PE塑料原料基本知識

PE原料

塑膠原料一詞的英文"plastic"原意為可任意捏成各種形狀的材料或可塑材料。而在辭海中被定義為"以合成的或天然的高分子化合物為主要成分"，可在一定條件下塑化成型，產(chǎn)品最后能保持形狀不變的材料。

1、塑膠原料的主要成份是被稱為樹脂的高分子化合物基體。

2、塑膠原料:是由高分子合成樹脂(聚合物)為主要成份滲入各種輔助料或某些具有特定用途的添加劑，在特定溫度，壓力下具有可塑性和流動性，可被模塑成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的材料。

3、聚合物:指聚合過程所產(chǎn)生的純材料或稱聚合材料。無論天然樹脂還是合成樹脂均屬高分子合聚物，簡稱高聚物。

4、塑膠對電、熱、聲具有良好的絕緣性:電絕緣性，耐電弧性，保溫，隔聲，吸音，吸振，消聲性能卓越。

塑膠原材料大部是從一些油類中提煉出來的，最熟悉的部分PC料是從石油中提煉出來的，PC料在燒的時候有一股花果腐爛臭味,有炭頭分子，;ABS是從煤炭中提煉出來的, ABS在燒完滅掉的時候會呈煙灰狀，不起泡;POM是從天然氣提煉出來的,POM在燒完的時候會有一股非常臭的瓦斯味，白色煙霧。

a. 塑膠原料受熱膨脹,熱脹系數(shù)比金屬大很多;

b.一般塑膠原料的剛度比金屬低一數(shù)量級;塑膠原料的特點

c. 塑膠原料的力學(xué)性能在長時間受熱下會明顯下降;

d.一般塑膠原料在常溫下和低于其屈服強度的應(yīng)力下長期受力,會出現(xiàn)永久形變;

e. 塑膠原料對缺口損壞很敏感;

f. 塑膠原料的力學(xué)性能通常比金屬低的多,但有的復(fù)合材料的比強度和比模量高于金屬,如果制品設(shè)計合理,會更能發(fā)揮起優(yōu)越性;

g.一般增強塑膠原材料力學(xué)性能是各項異性的;

h.有些塑膠原料會吸濕,并引起尺寸和性能變化;

i.有些塑料是可燃的;

j. 塑膠原料的疲勞數(shù)據(jù)目前還很少,需根據(jù)使用要求加以考慮。

聚合物 是由許多較小而結(jié)構(gòu)簡單的小分子(monomer)，藉共價鍵來組合而成的。

(1)按受熱冷卻時樹脂呈現(xiàn)的特性分類

一、熱固性塑料(Thermoset plastics )︰指的是加熱后，會使分子構(gòu)造結(jié)合成網(wǎng)狀型態(tài)，一但結(jié)合成網(wǎng)狀聚合體，即使再加熱也不會軟化，顯示出所謂的[非可逆變化]，是分子構(gòu)造發(fā)生變化(化學(xué)變化 )所致。

二、熱塑性塑料(Thermo plastics )︰指加熱后會熔化，可流動至模具冷卻后成型，再加熱后又會熔化的塑料，即可運用加熱及冷卻，使其產(chǎn)生[可逆變化](液態(tài)←→固態(tài))，是所謂的物理變化。

按照應(yīng)用范圍分主要有通用塑膠如PE/PP/PVC/PS等,工程塑膠如ABS/POM/PC/PA等常用的幾種。另外還有一些特殊塑膠如耐高溫高濕及耐腐蝕及其他一些為專門用途而改性制得的塑膠。

(2)按塑料的用途分類

a.通用塑料這類塑料時一類用途十分廣泛的塑料，它產(chǎn)量大，約占塑料總產(chǎn)量的四分之三，價格低，大量用來制作受力不大的日用品，如電視機(jī)外殼、電話機(jī)外殼、塑料盆、塑料桶等。與人們的關(guān)系十分密切，成為塑料工業(yè)的重要支柱。常用的通用塑料有PE、PVC、PS、PP、PF、UF、MF等。

b.工程塑料 通用塑料的價格雖低廉，但是它的力學(xué)性能，耐溫、耐蝕性能均難以滿足某些工程和設(shè)備中用作結(jié)構(gòu)材料的需要，為此工程塑料應(yīng)運而生，它機(jī)械強度高，剛性大，能取代某些鋼鐵或有色金屬材料，可制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械零件或工程受力件，很多使用效果還超過原來的材料，常用的工程塑料有PA、ABS、PSF、PTFE塑膠原料、POM塑膠原料、PC等。

c.特種塑膠原料 這類塑膠原料具有獨特的功能，可用于一些特殊場合，如導(dǎo)磁塑料、離子體塑料、珠光塑料、光敏塑料、醫(yī)用塑料等。

材料利用

1. 塑膠原料大部分可循環(huán)使用,但由于翻用塑料(水口料)比一般原料要脆,所以只可混合新料(原料)一起使用,比例最大不可超過25%為合適,應(yīng)以顧客要求標(biāo)準(zhǔn)為原則.各種類型的塑料料因所需的熔點不同,所受的注塑壓力不同,生產(chǎn)中一定不可相混淆.

2. 由于塑料產(chǎn)品要與顏色配合,因此塑膠原材料可分為:抽粒料,色粉料,色種料,還有近期出現(xiàn)的加液體在塑膠原材料中著色.抽粒原料是已經(jīng)把顏料混合進(jìn)原料中,每一粒塑料料均已著色,所以形成產(chǎn)品顏色穩(wěn)定均勻.色粉料及色種料是把色種或色粉混合原料使用,成本低,而且不用儲存大量的有色原料.但是顏色不穩(wěn)定,較難在生產(chǎn)中控制統(tǒng)一性。

1.機(jī)械原則

擠出的基本機(jī)理很簡單--一個螺桿在筒體中轉(zhuǎn)動并把塑料向前推動。螺桿實際上是一個斜面或者斜坡，纏繞在中心層上。其目的是增加壓力以便克服較大的阻力。就一臺擠出機(jī)而言，有3種阻力需要克服:固體顆粒(進(jìn)料)對筒壁的摩擦力和螺桿轉(zhuǎn)動前幾圈時(進(jìn)料區(qū))它們之間的相互摩擦力;熔體在筒壁上的附著力;熔體被向前推動時其內(nèi)部的物流阻力。

多數(shù)單螺桿是右旋螺紋，像木工和機(jī)器中使用的螺桿和螺栓。如果從后面看，它們是反向轉(zhuǎn)動，因為它們要盡力向后旋出筒體。在一些雙螺桿擠出機(jī)中，兩個螺桿在兩個筒體中反向轉(zhuǎn)動并相互交叉，因此一個必須是右向的，另一個必須是左向的。在其它咬合雙螺桿中，兩個螺桿以相同的方向轉(zhuǎn)動因而必須有相同的取向。然而，不管是哪種情況都有吸收向后力的止推軸承，牛頓的原理依然適用。

2.熱原則

可擠出的塑料是熱塑料--它們在加熱時熔化并在冷卻時再次凝固。熔化塑料的熱量從何而來?進(jìn)料預(yù)熱和筒體/模具加熱器可能起作用而且在啟動時非常重要，但是，電機(jī)輸入能量--電機(jī)克服粘稠熔體的阻力轉(zhuǎn)動螺桿時生成于筒體內(nèi)的摩擦熱量--是所有塑料最重要的熱源，小系統(tǒng)、低速螺桿、高熔體溫度塑料和擠出涂層應(yīng)用除外。

對于所有其他操作，認(rèn)識到筒體加熱器不是操作中的主要熱源是很重要的，因而對擠出的作用比我們預(yù)計的可能要小(見第11條原則)。后筒體溫度可能依然重要，因為它影響齒合或者進(jìn)料中的固體物輸送速度。模頭和模具溫度通常應(yīng)該是想要的熔體溫度或者接近于這一溫度，除非它們用于某具體目的像上光、流體分配或者壓力控制。

3.減速原則

在多數(shù)擠出機(jī)中，螺桿速度的變化通過調(diào)整電機(jī)速度實現(xiàn)。電機(jī)通常以大約1750rpm的全速轉(zhuǎn)動，但是這對一個擠出機(jī)螺桿來說太快了。如果以如此快的速度轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生太多的摩擦熱量而且塑料的滯留時間也太短而不能制備均勻的、很好攪拌的熔體。典型的減速比率在10:1到20:1之間。第一階段既可以用齒輪也可以滑輪組，但是第二階段都用齒輪而且螺桿定位在最后一個大齒輪中心。

有時減速率與任務(wù)匹配有誤--會有太多的能量不能使用--而且有可能在電機(jī)和改變最大速度的第一個減速階段之間增加一個滑輪組。這要么使螺桿速度增加到超過先前極限或者降低最大速度允許該系統(tǒng)以最大速度更大的百分比運行。這將增加可獲得能量、減少安培數(shù)并避免電機(jī)問題。在兩種情況中，根據(jù)材料和其冷卻需要，輸出可能會增加。

折疊原料

4.進(jìn)料擔(dān)當(dāng)冷卻劑

擠出是把電機(jī)的能量--有時是加熱器的--傳送到冷塑料上，從而把它從固體轉(zhuǎn)換成熔體。輸入進(jìn)料比給料區(qū)中的筒體和螺桿表面溫度低。螺桿根表面也被進(jìn)料冷卻并被塑料進(jìn)料顆粒(及顆粒之間的空氣)從筒壁上絕熱。如果螺桿突然停止，進(jìn)料也停止，并且因為熱量從更熱的前端向后移動，螺桿表面在進(jìn)料區(qū)變得更熱。這可能引起顆粒在根部的粘附或搭橋。

5.在進(jìn)料區(qū)內(nèi)，粘到筒體上滑到螺桿上

為了使一臺單螺桿擠出機(jī)光滑筒體進(jìn)料區(qū)的固體顆粒輸送量到達(dá)最大，顆粒應(yīng)該粘在筒體上并滑到螺桿上。如果顆粒粘在螺桿根部，沒有什么東西能把它們拉下來;通道體積和固體的入口量就減少了。在根部粘附不好的另一個原因是塑料可能會在此處熱煉并產(chǎn)生凝膠和類似污染顆粒，或者隨輸出速度的變化間歇粘附并中斷。

多數(shù)塑料很自然地在根部滑動，因為它們進(jìn)入時是冷的，而且摩擦力還沒有把根部加熱到和筒壁一樣熱。一些材料比另一些材料更可能粘附:高度塑化PVC，非晶體PET，和 某些最終使用中想要的有粘附特性的聚烯烴類共聚合物。

帶槽筒體是一種特殊情況。槽在進(jìn)料區(qū)，進(jìn)料區(qū)與筒體其余部分是熱絕緣的并是深度水冷的。螺紋把顆粒推入槽內(nèi)并在一個相當(dāng)短的距離內(nèi)形成一個很高的壓力。這增加了相同輸出較低螺桿轉(zhuǎn)速的咬合允量，從而前端產(chǎn)生的摩擦熱量減少，熔體溫度更低。這可能意味著冷卻限制吹制膜生產(chǎn)線中更快的生產(chǎn)。槽特別適合于HDPE，它是除過氟化塑料之外最滑的普通塑料。

6.材料的花費最大

在某些情況下，材料成本可以占到產(chǎn)成本的80%--多于其他所有因素之和--除過少數(shù)質(zhì)量和包裝特別重要的產(chǎn)品比如醫(yī)用導(dǎo)管。這個原則自然引出兩個結(jié)論:加工商應(yīng)該盡可能多地重復(fù)使用邊角料和廢品來代替原材料，并盡可能嚴(yán)格地遵守容差以免背離目標(biāo)厚度及產(chǎn)品出現(xiàn)問題。

折疊能源

7.能源成本相對來說并不重要

盡管一個工廠的吸引力和真正問題和上升的能源成本在同一水平線上，運行一臺擠出機(jī)所需的能源仍然是總生產(chǎn)成本中很少一部分。情況總是這樣的因為材料成本非常高，擠出機(jī)是一個有效的系統(tǒng)，如果引入了過多能量那么塑料就會很快變得非常熱以致于無法正常加工。

8.螺桿末端的壓力很重要

這個壓力反映螺桿下游所有物體的阻力:過濾網(wǎng)和污染扎碎機(jī)板、適配器輸送管、固定攪拌器(如果有)以及模具自身。它不但依賴于這些組件的幾何圖形還依賴于系統(tǒng)中的溫度，這反過來又影響樹脂粘度和通過速度。它不依賴于螺桿設(shè)計，它影響溫度、粘度和通過量時除外。就安全原因來說，測量溫度是很重要的--如果它太高，模頭和模具可能爆炸并傷害附近人員或機(jī)器。

在制造空心部件時，比如使用支架對核心定位的蜘蛛模具制造的管子，必須在模具內(nèi)產(chǎn)生很高的壓力來幫助分開的物流重新組合。否則，沿焊接線的產(chǎn)品可能較弱并且在使用時可能出現(xiàn)問題。

9.輸出=最后一個螺紋的位移+/-壓力物流和泄漏

最后一個螺紋的位移叫做正流，只依賴于螺桿的幾何形狀、螺桿速度和熔體密度。它由壓力物流調(diào)節(jié)，實際上包括了減少輸出量的阻力效果(由最高壓力表示)和增加輸出量的進(jìn)料中的任何過咬合效果。螺紋上的泄漏可能是兩個方向中的任意一個方向。

10.剪切率在粘度中起主要作用

所有普通塑料都有剪力下降特性，意思是在塑料運動得越來越快時粘度變低。一些塑料的這個效果表示得特別明顯。例如一些PVC在推力增加一倍時流速會增加10倍或更多。熔體系數(shù)是粘度的一個常用的測量方法但卻是顛倒的(比如是流量/推力而不是推力/流量)?？上В錅y量是在剪切率在10s-1或更小時而且在熔體流速很快的擠出機(jī)中可能不是一個真實的測量值。 電機(jī)與筒體對立，筒體與電機(jī)對立:為什么筒體的控制效果并非總是和期望的一樣，特別是在測量區(qū)內(nèi)?如果對筒體加熱，筒壁處的材料層粘度變小，電機(jī)在這個更加光滑的筒體內(nèi)運行需要的能量更少。電機(jī)電流(安培數(shù))下降。相反地，如果筒體冷卻，筒壁處的熔體粘度增大，電機(jī)必須更加用力地轉(zhuǎn)動，安培數(shù)增加。

易生缺陷

缺料不齊

毛邊披峰

1 注射壓力太大

2 模具鎖模不嚴(yán)密，鎖模力度太小

3 模具結(jié)合密封不嚴(yán)，模具上有雜物或模板變形

4 模具結(jié)合位缺損

原料潮濕

1 塑膠原料有分解

2 成形溫度太低

3 熔接不良

4 塑膠原料混有雜質(zhì)

5 包圍嵌件的塑料厚度不夠

6 模具溫度太低

7 入水口位置設(shè)計不合理

8 塑膠原料潮濕

結(jié)合線

1 溫度太低

2 料溫太低

3 模腔排氣不良

料花

1 塑膠原料有水分及揮發(fā)物

2 烘料溫度太低

3 入水口尺寸太大

黑點混色

1 塑膠原料有分解

2 塑膠原料碎屑卡入柱塞和料筒間

3 塑膠原料受到污染或帶進(jìn)雜質(zhì)

4 塑膠原料顆粒不均勻

5 模腔排氣不良

折疊變形

1 模具溫度太高、冷卻時間不夠

2 制品壁厚厚薄懸殊

3 頂針推出位不當(dāng)，制品受力不均勻

4 模腔不光滑，脫模不順暢，摩擦力太

降解塑料:PLA熱固性塑料:EPPU電木粉 電玉粉

熱塑彈性體:CPE POE PBE SBR SBS SEBS SIS TPE TPEE TPO TPR TPSIV TPU TPV TPX 硅膠

通用塑料:ABSABS高膠粉 ADPOLY AS(SAN) CA CAB EAA EVA GPPS HDPE HIPS LDPE LLDPE MBS MDPE MS MVLDPE(茂金屬) PP PVCABS塑膠材料

工程塑料:ABS/PA ABS/PC ABS/PMMA AES APPEEL ASA ASA/PC CAP COC COP CPVC DAP EBA ECTFE EPDM ETFE EMA EPS EVOH EXACT FEP IXEF K(Q)膠隱藏 EFEP LCBR LCP M/PE/PP MABS MMBS PA/ABS PA/MXD6 PA1010 PA10T PA11 PA12 PA1212/PTFE PA12/PTFE PA46 PA4T PA6 PA6/66 PA610 PA610/PTFE PA612 PA612/F/PTFE PA66 PA66/CF PA66/C/PTFE PA66/F/PTFE PA66/PTFE PA6T PA9T PAE PAR PB-1 PBT PBT/ABS PBT/ASA PBT/F/PTFE PBT/PET PC XLPE PC/ABSPC/AES PC/C/PTFE PC/CF PC/HIPS PC/PBT PC/PET PC/PS PC/PTFE PC/TPFE PCT PCTA PCTA/PCTGPCTG PE/PTFE PEEK PEI PES PET PETG PA4T PE蠟 PFA PF PMMA POMPOM/PTFE POP PPA PPE PPE/PA PPO PPO/PA PP-R PPS PP-B PPSU PSM PSU PTFE PVDF SEPS SMMA SOE SPS SURLYN THV UCAR UHMWP

性能

塑膠原料問世僅一百多年，但其發(fā)展得卻非常的快，這是因為塑膠原料具有許多卓越而獨特的性能所賦予的。塑膠原料的品種很多，其性能也有差異，這里主要介紹塑膠原料的一些共性。

a.良好的穩(wěn)定性 一般塑膠原料在濃度、溫度都不高的酸、堿、鹽類介質(zhì)中都有良好的防腐、耐蝕性能，少數(shù)塑膠原料還能耐強酸、強堿，號稱"塑料王"的PTFE(聚四氟乙烯)塑膠原料甚至能經(jīng)受有最強腐蝕能力的"王水"的腐蝕，塑料制品在自然界里很難自然降解，使得制品大受人們歡迎。

b.輕巧美觀 一般塑膠原料的密度較小，約是鋁材的二分之一，鋼材的五分之一，有的塑膠原料，

PP塑膠原料比水還輕，因此其制品自然很輕巧，另外，多數(shù)塑料還有美觀大方的外觀，如光亮、透明等，更兼塑膠原料著色容易，可使制品具有各種絢麗多彩的顏色，使得制品大受人們歡迎。

c.電氣絕緣性能好 大多數(shù)塑料具有優(yōu)良的電絕緣性，這是因為高分子內(nèi)部沒有自由移動的電子和離子。所以不具備導(dǎo)電能力，但是由于添加劑的加入。使得塑膠原料的電絕緣性能產(chǎn)生了一些變化;大多數(shù)塑膠原料在低頻、低壓時絕緣性很好，少數(shù)塑膠原料即使在高頻、高壓下也有良好的絕緣性，因此，塑膠原料被廣泛用于電子、電氣、通訊、儀器等領(lǐng)域中。

e.力學(xué)性能好 塑膠原料的力學(xué)性能相對于金屬要差些，但是塑料比金屬要輕很多，因此按單位質(zhì)量計算的強度(又稱比強度)要接近或超過傳統(tǒng)的金屬材料，而某些塑膠原料，如玻璃鋼的比強度比鋼要高很多，因此，可以利用塑膠原料制作許多結(jié)構(gòu)性構(gòu)件。

f.阻隔性能好 塑料對氣體和水蒸氣有極好的阻隔性，因此，可以用塑料制品各種容器、制品和薄膜，可起到很好的防水、防潮作用。

g.良好的加工性 各種塑料制品都是由熔融塑料用成型機(jī)成型的，由于樹脂的熔點都較低，易于熔融，將熔料注射入模具中，在很短時間內(nèi)即可制成形狀復(fù)雜，尺寸穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)良的塑料制品。

h.減摩、耐磨性能好 大多數(shù)塑膠原料具有優(yōu)良的減摩、耐磨和自潤滑性能，它們既可以在水、腐蝕介質(zhì)中正常工作，也可在邊界摩擦和干摩擦條件下有效地工作，比金屬要低很多，只有金屬要好得多，通常塑膠原料的摩擦系數(shù)，比金屬要低得多，只有金屬的幾分之一到十幾分之一，因此可用塑膠原料制作許多減摩和耐磨制品。

i.減震效果好 多數(shù)塑膠原料富有粘彈性，當(dāng)它受到機(jī)械振動時，塑膠原料內(nèi)部會產(chǎn)生粘彈內(nèi)耗，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩魅趿苏饎?，因此塑料可制作減震消聲制品。

此外，塑膠原料還有絕熱性、電鍍性、焊接性等性能，有些塑膠原料還有良好的透光性，如PS和丙烯酸類塑膠原料，對太陽光的透過率可達(dá)92%-93%，超過無機(jī)玻璃的透過率。全面了解和掌握塑膠原料的各種性能，對從事塑膠原料制品生產(chǎn)的工程技術(shù)人員來講是必要的。