1、手機常用塑膠材料(1)-ABSABS塑料一、 ABS塑料簡介ABS為丙烯氰（23%41%）、丁二烯（10%30%）和苯乙烯（29%60%）三種單體共聚而成的聚合物，英文名稱Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，簡稱ABS。ABS的制造有混煉法和接枝法兩種，合成的ABS有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊型及耐熱型四類。ABS最初是在PS改性基礎上發展起來的，由于其具有韌、剛、硬的優點，其用量與PS相當，而應用范圍已遠遠超過PS，成為一種獨立的塑料品種。ABS即可用于普通塑料又可用于工程塑料。混煉法ABS最早由美國橡膠公司于1946年開發，接枝法ABS由美國Marb

2、on公司于1954年首先合成。到2000年，ABS的生產能力可達85萬t/a（包括AS），具體生產廠有臺灣奇美惠州工廠（300kt/a）、吉林石化公司樹脂廠（100kt/a）、大慶石化總廠（55kt/a）、撫順石化公司（50kt/a）、盤錦乙烯公司（50kt/a）、臺灣太平洋公司鎮江廠（40kt/a）、齊魯石化公司（40kt/a）、上海高橋石化公司（40kt/a）、廣州石化總廠（40kt/a）、上海石化總廠（30kt/a）、上海大賽路配料有限公司（30kt/a）、上海高橋石化公司（AS、30kt/a）、韓國LG公司寧波用興化工有限公司（30kt/a）、蘭州化學工業公司（20kt/a）、洛陽銘騰

3、塑料有限公司（15kt/a）、蘭州化學工業公司（AS、15kt/a）、盤錦有機化工二廠（10kt/a）。二、ABS塑料的結構性能1ABS塑料的結構ABS大分子主鏈由三種結構單元重復連接而成，不同的結構單元賦予不同的性能：丙烯氰，耐化學腐蝕劑性好、表面硬度高；丁二烯，韌性好；苯乙烯，透明性好、著色性、電絕緣性及加工性。三種單體結合在一起，就形成了堅韌、硬質、剛性的ABS樹脂。不同廠家生產的ABS因結構差異較大，所以性能差異也較大。2ABS的性能(1)一般性能  ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，其制品可著成五顏六色，并具有90%的高光澤度ABS的相對密度為1.05，吸水率低。ABS同

4、其他材料的結合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數為18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不落滴，并發出特殊的肉桂味。(2)力學性能  ABS有優良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；即使ABS制品被破壞也只能是拉伸破壞而不會是沖擊破壞，這是ABS高度韌的寫實。ABS的耐磨性優良，尺寸穩定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學性能受溫度的影響較大。(3)熱學性能  ABS的熱變形溫度為93118，制品經退火處理后還

5、可提高10左右。ABS在-40時仍能表現出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內使用。(4)電學性能  ABS的電絕緣性較好，并且幾乎不受溫度、濕度和頻率的影響，可在大多數環境下使用。(5)環境性能  ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產生應力開裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。ABS的具體性能見表1所示。表1  ABS的性能性能 高抗沖型 耐熱型 中抗沖型相對密度吸水率/%成型收縮率/%拉伸強度/Mpa斷裂伸長率/%彎曲強度

6、/Mpa壓縮強度/Mpa懸壁粱缺口沖擊強度/(J/m)洛氏硬度熱變形溫度(1.82 Mpa)/ 線膨脹系數/（x10-5k-1）熱導率W/(MK)體積電阻率/（cm）介電常數（106Hz）介電損耗角正且值（106Hz）介電強度/(kV/mm)耐電弧/s氧指數/% 1.021.050.20.450.30.8354456528149641644R65109931039.510.50.160.2914.8x10162.43.80.0091320668220 1.061.080.20.450.30.84557320708565711125R1051151041186.09.00.1

7、60.2915x10162.43.80.0091320668220 1.051.070.20.450.30.8426252569727388622R1081159310758.50.160.292.7x10162.43.80.0091320668220三、ABS塑料的成型加工1加工特性ABS同PS一樣是一種加工性能優良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS的熔體流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似；ABS的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度對加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。ABS的熱穩定性好，不易出現降解現象。ABS的吸水性較高

8、，加工前應進行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度8085，時間24h；對特殊要求的制品（如電鍍）的干燥條件為溫度7080，時間1818h。ABS制品在加工中易產生內應力，內應力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗；如應力太大和制品對應力開裂絕對禁止，應進行退火處理，具體條件為放于7080的熱風循環干燥箱內24h，再冷卻至室溫即可。2加工方法ABS可用注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑等方法成型加工，并以注塑法最廣，擠出法次之。(1)注塑  選用柱塞式注塑機的成型溫度為180230，而選用螺桿式注塑機的成型溫度為160220；對表面光澤度要求高的制品模具溫度為6080，而一般制品模具溫度為5060即

9、可；對薄壁制品注塑壓力為130150Mpa，而對厚壁制品注塑壓力則為6070Mpa。(2)擠出  可生產管材、板材、片材及型材等，擠出機的L/D為1822，壓縮比為2.53。以管材為例，擠出成型的工藝條件為：料筒溫度160180，機頭溫度為175195。(3)吸塑成型  吸塑成型的加熱溫度可控制在140180范圍內，并以150最佳。四、ABS塑料的改性品種ABS的改性品種主要為其合金，具體種類很多，應用很廣。1ABS/PVC可改善ABS的阻燃性，同時還可提高撕裂強度和耐腐蝕性，并可制成柔軟或半硬制品。2ABS/PC提高ABS的耐熱溫度，一般可達120左右。還可適當提高強度和

10、硬度等力學性能。3ABS/TPU此合金兼有TPU的沖擊性和耐磨性，ABS的剛性、綜合性及價格低等優點。五、ABS塑料的應用范圍1殼體材料廣泛用于制造電話機、移動電話、傳呼機、電視機、洗衣機、錄音機收音機、復印機、傳真機、玩具及廚房用品等的殼體。2機械配件ABS可用于制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽及電動工具殼等。3汽車配件具體品種有方向盤、儀表盤、風扇葉片、擋泥板、手柄及扶手等。4其他制品化工各類防腐蝕管材、鍍金制品、文具如筆桿等，保溫、防震用泡沫塑料，防木制品等。手機常用塑膠材料(1)-PC聚碳酸酯（PC）一、 簡介聚碳酸酯是指大分子鏈由碳酸酯型重復結構單元組成的

11、一類聚合物，英文名稱Polycarbonate, 簡稱PC。依具體組成不同，PC可分成脂肪族、脂環族和芳香族脂肪-芳香族三類，工程上具有實際應用價值的為芳香族PC，并以產量最大、用途最廣的雙酚A型PC為主。PC的突出性能是優異的沖擊性和透明性，優良的力學性能和電絕緣材料性，使用溫度范圍廣（-130100ºC），尺寸穩定性高，耐蠕變性高，是一種集剛、硬、韌與一體材料的典型代表。PC的主要缺點為吸濕性能大、加工易產生氣泡及銀絲，制件易產生殘余內應力、并對缺口敏感性大，耐疲勞性低、磨擦性及耐磨性不好。二、 結構性能1 PC的結構PC的分子鏈中含有多種基團，它所表現的性能

12、為各種基團的綜合反映。亞苯基，提供剛性、力學性能和耐化學穩定性能；湠基，增加剛性；酯基，易吸水、電性差、耐化學穩定差；氧基，賦予韌性。由于PC大分子主鏈的剛性和體積效應，使其結晶能力差，基本屬于無定性聚合物，具有優異的透明性。2 PC的性能PC的性能如表1所示。表1  PC及玻璃纖維PC的性能性能 PC 30%玻璃纖維PC相對密度 1.2 1.45吸水率/% 0.15 0.1成型收縮率/% 0.5 0.2拉伸強度/Mpa 5666 132拉伸模量/Mpa 21002

13、400 10000斷裂伸長率/% 60120 <5彎曲強度/Mpa 8085 170彎曲模量/Mpa 21002400 -壓縮強度/Mpa 7580 120130剪切強度/Mpa 35 -缺口沖擊強度/（KJ/m2） 1724 8洛氏硬度 M80 M90疲勞極限106次/Mpa 10.5 -熱變形溫度（1.82Mpa）/ 130135 146長期使用溫度/ 110 130線膨脹系數

14、/（x10-5k-1） 7.2 2.7熱導率W/(MK) 0.2 0.13體積電阻率/（cm） 2.1×1016 1.5×1016介電常數（106Hz） 2.9 3.45介電損耗角正切值（106Hz） 0.0083 0.0070介電強度/(kV/mm) 18 19耐電弧/s 120 120(1) 一般性能  PC為透明、呈微黃色或白色硬而韌的樹脂，燃燒時發出花果臭味、離火自熄、火焰呈黃色、熔融起泡。(2) 

15、機械強度  PC的力學性能十分優良，具有剛而韌的優點。其沖擊性能是熱塑性塑料中好的一種，比PA，POM高三倍之多，接近PF和UP玻璃鋼的水平。PC的拉伸強度和彎曲強度都好，并受溫度影響小。PC的耐蠕變性優于PA和POM，尺寸穩定性好。PC的耐應力開裂性差，缺口敏感性高；耐磨性一般，比PA、POM及F4等差，但比PSF、ABS、PMMA等高；疲勞強度低，與其他品種塑料比較如表2所示表2  106旋轉次數時PC同其他塑料耐疲勞強度比較材料 POM 布基PF PA6 PA66 PC 氯化聚醚疲勞強度/MPa 3

16、5 27 22 21 1014 77.5(3) 熱學性能  PC的耐高低溫性好，可在-130130溫度范圍內使用；熱變形溫度可達130140，并受載荷的作用小；熱導率和線膨脹系數都較小，阻燃性好，屬于自熄性能材料。   (4) 電學性能 PC因屬于弱極性聚合物，其絕緣性能一般。但可貴之處在于其電性能在很寬的溫度及濕度范圍內變化較小，如介電常數和介電損耗角正切值在23125范圍內幾乎不變。但需注意的是，隨PC制品結晶度的提高，其體積電阻率增大。   (5) 環境性能 PC可耐有機酸、稀無機酸、鹽、

17、油、脂肪烴及醇類，但不耐氯烴、稀堿、溴水、濃酸、胺類、酮及酯等，可溶于二氯甲烷、二氯乙烷及甲酚等溶劑中。      PC不耐60以上的熱水，長期接觸會導致應力開裂并失去韌性。PC的耐紫外線性不好，需加入紫外線吸收劑；但PC的耐空氣、臭氧性較好。   (6) 光學性能 PC為最優異的光學塑料品種之一，其透光率可達93%之多，折射率為1.587，適于透鏡材料PC作為高檔光學材料的不足之處為硬度低、耐磨性差；二為雙折射高，不易于光學儀器等高精度制品中。三、 成型加工1加工特性PC的熔體粘度很高，可達103104Pas；其

18、熔體的流變性在低剪切速率下接近牛頓流體，應主要通過溫度調節流動性，成型時的冷卻、凝固和定型時間短。PC的剛性大，在加工過程中易產生內應力，因此對成型工藝條件要嚴格控制。并要進行后處理，處理條件為110120，處理時間視厚度而定，厚度20mm以下8h、厚度20mm以上24h。PC在成型中對水極為敏感，高溫下微量水也會引起分解。因此，加工前一定要干燥處理，使含水量在0.02%以下。具體干燥條件為：溫度110120，時間1012 h，料層厚度30mm以下。PC屬于無定型聚合物，成型收縮率低。PC制品不易帶金屬嵌件，如必須加入，應將嵌件預熱導200或更高。2加工方法PC的加工比較容易，可用注塑、擠出及

19、吸塑等方法加工。(1) 注塑 選用相對分子質量為2.73.4萬中低粘度PC樹脂，料筒溫度為前段250300、中段230270、后段220250，噴嘴溫度240290，注塑壓力40100Mpa，模具溫度為80120。(2) 擠出 選用相對分子質量為3.4萬以上高低粘度的PC樹脂，擠出溫度為230300。(3) 吹塑 型坯的成型條件同擠出。吹塑的模聚溫度為100120，吹塑壓力為0.40.8Mpa。四、 改性品種聚碳酸酯塑料的改性品種主要為增強PC和PC合金兩類。1增強PC增強材料為玻璃纖維、碳纖維和硼纖維等，增強后可明顯提高疲勞強度、拉伸強度、彎曲強度及壓

20、縮強度等，改善耐應力開裂性和耐熱性，降低吸水性、線膨脹系數和成型收縮率。但沖擊強度會有所下降。具體可參看表1所示。以疲勞強度為例，加入20%的玻璃纖維可使疲勞強度從10Mpa增大到40Mpa，加入40%玻璃纖維會提高到50 Mpa。增強PC的加工性能與PC相差不大。2PC合金PC合金的種類狠多，并已獲得廣泛應用。PC/ABS。目的降低內應力，改善加工流動性。此合金已用于機械、電器、帽盔及汽車車身等制品。PC/HDPE。降低熔體粘度，改善加工性能，提高沖擊強度，改善耐應力開裂性。PC/POM。兩者可以任意比例混合，在POM為25%以下時，PC的力學性能變化不大，但可顯著提高耐溶劑性和耐應力開裂性

21、，耐熱性也有明顯提高。PC/F4。可提高耐磨性5倍，如在其中加入玻璃纖維，PV值可大幅度提高。PC/PBT(PET)。合金的耐熱性好，耐化學腐蝕性、耐應力開裂性、耐磨損性好，耐低溫沖擊性好，成型加工性好。此合金可用于汽車保險杠及車身護板等。PC/PMMA。合金具有耐溶劑性好、缺口沖擊性高、耐熱好、易加工、耐紫外線等優點，制品具有珍珠般光澤。可用于裝飾品的生產。PC/PA。合金耐化學腐蝕性好、沖擊強度高，可用于汽車、家電和光盤等。五、 應用范圍(1)光學材料 主要為照明、建筑采光板、窗玻璃、光學儀器、光盤及通信等。照明材料有大型燈罩、防護玻璃、窗玻璃、建筑采光板等。通信材料有光盤及光導

22、纖維等近年來開發的具有潛力的用途。PC可用作光學透鏡材料和光學儀器材料(2)電子/電器 PC屬E級絕緣材料，注塑件可用于接插件及線圈框架等，薄膜可用于電容器、錄像帶、錄音帶及磁帶等。(3)機械零件 PC可用于齒輪、齒條、蝸輪、凸輪、拉桿、曲軸及殼體等。(4)包裝材料 利用透明和耐熱等性能，用于純凈水、礦泉水的周轉桶，旅行用熱水杯、奶瓶及餐具等。(5)醫療器材 用于醫療器械如杯、瓶、筒、牙科器材、藥品容器及手術器械等，醫用材料如人工腎、人工肺及人工臟器等。手機常用塑膠材料(1)-POM聚甲醛（POM）一、 簡介聚甲醛是指大分子鏈中含有氧化亞甲基重復結構單元的一類聚合物，學名為聚氧化亞甲

23、基，英文名稱Polyacetal或Polyoxymethylene ，簡稱POM 。 POM為第三大通用工程塑料。POM依據結構不同可分為均聚POM和共聚POM兩種。均聚POM以甲醛或三聚甲醛為原料合成，大分子鏈中的重復結構單元為氧化亞甲基，并用酯基或醚基封端，以提高其耐熱性；共聚POM以三聚甲醛和2%5%的二氧五環兩種原料合成，大分子鏈中的重復結構單元為氧化亞甲基和二氧五環基兩種，并加入1%的2，6-二叔丁基甲酚抗氧劑和0.5%的雙氰胺吸收劑。均聚POM最早于1959年由美國的Du Pont公司首先實現工業化，目前它仍然是最大的均POM生產廠（年產9萬t/a），此外還有日本的旭化成和我國重慶

24、合成化工廠生產。均聚POM、共聚POM由于結構不同，在具體性能上也存在一定的差異，如均聚POM的密度、結晶度和力學性能稍高一些，而共聚POM的熱穩定性、化學穩定性及加工性較好，共聚POM的用途較均聚POM廣泛。POM的突出性能為：力學性能和剛性好兵接近金屬材料，是替代銅、鑄鋅、鋼、鋁等金屬材料的理想材料；耐疲勞性和耐蠕變性極好；耐磨損、自潤性和摩擦性好，與UHMWPE、PA、F4一起稱為四大耐磨塑料材料；熱穩性和化學穩定性高，電絕緣性優良。POM的缺點為密度大，耐酸及耐熱性不好，后收縮大且不穩定，尺寸穩定性差，耐后性不高。POM廣泛用于電子/電器、機械、汽車、儀器/儀表、建筑和日用品等領域。不

25、同地區的側重點不同，日本40%用于電子/電器、27%用于汽車、14%用于機械，美國45%、電子/電器17.5%、汽車14.2%，西歐39%用于汽車、16%用于電子/電器。二、 結構性能1 結構POM為線型聚合物，分子主鏈由CO鍵組成，結構規整、對稱、分子間力大，是一種沒有惻鏈、堆砌緊密、高密度的結晶性聚合物。均聚POM有純CO鍵構成，而共聚POM在若干個CO鍵中分布著少量的CC鍵，由于CC鍵較CO鍵穩定性好，故共聚POM的耐熱穩定性和耐化學穩定性都好；又由于POM上的CO鍵較CC鍵距離近，而均聚POM的CO鍵含量大，所以均聚POM的規整性比共聚POM好，均聚POM的結晶度可

26、達75%85%，而共聚POM的結晶度可達70%75%、并且其密度、力學性能均好于共聚POM。2性能POM的具體性能見表3-7所示。表3-7 均聚POM和共聚POM的性能性能指標 均聚POM 共聚POM 25%GF共POM相對密度吸水率/ %成型收縮率/ %拉伸強度/ Mpa斷裂伸長率/ %拉伸模量/Mpa彎曲強度/Mpa彎曲模量/Mpa壓縮強度/Mpa剪切強度/Mpa缺口沖擊強度/（J/m）洛氏硬度摩擦因數疲勞極限/Mpa熱變形溫度（1.82Mpa）/長期使用溫度/線膨脹系數（x 10-5K-1）熱導率/W/(mK)體積電阻率/（cm）介電常數（106Hz）介電損

27、耗角正切值（106Hz）介電強度/（kV/mm）耐電弧/s 1.430.251.53704031609028801276776M9435124807.50.2310153.80.00520220 1.410.211.53.5626028309826001105465M80050.2310152.70.00720240 1.6113083001827600861632.63.8x1014（1） 一般性能 POM的外觀為談黃色或白色半透明或不透明的粉料或粒料，硬而質密、與象牙相似，制品表面光滑并有光澤，成型收縮率高達3.5%。POM

28、易燃，其氧指數僅為1416，火焰上端為黃色、下端為藍色，熔融落滴，有刺激性甲醛味和魚腥味。POM的透氣性小，僅為PE的幾分之一。（2） 力學性能 POM的力學性能優異，比強度可達50.5Mpa，比剛度達2650Mpa，與金屬十分接近。POM的力學性能隨溫度變化小，共聚POM比均聚POM稍大一點。POM的沖擊強度較高，但常規沖擊不及ABS和PC；POM對缺口敏感，有缺口可使沖擊強度下降90%。POM的疲勞強度十分突出，1014  交變載荷作用后，疲勞強度可達35Mpa，而PA和PC僅為28Mpa。POM的耐蠕變性與PA相似，在20、21Mpa、3000h時僅為2.3%，而且受

29、溫度影響小。POM的摩擦因數小，耐磨性好（POM>PA66>PA6>ABS>HPVC>PS>PC），極限PV值很大，自潤滑性好，適于受力摩擦制品如齒輪和軸承的生產。（3） 熱學性能 POM的長期耐熱性不高，但短期可耐160，其中均聚POM短期耐熱比共聚POM高10以上，但長期耐熱共聚POM反而高10，分解速度會加快，并溢出強烈刺激眼睛的甲醛氣體，嚴重時制品會產生氣泡或變色，嚴重者會引起爆炸。因此，必須嚴格控制溫度和停留時間；另外，還需加入抗氧化劑和雙氰胺甲醛吸收劑。POM的冷凝速度快，制品易產生表面缺陷如折皺、斑紋及熔接痕等，為此應用提高注塑速度和提高模具溫