材料分析 | 塑料(二)

7.兼备完美韧性及实用性——聚碳酸酯(PC)

聚碳酸酯(PC)作为一种现代材料,也是产品中常用的一种塑料材质,它经常用来代替玻璃,特别是在生产酒瓶酒杯等类似制品时,很多商家为了降低玻璃易碎的这种风险性就会直接用PC来作为主材料大规模生产。聚碳酸酯和其他聚合物一样坚硬,同时重量又轻,并可以提供多种颜色和后处理效果。作为相对年轻的热塑家族中的一员,聚碳酸酯和许多其他塑料材料一样,是在20世纪50年代初被美国通用电器公司(GE)意外发现的。此材料以超清晰性和超结实性而闻名,并常常在透明、光滑等应用方面作为玻璃的替代品。

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材料特性:

PC的优点

·         透明度好,透光率可达到90%

·         强度非常好,机械强度高,耐冲击性极佳。其冲击强度是热塑性塑料中最高的一种,比铝、锌还高,称为塑料金属

·         表面经硬化处理后硬度高

·         耐热性和耐气候性优良。PC的耐热性比一般塑料都高,热变形温度为135~143,长期工作温度可达120~130,是一种耐热环境的常选塑料。其耐气候性也很好,将PC制件置于室外,数年后性能仍保持不变

·         成型精度高,尺寸稳定好。成型收缩率基本固定在0.5%~0.7%,流动方向与垂直方向的收缩基本一致。在很宽的使用温度范围内尺寸可靠性高

PC的缺点

·         流动性差,即使在较高的成型温度下,流动亦相对缓慢

·         在成型温度下对水分敏感,微量的水分即会引起水解,使制件变色、起泡、破裂

·         抗疲劳性、耐磨性较差

·         注塑容易产生内部应力

·         耐蠕变性不好

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典型用途:

安全头盔,眼镜,轻巧的光盘盒,厨房用具,电脑壳体,建筑玻璃窗,手机壳体,透明镜片,医疗器械,文具等。

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主要工艺:

注塑成型。

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8.透明——聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

PMMA中文名为聚甲基丙烯酸甲酯,又称亚克力、亚加力、有机玻璃。是常见的透明塑胶材料之一。是一种开发较早的重要可塑性高分子材料。分为无色透明、有色透明、珠光、压花有机玻璃四种。具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、外观优美。

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材料特性:

PMMA的优点

·         透明度高,是常用塑料中透明度最好的,透光率达到92%

·         经硬化后表面硬度高

·         良好的疲劳强度

·         环境抵抗性、耐有机溶剂性佳

·         广泛的使用温度范围(-40~20

·         尺寸稳定性佳

·         优秀的抗化学物质和抗风化性

·         高度的印刷附着性

·         完全回收利用

·         优秀的视觉清晰度

·         适合激光切割和雕刻

PMMA的缺点

·         加工过程若长时间在高温下易起热分解

·         无自熄性

·         抗酸性差

·         成型收缩率大

·         材料性能较脆

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典型用途:

展示用品零售标板,室内用品,家具,照明设备,玻璃装配。建筑覆层,路牌,卫生洁具等。

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主要工艺:

注塑成型

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9.广泛运用——聚苯乙烯(PS)

聚苯乙烯和很多聚合物一样是被意外发现的。苯乙烯被发现在19世纪中期,但直到20世纪30年代才被商业开发出来。与它相关的苯乙烯家族中还有ABS、SAN、SMA和ASA等聚合体。今天,它已经是应用最为广泛的塑料原料之一,也是回收再利用量最大的塑料材料之一。

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材料特性:

PS优点

·         材料成本低

·         透明度高(90%)

·         抗水抗湿性强

·         可接触食品的级别

·         高硬度和高表面光泽度

·         电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良

·         化学稳定性良好

·         易着色

·         尺寸稳定性强

·         可回收再利用

PS缺点

·         性脆,易产生应力破裂

·         耐化学品性差

·         软化温度低

·         如果长期暴露户外会变黄

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典型用途:

包装,玩具,挂衣架,家用产品,电子产品,模具箱,一次性杯子,餐具,食品包装。

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主要工艺:

注塑成型。

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10.柔软——乙酸纤维素(CA)

乙酸酯纤维素产品有温暖的触感、抗汗,并能自体发光,它是拥有明亮色彩和糖浆般透明感的一种传统聚合物。它从20世纪初开始发展,甚至比绝缘电木还要早。由于乙酸酯纤维素有大理石般的效果,人们可以经常将之应用于工具手柄、眼镜框和发夹等产品,因此它也是最容易被认知的聚合物之一。把它作为手工用具的材料,就可将其优秀的抗压性和良好的手感结合起来。而其他材料,比如聚丙烯,则拥有更好的抗压性,但却感觉比较滑手。乙酸酯纤维素材料中的自体光亮成分来自于它的柔软性,表面轻微的划伤可以被磨掉。它含有棉花和木材(纤维素)成分,可以通过注铸、转铸和挤压成型。你也能买到它的薄片产品。

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材料特性:

·         低热传导性

·         灵活生产

·         多种视觉效果

·         优秀的流动性

·         表面光泽好

·         良好的电绝缘性,防静电

·         自体光亮

·         透明度高,抗压性强

·         独特的表面视觉

·         可循环利用的材料

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典型用途:

工具手柄,发夹,玩具,护目镜及头盔,眼镜框,牙刷,餐具手把,梳子,照片底片。

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主要工艺:

钢模注铸。

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11.软性饮料瓶——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)

PET通常用于食品和软性饮料的包装上。但是,由于啤酒对氧气和二氧化碳有热敏感性,因此PET不适合用来装啤酒。塑料瓶一共有5层,夹在主层PET中的两层是氧气腐化物,可以防止氧气的进出。于2000年生产出第一个塑料啤酒瓶的米勒啤酒公司声称塑料瓶比铝罐更能保持啤酒的冰凉程度,甚至和玻璃瓶的效果一样,它还能重新密封而且不易破碎。

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材料特性:

·         可回收利用

·         优秀的抗化学物质性

·         坚硬而耐久

·         优秀的表面磨光

·         良好的抗压性

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典型用途:

食物包装,电子产品,软性饮料瓶,米勒啤酒瓶等

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主要工艺:

注铸吹塑。

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12.人造革——聚氨酯 Technoge(PU)

像皮肤一样的材料,它能呼吸和伸展,但是又可以塑造成各种厚度的形状。这些特性开始时是应用在医药和整形外科行业中,给医院的病人用作垫子的材料。Technoge是通过实验而应用到新的更普遍的室内用品领域的材料之一。Technoge同时是液态和固态的结合体。可以将液体倒入模具中获得产品,也就是说,可以轻易地在其中加入其他物质。在薄片状态下,材料的形状可以通过压印或切割获得。相对于水或硅树脂类的凝胶体而言,其优点是不含可塑剂,也就是说,材料经过较长的时间也不易失去基本特性。它是唯一一种不会破裂、硬化或老化的凝胶体。

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材料特性:

·         良好的散压性

·         透气(吸收和释放性好)

·         恢复能力强

·         易与装饰性材料混合

·         吸震性强、吸压性强

·         可调整硬度

·         高弹性、不褪色、可粘贴

·         不刺激皮肤,可进行注铸

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典型用途:

自行车座,整形外科座垫子,鞋垫,办公室用椅,网球拍的手把等。

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主要工艺:

注铸 、压印、切割。

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13.热塑性弹性体-合成橡胶(TPE)

TPE有热塑性物质的加工性能,感觉上像橡皮一样。TPE是热塑性合成橡胶家族的属类,包括TPO(热塑性石蜡)和TPS(热塑性苯乙烯)。这些都是工程聚合物,在多数情况下可以提供韧性和硬度。TDE的铸模形式通常为注铸、吹塑或挤压成型。

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材料特性:

·         有弹性、容易上色

·         有多种硬度供选择

·         能够挤压成型、注铸和吹塑

·         能用玻璃纤素强化

·         能在低温下保持其特性

·         可以印刷、回收利用

·         良好的抗撕拉和磨损性

·         良好的抗晒和防海水性

·         良好的抗油和化学物质性

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典型用途:

高档、高透明玩具,成人用品,吸盘用料,运动器材以及密封圈等。

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主要工艺:

注铸、吹塑或挤压成型。

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以上是关于13种常用塑料的基础信息。随着科技的发展,塑料的性能越来越易于调控,优势越来越明显,在设计行业中的应用也越发广泛,时刻提醒着设计师们要重视它的地位。

希望今天的文章会让你更加了解塑料,在日常设计中能更好的运用它。