手机常用塑胶材料.docx
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手机常用塑胶材料
手机常用塑胶材料
（1）ABS
ABS塑料
一、ABS塑料简介
ABS为丙烯氰（23%~41%、丁二烯（10%~30%和苯乙烯（29%~60%三种单体共聚而成的聚合物，英文名称Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，简称ABSABS的制造有混炼法和
接枝法两种，合成的ABS有中冲击型、高冲击型、超高冲击型及耐热型四类。
ABS最初是在PS改性基础上发展起来的，由于其具有韧、冈U、硬的优点，其用量与PS相当，
而应用范围已远远超过PS,成为一种独立的塑料品种。
ABS即可用于普通塑料又可用于工程
塑料。
混炼法ABS最早由美国橡胶公司于1946年开发，接枝法ABS由美国Marbon公司于1954年
首先合成。
到2000年，ABS的生产能力可达85万t/a（包括AS），具体生产厂有台湾奇美惠州工厂
（300kt/a）、吉林石化公司树脂厂（100kt/a）、大庆石化总厂（55kt/a）、抚顺石化公司
（50kt/a）、盘锦乙烯公司（50kt/a）、台湾太平洋公司镇江厂（40kt/a）、齐鲁石化公司
（4Okt/a）、上海高桥石化公司（40kt/a）、广州石化总厂（4Okt/a）、上海石化总厂（30kt/a）、上海大赛路配料有限公司（30kt/a）、上海高桥石化公司（AS30kt/a）、韩国LG公司宁波用兴化工有限公司（30kt/a）、兰州化学工业公司（20kt/a）、洛阳铭腾塑料有限公司
（15kt/a）、兰州化学工业公司（AS、15kt/a）、盘锦有机化工二厂（10kt/a）。
二、ABS塑料的结构性能
1.ABS塑料的结构
ABS大分子主链由三种结构单元重复连接而成，不同的结构单元赋予不同的性能：
丙烯氰,耐化学腐蚀剂性好、表面硬度高；丁二烯，韧性好；苯乙烯，透明性好、着色性、电绝缘性及加工性。
三种单体结合在一起，就形成了坚韧、硬质、刚性的ABS树脂。
不同厂家生产的ABS因结构
差异较大，所以性能差异也较大。
2.ABS的性能
（1）一般性能ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料，其制品可着成五颜六色，并具有90%
的高光泽度ABS的相对密度为1.05，吸水率低。
ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。
ABS的氧指数为18.2，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦但不落滴，并发出特殊的肉桂味。
⑵力学性能ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；即使
ABS制品被破坏也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏，这是ABS高度韧的写实。
ABS的耐磨
性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。
ABS的耐蠕变性
比PSF及PC大，但比PA及POM」、。
ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。
ABS的力
学性能受温度的影响较大。
（3）热学性能ABS的热变形温度为93~118C，制品经退火处理后还可提高10C左右。
ABS
在-40C时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100C的温度范围内使用。
（4）电学性能ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数
环境下使用。
（5）环境性能ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，
受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。
ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。
ABS的具体性能见表1所示。
表1ABS的性能
中抗冲型
性能高抗冲型耐热型相对密度吸水率/%成型收缩率/%拉伸强度/Mpa断裂伸长率/%弯曲强度/Mpa压缩强度/Mpa悬壁粱缺口冲击强度/（J/m）洛氏硬度
热变形温度（1.82Mpa）/C
线膨胀系数/（x10-5k-1）热导率[W/（M?
K）]体积电阻率/（Q?
cm介电常数（106Hz）介电损耗角正且值（106Hz）介电强度/（kV/mm）耐电弧/s
氧指数/%
1.02~1.05
0.3~0.8
35~445~6
52~81
49~64
16~44
R65~109
93~103
9.5~10.5
0.16~0.29
1~4.8x1016
2.4~3.8
0.009
13~20
66~82
201.06~1.08
0.2~0.45
0.3~0.8
45~57
3~20
70~85
65~71
R105~115
104~1186.0~9.0
0.16~0.29
1~5x1016
2.4~3.8
0.009
13~20
66~82
201.05~1.07
0.2~0.45
0.3~0.8
42~62
5~25
69~72
73~88
6~22
R108~115
93~107
5~8.5
0.16~0.29
2.7x1016
0.009
13~2066~82
20
三、ABS塑料的成型加工
1．加工特性
ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。
ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体，其熔体粘度对加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。
ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。
ABS的吸水性较高，加工前应进行干燥处理。
一般
制品的干燥条件为温度80~85C，时间2~4h;对特殊要求的制品（如电镀）的干燥条件为温度70~80C,时间18~18h。
ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制
品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80C的热风循环干燥箱内
2~4h,再冷却至室温即可。
2．加工方法
ABS可用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型加工，并以注塑法最广，挤出法次之。
（1）注塑选用柱塞式注塑机的成型温度为180~230C,而选用螺杆式注塑机的成型温度为
160~220C;对表面光泽度要求高的制品模具温度为60~80C，而一般制品模具温度为
50~60C即可；对薄壁制品注塑压力为130~150Mpa,而对厚壁制品注塑压力则为60~70Mpa=
（2）挤出可生产管材、板材、片材及型材等，挤出机的L/D为18~22，压缩比为2.5~3。
以管材为例，挤出成型的工艺条件为：
料筒温度160~180C，机头温度为175~195C。
（3）吸塑成型吸塑成型的加热温度可控制在140~180C范围内，并以150C最佳。
四、ABS塑料的改性品种
ABS的改性品种主要为其合金，具体种类很多，应用很广。
1．ABS/PVC
可改善ABS的阻燃性，同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性，并可制成柔软或半硬制品。
2．ABS/PC
提高ABS的耐热温度，一般可达120C左右。
还可适当提高强度和硬度等力学性能。
3．ABS/TPU
此合金兼有TPU的冲击性和耐磨性，ABS的刚性、综合性及价格低等优点。
五、ABS塑料的应用范围
1．壳体材料
广泛用于制造电话机、移动电话、传呼机、电视机、洗衣机、录音机收音机、复印机、传真机、玩具及厨房用品等的壳体。
2．机械配件
ABS可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽及电动工具壳等。
3．汽车配件
具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄及扶手等。
4．其他制品
化工各类防腐蚀管材、镀金制品、文具如笔杆等，保温、防震用泡沫塑料，防木制品等。
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（1）PC
聚碳酸酯（PC）
简介
聚碳酸酯是指大分子链由碳酸酯型重复结构单元组成的一类聚合物，英文名称
Polycarbonate,简称PC。
依具体组成不同，PC可分成脂肪族、脂环族和芳香族脂肪-芳香族三类，工程上具有实际应
用价值的为芳香族PC并以产量最大、用途最广的双酚A型PC为主。
PC的突出性能是优异的冲击性和透明性，优良的力学性能和电绝缘材料性，使用温度范围
广（-130~100oC，尺寸稳定性高，耐蠕变性高，是一种集刚、硬、韧与一体材料的典型代
表。
PC的主要缺点为吸湿性能大、加工易产生气泡及银丝，制件易产生残余内应力、并对缺口敏感性大，耐疲劳性低、磨擦性及耐磨性不好。
二、结构性能
1．PC的结构
PC的分子链中含有多种基团，它所表现的性能为各种基团的综合反映。
亚苯基，提供刚性、力学性能和耐化学稳定性能；湠基，增加刚性；酯基，易吸水、电性差、耐化学稳定差；氧基，赋予韧性。
由于PC大分子主链的刚性和体积效应，使其结晶能力差，基本属于无定性聚合物，具有优异的透明性。
2.PC的性能
PC的性能如表1所示。
表1PC及玻璃纤维PC的性能
性能PC30%玻璃纤维PC
相对密度1.21.45
吸水率/%0.150.1
成型收缩率/%0.50.2
拉伸强度/Mpa56~66132拉伸模量/Mpa2100~240010000断裂伸长率/%60~120<5
弯曲强度/Mpa80~85170
弯曲模量/Mpa2100~2400--
压缩强度/Mpa75~80120~130
剪切强度/Mpa35--
缺口冲击强度/（KJ/m2）17~248
洛氏硬度M80M90
疲劳极限106次/Mpa10.5--
热变形温度（1.82Mpa）/C130~135146
长期使用温度/C110130
线膨胀系数/（x10-5k-1）7.22.7
热导率[W/（M?
K）]0.20.13
体积电阻率/（Q?
cm2.1X10161.5X1016
介电常数（106Hz）2.93.45
介电损耗角正切值（106Hz）0.00830.0070
介电强度/（kV/mm）1819
耐电弧/s120120
（1）一般性能PC为透明、呈微黄色或白色硬而韧的树脂，燃烧时发出花果臭味、离火自熄、火焰呈黄色、熔融起泡。
（2）机械强度PC的力学性能十分优良，具有刚而韧的优点。
其冲击性能是热塑性塑料
中好的一种，比PAPOM高三倍之多，接近PF和UP玻璃钢的水平。
PC的拉伸强度和弯曲强度都好，并受温度影响小。
PC的耐蠕变性优于PA和POM尺寸稳定性好。
PC的耐应力开裂性差，缺口敏感性高；耐磨性一般，比PAPOM及F4等差，但比PSFABS
PMM蒔高；疲劳强度低，与其他品种塑料比较如表2所示
表2106旋转次数时PC同其他塑料耐疲劳强度比较
材料POM布基PFPA6PA66PC氯化聚醚
疲劳强度/MPa3527222110~147~7.5
（3）热学性能PC的耐高低温性好，可在-130~130C温度范围内使用；热变形温度可达
130~140C，并受载荷的作用小；热导率和线膨胀系数都较小，阻燃性好，属于自熄性能材料。
（4）电学性能PC因属于弱极性聚合物，其绝缘性能一般。
但可贵之处在于其电性能
在很宽的温度及湿度范围内变化较小，如介电常数和介电损耗角正切值在23~125C范围内
几乎不变。
但需注意的是，随PC制品结晶度的提高，其体积电阻率增大。
（5）环境性能PC可耐有机酸、稀无机酸、盐、油、脂肪烃及醇类，但不耐氯烃、稀碱、溴水、浓酸、胺类、酮及酯等，可溶于二氯甲烷、二氯乙烷及甲酚等溶剂中。
PC不耐60C以上的热水，长期接触会导致应力开裂并失去韧性。
PC的耐紫外
线性不好，需加入紫外线吸收剂；但PC的耐空气、臭氧性较好。
（6）光学性能PC为最优异的光学塑料品种之一，其透光率可达93%之多，折射率为
1.587，适于透镜材料PC作为高档光学材料的不足之处为硬度低、耐磨性差；二为双折射高，
不易于光学仪器等高精度制品中。
三、成型加工
1．加工特性
PC的熔体粘度很高，可达103~104Pa?
s其熔体的流变性在低剪切速率下接近牛顿流体，应
主要通过温度调节流动性，成型时的冷却、凝固和定型时间短。
PC的刚性大，在加工过程中易产生内应力，因此对成型工艺条件要严格控制。
并要进行后
处理，处理条件为110~120C，处理时间视厚度而定，厚度20mm以下8h、厚度20mm以上
24h。
PC在成型中对水极为敏感，高温下微量水也会引起分解。
因此，加工前一定要干燥处理，
使含水量在0.02%以下。
具体干燥条件为：
温度110~120C，时间10~12h，料层厚度30mm
以下。
PC属于无定型聚合物，成型收缩率低。
PC制品不易带金属嵌件，如必须加入，应将嵌件预
热导200C或更高。
2．加工方法
PC的加工比较容易，可用注塑、挤出及吸塑等方法加工。
（1）注塑选用相对分子质量为2.7~3.4万中低粘度PC树脂，料筒温度为前段250~300C、
中段230~270C、后段220~250C,喷嘴温度240~290C，注塑压力40~100Mpa模具温度为80~120C。
⑵挤出选用相对分子质量为3.4万以上高低粘度的PC树脂，挤出温度为230~300C。
⑶吹塑型坯的成型条件同挤出。
吹塑的模聚温度为100~120C，吹塑压力为0.4~0.8Mpa。
四、改性品种
聚碳酸酯塑料的改性品种主要为增强PC和PC合金两类。
1．增强PC增强材料为玻璃纤维、碳纤维和硼纤维等，增强后可明显提高疲劳强度、拉伸强度、弯曲强度及压缩强度等，改善耐应力开裂性和耐热性，降低吸水性、线膨胀系数和成型收缩率。
但冲击强度会有所下降。
具体可参看表1所示。
以疲劳强度为例，加入20%的玻璃纤维可使疲劳强度从10Mpa增大到40Mpa,加入40%玻璃纤维会提高到50Mpa。
增强PC的加工性能与PC相差不大。
2.PC合金
PC合金的种类狠多，并已获得广泛应用。
1PC/ABS目的降低内应力，改善加工流动性。
此合金已用于机械、电器、帽盔及汽车车身等制品。
2PC/HDPE降低熔体粘度，改善加工性能，提高冲击强度，改善耐应力开裂性。
3PC/POM两者可以任意比例混合，在POM为25%以下时，PC的力学性能变化不大，但可显著提高耐溶剂性和耐应力开裂性，耐热性也有明显提高。
4PC/F4。
可提高耐磨性5倍，如在其中加入玻璃纤维，PV值可大幅度提高。
5PC/PBT（PET）。
合金的耐热性好，耐化学腐蚀性、耐应力开裂性、耐磨损性好，耐低温冲击性好，成型加工性好。
此合金可用于汽车保险杠及车身护板等。
6PC/PMMA合金具有耐溶剂性好、缺口冲击性高、耐热好、易加工、耐紫外线等优点，制品具有珍珠般光泽。
可用于装饰品的生产。
7PC/PAo合金耐化学腐蚀性好、冲击强度高，可用于汽车、家电和光盘等。
五、应用范围
（1）光学材料主要为照明、建筑采光板、窗玻璃、光学仪器、光盘及通信等。
照明材料有大型灯罩、防护玻璃、窗玻璃、建筑采光板等。
通信材料有光盘及光导纤维等近年来开发的具有潜力的用途。
PC可用作光学透镜材料和光学仪器材料
（2）电子/电器PC属E级绝缘材料，注塑件可用于接插件及线圈框架等，薄膜可用于电容器、
录像带、录音带及磁带等。
（3）机械零件PC可用于齿轮、齿条、蜗轮、凸轮、拉杆、曲轴及壳体等。
（4）包装材料利用透明和耐热等性能，用于纯净水、矿泉水的周转桶，旅行用热水杯、奶瓶
及餐具等。
（5）医疗器材用于医疗器械如杯、瓶、筒、牙科器材、药品容器及手术器械等，医用材料如人工肾、人工肺及人工脏器等。
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（1）POM
聚甲醛（POM）
一、简介聚甲醛是指大分子链中含有氧化亚甲基重复结构单元的一类聚合物，学名为聚氧化亚甲基，
英文名称Polyacetal或Polyoxymethylene，简称POM。
POM为第三大通用工程塑料。
POM依据结构不同可分为均聚POM和共聚POM两种。
均聚POM以甲醛或三聚甲醛为原料合成，大
分子链中的重复结构单元为氧化亚甲基，并用酯基或醚基封端，以提高其耐热性；共聚POM
以三聚甲醛和2%~5%的二氧五环两种原料合成，大分子链中的重复结构单元为氧化亚甲基和
二氧五环基两种，并加入1%的2，6-二叔丁基甲酚抗氧剂和0.5%的双氰胺吸收剂。
均聚POM最早于1959年由美国的DuPont公司首先实现工业化，目前它仍然是最大的均POM生产厂（年产9万t/a），此外还有日本的旭化成和我国重庆合成化工厂生产。
均聚POM共聚POM由于结构不同，在具体性能上也存在一定的差异，如均聚POM勺密度、
结晶度和力学性能稍高一些，而共聚POM勺热稳定性、化学稳定性及加工性较好，共聚POM
的用途较均聚POM广泛。
POM勺突出性能为：
力学性能和刚性好兵接近金属材料，是替代铜、铸锌、钢、铝等金属材
料的理想材料；耐疲劳性和耐蠕变性极好；耐磨损、自润性和摩擦性好，与UHMWP、EPA、
F4一起称为四大耐磨塑料材料；热稳性和化学稳定性高，电绝缘性优良。
POM勺缺点为密度大，耐酸及耐热性不好，后收缩大且不稳定，尺寸稳定性差，耐后性不高。
POMH乏用于电子/电器、机械、汽车、仪器/仪表、建筑和日用品等领域。
不同地区的侧重点不同，日本40%用于电子/电器、27%用于汽车、14%用于机械，美国45%、电子/电器17.5%、汽车14.2%，西欧39%用于汽车、16%用于电子/电器。
二、结构性能
1．结构
POM为线型聚合物，分子主链由一C—O—键组成，结构规整、对称、分子间力大，是一种没有恻链、堆砌紧密、高密度勺结晶性聚合物。
均聚POM有纯一C—0—键构成，而共聚POM在若干个一C-O-键中分布着少量的一C-C—键，由于一C-C—键较一C-O—键稳定性好，故共聚POM的耐热稳定性和耐化学稳定性都好；又
由于POM上的一C—C—键较一C-C—键距离近，而均聚POM的一C—O-键含量大，所以均聚POM勺规整性比共聚POM子，均聚POM的结晶度可达75%~85%而共聚POM的结晶度可达70%~75%、并且其密度、力学性能均好于共聚POM。
2．性能
POM勺具体性能见表3-7所示。
表3-7均聚POM和共聚POM勺性能
性能指标均聚POM共聚POM25%GF共POM
相对密度吸水率/%成型收缩率/%拉伸强度/Mpa断裂伸长率/%拉伸模量/Mpa弯曲强度/Mpa弯曲模量/Mpa压缩强度/Mpa剪切强度/Mpa缺口冲击强度/（J/m）洛氏硬度摩擦因数疲劳极限/Mpa
热变形温度（1.82Mpa）/C
长期使用温度/C
线膨胀系数（x10-5K-1）
热导率/[W/（m?
K）]
体积电阻率/（QEm）
106Hz）
介电常数（106Hz）介电损耗角正切值（介电强度/（kV/mm）耐电弧/s
1.43
0.25
1.5~3
70
40
3160
90
2880
127
67
76
M94
35
124
80
7.5
3.80.005
20
220
1.41
0.21
1.5~3.5
62
60
2830
98
2600
110
54
65
M80
0.15
31
110
100
8.5
2.7
0.007
20
240
1.61
130
8300
182
7600
86
163
2.6
3.8x1014
（1）一般性能POM的外观为谈黄色或白色半透明或不透明的粉料或粒料，硬而质密、与
象牙相似，制品表面光滑并有光泽，成型收缩率高达3.5%。
POM易燃，其氧指数仅为14~16，
火焰上端为黄色、下端为蓝色，熔融落滴，有刺激性甲醛味和鱼腥味。
POM勺透气性小，仅
为PE的几分之一。
（2）力学性能POM的力学性能优异，比强度可达50.5Mpa，比刚度达2650Mpa与金属
十分接近。
POM勺力学性能随温度变化小，共聚POM：
匕均聚POM稍大一点。
POM勺冲击强度
较高，但常规冲击不及ABS和PC;POM寸缺口敏感，有缺口可使冲击强度下降90%POM勺
疲劳强度十分突出，1014交变载荷作用后，疲劳强度可达35Mpa,而PA和PC仅为28MpaPOM勺耐蠕变性与PA相似，在20C、21Mpa3000h时仅为2.3%，而且受温度影响小。
POM
的摩擦因数小，耐磨性好（POM>PA66>PA6>ABS>HPVC>PS>P极限PV值很大，自润滑性好，适于受力摩擦制品如齿轮和轴承的生产。
（3）热学性能POM的长期耐热性不高，但短期可耐160C,其中均聚POM短期耐热比共
聚POM高10C以上，但长期耐热共聚POM反而高10C左右。
（4）电学性能POM的电绝缘性较好，几乎不受温度和湿度的影响；介电常数和介电损耗角正切值在很宽的温度、湿度和频率范围内变化很小;耐电弧性极好，并可在高温下保持。
POM勺介电强度与厚度有关，厚度0.127mm时为82.7kv/mm,厚度为1.88mm时为23.6kv/mm。
（5）
POM勺耐溶剂性
环境性能POM不耐强酸和氧化剂，对稀酸及弱酸有一定的稳定性。
良好，可耐烃类、醇类、醛类、醚类、汽油、润滑油及弱碱等，并可在高温下保持相当的化
学稳定性能。
POM的耐候性不好，长期在紫外光作用下，力学性能下降，表面发生粉化和龟裂。
（6）
三、成型加工
1．加工特性
POM熔体的流变性呈非牛顿型，其熔体的粘度对温度不敏感；对注塑而言，要增加流动性能，
可以从增加注塑速率减小喷嘴尺寸等方面入手。
POM勺结晶度大，熔程窄，成型收缩大（可达3.5%）。
对注塑厚制品而言，要注意保压和补料，以免造成收缩孔太大而报废。
POM勺热稳定性差，温度过高或时间过长，均会引起分解；特别是温度超过250C,分解速
度会加快，并溢出强烈刺激眼睛的甲醛气体，严重时制品会产生气泡或变色，严重者会引起爆炸。
因此，必须严格控制温度和停留时间；另外，还需加入抗氧化剂和双氰胺甲醛吸收剂。
POM勺冷凝速度快，制品易产生表面缺陷如折皱、斑纹及熔接痕等，为此应用提高注塑速度和提高模具温度等方法解决。
POM制品易产生内应力，后收缩也较大，应进行后处理。
后处理的条件为：
厚度6mm以下,
温度100C,时间0.25~1h;厚度6mm以上，温度120~130C，时间4~6h。
POM勺吸水率不高，但干燥处理可提高制品的表面光泽度。
干燥条件为：
温度110~120C,
时间3~5h。
2．加工方法
POM可用注塑、挤出、吸塑及二次加工等方法成型，并以注塑为主。
①注塑。
选用突变压缩螺杆、喷嘴大口径、逆向倒锥度直通喷嘴注塑机，为防止流延，喷
注塑成型的条件为：
料筒温度190~20C，模具温度为80C以上，注塑压力为40~100Mpa
螺杆转速50~60r/min；背压要小，一般为0.6MPa。
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