塑膠

塑胶

由碳氧氢和氮及其他有机无机元素构成的固体
塑胶(英文名:plasticcement),主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成,成品为固体,在制造过程中是熔融状的液体,因此可以籍加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化,而形成各种形状,此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。
    中文名:塑胶 外文名:perspex 别名:塑料 主要应用:家电、汽车、手机、PC、医疗器械 行业情况:2010年中国塑胶件制造行业2286家 业总产值:1076.49亿元(2010年) 发展趋势:可以替代多个传统金属零件 主要构成:碳、氧、氢和氮及其他有机元素 易造成的问题:环境的污染,破坏生物多样性

发展过程

塑胶应用非常广泛,是家电、汽车、手机、PC、医疗器械、照明电器中不可或缺的部件。随着我国工业经济持续稳定的增长,塑胶广泛运用于家电、汽车、手机、PC、医疗器械等行业之中,而且是不可缺少的部件,实现了快速发展。

十二五期间,我国汽车、家电、消费电子、医疗器械等下游行业将继续保持较快发展,这些行业对塑胶件的需求将持续扩大,同时需求将也呈现高端化、精密化趋势。预计十二五期间,中国塑胶件制造行业销售规模将达到1700亿元。据中投调查,近年来,中国塑胶件制造行业技术创新能力得到进一步增强,企业技术研发中心数量不断增多;产业结构、企业结构和产品结构不断调整,产业集约度逐步升级;产业的整体优势得到进一步提升和加强,与国际上发达国家的差距正在逐渐缩小,某些方面已达到世界先进水平,进入从大国向先进强国迈进的可持续发展的关键时期。

江苏、浙江、上海、广东等地塑胶件制造行业蓬勃发展,无论是企业数量,还是产销规模均处于全国领先地位,行业的区域集中度相对较高。与此同时,国内企业在近年来也取得了较快发展,行业领先企业实力进一步增强。但同时,国外先进企业也看好国内市场,逐渐加大投资力度,耐普罗、赫比国际集团、安能利集团等跨国公司的进入使得行业内竞争更为激烈。

精度检测

随着塑胶工业的飞速发展和塑胶性能的不断提高,塑胶件得到了更为广泛的应用,塑胶件正在不同的领域替代传统的金属零件,一个设计合理的塑胶件往往能够替代多个传统金属零件,从而达到简化产品结构、节约制造成本的目的。因此针对塑胶应用领域对塑胶精度的要求并结合市场分析,推荐适合塑胶检测的仪器有MUMA便携式影像仪、VMS系列光学影像测量仪、VML系列3D光学影像测量仪等等。

基本概念

塑胶的定义(美国塑料工业协会):主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成,成品为固体,在制造过程中是熔融状的液体,因此可以籍加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化,而形成各种形状,此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。

主要应用

塑胶零件广泛应用现代生活中的每一个领域,例如家用电器、仪器仪表、电线电缆、建筑器材、通讯电子、汽车工业、航天航空、日用五金等。塑胶的应用如此之广,使用如此之便利,以至于带来了副作用,在某些领域人们不得不开展“禁塑令”。

原料

1.塑胶原料的主要成份是含碳化合物。

2.塑胶原料:是由高分子合成树脂(聚合物)为主要成份,渗入各种辅助料或添加剂,在特定温度,压力下,具有可塑性和流动性,可被模塑成一定形状,且在一定条件下保持形状不变的材料。

3.聚合物:指聚合过程所产生的纯材料或称聚合材料,无论天然树脂还是合成树脂均属高分子合聚物,简称高聚物。

4.塑胶对电,热,声具有良好绝缘性:电绝缘性,耐电弧性,保温,隔声,吸音,吸振,消声性能卓越。

塑胶原材料大部是从一些油类中提炼出来的,最熟悉的部分PC料是从石油中提炼出来的,PC料在烧的时候有一股汽油味;ABS是从煤炭中提炼出来的,ABS在烧完灭掉的时候会呈烟灰状;POM是从天然气提炼出来的,POM在烧完的时候会有一股非常臭的瓦斯味。

着色

塑料的配色是塑料着色中的关键,只有配好颜色,才能制备出色泽适宜的产品。在配色过程中,首先要弄清制品的应用要求,并根据塑料材料的着色性能,选择适用的着色剂。在选色时技术人员应严格检查可用颜料的颜色、着色力、分散性、性能、加工均衡稳定性、混合性和成本等方面后,便可选择出使用的颜料,初步确定用量。选色和配色效果的好坏,除依赖于技术人员的专业技术知识外,还要求技术人员有健全的视觉功能。同时要依赖于高技术含量的配色仪器及设备。本文就塑料配色程序与配色方法。

配色程序

配色是着色的重要环节之一,配色首选是进行初步配方的设计,然后就是对初步配方进行调整,使之适合于规模生产,且保证塑料制品颜色的均匀一致性。

1.1初步配方的设计

(1)根据塑料制品整体设计的要求,寻找出与标准色样相近似的样品作为参照物。参照物选择得当与否,直接关系到着色效果的好坏。为了便于寻找到较佳的着色参照物,平时应多积累、多制备些着色塑料色板或塑料色料以备参照,同时还应把自己选色经验和教训编成相应的着色配方,以供参考。

(2)在无参照物的情况下,应仔细观察分析塑料制品(样品)的颜色色光、色调及亮度等,确定颜色属性,确定所用颜色是透明色,还是不透明色,其中是否含有其他特殊颜料(如荧光颜料、金属颜料等),然后根据孟塞尔颜色系统颜色。

(3)从色调、亮度、浓淡度等方面反复比较与标准色样和参照物的差别,在此基础上对参照物的着色剂配方进行修正,拟定出初步配方。

或者按照孟塞尔颜色系统标定原理设计所需颜色,并拟定初步配方。

1.2调整配方按照拟定的初步配方进行实物着色试验,将制得着色实样与标准色样和参照物一起进行比较,进一步调整着色配方。然后根据调整后的配方再制备实样进行比较,再调整配方,如此反复多次,直到实样色调与标准色样相同或达到最接近标准色样的令人满意的程度为止。最后确定着色配方进行生产。

配色方法

2.1目测配色

一个有经验的配色人员,在配色之前,必须对他所需要的着色剂有比较清晰的概念。要掌握着色剂混用着色的一般规律,还应对所用的着色剂的性能,如色调、色光、迁移性、耐热性、耐候性、化学稳定性等有比较清楚的了解,同时积累有代表性的各种塑料着色样品和配色。在找到适合的着色剂配方之前,必须进行大量的试验,并对同一颜色进行反复地调色,直到获得所需要求的颜色为止。显然,目测配色法是一种试凑方法,不是很科学。由于此方法较为简单实用,至今仍被广泛采用。但此种方法很费时间,要求操作人员有比较丰富的经验,否则将很难操作。

2.2仪器配色

仪器配色法是在目测配色法的基础上引申出来的。此法采用分光光度计和其他测量仪器代替人眼和大脑的功能。色彩比例的试凑过程是通过计算机模拟进行的,而不需要对塑料进行着色的实际混合。操作人员只需要测量反射率,即它的标准值,并选择用于配色的颜料即可。通过调整配色颜料的浓度,使该测量系统与标准的换算值一致。如果操作人员选择的颜料合理,该系统将以质量分数的形式输出一个配方,然后再将百分比配方转换成质量配比。

如果(定性)知道样品所用的是何种配方的着色剂,计算机可以很方便地算出该配方中各种颜(染)料的实际用量。但往往不知道样品使用的着色剂的配方,在这种情况下,可以采用样品的色度坐标来配色。有许多分析的和经验的关系,用来选择适当着色剂配方,并确定应用于每种配方的浓度。这些关系的建立需要进行大量的计算。采用计算机可使整个颜色配色过程的时间缩短到十几分钟。

一种颜色可以由含有不同颜料的几个配方配出。这些配方的性能特点和成份互不相同。可以用配色仪器和计算机得出一种颜色的多种配方,供配色的操作人员选择,看看到底是用少量昂贵的有机颜料经济,还是用大量廉价的无机颜料合算,使人们有较大的选择范围。

另外,荧光材料的仪器配色和目测配色都很困难,这是因为荧光是一个新的变量,两个试样在不同的光源下比较时,可能会出现不同的结果。不仅光源会影响对试样的观察,入射光与观察位置间的角度也会影响对试样的观察。

注意事项

调色调色时首先要注意着色剂的色光,每种着色剂除了它的本色外,还有各自的色光,即与确定的标准色相比之下存在的比较次要的色素,即称为色光。如酞菁绿带黄光,中铬黄带红光等。如果中铬黄与酞菁绿相拼配,必须避免由于中铬黄的红光的介入,存在红、黄、蓝三基色相拼,使配得的颜色发暗。因此欲得到鲜艳的颜色,两种着色剂相拼时,要注意相抵触色光的干扰。在实际配制纯正红色时,可采用立索尔大红和耐晒大红等着色拼配,是它们的黄、蓝(紫)等色光相抵消,同时加入白色着色剂以提高其明亮程度。

分类

根据热性能和加工性能

热塑性塑料:受热软化并可反复加热成型

如聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料

热固性塑料:受热固化定型后不能再加热熔融成型

如酚醛塑料、脲醛塑料

按用途分

通用塑料:产量大

如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯

工程塑料

如聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、聚酰胺、聚甲醛

特种塑料

如医用塑料、导电塑料、耐高温塑料

环保问题

自面世以来,塑料得到广泛应用,但同时亦产生严重的环境问题。塑胶垃圾难以自然分解,导致固体废物的增加;若流入海洋中,亦会导致海洋生物误食、窒息、中毒等,影响海洋生态;焚化塑胶垃圾亦会造成空气污染,部份塑胶,如聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(Polycarbonates)在某些条件下或会释出有害物质或内分泌干扰素,危害生物的生育机能。因此,减少使用塑胶成为环境保护中一项重要的工作。

回收分类

为方便塑胶的回收,美国塑胶工业协会(TheSocietyofthePlasticsIndustry,Inc.,USA)提出利用塑料类型来分类的标签系统:“合成树脂识认码”(ResinIdentificationCode,常译为“塑胶材料编码”或“塑料编码”)。可回收的塑胶容器均会附有一个以三个箭号围绕而成的三角形标签,标签上会表示塑料的类型。

中国国家标准(GB18455-2001)规定,体积/容积超过100毫升的塑料包装制品或塑料容器必须直观标注塑料回收标示。

可分解塑胶

用可降解的淀粉塑料制造的餐刀,叉子和匙。

可分解塑胶能于阳光下分解。亦有于塑料中加入淀粉使其更易于生物分解,但分解仍不完全。亦有人利用基因改造细菌产生完全可生物分解的塑料,但成本仍高昂。德国巴斯夫公司(BASF)研究出一种称为Ecoflex的可生物分解塑料,用于食品包装。以上的可分解塑料由于成本问题,因此鲜有使用。而这种塑料必需曝露于空气的情况下才能分解,因此若被掩埋,仍然会导致固体废物的问题。

塑料生产商常在包装上含糊地称产品为树脂,即使明明是人精/人造树脂/合成树脂。一般人很易受误导以为是天然树脂而放心购买和使用。许多生产商也未有清楚列出制造产品时加入的各式有害化学品。

由于塑料大量生产,价钱便宜,颜色选择多,所有人们也大量使用塑料用品,以致常在未了解某些塑料的实际特性的情况下不当地使用塑料。例如,有些塑料不宜加热或用来存放酸性饮品食品,有些塑料不宜受阳光照射等,否则成份会不稳定而释出。由于无即时危险,以致塑料产品中各种有害物质已从不同途径,尢其是饮食,进入和污染人体。

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