塑料热性质

塑料热性质热性质是指塑料在温度变化的影响下，各种形性改变的程度。通常热性质与塑料加工的关系最为密切。现将重要的项目分述如下：1、玻璃转移点（GlassTransitionPoint，Tg）当塑料的温度达到玻璃转移点时，其分子键的分枝开始局部脉动，塑料便由玻璃状变成橡胶状。也就是说，当聚合物的温度在Tg时，会由较高温下呈现的橡胶态，转至低温下所呈现的具坚硬易脆性质的玻璃状。结晶性塑料有明显的Tg及潜热值，聚合物是呈现橡胶态还是玻璃状全视Tg与当时使用时的温度而定，故Tg为聚合物在使用上的重要指针。以下列举数种塑料的Tg值：塑料名称Tg(℃)塑料名称Tg(℃)PVC(rigid)80~212聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)39~150HDPE-120PET79LDPE-120PBT20Polypropylene,PP-10~-18PI410聚苯乙烯(Polystyrene,PS)63~112PPS85PMMA100~120PSF190ABS88~105PESF230PA57PEEK143聚缩醛(Polyacetal,POM)-50~-85UPolymer190PEI217~220PAI280Nylon650~59Nylon6,649~261Nylon4678聚乙烯(Polyethylene,PE)-120~-125Polyvinylchloride60~76Polysulfone146~273聚丙烯(Polypropylene,PP)-10~-18ASA104HIPS100PES230SAN100PU1202、塑料的熔点（MeltingPoint，Tm）塑料的熔点是指塑料由固体状态变成熔融状态时的温度，此时结晶性塑料的比容显着增加，此温度又称可加工温度。下表为一些塑料的Tm值：塑料名称Tm(℃)塑料名称Tm(℃)HDPE130~135PET250~265LDPE107~120PBT225~230Polypropylene,PP165~176POB450PA220PEEK334聚缩醛(Polyacetal,POM)175~181PPS285~290PTFE327Nylon6215~225Nylon46295Nylon11184~187聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)220Nylon12177~178PMMA160Nylon6,6225~265PVC(rigid)212Nylon6,10213ACETAL160聚乙烯(Polyethylene,PE)115~176Nylon6,12210~220聚丙烯(Polypropylene,PP)1763、热变形温度（Heatdistortiontemperature，HDT）热变形温度显示塑胶材料在高温受压下能否保持不变的外形，一般用来表示塑料的短期耐热性。若考虑安全系数，短期使用的最高温度应保持低于热变形温度10℃左右，以确保不致于因温度而使材料变形。最常用的热变形测定法为ASTMD648试验法，即将试片在一定压力及一定加温速度下，弯曲到一定程度时的温度。例如，在一标准试片（127×13×3mm）的中心，置放在455kPa或1820kPa负载下，并以2℃/min条件升温直到变形量为0.25mm时的温度。对非结晶塑料，HDT比Tg小10~20℃；对结晶塑料，HDT则接近于Tm。通常加入纤维补强后，塑料的HDT会上升，因为纤维补强可以大幅提升塑料的机械强度，以致在升温的耐挠曲测试时，会呈现HDT急剧升高的现象。下表列举几项常用塑料的热变形温度比较：塑料名称HDT1820Kpa(℃)塑料名称HDT1820Kpa(℃)结晶性非结晶性聚乙烯(Polyethylene,PE)29~126硬质PVC54~79聚丙烯(Polypropylene,PP)40~152聚苯乙烯(Polystyrene,PS)63~112PBT60~65ABS66~107PET80~100压克力PMMA(AcrylicResin)68~99尼龙6PA-663~80PPO100~128HomopolymerPOM125~136聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)39~148CopolymerPOM110H-PVC54~74PI315~360PSF175HDPE43~49PAR175MDPE32~41PES205尼龙6,6PA-6,662~261GPPS96HDPE43HIPS96LDPE32PS+20~30%GF103尼龙6-10PA-6-1057AS88~104尼龙6-12PA-6-1260Poly(vinylchloride)60~76尼龙11PA-1155Polysulfone146~273尼龙12PA-12554、热膨胀系数（HeatExpansioncoefficient）热膨胀系数是指塑料加热时尺寸膨胀的比率，可依ASTMD696的试验法测定。由于一般塑料的热膨胀系数比金属大2～10倍，因此在设计模具、塑料与金属并用的器具、塑料的钳核物时，必须详加考虑，以防止因内部应力而造成产品的龟裂变形。5、收缩率（Shrinkage）收缩率是指塑胶制品经冷却、固化并脱模成形后，其尺寸与原模具尺寸之差的百分比，可依ASTMD955方法测得。在塑料模具设计时，收缩率是首先必须考虑的，以免造成成形品尺寸的误差。因结构不同的关系，结晶性塑料与非结晶性塑料的收缩率存在明显的差异。一般地，结晶性塑料的收缩率比非结晶性塑料的收缩率大上好几倍（如下表所示）。同时有添加玻璃纤维或其它强化剂的塑胶材料，其收缩率可降低好几倍。影响成型收缩的因素有热收缩、结晶度（热塑性）或硬化度（热固性）、弹性回复、分子配向、与成型条件等因素。（1）热塑性塑料塑料名称成形收缩率(%)塑料名称成形收缩率(%)塑料名称成形收缩率(%)ABS0.3~0.8PA0.6~2.5POM0.8~3.5AS0.2~0.7PA-60.5~2.2PP1.0~2.5CA0.3~0.8PA-660.5~2.5PPO0.5~0.7CAB0.4~0.5PA-6101.2PPS0.6~1.4CAP1PA-6121.1PS0.2~1.0CP0.4~0.5PA-111.2PVA0.5~1.5EC0.4~0.5PA-120.3~1.5PVAC0.5~1.5EPS0.4PAR0.8~1.0PVB0.5~1.5FEP3.0~4.0PBT1.3~2.4硬质PVC0.1~0.5FRP0.1~0.4PC0.4~0.7软质PVC1.0~5.0EVA0.5~1.5PCTFE0.2~2.5PVCA1.0~5.0HDPE1.2~2.2PE0.5~2.5PVDC0.5~2.5HIPS0.2~1.0PET2.0~2.5PVFM0.5~1.5LCP0.1~1.0PES0.5~1.0SAN0.2~0.6LDPE1.5~3.0PMMA0.2~0.8SB0.2~1.0（2）热固性塑料塑料名称成形收缩率(%)塑料名称成形收缩率(%)EP0.1~0.5SP0.0~0.5MF0.5~1.5UF0.6~1.4PDAP0.1~0.5UP0.1~1.2PF0.4~0.9DAP0.1~0.5PU0.6~0.8BMC0.0~0.2（3）各类塑料对超音波融接的难易材质适宜融着技术的难易强度PS（一般用）优优优Polyester（tetorondacron）优优优AS良良优ABS良良良PC良良优Polyactal（Delrin，Duracon）良良优亚克力（Acrylic）可可可PVC（硬质）可可良PP不可可良PE不可不可不可Polyamide（尼龙）不可不可不可