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プラスチック材料は 急速な変化を遂げている現代産業において 優れた性能と幅広い用途により 不可欠な部品となっています日常生活において至る所に存在するだけでなく,ハイテク産業などの多くの分野で重要な役割を果たしています材料科学の進歩とともに プラスチック材料の種類と性能は 絶えず増加していますエンジニアやデザイナーに より多くの選択肢と課題を提示する特定の用途のための無数のオプションから最も適したプラスチック材料を選択する方法が複雑で重要な問題になっています.この 記事 は,読者 が プラスチック 材料 の 基本 特性 を 理解 する ため の 総合 的 な ガイド を 提供 する こと を 目的 に し て い ます処理技術,性能要件,そして,最終製品の性能とコストにどのような影響を与えるか私たちは様々なプラスチック材料の化学的および物理的特性について議論しますプラスチック材料の選択過程を深めることで,様々な環境と用途条件下でその性能を分析し,実践的な選択アドバイスを提供します.製品設計と開発の段階において,知的な意思決定を行うために読者を助けることを願っていますこの序文を踏まえて,私たちはプラスチック材料の世界への旅に出ます.秘密を探求し,この知識を実用的な製品設計にどのように適用するか学びます経験豊富な技術者であろうと 材料科学の分野に新しく入ってきた人であろうと この記事から 貴重な情報とインスピレーションを得ることを願っていますプラスチック素材の選択の謎を解き明かすために.
プラスチック 材料 の 選択
現在までに,10千種類以上の樹脂が報告されており,そのうちの数千種類が工業的に生産されています.プラスチック の 材料 の 選択 に は,広範囲 の 樹脂 種類 の 中 から 適当な 種類 を 選ぶ こと が 含ま れ ます.最初に見ると,利用可能な多くの種類のプラスチックが圧倒的に見えます.しかし,すべての樹脂タイプが広く使用されているわけではありません.プラスチック材料の選択は任意ではなく,一般的に使用される樹脂の種類の中でフィルタリングされています.
プラスチック材料の選択に関する原則:
I.プラスチック材料の適応性
異なる材料の比較性能
プラスチックの選択に適さない条件
プラスチック選択に適した条件
II.プラスチック製品の性能
プラスチック製品の使用条件:
プラスチック製品に対する機械的ストレス
プラスチック製品の電気特性
プラスチック製品の寸法精度要求
プラスチック製品の透透性要件
プラスチック製品の透明性要件
プラスチック製品の外観に関する要件
プラスチック製品の使用環境:
環境温度
環境湿度
コンタクトメディア
光,酸素,そして環境の放射線.
III.プラスチックの加工性能
プラスチックの加工可能性
プラスチックの加工コスト
プラスチック加工中に発生する廃棄物
IV.プラスチック製品のコスト
プラスチック原材料の価格
プラスチック製品の使用寿命
プラスチック製品のメンテナンスコスト
実際の選択プロセスでは,いくつかの樹脂は非常に似た性質を持ち,選択を困難にする.どちらが より 適切 で ある か を 選ぶ に は,決定 を する 前 に 多面 的 な 検討 と 繰り返し 検討 する 必要 が あり ますしたがって,プラスチック材料の選択は非常に複雑な課題であり,従う明確なルールはありません.複数の本や出版物から引用されたプラスチック材料の性能データは,特定の条件下で測定される.実際の労働条件とは大きく異なる場合があります.
材料の選択手順:
開発される製品の設計図に直面すると,材料の選択は以下の手順に従わなければならない.
まず,その製品がプラスチック材料を用いて製造できるかどうかを決定する.
2つ目は,プラスチック材料が製造に使用可能であると判断された場合,どのプラスチック材料を選択するか,次の考慮すべき要素になります.
製品の精度に基づいてプラスチック材料の選択:
精度レベル
プラスチック 材料 の 種類
1
ない
2
ない
3
PS,ABS,PMMA,PC,PSF,PPO,PF,AF,EP,UP,F4,UHMW,PE 30%GF強化プラスチック (30%GF強化プラスチックが最も精度が高い)
4
PA型,塩化ポリエーテル,HPVCなど
5
POM,PP,HDPEなど
6
SPVC,LDPE,LLDPEなど
プラスチック製品の熱耐性を測定するための指標:
一般的に使用される指標は,熱傾斜温度,マーティン熱抵抗温度,およびVicat軟化点で,熱傾斜温度が最も一般的に使用されています.
一般的なプラスチックによる耐熱性能 (変更なし):
材料
熱の傾斜温度
ビカットの柔らかい点
マルティン 熱抵抗温度
HDPE
80°C
120°C
-
LDPE
50°C
95°C
-
エバ
-
64°C
-
PP
102°C
110°C
-
PS
85°C
105°C
-
PMMA
100°C
120°C
-
PTFE
260°C
110°C
-
ABS
86°C
160°C
75°C
PSF
185°C
180°C
150°C
POM
98°C
141°C
55°C
PC
134°C
153°C
112°C
PA6
58°C
180°C
48°C
PA66
60°C
217°C
50°C
PA1010
55°C
159°C
44°C
PET
70°C
-
80°C
PBT
66°C
177°C
49°C
PPS
240°C
-
102°C
PPO
172°C
-
110°C
PI
360°C
300°C
-
LCP
315°C
-
-
耐熱プラスチックを選択するための原則:
熱抵抗のレベルを考えてください:
熱耐性要件を満たすには,コストを増加させる可能性があるため,高値を選択することなく,
熱耐性のあるプラスチックは主に高価な特殊プラスチックに属し,一般プラスチックは比較的安価です.
熱耐性変化の幅が大きい一般プラスチックを使用することが望ましい.
熱耐性 環境要因を考慮する:
瞬間の耐熱性と長期耐熱性
乾燥と湿気耐熱性
中程度の腐食耐性
酸素と酸素のない熱耐性
負荷と放電の熱抵抗
熱耐性 プラスチックの変更:
満たされた熱抵抗の変更:
有機物質を除くほとんどの無機鉱物補填剤は,プラスチックに対する耐熱温度を大幅に向上させることができる.常用な耐熱補填剤には,カルシウム炭酸塩,タルク,シリックス,ミカ粘土,アルミナ,アスベスト. 填料の粒子の大きさが小さいほど,変化効果がよりよい.
ナノフィラー:
5%のナノモンモリロナイトで満たされたPA6は,熱偏差温度を70°Cから150°Cに上昇させることができます.
10%のナノ海泡で満たされたPA6は,熱偏差温度を70°Cから160°Cに上昇させることができる.
PA6は 5%の合成ミカで満たされ,熱の傾斜温度を70°Cから145°Cまで上昇させることができます.
普通のフィルラー:
30%タールクで満たされたPBTは,熱の傾斜温度を55°Cから150°Cに上昇させることができます.
30%のミカで満たされたPBTでは,熱の傾斜温度を55°Cから162°Cまで上昇させることができます.
強化された耐熱性修正:
強化改造によるプラスチック耐熱性の向上は,詰め物よりもさらに効果的です.常用な耐熱繊維には主に:アスベスト繊維,ガラス繊維,炭素繊維,胡子そしてポリ
熱耐性変更のために30%のガラス繊維で強化された結晶樹脂:
PBTの熱傾斜温度が66°Cから210°Cに上昇する.
PETの熱傾斜温度が98°Cから238°Cに上昇する.
PPの熱傾斜温度は 102°Cから 149°Cに上昇する.
HDPEの熱傾斜温度が49°Cから127°Cに引き上げられる.
PA6の熱傾斜温度は70°Cから215°Cに上昇する.
PA66の熱傾斜温度は71°Cから255°Cに上昇する.
POMの熱傾斜温度が 110°C から 163°C に上昇する.
PEEKの熱傾斜温度は 230°Cから 310°Cに上昇します.
熱耐性変更のために30%のガラス繊維で強化された無形樹脂:
PSの熱傾斜温度は93°Cから104°Cに上昇する.
PCの熱傾斜温度を132°Cから143°Cに引き上げます.
ASの熱傾斜温度が90°Cから105°Cに上昇する.
ABSの熱傾斜温度が83°Cから110°Cに上昇する.
PSFの熱傾斜温度は 174°Cから 182°Cに上昇する.
MPPOの熱傾斜温度は 130°Cから155°Cに上昇します.
プラスチックの混合熱耐性修正
熱耐性を高めるためプラスチックを混ぜるには,高熱耐性のある樹脂を低熱耐性のある樹脂に組み込むことにより,その熱耐性を高める.熱耐性改善は,熱耐性修正剤を追加することで達成されるほど重要ではないが,材料の原始性能に大きく影響しないことと 耐熱性を高めるという利点があります
ABS/PC:熱傾斜温度を93°Cから125°Cまで上昇させることができる.
ABS/PSF ((20%):熱傾斜温度は115°Cに達する.
HDPE/PC ((20%):Vicat の軟化点は 124°C から 146°C に上昇できる.
PP/CaCo3/EP:熱の傾斜温度を102°Cから150°Cまで上昇させることができます.
プラスチック・クロスリンク熱耐性修正
耐熱管やケーブルでは,熱耐性を向上させるため,交差式プラスチックを使用することが一般的です.
HDPE:シラン・クロス・リンク処理後,その熱傾斜温度を元の70°Cから90-110°Cに上昇させることができます.
PVC:交叉リンクした後,熱の傾斜温度を元の65°Cから105°Cに上昇させることができます.
透明なプラスチックを特別に選択する
I.透明素材を毎日使用する:
透明フィルム:包装にはPE,PP,PS,PVC,PETなどが使用され,農業用にはPE,PVC,PETなどが使用されます.
透明なシートとパネル:PP,PVC,PET,PMMA,PCなどを使用します.
透明チューブ:PVC,PAなどを使用する.
透明なボトル:PVC,PET,PP,PS,PCなどを使用します.
II.照明装置の材料:
主にランプシェードとして使用され,一般的に使用されるPS,修正されたPS,AS,PMMA,PC.
III.光学器具の材料:
ハードレンズボディ:主にCR-39とJ.Dを使用します.
コンタクトレンズ:通常,HEMAを使用します.
IV.ガラスのような材料:
自動車用ガラス:一般的にはPMMAとPCを使用します.
建築用ガラス:通常PVFとPETを使用します.
V.太陽エネルギー材料:
一般的に使用されるPMMA,PC,GF-UP,FEP,PVF,SIなど.
VI.光ファイバー材料:
中核層はPMMAまたはPCを使用し,コーティング層はフッ化メチルメタクリラートタイプのフッ化オレフィンポリマーです.
VII.CD 材料:
一般的に使用されているPCとPMMA.
VIII.透明な包装材料:
表面硬化PMMA,FEP,EVA,EMA,PVBなど
住宅の異なる目的のための特定の材料の選択
テレビのホイッスル:
小型:修正されたPP
中程度のサイズ:修正されたPP,HIPS,ABS,PVC/ABS合金
大型:ABS
冷蔵庫のドア内装と内装:
一般的にHIPSボード,ABSボード,およびHIPS/ABS複合板を使用します.
現在,ABSが主要材料であり,ハイヤー製の冷蔵庫だけが改造されたHIPSを使用しています.
洗濯機:
中身のバケツとカバーは主にPPを使用し,少量のPVC/ABS合金を使用します.
エアコン:
強化されたABS,AS,PPを使用します.
電気ファン:
ABS,AS,GPPSを使用します.
掃除機:
ABS,HIPS,修正されたPPを使用します.
鉄:
耐熱性がない:修正されたPP
耐熱性:ABS,PC,PA,PBTなど
マイクロ波炉とライス炊飯器:
耐熱性がない:修正されたPPとABS;
耐熱性:PES,PEEK,PPS,LCPなど
ラジオ,テープレコーダー,ビデオレコーダー:
ABSやヒップスなどを使います
携帯電話:
ABS,HIPS,改造されたPP,PVC/ABSなどを使用します.
メッセージは20〜3,000文字にする必要があります。
