聚合物材料在不同应用场合下,会经受各种外力和环境的综合作用。因此首先要详细了解使用条件及其对材料性能的要求,然后根据性能要求选材并进行设计。但是根据材料性能数据选材时,制品设计者应该注意,塑料和金属之间有明显的差别,对金属而言,其性能数据基本上可用于材料的筛选和制品设计,然而,粘弹性的塑料却不一样,各种测试标准和文献记载的聚合物性能数据是在许多特定条件下的,通常是短时期作用力或者指定温度或低应变速率下的",这些条件可能与实际工作状态差别较大,尤其不适于预测塑料的使用强度和对升温的耐力,因此,所有的塑料选材都要把全部功能要求转换成与实际使用性能有关的工程性能,并根据要求的性能进行选材。通常根据性能选材的方法有:对塑料性能分项考虑、比较的选材;同时考虑多项性能综合评价的选材。
1、根据用途选材
(1)使用环境
(2)制品的受力类型和作用方式
用于冲击负荷场合的制品,应选择冲击强度高的;用于恒定应力的场合而且必须防止变形时,应选择蠕变小的材料;用于反应力作用的场合应选择疲劳强度比较高的材料;
(3)使用对象
(4)制造容器、外壳、盖、导管的塑料。
a.必须防止共振而且要求传声小;
考虑以上的特点、比较适宜的材料见表(待补充)所示。有时,一种材料不能满足要求,往往需要塑料和其它材料复合,例如需要控制蠕变或挠曲变形或特别耐磨耗时,可把带螺纹的金属嵌件嵌入塑料件中,如果要求结构壳体能经受碰撞和粗用时,北京塑料制品厂建议可考虑采用金属和塑料的复合板或在金属表面上复合塑料。
2、根据制品性能的要求
然后再了解制品使用时的环境,室外还是室内使用;是连续工作还是间歇工作;使用时有无机械应力;受力时,是动态力还是静态力;在电气情况下使用时,电压高低,频率高低等。也就是说使用的温度、湿度、压力、化学介质、电磁场情况、灰尘等,均影响材料性能。
另外制品在运输中,施工中,使用中,可能会出现的问题也必须了解,以便在配方中进行某些调整,以适应这些变化。例如塑料门窗在施工中,常用螺丝进行连接、装配,所以材料韧性很重要,配方设计时应充分考虑到这点,增韧剂多加些。
最后还要了解市场信息动态,用户对制品的强度要求,对制品壁厚的要求,对制品的结构要求,对制品表面静电或阻燃的要求,对制品色彩和图案的要求,对制品手感的要求等。例如制作塑料配件,用于纺织厂纺织化学纤维纱管,则就需要制品表面能抗静电,表面电阻在1×10。n以下。所以设计塑料选材时应加上抗静电剂。煤矿中塑料配件应考虑阻燃和抗静电两种要求。 |