Pemilihan Bahan Plastik

Dalam lanskap industri yang berkembang pesat saat ini, bahan plastik telah menjadi komponen yang sangat diperlukan karena kinerja superior dan berbagai aplikasi.Mereka tidak hanya ada di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari tetapi juga memainkan peran penting dalam berbagai bidang seperti industri teknologi tinggi, peralatan medis, manufaktur otomotif, kedirgantaraan, dan seterusnya. Dengan kemajuan ilmu material yang terus-menerus, variasi dan kinerja bahan plastik terus meningkat,menghadirkan insinyur dan desainer dengan lebih banyak pilihan dan tantanganBagaimana memilih bahan plastik yang paling cocok dari segudang pilihan untuk aplikasi tertentu telah menjadi masalah yang kompleks namun kritis.Artikel ini bertujuan untuk memberikan panduan yang komprehensif untuk membantu pembaca memahami sifat dasar bahan plastik, teknik pengolahan, persyaratan kinerja, dan bagaimana mereka mempengaruhi kinerja dan biaya produk akhir.Kita akan membahas karakteristik kimia dan fisik dari berbagai bahan plastik, menganalisis kinerja mereka dalam kondisi lingkungan dan aplikasi yang berbeda, dan menawarkan saran seleksi praktis.Kami berharap untuk membantu pembaca dalam membuat keputusan yang tepat selama fase desain dan pengembangan produk, memastikan keandalan, daya tahan, dan efisiensi ekonomi produk.menjelajahi rahasia mereka dan belajar bagaimana menerapkan pengetahuan ini untuk desain produk praktisApakah Anda seorang insinyur berpengalaman atau pendatang baru di bidang ilmu material, kami berharap bahwa artikel ini akan memberikan informasi dan inspirasi yang berharga.Mari kita mulai perjalanan ini bersama-sama untuk mengungkap misteri pemilihan bahan plastik.

Pemilihan Bahan Plastik

Hingga saat ini,lebih dari sepuluh ribu jenis resin telah dilaporkan,dan ribuan dari mereka diproduksi secara industri.Pemilihan bahan plastik melibatkan memilih varietas yang tepat dari berbagai jenis resin.Pada pandangan pertama,banyaknya varietas plastik yang tersedia dapat menjadi luar biasa.Namun,tidak semua jenis resin telah banyak diterapkan.Pemilihan bahan plastik yang kita maksudkan tidak sewenang-wenang tetapi disaring dalam jenis resin yang umum digunakan.

Prinsip untuk Pemilihan Bahan Plastik:

I.Adaptabilitas Bahan Plastik

• Kinerja komparatif dari berbagai bahan;

• Kondisi yang tidak cocok untuk pemilihan plastik;

• Kondisi yang cocok untuk pemilihan plastik.

II.Kependirian Produk Plastik

Kondisi penggunaan produk plastik:

a.tekanan mekanis pada produk plastik;

b.Sifat listrik dari produk plastik;

c. Persyaratan presisi dimensi dari produk plastik;

d. Persyaratan permeabilitas produk plastik;

e.Syarat transparansi produk plastik;

f. Persyaratan penampilan produk plastik.

Lingkungan penggunaan produk plastik:

a.Suhu lingkungan;

b.Kelembaban lingkungan;

c. Media kontak;

d.Lampu, oksigen, dan radiasi di lingkungan.

III.Pengolahan Kinerja Plastik

• Kemampuan pengolahan plastik;

• Biaya pengolahan plastik;

• Limbah yang dihasilkan selama pengolahan plastik.

IV.Biaya Produk Plastik

• Harga bahan baku plastik;

• Masa pakai produk plastik;

• Biaya perawatan produk plastik.

Dalam proses seleksi yang sebenarnya,beberapa resin memiliki sifat yang sangat mirip,membuat sulit untuk memilih.Memilih yang mana yang lebih tepat membutuhkan pertimbangan dari berbagai aspek dan ditimbang berulang kali sebelum keputusan dapat diambilOleh karena itu,seleksi bahan plastik adalah tugas yang sangat kompleks dan tidak ada aturan yang jelas untuk diikuti.Satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa data kinerja bahan plastik yang dikutip dari berbagai buku dan publikasi diukur dalam kondisi tertentu,yang mungkin berbeda secara signifikan dari kondisi kerja yang sebenarnya.

Langkah Pemilihan Bahan:

Ketika menghadapi gambar desain produk yang akan dikembangkan,seleksi bahan harus mengikuti langkah-langkah berikut:

• Pertama,tentukan apakah produk dapat diproduksi dengan menggunakan bahan plastik;

• Kedua,jika ditentukan bahwa bahan plastik dapat digunakan untuk manufaktur,maka bahan plastik mana yang harus dipilih menjadi faktor berikutnya yang harus dipertimbangkan.

Pemilihan bahan plastik berdasarkan presisi produk:

Jenis bahan plastik yang tersedia

1 Tidak ada

2 Tidak ada

3 PS, ABS, PMMA, PC, PSF, PPO, PF, AF, EP, UP, F4, UHMW, PE 30% plastik diperkuat GF (30% plastik diperkuat GF memiliki presisi tertinggi)

4 Jenis PA, polieter klorinasi, HPVC, dll.

5 POM, PP, HDPE, dll.

6 SPVC, LDPE, LLDPE, dll.

Indikator untuk mengukur ketahanan panas produk plastik:

Indikator yang umum digunakan adalah suhu defleksi panas, suhu resistensi panas Martin, dan titik pelembutan Vicat, dengan suhu defleksi panas yang paling umum digunakan.

Kinerja ketahanan panas dari plastik umum ((Tidak dimodifikasi):

Bahan Suhu Defleksi Suhu Vicat Titik pelembab Martin Rintangan panas Suhu

HDPE 80°C 120°C -

LDPE 50°C 95°C -

EVA - 64°C -

PP 102°C 110°C -

PS 85°C 105°C -

PMMA 100°C 120°C -

PTFE 260°C 110°C -

ABS 86°C 160°C 75°C

PSF 185°C 180°C 150°C

POM 98°C 141°C 55°C

PC 134°C 153°C 112°C

PA6 58°C 180°C 48°C

PA66 60°C 217°C 50°C

PA1010 55°C 159°C 44°C

PET 70°C - 80°C

PBT 66°C 177°C 49°C

PPS 240°C - 102°C

PPO 172°C - 110°C

PI 360°C 300°C -

LCP 315°C - -

Prinsip-prinsip untuk memilih plastik tahan panas:

• Pertimbangkan tingkat ketahanan panas:

a.Mencapai persyaratan ketahanan panas tanpa memilih yang terlalu tinggi,karena hal itu dapat meningkatkan biaya;

b.Sebaiknya gunakan plastik umum yang dimodifikasi.Plastik tahan panas sebagian besar termasuk plastik khusus,yang mahal;plastik umum relatif lebih murah;

c.Sebaiknya gunakan plastik umum dengan margin besar modifikasi ketahanan panas.

• Pertimbangkan faktor lingkungan:

a.Kekebalan terhadap panas secara instan dan jangka panjang;

b. Ketahanan terhadap panas kering dan basah;

c. Ketahanan terhadap korosi sedang;

d.Resistensi panas oksigen dan bebas oksigen;

e.Resistensi panas saat dimuat dan tidak dimuat.

Modifikasi Resistensi Panas Plastik:

Modifikasi Resistensi Panas yang Diisi:

Sebagian besar pengisi mineral anorganik,kecuali bahan organik,dapat meningkatkan suhu ketahanan panas plastik secara signifikan.mica, tanah liat kalsinasi, alumina, dan asbes. Semakin kecil ukuran partikel pengisi, semakin baik efek modifikasi.

• Filler nano:

• PA6 yang diisi dengan 5% montmorillonite nano,suhu defleksi panas dapat ditingkatkan dari 70°C menjadi 150°C;

• PA6 yang diisi dengan 10% nano-meerschaum,suhu defleksi panas dapat ditingkatkan dari 70°C ke 160°C;

• PA6 yang diisi dengan 5% mica sintetis,suhu defleksi panas dapat ditingkatkan dari 70°C menjadi 145°C.

• Pengisi konvensional:

• PBT yang diisi dengan 30% talc,suhu defleksi panas dapat ditingkatkan dari 55°C menjadi 150°C;

• PBT yang diisi dengan 30% mika,suhu defleksi panas dapat ditingkatkan dari 55°C ke 162°C.

Modifikasi ketahanan panas yang diperkuat:

Meningkatkan ketahanan panas plastik melalui modifikasi penguat bahkan lebih efektif daripada pengisi. Serat tahan panas umum terutama meliputi: serat asbes, serat kaca, serat karbon, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik, serat plastik,berkumis, dan poli.

• Resin kristal diperkuat dengan serat kaca 30% untuk modifikasi ketahanan panas:

• Suhu defleksi panas PBT ditingkatkan dari 66°C menjadi 210°C;

• Suhu defleksi panas PET meningkat dari 98°C menjadi 238°C;

• Suhu defleksi panas PP meningkat dari 102°C menjadi 149°C;

• Suhu defleksi panas HDPE meningkat dari 49°C menjadi 127°C;

• Suhu defleksi panas PA6 ditingkatkan dari 70°C menjadi 215°C;

• Suhu defleksi panas PA66 ditingkatkan dari 71°C menjadi 255°C;

• Suhu defleksi panas POM meningkat dari 110°C menjadi 163°C;

• Suhu defleksi panas PEEK meningkat dari 230°C menjadi 310°C.

• Resin amorf diperkuat dengan serat kaca 30% untuk modifikasi ketahanan panas:

• Suhu defleksi panas PS meningkat dari 93°C menjadi 104°C;

• Suhu defleksi panas PC meningkat dari 132°C menjadi 143°C;

• Suhu defleksi panas AS ditingkatkan dari 90°C menjadi 105°C;

• Suhu defleksi panas ABS meningkat dari 83°C menjadi 110°C;

• Suhu defleksi panas PSF meningkat dari 174°C menjadi 182°C;

• Suhu defleksi panas MPPO ditingkatkan dari 130°C menjadi 155°C.

Modifikasi Resistensi Panas Perpaduan Plastik

Perpaduan plastik untuk meningkatkan ketahanan panas melibatkan menggabungkan resin tahan panas tinggi ke resin tahan panas rendah, sehingga meningkatkan ketahanan panas mereka.Meskipun peningkatan ketahanan panas tidak sebesar yang dicapai dengan menambahkan modifier tahan panasKeuntungannya adalah bahwa hal itu tidak secara signifikan mempengaruhi sifat asli bahan sambil meningkatkan ketahanan panas.

• ABS/PC:Suhu defleksi panas dapat ditingkatkan dari 93°C menjadi 125°C;

• ABS/PSF ((20%):Suhu defleksi panas dapat mencapai 115°C;

• HDPE/PC ((20%): Titik pelembut Vicat dapat ditingkatkan dari 124°C menjadi 146°C;

• PP/CaCo3/EP:Suhu defleksi panas dapat ditingkatkan dari 102°C menjadi 150°C.

Modifikasi Resistensi Panas Plastik

Plastik silang untuk meningkatkan ketahanan panas umumnya digunakan dalam pipa dan kabel yang tahan panas.

• HDPE:Setelah perawatan silane crosslinking,suhu defleksi panasnya dapat ditingkatkan dari 70°C asli menjadi 90-110°C;

• PVC:Setelah dihubungkan,suhu defleksi panasnya dapat ditingkatkan dari 65°C ke 105°C.

Pemilihan Spesifik Plastik Transparan

I.Menggunakan bahan transparan setiap hari:

• Film transparan:Pengemasan menggunakan PE,PP,PS,PVC,dan PET,dll.,penggunaan pertanian PE,PVC,dan PET,dll.;

• Lembar dan panel transparan: Gunakan PP,PVC,PET,PMMA,dan PC,dll.

• Tabung transparan:Penggunaan PVC,PA, dll.;

• Botol transparan: Gunakan PVC,PET,PP,PS,dan PC, dll.

II.Bahan peralatan pencahayaan:

Terutama digunakan sebagai penutup lampu, biasa digunakan PS, PS dimodifikasi, AS, PMMA, dan PC.

III.Bahan instrumen optik:

• Badan lensa keras:Terutama menggunakan CR-39 dan J.D.;

• Lensa kontak:Biasanya menggunakan HEMA.

IV.Bahan seperti kaca:

• Kaca otomotif: Umum digunakan PMMA dan PC;

• Kaca arsitektur:PVC dan PET biasa digunakan.

V. Bahan Energi Surya:

Umum digunakan PMMA, PC, GF-UP, FEP, PVF, dan SI, dll.

VI.Bahan Serat Optik:

Lapisan inti menggunakan PMMA atau PC,dan lapisan pelapis adalah polimer fluoro-olefin,tipe metakrilat metil fluor.

VII.CD Bahan:

PC dan PMMA yang umum digunakan.

VIII.Bahan Enkapsulasi Transparan:

PMMA, FEP, EVA, EMA, PVB, dll.

Pemilihan material khusus untuk berbagai tujuan perumahan

• TV:

• Ukuran kecil: PP yang dimodifikasi;

• Ukuran menengah:Penggantian PP,HIPS,ABS,dan paduan PVC/ABS;

• Ukuran besar:ABS.

• Lapisan Pintu Kulkas dan Lapisan Dalam:

• Umum menggunakan papan HIPS, papan ABS, dan papan komposit HIPS/ABS;

• Saat ini,ABS adalah bahan utama,hanya kulkas Haier yang menggunakan HIPS yang dimodifikasi.

• Mesin cuci:

• Ember dan penutup bagian dalam terutama menggunakan PP, sejumlah kecil menggunakan paduan PVC/ABS.

• AC:

• Gunakan ABS, AS, PP yang diperkuat.

• Penggemar Listrik:

• Gunakan ABS,AS,GPPS.

• Penyedot debu:

• Gunakan ABS,HIPS, PP yang dimodifikasi.

• Besi:

• Tidak tahan panas: PP yang dimodifikasi;

• Tahan panas:ABS,PC,PA,PBT, dll.

• Microwave oven dan rice cooker:

• Tidak tahan panas: PP dan ABS yang dimodifikasi;

• Tahan panas:PES,PEEK,PPS,LCP, dll.

• Radio, perekam pita, perekam video:

• Gunakan ABS,HIPS, dll.

• Telepon:

• Gunakan ABS,HIPS, PP yang dimodifikasi,PVC/ABS, dll.