠,2020/1/18,18,(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,2020/1/18,19,(五)熱塑性的塑膠受熱歷程及變化,,,,,,玻璃轉移點TG,熱變形溫度Tf (HDT),熔點,熱劣解溫度,橡膠態(彈性),熔融態(液態),劣解狀態,玻璃態(脆性),,,使用範圍,加工範圍,,,,,,,-30℃,TG,,70℃,Tf,,,150℃,280℃,,,,POM,,,,PP,2020/1/18,20,(六)塑膠材料的基本物性,2020/1/18,21,機械性質-1 拉伸特性 Elongation,2020/1/18,22,機械性質-2 衝擊特性(1),2020/1/18,23,機械性質-2 衝擊特性(2),2020/1/18,24,機械性質-3硬度特性,2020/1/18,25,機械性質-4 彎曲特性,2020/1/18,26,熱性質THERMOAL,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,2020/1/18,27,熱性質-1 比熱,2020/1/18,28,熱性質-2
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