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做塑料什么知識(shí)最重要，但大多數(shù)人不知道？結(jié)晶性和無定形常見問答

作者：啟富塑膠時(shí)間：2023-10-17 08:54:13 瀏覽：845

第一問：塑料人必備技能，看懂晶體和非晶體讓你能力翻番。

一種典型的非晶體就是玻璃，它的分子結(jié)構(gòu)無序而一團(tuán)亂麻；物理特性在各個(gè)方向都相同；有明顯的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，沒有固定的熔點(diǎn)，隨著溫度升高先變軟、再變稀，最后成為流體。

典型的晶體比如蔗糖，它內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度有序排列；物理特性隨著晶體的方向而變化；具備明顯的熔點(diǎn)，在固定的溫度熔化為液體。

第二問：為什么PET顆粒是乳白色，做成的產(chǎn)品卻透明？看完不迷茫！

PET是一種結(jié)晶型飽和聚酯，它既有非晶區(qū)也有結(jié)晶區(qū)，它的結(jié)晶溫度在120-140℃。造粒出來的PET顆粒能夠部分結(jié)晶，因此呈現(xiàn)乳白色。

當(dāng)生產(chǎn)塑膠制品時(shí)，如飲料瓶，采取較低的模具溫度使其快速冷卻，PET在產(chǎn)品中保持無定形，呈現(xiàn)高透明。

而作為結(jié)構(gòu)部件的PET板棒，則通過高溫讓其充分結(jié)晶程乳白色，因?yàn)椴牧辖Y(jié)晶后耐化學(xué)、高溫下的穩(wěn)定性和抗蠕變性更好。

第三問：為什么PC加玻纖后熱變形溫度提升不明顯？干貨，建議收藏！

非增強(qiáng)PC在1.8MPa下的熱變形溫度為125℃左右，加30%玻纖增強(qiáng)也不到140℃。相對(duì)比PA66非增強(qiáng)和30%玻纖增強(qiáng)在1.8MPa下的熱變形溫度分別為70℃和250℃。

這是因?yàn)镻C是典型的無定形塑料，它在玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg以下時(shí)呈凝固態(tài)，具備剛性和抗蠕變性。因此非增強(qiáng)PC熱變形溫度較高，比較接近玻璃轉(zhuǎn)化溫度。

當(dāng)PC材料的溫度超過Tg時(shí)，剛度降低，表現(xiàn)出彈性。因此PC材料即使纖維增強(qiáng)后，它的熱變形溫度也不超過它的玻璃轉(zhuǎn)化溫度。

無定形塑料比如，PEI、PPSU、PC、ABS、PPO等都無法通過添加玻璃纖維來大幅提高材料的熱變形溫度。

上圖-啟富塑膠PC加玻纖改性料

第四問：無填充塑膠的收縮率差異為什么這么大？知道內(nèi)在規(guī)律你也可以成為大神！

PC、ABS、PS、PEI這些無定形塑料在無填充純樹脂的情況下收縮率通常都是少于1%，而半結(jié)晶塑料PA、PEEK、POM、PP、PE等純樹脂收縮率通常都大于1%。

這是因?yàn)榻Y(jié)晶體規(guī)整的結(jié)構(gòu)比無定形無序結(jié)構(gòu)占據(jù)的空間要少的多。所以材料結(jié)晶度越高時(shí)體積也就越小，因此結(jié)晶性塑料的收縮率比無定形的要大。

另外塑料材料的結(jié)晶程度容易受到加工成型條件的影響，這也會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶性塑料PPS、PBT、PA等比無定形塑料PPO、PMMA、PPSU等更容易發(fā)生翹曲變形。

上圖-PA66純樹脂

第五問：答應(yīng)我，看完就知道為什么最常見的導(dǎo)熱塑料是尼龍？

常見的導(dǎo)熱塑料有半結(jié)晶塑料PA6/66/46、PPS、PEEK、PP、PBT等，而無定形塑料ABS、PS、PEI、PC等卻很少用來做導(dǎo)熱塑料，這是為什么呢？

由于不同材料之間的導(dǎo)熱系數(shù)值差異很大，并且對(duì)材料結(jié)構(gòu)的依賴度很高。結(jié)晶聚合物熔融結(jié)晶需要額外的熱量（結(jié)晶會(huì)吸收能量，熔融潛熱），而無定形塑料就沒有這樣的峰值。因此結(jié)晶塑料本身的導(dǎo)熱性幾乎是無定形塑料的兩倍。

另外，自然界中常見的高導(dǎo)熱填料為無機(jī)礦物、金屬氧化物和碳系化合物。半結(jié)晶塑料比如PA、PPS、PP等添加這些填料后材料的整體機(jī)械性能下降較低，而無定形塑料添加填料后整體性能下降非常明顯。

啟富塑膠改性定制生產(chǎn)各種規(guī)格導(dǎo)熱導(dǎo)電，導(dǎo)熱絕緣塑料，用于燈頭、散熱鰭片、電池外殼、電動(dòng)工具、無人機(jī)、通信設(shè)備等領(lǐng)域。

第六問：保姆級(jí)教程，對(duì)于有些塑料為什么注塑時(shí)保壓這么關(guān)鍵？

無定形塑料，比如PC、ABS等，填充足夠后，需要盡快關(guān)閉澆口，即需要較短的保壓時(shí)間。

而半結(jié)晶塑料，比如PA、PP等，分子結(jié)晶過程中體積是會(huì)縮小的。因此，在填充足夠之后，仍需要繼續(xù)補(bǔ)充熔料進(jìn)入模具型腔，即需要較長的保壓時(shí)間。

足夠大的保壓壓力和長的保壓時(shí)間，可以讓半結(jié)晶型塑料充分結(jié)晶，防止制品內(nèi)部空洞和收縮翹曲變形并保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。

第七問：為什么PPS，PEEK材料對(duì)模具溫度要求這么高？居然是因?yàn)榻Y(jié)晶！

對(duì)于半結(jié)晶塑料，比如PPS、PEEK、PPA、PET等，通常建議的加工參數(shù)會(huì)要求較高的模具溫度，模溫對(duì)制品有什么影響呢？

半結(jié)晶塑料在成型時(shí)的模具溫度通常要設(shè)定為高于材料的結(jié)晶溫度，這是是為了讓材料在此溫度下充分結(jié)晶，已達(dá)到降低收縮翹曲變形、充分填充、提高表面效果、提高結(jié)合線強(qiáng)度和制品機(jī)械強(qiáng)度的目的。

半結(jié)晶塑料如果在低模溫下成型，材料沒有完全結(jié)晶，將會(huì)導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力、表面質(zhì)量差、微晶(弱)表層等。在后續(xù)使用過程中如果暴露在玻璃轉(zhuǎn)化溫度以上，未結(jié)晶的部分就會(huì)結(jié)晶，從而發(fā)生翹曲變形。當(dāng)材料吸水后，玻璃轉(zhuǎn)化溫度會(huì)變的更低，從而加劇這種現(xiàn)象。

上圖-啟富塑膠PPS加玻纖改性料

第八問：材料工程師告訴你：為什么PA46加纖在295℃以上能注塑成型，但熱變形溫度卻高達(dá)290℃？

對(duì)于PA、PPS、PBT等結(jié)晶性塑料，特別是PA46這種高結(jié)晶塑料，在玻璃化溫度Tg和熔融溫度Tm之間時(shí)，大分子保持凝固，保持適合的剛度；在Tm以上時(shí)，結(jié)晶的內(nèi)聚性被破壞，在幾度范圍內(nèi)，機(jī)械性能從固態(tài)到液態(tài)發(fā)生相當(dāng)大的變化。因此，PA46這類結(jié)晶性塑料的熱變形溫度是遠(yuǎn)高于Tg，接近于Tm。

對(duì)于PC、PEI、PS、PPO等無定形塑料，在玻璃化溫度Tg以下時(shí)，具備剛性，有很高的抗蠕變性，容易脆化，對(duì)疲勞敏感，易內(nèi)應(yīng)力開裂；在Tg以上時(shí)，剛度逐漸降低，材料表現(xiàn)出彈性。因此，無定形塑料的使用溫度低于Tg。無定形塑料的成型溫度比Tg高100℃以上。