产品设计必须了解的常用「塑料」特性和典型应用

2017-02-08 10:25:04
材料是工业设计中非常重要的一个环节,对材料的认识和掌握是实现产品设计的前提和保证。早在1919年成立的包豪斯学校就十分重视材料及其质感的研究和实际练习。今天,咱们就来了解一下关于塑料这种材质各种类型与特征。

常用塑料的特性及其应用:

ABS (丙烯腈-- 丁二烯 --苯二烯(ABS)共聚物)
性质:丙烯腈提供耐热及抗化性,丁二烯提供韧性及耐冲击性,苯乙烯提供延展性及加工性
优点:坚硬,易压出、易染色、难燃、耐冲击、表面性佳
缺点:耐溶剂性差、低介电强度、低拉伸率
用途:把手、外壳、行李箱、冰箱衬垫、家电制品



PP(聚丙烯)

塑胶分类标志中,代码是5
性质:极轻质塑料,密度仅为0.9g/cm3加工性质毋须预热干燥
优点:易染色、耐湿性佳、耐化性佳、高铰链特性、耐冲击性
缺点:复杂之异形压出不易、易被紫外线分解、不易接合、易氧化
用途:水管、胶膜、胶布、电线蔽护材料、容器、汽车保险杆、仪表板、铰链


柠檬杯,材质说明:本体【TRITAN】,上盖【PP】,下盖【TRITAN】,过滤器【PP】,止滑环:【TPR热塑橡胶】

PS(聚苯乙烯)

塑胶分类标志中,代码是6
性质:非晶体聚合物,成型后收缩率小于0.6低密度特性使产量大于一般料之20%30%
优点:成本低、透明可染色、尺寸安定特性、高刚性
缺点:碎裂性高、抗溶剂性差、耐温差
用途:文具、玩具、电气用品外壳、保丽龙餐具



PC(聚碳酸酯)
性质:为非结晶性热塑性塑料
优点:具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广、高度透明性及自由染色性、H.D.T.高、耐疲劳 性佳、耐候性佳、电气特性优、无味无臭对人体无害符合卫生安全、成形收缩率低、尺寸安定性良好
缺点:成形品设计不良易产生内部应力问题
用途:电子电器:CD片、开关、家电外壳、信号筒、电话机;


POM(聚缩醛)
性质:为结晶性热可塑性塑料,具明显熔点165~175℃,性质最接近金属,一般称其为塑钢
优点:具高机械强度和刚性、最高的疲劳强度、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳、耐反复冲击性强、广泛的使用温度范围(-40~120)6、良好的电气性质、复原性良好、具自已润滑性、耐磨性良好、尺寸安定性优
缺点:加工过程若长时间高温下易起热分解、无自熄性、抗酸性差、成形收缩率大
用途:电子电器:洗衣机、果汁机零件、定时器组件;

汽车:车把零件、电动窗零件;

工业零件:机械零件、齿轮、把手、玩具、螺杆



PA(聚酰胺、尼龙Nylon)
性质:结晶性热可塑性塑料,有明显熔点,Nylon6 Tm220~230℃,Nylon66则为260~270℃,Nylon本身具吸水基故有吸水性,成形前须干燥,温度过高干燥则尼龙粒变色
优点:具高抗张强度、耐韧、耐冲击性特优、自润性、耐磨性佳、耐药性优、低温特性佳、具自熄性
缺点:尼龙吸湿性高、长期尺寸精密度及物性受影响。
用途:电子电器:连接器、卷线轴、定时器、护盖断路器、开关壳座

汽车:散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座

工业零件:椅座、自行车框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑轮


PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,雅克力有机玻璃)
性质:非晶体聚合物,92%光线穿透率,热变性温度介于74~102℃间 收缩率0.4-0.7%合适的薄厚1.5-4mm
优点:高光学透明性在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达7-8.5%、耐候性佳、刚性佳、易染色机械强度较高,有一定的耐寒性,耐腐蚀,绝缘性能良好、尺寸稳定,易于成型、质较脆,易熔于有机溶剂

缺点:耐化性差、长期时用温度最高93℃、应力集中处,较易碎化、表面硬度不够,易擦毛
用途:灯罩、窗玻璃、标示牌、光学透镜、硬式隐形眼镜、汽车零件。


PVC(聚氯乙烯)

塑胶分类标志中,代码是3

性质:未加可塑剂前,PVC为一坚硬之塑料,耐湿性佳,但亦被酮类、酯类溶剂分解
优点:尺寸安定性佳、低成本、耐候性佳、加不同比例可塑剂可轻易调整软硬度
缺点:耐化性差、耐温性差、密度较一般塑料类为高、热分解后会产生氯化氢
用途:薄板、胶膜、容器、人造皮、地板材料、收缩膜、管材、玩具



LDPE(低密度聚乙烯)

塑胶分类标志中,低密度聚乙烯代码是4
性质LDPE容度为0.910~0.925g/cm3
优点:耐寒性优、卫生无毒3. 耐水性、 耐药品性、 电气特性优、柔软性优(LDPE)
缺点:低温时的耐冲击性劣2. 耐候性不佳
用途:各种容器(耐热用)HINGE成形品、玩具类、FILMSHEET5, PIPE6、耐热的工业部品



HDPE(高密度聚乙烯)

塑胶分类标志中,高密度聚乙烯代码是2

性质HDPE容度为0.941~0.965g/cm3
优点:耐寒性优、卫生无毒、耐水性、 耐药品性优、电气特性优
缺点:耐热性劣、耐候性劣、成形收缩大
用途:各种容器(密闭容器)、包装袋、玩具类、厨房用品、机械部品



PETE(再生聚乙烯对苯二甲酸酯)
塑胶分类标志中,代码是1,聚对苯二甲酸乙二酯(PET塑料)回收再利用产品。PET 被广泛用于饮料瓶(可乐)包装,但是当这些材料被废弃时,面临着如何处理的问题。废旧PET瓶的再生利用,既能减少污染,又可以增加效益。
再生pet主要用于纤维,片材,非食品包装用瓶等,开发的用途有:建筑材料,食品包装和容器等,日本公司已利用聚合物合金改进技术将再生pet加工成性能优于用pet新料制造的粉末涂料。



PSU (聚砜类塑料)

性质:收缩率 0.5-0.7% 各向同性
优点:其机械性能,耐热,耐氧化,耐介电性能,热稳定性优于PC
缺点:其加工性,对断口很敏感,耐气候性,耐光及紫外线及有机溶剂的性能欠佳,与PC同样不能在沸水中长期使用
用途:高温下工作的耐磨受力传动零件,齿轮,微波炉的内配件,相机壳,医疗器械,汽车零件,投影机


工业设计的过程不仅仅只是天马行空的脑洞大开,实际上也是对材料的认知、理解和改造的过程。只有当陆续发现可以利用各种材料时,才能创造出更具有独特材质感的作品”。


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