塑料材料选用
36页1、总结塑料材料选用, 选材应考虑的主要因素 根据制品的性能和用途选材, 选材应考虑的主要因素,在选材时,需要考虑的因素很多,如材料的性能特点、制品的使用环境、加工适应性、原料来源、成本核算等。这些因果关系如下图所示。,在进行塑料选材时,先进行初选,进行综合评价后再试验,反复论证最后确定最佳材料。 一、塑料材料的适用条件 塑料材料与其它材料相比有自身的适用性,选用塑料材料就是要最大限度的发挥其优势,避免劣势。塑料与金属、木材等几种材料的比较如下表。,表 塑料与金属等材料的一般性能比较,二、塑料制品的性能要求 塑料材料选用的根本目的就是以最低的成本满足制品的性能要求,这是塑料选用中首先要考虑的因素。对特定的塑料制品而言,性能要求是多方面的,选用中要分清主要性能、相关性能和次要性能,如下表。,表 制品的主要性能、相关性能和次要性能,三、塑料材料的使用环境 使用环境是指材料或制品在使用时所经受的温度、湿度、介质等条件,以及风、雨、雪、雾、阳光及有害气体等因素的影响。所以在塑料选材时,应考虑拟选用材料对环境的适应能力。,四、塑料材料的加工适应性 一般塑料材料加工适应性要考虑下述几方面: (1)树脂
2、的热稳定性 如PVC、POM等属热敏性材料,成型加工中易产生分解,对成型工艺要求较高。通常在加工中需严格控制温度,对PVC等物料还需加入热稳定剂、增塑剂等。,(2)树脂的成型原理 热塑性树脂受热熔融、流动,冷却后即可硬化成型,易于制得制品;而热固性树脂成型中伴随着交联固化反应,往往难以用熔融成型加工的方法,生产效率较低。,(3)树脂熔体粘度的高低 热塑性树脂一般采用熔融成型加工的方法,熔体粘度的高低对成型影响很大。对高粘度物料(如PC、PSU)成型中需采用较高的成型温度和压力,而粘度过高(如UHMWPE、PTFE)则难以用普通的方法加工,需用如冷压烧结等特殊成型方法。,五、塑料材料的经济适用性 经济适用性是塑料选材中的一个重要因素,如果选取的塑料材料在性能和加工方面均能满足要求,成本过高也难以投入生产,更谈不上进入市场,只有物美价廉的制品才能具有市场竞争力。塑料制品的成本主要包括原料价格、加工费用、使用寿命、维护费用等。,(1)原料价格 制品成本中原料价格占的比例最大,约占注塑制品的60%70% ,挤出制品70%80%。而且原料价格随运输费用和市场需求波动较大,一些塑料原料的大致价格区
3、域如下表。 表 塑料原料价格区域,生产中在满足制品性能的前提下,应尽量选择价格较低的原料,对于某些性能要求较高的制品可通过改性来加以弥补。 (2)加工费用 是制品成本的重要组成部分,应尽量以低加工成本来完成制品。加工费用主要包括设备成本、加工能耗和废品废料等。,生产中应尽量选用现有设备。如某厂要生产农用大棚膜,可选用LDPE、LLDPE和PVC树脂。如工厂现有压延机,则选用PVC;如有挤出机,则选用LDPE、LLDPE。 同时,塑料加工方法多,加工设备的价格不同,从减少投资来看,应依次选择下列方法:真空吸塑、压制成型、中空吹塑成型、挤出成型、注塑成型、压延成型。,加工能耗主要是指在成型加工中应加热和提供动力而对电能的消耗。一般工程塑料成型前需进行干燥处理,成型后制品易残留内应力而要求进行后处理,相应能耗就会增加;通用塑料较少需要干燥处理和后处理,相应能耗较低。 此外,成型加工温度较高的塑料品种,如PC、PSU、PPO等加工能耗也会增大。,塑料加工废料产生率因成型方法的不同而不同,具体顺序如下: 真空吸塑挤出吹塑注塑压延压制挤出 其中真空吸塑产生废料最多,如成型一次性口杯废料率高达30%
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