塑料原料會影響到塑件的使用性能、塑件的成型工藝、塑件的生產成本以及塑件的質量。目前為止,作為原材料的合成樹脂種類以達到上萬種,實現工業化生產的也不下千餘種。但實際上並不是所有工業化的合成樹酯品種都獲得了具體應用,在具體應用中,最常用的樹酯品種不外乎二三十種。因此,人們所說的塑料材料的選用,一般只局限於二十多個品種之間。
在實際運用過程中,有些塑料在性能上十分接近,難分伯仲,需要多方考慮、反覆權衡,才可以確定下來。因此,塑料材料的選用是一項十分複雜的工作、缺乏可遵循的規律。對於某一塑件,選材料這個角度應從以下因素中考慮。

目錄
1. 選用的塑料要達到製品功能要求 
2. 塑料工藝性能要滿足成型工藝要求
3. 考慮塑料的成本
4. 塑料的回收分類

1. 選用的塑料要達到製品功能要求 
要充分了解塑件的使用環境和實際使用要求,主要從以下幾個方面考慮。

  • 塑料的力學性能,如強度、剛性、韌性、彈性、彎曲性能、衝擊性能以及對應力的敏感性等是否滿足使用要求。
  • 料的物理性能,如對使用環境溫度變化的適應力、光學特性、絕熱或電器絕緣的程度、經加工和外觀的完美程度是否滿足使用要求。塑
  • 塑料的化學性能,如對接觸物(水、溶劑、油、藥品)的耐性以及使用上的安全性等是否滿足使用要求。

根據材料性能數據選材時,塑料和金屬之間有明顯的差別,對金屬而言,其性能數據基本上可用於材料的篩選和製品設計。但對於具有黏彈性的塑料卻不一樣,各種測試標準和文獻記載的聚合物性能數據是在許多特定條件下測定的,通常是短時間作用力或者指定溫度或低應變速率下測定的,這些條件可能與實際工作狀態差別較大,由其不適於預測塑料的使用強度和對升溫的耐力,如不吻合則要把全部所數據轉換成實際使用性能有關的工程性能數據,並根據要求的性能進行選材。


2. 塑料工藝性能要滿足成型工藝要求
材料的工藝性能對成型工藝能否順利實施,模具結構的確定和產品質量的影響很大,在選材時要認真分析材料的工藝性能,如塑料的收縮率的大小,各項收縮率的差異,流動性、結晶型、熱敏性等、以便正確訂製成型工藝及工藝條件、合理設計模具結構。


3. 考慮塑料的成本
選用塑料材料時,要首先選成本低的材料以便製成物美價廉的塑件,提高在市場上的競爭力。塑件的成本主要包含元料的價格、加工費用、使用壽命、使用維護費等。在實際生產中,找出了一些塑料材料選用的規律,根據這些規律作為塑料材料的選用原則。

  • 一般質輕、比強度高的結構零件用塑料

一般結構零件,例如罩殻,支架,連接件,手輪,手丙等,通常只要求具有較低的強度和耐熱性能,有的還要求外觀漂亮,這類零件批量較大,要求有低廉的成本,大致可選用的塑料有:改性聚苯乙烯,低價聚乙烯,聚丙烯,ABS等。其中前三種塑料經逼離纖維增強後能顯著提高機械強度和鋼性,還能提高熱變形溫度。在精密、綜合性能要求好的塑件中,使用罪普遍的是ABS。
有時,也採用一些綜合性能更好的塑件達到某一項較高性能指標,如尼龍1010和聚碳酸酯等。

  • 耐磨損傳動零件用塑件

要求有較高強度、剛性、韌性,耐磨損和耐疲勞性,並有較高的熱變形溫度,如各種軸承、齒輪、凸輪、渦輪、渦桿、齒條等,優先選用的塑件有MC尼龍(澆鑄尼龍),聚甲醛、聚碳酸酯;其次是聚酚氧(超高分子量環氧樹脂)、氯化聚醚、線性聚脂等。其中MC尼龍可在常壓下於模具內快速聚和成型,用來製造大型塑件。各種儀表中的小模數齒輪可用聚碳酸酯製造;聚酚氧特別適用於於精密零件及外型複雜的結構件;而氯化聚迷可用腐蝕性介質中工作的軸承、齒輪等,以及摩擦傳動零件與塗層。

  • 減摩自潤滑零件用塑料

這類零件一般受力較少。對機械強度要求往往不高,但運動速度較高,要求具有低的摩擦因數,如活塞環、機械運動密封圈、軸承和裝卸用箱框等。這類零件選用的材料為聚四氟乙烯和各種填充物的聚四氟乙烯粉末或纖維充填的聚甲醛、低壓聚乙烯。

  • 耐腐蝕零件用塑料

塑料具有很高的耐腐蝕性,其耐腐蝕性僅次於剝離及陶瓷材料,一般要比金屬好。不同品種塑料的耐腐蝕性不同,大多數塑料不耐強酸、強鹼及強氧化劑。要求耐強酸、強鹼極強氧化劑的,則應選各種氟塑料,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(PCTFE)、聚三氟乙烯及聚偏氟乙烯(PVDF)等。一些化工管道、容器及需要潤滑的結構部件都宜應用耐腐蝕塑料材料製造。

  • 耐高溫零件用塑料

一般結構零件和耐磨損傳動零件所選用的塑料,大都只能在80~150°C溫度下工作,當受力較大時,只能在60~80°C工作,對耐高溫零件的塑料,除了有各種氟塑料外,還有聚苯醚(PPO)、聚醯亞胺(PI)、芳香尼龍等,他們大都可以在150°C以上工作,有的還可以再260~270°C下長期工作。

  • 光學用塑料

目前光學塑料已有十餘種。可根據布農用途選用。常有的光學塑料有聚甲基丙烯酸鉀酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯、聚甲基戊烯-1(PMP)、聚丙烯、烯丙基二甘醇碳酸酯(Allyl diglycol carbonate; ADC)、苯乙烯丙烯酸酯共聚物、丙烯腈共聚戊等。另外,環氧樹脂、矽數酯、聚硫化物、聚酯、透明聚酰胺等也是可供選擇的光學材料。光學塑料在軍事上已應用於夜視儀器、飛行器的光學系統、全塑潛望鏡、三防(核、化學、生物)保護眼睛等。在民用領域,也已應用於照相機,顯微鏡,望遠鏡,各種眼鏡,複印機,傳真機。雷射印表機等辦公設備,視頻光碟等新型家用電器。
選擇光學材料的主要依據視光學性能,及投射率、折射率、散射及對光的穩定性。因使用條件的不同,還應考慮其他方面的性能,如耐熱、耐磨損、抗化學侵蝕及電性能等。



4. 塑料的回收分類
我國「塑膠材質回收辨識碼」係引用美國塑膠工業協會(Society of the Plastics Industry)
於1988年所發展出來的塑膠辨識碼(Resin identification code),目前為世界通用的辨識碼。
一般我們常接觸的日常塑膠製品有許多是可以回收再利用的,最簡單辨識可否回收的方式,
是檢查物品上是否有標上四個箭頭組成的「可回收標誌」,以及三個箭頭所組成的「塑膠材質回收辨識碼」,三角形中1~7號的號碼,意味著所使用的塑膠材質。不同的材質,有不同的特性與耐熱度,適用於各種不同的用途,有關於辨識碼的各數字說明可參考下面的影片說明。

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以下資料是塑膠分類標誌的相關說明以及資料,有興趣的人可下載了解。

20220724.jpg


檔案下載位置: https://drive.google.com/file/d/1EVqVWccrUwIIYlLT4UbgYvWyXdNpXNTo/view?usp=sharing
解壓縮密碼:plastic20220724

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