O vlastnostech plastů

Termoplastické materiály lze rozdělit do dvou hlavních kategorií: amorfní a polokrystalický. Amorfní polymery jsou materiály, které jsou ze své podstaty transparentní a jsou převážně nevyztužené známky. Polokrystalické polymery jsou neprůhledné a obvykle se mísí s určitými přísadami, jako jsou skleněná vlákna, minerály a modifikátory dopadu. Polymery ultra vysokých výkonů nabízejí některé z vyšších vlastností materiálu v poli a mohou být buď amorfní nebo polokrystalický. Často jsou definovány jejich vynikajícím celkovým výkonem.

Typické vlastnosti

Při výběru vysoce výkonného plastu je důležité porozumět povaze plastu, jeho vlastností a odpovídajících testovacích metod. Pouze s těmito znalostmi budete moci vyhodnotit silné stránky a omezení konkrétní pryskyřice, abyste zjistili, zda splňuje vaše požadavky na aplikaci. Následující diskuse pomůže designérům inženýrům neznámé s plasty, aby pochopili a ocenili důležitost těchto znalostí v procesu výběru materiálu. Není zamýšlen jako vyčerpávající a je zamýšlen pouze jako předběžný odkaz.

Tepelné vlastnosti

Spolehlivý výkon materiálu při zvýšených teplotách je často pro designéry klíčovým hlediskem. Tepelné vlastnosti poskytují referenční bod pro dva důležité aspekty výkonu materiálu v prostředí s vysokou teplotou. Prvním aspektem je okamžitý změkčující účinek, který teplo propůjčuje plastům. Tento efekt omezuje okolní teplotu, na kterou je plast vystaven, i když pouze na krátkou dobu. Druhým aspektem je dlouhodobá tepelná stabilita materiálu. Vzhledem k tomu, že dlouhodobá expozice vysokým teplotám má za následek degradaci materiálových vlastností, je nezbytné pochopit účinky dlouhodobého tepelného prostředí na materiálové vlastnosti, které jsou ve vaší aplikaci kritické.

Teplota vychýlení tepla (HDT) je relativní mírou schopnosti plastu pracovat při vysokoteplotním zatížení. Při této teplotě a zatížení 1,8 MPa vytvoří vzorek specifickou deformaci. Obecně se uznává, že maximální pracovní teplota musí být 5-10 stupňů pod teplotou vychylování tepla.

Relativní tepelný index (RTI) je relativní mírou schopnosti plastu pokračovat v práci při vysokých teplotách. Index je definován jako teplota, při které si materiál zachovává 50% svých specifikovaných vlastností po 100 000 hodinách vystavení vzduchu. Hodnoty relativního tepelného indexu uvedeného v této příručce jsou založeny na zadržení pevnosti v tahu. Relativní tepelný index (RTI) lze použít jako konzervativní základ při zvažování maximálních teplot nepřetržitého používání. U aplikací vyžadujících méně času jsou na vyžádání k dispozici datové listy s hodnotami RTI po dobu 5 000 a 10 000 hodin.

Teplota skleněného přechodu (TG) je teplota, při které dochází k významné změně polymerních vlastností a polymer se transformuje ze sklovitého na gumový stav. U amorfních polymerů je tato teplota obecně o 10∶ vyšší než teplota vychylování tepla (HDT) a obvykle se používá jako horní teplotní limit pro krátkodobé použití materiálu. Polokrystalické polymery ztrácejí část své tuhosti, když dosáhnou této teploty, ale zachovávají si své obslužné vlastnosti pod bodem tání materiálu.

Bod tání (TM) je teplota, při které krystalické oblasti v polokrystalickém polymeru zjemňují. Bod tání obvykle představuje absolutní horní teplotu, při které polokrystalický polymer zůstává v pevné formě.

Mechanické vlastnosti

Protože většina aplikací bude pod určitým stupněm mechanického zatížení, je důležité pochopit změny, které se vyskytují v materiálech pod vlivem zatížení. Konstrukční inženýři často mění nosnou kapacitu nebo deformaci komponenty při zatížení změnou tloušťky průřezu. Pevnost v tahu lze měřit procesem upevnění jednoho konce vzorku a jeho nakládáním konkrétním rychlostí na druhém konci, dokud se vzorek nepřinese nebo se neroznáší.

Prodloužení je měřítkem toho, kolik může být vzorek natažen před tím, než se přináší nebo zlomí. Vysoké prodloužení naznačuje, že materiál je tvrdý a tažný. Nízké prodloužení obvykle naznačuje tuhý a křehký materiál. Materiály vyztužené ze skleněných vláken obecně vykazují nízké prodloužení v důsledku přidání skleněných vláken, takže nízké hodnoty prodloužení ne vždy naznačují křehkost. Ohybový modul lze měřit načtením středu vzorku podporovaného dvěma body. Tento modul je definován jako sklon křivky napětí/napětí a je užitečným indikátorem tuhosti nebo tvrdosti.

Při porovnání materiálu, čím vyšší je pevnost v tahu materiálu, tím menší je požadovaná tloušťka sekce, pokud jsou splněny stejné požadavky na nosnost. Podobně čím vyšší je ohybový modul materiálu, tím nižší je požadovaná tloušťka řezu pro stejnou deformaci. U některých aplikací může být průřez již nejmenší tloušťkou vzhledem k praktičnosti procesu vstřikování a relativní síla nemusí být zvážení. Odolnost proti nárazu může být široce definována jako schopnost materiálu odolat rozbití, když je zasažen předmětem nebo spadne na tvrdý povrch. Izod dopad je nejběžnější testovací metodou pro vyhodnocení této vlastnosti materiálu a lze jej provádět pomocí buď vroubkovaných nebo neřezaných proužků.

Výsledky testu dopadu nenosný IZOD poskytují dobrou indikaci skutečné nárazové odolnosti materiálu. Výsledek NB naznačuje, že se vzorek nezlomil za experimentálních podmínek. Test nárazu IZOD se používá k detekci tendence materiálu k prasknutí, když je povrch poškrábán nebo vřepný. Materiál s vysokou non-nontothed IZOD hodnotou a nízkou hodnotou IZOD ukazuje tvrdý materiál s vysokou citlivostí na zářez. Při zvažování použití tohoto typu materiálu je důležité umožnit největší možný poloměr ve všech rozích.

Elektrické vlastnosti

Většina plastů jsou dobré elektrické izolátory. Zde uvedené elektrické vlastnosti - dielektrická pevnost, odpor objemu a povrchové odpory - poskytují základní informace o schopnosti materiálu působit jako elektrický izolátor. Materiálové známky, které obsahují velké množství uhlíkových vláken nebo uhlíkového prášku, obecně nejsou pro tento typ aplikace vhodné. Při navrhování plastové části, jejíž primární funkcí je elektrická izolace, je třeba zvážit řadu dalších elektrických vlastností před konečným vybráním materiálu.

Obecné vlastnosti

Snížení hmotnosti je primárním ovladačem mnoha aplikací, kde se plasty používají místo kovů. K odhadu hmotnosti části lze použít specifickou hmotnost, hustota pryskyřice dělená hustotou vody. Materiál s nejnižší specifickou hmotností vytvoří nejlehčí část. Specifická hmotnost také ovlivňuje náklady na materiál. Na základě hmotnosti na jednotku hmotnosti lze vytvořit více částí z materiálu s nižší specifickou hmotností než z materiálu s vyšší specifickou hmotností.

Absorpce vody lze měřit vážením součásti před a po 24 hodinách vystavení vodě. Absorpce vody může způsobit změny v rozměrech a vlastnostech materiálu a různé materiály jsou ovlivněny různými způsoby. Zatímco nízká absorpce vody je obecně žádoucí, měla by být věnována zvláštní pozornost vlivu absorpce vody na vlastnosti materiálu, spíše než jen zvážit absolutní množství natažené vody.

Chemická kompatibilita

Vystavení chemickému prostředí ovlivňuje pracovní výkon materiálů a pro každou konkrétní aplikaci je testována kompatibilita materiálu s chemikáliemi v prostředí aplikace, ke kterému patří. Hodnoty chemické kompatibility jsou uvedeny v této příručce v naději, že vytvoří představu o tom, které typy chemikálií jsou kompatibilní s jakými typy materiálů a s jakými typy materiálů mohou být neslučitelné. Tyto známky jsou přiřazeny na základě dlouhodobé expozice a některé materiály definované jako nižší stupně mohou být vhodné pro aplikace s kratší dobou expozice. Některé chemické/materiálové kombinace, které jsou klasifikovány jako nadřazené, nemusí být také vhodné pro konkrétní činidlo, teplotu, úroveň stresu a kombinaci materiálu.

Zpracování a výroba

Zde uvedené vlastnosti ilustrují rozsah teplot zpracování potřebných pro každý typ materiálu. Při výběru zpracovatelského zařízení mohou pomoci údaje o teplotě taveniny a plísní. Uvedené hodnoty smrštění formování byly získány pomocí

standardní testovací metody a nemusí být relevantní pro některé konkrétní části. Tato hodnota je však cenná v porovnání materiálu, která pomůže určit, zda forma používaná k formování jednoho materiálu může být použita k formování jiného materiálu a vytvoření části stejné velikosti.

Průtoky taveniny se používají k charakterizaci našich amorfních plastů a tyto hodnoty odrážejí, jak snadno proudí materiál. Při porovnání průtoků taveniny amorfních plastů nabízených jinými výrobci je důležité určit, zda jsou teploty a zatížení použité v jejich testech v souladu s těmi, které jsme používali. V každé produktové řadě jsme uvedli typické zpracování každého typu produktu. Většina našich produktů je zpracována vstřikováním, ale některé stupně listu, profilů a dalších tvarů lze zpracovat vytlačováním. Extrudované listy mohou být termoformované. Vytváření povlaků a filmů lze provádět metodami zpracování řešení.