机械基础 - 材料（注塑材料）

执笔2023-02-072025-03-03

POM

聚甲醛(POM)，又名缩醛树脂、聚氧化亚甲基，聚缩醛，是热塑性结晶性高分子聚合物，被誉为“超钢”或者“赛钢”
均聚甲醛：Delrin
- 美国杜邦公司
- 均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易加工
共聚甲醛：Celcon
- 美国塞拉尼斯公司
- 共聚物材料具有很好的热稳定、化学稳定性且易于加工

基本性能：
- 是一种半透明白色物料
- 耐疲劳强度高
- 耐磨性好
- 吸水率低
- 表面硬度大，刚性好
- 尺寸稳定性好，产品的尺寸精度高
- 滑动性好
热性能：
- 具有较高的热变形温度
电性能：
- 电绝缘性较好
防火性能：

UL94V-0：UL94标准中最高的阻燃等级，V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在10秒内熄灭，不能有燃烧物掉下

其氧指数(LOI)为 15%，较易燃烧，因此难于达到 UL94V-0 的阻燃等级
耐候性：

耐候性是指塑料制品因受到阳光照射，温度变化，风吹雨淋等外界条件的影响，而出现的褪色，变色，龟裂，粉化和强度下降等一系列老化的现象。其中紫外线照射是促使塑料老化的关键因素

共聚甲醛的耐候性能优于均聚甲醛
抗热老化性能优良
耐水解性：
- 优良的耐水解性能，可在 80℃热水中长期使用

**干燥：**树脂本身的吸湿性很小，因此并不一定需要干燥，但成型时如含水量大于0.1%,则需进行干燥，也有利于避免出现模垢现象，但对于一些填充品级，如碳纤维填充，导电品级，则必须进行干燥，干燥条件为 80-90℃，3~4 小时
**回收利用：**可以使用再生材料。回收料即使 100%使用 10 次，其物性都基本上不会发生变化，但颜色会有所变化，原则上是 25-30%的回收料与 75-70%的新料混合使用
**热稳定性：**在 210℃的温度下停留 60 分钟后再进行成型，成型出来的制品的拉伸强度几乎没有什么变化。具有良好的热稳定性
**注射机台：**用普通注射成型，合模力>成型品的投影面积 x40-60MPa
**料筒容量：**产品重量一般为料筒容量的 40-80%
喷嘴与闭锁系统：可用开放式喷嘴，但为了防止流涎，最好选用闭锁式喷嘴
**螺杆：**用标准型螺杆即可，压缩比 2.8-3.0:1，长径比：18-22:1
**料筒温度：**树脂的熔点约 165℃，实际成型时的最佳温度是 190-210℃，最好是200-210℃
模具温度： 标准模具温度是 60-80℃，根据成型品的特性，表面状态、使用中尺寸的变化、成型周期等要求不同，需要调节模具温度。有时为降低成型周期，将模具温度设定在 30-40℃，但容易留下残留应变及得不到好的外观
**注射压力：**应考虑树脂的流动性，收缩性，成型品的物性等进行设定。一般为 98MPa以上。保压压力为 49-98MPa
注射速度： 一般在 5-50mm/s，但应考虑成型品的形状、壁厚、质量要求、流道粗细、浇口尺寸等因素进行设定
**背压：**为了计量稳定化及防止发生注嘴的滴料现象，建议背压设定为 0.5-1.0MPa
**螺杆转速：**一般以 100-150rpm 为宜
**成型收缩率：**成型收缩率较大，可高达 2-3.5%
**二次加工：**可进行雕刻，攻丝，压入，金属嵌件，切削等二次加工

PTFE（聚四氟乙烯）：可在原材料基础上提高耐磨性（特氟龙是一个特定品牌名字，由杜邦公司生产和销售）
GF（玻璃纤维）：增加材料强度、耐温

PA

句酰胺（PA）

普通尼龙
- PA6
- PA66
长链尼龙
- PA11
- PA12
- PA610
- PA612
特种尼龙
- 高温尼龙
  - PA46
  - PA6T
  - PA9T
  - PA10T
- 透明尼龙
  - PA6-3-T
  - PAPACM12
热塑性弹性体
- PEBA
- TPE-A

PA66

PA：尼龙，化学名：聚酰胺；66：尼龙66分子式：—[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n—第一个6表示二元胺的碳原子数,第二个6表示二元酸的碳原子数

聚己二酰己二胺，俗称尼龙-66，是一种热塑性树脂
本色为半透明乳白色
为提高PA66机械性能，常加入各种改性剂，如玻璃纤维
鉴别：用PA66与盐酸在110℃加热4小时，有少量的白色已二酸结晶沉淀析出，PA6没有；燃烧法：蓝色火焰

如PA66 GF30，PA66 GF35；GF表示玻璃纤维，30表示玻璃纤维含量，玻纤含量越高，材料硬度越高，塑性越低，缩水率越小

吸湿性：
- PA66塑料在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件
收缩率：
- PA66的收缩率在1%_{2%之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%}1%
粘度：
- 对温度变化很敏感，粘性较低，流动性好

干燥： 85℃的热空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%，还需要进行105℃，12小时的真空干燥
熔化温度 ：**260_{290℃**。对玻璃添加剂的产品为275}280℃。熔化温度应避免高于300℃
模具温度： 建议80℃。模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。对于薄壁塑件，如果使用低于40C的模具温度，则塑件的结晶度将随着时间而变化，为了保持塑件的几何稳定性，需要进行退火处理
注射压力：通常在750~1250bar，取决于材料和产品设计
注射速度：高速（对于增强型材料应稍低一些）

密度：1.3-1.4g/cm³
颜色：普通为黑色
高强度
短期耐温可以达到250度，长期耐温150-160度
耐水解
耐磨
抗拉伸
收缩率：0.4~0.7%

PBT

聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）
乳白色半透明到不透明、半结晶型热塑性聚酯

如PA66 GF30，PA66 GF35；GF表示玻璃纤维，30表示玻璃纤维含量，玻纤含量越高，材料硬度越高，塑性越低，缩水率越小

密度：是1.30~1.31 g/cm³
高耐热性
不耐强酸、强碱，能耐有机溶剂，
可燃，高温下分解
高韧性
耐疲劳性
自润滑
低摩擦系数
耐候性
吸水率低，仅为0.1%
熔点为224℃

PBT+30%GF长期使用温度就是130-140度

工艺条件

干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。在空气中的干燥条件为120℃，6_{8小时，或者150℃，2}4小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150℃，2.5小时
熔化温度：225~275℃，建议温度：250℃
模具温度：对于未增强型的材料为40~60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm
注射压力：中等（最大到1500bar）
注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）

PA6

尼龙6分子式—[NH—（CH2）5—CO]n— 单体含有6个碳,6用来区别别的聚合物

微黄半透明材料
鉴别：用PA6与盐酸在110℃加热4小时，没有少量白色己二酸结晶沉淀析出，燃烧法：蓝底黄火焰，烧植物味

熔点：215~225℃
密度：1.13g/cm³
热塑性好
轻质
耐化学品好
耐久性好
机械强度较高，但低于PA66
抗冲击和柔性高于PA66

干燥：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80C以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105℃，8小时以上的真空烘干
熔化温度：230_{280℃，对于增强品种为250}280℃
模具温度：80_{90℃。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为80}90℃。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm，建议使用20~40C的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃
注射压力：一般在750~1250bar之间（取决于材料和产品设计）
注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）

MD30（矿纤维含量30%）：降低材料翘曲

PET

聚对苯二甲酸乙二酯
由美国杜邦公司在1953年最早实现工业生产
PET塑料为无色具有一定光泽的透明物质（无定形），或不透明乳白色物质（结晶性）
密度分别为1.30～1.33g/cm3、1.33～1.38g/cm3

强度高
耐腐蚀性
耐磨性好
收缩率低：1%
(2 封私信 / 80 条消息) pet 塑料的特点有哪些？ - 知乎 (zhihu.com)

EPTFE

膨体聚四氟乙烯