如何为您的注塑件选择最好的树脂

塑料注射成型是一种高度通用且高效的工艺,使制造商能够从熔化的塑料树脂中制造出范围广泛的产品和组件。 由于模塑技术和材料开发的进步,聚合物和塑料已被纳入越来越广泛的产品和应用领域。 塑料具有重量轻、美观和耐用的特点,正成为从消费品到医疗设备等行业的首选材​​料。

市场上有各种各样的塑料树脂,每一种都具有独特的特性,可用于特定应用。 为了确保最佳性能,必须根据您的需要选择正确的树脂。 出于塑料制造的目的,树脂由液态或半固态的塑料或聚合物组成,可以加热、熔化并用于形成塑料部件。 在注塑成型中,术语树脂是指在注塑成型过程中使用的熔融热塑性或热固性材料。

选择树脂的注意事项
新的聚合物和化合物定期推向市场。 大量的选择可能使注塑成型材料的选择成为一项挑战。 选择合适的塑料树脂需要对最终产品有透彻的了解。 以下问题可以帮助您确定最适合您需求的树脂材料。

1. 最后一部分的预期目的是什么?
在为您的应用选择合适的材料时,您需要清楚地概述零件的物理要求,包括潜在的压力源、环境条件、化学暴露和产品的预期使用寿命。
*零件需要多强?
*零件需要是柔性的还是刚性的?
*零件是否需要承受异常水平的压力或重量?
*零件是否会接触任何化学品或其他元素?
*零件是否会暴露在极端温度或恶劣的环境条件下?
*零件的预期寿命是多少?

2.是否有特殊的审美考虑?
选择正确的产品包括找到一种可以展现您需要的颜色、透明度、纹理和表面处理的材料。 选择树脂时,请考虑它是否符合您产品的预期外观和功能要求。
*是否需要特定的透明度或颜色?
*是否需要特定的质地或饰面?
*是否有现有的颜色需要搭配?
*应该考虑压花吗?

3. 是否适用任何监管要求?
树脂选择的一个关键方面包括您的组件及其预期应用的法规要求。 例如,如果您的零件将进行国际运输、用于食品加工、应用于医疗设备或纳入高性能工程应用,那么您选择的材料必须满足必要的行业标准和法规要求,这一点很重要。
*您的零件必须满足哪些法规要求,包括 FDA、RoHS、NSF 或 REACH?
*产品是否需要对儿童安全使用?
*零件是否需要食品安全?

塑料底漆——热固性塑料与热塑性塑料
塑料分为两大类:热固性塑料和热塑性塑料。 为了帮助您记住差异,请按照术语的含义来考虑热固性材料; 它们在处理过程中被“设置”。 当这些塑料被加热时,它会产生一种化学反应,使零件成为永久的形式。 化学反应是不可逆的,因此用热固性塑料制成的零件不能重新熔化或重新塑形。 除非使用生物基聚合物,否则这些材料可能是一个回收挑战。

热塑性塑料被加热,然后在模具中冷却以形成零件。 热塑性塑料的分子组成在加热和冷却时不会发生变化,因此很容易重新熔化。 因此,热塑性塑料更容易重复使用和回收。 它们构成了当今市场上大部分制造的聚合物树脂,并用于注塑成型工艺。

微调树脂选择
热塑性塑料按系列和类型分类。 它们分为三大类或家族:商品树脂、工程树脂和特种或高性能树脂。 高性能树脂的成本也更高,因此商品树脂通常用于许多日常应用。 商品树脂易于加工且价格低廉,通常用于包装等典型的批量生产物品中。 工程树脂更昂贵,但具有更好的强度以及对化学品和环境暴露的抵抗力。

在每个树脂系列中,一些树脂具有不同的形态。 形态学描述了树脂中分子的排列,这可能属于两类之一,无定形和半结晶。

无定形树脂具有以下特点:
*冷却时收缩较少
*更好的透明度
*适用于紧公差应用
*容易变脆
*耐化学性低

半结晶树脂具有以下特点:
*倾向于不透明
*优异的耐磨性和耐化学性
*不易碎
*更高的收缩率

可用树脂类型示例
找到合适的树脂需要透彻了解可用材料的物理特性和有益品质。 为了帮助您找到适合您需求的正确塑料选择组,我们编制了以下注塑成型材料选择指南。

非晶
无定形商品树脂的一个例子是聚苯乙烯或 PS。 与大多数无定形树脂一样,它透明且易碎,但可用于高精度应用。 它是最广泛的之一
使用过的树脂,可以在塑料餐具、泡沫杯和盘子中找到。

在无定形规模上更高的是工程树脂,如聚碳酸酯或 PC。 它耐温、耐燃并具有电绝缘性能,因此常用于电子元件中。

特种或高性能无定形树脂的一个例子是聚醚酰亚胺或 (PEI)。 与大多数无定形树脂一样,它具有强度和耐热性。 然而,与大多数其他无定形材料不同,它还具有耐化学性,因此在航空航天工业中很常见。

半结晶
一种廉价的半结晶商品树脂是聚丙烯或 PP。 与大多数半结晶聚合物一样,它具有柔韧性和耐化学性。 低成本使这种树脂成为许多应用的选择,例如瓶子、包装和管道。

一种流行的工程半结晶树脂是聚酰胺(PA 或尼龙)。 PA 提供耐化学性和耐磨性以及低收缩和翘曲。 有可用的生物基版本,使这种材料成为一种对地球友好的替代品。 该材料的韧性使其成为汽车应用中金属的轻型替代品。

PEEK或聚醚醚酮是应用最广泛的半结晶高性能树脂之一。 这种树脂具有强度以及耐热性和耐化学性,通常用于要求苛刻的环境,包括轴承、泵和医疗植入物。

非晶树脂
ABS: ABS 结合了丙烯腈和苯乙烯聚合物的强度和刚性以及聚丁二烯橡胶的韧性。 ABS 易于成型,并提供不褪色、有光泽的效果和高质量的表面光洁度。 这种塑料聚合物没有确切的熔点。

HIPS: 高抗冲聚苯乙烯 (HIPS) 具有良好的抗冲击性、出色的可加工性、良好的尺寸稳定性、出色的美学品质和高度可定制的表面。 HIPS 可以轻松印刷、粘合、粘合和装饰。 它也非常具有成本效益。

聚醚酰亚胺 (PEI): PEI 是特种或高性能无定形树脂的一个很好的例子。 PEI 与大多数无定形树脂一样具有强度和耐热性。 然而,与大多数其他无定形材料不同,它还具有耐化学性,因此对航空航天工业非常有用。

聚碳酸酯 (PC): 在无定形规模上更高的是工程树脂,如聚碳酸酯。 PC 具有耐温和阻燃性,并具有电绝缘性能,通常用于电子元件。

聚苯乙烯 (PS): 无定形商品树脂的一个例子是聚苯乙烯。 与大多数无定形树脂一样,PS 透明且易碎,但可用于高精度应用。 它是使用最广泛的树脂之一,可以在塑料餐具、泡沫杯和盘子中找到。

半结晶树脂
聚醚醚酮 (PEEK):
PEEK是应用最广泛的半结晶高性能树脂之一。 这种树脂具有强度、耐热性和耐化学性,通常用于要求苛刻的环境,包括轴承、泵和医疗植入物。

聚酰胺 (PA)/尼龙:
聚酰胺,通常称为尼龙,是一种流行的半结晶工程树脂。 PA 提供耐化学性和耐磨性,以及低收缩和翘曲。 有生物基版本可用于需要环保解决方案的应用。 该材料的韧性使其成为许多汽车应用中金属的轻质替代品。

聚丙烯(PP):
PP 是一种廉价的半结晶商品树脂。 与大多数半结晶聚合物一样,它具有柔韧性和耐化学性。 低成本使这种树脂成为许多应用的首选,例如瓶子、包装和管道。

Celcon®:
Celon® 是缩醛的常见品牌名称,也称为聚甲醛 (POM)、聚缩醛或聚甲醛。 这种热塑性塑料具有出色的韧性、出色的耐磨性、抗蠕变性和耐化学溶剂性、易着色、良好的热变形和低吸湿性。 Celcon® 还提供高刚度和出色的尺寸稳定性。

低密度聚乙烯:
最灵活的聚乙烯类型,低密度聚乙烯 (LDPE) 具有出色的防潮性、高冲击强度、良好的耐化学性和半透明性。 LDPE 是一种低成本的选择,它还具有防风雨性能,并且可以使用大多数方法轻松加工。

寻找合适的树脂
选择塑料材料可能是一项艰巨的任务,但选择过程可以分为几个简单的步骤。 首先选择能够为您提供大部分所需特性的材料系列。 一旦确定,选择合适等级的材料树脂。 在线数据库可以帮助提供工作基准。 UL Prospector(前身为 IDES)是最著名的材料选择数据库之一。 MAT Web 也有一个广泛的数据库,英国塑料联合会提供高级数据和描述。

改善特性的塑料添加剂
各种树脂具有众所周知的不同特性。 正如我们所见,三个树脂系列(商品、工程和高性能/特种)包含无定形和半结晶替代品。 然而,性能越高,成本越高。 为了帮助保持低成本,许多制造商使用添加剂或填料以较低的成本为负担得起的材料赋予额外的品质。

这些添加剂可用于提高性能或将其他特性传递给最终产品。 以下是一些最常见的添加剂应用:

*抗菌剂——用于食品相关应用或高接触消费品的添加剂。
*抗静电剂——减少静电传导的添加剂,通常用于敏感电子产品。
*增塑剂和纤维——增塑剂使树脂更柔韧,而纤维增加强度和刚度。
*阻燃剂——这些添加剂使产品具有耐燃性。
*荧光增白剂——用于提高白度的添加剂。
*着色剂——增加颜色或特殊效果的添加剂,例如荧光或珠光。

最终选择
为项目选择合适的材料是创造完美塑料部件的最重要因素之一。 聚合物科学的进步有助于开发大量可供选择的树脂。 与具有各种树脂和应用经验的注塑机合作非常重要,包括符合 FDA、RoHS、REACH 和 NSF 的树脂。

DJmolding 致力于为我们的客户提供业内最优质的注塑成型产品。 我们了解每个行业的产品开发商和制造商所面临的独特挑战。 我们不仅仅是制造商——我们还是创新者。 我们的目标是确保您拥有适合每种应用的完美材料解决方案。