复合工程塑料概述

内容

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如果您是塑料成品制造商,您可能听说过工程塑料化合物这个名字。 在本文中,我们将了解工程塑料化合物的概念、性能、应用和一些常见类型。

阅读更多:

- 6种汽车行业的PP复合工程塑料
- ABS工程塑料及常见应用
- 5 条用于生产机械零件和技术机械的专用工程塑料系列
- 工程塑料如何应用于家用电器的生产?

I. 什么是复合工程塑料材料?

工程塑料化合物(英文:工程塑料化合物或聚合物化合物)是由初级塑料、着色剂和增强材料组成的化合物,有助于提高塑料成品的所需性能。 这里的“compound”就是“复合”的意思。

工程塑料复合材料有哪些优点? 如今,工程塑料化合物由于其“一体化”性质,在技术产品/细节的生产中非常受欢迎。 这意味着制造商不必在原材料中混合任何添加剂,而只需使用工程塑料化合物来制造成品。 为企业带来的5大复合工程塑料突破其包括:

  • 每个成品的单独设计
  • 单一材料的全部功能
  • 提高成品质量
  • 提高生产力
  • 节约成本

每种技术产品一般都会有其相应且高度可定制的塑料化合物配方。 这是工程塑料化合物的缺点。 由于定制需要制造商花费大量的时间和精力研究配方,工程塑料化合物的成本肯定会高于其他类型的塑料材料。 更何况,如果你想从国外的工程塑料化合物供应商购买产品,由于地理距离的原因,沟通和取样将面临许多不利条件。

II. 工程塑料化合物的特性

工程塑料复合产品的设计符合以下技术要求和标准:

  • 热膨胀系数低
  • 导电
  • 高硬度
  • 高抗冲击性
  • 良好的尺寸稳定性
  • 提高热变形温度
  • 提高耐刮擦性和耐刮擦性
  • 低吸湿性
  • 防火UL94 V0、V1、V2

为了实现上述性能,工程塑料(POM、PBT、SAN、SAN、ABS、PC、HIPS、GPPS...)将与以下添加剂和增强材料混合:

  • 高纯度滑石矿物
  • 硫酸钡粉末 (BaSO4)
  • 纳米级粘土
  • 陶瓷珠
  • 玻璃珠/纤维 - 导电炭黑 - 含或不含卤素的阻燃添加剂

III. 工程塑料化合物的应用

  • 工业品:齿轮、轴承、传动带、滚轮、管道接头、手持设备。
  • 电气/电子产品:电脑部件、OA办公机器齿轮、家用电器部件、相机部件
  • 民用产品:手表、拉链、婴儿车配件、浴室配件、窗轨。
  • 汽车/摩托车零部件:排气调节阀、锁模、油箱盖、化油器部件、雨刮器部件、电气线路板、齿轮组合。
  • 运动器材:自行车、健身器材、船用车辆部件
  • 应用于摩托车、气动工具、机器部件、高硬度低收缩部件、耐冲击、工作温度低、表面光滑的工业部件、低收缩工业部件、高耐用耐磨工业部件

阅读更多:

  • 工程塑料树脂在汽车生产中的重要应用
  • 化合物在电气和电子行业的 6 种常见应用

IV. 常见工程塑料化合物

1. PP工程塑料复合

a. PP玻纤复合(玻纤)

这是一种玻璃纤维增强的PP塑料复合产品,玻璃纤维含量为30-40%。 在塑料材料中添加玻璃纤维将有助于提高以下性能:

  • 增加产品硬度
  • 减少产品收缩率
  • 强化PP塑料基础
  • 增加产品耐热性
  • 良好的抗冲击性

玻璃纤维

PP玻纤复合材料的应用包括:汽车摩托车行业、家用电器行业、家具行业……

PP玻纤复合材料的技术参数表:

特征
方法 单位

PP 20 GF

PP 30GF

PP 40GF

熔体流动速率(230°C/2.16kg)

        D 1238

g/10 min

5

4

3

密度

      D 792

g/cm³

1.033

1.104

1.191

断裂拉伸强度 (a)

D 638

MPa

50

67

75

断裂伸长率 (a)

D 638

%

3 - 5

3 - 5

3 - 5

弯曲模量

D 790

MPa

4078.2

5077.0

6055.1

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

14.156

19.094

20.304

0.455 MPa 负载下的挠曲温度 (b)

D 648

ºC

117

130

140

成型收缩率

50x70x3 mmt

%

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

易燃

UL 94


HB



洛氏硬度

HRR


53

65

b. 复合PP塑料玻璃珠(glass beads)

这是一种玻璃珠增强PP塑料复合产品,比例为30-50%。

玻璃珠用作热塑性塑料和热固性塑料的填料。其优点是:形状一致、透明、抗压、热稳定性高。 这些优点归功于其球形形状。 它们就像在轴上滚动的球,减少聚合物流的流动,因此可以用作填料。 此外,它还可以改善负载下的机械应力。 由于球体在给定体积下具有最小的表面积,因此聚合物和填料之间的剪切力较低。

玻璃钢收缩率具有各向异性,水平方向低于垂直方向。 相比之下,玻璃填料是各向同性的,材料在各个方向上均匀收缩。

复合PP玻璃珠的应用领域包括:汽车内饰行业、家电行业、家具内饰行业……

复合PP玻璃微珠的技术参数表:

特征
方法

Units

PP 20 GB

PP 30 GB

PP 40 GB

熔体流动速率(230°C/2.16kg)

D 1238

g/10 min

5.1

5.2

5

密度

D 792

g/cm³

1.027

1.105

1.188

断裂拉伸强度 (a)

D 638

MPa

16.15

16.20

15.45

断裂伸长率 (a)

D 638

%

3 - 5

3 - 5

3 - 5

弯曲模量

D 790

MPa

1040.8

1215.2

1392.06

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

17.643

16.399

15.722

变形温度 0.455 MPa 负载下

D 648

ºC

102.2

110.2

115.2

成型收缩率

50x70x3 mmt

%

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

易燃

UL 94


HB



洛氏硬度

HRR

45

46

52

c. 复合PP塑料滑石粉

在热塑性塑料中使用滑石粉可得到以下结果:

  • 增加刚度和弯曲模量
  • 增加弯曲强度
  • 随着温度升高减少蠕变趋势
  • 改善热变形温度和尺寸稳定性
  • 改善收缩率,减少翘曲,热膨胀系数低
  • 良好的导热性
  • 提高模具表面硬度。

然而,使用与热塑性塑料一样透明的滑石粉有以下缺点:

  • 降低拉伸应力和断裂伸长率
  • 降低缺口样品的冲击强度,增加脆性
  • 混合物的流动指数低
  • 各向异性增强和收缩
  • 根据所用滑石粉的颜色改变复合材料的颜色。
  • 不适合食品用途(含有石棉、重金属)
  • 纯品价格高
  • 影响某些塑料中的热稳定剂。

工程PP复合塑料颗粒20%滑石粉和添加剂常用于生产摩托车和汽车零部件,要求良好成型性和长期高耐热性(120-130oC)的产品。

复合PP滑石粉的技术参数表:

特征
方法
单位

PP 20 T

PP 30T

PP 40T

熔体流动速率(230°C/2.16kg)

D 1238

g/10 min

4.3

4.2

3.9

密度

D 792

g/cm³

1.032

1.130

1.196

断裂拉伸强度(a)

D 638

MPa

25.24

29.80

30.03

断裂伸长率 (a)

D 638

%

3 - 5

3 - 5

3 - 5

弯曲模量

D 790

MPa

1628.8

1952.7

2087.1

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

17.303

15.442

15.269

变形温度
0.455 MPa 负载下

D 648

ºC

110

130

140

成型收缩率

50x70x3 mmt

%

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

易燃

UL 94


HB



洛氏硬度

HRR

65

70

84

d. 复合PP BaSO4塑料

这是一种BaSO4增强的PP塑料复合产品,比例为30-50%。 PP BaSO4塑料混合物的特点是:

  • 增加产品光泽度
  • 增加产品硬度
  • 增加产品定型
  • 提高变形温度
  • 减少产品收缩率

该产品用于生产电饭锅、过滤设备、吸尘器等卫生设备、机电行业塑料制品...

复合PP BaSO4技术参数表:

特征

方法

单位

PP 20B

PP 30B

PP 40B

熔体流动速率(230°C/2.16kg)

D 1238

g/10 min

14.2

13.9

13.3

密度

D 792

g/cm³

1.037

1.150

1.283

断裂拉伸强度(a)

D 638

MPa

25.98

20.69

24.43

断裂伸长率 (a)

D 638

%

3 - 5

3 - 5

3 - 5

弯曲模量

D 790

MPa

1075.6

1151.1

1201.1

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

15.588

18.810

16.084

变形温度
0.455 MPa 负载下

D 648

ºC

88

96

97

成型收缩率

50x70x3 mmt

%

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

0.3 – 0.6

易燃

UL 94


HB

HB

HB

洛氏硬度

HRR

72

60

49

e. 复合PP炭黑导电塑料

这是一种与导电炭黑颗粒混合的PP工程塑料产品。 此类工程塑料复合材料具有以下特点:

  • PP-H 具有改进的导电性。
  • 电阻率≤106Ω,
  • 表面电阻率≤106Ω。
  • 与标准 PP 相比稳定性更高 

PP炭黑导电胶技术参数表:

特征 方法
单位

PP 20C

熔体流动速率 (230°C/2.16kg)

D 1238

g/10 min

20

密度

D 792

g/cm³

0.98

断裂拉伸强度 (a)

D 638

MPa

18

断裂伸长率 (a)

D 638

%

5-7

弯曲模量

D 790

MPa

1417

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

11

变形温度
0.455 MPa 负载下 (b)

D 648

ºC

101

体积电阻率
表面电阻率

IEC 60093

Ω•cm

 Ω

104 - 106

易燃

UL 94


HB

洛氏硬度

HRR

72.2

f. 复合防火PP塑料

防火复合产品:由PP基塑料与防火添加剂混合而成,防火等级按UL 94标准:V0、V1、V2。

在防火产品系列中,有两种类型:

  • 卤素防火系统:氯、溴
  • 卤素不易燃系统:Mg(OH)2、Al(OH)3、Sb2O3、磷。

您可以阅读有关塑料用无卤阻燃剂常见类型的更多信息。

阻燃PP工程塑料化合物用于电子、工业和需要阻燃的产品。

防火PP复合材料技术参数表

特征

方法
单位

PP FRV0

熔体流动速率(230°C/2.16kg)

D 1238

g/10 min

6

密度

D 792

g/cm³

1.24

断裂拉伸强度 (a)

D 638

MPa

23

弯曲模量

D 790

MPa

1586

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

43

易燃

UL 94


V0

2. 复合ABS工程塑料

ABS 化合物是丙烯腈丁二烯苯乙烯,具有高抗冲击性、热稳定性、尺寸稳定性和良好的耐刮擦性。

特征:

  • 高抗冲击性能
  • 良好的热稳定性和尺寸稳定性
  • 良好的耐刮擦性
  • 良好的电绝缘性能
  • 最高工作温度 +180 °F ,应用:高冲击零件、垫圈、滚筒、原型、电子工业。

a. 复合防火ABS塑料

防火复合产品:混合ABS塑料与防火添加剂,防火等级符合UL 94标准:V0、V1和V2。

在防火产品系列中,有两种类型:

  • 卤素防火系统:氯、溴
  • 卤素不易燃系统:Mg(OH)2、Al(OH)3、Sb2O3、磷。

防火ABS复合材料技术参数表:

特征 方法
单位

ECP ABS 1001V2

ECP ABS1001V0

熔体流动速率 (200°C/5 kg)

D 1238

g/10 min

5

25

密度

D 792

g/cm³

1.2

1.22

断裂拉伸强度 (a)

D 638

MPa

40

38

断裂伸长率 (a)

D 638

%

3 – 5%

3 – 5%

弯曲模量

D 790

MPa

2340

2000

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

210

130

变形温度
1.8 MPa 负载下(b)

D 648

ºC

81

75

易燃

UL 94


V2

V0

b. 复合 ABS 塑料和玻璃纤维

复合ABS GF是ABS塑料与玻璃纤维增强ABS基体塑料的复合产品,有助于提高硬度和HDT变形温度、维卡软化温度。

该复合产品主要应用在以下领域:

  • 电子设备、打印机和打印机墨盒。
  • 民用设备要求硬度高、成本低。
  • 汽车摩托车行业的一些细节...

ABS玻璃纤维复合材料技术参数表:

特征
 方法  单位

ABS 20 GF

ABS 30 GF

熔体流动速率(200℃/5kg)

D 1238

g/10 min

1.65

1.158

密度

D 792

g/cm³

1.63

1.204

断裂拉伸强度 (a)

D 638

MPa

40.81

33.81

断裂伸长率 (a)

D 638

%

2 - 3

2 - 3

弯曲模量

D 790

MPa

3376.2

4603.12

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

22.550

21.470

变形温度0.455 MPa 负载下 (b)  

D 648

ºC

97.4

98

易燃

UL 94


HB

HB

洛氏硬度

HRR

106

105

3. 复合工程塑料PC玻璃纤维

复合工程塑料PC玻璃纤维具有以下特点:

  • 增加表面硬度
  • 良好的抗冲击性
  • 良好的热性能

产品应用包括:

  • 电脑零组件、OA办公机器齿轮、家用电器零组件、相机零组件。
  • 低收缩率的工业部件,高耐用性和耐磨性的工业部件。

玻纤PC复合材料技术参数表:

特征 方法
单位

PC 20GF

PC 30GF

熔体流动速率(300℃/1.2kg)

D 1238

g/10 min

91.98

136.56

密度

D 792

g/cm³

1.070

1.157

断裂拉伸强度 (a)

D 638

MPa

23.78

46.16

断裂伸长率 (a)

D 638

%

3 - 5

3 - 5

弯曲模量

D 790

MPa

4442.8

6343.8

悬臂梁冲击强度 (b)

D 256

J/m

25.233

35.368

变形温度
1.8 MPa 负载下 (b)

D 648

ºC

124.2

124.7

易燃

UL 94


HB

HB

洛氏硬度

HRR

116

105

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