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En el panorama industrial de hoy en día que evoluciona rápidamente, los materiales plásticos se han convertido en un componente indispensable debido a su rendimiento superior y a su amplia gama de aplicaciones.No sólo están en todas partes en la vida cotidiana, sino que también desempeñan un papel crucial en numerosos campos como las industrias de alta tecnología.Con el continuo avance de la ciencia de los materiales, la variedad y el rendimiento de los materiales plásticos están en constante aumento.presentar a los ingenieros y diseñadores más opciones y desafíosLa selección del material plástico más adecuado entre las innumerables opciones para una aplicación específica se ha convertido en un problema complejo pero crítico.El objetivo de este artículo es proporcionar una guía completa para ayudar a los lectores a comprender las propiedades básicas de los materiales plásticos, técnicas de procesamiento, requisitos de rendimiento y cómo afectan al rendimiento y al coste del producto final.Discutiremos las características químicas y físicas de varios materiales plásticos, analizar su rendimiento en diferentes condiciones ambientales y de aplicación, y ofrecer consejos prácticos de selección.Esperamos ayudar a los lectores a tomar decisiones informadas durante la fase de diseño y desarrollo del producto, garantizando la fiabilidad, la durabilidad y la eficiencia económica de los productos.explorar sus secretos y aprender a aplicar este conocimiento al diseño práctico de productosSi usted es un ingeniero experimentado o un recién llegado al campo de la ciencia de los materiales, esperamos que este artículo le proporcione información valiosa e inspiración.Comencemos este viaje juntos para descubrir los misterios de la selección de materiales plásticos.
Selección del material plástico
Hasta la fecha, se han notificado más de diez mil tipos de resinas, y miles de ellas se producen industrialmente.La selección de materiales plásticos implica elegir una variedad adecuada de la amplia gama de tipos de resina.A primera vista,la gran variedad de plásticos disponibles puede parecer abrumadora.Sin embargo,no todos los tipos de resina han sido ampliamente aplicados.La selección de los materiales plásticos a los que nos referimos no es arbitraria sino que se filtra dentro de los tipos de resina comúnmente utilizados.
Principios para la selección del material plástico:
I.Adaptabilidad de los materiales plásticos
Performance comparativa de los diferentes materiales
Condiciones no adecuadas para la selección de plásticos.
Condiciones adecuadas para la selección de plásticos.
II.Eficiencia de los productos de plástico
Condiciones de uso de los productos de plástico:
Las condiciones de producción de los productos de plástico son las siguientes:
Propiedades eléctricas de los productos de plástico;
requisitos de precisión dimensional de los productos de plástico;
los requisitos de permeabilidad de los productos de plástico;
requisitos de transparencia de los productos de plástico;
Requisitos de apariencia de los productos de plástico.
Medio ambiente de uso de los productos de plástico:
temperatura ambiente;
Humedad ambiente
Medios de contacto;
Luz, oxígeno y radiación en el medio ambiente.
III.Eficiencia en el procesamiento de los plásticos
Procesablidad de los plásticos;
Los costes de procesamiento de los plásticos;
Residuos generados durante el procesamiento del plástico.
IV.Costo de los productos de plástico
Precio de las materias primas de plástico;
la vida útil de los productos de plástico;
Los costes de mantenimiento de los productos de plástico.
En el proceso de selección real, algunas resinas tienen propiedades muy similares, lo que dificulta la elección.Para elegir cuál es la más apropiada se requiere una consideración de múltiples facetas y una ponderación repetida antes de poder tomar una decisiónPor lo tanto, la selección de materiales plásticos es una tarea muy compleja y no hay reglas obvias a seguir.Una cosa a tener en cuenta es que los datos de rendimiento de los materiales plásticos citados en varios libros y publicaciones se miden en condiciones específicasLas condiciones de trabajo pueden diferir significativamente de las condiciones reales.
Pasos de selección del material:
Cuando se enfrentan a los dibujos de diseño de un producto a desarrollar, la selección de los materiales debe seguir los siguientes pasos:
En primer lugar,determinar si el producto puede fabricarse con materiales plásticos;
En segundo lugar, si se determina que los materiales plásticos pueden utilizarse para la fabricación, entonces el siguiente factor a considerar es qué material plástico elegir.
Selección de materiales plásticos basados en la precisión del producto:
Grado de precisión
Variedades de material plástico disponibles
1
No hay
2
No hay
3
PS, ABS, PMMA, PC, PSF, PPO, PF, AF, EP, UP, F4, UHMW, PE plásticos reforzados con 30% de GF (los plásticos reforzados con 30% de GF tienen la mayor precisión)
4
Tipos de PA, poliéter clorado, HPVC, etc.
5
POM, PP, HDPE, etc.
6
El material utilizado para la fabricación de la materia prima es el PVC, el LDPE, el LLDPE, etc.
Indicadores para medir la resistencia al calor de los productos de plástico:
Los indicadores más utilizados son la temperatura de desviación térmica, la temperatura de resistencia al calor de Martin y el punto de ablandamiento de Vicat, siendo la temperatura de desviación térmica la más utilizada.
Performance de resistencia al calor de los plásticos comunes ((No modificado):
El material
Temperatura de desviación térmica
Punto de ablandamiento de Vicat
Temperatura de resistencia al calor de Martin
El HDPE
80 °C
120 °C
-
El LDPE
50 °C
95 °C
-
EVA
-
64°C
-
El PP
102°C
110°C
-
PZ
85 °C
105°C
-
El PMMA
100 °C
120 °C
-
PTFE
260 °C
110°C
-
El ABS
86°C
160°C
75 °C
FPS
185°C
180 °C
150 °C
El POM
98°C
141°C
55°C
P.C.
134°C
153°C
112°C
El PA6
58°C
180 °C
48°C
El PA66
60 °C
217°C
50 °C
PA1010
55°C
159 °C
44°C
El PET
70°C
-
80 °C
PBT
66°C
177 °C
49 °C
PPA
240 °C
-
102°C
PPO
172°C
-
110°C
El PI
360°C
300 °C
-
El LCP
315 °C
-
-
Principios para la selección de plásticos resistentes al calor:
Considere el nivel de resistencia al calor:
Cumplir con los requisitos de resistencia al calor sin optar por un precio demasiado elevado, ya que puede aumentar los costes;
Es preferible utilizar plásticos generales modificados.Los plásticos resistentes al calor pertenecen en su mayoría a los plásticos especiales,que son caros;los plásticos generales son relativamente más baratos.
Se recomienda utilizar plásticos generales con un gran margen de modificación de la resistencia al calor.
Considere los factores ambientales de resistencia al calor:
Resistencia al calor instantánea y a largo plazo.
Resistencia al calor en seco y húmedo.
Resistencia a la corrosión media;
Resistencia térmica al oxígeno y al oxígeno libre;
Resistencia al calor cargada y descargada.
Modificación de la resistencia al calor de los plásticos:
Modificación de la resistencia al calor:
La mayoría de los rellenos minerales inorgánicos,excepto los materiales orgánicos,pueden mejorar significativamente la temperatura de resistencia al calor de los plásticos.Los rellenos resistentes al calor comunes incluyen: carbonato de calcio, talco, sílice,MicaEl tamaño de las partículas del relleno es menor, mejor es el efecto de modificación.
Envases de nano:
PA6 lleno de montmorillonita nano al 5%, la temperatura de desviación térmica puede elevarse de 70°C a 150°C;
PA6 lleno de espuma de mar de tipo nanométrico del 10%, la temperatura de desviación térmica puede elevarse de 70°C a 160°C;
PA6 lleno de mica sintética al 5%, la temperatura de desviación térmica puede aumentar de 70°C a 145°C.
Los rellenos convencionales:
PBT lleno de 30% de talco, la temperatura de desviación térmica puede elevarse de 55°C a 150°C;
PBT lleno de 30% de mica, la temperatura de desviación térmica puede aumentar de 55°C a 162°C.
Modificación de la resistencia al calor reforzada:
La mejora de la resistencia al calor de los plásticos mediante la modificación del refuerzo es incluso más eficaz que el relleno.Las fibras resistentes al calor comunes incluyen principalmente: fibra de asbesto, fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de carbono, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra de acero, fibra delas barbichas, y poli.
Resina cristalina reforzada con fibra de vidrio del 30% para modificar la resistencia al calor:
La temperatura de desviación térmica del PBT se eleva de 66°C a 210°C;
La temperatura de desviación térmica del PET se eleva de 98°C a 238°C;
La temperatura de desviación térmica del PP se eleva de 102°C a 149°C;
La temperatura de desviación térmica del HDPE se eleva de 49°C a 127°C;
La temperatura de desviación térmica del PA6 se eleva de 70°C a 215°C;
La temperatura de desviación térmica del PA66 se eleva de 71°C a 255°C;
La temperatura de desviación térmica del POM se eleva de 110°C a 163°C;
La temperatura de desviación térmica del PEEK se eleva de 230°C a 310°C.
Resina amorfa reforzada con fibra de vidrio del 30% para modificar la resistencia al calor:
La temperatura de desviación térmica de PS se eleva de 93°C a 104°C;
La temperatura de desviación térmica del PC se eleva de 132°C a 143°C;
La temperatura de desviación térmica del SA se eleva de 90°C a 105°C;
La temperatura de desviación térmica del ABS se eleva de 83°C a 110°C;
La temperatura de desviación térmica de las fibras de poliéster se eleva de 174°C a 182°C;
La temperatura de desviación térmica del MPPO se eleva de 130°C a 155°C.
Modificación de la resistencia al calor de la mezcla de plásticos
La mezcla de plásticos para mejorar la resistencia al calor implica incorporar resinas de alta resistencia al calor en resinas de baja resistencia al calor, aumentando así su resistencia al calor.Aunque la mejora de la resistencia al calor no es tan significativa como la obtenida mediante la adición de modificadores resistentes al calorLa ventaja es que no afecta significativamente a las propiedades originales del material al tiempo que mejora la resistencia al calor.
ABS/PC:La temperatura de desviación térmica puede aumentarse de 93°C a 125°C;
ABS/PSF ((20%):La temperatura de desviación térmica puede alcanzar los 115°C;
HDPE/PC ((20%):El punto de ablandamiento de Vicat puede aumentarse de 124°C a 146°C;
PP/CaCo3/EP:La temperatura de desviación térmica puede aumentarse de 102°C a 150°C.
Modificación de la resistencia térmica de enlace cruzado de plástico
Los plásticos de enlace cruzado para mejorar la resistencia al calor se utilizan comúnmente en tuberías y cables resistentes al calor.
HDPE:después de un tratamiento de enlace cruzado con silano, su temperatura de desviación térmica puede aumentarse de los 70°C originales a los 90-110°C;
PVC:Después de un enlace cruzado, su temperatura de desviación térmica puede aumentarse de los 65°C originales a 105°C.
Selección específica de plásticos transparentes
I.Uso diario de materiales transparentes:
Película transparente:En el embalaje se utilizan PE,PP,PS,PVC y PET,etc., en el sector agrícola se utilizan PE,PVC y PET,etc.;
Las hojas y paneles transparentes:Utilizar PP,PVC,PET,PMMA y PC,etc.;
Los tubos transparentes:Utilizar PVC, PA,etc.;
Botellas transparentes:Utilice PVC, PET, PP, PS y PC, etc.
II.Materiales del equipo de iluminación:
Se utiliza principalmente como sombreadores de lámparas, PS comúnmente utilizado, PS modificado, AS, PMMA y PC.
III.Materiales para instrumentos ópticos:
Cuerpos de lentes duros:Usan principalmente CR-39 y J.D.;
Lentes de contacto:Usan comúnmente HEMA.
IV.Materiales similares al vidrio:
Vidrio para automóviles:PMMA y PC de uso común;
Vidrio arquitectónico:se utilizan comúnmente PVC y PET.
V.Materiales de energía solar:
Se utilizan comúnmente PMMA, PC, GF-UP, FEP, PVF y SI, etc.
VI.Materiales de fibra óptica:
La capa principal utiliza PMMA o PC, y la capa de revestimiento es un polímero fluoroolefina, tipo metametacrilato de metilo fluorado.
VII.CD Materiales:
PC y PMMA de uso común.
VIII.Materiales de encapsulación transparentes:
PMMA, FEP, EVA, EMA, PVB, etc. endurecidos en la superficie.
Selección específica de materiales para diferentes usos de las viviendas
Casas de televisores:
Tamaño pequeño:PP modificado;
Mediano tamaño: aleaciones modificadas de PP,HIPS,ABS y PVC/ABS;
Tamaño grande: ABS.
Los demás productos de la partida 9302 incluyen:
El uso común de tablas HIPS, tablas ABS y tablas compuestas HIPS/ABS;
Actualmente, ABS es el material principal, sólo los refrigeradores Haier usan HIPS modificados.
Las máquinas de lavar ropa:
Los cubos y cubiertas interiores utilizan principalmente PP, una pequeña cantidad utiliza aleaciones PVC/ABS.
Los acondicionadores de aire:
Utilice ABS reforzado, AS, PP.
Ventiladores eléctricos:
Utilice ABS, AS, GPPS.
Polvos de aspiradora:
Utiliza ABS, HIPS, PP modificado.
El hierro:
No resistente al calor:PP modificado;
Resistencia al calor: ABS, PC, PA, PBT, etc.
Ovenas de microondas y cocinas de arroz:
No resistente al calor:PP y ABS modificados;
Resistencia al calor: PES, PEEK, PPS, LCP, etc.
Radios, grabadores de cinta, grabadores de video:
Usa el ABS, las caderas, etc.
Teléfonos:
Utilice ABS, HIPS, PP modificado, PVC/ABS, etc.
¡Su mensaje debe tener entre 20 y 3.000 caracteres!
