109塑料空气换热设备的性能研究
塑料空气换热设备的性能研究
清华大学工程力学系工程热物理研究所,北京,100084
陈林 李震
摘要：小型空调机组中的蒸发器、冷凝器通常为金属材料的肋片管式换热器，这些换热器在使用中存在积灰、结垢和腐蚀等问题。利用导热塑料材料制作的换热器，可以在保证传热性能的前提下有效解决这些问题。本文分析比较了铜和导热塑料的肋片管换热器的性能差别，结果表明：传热的主要热阻是空气侧的对流换热热阻，当材料热导率超过一定的阈值后，热导率对换热的影响很小，导热塑料换热器可实现与铜换热器相近的换热性能。之后，就塑料换热器本身分析了结构参数对换热性能的影响，为塑料换热器尺寸优化提供依据。考虑到塑料换热器重量轻、易加工成型、清洗方便等优点，塑料换热器在暖通空调领域有较好的应用前景。
关键词：空调 塑料 换热器 热导率
1 前言
户式空调等小型空调机组中，蒸发器和冷凝器通常为铜管铝片的金属肋片管换热器[1]
。室内的蒸发器
容易集聚灰尘、污垢和细菌[2]
，室外的冷凝器铝翅片表面由于接触环境大气，易于积油腻、尘垢、水垢、
烟垢，形成较大热阻，同时铝翅片表面上的污垢会促使垢下腐蚀[3]
。污垢和腐蚀，使得设备性能恶化、甚
至失效，造成很大的损失[4]
。因此，要及时清除金属肋片管表面的污垢，但是这不仅需要专业的清洁人员，
还需要专业的清洗溶剂，否则不仅效果不好，还会留下腐蚀的隐患[5]
。
塑料材料具有良好的耐腐蚀性能，表面光滑不吸附污垢、抗污塞性能好[6～7]
，在化工、船舶、近海的换热设备中由较多实际应用。利用塑料材料可以有效解决上述金属肋片管换热器中的问题。但是，肋片管换热器空气侧传热系数较低、热阻较大，如果再加上由于塑料材料热导率低引起的热阻，换热器的性能会很差，这正是空气换热领域很少有人研究、使用塑料换热器的原因。如今商业化的高导热塑料已达到
20W/(m K)?[8]
，本文计算分析了材料导热能力对换热器性能的影响，对比了铜和导热塑料制作的肋片管换热器的性能。之后，就塑料换热器本身进行了参数分析，为尺寸优化和性价比分析提供了一定参考。
2 肋片管换热器传热性能计算方法
肋片管换热器中的传热量，可以通过传热方程和能量守恒方程计算，即 ,,i i m w p w w a p a a K A t m c t m c t Φ=???=???=??? (1)
总传热系数i K 的倒数是总热阻
R ∑
[9]， 12345
1111
(ln )
211
ln 2i o o i i i i i i o o o
i o o i i i o r d r R A K h A A L d A h A d d r r R R R R R h d h πληηλβηβη
==++++=++++=++++∑
(2)
总热阻由5部分热阻构成，分别是管内对流换热热阻1R 、管内污垢热阻2R 、管壁导热热阻3R 、管外
污垢热阻4R 和管外对流换热热阻5R 。各热阻计算方法见文献[9～11]，其中污垢形成的机理较为复杂，其数值通过查表获得。
3 塑料换热器与金属换热器的性能比较
为比较由于换热器材料热导率不同而引起的性能差异，在下面的分析过程中，假设金属换热器和塑料换热器具有相同的几何尺寸，其中的流体及入口条件也相同。 3.1 计算条件的设定
（1）几何尺寸及入口条件
图1、图2分别是肋片管换热器的三维视图和尺寸图。尺寸的设定参考了金属风冷换热器尺寸[11]
，但
主要以塑料的加工性能来确定[12]
。为便于分析，取肋片管沿水管方向的长度L 为1m 。管内流动的是水，肋片间流过空气。图中给定两种流体的入口温度和流速。
图1 换热器立体示意图及冷热流体入口条件
图2 肋片管换热器的尺寸图（单位：mm ）
（2）污垢热阻的设定
根据文献[10～11]，金属换热器的管内污垢热阻i r 为5×10-4 2
(m K)/W ?，管外污垢热阻o r 设为8.6×10-5 2
(m K)/W ?。塑料表面能低，不容易结垢[6～7]，根据文献[9]，忽略塑料换热器污垢热阻。
3.2 计算结果
在上述设定条件下，令热导率λ的变化范围为0.2～400W/(m K)?，可以计算出相应的传热量，得到图3的曲线，计算结果是每m 管长的换热量，因此单位是W/m 。由于金属换热器考虑污垢热阻，而塑料换热器不考虑，因此图中相应有两条曲线，以比较“没有污垢的塑料换热器”与“有污垢的金属换热器”
的性能。考虑到塑料的热导率很难达到100W/(m K)?[8]
以上，塑料换热器换热量曲线在热导率大于100W/(m K)?之后用虚线表示。
λ (W/m·
K)Φl (W /m )
λ(W/m·
K)Φ λ /Φ λ=400
λ
(W/m·K)Φ λ /Φ λ=400
图3 换热器的换热量
随热导率的变化曲线
（a ）完整曲线 （b ）局部放大 图4 换热量相对值曲线(铜换热器的换热量为基准)
纯铜的热导率为400W/(m K)?[10]
，以纯铜换热器的换热量为基准，将热导率为其他数值时的换热量
除以该基准换热量，就可以得到换热量的相对值的曲线，如图4。
换热量相对值的大小体现了不同材料换热器性能的差别。例如，聚丙烯（PP ）材料的热导率约为
0.2W/(m K)?[13]
,因此聚丙烯换热器的换热性能只有铜换热器的20％。普通塑料材料的热导率不超过1W/(m K)?，换热性能不超过铜换热器的50％，这正是普通塑料材料无法取代金属制作换热器的原因。
改性塑料的热导率可达到20W/(m K)?，当忽略塑料换热器的热阻时，热导率为20W/(m K)?的塑料换热器的换热量已经略大于有污垢热阻的纯铜换热器的换热量，如图4（b ）所示。
3.3 换热器性能比较的讨论
在前面的分析中，换热器换热量与热导率与之间的关系曲线在起始阶段斜率很大，热导率到达一定数值后，斜率减小，之后很快斜率趋于零。这种现象可以从传热过程的热阻来分析和理解。
图5是各热阻值随热导率的变化曲线（对数纵坐标）。在热导率较小时，导热热阻3R 、管外污垢热阻4
R ' 15o w t C =冷却水：'35o a t C =空气：
2m/s
a u =1m/s
w u =L
256a =256
b =10
i d =14
o d =128
s =228
s =0.8f δ=2f s =
和管外对流换热热阻5R 都随热导率增大而减小，且变化较为明显，热阻减小使得传热量显著增大；热导率继续增大，3R 继续减小，4R 和5R 稍稍减小，热阻减小使得传热量增大，但增加幅度减小；热导率增大使得3R 继续减小，4R 和5R 几乎不变，由于管外对流换热热阻
R 变，从而传热量几乎不变。 在导热系数达到一定数值之后，制约肋片管换热器换热能力的主要因素是管外对流换热的能力，此时提高热导率对增强换热几乎没有效果，只有降低总热阻中比例最大的管外对流换热热阻才行，这也是传热强化领域的基本观点。
当换热器一侧流体为换热性能较差的气体介质时，换热器材料热导率对换热效果的影响存在一个阈值区域：10～20W/(m K)?，高于这个区域，提高热导率对于增强传热作用
很小。但是，在热导率小于这个阈值区域时，由于传热量随热导率显著变化，必须警惕热导率偏小而导致的传热恶化。
4 塑料换热器的讨论
这里对塑料换热器本身做进一步的分析，为尺寸优化和性价比分析提供依据。本文中，参考学者杨杰辉等[7]
的工作，定义“单位传热量所消耗的肋片管材料的体积”ψ，目标函数反映了换热器的性价比，
i i m
V V
K A t ψ=
=
Φ??? (3)
4.1肋片高度的影响
图6（a ）给出了ψ随肋片边长a 的关系曲线。对于不同的热导率，a 有最优值使得ψ取最小值。最优值随热导率的增大而增大。这与文献[7]中图5的结论是一致的。
图6（b ）分析了图6（a ）中曲线趋势变化的原因。图6（b ）同时给出了换热器的换热量、体积随肋片边长a 的关系曲线。可以看到，换热量Φ和体积V 都随着a 增大而增大，换热量Φ随a 的增大率（曲线斜率）逐渐减小，而体积V 随a 增大率逐渐增大。正是不同的增加率使得两者相除后所得到的ψ曲线出现了极值。这说明，肋片不应过高，否则材料增加所带来的换热效果的增强比不上材料费用的增加。
a /mm
ψx 106
/(m 3
/W )
a /mm
Φ / (W /m )
V x 104
/(m 3/m )
(a)
(b)
图6 肋片高度对换热器换热性能、材料成本的影响
4.2 肋片厚度
图7（a ）给出了ψ随肋片厚度f δ的关系曲线。图7（b ）同时给出了换热器换热量和换热器体积随肋片厚度f δ的关系曲线。可以看到，换热量Φ随f δ增大而减小，这是因为肋片厚度增加之后热阻变大；体积V 都随着f δ增大而增大。两者相除后所得到的ψ曲线随着f δ增大而增大。这说明，肋片应尽量薄，但是塑料材料肋片厚度受到塑料成型工艺和塑料力学性质的限制，一般很难小于0.5mm 。
δf /mm
ψx 106
/(m 3
/W )
δf /mm
Φ / (W /m )
V x 104 /(m 3
/m )
（a ）
（b ）
图7 肋片厚度对换热器换热性能、材料成本的影响
5 结论及展望
1 塑料材料具有优良的防腐蚀、抗结垢性能，采用塑料材料制作肋片管换热器，可以有效解决金属肋片管换热器中的积灰、结垢和腐蚀的问题。
2 对比分析几何尺寸相同的塑料和金属肋片管换热器，考虑塑料的抗灰、抗垢特性，忽略塑料换热器的污垢热阻。发现当塑料材料的热导率达到20W/(m K)?时，塑料换热器的换热性能可以略好于纯铜换热器的换热性能。
3 就塑料肋片管换热器本身，分析了肋片高度、厚度对换热性能、换热器所需材料的影响，得到了优化换热器几何参数的方法。在实际设计换热器时，还应考虑加工成型等因素对尺寸的限制。
4 塑料材料质量轻、具有优越的加工成型性能，在使用中清洗方便。随着塑料导热性能的提高以及加工工艺水平的发展，导热塑料换热器在暖通空调领域的有较为广泛的应用前景。 符号表：
字母：
K --传热系数，W/(m 2K)
A --面积，2m
m --质量流量，kg/s
p c --比热，kJ/(kg K)?
m t ?--对数平均温差, K h --对流传热系数，2W/(m K)?
r --污垢热阻，2(m K)/W ?
d --管径，m
η--比例系数
下标：
a ：空气 w ：水 i ：肋片管内表面 o ：肋片管外表面
参考文献：
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常用塑料注塑工艺参数
浅述冷/热模注塑成型技术 ２010－２-25来源: 网络文摘 【全球塑胶网2010年2月25日网讯】?所谓的“冷/热模注塑成型”技术,是一种可在注塑成型周期内,使模腔表面温度实现冷热循环的工艺。其特点是：在注射前,先加热模腔，使其表面温度达到加工材料的玻璃化转变温度(Ｔg）以上；当模腔填满后，迅速冷却模具,以使制件在脱模前完全冷却。? 这种冷/热模注塑成型工艺可以大幅度地改善注塑制品的外观质量,而且可以省去某些二次加工(如旨在掩 盖表面缺陷的底漆和磨砂处理)过程,从而降低整体生产成本。在某些情况下,甚至还可以省去上漆或粉末涂布工艺。在那些对表面光泽度有较高要求的应用中，冷／热模注塑成型工艺还允许使用玻纤增强材料。该工艺的其他优势还包括:降低注塑内应力、减少甚至消除喷射痕和可见的熔接线,以及增强树脂的流动性，从而生产出薄壁产品等。 ?通常情况下,冷/热模注塑成型工艺适用于所有的传统注塑机。但是，如果希望模具表面得到快速加热或冷却,还需要配合使用特定的辅助系统，目前常用的辅助系统是高温热水系统和高温蒸汽系统。这些辅助系统中的蒸汽，要么来自外部锅炉，要么由其自身的控制设备产生。早在几年前,沙伯基础创新塑料就开始在日本研究冷／热模注塑成型技术。目前,该公司在其亚太区的开发中心中使用的是高温蒸汽系统，而在位于马萨诸塞州匹兹菲尔德的聚合物加工开发中心（ＰP DC）中,该公司则使用了德国Siｎglｅ Tｅmｐｅrieｒｔechnik公司的高温热水系统,它可以提供200℃的高温热水。??为了实现有效的工艺控制，模具必须配备热电偶，并且热电偶最好被安置在靠近模腔表面的位置,以便监控温度。为了确保工艺的稳定性,注塑模具、注塑机和冷/热控制器还必须集成在一起。沙伯基础创新塑料在该工艺的生产体系中配备了一台控制设备，以将各个要素有效地集成在一起。??在该工艺的开始阶段，利用在模内循环的蒸汽或高温热水来加热模腔表面,使其温度达到高于被加工树脂的玻璃化转变温度1０~30℃的水平。一旦模腔表面达到这一温度值，系统便向注塑机发出信号,以将塑料注射到模腔中。当模腔被填满（注射阶段完成）后,冷水开始在模具中循环流动,以快速带走热量,从而使注塑部件在脱模前完全冷却。利用一个阀站，即可方便地实现从蒸汽或高温热水到冷水的切换,反之亦然。当部件冷却后，模具打开,部件被顶出,然后重复上述过程。??工艺优化:模具的设计和构造?冷／热模注塑成型技术的循环周期除了取决于所加工的材料外,模具的设计和构造对其则有极大的影响。一般，加热模具所需的时间取决于模具用钢的总量，因此尽量减少所要加热和冷却的钢材量非常重要。为了做到这一点,最好是将模腔和模芯嵌入到模板中，而不是穿过模板。为了减小热损失并提高效率，还应在任何可能的条件下,利用气隙和隔热材料,将这些嵌入件与模腔和模芯固定板隔开。 ?除了尽可能地减少必须进行冷/热循环的钢的用量外,还应考虑使用具有高导热性的金属，如铍铜合金或其他具有良好导热性的合金来制作模具。这些金属有助于缩短加热/冷却模腔表面所需的时间。此外，在模腔表面附近布置水路管线也可以加快响应速度。然而，多数情况下，制品的几何形状不允许这样做。尽管如此,共形冷却方法却极适合这种工艺，这是因为，其管线的布置可以与部件表面形状保持一致。因此,共形冷却方法可以极大地缩短最重要位置（即模腔表面)的热响应时间。? 就共形冷却技术而言，它往往涉及到注塑模的制造，或者更确切地说是镶嵌块的制造。一般，通过优化冷却道的设置,可以优化冷却效率，缩短生产周期。而传统的冷却方法很难做到这一点，因为一般制品的形状都很复杂，且常规的冷却通道只能被钻成直线形。? 目前，有多种模具制造技术可实现共形冷却,如激光烧结和直接金属沉积法。为了开发用于该工艺的测试模具，沙伯基础创新塑料的PP DＣ选择了位于美国密歇根州特洛伊市的Fａst4ｍ Toｏlinｇ公司作为其模具供应商。Faｓｔ4ｍＴooliｎg采用钢板层压构造技术,设计并制造了带有共形冷却通道的模腔和模芯组
常用塑料参数
一：聚丙烯 （Polypropylene）是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotaetic polyprolene）、无规聚丙烯（atactic polypropylene）和间规聚丙烯（syndiotatic polypropylene）三种。聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0. 90--"0. 91g/rm，是所有塑料中最轻的品种之 密度：0.91g/cm3 熔点：164~170℃ PP的收缩率相当高，一般为1.0~2.5%。 物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0. 90--"0. 91g/m3，是所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0. 01%，分子量约8万一15万。成型性好，但因收缩率大(为1%~2.5%）.厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，还难于达到要求，制品表面光泽好，易于着色。 力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa 或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，但下降至某一数值后不再变化。 温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度呈脆性断裂，且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率，可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯折106次而不损坏。 但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。 耐热性能：聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, 0qC, 5℃等，这也是由于人们采用不同试样，其中所含晶相与无定形相的比例不同，使分子链中无定形部分链长不同所致。聚
常用工程塑料的物理、力学性能.
常用工程塑料的物理、力学性能 (表一 塑料名称及代号 聚氯乙烯,硬质聚氯乙烯,软质聚乙烯(高密度聚乙烯(低密度聚乙烯,超高分子量聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃 性能指标 PVC PVC HDPE LDPE UNMWPE PMMA 密度/g·cm-31.30~1.58 1.16~1.35 0.941~0.965 0.91~0.925 0.94 1.17~1.20 吸水率(%0.07~0.4 0.5~1.0 <0.01 <0.01 <0.01 0.20~0.40 抗拉强度/MPa 45~50 10~25 21~38 3.9~15.7 30~34 50~77 拉伸模量/GPa 3.3 —0.4~1.03 0.12~0.24 0.68~0.95 2.4~3.5 断后伸长率(%20~40 100~450 20~100(断裂90~800 400~480 2~7 抗压强度/MPa ——18.6~24.5 ——— 抗弯强度/MPa 80~90 ———35~37 84~120 冲击韧度 悬臂梁,缺口/J·m-2简支梁,无缺口 30~40kJ/m2 —80~1067 853.4 简支梁,无缺口 190~200kJ/m2 未断
14.7 硬度 洛氏/邵氏②/布氏HR/HBS②/HBS 14~17HBS 50~75HSA 60~70HSD 41~50HSD 10HRR 50HRR 10~18HBS 成型收缩率(%0.1~0.5 1~5 1.5~4.0 1.2~40 4.0 0.2~0.6 无负荷最高使用温度 /℃66~79 60~79 79~121 82~100 —65~95 连续耐热温度/℃——85 ———(表二 塑料名称及代号 聚丙烯聚苯乙烯甲基丙烯甲酯-丁二烯 -苯乙烯 丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯 聚砜聚酰胺(尼龙-6 性能指标 PP PS MBS ABS PSU PA-6 密度/g·cm-30.90~0.91 1.04~1.10 1.09~1.10 1.03~1.06 1.24~1.61 1.13~1.15 吸水率(%0.03~0.04 0.03~0.30 —0.20~0.25 0.3 1.9~2.0 抗拉强度/MPa 35~40 50~60 42~55(屈服21~63 66~68 51~78 拉伸模量/GPa 1.1~1.6 2.8~4.2 2.2~2.7 1.8~2.9 2.5~4.5 —
塑料的基本性能的参数说明
塑料的基本性能的参数说明 1、体积电阻率在电场作用下，体积为1m3正方体的塑料相对二面间体积对泄漏电流所产生的电阻。常用符号ρ，单位为Ω. m。过去常用Ω.cm作为体积电阻率的单位，换算关系为1Ω. m=100Ω.cm。体积电阻率越高，绝缘性能越好。 2、表面电阻率在电场作用下，表面积为1m2正方形的塑料相对二边间表面对泄漏电流所产生的电阻。常用符号ρs，单位为Ω.cm。表面电阻率越高，绝缘性能越好。 3、相对介电常数在同一电容器中用塑料作为电介质和真空时电容的比值，表示塑料在电场中贮存静电能的相对能力。常用符号εr。在工程上常把相对介电常简称为“介电常数”，无量纲。 4、介质损耗及介质损耗角正切塑料在交变电场作用下所引起的能量损耗。介质损耗越小.绝缘性能越好。通常用介质损耗角正切来衡量，符号tg δ。其值越小，介质损耗也越小。与倾率密切怕关。 5、击穿场强击穿场强是击穿电场弧度的简称。在塑料上施加电压，当达某值时塑料丧失绝缘性能被击穿，该值称为塑料的击穿电压。击穿电压与塑料厚度之比值称为击穿场强。常用符号E，单位MV/m。击穿场强越高，绝缘性能越好. 6、耐漏电痕性塑料表面由于泄漏电流的作用而产生炭化的现象称为漏电痕(迹)。塑料所具有的抵抗漏电痕作用的能力称为耐漏电痕性。 7、耐电晕性在不均匀电场中电场强度很高的区域，带电体表面使气体介质产生局部放电的现象称电晕。塑料在这种场合，因受离子的撞击和臭氧、热量等的作用，可导致裂解而使物理力学性能和电绝缘性能恶化，塑料所具有的抵抗电晕的能力称为耐电晕性。 8、密度塑料的质量和其体积的比值，称为密度。常用单位为g/cm3或l/m3。有时把塑料在20℃时的质量与同体积水在4℃时的质量之比，称为塑料的相对密度，或称比重。 9、抗拉强度和断裂伸长率塑料试样以一定速度被拉伸。至试样断裂时所需最大的张力称为拉断力。此时试样单位截面积上所承受的拉断力称为抗拉强度。单位为Pa。过去常用的单位是kgf/mm2，试样拉断时长度增加的百分率（%）称为断裂伸长率，简称伸长率。 10、玻璃化温度塑料由高弹态转变为玻璃态的温度。单位为℃。通常没有很固定的数值，与溅定方法和条件有关。在该温度以上。塑料呈弹性；在该温度以下则呈脆性。 11、软化温度塑料受热开始变软的温度。单位为℃。与塑料的分子量、结构和组成有关。侧定方法不同，结果也不相同。 12、熔体流动速率也称熔融指数。在一定温度和压力下，熔融塑料每10min从一定孔穴中被挤压出的克数。符号MI单位为g/10min。 13、氧指数刚好维持塑料产生有焰燃烧所需的最低氧浓度，用氧的体积百分比浓度表示。符号OI或LOI。氧指数越高，塑料越难燃烧。氧指数小于21的塑料，为易燃材料。
常用材料力学性能.
常用材料性质参数 材料的性质与制造工艺、化学成份、内部缺陷、使用温度、受载历史、服役时间、试件尺寸等因素有关。本附录给出的材料性能参数只是典型范围值。用于实际工程分析或工程设计时,请咨询材料制造商或供应商。 除非特别说明,本附录给出的弹性模量、屈服强度均指拉伸时的值。 表 1 材料的弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数 材料名称弹性模量E GPa 泊松比V 密度 kg/m3 热膨胀系数a 1G6/C 铝合金-79 黄铜 青铜 铸铁 混凝土（压 普通增强轻质17-31 2300 2400 1100-1800
7-14 铜及其合金玻璃 镁合金镍合金( 蒙乃尔铜镍 塑料 尼龙聚乙烯 2.1-3.4 0.7-1.4 0.4 0.4 880-1100 960-1400 70-140 140-290 岩石(压 花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石40-100 20-70 0.2-0.3 0.2-0.3 2600-2900 2000-2900 5-9 橡胶130-200 沙、土壤、砂砾钢
高强钢不锈钢结构钢190-210 0.27-0.30 7850 10-18 14 17 12 钛合金钨木材（弯曲 杉木橡木松木11-13 11-12 11-14 480-560 640-720 560-640 1 表 2 材料的力学性能 材料名称/牌号屈服强度s CT MPa 抗拉强度b CT
MPa 伸长率 5 % 备注 铝合金LY12 35-500 274 100-550 412 1-45 19 硬铝 黄铜青铜 铸铁( 拉伸HT150 HT250 120-290 69-480 150 250 0-1 铸铁( 压缩混凝土(压缩铜及其合金 玻璃
工程塑料特性(最全面)
─── 最专业的汽车模具制造商 汽车保险杠模具、汽车中网模具、汽车仪表台模具、汽车门板模具及汽车内外饰件模具 QQ: 849362617 工程塑料大全 （整理分享-感谢原作者！）1. ABS塑料 2. PS塑料 3. PMMA塑料(有机玻璃) 4. POM塑料 5. PP塑料 6. PE塑料 7. PVC 8. PA塑料(尼龙) 9. PC塑料 10. PPO塑料 （MPPO） 11. PSU塑料 12. PTFE塑料(F4) 13. ASA塑料 14. PPS塑料 15. ETFE塑料 16. PFA塑料 17. PAR塑料 （U塑料） 18. 酚醛塑料 19. 氨基塑料 20. 环氧树脂(EP) 21. 有机硅塑料(IS)
───最专业的汽车模具制造商 ABS塑料 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 比重:1.05克/立方厘米成型收缩率:0.4-0.7% 成型温度：200-240℃干燥条件：80-90℃2小时 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 物料性能 4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时. 2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度. 3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 成型性能 4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。PS塑料 英文名称:Polystyrene (聚苯乙烯) 比重:1.05克/立方厘米成型收缩率:0.6-0.8% 成型温度：170-250℃干燥条件：--- 物料性能电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色 性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽 油等有机溶剂. 适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件. 1.无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力.流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型. 2.宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形. 成型性能 3.可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热. 汽车保险杠模具、汽车中网模具、汽车仪表台模具、汽车门板模具及汽车内外饰件模具QQ:849362617
塑料的工艺性能
塑料的工艺性能 1.1 聚合物的热力学性能与加工工艺 1 .聚合物的热力学性能 聚合物的物理、力学性能与温度密切相关，当温度变化时，聚合物的受力行为发生变化，呈现出不同的力学状态，表现出分阶段的力学性能特点。图2 一2 所示为线型无定形聚合物在恒应力作用下变形量与温度的关系曲线，也称为热力学曲线。此曲线明显分为三个阶段，即线型无定形聚合物常存在的三种物理状态：玻璃态、高弹态和猫流态。 在温度较低时(温度低于T : ) ，曲线基本上是水平的，变形量小，而且是可逆的;但弹性模量较高，聚合物处于此状态时表现为玻璃态。此时，物体受力的变形符合胡克定律，应变与应力成正比，并在瞬时达到平衡。当温度上升时(温度在T 。至T ，间)，曲线开始急剧变化，但很快趋于水平。聚合物的体积膨胀，表现为柔软而富有弹性的高弹态(或橡胶态)。此时，变形量很大，而弹性模量显著降低，外力去除后变形量可以回复，弹性是可逆的。如果温度继续上升(温度高于Tf ) ，变形迅速发展，弹性模量再次很快下降，聚合物即产生私性流动，成为勃流态。此时变形是不可逆的，物质成为液体。这里，T ：为玻璃态与高弹态间的转变温度，称为玻璃化温度;T .为高弹态与猫流态的转变温度，称为猫流沮度。在常温下，玻璃态的典型材料是有机玻璃，高弹态的典型材料是橡胶，勃流态的典型材料是熔融树脂(如猫合剂)。 聚合物处于玻璃态时硬而不脆，可作为结构件使用。但塑料的使用温度不能太低，当温度低于T 卜时，物理性能发生变化，在很小的外力作用下就会发生断裂，使塑料失去使用价值。通常称T ‘为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。当温度高于T .时，塑料不能保持其尺寸的稳定性和使用性能，因此，几是塑料使用的上限温度.显然，从使用的角度看，TL 与T 。间的范围越宽越好。当聚合物的温度升到如图2 一2 所示中的Td 温度时，便开始分解，所以称Td 为分解温度。聚合物在T 「一Td 温度范围内是猫流态，塑料的成型加工就是在这个范围内进行的。这个范围越宽，塑料成型加工就越容易进行。聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯的T ，一Td 范围相当宽，可在相当宽的温度范围里呈私流态，不易分解，因而易于操作。硬聚氯乙烯则不然，它的赫流温度与分解温度很接近，而且即使在接近Td 的温度下，虽经高压作用，其流动性仍然很小，成型加工就很困难。 聚合物的成型加工是在勃流状态中实现的，要使聚合物达到私流态，加热只是方法之一;加入溶剂使聚合物达到砧流态则是另外的一种方式。通过加入增塑剂可以降低聚合物的勒流温度。粘流温度T ，是塑料成型加工的最低温度，猫流温度不仅与聚合物的化学结构有关，而且与相对分子质量的大小有关。勃流温度随相对分子质量的增高而升高。在塑料的成型加工过程中，首先要化验聚合物的猫度与熔融指数(熔融指数是指聚合物在挤压力作用下产生变形和流动的能力)，然后确定成型加工的温度。猫度值小，熔融指数大的树脂(即相对分子质量低的树脂)成型加工温度可选择低一些，但相对分子质量低的树脂制成的塑件强度较差。因此，塑料的使用性能与成型加工工艺必须科学、合理地选择。以上叙述的是热塑性线型无定形聚合物的热力学性能，而常用热固性树脂在成型前分子结构是线型的或带有支链型的，成型时在热和压力的作用下可达到一定的高弹态甚至翁流态，具有变形和可成型的能力。但在热力作用下，大分子间的交联化学反应也同时进行，直至形成高度交联的体型聚合物，此时，由于分子运动的阻力很大，随温度发生的力学状态变化很小，高弹态和勃流态基本消失，即转变成遇热不熔、高温时分解的物体。因此，热固性树脂成型时，应注意成型温度和成型时间的控制。
(塑料橡胶材料)常用塑料的注塑工艺参数
常用塑料的注塑工艺参数 一、高密度聚乙烯（HDPE） 料筒温度喂料区30～50℃（50℃） 区1 160～250℃（200℃） 区2 200～300℃（210℃） 区3 220～300℃（230℃） 区4 220～300℃（240℃） 区5 220～300℃（240℃） 喷嘴220～300℃（240℃） 括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35％和65％，模件流长与 壁厚之比为50：1到100：1 熔料温度220～280℃ 料筒恒温220℃ 模具温度20～60℃ 注射压力具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80～140MPa（800～ 1400bar）； 一些薄壁包装容器除外可达到180MPa (1800bar) 保压压力收缩程度较高，需要长时间对制品进行保压，尺寸精度是关键因素，约为注射压力的30％～60％ 背压5～20MPa（50～200bar）；背压太低的地方易造成制品重量和色散不均 注射速度对薄壁包装容器需要高注射速度，中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品 螺杆转速高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前就完成塑化过程就可以；螺杆的扭矩要求为低 计量行程0.5～4D（最小值～最大值）；4D的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要的 残料量2～8mm，取决于计量行程和螺杆直径 预烘干不需要；如果贮藏条件不好，在80℃的温度下烘干1h就可以 回收率可达到100％回收 收缩率 1.2～2.5％；容易扭曲；收缩程度高；24h后不会再收缩（成型后收缩） 浇口系统点式浇口；加热式热流道，保温式热流道，内浇套；横截面面积相对小，对薄截面制品已足够 机器停工时段无需用其它材料进行专门的清洗工作；PE耐温升
五大工程塑料要点
工程塑料 一、工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料，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。 工程塑料的性能特点主要是： （1）与通用塑料相比，具有优良的耐热和耐寒性能，在广泛的温度范围内机械性能优良，适宜作为结构材料使用； （2）耐腐蚀性良好，受环境影响较小，有良好的耐久性； （3）与金属材料相比，容易加工，生产效率高，并可简化程序，节省费用；（4）有良好的尺寸稳定性和电绝缘性； （5）重量轻，比强度高，并具有突出的减摩、耐磨性。 二、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）与PPS（聚亚苯基硫醚）、PC（聚碳酸酯）、POM（聚甲醛）、PA（聚酰胺，尼龙）等共称为五大泛用工程塑料。 1、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）：【一般设计厚度1.5-4】 特点：PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、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%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。PBT 结晶速度快，最适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至0.02%。PBT（增强、改性PBT）主要用于汽车、电子电器、工业机械和聚合物合金、共混工业。如作为汽车中的分配器、车体部件、点火器线圈骨架、绝缘盖、排气系统零部件、摩托车点火器、电子电器工业中如电视机的偏转线圈，显像管和电位器支架，伴音输出
塑料性能解析
塑料性能解析 橡塑包括PE、PP、PVC、ABS、PC、PA、POM、PBT、PET、TPE、TPO、TPR、TPU等材料；这些材料，一般都需要进行常规或特定的测试：如老化测试，其中包括：人工气候老化试验（氙弧灯、碳弧灯、紫外灯）、自然气候暴晒试验、盐雾试验、湿热试验、高低温试验、臭氧试验、热氧老化试验等； 力学性能、电学性能方面的测试，包括：拉伸、撕裂、弯曲、压缩、冲击、热变形温度、维卡软化温度、熔融指数、氧指数、表面电阻、体积电阻、击穿电压、光泽、透光率、雾度、燃烧性能等。 但真正系统完整的资料，能找到的估计并不多，所以就有了这篇文章的目的。这篇文章对于销售而言，可以快速了解塑料的基本性质；对于做品质的朋友，能加深对于自己工作的一认识；对于研发的朋友，也有一些参考性的建议。 机械力学性能 1.密度与比重 塑料的比重是在一定的温度下,秤量试样的重量与同体积水的重量之比值,单位为 g/cm3,常用液体浮力法作测定方法. 在质量相同的条件下，密度越轻，根据ρ=m/V，比重越小，在等体积，价格相同的情况下，比重越小的材料可以制造的产品越多，单个产品的材料成本也就越低，而且可以减少产品的重量，节省运输等费用。所以，比重是非常重要的属性。特别是在塑料代替金属等材料的时候，是特别大的一个优势。 2. 拉伸/弯曲 在拉伸性能的测试中，通常的测试项目为拉伸应力、拉伸强度、拉伸屈服强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量，弯曲模量/弯曲强度等。 拉伸测试：测定高聚物材料的基本物性，对材料施加应力后，测出变形量，求出应力，应力应变曲线是最普通的方法。将样条的两端用器具固定好，施加轴方向的拉伸荷重，直到遭破坏时的应力与扭曲。 弹性模量：E=( F/S)/(dL/L)（材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系）弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。 弹性模量的意义：弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反应。 强度：材料在载荷作用下抵抗塑性变形或被破坏的最大能力。 屈服强度：材料发生明显塑性变形的抗力 拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力。
塑料力学性能
塑料弯曲性能试验 2008-1-23 10:44:19 来源：https://www.sodocs.net/doc/119553936.html, 1.概述 弯曲试验主要用来检验材料在经受弯曲负荷作用时的性能，生产中常用弯曲试验来评定材料的弯曲强度和塑性变形的大小，是质量控制和应用设计的重要参考指标。弯曲试验采用简支梁法，把试样支撑成横梁，使其在跨度中心以恒定速度弯曲，直到试样断裂或变形达到预定值，以测定其弯曲性能。 2.试验原理 弯曲试验在《塑料弯曲性能试验方法》（《GB/T 9341-2000》）中使用的是三点式弯曲试验。三点式弯曲试验是将横截面为矩形的试样跨于两个支座上，通过一个加载压头对试样施加载荷，压头着力点与两支点间的距离相等。在弯曲载荷的作用下，试样将产生弯曲变形。变形后试样跨度中心的顶面或底面偏离原始位置的距离称为挠度，单位mm。试样随载荷增加其挠度也增加。弯曲强度是试样在弯曲过程中承受的最大弯曲应力，单位MPa。弯曲应变是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化，用无量纲的比或百分数（%）表示。 3.试验方法 3.1试验应在受试材料标准规定的环境中进行，若无类似标准时，应从GB/T2918中选择最合适的环境进行试验。另有商定的，如高温或低温试验除外。 3.2测量试样中部的宽度b，精确到0.1mm; 厚度h，精确到0.01mm，计算一组试样厚度的平均值h。剔除厚度超过平均厚度允差±0.5%的试样，并用随机选取的试样来代替。调节跨度L，使L=（16±1）h ，并测量调节好的跨度，精确到0.5%。 除下列情况外都用上式计算： 3.2.1对于较厚且单向纤维增强的试样，为避免剪切时分层，在计算两撑点间距离时，可用较大L/h比。 3.2.2对于较薄的的试样，为适应试验设备的能力，在计算跨度时应用较小的L/h比。c、对于软性的热塑性塑料，为防止支座嵌入试样，可用较大的L/h比。 3.3.3试验速度使应变速率尽可能接近1%/min，这一试验速度使每分钟产生的挠度近似为试样厚度值的0.4倍，推荐试样的试验速度为2mm/min。 试样应对称地放在两个支座上，并于跨度中心施加力，如图所示：
塑料性能参数
塑料性能参数含义 拉伸强度在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力。其结果以公斤力/厘米2[帕]表示，计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积。拉伸强度是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。 扬氏模量在拉力作用下的弹性模量，即在比便极限内，拉伸应力与相应的应变之比，用用公斤力/厘米2[帕]比表示。 弹性极限在应力除遗留任何永久变形的条件下，材料能承受的最大应力，用公斤/厘米2[帕]表示注：在实际测量应变时，往往采用小负荷而不用零负荷作为最终或最初的参考负荷。 弹性模量在比例极限内，材料所受应力如拉伸，压缩，弯曲，扭曲，剪切等）与材料产生的相应应变之比，用公斤/厘米2[帕]表示( 弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。弯曲模量同理，不同在于是发生弯曲变形。) 冲击强度（1）材料承受冲击负荷的最大能力。（2）在冲击负荷下，材料破坏时所消耗的功与试样的横截面积之比，用公斤力·厘米/厘米2（牛顿·米/米2）表示。是表示材料的韧性数值。 弯曲强度材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力，用公斤/厘米2[帕]表示。检验材料在经受弯曲负荷作用时的性能。生产中常用弯曲实验来评定材料的弯曲强度和塑性变形的大小。 维卡软化点试验评价热塑性塑料高温变形趋势的一种试验方法。该法是在等速升温条件下，用一根带有规定负荷，截面积为1平方毫米的平顶针放在试样上，当平顶针刺入试样1毫米时的温度即为该度样所测的维卡软卡软化温度。 热变形温度衡量材料耐热性能的重要指标之一，是指对浸在120℃/h的升温速率升温的导热的液体介质中的一定尺寸的矩形树脂试样施以规定负荷，试样中点的变形量达到与试样高度相对应的规定值时的温度。衡量聚合物或高分子材料耐热性优劣的一种量度。 硬度塑料材料对压印，刮痕的抵抗能力。注：根据试验方法不同，有巴氏（Barcol）硬度，布氏（Brinell）硬度，洛氏（Rockwell）硬度，邵氏（Shore）硬度，莫氏（Mohs）硬度，刮痕（scratch）硬度和维氏（vickers）硬度等。 屈服应力在应力-应变曲线上屈服点处的应力。 应力作用于物体单位面积上的力。用（公斤力/厘米2[帕]表示。注：若单位面积按原始截面积计算，则所得应力为工程应力；若单位面积按变形瞬间的截面积计算，则所得的应力为真应力。应力有剪应力，拉伸应力和压应力等区别。
常用塑料参数
常用塑料参数
力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，但下降至某一数值后不再变化。 温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度呈脆性断裂，且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率，可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯折106次而不损坏。 但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。 耐热性能：聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。
对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, 0qC, 5℃等，这也是由于人们采用不同试样，其中所含晶相与无定形相的比例不同，使分子链中无定形部分链长不同所致。聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40一50%，约为164一170℃, 100%等规度聚丙烯熔点为176℃。 化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。 电性能：它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电器绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电器配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。 耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。疏水参数计算参考值（XlogP）：3.32、氢键供体数量：03、氢
常用工程塑料的物理、力学性能
常用工程塑料的物理、力学性能(表一) 性能指标 塑料名称及代号 聚氯乙烯，硬质聚氯乙烯，软质聚乙烯(高密度)聚乙烯(低密度)聚乙烯，超高分子量 聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃) PVC PVC HDPE LDPE UNMWPE PMMA 密度/g·cm-31.30～1.58 1.16～1.35 0.941～0.965 0.91～0.925 0.94 1.17～1.20 吸水率(%)0.07～0.4 0.5～1.0 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.20～0.40 抗拉强度/MPa 45～50 10～25 21～38 3.9～15.7 30～34 50～77 拉伸模量/GPa 3.3 —0.4～1.03 0.12～0.24 0.68～0.95 2.4～3.5 断后伸长率(%)20～40 100～450 20～100(断裂)90～800 400～480 2～7 抗压强度/MPa ——18.6～24.5 ——— 抗弯强度/MPa 80～90 ———35～37 84～120 冲击韧度 悬臂梁，缺口/J·m-2简支梁，无缺口 30～40kJ/m2 —80～1067 853.4 简支梁，无缺口 190～200kJ/m2 未断 14.7 硬度 洛氏/邵氏②/布氏HR/HBS②/HBS 14～17HBS 50～75HSA 60～70HSD 41～50HSD 10HRR 50HRR 10～18HBS 成型收缩率(%)0.1～0.5 1～5 1.5～4.0 1.2～40 4.0 0.2～0.6 无负荷最高使用温度/℃66～79 60～79 79～121 82～100 —65～95 连续耐热温度/℃——85 ———
各种塑料的材质性能参数
序 类型 项目PA6 P A6+15% GF P A6+20% GF PA6+30% GF PA66 PA66+10% GF PA66+15% GF PA66+20% GF PA66+25% GF PA66+30% GF 1 密度g/cm3 1.12-1.16 1.3-1.4 1.24-1.28 1.34-1.4 1.12-1.16 1.16-1.2 2 1.22-1.26 1.3-1.4 1.32±0.05 1.32-1.4 2 燃烧残余% ――—28-32 ―8-12 14-1620±2 25±327-35 3 融化温度℃210-220 ―—210-220 250-260 250-260 250-260≥255 ―≥255 4 *熔融指数g/10min ――—4-10 30-60 ――――― 5 *抗拉强度N/mm2―≥80>115 >155 ≥70≥90≥110―≥130― 6 *屈服极限N/mm2――—――――――― 7 *断裂伸长率% ――—―――≥2―>2.5 ― 8 球压硬度N/mm270-90 ―≥ 180 >205 >140 ≥160≥160≥180 ≥180≥195 9 *冲击强度KJ/ m2―>20≥ 30 ≥46 >80 ―――≥25≥35 10 *缺口冲击强度KJ/ m2―>5≥ 7 ≥9.5 >2.5 ≥4―≥6 ―≥6 11 无缺口冲击强度KJ/ m2――—――≥25 ―――― 12 *弯曲强度N/mm2――>195>220 >85 ≥140≥170≥170 ≥65≥160 13 *维卡耐热℃――—――――――― 14 *热变形℃――—―――――≥210 ―
常用塑料优缺点
ABS塑料 特点： 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。 用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. ABS+PC， 俗称ABS加聚碳。是国内少数几种可能透用的合料之一，不能自燃，外火燃烧时，表面有象聚碳燃烧一样的小颗粒析出，黑色低于ABS，常见于电器件、机械零配件等 聚酰胺(PA，俗称尼龙) PA是特性:坚韧、牢固、耐磨，无毒性. 缺点:不可长期与酸碱接触。 常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。 PC是聚碳酸酯的简称，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，简称PC工程塑料，PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料， 聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好， 聚碳酸酯的耐磨性差。一些用於易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。 日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼子。 聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。苹果公司的ipod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。 PMMA 化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯 缺点:PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等 超级透明PMMA材料主要用于手机保护屏,该产品分为有硬化涂层,没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好,没有杂质,静电保护膜,表面硬化厚后硬度可达5-6H
常用塑料特性
ABS塑料特点：1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。 用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. ABS+PC：俗称ABS加聚碳。是国内少数几种可能透用的合料之一，不能自燃，外火燃烧时，表面有象聚碳燃烧一样的小颗粒析出;黑色低于ABS，常见于电器件、机械零配件等。 聚酰胺(PA，俗称尼龙)：PA是特性:坚韧、牢固、耐磨，无毒性.。缺点:不可长期与酸碱接触。常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。 PC是聚碳酸酯的简称，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，简称PC工程塑料， PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，聚碳酸酯的耐磨性差。一些用於易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。 日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼子。聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。苹果公司的i pod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。 PMMA: 化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯缺点:PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等；超级透明PMMA材料主要用于手机保护屏,该产品分为有硬化涂层,没有硬化涂层两种.其特点是透光率极好,没有杂质,静电保护膜,表面硬化厚后硬度可达5-6H以上. 目前特别推荐用于硬化处理的PMMA材料,国内称为生板 PC镜片介绍：最早用于军事和工业防护（如飞机透明仓、安全面罩等），材料具有优异的抗冲击力。90年代后，由于科技的发展，光学级的PC材料得到应用，开始用于高级光学镜片。0.5CM的PC材料可阻挡20米外的手枪射击，一般PC镜片用锤子也不易砸碎。POM:聚甲醛:为乳白色不透明的结晶性线型聚合物。综合性能好,抗疲劳性是热塑性塑料中最好的,常温下力学性能优秀。耐磨耗,摩擦系数小,尺寸稳定性好,表面光泽,抗蠕变性、耐扭曲性、抗反复冲击性、耐去载回复性都好。但成型收缩率大,但热稳定性差，易燃烧，在大气中暴晒易老化，适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。
常用塑料材料性能参数
常用塑料材料性能参数(一) 1.ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210～280℃；建议温度：245℃。 模具温度：25～70℃。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500～1000bar。 注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 2 .PA6 典型应用范围: 由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。 注塑模工艺条件: 干燥处理：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80℃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20~40℃的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。