注塑成型材料的名称听起来像化学课上的术语。
聚丙烯的缩写 (PP) 与聚苯乙烯 (PS) 相似。
选择正确的注塑材料还意味着了解您的应用要求，这可能会在原型制作和生产之间发生变化。
幸运的是，您不需要化学博士学位即可做出正确的材料选择。
当然，有很多因素需要考虑，但一切都从基础开始：
主要材料的名称和缩写、它们的优缺点、典型应用以及常见的品牌和等级。
常用的注塑成型材料有十种：
● 亚克力（PMMA）
● 丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）
● 尼龙聚酰胺 (PA)
● 聚碳酸酯 (PC)
● 聚乙烯 (PE)
● 聚甲醛 (POM)
● 聚丙烯 (PP)
● 聚苯乙烯 (PS)
● 热塑性弹性体 (TPE)
● 热塑性聚氨酯 (TPU)
对于每种注塑成型塑料，以下部分解释了您需要了解的内容。
亚克力 (PMMA)
PMMA 或丙烯酸，它是一种坚固、透明的热塑性塑料，是一种重量更轻、防碎的玻璃替代品。
因为 PMMA 是透明的并且具有出色的光学清晰度，它允许高百分比的光通过。
亚克力的优缺点
丙烯酸树脂具有很高的抗拉强度，可以承受负载，不会吸收异味，并且在注塑成型过程中可以保持严格的公差。
该材料还可以抵抗阳光和天气，使其适合户外使用。
因为它在与水接触时不会降解，所以 PMMA 不会释放双酚 A (BPA)，这是一种在许多塑料中对人体健康有不利影响的化学物质。
丙烯酸树脂有一些重要的限制。
它们比玻璃更贵，更容易划伤。
它们也很容易被油脂和油污渍。
此外，对于某些工业应用，PMMA 的使用温度太低。
注塑成型的丙烯酸树脂缺乏很强的耐溶剂性，在特别重的负载下容易出现应力开裂。
PMMA 应用、等级
丙烯酸树脂用于窗户、温室、太阳能电池板、浴室外壳和其他用于建筑和照明应用的透明组件。
通用丙烯酸是最便宜的 PMMA 类型，用于商品而不是工程应用。
标牌级亚克力比通用亚克力强 10 倍，为户外标牌提供出色的透光性。
海洋级丙烯酸可抵抗持续暴露在水中的损坏，并且经常被造船者使用。
丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）
ABS 是一种工程级热塑性塑料，熔点相对较低，易于成型。
这种不透明的聚合物支持着色剂的使用，并提供不同的纹理和表面处理。
ABS以其强度和抗冲击性而闻名。
ABS的优缺点
ABS坚韧、相对便宜，并且具有良好的耐热、耐油、耐酸和耐碱性能。
其苯乙烯含量赋予注塑件光泽、美观的外观，而其丁二烯含量即使在低温下也能提供出色的韧性。
由于 ABS 对阳光或天气的抵抗力不强，因此它不是户外应用的好选择。
ABS 燃烧时也会产生大量烟雾，对高摩擦的抵抗力很差，并且对水等溶剂缺乏抵抗力。
ABS 应用、等级
注塑成型的 ABS 用于电子元件和键盘按键、保护头饰、电源插座的塑料壁板以及汽车部件，如仪表板、轮罩和汽车车身零件。
其他应用包括消费品、运动器材和工业配件。
ABS 也可以与玻璃填料结合以增加强度，或与聚碳酸酯结合以提高耐低温冲击性。
一些供应商生产填充和未填充的 ABS 塑料。
尼龙聚酰胺 (PA)
聚酰胺 (PA) 是一大类材料，可以是天然的也可以是合成的。
然而，尼龙，一种聚酰亚胺，总是合成的。
尼龙注塑成型具有挑战性，因为这种聚酰胺容易收缩并且填充不足。
尼龙的优缺点
尼龙 PA 的优点包括韧性和高耐热性。
它们还具有高耐磨性、良好的抗疲劳性和降噪性能。
凭借其低摩擦系数，注塑成型尼龙适用于高摩擦和磨损应用。
虽然尼龙不提供固有的阻燃性并且可以快速燃烧，但可以使用阻燃版本。
同样，虽然尼龙会被阳光降解，但可以添加紫外线稳定剂来提高性能。
此外，该材料对强酸和强碱的耐受性较差。
尼龙应用、等级
尼龙常用于坚固的机械部件，如轴承、衬套、齿轮和滑轨。
它也是外壳和卡扣闭合、螺纹嵌件、动力拍片、夹具和固定装置的理想选择。其他应用范围从牙刷和轮子到医疗植入物和电连接器。
虽然尼龙是杜邦公司开发的一种特定类型的聚酰胺的名称，但这种尼龙聚酰胺也可从其他公司获得。
今天，尼龙有四个主要等级：
尼龙 66、11、12 和 46。
每个等级的机械性能略有不同。
尼龙 66 具有更高的熔点和更强的耐酸性，可用于化学加工应用。
尼龙 11 具有更高的抗尺寸变化能力，因为它具有更高的防潮性。
它用于户外应用。
尼龙 12 具有最低的熔点和相对较好的抗吸水性。
尼龙 46 的工作温度高于其他等级的尼龙。
应用包括发动机和变速器
尼龙等级可以用玻璃填充以提高机械强度。
聚碳酸酯 (PC)
聚碳酸酯 (PC)塑料是天然透明的坚固、坚韧材料。
它们的特性类似于 PMMA，但聚碳酸酯在更宽的温度范围内保持其物理特性。
着色后，PC 会随着时间的推移保持其颜色并保持其强度。
聚碳酸酯的优缺点
聚碳酸酯非常耐用，比玻璃强 250 倍。
凭借其可预测且均匀的模具收缩率，这种注塑成型材料可提供精确的尺寸控制。
PC 塑料也很轻，并具有出色的光学性能以支持光传输。
因为它含有 BPA，所以不建议将注塑成型的聚碳酸酯用于食品制备或储存。
它还需要较高的加工温度，这会使成型成本更高。
聚碳酸酯也不耐刮擦。
PC 应用、等级
聚碳酸酯用于机械防护装置、透明或有色窗户、扩散器和用于发光二极管 (LED) 的光管以及透明管。
这种材料还可用于生产用于聚氨酯和硅胶铸件的透明模具。
聚碳酸酯可以填充玻璃并与 ABS 复合以提高抗冲击性。
一些等级包含相对较小百分比的不锈钢纤维。
聚乙烯 (PE)
聚乙烯是世界上最常用的塑料。
主要有以下三种：
● 高密度（HDPE、PEHD）
● 低密度 (LDPE)
● 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET、PETE）
PE 是唯一可以根据其密度进行选择的商业聚合物，因为它控制其他材料特性，所以这一测量很重要。
HDPE 和 LDPE 都具有耐化学性等有用的特性，但它们在各自的硬度、柔韧性、熔点和光学透明度方面有所不同。
PET塑料不是由密度定义的。
聚乙烯的优缺点
HDPE、LDPE 和 PET 都是低成本塑料，既能防潮又能防化学品。
LDPE 比 HDPE 更柔软、更灵活，HDPE 是一种不透明的材料。
与 LDPE 一样，PET 可以像玻璃一样透明。
工程师和设计师喜欢这些材料，因为它们在光学清晰度和其他特性方面提供了多种选择。
PE 塑料受到抗紫外线能力差的限制，不能承受高使用温度。
厚度小于 0.020 英寸的HDPE 零件难以成型。
对于注塑成型的 LDPE，很难实现紧密的公差。
PET 会吸收大量水分并需要树脂干燥，这会增加生产成本。
PE 应用、等级
PE塑料以用于奶瓶（HDPE）、塑料薄膜（LDPE）和水瓶（PET）而闻名；
但是，这些产品不是注塑成型的。
它们是使用称为吹塑的不同类型的成型制成的。
注塑成型 PE 的示例包括儿童玩具、工具箱、电线和电缆绝缘体以及医疗设备组件。
PE 塑料有编号等级，数字越大通常表示密度越高。
例如，HDPE 500 的密度高于 HDPE 300。
两种牌号的密度都高于 LDPE，后者也使用牌号编号系统。
聚甲醛 (POM)
聚甲醛 (POM)是一种工程塑料，也称为乙缩醛。
它可以注塑成需要低摩擦、高刚度和出色尺寸稳定性的零件。
因为它们具有高度结晶结构，所以 POM 塑料是天然不透明和白色的。
聚甲醛的优缺点
注塑 POM 结合了出色的刚性、热稳定性和低摩擦系数。
它还具有低吸水性和良好的耐化学性。
有两种主要类型的 POM 塑料可供选择：
均聚物和共聚物。
这使工程师和设计师可以选择具有不同特性的乙缩醛材料。
POM 以其纯形式具有低冲击强度和非常高的热膨胀率。
模具收缩率相对较高，乙缩醛不抵抗紫外线。
作为均聚物的 POM 塑料提供更高的硬度和拉伸强度。
但是，所有 POM 塑料（均聚物和共聚物）都不能达到 UL 94 等标准的防火等级。
POM 应用、等级
由于其低摩擦系数，注塑 POM 适用于轴承、齿轮、传送带和滑轮。
其他应用包括紧固件、眼镜框、刀具和枪支零件、锁系统和高性能工程部件。
POM 采用玻璃纤维或矿物质增强的等级，以提高强度和刚度。
用这两种材料增强的化合物可提供出色的机械性能平衡。
聚丙烯 (PP)
聚丙烯 (PP)具有与聚乙烯 (PE) 相似的特性，但更硬且更耐热。
它是世界上第二常用的塑料。
虽然聚丙烯的密度随填料的变化而变化，但纯PP是密度最低的商品塑料。
PP的优缺点
聚丙烯塑料提供良好的耐化学性并在扭转或弯曲后保持其形状。
PP 还具有高熔点，并且在暴露于湿气或水中时不会降解。
注塑成型的 polypro（有时也称为这种塑料）也可回收多达四次。
此外，回收的 PP 可以与其他塑料材料结合使用。
注塑成型的聚丙烯在紫外线下会降解，并且极易燃。
在高于 100° C (212° F) 的温度下，它会溶解成对人体健康有害的芳香烃，例如苯和甲苯。
因为难粘合，PP难上色；
但是，可以添加颜料来为材料着色。
PP 应用、等级
注塑成型聚丙烯有多种消费、商业和工业应用。
示例包括儿童玩具、储物容器、体育用品、包装、电器和电动工具主体。
PP 塑料可以填充玻璃纤维，以提高尺寸稳定性、刚度、强度和抗翘曲性。
等级包括高结晶聚丙烯 (HcPP)，它比普通聚丙烯具有更高的刚度。
聚苯乙烯 (PS)
聚苯乙烯 (PS) 是一种商品塑料，有两种用于注塑成型的基本类型：
● 通用聚苯乙烯 (GPPS)
● 高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)
GPPS较脆，尺寸稳定性比HIPS低，HIPS与顺丁橡胶复合以增强其材料性能。
GPPS 还具有玻璃般的透明度，而 HIPS 是不透明的。
两种类型的聚苯乙烯都非常适合注塑成型，因为它们具有可预测且均匀的收缩率。
PS的优缺点
PS 塑料价格低廉、重量轻，并且耐湿气和细菌生长。
它们还对伽马辐射具有出色的抵抗力，可用于对医疗设备进行消毒。
注塑成型的聚苯乙烯还对稀释的酸和碱具有良好的耐化学性。
聚苯乙烯易燃，易受紫外线降解，并受到烃类溶剂（如苯和煤油）的侵蚀。
因为它很脆，GPPS很容易开裂。
虽然注塑成型的聚苯乙烯是可回收的，但它不是可生物降解的。
PS 应用、等级
聚苯乙烯用于医疗、光学以及电气和电子应用。
由于具有更高的冲击强度，HIPS 经常与电器和设备一起使用。
注塑成型的 GPPS 用于塑料玩具、箱子、容器和托盘。
聚苯乙烯可以用玻璃填充以增加强度，也可以与丙烯酸共聚以提高透明度并改善化学和紫外线稳定性。
热塑性弹性体 (TPE)
热塑性弹性体 (TPE) 或热塑性橡胶 (TPR) 是橡胶和塑料材料的混合物。
TPE虽然具有橡胶的特性和性能，但其加工方式与塑料一样。
TPR 的弹性是其吸引设计师和工程师的部分原因。
TPE也是可回收的，可以回收六次。
此外，其他回收材料可以混合在一起生产TPE。
TPE的优缺点
热塑性弹性体可以拉伸到中等伸长率。
消除这种压力后，它们几乎恢复到原来的形状。
TPE还具有更短的成型周期，支持二次成型选项，并且比液态硅橡胶 (LSR) 更容易成型且成本更低。
然而，在持续的压力下，TPE容易发生蠕变，这是一种固体材料永久变形的趋势。
这种材料在较高温度下也往往会失去其橡胶特性，并且比其他注塑成型材料要贵得多。
TPE 应用、等级
注塑成型的 TPE 用于鞋类、医疗器械、汽车零部件和宠物产品。
汽车应用包括防风雨密封和防震防尘罩。
医疗应用包括呼吸管、阀门、导管和通气面罩。
热塑性聚氨酯 (TPU)
热塑性聚氨酯 (TPU)是一种热塑性弹性体 (TPE)，与其他 TPE 一样，TPU 具有类似橡胶的弹性；
但是，注塑成型的 TPU 具有更高的硬度，可以用作硬橡胶的替代品。
通常选择 TPU 而非 TPE，因为 TPU 更适合极端温度和耐化学性。
另一方面，TPE 更柔软、更灵活。
TPU的优缺点
与其他 TPE 相比，TPU 具有更高的耐磨性、耐化学品性、油脂、油和高温性能。
注塑成型的热塑性聚氨酯还具有良好的承重能力，适用于材料暴露于臭氧的环境中。
TPU 对于某些注塑成型部件可能太硬或缺乏所需的柔韧性。
热塑性聚氨酯也往往成本更高，并且在加工前需要干燥。
由于某些牌号的保质期很短，注塑商可能必须在使用前将它们处理掉。
TPU 应用、等级
注塑成型的 TPU 用于鞋类、垫圈、脚轮和体育用品。
应用还包括电子和医疗设备的外壳或外壳。
在医疗应用中，有时会使用 TPU 代替聚氯乙烯 (PVC)，这是一种可能引起皮肤刺激的塑料。
热塑性聚氨酯有商业级、医疗级和工业级。
TPU 材料主要分为三类：
聚酯、聚醚和聚己内酯。
混合注塑成型材料
尽管它们是最常见的类型，但上面列出的材料并不是您唯一的选择。
根据您的具体要求，您还可以选择结合了两种不同聚合物最佳性能的混合塑料。
有多种混合物可供选择，但最常见的类型是 PC/ABS、PC/PBT 和 PPE/PS。
PC/ABS
PC/ABS 是聚碳酸酯 (PC) 塑料和丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 的混合物。
它坚固、坚硬、耐热、收缩率低，可减少注塑缺陷。
这种混合物用于汽车行业的手套箱和电子行业的笔记本电脑显示器外壳。
PC/PBT
PC/PBT 是 PC 塑料和聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 的混合物，PBT 是一种工程聚合物，用于电气和电子行业的绝缘。
PC/PBT 很好地结合了耐化学性、耐温性和机械强度。
它的性能可以通过提供阻燃或抗紫外线的添加剂进一步增强。
PPE/PS
PPE/PS 是聚苯醚 (PPE) 和聚苯乙烯 (PS) 的混合物。
它具有出色的尺寸稳定性、低模具收缩率、低吸水率以及在热水和冷水中的出色稳定性。
注塑成型 PPE/PS 用于流体工程、环境工程和饮用水应用。
特种注塑成型材料
除共混材料外，注塑成型还使用各种特殊材料。
最常见的类型是 PEI、PBT、PEEK、LCP 和 PVC。
PEI
聚醚酰亚胺 (PEI) 是一种耐热热塑性塑料，兼具刚度和稳定性以及低可燃性和低烟雾产生。
PEI 的耐环境性和高冲击强度使其成为汽车传动和照明系统的医疗部件和零件等应用的理想选择。
PBT
聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 具有低熔体粘度，是用于成型薄截面零件的优良材料。
PBT 还具有出色的抗蠕变性，该特性描述了材料在长时间暴露于高水平应力下缓慢变形的趋势。
PBT 的应用包括键盘、开关和配电箱。
PEEK
聚醚醚酮 (PEEK) 是一种工程塑料，通常用于医疗应用，因为它可以抵抗伽马辐射和高压灭菌，两者都用于灭菌。
PEEK 具有优异的机械性能、抗化学品和热降解，并能承受长期的液体浸没。
LCP
液晶聚合物 (LCP)用于注塑成型薄壁部件和非常小的部件。
LCP 还可以抵抗伽马辐射、蒸汽高压灭菌和大多数化学消毒方法。
除医疗设备外，这些特种塑料还用于集成电路 (IC) 的注塑成型插座。
PVC
聚氯乙烯 (PVC) 是一种重量轻、可回收且相对便宜的塑料，它结合了耐环境性和出色的拉伸强度。
这种坚固、坚硬的特种塑料用于汽车零件、管道、窗户和线轴。
PVC 还具有出色的尺寸稳定性和良好的保色性。
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