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熱塑性塑料的主要分類,族譜及焊接難易程度


熱塑性塑料按照分子結(jié)構(gòu)排列可以分為無定形(Amorphous)和半結(jié)晶型(Crystalline).

無定形塑料大分子完全無序排列


熱塑性塑料的主要分類,族譜及焊接難易程度

半結(jié)晶型塑料大分子相互糾纏在一起,呈相對(duì)有序排列,形成“聚集態(tài)結(jié)構(gòu)”


熱塑性塑料的主要分類,族譜及焊接難易程度

塑料晶體熔化過程中會(huì)從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變到玻璃態(tài),再熔化,高彈態(tài)開始轉(zhuǎn)變到玻璃態(tài)的溫度我們稱之為玻璃化溫度,用Tg表示;聚合物開始液化的溫度我們稱之為熔點(diǎn),用Tm表示,Tg一定小于Tm

熱塑性塑料的主要分類,族譜及焊接難易程度


這張圖可以看出,針對(duì)無定形塑料,熔化過程是漸進(jìn)的,沒有明顯的Tg和Tm,塑料是隨著溫度的升高而逐步熔化的;而針對(duì)半結(jié)晶型塑料,熔化的過程需要足夠的能量打開分子鏈破壞晶格能,只有溫度達(dá)到尖峰的Tm時(shí)才開始熔化,因此半結(jié)晶型塑料開始熔化需要足夠的能量達(dá)到熔點(diǎn),比較難焊接;而無定形塑料熔化是漸進(jìn)的比較容易焊接。從另一個(gè)角度說,對(duì)于無定形塑料可以利用時(shí)間累積能量,對(duì)于半結(jié)晶型塑料,需要一個(gè)很高的瞬時(shí)能量來破壞分子鏈,單純的時(shí)間累積有時(shí)不足以熔化塑料。超聲波焊接是利用分子間摩擦的能量,因此半結(jié)晶塑料的焊接對(duì)超聲波來說是一個(gè)挑戰(zhàn),要求較高的超聲波工藝水平。而對(duì)于其他原理的工藝,挑戰(zhàn)較小。


熱塑性塑料的主要分類,族譜及焊接難易程度

那么哪些材料屬于無定形塑料,哪些材料屬于半結(jié)晶型塑料?



熱塑性塑料的主要分類,族譜及焊接難易程度

通常我們會(huì)根據(jù)材料的產(chǎn)量,加工和熔化溫度將塑料分成:

普通塑料: 五大普通塑料按照產(chǎn)量PE>PP>PVC>ABS≈PS

工程塑料:  五大工程塑料 PC, PA, POM, PPO, PBT/PET,還有一種較常用的是PMMA

高性能塑料: PEEK, PPS, LCP, PEI, PSU, PAI等等

日常中我們還會(huì)遇到一些所謂的塑料合金(共混物), 例如PC/ABS, 

對(duì)于塑料焊接特別是超聲波焊接來說,不管你是屬于普通塑料還是工程塑料,焊接的難易程度取決于這種塑料是無定形塑料還是半結(jié)晶(結(jié)晶)型塑料。

例如:PC比PP價(jià)格便宜,但是PP比PC難焊的多。

那么對(duì)于超聲波焊接,對(duì)于半結(jié)晶型塑料有什么特殊的辦法呢?

今后我會(huì)陸續(xù)介紹。

另外一點(diǎn)我們需要注意的是塑料的改性處理,例如增加玻纖,阻燃劑,會(huì)對(duì)焊接的結(jié)果產(chǎn)生影響,特別是針對(duì)半結(jié)晶型塑料,比較容易加入添加劑進(jìn)行改性。

針對(duì)塑料的表面處理,我們需要關(guān)注的是焊接后不會(huì)損傷表面處理的效果。

通常我們?cè)卺槍?duì)產(chǎn)品選擇材料時(shí),考慮的是以下三大要素:

1) 溫度,應(yīng)力

2) 誤差,尺寸穩(wěn)定性

3) 環(huán)境,包括耐化學(xué)性和耐污性等

今后在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期請(qǐng)考慮一下會(huì)采用哪用焊接裝配工藝及這種焊接工藝對(duì)材料的要求。

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文章來源: 方堃 塑料焊接方案及功率超聲應(yīng)用


第五屆TPE/TPV技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)

(6月23日? 蘇州 )

5th TPE / TPV Technology and Application Forum

(June 23, 2017,Suzhou, China)

主辦方:艾邦高分子

Organizer: Aibang Polymer

規(guī)模:300人

Size: 300

時(shí)間:6月23日 星期五 

Time: Friday, June 23, 2017

地點(diǎn):蘇州 福朋喜來登酒店

Location: Suzhou, China

主題:TPV新材料、新應(yīng)用、新設(shè)備、新工藝

Main Topics: New Materials/ Applications/ Equipment/ Technology on TPV


會(huì)議議題(暫定)/Meeting topic (to be confirmed):

1.TPV過去、現(xiàn)在、未來 (擬邀請(qǐng)北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院  研發(fā)高級(jí)工程師 周志峰)

2.TPV全球市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r以及趨勢(shì)( IHS  徐徐)

3.EPDM在TPV中的應(yīng)用(中石化三井 王建國技術(shù)總監(jiān) )

4.TPV 在汽車門封中應(yīng)用介紹(山東道恩高分子材料股份有限公司  技術(shù)總監(jiān)  陳文泉)

5.TPV 吹塑制品在汽車中的應(yīng)用(安徽中鼎橡塑制品有限公司  任福海經(jīng)理)

6.TPV在汽車內(nèi)外飾領(lǐng)域應(yīng)用(待定)

7.TPV在其他領(lǐng)域應(yīng)用(擬邀請(qǐng) 國內(nèi)外知名 TPV企業(yè))   

8.過氧化物在PP/EPDM動(dòng)態(tài)硫化中的應(yīng)用(阿科瑪 陰景賢)

9.TPV擠出共混工藝(擬邀請(qǐng):克勞斯馬菲等)

10.汽車密封條TPV與傳統(tǒng)材料之爭及趨勢(shì)(天津天逸合成精密機(jī)械有限公司       滕智全總經(jīng)理)

11. 酚醛硫化樹脂在TPV動(dòng)態(tài)硫化中的應(yīng)用(擬邀請(qǐng)圣萊科特化工(上海)有限公司  亞太技術(shù)經(jīng)理 李道力)

12.TPV制品擠出工藝

13.TPV制品其他成型工藝

14.TPV其他相關(guān)助劑(除味劑,交聯(lián)劑等)


贊助及支持單位:

圣萊科特化工(上海)有限公司

上海森迪化工有限公司

山東道恩高分子材料股份有限公司

上海中石化三井彈性體有限公司

安徽中鼎橡塑制品有限公司

安徽雄亞塑膠科技有限公司

天津天逸合成精密機(jī)械有限公司

北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院

阿科瑪

IHS


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