ABS和PC的概念及試驗結果
BS和PC的試驗整理
一,結論
試驗結論:
1,ABS,PC在熱變形溫度附近基本不會變形(1.5mm厚度以上).
2,彎曲的材料比平滑的材料易變性.(PC鏡片在超過熱變形溫度23度時仍未變形)
3,分辨密度相差大于0.1以上的塑料可以采用密度區分,由于精度不夠不能區分同種材料.對于采用稱重的方法也不現實.
對于設計:
1,當厚度小于1mm時存在一定的風險,強度不好,同時注塑時的影響會很突出.
2,結構盡量平整,少彎曲.
對于注塑:
注意開模時間和冷卻速度可以減少殼體內應力.
二,概念
熱變形溫度:在按規定速率升溫的液體介質內,標準塑料試樣在規定簡支梁靜彎曲應力作用下達到規定撓度(0.254 mm)時所對應的溫度。
維卡軟化溫度:在按規定速率升溫的液體介質內,熱塑性塑料平板試樣在規定負荷作用下、截面積為1mm2的圓柱狀壓針頭壓入1mm深時所對應的溫度。
玻璃化溫度:指無定型聚合物(包括結晶型聚合物中的非結晶部分)由玻璃態向高彈態或者由后者向前者的轉變溫度,是無定型聚合物大分子鏈段自由運動的zui低溫度.
解釋:熱變形溫度和維卡軟化點表示的是材料受到一定應力強度(18.6kg/cm2)下,發生規定變形的溫度.也就是如果材料放在熱變形溫度下,而不受外力下是不會發生變形的.也可以從中看出,熱變形溫度和維卡軟化點更多的反應工藝.玻璃化溫度是高彈態向玻璃態轉變得溫度,是一個很難確定的值,隨著條件的不同會有變化.玻璃化溫度在大多數材料的物性表中沒有標注.我查過美國通用電氣,日本帝人,日本三菱,中國臺灣奇美都沒有.只在德國拜耳的PC料中有,標注中和維卡軟化點很接近,有時比維卡軟化點高1度.后來我看過一篇關于添加劑的文獻,隨添加劑量不同兩者會不同.現實中不能*等同,我覺得相差不大.
分子量是高分子材料很重要的一個參數(物性表中沒有),當聚合時分子量低了,分子間的作用力,分子的剛性都減小了,熱變形溫度,維卡軟化點和玻璃化溫度都會降低.強度,硬度等性能也都會下降.回料其實就是把分子鏈打斷了造成性能下降.
三,試驗過程及分析
1,密度試驗
經過查詢:PC料密度為1.2. ABS料密度為1.05
理論上加回料的會輕一些.
這個試驗開始采用74毫升水和26克氯化鈉來配密度1.19g/cm3的溶液,在進行試驗.后來發現由于燒杯精度,食鹽中含碘,常溫下溶解度有限,很難配成密度的溶液.
后來我采用了另一種方法,
a,我找了2塊ABS料,一塊為沒問題的樣品,一塊是問題料.
b,準備了一定質量的水.把料放入水中
c,向水中逐漸放入食鹽(溶液密度上升),當其中一種料浮起來時停止加入食鹽.測量體積質量算出密度.
但這種方法也出現了很多問題.
a,剪裁取料時邊緣密度會發生變化.
b,ABS料上很容易附著很多氣泡使密度下降.我把殼直接放入清水時都是浮起來的,說明密度小于1,后來剪下一些料放入才下沉,剪下的料上也會有很多小氣泡.當我在131ml水中加入9克食鹽時,有一種料在攪拌時浮起,但清理氣泡后還是會沉下去.
所以由密度來區分同種物料的方法不太現實.
a,很難做到的測量,這里鄧工提到的稱重對于我們現在的殼體也不是很合適,因為我們的殼本來就很輕,在誤差范圍內也很難區分回料的添加.但是作為區分不同材料如ABS(1.05)和PC(1.20)還是可以的.
b,從理論上講,回料的添加對產品的重量和比重影響也微乎其微.
2,PC料試驗
試驗采用2°C/min升溫.降溫采用4°/min.無大的溫度沖擊.試驗無濕度,因為PC高溫很容易水解.
由中國臺灣奇美PC110物性表得熱變形溫度: 136度 (4,6kg/cm2下)
125度 (18.6kg/cm2下)
維卡軟化點: 153度
*次試驗:
PC料為紅色彈片如圖
我采用了在115 ,120, 125,131,136 ,148,153度各1小時進行觀察試驗.
結果如圖
從測試看,
153度時尺寸由長度17.91mm變為15.92mm.相差1.99mm.
148度時尺寸由長度17.95mm變為16.31mm相差1.64mm
125度時尺寸由長度17.95mm變為17.78mm相差0.17mm
熱變形溫度下肉眼很難分辨.而到達維卡軟化點附近會有很大變化.變形后顏色變深.
第二次試驗:
這次試驗我用了2個PC鏡片(有一個為單面加硬的)和一個PC紅色小彈片.
條件 | PC鏡片 | PC單面加硬鏡片 | PC彈片 |
常溫下尺寸(mm) | 24.88 | 23.76 | 17.95 |
125度試驗后 | 24.88 | 23.59 | 17.78 |
148度試驗后 | 24.87 | 23.60 | 16.31 |
從表中看熱變形125度時鏡片尺寸基本不變.而彈片變形也不是很大.(這里測量不是很準.還有很多其他尺寸沒有列出),PC鏡片這一列是測量的,也是zui準確的.
而到了軟化點附近,鏡片尺寸基本不變,而彈片變形很大.說明了有彎曲的料容易變形.而平整的料沒什么變化.
3,ABS料試驗
ABS的熱變形溫度為88度.維卡軟化點為105度.
原料如圖:
在105度時發生大變形如圖:
尺寸變化表:
尺寸(mm) | 溫度 | 藍色料 | 棕色料 |
尺寸1 | 20 | 34.51 | 34.53 |
55 | 34.46 | 34.49 | |
85 | 34.44 | 34.48 | |
95 | 33.87 | 34.03 | |
尺寸2 | 20 | 58.12 | 58.15 |
55 | 58.11 | 58.08 | |
85 | 58.06 | 58.07 | |
95 | 57.06 | 57.49 |
在熱變形溫度附近變化不大,超過熱變形7度,變形也不算大.
95度肉眼看不到變形,105度發生了很大的變形.
可靠性環境試驗設備網 www.hongzhan.net.cn www.oven.cc