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Wire harness & cable assembly 塑膠概論

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To introduce about plastic knowledge in wire harness and cable assembly.

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Wire harness & cable assembly 塑膠概論

  1. 1. 新呈工業 陳副總 02-26472981#188 antoine@everbiz.com.tw 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  2. 2. 此一簡報修改塑膠中心課程塑膠概論以及網路上所 收集來的資料。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  3. 3. 塑膠特性 塑膠種類 塑膠物理特性 塑膠加工製造 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  4. 4. 質輕、價廉 可塑性高、成型容易 能夠重覆使用、再利用 潔淨、不易敗壞 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  5. 5. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  6. 6. 分子 ◦ 低分子: 分子量 1000以下 ◦ 準高分子: 分子量 1000-10,000 (寡聚合體) 高分子 ◦ 一般高分子: 分子量 10,000- 100,000 ◦ 超高分子: 分子量一百萬以上 其中又可分: 天然高分子: 纖維素、澱粉、蛋白 ◦ 半合成高分子: 硝酸纖維素、醋酸纖維素,以天然高分子 施予人工化學變化 ◦ 合成高分子: 合成纖維、塑膠、合成橡膠 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  7. 7. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  8. 8. •線性高分子 •分枝型高分子 •交連或網狀型高分子 線形-聚苯乙烯(PS) 分枝形-PE 交連型 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  9. 9. 有下列兩種方式 •一種單體聚合 :如 PE 、 PP 、 PS … •多種單體共聚合 :如 ABS新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  10. 10. 熱塑性塑膠、熱固性塑膠(塑膠的分類) ◦ 熱塑性塑膠﹕塑膠或高分子因溫度的改變而產生形變,分子結 構又多為直鏈型,它在常溫下是固態而加熱後會軟化或液化, 成型後冷卻又恢復原來固態。有一點點像是冰塊,它的形變行 為是可逆的。我們一般常見的塑膠日常用品,多半利用這樣的 特性而加以加工成型的,也由於這樣的性質,它可被重複回收 及使用。 ◦ 熱固性塑膠﹕熱固性塑膠則完全不同,加熱後軟化,只有短時 間的可被塑化,隨後分子即起交聯反應 (crosslinking),變成 三度空間的結構,使得熱固性塑膠一旦固化後即無法重行使用。 這樣的的特性就像雞蛋,加熱煮熟了之後,再也變不回可以孵 成小雞的蛋了。 泛用塑膠、工程塑膠… 功能性塑膠、機能塑膠… 複合材料、塑膠摻混… 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  11. 11. •混煉 ( compounding ) : 高分子+添加劑→ 分散性 混合 如 PVC +碳酸鈣→分散性混合 ( 需高剪切應力才可將添加劑分散均勻 ) •摻合 (blending) : A 高分子+ B 高分子→ 分配性 混合 如硬質 PVC( 不耐衝擊 ) + ABS →耐衝擊之塑膠 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  12. 12. 非結晶結晶 150℃150℃150℃150℃ 100℃100℃100℃100℃ 全光線透光率 物質 透光率 PS 92% PMMA 92% 玻璃 91% PC 91% PP 90% AS 88% HIPS 75% LDPE 57% HDPE 40% 300℃300℃300℃300℃ 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  13. 13. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  14. 14. 生物可分解塑 (biodegradable plastics): – 由細菌、黴菌、藻類等天然微生物作 用而降解之可分解塑膠。一般以可不 斷重複取得的天然資源,如微生物、 植物、動物,所製成的一種聚合物。 可堆肥化塑膠 (compostable plastic): – 在堆肥化期問經歷生物降解過程中成 與其他已知可堆肥化材料一致之速率 產生二氧化碳、水、無機化合物及生 質(biomass),且未遺留可目測、可區 別或有毒殘留物之塑膠。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  15. 15. 遵循「4R」法則, 亦即﹕ 「減少使用, Reduce」、 「再利用, Reuse」、 「回收, Recycle」 「再生, Recovery」。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  16. 16. 1.PET(寶特瓶) 2.HDPE(洗髮精瓶) 3.PVC(礦泉水瓶、清潔劑瓶) 4.LDPE(牛奶瓶) 5.PP(豆漿瓶) 6.PS(養樂多瓶、保麗龍餐具) 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  17. 17. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  18. 18. 塑膠瓶大部份仰賴人工分類 壓縮成塊便利運輸 破碎 清洗 烘乾 製成二次塑膠原料 各類塑膠再生品 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  19. 19. 樹 脂 簡寫 主 要 用 途 特 性 英 文 熱 固 性 塑 膠 酚樹脂 PF 電氣、機械零件、 塗料、接著劑 電氣絕緣性、耐熱性、 耐酸性強 Phenol resin 尿素樹脂 UF 溝蓋、鈕釦、塗料、 接著劑 著色自由、耐熱性強、廉價 Urea resin 三聚氰胺樹脂 MF 化粧板、食器、 紙纖維加工、塗料 著色自由、耐熱性強、 耐水性良、硬度大 Melamine resin 吠喃樹脂 耐腐蝕材料 耐藥品性強 Furan resin 醇酸樹脂 塗料 接著性、柔軟性、耐候性良 Alkyd resin 不飽和聚酯樹脂 UP 強化塑膠、封入注型品 可低壓成形、著色自由、 硬度大 Unsaturated polyester 環氧樹脂 EP 接著劑、塗料、 電器絕緣材料 接著住、電氣絕緣性、 耐藥品性良 Epoxy resin 矽樹脂 電器絕緣材料、潤滑油、 離型劑、塗料 電氣絕緣性、耐熱性、 撥水性良 Silicone resin 聚氨酯樹脂 PU 緩衝材、斷熱料、塗料、 人工皮革 富彈性、強軔、耐摩耗性、 耐油性良 Polyurethane resin 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  20. 20. 熱 塑 性 塑 膠 聚氯乙烯 PVC 薄膜、電線被覆、地板、 管子、板 軟、硬製品可、耐藥品性良 Polyvinyl chloride resin 醋酸乙烯酯 VAc 塗料、接著劑、PVA的原料 無色透明、接著性大(軟化溫度低) Vinyl acetate resin 聚乙烯醇 PVA 纖維、糊料、乳化劑 可溶於溫水 Polyvinyl alcohol 丙烯睛-苯乙烯 共聚樹脂 AS 電器、文具、雜貨 透明、.強度大、耐熱性比PS佳、耐 油性良 Acrylonitrile styrene ABS ABS 電器、汽車零件、事務機 材 強軔、光澤良、耐藥品性、耐油性 良 Acrylonitrile Butadiene Styrene 壓克力 PMMA 招牌、防風玻璃、照明器 具、雜貨 無色透明、耐候性、光學的性質良 Methacrylic resin 聚乙烯 薄膜、瓶子、電器、絕緣 材料、雜貨 質輕柔軟、電氣絕緣性、耐藥品性 良 Polyethylene 聚丙烯 PE 薄膜、塑膠繩子(線)、 食器、櫃子 比PE透明、軟化點高 Polypropylene 氟樹脂 PP 電器絕緣材料、 耐檠品材料、軸承 耐藥品性、耐摩耗性良、 耐安定性良 Fluoro resin 尼龍 PA 齒輪軸承、 汽車及事務機器零件 強軔、耐溶劑性、耐摩耗性良、 耐疲勞性 Polyacetal resin 聚碳酸酯 POM 汽車及事務機器零件、 雜貨、薄膜 強軔、透氣、電氣特性、耐熱性良 Polycabonate resin 聚楓 PC 電器、雜貨 強軔、電氣特性、耐熱性、 耐藥品性良 Polysulfone 賽璐珞 雜貨 無色透明、著色自由、加工容易 Celluloid 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  21. 21. 物性 ABS PA6 PA66 POM PC 變性 PPE PBT GF PET PPS PAR PSF PES PEEK PEI PAI 輕量性 ● ○ ○ △ ○ ● △ △ △ ○ ○ △ △ △ △ 成形性 ● ○ △ ○ △ ○ ○ △ △ △ △ △ ╳ ╳ ╳ 成形收縮率 ● ○ ○ ○ ● ● ● ○ ○ ○ ● ● ○ ● ● 吸水性 △ ╳ ╳ ○ ● ● ● ● ○ ○ ○ ○ ● △ △ 耐煮沸水性 ╳ △ △ ○ ○ ○ ╳ ╳ ○ ╳ ● ● ● ○ △ 低溫物性 ○ ○ ○ ○ ● △ ○ ○ △ ○ ● ● ● ● ● 強韌性 ○ ● ○ ○ ● ○ ○ △ △ ● ● △ ○ ○ ● 耐潛變性 △ △ △ ● ● ○ ○ ○ ● ● ● ● ● ● ● 耐溶劑性 △ ● ● ● ╳ △ ● ● ● ○ ○ ● ● ● ● 耐候性 ╳ △ △ ╳ ○ ○ ○ ● ● ● ○ ○ ● ● ● 難燃性 ○ ○ ○ ╳ ● ○ ○ ○ ● ○ ● ● ● ● ● 電氣特性 ○ △ △ ○ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 耐磨耗性 △ ○ ○ ○ △ △ ○ ○ ● ● ○ ● ● ● ● 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  22. 22. 降伏強度 性質強,可抵抗較大的拉力而不至於生生永久變形。 性質弱,受拉力易生永久變形。 壓縮強度 性質堅硬,可抵抗較大的壓力而不至於產生破裂。 性質軟,亦受壓力而產生破裂。 衝擊強度 韌性大,不易被撞斷。 質地硬脆,易被撞斷。 硬度 表面性質堅硬,可抵抗較大的壓力而不至於產生凹陷。 表面性質軟,亦受壓力而產生凹陷。 彎曲強度 不易彎曲變形。 受力易生彎曲。 比熱 升溫慢且需要較多的能量。 升溫快且需要能量較少。 比容 質地較鬆 ( 密度低 ) 。 質地較緻密 ( 密度高 ) 熱傳導係數 傳熱快,熱阻小。 傳熱慢,熱阻大。 熱膨脹係數 熱膨脹時尺寸變化大。 熱膨脹時尺寸變化小。 玻璃轉移點 抗寒性差。 抗寒性優。 相轉移點 熔化溫度高。 溫度低即會熔化。 熱變形溫度 耐熱性佳,高溫仍可維持其機械強度。 耐熱性差。 耐燃性 不易燃燒。 易燃燒。 介電常數 絕緣性佳。 絕緣性差。 絕緣破壞強度 抵抗高壓電能力強。 抵抗高電壓能力差。 吸濕性 易吸收水份。 不吸收水份。 MI 值 流動性佳。 流動性差。 流動長 流動性佳。 流動性差。 黏度 流動性差。 流動性佳。 成形收縮率 相轉移時尺寸變化大。 相轉移時變化較穩定。 低高 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  23. 23. 塑膠的比重 ◦ 比重是指物質密度與水密度的比值,所謂密度是指單位 體積的重量。此重的測定可依 ASTM D792 水中置換法 測得。 使用這個公式時必須謹慎,由於使用的是阿基米 德老前輩的澡盆排水法,因此在發泡或含有氣泡 (浮在水上), 複材或填充補強材, 會吸水或溶於 水 等情況就不那麼靈光了! 此外,如果想要從一堆塑膠粒來計算塑膠的比重 ,這一招也不太靈!除非你可以很正確地計算每 一粒塑膠的體積,要不然算出來的是所謂的「假 比重」(Bulk density)。因為,如果我們拿一個盒 子裝了一堆的膠粒,體積卻用盒子的體積(長乘 寬乘高)來計算,結果我們把粒子間的空間也一 併算進去了。就算我們記得要把盒子的重量扣除 ,算出來的當然不是塑膠粒真正的比重! 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  24. 24. PPO 聚苯撐氧 1.06 1.3 PC 聚碳酸酯 1.20 1.3 PB 聚丁烯 0.915 1.4 LDPE 低密度聚乙烯 0.92 HDPE 高密度聚乙烯 0.96 PP 聚丙烯(單聚物) 0.905 1.3 PVCs 聚氯乙烯(軟質) 1.20 1.6 PVCr 聚氯乙烯(硬質) 1.39 1.8 POM 聚縮醛 (塑膠鋼) 1.41 1.6 PU 聚尿酯樹脂 1.17 PS 聚苯乙烯(一般級) 1.05 HIPS 聚苯乙烯(耐衝擊級) 1.05 AS 苯乙烯-丙烯睛共聚物 1.08 1.4 ABS 苯乙烯-丙烯睛-丁二烯 1.06 PMMA 壓克力樹脂 1.18 CA 醋酸纖維素 1.30 PA-66 尼龍66聚醯胺樹脂 1.14 1.4 PA-6 尼龍 6聚醯胺樹脂 1.14 1.4 PBT 熱塑性聚酯 1.41 1.5 PET 聚酯樹脂 1.35 1.5 材料名稱 說 明 原材比重 玻纖強化材 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  25. 25. 吸水率是測定塑膠吸水分的程度,測法是先將樣品 烘乾後稱重,浸入水中 24 或 48 小時後,取出再 稱重,計算重量增加的百分比,即為吸水率。一般 吸水性太大之塑膠材料,易影響機械強度與尺寸穩 定性,如 Nylon 或 PET 即是典型之例子。新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  26. 26. 拉伸特性 - 降伏強度 :材料抵抗拉伸的能力。 衝擊特性 - 衝擊強度 :材料抵抗撞擊的能力。 壓縮特性 - 壓縮強度 :材料抵抗壓縮的能力。 硬度特性 - 硬度 :在應力集中下,材料抵抗變形 的能力。 彎曲特性 - 彎曲強度 :材料抵抗彎曲的能力。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  27. 27. 抗張強度(又稱抗拉強度)(Tensile strength; Elongation) 係指將塑膠材料拉伸到某一程度(如降伏點或斷裂點) 所需力的大小,通常以每單位面積多少力來表示, 而其拉伸的長度百分比即為伸長率。此項測定可依 ASTM D638 之方法測試之。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  28. 28. 塑膠材料可廣泛地區分為軟、脆、硬、韌四大性質, 而拉伸的 應力-應變圖提供了一基本區分的方式, 在應力一應變曲線下所含蓋的面積,就代表著塑膠 材料本身的韌性,下圖說明了幾種塑膠材料典型的 應力-應變曲線。 應力-應變曲線 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  29. 29. 塑材拉伸應力/應變曲線圖 以拉伸應力-應變曲線圖分類塑膠 類別 拉伸彈性模數 拉伸強度 拉伸應變 特色 所屬塑膠例 A 大 大 小 於降伏點前斷裂 PS ,壓克力 B 小 小 中 -- 軟膠凝體 (gel) C 大 大 中 於降伏點附近斷裂 硬質 PVC 、玻纖強化之 PC 、 FRP D 小 中 中→大 降伏點曲線平坦 軟質 PVC 、 LDPE 、 PP 、 ABS 、 HDPE E 大 大 大 降伏強度大 HIPS 、 Nylon 、 PC 、 POM 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  30. 30. 彎曲強度又稱折曲強度,主要為測試塑膠抗彎曲的 能力,可依照 ASTM D790的方法測得,而常以每 單位面積多少力來表示,如 kg/cm2 。其測法如 下圖所示,將一 ASTM 標準試片,兩端支撐起來, 中間逐漸增加外力,可測得其最大承受之彎曲強度。 彎曲彈性率 ◦ 將塑膠試片彎曲時(測法如彎曲強度),在其彈性範圍內, 單位變形量所產生之彎曲應力稱為試片之彎曲彈性率, 一般彈住率越大,表示讓塑膠材料之剛性越好。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  31. 31. 衝擊強度是指塑膠受 外力衝擊時,所能承 受的最大能量。 ASTM D256 中的 Izod 及 Charrpy 衝擊強度測 試法為常見之測試方法, 其中又以 Izod 最為普遍, 遍,其試測方法如圖所 示: 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  32. 32. 一般塑膠的硬度最常用 ROCKWELL (洛式硬度)及 SHORE (蕭式硬度)兩種測試法來表示。 SHORE A 常用來測定較軟之塑膠, 如 TPE 等彈性體或橡膠等, SHORE D 則用來測定較硬之塑膠, 如一般之泛用塑膠及部份工程塑膠, 而多數之高性能工程塑膠或較硬之工程塑膠,則需用 ROCKWELL 來測定之。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  33. 33. 比熱:材料受熱升溫快慢的性質。 比容:材料體積大小的性質。 熱傳導係數:材料傳熱快慢的性質 BTU/(h F m) 。 熱膨脹係數:材料熱脹冷縮的性質。 轉移點: ◦ 玻璃轉移點:材料耐寒性質。 ◦ 相轉移點:材料熔化的溫度。 熱變形溫度or Vicat 軟化點:材料耐熱的性質。 耐燃性:材料抵抗燃燒的性質。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  34. 34. 最常用的之熱變形溫度測定法 為 ASTM D648 試驗法,其測 定方式是使試片在一定壓力及 一定加溫速度下,彎曲到一定 程度時的溫度。 熱變形溫度顯示塑膠材料在高 溫且受壓力下,能否保持不變 的外形。若考慮安全係數,短 期使用之最高溫度應保持低於 熱變形溫度10℃左右,以確保 不致因溫度致使材料變形。熱 變形溫度之測試裝置如圖所 示﹕ 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  35. 35. 維氏軟化溫度試驗 (Vicat Temperature, VST, 維卡溫度) 熱塑性塑膠材料在壓縮下其維氏(衛 氏)軟化溫度之兩種測定法: ◦ A 法: 利用 1kgf 之荷重。 ◦ B 法: 利用 5kgf 之荷重。 衛氏軟化溫度 (VST) 即為測定試 樣受某一荷重時為標準針頭 (Indenter) 穿入其表面 1 mm 深 時的溫度。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  36. 36. 長期耐熱溫度是指塑膠材料在長時間使用之耐熱性, 依UL之規定,塑膠材料之長期使用溫度是指塑膠材 料曝露在高溫下,須達數萬小時,物性減半之溫度。 如 UL 746 規定之長期耐熱溫度之曝曬時間為 105 小時,約相當於 11年 之久。五大泛用工程塑膠之 UL 長期耐熱溫度比較如下表所示。 種類 HDT with 30wt% GF (@18.6kg.cm2) UL長期耐熱溫度 ℃ pure resin UL長期耐熱溫度 ℃ with 30wt% GF PBT 210 120 140 Nylon 6 200 105 115 POM 163 80 100 PC 145 110 130 MPPO 140 100 110 •五大泛用工程塑膠純樹脂與填加30%玻纖之熱變形溫度及UL長期耐熱溫度比較。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  37. 37. 塑膠製品之耐燃性日益受到重視,尤其是最近很多塑膠材料被大量地應用 在建材、傢俱、交通器具及家電等方面,而這方面之應用均需具備一定之 耐燃要求。耐燃性試驗規格甚多,其中UL規格較受廣泛使用。 依塑膠燃燒程度的難易,可定義出一些耐燃性的常用語: 不燃性 :不繼續燃燒者。 難燃性 :燃燒速度慢,但繼續燒一段時間。 自熄性 :接觸火焰時燃燒,但除去火焰則消火。 遲燃性 :無自消火性,燃燒速度慢。 測試標準說明 94-V0 94-V1 94-V2 每片試片的自燃時間 t 1 或 t 2 ≦10 sec. ≦30 sec. ≦30 sec. 5個試片的自燃時間 ( t 1 加 t 2 ) 總和 ≦50 sec. ≦250 sec. ≦2500 sec. 每個試片的第2次自燃時間 ( t 1 ) 加火星維持時間( t 2 ) ≦30 sec. ≦60 sec. ≦60 sec. 試片是否被完全燃燒掉 No No No 滴垂或灰燼是否引燃棉花 No No Yes 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  38. 38. 電氣性質 ◦ 介電常數:材料導電難易的性質。 ◦ 絕緣破壞強度:材料抵抗導電的性質。 化學性質 ◦ 耐藥品性:材料抵抗酸鹼的性質。 ◦ 耐化學藥品性的測定方法,為將塑膠材料在一定溫度下浸漬於溶劑 中一段時間後,測定其重量、體積、抗張強度與伸長率等的變化, 變異小的即表示具有優良的抗溶劑性。 ◦ 吸濕性:材料吸水難易的性質。 耐候性質 ◦ 材料抵抗環境條件的影響,如溫度、濕度、紫外線、臭氧等。 ◦ 耐候性是指塑膠材料對戶外環境下,受光、熱、空氣、風雨的影響, 而引起變質、劣化的抵抗性,包括在紫外光、氧、臭氧影響下的安 全性等。耐候性試驗可分為戶外曝露法及人工促進法,前者可參考 ASTM D1435, 後者可參考 ASTM D1499。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  39. 39. 透明度 透明度是指塑膠在可視光域的光透率, 塑膠依光透過程度,可分為透明性、半 透明性及不透明性。 ASTM D1746方法 可用來測定塑膠薄片的透光率。主要的 透明性塑膠均為非結晶性塑膠,例如 PS、 PMMA、PVC(軟質)、PC 及 PAR等,.而 結晶性塑膠如 PP,若要增加其透明性,, 則需降低其結晶性,即加工時,需急速 冷卻固化,以提高其製品透明性。 光澤度 光澤度乃是物-質近似一可完全反射光的 完美鏡面程度,光澤度好,就表示物質 具有光亮的外表,這是塑膠製品外觀品 質的重要性質之一。要增加塑膠製品之 光澤度(包括模具表面要有一定程度以上 之磨光,要有適當之模溫及滑劑之配合 使用等)。 材料 全光線 透光率% (高) 全光線 透光率% (低) 醋酸、丁酸纖維素 95 75 PMMA >92 - 丙酸纖維素 92 80 硝酸纖維素 92 89 一般級PS 92 87 玻璃 91 - PC 91 82 耐熱級 PS 90 88 PP 90 55 乙基纖維素 88 - AS 88 76 高衝擊級PS(HIPS) 75 0 低密度PE(LDPE) 57 35 高密度PE(HDPE) 40 0 ABS 33 - 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  40. 40. 電磁波干擾 (Electro Magnetic Interference, EMI) 遮蔽性 由於電子、電腦、電機及通訊業的蓬勃發展,在我們日常生活的環境中 充滿來自各類電子或電機產品所產生之電磁波,對某些精密電子或通訊 設備而言,相當容易受干擾。絕緣性良好之塑膠材料可為電磁波所穿透, 並不具備電磁波遮蔽能力。因此,要求符合 EMI 遮蔽效果之電子、電腦、 電機或通訊設備,其使用之塑膠材料就必需具有 EMI 遮蔽效果,也就是 必需具備導電性。 使塑膠材料具備導電性之方法有下列幾種: ◦ 導電性表面處理:如塗裝導電材料,電鍍及真空蒸著等方法。 ◦ 導電性材料摻合:如加入金屬粉末、碳黑、金屬纖維等導電 ◦ 導電性高分子合成:如 Polypyrole 等 導電性塑膠材料依其表面電阻係數高低可分為三種不同的應用: ◦ EMI 遮蔽應用: 表面電阻係數小於102 Ω/ sq ◦ 靜電消散應用: 表面電阻係數在102-106 Ω/ sq ◦ 抗靜電應用: 表面電阻係數在109-1013 Ω/ sq 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  41. 41. 塑膠加工 (Plastics Processing) 將塑膠製成有實用價值的半製品或製品的工藝過程。 通常包括塑膠的一次加工和二次加工。早期的塑膠 加工多採用橡膠﹑金屬及木材加工中所使用的方法 和設備。 ◦ 塑膠一次加工 熱壓成型/傳塑/射出成型/押出成型/中空成型/壓延 ◦ 塑膠二次加工 真空熱成型/複合材/黏接/焊接/熱合 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  42. 42. 純塑膠材料 +30wt% GF 非結晶性 ABS 6.0 1.0 AS 5.0 0.5 PC 6.0 0.5 PC 7.0 1.0 PSF 6.0 2.0 結晶性 POM 25.0 5.0 Nylon 6 15.0 3.5 Nylon 66 15.0 .0 PBT 20.0 4.0 PP 20.0 4.0 成形性質 ◦ 流動性:MI 值、流動長 、 黏度 。 尺寸性質 ◦ 成形收縮率:材料由熔融態凝 固時的尺寸變化程度。 ◦ 收縮率是指塑膠製品冷卻 固化經 脫模成形後,其尺寸與原模具尺寸 間之誤差百分比,可依 ASTM D955 方法測得。在塑膠模具設計 時,收縮率必須先予考慮,以免造 成成品尺寸的誤差,導致成品不良。 ◦ 塑膠材料因結構的關孫,結晶性塑 膠與非結晶性塑膠之收縮率相差極 為顯著,一般結晶性塑膠之收縮率 比非晶性塑膠大數倍。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  43. 43. 熔融指數簡稱 MI,是一種表示塑 膠材料加工時流動性的數值。其 測試方法是使塑膠粒在一定時間 (10分鐘)內,一定溫度及壓力(各 種材料標準不同)下,被融化之塑 膠流體,通過一直徑 2.1mm 圓管, 所流出之克數。其值越大,表示 此塑膠材料之加工流動性越佳, 反之,則越差,最常使用之測試 標準為 ASTM D1238。 射出加工一般都傾向使用MI 值較 高 ( > 7) 的等級﹔而吹瓶、押出 加工則會使用較低MI 的等級 ( < 2, 甚至低於 1 ) 以利冷卻定型。 熔融指數試驗是量測熱塑性塑膠材料,在設定的溫度及壓力下,經過一特定長度及直 徑孔隙的押出速率。 熔融指數可用來幫助區分不同等級的高分子材料 ; 分子量較大的 材料其流動性較低分子量材料差。測試所得的數據和材料加工特性沒有絕對的相互關 係 ; 這是因為塑膠材料很少在製造過程中,不加入會影響其加工特性的添加劑,如安 定劑、滑劑等,且這些添加劑的影響不是那麼容易地在測試過程被觀察到。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  44. 44. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  45. 45. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  46. 46. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  47. 47. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  48. 48. 原料性質 Intrinsic Properties 補強材的徑長比 Aspect Ratio of Reinforcements 分散相 Domain and Phase 相容性 Compatibility 摻混之分散與分配 Distributive and Dispersive 極性及結晶性 Polar and Crystallinity 交聯隅合 Coupling, Cross Linking and Networking 接技 Grafting 表面處理 Surface Treatment 穿插網絡 Interpenetration Networking (IPN) 奈米複材 Nano-Composites … 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  49. 49. 強韌 Ductile 拉伸強度 Tensile Strength 磨擦係數 Coefficient of Friction 抗環境應力斷裂性質 Environmental Stress Crack Resistance 抗拉性質 Extraction Resistance 抗疲疺性質 Fatigue Resistant 缺口敏感度 Notch Sensitivity 分子量分佈 Molecular- Weight Distribution 熱安定性質 Heat Stabilized 耐衝擊性質 High Impact/Toughness 彎曲強度 Flexibility 硬度Hardness 分子量 Molecular Weight 低溫耐衝擊性質 Low Temperature Impact 低溫性質 Low Temperature Properties 硬挺度 Stiffness/Rigidity 纖維抽出強度 Pull out Strength 撕裂強度Tear Strength 抗爆強度 Burst Strength 抗裁切性質 Cut Through Resistance 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  50. 50. 影響產品功能應用主要因子 高溫性質 High Temperature Properties 隔音性質 Acoustical Barrier Properties 黏著性質 Adhesion Properties 自潤性質 Self Lubricating 熱穩定度 Thermal Stability 低煙性質 Low Smoke 抗靜電性質 Antistatic 氣體穿透率 Vapor Transmission 熱封合性質 Heat Sealable 生物相容性質 Biocompatible 抗粘滯性質 Anti Block 生物可分解性質 Biodegradable 自熄性質 Self Extinguishing 毒性 Toxic 阻絕性質 Barrier Properties 抗滑動性質 Anti Slip 滑動性質 Slip 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  51. 51. 移淅 Blooming 低霧面性質 Low Fogging 光亮性質 Gloss 雷射標示性質 Laser Markable 透明性質 Transparent 光學性質 Optical Properties 幅射白化性質 Radiopaque 半透明性質 Translucent 偏光性質 Birefringence 清澈度 Cleanliness 色彩穩定度 Color Stability 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  52. 52. 融溶強度 Melt Strength 快速硬化 Fast Cure Internal Mold Release 室溫硬化 Room Temperature Cure 短成型時間 Fast Cycling/Fast Processing 印刷性質 Paintable 低膠結性質 Low Gel 低溫加工性 Low Temperature Processibility 紫外線硬化性質 UV Curable 澎潤性質 Swell 工具機工性質 Machinability 揮發性質 Volatility 結晶處理 Nucleated 黏度性質 Viscosity 可塑/可加工性質 Moldability/Processibilty 翹曲性質 Warpage 脫模性質 Mold Release 收縮性質 Shrinkage Platable 尺寸穩定度 Dimensional Stability 交聯性質 Crosslinkable 結晶度 Crystallinity 分散度 Dispersibility Good Drawdown 流動性質 High Flow 可發泡性質 Foamable 低移析性質 Low Migration Low Neck-In 銲接性質 Weldable 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  53. 53. 目 的 添 加 劑 (1)改良加工性 滑劑、熱安定劑、可塑劑、加工助劑 (2)耐候、耐久性改良 光安定劑、紫外線吸收劑、氧化防止劑、防黴劑 (3)耐燃耐熱性提升 耐燃劑、不燃劑、減煙劑、架橋劑、填充材 (4)物性、強度提升 填充材、強化材、架橋劑、補強材 (5)表面性提升 滑劑、防霧劑 (6)靜電防止性提升 靜電防止劑、靜電防止可塑劑、導電材 (7)輕量化 發泡劑、輕量填充材 (8)調色 著色劑 (9)熱安定性 熱安定劑 (10)經濟性 填充材 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  54. 54. 安定劑:避免塑膠因受光、熱、空氣、溼氣而發生 變色或劣化。 可塑劑:增加塑膠的柔軟性 ( 降低玻璃轉移點 ) 。 潤滑劑:增加流動性,易於成形且不黏膜。 難燃:增加塑膠抵抗燃燒的能力。 著色劑:改變塑膠顏色。 填充劑:降低成本 ( 如加碳酸鈣 ) 增加物性 ( 如加 玻纖增加機械強度 ) 。 靜電防止劑:避免靜電集中於表面。 發泡劑:產生內部氣泡,降低重量。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  55. 55. 添 加 劑 塑 膠 氧 化 防 止 劑 靜 電 防 止 劑 發 泡 劑 架 橋 劑 PU 用 觸 媒 耐 燃 劑 熱 安 定 性 耐 衝 擊 改 質 劑 光 安 定 劑 滑 劑 加 工 助 劑 熱固性樹脂 酚醛樹脂 ○ ○ ○ 不飽和聚酯樹脂 ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ 環氧樹脂 ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ PU樹脂 ◎ ○ ◎ ○ ○ ○ ◎ ○ 熱可塑性樹脂 PE ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ PS ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ PP ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ PVC ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ ABS ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ PMMA ◎ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ PA ◎ ○ ○ ○ ◎ ○ 熱可塑性聚酯樹脂 ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  56. 56. 對塑料添加劑的主要要求是﹕高效率在塑料加工和應用 中能有效地發揮其應有的功能。 添加劑的選用應依據配混料的綜合性能要求。 ◦ 相容性﹕能與合成樹脂較好地相容。 ◦ 持久性﹕ 在塑料加工和應用過程中不揮發﹑不滲出﹑不遷移﹑不溶出。 ◦ 化學穩定性﹕ 在塑料加工和應用過程中不分解﹐不與合成樹脂及其他組分發 生化學反應。 ◦ 無毒﹕對人體無任何毒性作用。價格低廉。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  57. 57. 添加劑的添加方式取決於﹕ 合成樹脂的物理形態和熔融特徵﹔ 添加劑的物理形態和濃度﹔ 添加劑在配混料中的分散度和溶解度﹔ 配混料的最終物理狀態。 添加時多採用高速混合﹑密煉和擠出等工藝。 添加劑添加後的效果﹐除取決於其作用機理外﹐還 取決於正確的添加順序。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  58. 58. 噴霧離型劑 Air Release Agents 抗粘劑 Antiblocking Agents 抗粘濃縮體 Antiblocking Concentrates 抗霧劑 Antifogging Agents 抗氧化劑 Antioxidants 抗氧化濃縮體 Antioxidant Concentrates 抗靜電劑 Antistats 抗靜電濃縮體 Antistat Concentrates 抗菌劑 Biocides 發泡劑 BLOWING AGENTS 催化劑及硬化劑 CATALYSTS AND CURING AGENTS 色母 COLORANTS 相容助劑 Compatibilizers 導電添加劑 Conductive Additives Cooling-Water Treatment Chemicals 交聯劑 CROSSLINKING AGENTS 裂解促進劑 Degradation Promoters 乾燥添加劑 Desiccant Additives 填充劑 FILLERS 阻燃劑 FLAME RETARDANTS 香味添加劑 Fragrance Additives 抗熱變形改質劑 Heat- Distortion Modifiers 耐衝擊改質劑 Impact Modifiers 尺寸安定添加劑 Low-Profile Additives for SMC/BMC 滑劑 Lubricants 潤滑濃縮體 Lubricant Concentrates 成核劑 Nucleating/Clarifying Agents 臭味中和劑 Odor Neutralizers 可塑劑 Plasticizers 加工助劑 PROCESSING AIDS 淨化劑 Purging Agents 補強材 REINFORCEMENTS 離型劑 RELEASE AGENTS 樹脂清潔溶液 Resin Clean-up Solutions 助滑劑 Slip Agents 助滑濃縮體 Slip Agent Concentrates 安定劑 STABILIZERS 樹脂剝離劑 Stripping Agents, Resin Removers 表面處理/分散助劑 Surface Treatment Chemicals, Dispersion Aids (for Fillers, Pigments, Reinforcements) 界面活性劑 Surfactants 增黏劑 Thickeners for SMC/BMC 觸變稀釋劑 Thixotropic Agents 黏度穩定劑Viscosity Depressants 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  59. 59. 填充劑與補強劑之 種類及對物性效果 Sphere 球體 Cube 立方體 Block 團塊 Plate 板狀 Flake 片狀 Fiber 纖維 1 ~1 1~4 4~30 80~200 20~… 添加量 板狀 粒狀 纖維狀 晶鬚 彎曲模數 面衝擊 抗拉強度 HDT 光澤性 變形 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  60. 60. 賦予機能 對應之填充劑 遲燃性 難燃性 耐磨耗性 導電性 磁性 遮音性 傳熱性 壓電性 碳酸鈣、滑石粉、亞硫酸鈣 氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、Dawsonite 石墨、硫化鉬、碳纖 碳黑、石墨、碳纖、鋁粉、鋁纖維、黃銅纖維 鐵酸鋇、鐵酸鍶 鐵粉、鉛粉、氧化鐵 鋁粉、鋁纖維、氧化鋇 鈦酸鈷酸鉛 補強效果 碳酸鈣 粒狀 滑石粉 板狀 雲母粉 板狀 玻纖、碳纖、石棉 纖維狀 彎曲模數 ☆ ☆ ☆ 彎曲強度 ☆ ☆ ☆ ☆ 抗拉模數 ☆ 熱變形溫度 (HDT) ☆ ☆ ☆ ☆ 尺寸安定性 ☆ ☆ ☆ ☆ 壓縮強度 ☆ ☆ 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  61. 61. 別 功 能 滑動/基材 間相容性 效 果 例 內部滑劑 加熱成形加工 時,降低高 分子鏈間之 磨擦 優 縮短熔融(膠化)時 間 降低溶融粘,增加 流動性 脂肪酸衍生物 十八醇 金屬皂 外部滑劑 加熱成形加工 時,降低高 分子鏈與加 工機械之金 屬的磨擦 劣 滯延膠化時間 對熔融粘度無影響 增加製品光澤 增加脫膜效果 PE衍生物腊 PE腊 石腊 <註> 一般滑劑只僅俱內滑或外滑是不存在的,通常只是內滑/外滑之作用強度差異而已。 滑劑可視為物理性熱安定劑,而俗稱「熱安定劑」則為學安定劑 。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  62. 62. 內部滑劑:減少內摩擦,改善熔融流動,相溶性低, 與樹脂有若干親和力。 對金屬表面則無附著力。室 溫下呈固態或液態。但操作時必呈液態。與樹脂間 無化學作用。 外部滑劑:減少外摩擦,相溶性極低。對樹脂具微 少或無親和力,對金屬表面有附著力。室溫下為固 態,但操作時必呈液態。與樹脂間無化學作用。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  63. 63. 種類 混練工程 賦形工程 溶融粘度 下降 樹脂與金屬 之間滑性 溶融粘度 下降 樹脂與金屬 之間滑性 樹脂與金屬之離 型性 金屬皂 ─ ─ ─ ─ ○ 高級醇 ○ ─ ○ ─ ─ 高級脂肪酸 ○ ○ 單甘油脂 ○ - ○ - Ester wax - - ◎ ◎ PE臘 - ○ - ○ ○ 氧化PE臘 - ○ - ○ ○ 1) 滑劑與離型劑因型態不同差異性很大,此為代表性的效果 2) ◎ :非常有效果 ○ :有效果 : 稍有效果 -:沒有效果 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  64. 64. 加工中 ◦ 必須具有持續的潤滑性 ◦ 分散性必須良好 ◦ 對塑膠之熱、光安定性、不可有不良影響 ◦ 不影響塑膠之膠化性 ◦ 不易吐出 成形中 ◦ 不能影響產品之色調和透明性 ◦ 成品不能有白化、吐出、粘著等現象 ◦ 不可影響產品之物理性,耐衝擊性和軟化點 ◦ 不可影響產品電氣絕緣性 ◦ 無毒 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  65. 65. 塑膠本身具可燃性或緩燃性,但在整個社會要求耐 燃的背景下,而培育了塑膠製品耐燃化技術。為了 達成塑膠耐燃化可使用耐燃性可塑劑,耐燃劑,發 煙抑制劑。當塑膠製品使用在須要耐熱要求的狀況 下,會使用架橋劑以改質高分子使克服因熱造成高 分子崩壞或分解。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  66. 66. 元素別 FR 耐燃原理 阻燃機構 鹵素系 FR捕捉塑材燃燒分解之高能自由基,中止其裂解反應 氣相阻燃反應 磷系 FR形成聚磷酸,加速塑材脫水碳化,並形成耐高溫縮合磷酸 脂皮膜包覆,以阻熱阻氧,中止續燃 固相阻燃反應 氮系 FR釋放N2滅火,並形成三次元不燃及網狀氮化物阻絕續燃 固相阻燃反應 金屬氫氧化物 FR分解釋水滅火,且分解時吸收熱量,以中止續燃 固相阻燃反應 〈註〉亦可併用各種FR,結含固 /氣相之阻燃,以發揮相乘效果 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  67. 67. 表 面 處 理 內 部 添 加 界面活性劑 導電性塗料 電鍍 導電性箔 界面活性劑 高分子型靜電防止劑 導電碳黑 電導filler 表 面 導 電 化 塑 膠 自 身 導 電 化 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  68. 68. 永久抗靜電型ABS/PS合膠 一般抗靜電型ABS/PS 抗 靜 電 材 料 ‧ 親水性PEO改質共聚合體 ‧ 低分子脂肪或氨(~NH2,NH4 +) ‧ 導電碳黑 ‧ 金屬粉或金屬氧化物 (Fe,AIA,AG,ZnO2) ‧ 導電纖維(Stainless steel,Cu,NCG) 物 性 差 異 ‧ 即效性 ‧ long term之抗靜電效果 ‧ 親水性樹脂不會Migration(表面 特性佳) ‧ 溫度依數性低,穩定 ‧ 可著色 ‧ 不需高%RH ‧ Flexual Modulus較低,但 Impact Strength較佳) ‧ 可透明化 ‧ 遲效性 ‧ short term之抗靜電效果 (擦拭,水洗→→→→消耗抗靜電劑) ‧ 抗靜電劑會Migration(表面特性 佳) ‧ 溫度依數性高,不穩定 ‧ 可著色(導電碳黑除外) ‧ >15%RH才有抗靜電效果 ‧ Reference ‧ 可透明化 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  69. 69. 著色目的和期待效果 用 途 事 例 1.提高商品價值 裝飾效果 廚房用品、衛浴用品、化妝品容器、園藝用品、文具、各種容器、食品容器 包裝、玩具、家電製品事務機器、汽車、鐵道、航空、船舶內外裝飾、運動 用品、人工草皮、照相機、鐘錶、漁網、建築建材 2.識別 顏色區分表示效果 電線披覆、塑膠管、膠帶、各種包裝材料、文具、辦公室用品、連接器、容 器、信號機鏡片、後車燈 3.保護內容物 防止變質劣化效果(防紫外線) 食品、醫藥品容器、燈油罐、清潔劑容器 4.隱蔽內容物 各種包裝膜、容器、銅板披覆 5.提高塑膠耐候性 看板、車輛外裝品、容器、屋外桶、窗框 6.改善光學性質擴散效果 照明器具的燈罩、(乳白板) 7.導電性付與帶電防止性 (CARBON BLACK) IC靜電防止、包裝材、容器、電波吸收體 地板材 8.熱吸收(BLACK) 熱反射(WHITE) 太陽溫水器(熱吸收:溫度上昇)、屋外用各種箱子(熱反射:內部溫度的抑止) 9.促進植物生長其他 光線選擇農業用膠膜(紫色:韭菜、芥菜的促進生育)多層綠色膠膜(地溫上昇、 抑止雜草) 銀色膜(防止芽蟲)黃色膜(消除500MU以下光線、防蟲) 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  70. 70. 色 相 顏 料 耐 熱 性 耐 候 性 耐 色 移 行 性 著 色 力 其他之性質 綠 Phthalo Cyanine Green ○ ○ ○ ○ 鮮明、耐鹹性佳 Chromium Oxide Green ○ ○ ○ ╳ 耐酸鹹性、還元劣 藍 Phthalo Cyanine Blue ○ ○ ○ ○ 鮮明、耐鹹性佳 Indanthrene Blue ○ ○ ○ ○ 鮮明、耐鹹性佳、還元劣 群青 ○ △ ○ ╳ 隱蔽力、耐酸性劣 Cobalt Blue ○ ○ ○ ╳ 耐酸鹹性佳 紫 Dioxazine Violet ○ ○ △ ○ 白 鈦白 ○ ○ ○ ╳ 隱蔽力、耐鹹性佳 黑 鐵黑 ○ ○ ○ ╳ 濃酸、鮮明劣 Carbon black ○ ○ ○ ○ 隱蔽力、耐鹹性佳 棕 氧化鐵 ○ ○ ○ ╳ 濃酸劣 註:○優 △良 ਍劣 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  71. 71. 塑膠 顏料b AB S 樹 脂 丙 烯 酸 樹 脂 尼 龍 樹 脂 LD PE 樹 脂 H DP E 樹 脂 PP 樹 脂 PS 樹 脂 軟 質 PV C 樹 脂 硬 質 PV C 樹 質 尿 素 三 聚 氰 胺 樹 脂 環 氧 樹 脂 PU 樹 脂 不 飽 和 聚 酯 樹 脂 Quinacridone △ △ X ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ ○ ○ Carmine 6B X X X ○ X X X ○ △ △ △ X △ Perylene Red △ ○ △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Cadmium Red ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Molybdate Orange ○ ○ △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Disazo Yellow(Y-83) X X X ○ △ △ X ○ ○ △ △ △ ○ Isoindolinone Yellow X X △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ △ ○ Benzimidazolone Yellow △ X X ○ △ △ △ ○ ○ △ ○ ○ ○ Cadmium Yellow ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Chrome Yellow ○ ○ △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○:經常被使用 △:依用途須要檢討 X :不被使用 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  72. 72. 塑膠 顏料 AB S 樹 脂 丙 烯 酸 樹 脂 尼 龍 樹 脂 LD PE 樹 脂 H DP E 樹 脂 PP 樹 脂 PS 樹 脂 軟 質 PV C 樹 脂 硬 質 PV C 樹 質 尿 素 三 聚 氰 胺 樹 脂 環 氧 樹 脂 PU 樹 脂 不 飽 和 聚 酯 樹 脂 Titan Yellow ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Phthalo cyanine Green ○ ○ X ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ ○ Chromium Oxide Green ○ △ △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Phthalo Cyanine Blue ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Indanthrene Blue ○ △ X ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ ○ Dioxazine Violet X X X ○ △ △ X △ ○ △ △ △ ○ 鈦白 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 鐵黑 △ △ X ○ △ X X ○ △ ○ ○ ○ ○ Carbon Black ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 氧化鐵 ○ △ △ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ ○ ○ ○:經常被使用 △:依用途須要檢討 X :不被使用 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  73. 73. 塑膠著色劑之型態有粉末狀、顆粒狀、膏狀、細砂狀、 板狀等等。各有各的優缺點,這是考慮著色樹脂之形態 加工法及經性而加以分類(參考表二)以樹脂之型態來講, 如不飽和聚酯與PVC漿料之液狀樹脂或是膏狀樹脂以使 用膏狀著色劑較易分散。雖有例外,使一般粉末狀樹脂, 使用粉末或細砂狀著色劑;顆粒狀樹脂以使用顆粒狀著 色劑較多。以加工法來講,使用高速攪拌式混合機時對 粉末或顆粒狀樹脂與著色劑混合時,著色劑大都使用粉 末狀,顆粒狀、細砂狀者易均勻混合。而以加熱二滾筒 加工時,則使用顆粒狀、細砂狀、膏狀、板狀之著色劑 較多。選擇著色劑時除了分散性之外,也須重視使用的 難易度,亦即是低飛性與低污染性和容易計量與混合。 當然價格也是非常重要的。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  74. 74. 種類 特性 純顏料 DRY COLOR PASTE COLOR MASTER BATCH COLOR COMPOUND 佳龍產品名稱 DATREN PLASTRON SUPRA PLASTRON TONER POLYTON, DILAC PLASTRON BATCH PEONY, M/B COLOR COMPOUND 形態 粉末 粉末 糊漿狀 板狀、粒狀 粒狀 顏料含有量 100% 30~80% 20~70% 20~70% 著色濃度 載體 分散劑等 可塑劑.單體 樹脂 樹脂 分散性 X △~○ ○ ○ ◎ 飛散.污染性 X △ ◎ ◎ ◎ 計量性 X △~○ △ ◎ 不要 損耗性 因飛散引起損 耗 因飛散引起損耗 因附著引起損耗 幾乎沒有損耗 無損耗 汎用性 最大 相當有汎用性 沒有汎用性 幾乎沒有 完全沒有 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  75. 75. 種類 特性 純顏料 DRY COLOR PASTE COLOR MASTER BATCH COLOR COMPOUND 加工法 押出機 二滾筒 壓縮機 押出機 射出機 二滾筒 壓延機 押出機 押出機 壓延機 押出機 射出機 經濟性 庫存小 成本低 庫存小 成本低 庫存稍大 成本低 庫存相當大 成植稍高 庫存最大 成本最高 適用樹脂 酚樹脂 尿素樹脂 三聚氰胺樹脂 偏二氯乙烯樹脂 PE.PP.AS. ABS.軟硬質 PVC.PC.PS 軟質PVC 壓克力樹脂 不飽合聚醴 PU PE.PP.軟質 PVC.PS. ABS PE.PP.PS. AS.ABS. NY.壓克力樹 脂 用途 一般成形品 工業零件 一般成形品 工業零件 管子 塑膠繩 薄膜 薄片.合成皮 建材零件 工業零件 泡綿 電線 十板 薄膜 抽絲 吹氣製品 一般成形品 工業零件 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  76. 76. 一般常見的熱塑性塑膠,平均比重在0.9~1.5之間﹔然 而,在實際應用上,卻有很多的場合需要更輕巧或結構 更多變的發泡塑膠才能解決問題。 塑膠發泡即是利用添加適當發泡劑,將塑膠加工多孔性 之結構 (cellular-structure),致所得成品密度低於原 來塑膠者。 塑膠發泡目的 ◦ 利用發泡劑使塑膠發泡目的主要為減輕重量及降低成本,而具 漂浮、隔音、隔熱及防震之特性,能應用於填充材、襯墊材及 包裝材等,亦有應用於建材之低度發泡產品。 ◦ 線材部分則是為了特性組抗而做發泡。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  77. 77. 高發泡倍率: 比重小於0.1者。(物理性發泡劑) 中發泡倍率: 比重介於0.1~0.4者。(物理性、化學性發泡劑) 低發泡倍率: 比重大於0.4者。 (化學性發泡劑) 物理發泡劑 : 使用如 HCFC 冷媒,丁烷、戊烷、二氧化碳等液化的氣體受熱膨脹,使 塑化後的塑膠發泡。 化學發泡劑﹕ 使用化學藥品經受熱裂解,釋放出氣體如氮氣、氨氣、二氧化碳等,使 塑化後的塑膠發泡。 發泡之結構 ◦ 密閉性發泡結構 (closed-cell foam): 發泡氣室間無通道相連,為獨立氣室結構,可做為海上漂浮設備,吸音性不佳。 ◦ 開放性之發泡結構 (opened-cell foam): 發泡氣室間有通道相連,發泡體會吸收水份,為良好的吸音材料。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  78. 78. 可供發泡的塑膠材質 ◦ 主要為: PE、EVA、PS、PP、ABS等泛用塑膠,亦有用工 程塑膠發泡者:如PET、PC等。 發泡之質地 ◦ 軟質、半軟硬質發泡主要應用行業:傢俱業、運輸業、包裝 材、玩具、運動器材、吸音裝置、鞋業、電線電纜。 ◦ 硬質發泡、主要應用行業:建築業、機械業、運輸業、包裝 工業、傢俱業、飾材等。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  79. 79. 物理發泡劑 ◦ 有機類: 脂肪烴類 (丁烷、戊烷、己烷等), 氯烴類 (二氯乙烷等) ◦ 無機類 (空氣、CO2、N2等) ◦ 氯氟烴類 (Freon) 化學發泡劑 ◦ 無機類 反應型: 碳酸氫納+酸, 過氧化氫+酵母菌, 鋅粉+酸 熱分解型: 碳酸氫鹽、碳酸鹽 亞硝酸鹽、氫化物 ◦ 有機類 反應型(異氦酸酯化合物等) 熱分解型: 氮化合物一ADCA, 胼衍生物一OBSH, 尿氨基化合物, 疊 氮化合物, 亞硝基化台物一DPT, 三唑化合物 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  80. 80. • 發泡方式 – 化學發泡 – 物理發泡 • 氣泡成形方式 – 開放性氣泡 (Open cell) – 封閉性氣泡 (Close cell) • 化學發泡劑之分類 – 吸熱型 – 放熱型 – 綜合型 • 發泡加工成形模式 – 外脹法 (自由發泡) – 內脹法新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  81. 81. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  82. 82. 高速、直立式混合機 高剪應力與摩擦力 夾層構造,可加熱或冷卻 屬分散型混合,適用微量添加劑混合 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  83. 83. 是一種密閉式批量混合機,有時亦稱為班 伯里混合機,由Banbury 所設計 …經過 旋帶式混合機或漢塞爾混合機混合的塑料, 進入萬馬力混練室,加壓錘將之壓緊,混 練室中有二支具有隆起翼狀的轉子 (rotor) 反方向迴轉。由於轉子間及轉子及與室壁 間強大的剪切效果而產生高熱,使塑料產 生混練效果。新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  84. 84. 低轉速 加料勿超過攪拌翼 可裝設加熱機構(電熱或蒸汽) 屬分配型混合、價廉、普通使用 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  85. 85. 構造簡單、價廉 分配型混合,混合效率差,需時較長 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  86. 86. 形狀、比重及粒徑差異較大的混合 大量的混合 分配型混合 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  87. 87. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  88. 88. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  89. 89. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  90. 90. 壓縮比 簡單地說,( 進料段的螺溝容積 ) 比 ( 計量段的螺溝容積 ) 即是 壓縮比 , 一般約在 3~4 之間 螺桿直徑與螺桿 有效長度 (L) 對 螺桿直徑 (D) 的比值 L/D 是押出機的兩項重要規格。 小 L/D : 體積小、扭力小,所需動力小, 產量也小 塑膠在套筒內的停留時間 (ResidenceTime) 短, 熱敏感性材料不易熱裂解 維護及投資成本較低 大 L/D : 體積大,扭力大,所需動力大, 產量也大 塑料易增壓,且壓力穩定, 押出量較均勻穩定 混練效果佳 L/D 太大會有機械運轉穩定性及 停滯時間過長等問題 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  91. 91. 靜態混練元件 構造簡單、便宜,但效果有限 •註﹕此處「靜態混練」係指螺桿元件之設計,勿與「靜態混練器」 (Static Mixer) 混淆。 Pin Barrel Extruder (Buss Extruder) •效果佳,但壓降大,小口徑押出機 •Pin 設計不易,成本高 Axon 便宜、有效、壓降小 Bulmage Axon 改良型,效果比 Axon 好 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  92. 92. Saxton Dulmage 改良型,效果更佳,且不滯料 Double Wave 利用螺溝深淺變化,使熔融塑料呈波旋狀流動,效 果有限,成本較高,但不滯料 Cohen 與 Double Wave 類似 Cavity Transfer (CTM) 效果佳,但壓降太大,且成本高,凹槽太深易滯料 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  93. 93. UC (Union Carbide) Egan & Troester •沒有斜角,壓降大且有死角滯料 •有斜角,壓降較小且較不易滯料 •斜角越小分散混練效果越差,但壓降越小且越不易滯料。 Zorro 各種不同斜角並用,壓降小,效果佳,係 Egan 的改良型,但 成本較高。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  94. 94. EVK (障礙型) 效果不錯,但壓降大且易滯料。 SCCB 與 EVK 類似,係障礙型的一種。 Blister (環狀型) 簡單、但壓降太大 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  95. 95. 種類 原理 特性 體積式進料機 將原料以定體積方式連續送出, 計量精確度取決於物料容 積密度及輸送機構之穩定 性。 結構簡單、價格經濟,但精確 度較差。 重量式進料機 物料經由稱台以批次式稱重進 料,其每批次所稱重量及 稱頻率依所設定之進料速 度而定。 價格及精確度均在體積式與失 重式進料機之間。 失重式進料機 (loss in weight) 料斗加滿後,停止補料,進料 機不停地送出原料,料斗 重量減少的斜率即為進料 速度。 以靜態重量控制流量,為精確 度最高之進料機,但價格 較高。 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  96. 96. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  97. 97. 射出成型技術 Injection Molding 全電動射出機技術 All-Electric Machines 氣輔或水輔射出技術 Gas or Water Assist 加熱與冷卻技術 Heating/Cooling 熱澆道技術 Hot Runners 模內貼合技術 In-Mold Decorating Lim/LSR Molding 長玻纖射出技術 Long Glass Thermoplastics 微發泡射出技術 Microcellular Molding 微射出技術 Micro-Molding 模流分析技術 Mold Simulation 多料射出技術 Multi-Component Molding 快速成型模具技術 Rapid Prototyping/Tooling 回收料射出技術 Recycled Materials 機械手臂技術 Robots 押出成型技術 Extrusion 膜袋加工技術 Film 押出發泡技術 Foams 管件及型材押出技術 Pipe/Profile 回收料押出加工技術 Recycled Materials 板材押出技術 Sheet 中空成型技術 Blow Molding 3-D 中空成型技術 3-D Blow Molding 阻絕層結構技術 Barrier Structures 標籤貼合技術 Labeling 模流分析技術 Mold Simulation 回收料成型技術 Recycled Materials 延展中空成型技術 Stretch Blow Molding 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  98. 98. 摻混技術 Compounding 添加劑應用技術 Additives 長玻纖混練技術 Long Glass Thermoplastics 多重螺桿混練技術 Multi-Screw Compounding 奈米複材技術 Nanocomposites 回收材料應用技術 Recycled Materials 單螺桿混練技術 Single-Screw 摻混/混練加工技術 Compounding 木粉充填加工技術 Wood Filled Compounds 材料技術 Materials 生物可分解材料 Biodegradable Materials 熱塑性玻璃長纖材料 Long Glass Thermoplastics 奈米複合材料 Nanocomposites 聚烯烴材料 Polyolefins 回收材料 Recycled Materials 熱塑性彈性體 Thermoplastic Elastomers 塑木複材 Wood Filled Compounds 週邊配合技術 Auxiliary Equipment 表面貼飾技術 Decorating, 印刷、表面修飾技術 Printing, Finishing 加熱/冷卻技術 Heating/Cooling 材料處理技術 Materials Handling 材料測試及品管 Testing and Quality Control 焊接、黏著技術 Welding, Bonding, Assembly 回收料處理技術 Recycling Scrap Reclaim 模具技術 Tooling 熱澆道技術 Hot Runners 模流分析技術 Mold Simulation 快速模具技術 Rapid Prototyping/Tooling 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  99. 99. 加工方法 塑膠名稱 壓 縮 成 形 射 出 成 形 押出 成形 中 空 成 形 真 空 成 形 旋 轉 成 形 發 泡 成 形 壓 延 加 工 注 型管 薄 膜 薄 板 熱 固 性 塑 膠 酚醛樹脂 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ 尿素樹脂 ◎ ○ ○ Melamin樹脂 ◎ ○ 環氧樹脂 ○ ○ 不飽和聚酯樹脂 ◎ ○ 矽膠 ◎ ○ ◎:使用特別多加工方法 ○:主要加工方法 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  100. 100. 加工方法 塑膠名稱 壓縮 成形 射出 成形 押出成形 中空 成形 真空 成形 旋轉 成形 發泡 成形 壓延 加工 注 型管 薄膜 薄板 熱 可 塑 性 塑 膠 PVC ○○○○ ○○○○ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ◎◎◎◎ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ◎◎◎◎ PE ◎◎◎◎ ◎◎◎◎ ◎◎◎◎ ○○○○ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ PP ◎◎◎◎ ○○○○ ◎◎◎◎ ○○○○ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ PS ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ◎◎◎◎ ABS ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○○ AS ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ○○○○ PA ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ○○○○ POM ◎◎◎◎ ○○○○ PMMA ○○○○ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ◎◎◎◎ PC ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ ○○○○ ○○○○ 熱可塑性聚酯 脂 ◎◎◎◎ ○○○○ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ 氟樹脂 ◎◎◎◎ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ TPU ○○○○ ○○○○ ◎◎◎◎ ○○○○ ○○○○ 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  101. 101. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  102. 102. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  103. 103. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  104. 104. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  105. 105. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  106. 106. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  107. 107. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  108. 108. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
  109. 109. 新 呈 工 業 w w w .everbiz.com .tw
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