塑料技术手册.doc

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1、第一章注塑技術篇lnjectionMouldingofThermopladtics本書是一部注塑工序指南，內容是關於一些被視為[熱塑性的塑膠]。熱塑性塑膠對塑膠來說是一種頗具重要性的物料，約占目前世界各國所採用的塑膠總數80%；大致可分為四類：1）通用熱塑性塑膠（commodity／bulkthermophastics）；2）工程熱塑性塑膠（engyneeringthermoplastics）；3）熱塑性彈體或橡膠（thermoplasticelastimers／rubbers）；及4）調配或摻混

2、熱塑性塑膠（blends／alloys）。上述各種名詞一向均為人所共知，但由於現時塑膠不斷改良，因此各類塑膠之間的界線再不能清楚劃分。以PP為例，有時被納入工程塑料類，有時又不包括在內。由此說明，某一種塑膠可以跳出既定的範圍，而歸入另一類別中，例如PP，以前為列為通用塑膠類，但經過塑膠改良後，現以被列入工程塑料類。塑膠改良技術其實與聚合物工業（Polymerindustry）一樣，已有相當歷史。例如將硫（sulphur）加入交聯橡膠（cross-linkrubber）內；將橡膠加入聚苯乙烯（pol

3、ystyrenePS）內；這種改良方法能把衝擊強度（im-pactstrength）差劣的PS改變成一種可供製造高跟鞋鞋跟用的優良塑膠。在上述兩種情況中，物料之間並不是純粹的相加作用，而是塑膠與塑膠之間以化學方法接技接合。在第二個例子中所形成的新聚合物HIPS是一種熱塑性塑膠，故可以再加工。但交聯橡膠則不然，因為這種化學結構在熱力下仍頗為穩定。換句話說，最理想的熱塑膠是能夠像其他熱塑性塑膠般加工，但亦同時具備交聯塑膠特有的性質。這引起了現今塑膠工業對聚合物調配（polymeralloying）方面

4、的興趣，希望能從中研製出更理想的熱塑膠。I通用熱塑性塑膠：包括各種主要塑膠；如PP，PVC，PS及PE等，而從中又可細分為多個品種，例如PP包括了均聚物（homopolymers）及共聚物（copolymers）；PVC包括硬質（rigid）及塑化（plasticised）品種；PS分為一般用途及增軔（toughened）及，簡稱TPS或HIPS；PE包括了LDPE、LLDPE及HDPE等。雖然目前所用的塑膠之中，約有70%是屬於這類塑膠，但其重要性不應過份抬舉。此類塑膠之所以被廣泛應用，主要原因

5、是生產所需的原料比較便宜，可輕易轉化成有用的塑膠製品。此外，據知這類塑膠的性質可經改良，與較特別亦較昂貴的塑膠竟爭。UPVC就是其中一個例子，由於它本身具有防火的優點，故被研製成多種品級，使之在某些用途中可與工程熱塑性塑膠竟爭。II工程熱塑性塑膠：工程塑料（EP）是一組結合了下列某些性質的聚合物：高強度、剛硬、堅韌、耐磨損、抗化學品及耐高溫。（有關個別塑膠的注塑性能已詳載于本書作者之另一著作“InjectionMouldingofEngyneeringThermoplastics”內。）有關工程塑

6、料的資料一般都著重於聚先胺（PA）、聚甲醛（acetals）、聚碳酸酯（PC）、熱塑性聚酯及改良聚苯氧PPO（或改良聚苯醚PPE），因為目前全世界所採用之工程塑料有90%以上是屬於上述其中一類，（而這五類工程塑料占全球所用的塑膠總數約8%。）其他工程塑料如風類（sulphones）及改良聚先胺只占曾用量中很小比例（約1至2%），因為它們大部份是用來代替金屬零件，故特別昂貴。至於大量使用的EP，雖然耐熱性較低（150℃以下），而在高溫下的抗蠕動性（creepresistance）也特別差，但用途卻十

7、分廣泛。III熱塑性彈體：熱塑性彈體（TPE）又稱[熱塑性橡膠]（TPR），雖然是較新的塑膠，但由於新市場不斷開拓，同時在某些情況下可以取代其他塑膠或傳統橡膠，因此，其用量及使用價值不斷提高。它們既具備傳統或硫化橡膠的一些性質，亦兼備熱塑性塑膠加工簡便快捷的性能，並具可以再加工，以及有多種顏色可供選擇。TPE是以特製聚合物（如SBS，SEBS，PEEL）或調配橡膠及塑膠（如PVC/NBR/及PP/EPDM）為基料研製而成的。IV調配或摻混熱塑性塑膠：調配或摻混塑膠的原因很多，包括：要研製特別的塑膠

8、、加強現有塑膠的性能、在短期內提高塑膠的性能，以廉價成本提高塑膠的性能，及將用過的塑膠再次使用等。通常，由於時間及金錢所限，不容許研製新塑膠，譬如可能要花15年長的時間去發展一種新塑膠，成本可能要數百萬元；但如採用調配方法，成本就便宜得多。另一原因是製造商認為新塑膠難以長期滿足市場需求，當市場發展到相當程度時，改良性能的需求亦隨之增加。調配塑膠通常是利用雙螺絲擠壓機（twinscrewextruders）,以反應配料法制成。雙螺絲擠壓機大多是以模件式設計，因此可根據特定的調配樹脂種