塑胶材料测试方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2,*,常用塑膠材料及基本性能,1,2,內容大綱,(,一,),高分子及塑膠基本概念,(,二,),外殼常用塑膠材料簡介,(,三,),塑膠材料檢測測試簡介,2,2024/12/3,1.,高,分子發展史,天然高分子材料,天然橡膠,木材等,合成高分子材料,ABS PC PA66,(,一,),高分子及塑膠基本概念,3,2024/12/3,2.,高,分子分子結構,高分子組成單元,-,單體,高分子組成單元,-,單體,C,H,H,C,H,H,乙烯,(单体),C,H,H,C,H,H,n,高分子樹脂,C,H,H,C,H,H,4,2024/12/3,分子結構,HDPE,PS,LDPE,接枝高分子,5,2024/12/3,長鏈大分子結構,无定型,结晶性,6,2024/12/3,3.,材料分類,材料,塑料 (高分子,),热固性,热塑性,工程,通用,无定型,结晶性,无定型,结晶性,PC,MPPO,PEI,PPS,PBT,PET,POM,PA,PMMA,PS,PVC,ABS,PE,PP,7,2024/12/3,工程塑膠特性,優點 缺點,結晶性 耐化學藥品性 結晶收縮翹曲,耐熱性 吸水性,流動性 耐衝擊性,非結晶性 耐衝擊性 耐化學藥品性,大多數具透明性 耐熱性,尺寸安定 流動性,8,2024/12/3,(,二,),外殼常用塑膠材料簡介,9,2024/12/3,面板與塑料之關係,高剛性,-,保護機械內部零件,重量輕,-,為求輕便性，輕量化為其要求,耐衝擊性,-,外觀件著重此特性,耐燃性,-,符合,UL,安規即可,低價趨勢,-ABS,、,HIPS,、,PVC,10,2024/12/3,常 用 面 板 材 料,HIPS BASF DOW,PVC GEON,ABS GE BAYER,PC/ABS GE BAYER,PC GE DOW,PMMA PLEXGLAS,11,2024/12/3,透明材料,穿透率,PC 88%,PMMA 92%,ABS 89%,PS 91%,COC 91%,12,2024/12/3,ABS,樹脂為丙烯睛,.,丁二烯,.,苯乙烯三元共聚物,具有優異的綜合性能,.,結構,:,-A-A-B-B-B-S-S-S-,A-,代表丙烯睛,剛性,.,硬度,.,耐油性,.,著色性,.,B-,代表丁二烯,韌性,.,耐低溫性,電鍍性,S-,代表苯乙烯,剛性,.,硬度,.,光澤性及良好的,加工流動性,ABS,工程塑膠,13,2024/12/3,ABS,工程塑膠,綜合性能,:,力學性能,:,綜合性能較優,優于,HIPS,低于,PC/ABS,HDT:85-110,O,C (1.81MPa),模 收 縮,:0.5-0.8%,耐候性,:,較差,對紫外線較敏感,電鍍性,:,電鍍性好,且具有專用電鍍級,14,2024/12/3,ABS,工程塑膠,應用,:,電腦外殼,:,消費性電子,:,顯示器塑件殼,機箱外殼,列印機外殼,15,2024/12/3,PC/ABS,工程塑膠,聚碳酸酯,(PC),與,ABS,的合金材料,具備,PC,耐衝擊性和優良的耐候性及,ABS,的高流動性,GE,與,BAYER,為世界上兩大供應廠商,非鹵素型耐燃劑之環保材料,應用範圍,電腦外殼,電腦零件,汽車內外部件,通訊器材,16,2024/12/3,PC/ABS,工程塑膠,優良的成形加工性,優於,ABS,：耐熱性、耐衝擊性、尺寸安定性,優於,PC,：流動性、耐寒性、降低成本,低溫,(-35,0,C),至,室溫保有極佳之物性,隨,PC,含量不同，可彈性調整不同耐熱性及耐衝擊性,耐,UV,、螢光、長時間色澤保持性優,耐磨性,環保性,17,2024/12/3,PC,工程塑膠,PC,聚碳酸酯,(,非結晶聚酯,)Polycarbonate,GE,、,DOW,、,BAYER,、帝人、出光,O,O,C,O,C,CH,CH,3,3,n,18,2024/12/3,PC,工程塑膠特性,耐衝擊性極佳,透光率高,(88%),成品收縮率低，尺寸安定性高,易生殘留應力,高吸溼性，低流動,耐磨耗性差,19,2024/12/3,PC,工程塑膠應用,電腦外殼,:,光碟片,:,透明,PC,冰色,PC,20,2024/12/3,PMMA,塑膠特性與應用,特性,:,折射較小,1.49,透光率,92%,硬 度 遠大于,PC,應用,:,燈具,照明器材,儀表盤,光學玻璃,鏡 片,手機鏡片,光學器皿,21,2024/12/3,塑膠原料選擇要點,I,機械力學要求,力學強度,:HIPSABSPC/ABSPC,沖擊強度,:HIPSABSPC/ABSPC,注意事項,:,卡鉤 螺柱 熱熔柱等,耐熱性,HDT:HIPSABSPC/ABSPC,注意要點,:,烤漆 環境溫度高低性,22,2024/12/3,塑膠原料選擇要點,II,耐 化 學 試 劑 耐 溶 劑 性,溶 劑,:,酒精 丙酮 天那水,注意事項,:,烤漆,電鍍,(,開裂,),耐燃等級,UL94:,尺寸 及,HB V-2 V-1 V0,注意要點,:,產品最薄外厚度及耐燃要求,23,2024/12/3,塑膠原料選擇要點,III,環保因素,(Environment,protection concern):,非鹵素系耐燃劑,(Non-Halogen Flame,Retardants,),環保團體的要求,(Requests by Environmentalist,),安規考量,(UL Safety,concern),客戶指定,(Designated by customers),產品設計,(Product design),機械強度,(mechanical strength),塑料性能,(Properties of materials):,剛性,(Flexure Strength),耐衝擊性,(Toughness),抗紫外線性,(,耐變色性,),(Weatherability),塑料成本考量,(material costs),24,2024/12/3,黑點可能產生原因,(I),料管中原先使用之材料，於洗車清機過中，未完全,被置換出，導致現行使用作業溫度較高之材料時，,因料管溫度上升，而使殘存於料管之原料（防火,劑、添加劑等），無法承受此一溫度，而受熱裂,解，此種情況通常發生於噴嘴處。,25,2024/12/3,黑點可能產生原因,(II),料管中，長時間生產不同之原料，因溫度高低變,化，所產生之氧化與裂解；與各原料對金屬表面間,之附著力亦不同等相關因素，日積月累，導致料管,中之螺桿表面，管壁，噴嘴等處，逐漸形成碳化,層，遇到黏性較高之材料時，即被分離，逐步帶出。,螺桿與管壁等部份，若有傷痕或缺口，將更容易讓,熔點材料滯留。而停開機頻繁時，都將使上述問題,更加嚴重,。,26,2024/12/3,黑點可能產生原因,(III),原料的輸送或暫存區域受到污染。,其中常見之疏忽有下列四項：,1,中央供料系統之料筒,2,直接立於成形機台上之料筒,3,現行作業人員更換原料時，僅以空,氣噴槍（,AIR,）噴離殘存料屑,4,粉碎料之粉屑，易帶靜電，吸附空,氣中之灰塵，且耐熱性較差。,27,2024/12/3,黑點可能產生原因,(VI),原料本身及帶黑點，且此黑點之比,例，超過客戶入料檢驗之容許範圍或,成品之允收標準。,原料本身耐熱性不足，倒置在料管,中，無法承受射出時之實際作業溫度，,原料（防火劑、耐燃劑）受熱裂解。,28,2024/12/3,塑膠,UL,規範及測試,29,2024/12/3,一,.,UL Card,範例,30,2024/12/3,二,.,耐燃劑作用機理,*,物理作用,1),藉冷卻效果,:,耐燃劑釋出低溫物質來冷卻,使溫度低於燃點而無,法燃燒,.,2),藉形成保護膜,:,促使或本身形成一固態或氣態層來阻止氣體釋出,隔絕氧氣及熱傳導,.,3),藉稀釋作用,:,耐燃劑燃燒後產生中性氣體,沖淡氧氣,使之低於最,低含氧量,.,*,化學作用,1),氣相反應自由基被耐燃劑所終止,放熱過程停止,系統冷卻,可燃氣,體供應減少,從而完全抑制燃燒,.,2),固相反應有兩種形式之作用發生,2-1),耐燃劑加速高分子之崩潰,而造成聚合物顯著的流動,從火,焰的影響帶移去,以阻止繼續燃燒,.,2-2),耐燃劑經由脫水作用,而在高分子表面形成一氧化碳層,以隔,絕氧氣及熱傳導,.,31,2024/12/3,1.,94HB,水平,燃燒,*,試片擺放方法,夾住試片,使試片與,X,軸保持水平,並與,Y,軸成,45,度角,.,*,記錄,記錄試片從,25mm,至,100mm,之間,火燄燃燒未達,100mm,前熄滅所耗,之時間與長度,.,*,測試分類標準,1),在試片厚,3.013.0mm,燃燒至,75mm,長,時,其燃燒速率不可超,过,38mm/min,.,2),在試片厚小於,3.0mm,燃燒至,75mm,長,時,則其燃燒速率不可超過,75mm/min,.,3),試片燃燒至,100mm,前必須熄滅,.,32,2024/12/3,2.,94V,垂直燃燒測試,*,試片擺放方法,垂直夾住試片,並於距試片底端,305mm,處,鋪厚,6.0mm,之藥用棉花,.,*,測試分類標準,33,2024/12/3,34,2024/12/3,(,三,),塑膠測試儀器簡介,35,2024/12/3,基本性質,(1),比重天平,功能,測試產品比重及重量,阿基米德浮力原理,浮力排開同體積之液體,空氣中的重液體中的重,比重空氣中的重排開同體積,之水重,比重與價格,產品按體積計價,原料以重量計價,36,2024/12/3,基本性質,(2),高溫爐,功 能,:,測試塑膠材料殘留的灰份,(800,4hr),預先檢查成型品在,SMT,製程是否起水泡,(250,5min),工程塑膠內之基本成分,:,基材：樹脂本身,物性補強填充物：玻璃纖維、碳纖維、礦物質等,。,界面活性劑或相容劑：表面處理改質劑。,難燃劑：鹵素及非鹵素（磷酸脂）防火劑。,其它,37,2024/12/3,基本性質,(3),卡氏滴定法水分測試儀,功能,測試塑膠粒子或成形品中微量水分含量,用途,工程塑料預乾燥條件設定,提供成型現場塑膠粒含水量數據,評估乾燥設備,38,2024/12/3,基本性質,(4),真空烘箱,功能,真空加熱乾燥,恆溫控制,用途,工程塑膠粒加工,前乾燥,非移形測試,39,2024/12/3,基本性質,(6),色差分光儀,功能,讀取成品色彩學數據,明暗度,E,CIE L,a,b,值,用途,電腦外殼烤漆和塑膠外殼色彩品管檢驗,產品外觀色彩以電腦配色與對色,40,2024/12/3,曲型色差測試報告,41,2024/12/3,基本性質,(7),壓模機,功能,針對塑膠件外觀檢驗規,范,檢驗原料不純雜質,用途,檢驗原料中不純,物含量及大小,42,2024/12/3,基本性質,(7),壓模機,43,2024/12/3,基本性質,(7),壓模機,44,2024/12/3,機械性質,(1),萬能材料試驗機,功能,抗拉強度,伸長率,抗折強度,抗折模數,用途,評估塑料機械性質是否,符合產品設計強度需求,進料品質控制,45,2024/12/3,機械性質,(2),衝擊試驗機,功能,測試塑膠材料之,耐衝擊強度,用途,產品外觀設計考量,裝配力量參考,進料品質控制,46,2024/12/3,熱學性質,(1),DSC,，熱示差掃瞄卡熱計,功能,1),熔融溫度,2),冷結晶溫度,3),結晶焓,4),玻璃轉化溫度,5),比熱,6)(,熔融,),結晶溫度,用途,作為材料選擇時參考,成品結晶度分析,研判競爭對手使用材質,模流分析所需參數,47,2024/12/3,熱學性質,(2)TGA,，熱重量分析儀,功能,熱裂解溫度,裂解速度,灰份,用途,材料熱裂解溫度測定,確認材料規格,作為成形加工參考,填充物含量比例,48,2024/12/3,熱學性質,(3)-,熱變形溫度測試儀,(HDT),功能,測試塑料在,0.45Mpa,或,1.80Mpa,負,荷下之熱變 形溫度,測試塑料的,Vicat,軟化點溫度,用途,評估工程塑料對,SMT,製程高溫的承受能力,評估塑料對使用環境變異的適應力,49,2024/12/3,熱學性質,(4)-,毛細管流變儀,功能,:,測試塑膠流動性及粘度,用途,:,塑膠原料在不同溫度及剪,切速率下粘度特性,.,提供材料最佳成型條件及,對制程異常現象進行分析,50,2024/12/3,