各种透明料的特性介绍以及性能比较.ppt

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1、透明料知识,目录（contents）,光学的一些名词-P3,透明料部分种类-P5,聚烯烃-P7,COC-P8,COP-P17,TPX-P18,Copolyester-P21,PC-P24,光学材料的一些名词,HAZE值（雾度）透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或混浊的外观。以漫射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。,透光率 透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。,HAZE值和透光率 雾度大的材料可以是透光率不很低。如果用这样的材料做窗玻璃，白天房间显得很明亮，但又有隐蔽性；如果做汽车挡风玻璃，那显然要求两者都好，以便于观察真切。,双折射 在非均质体中传播时，

2、其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变，其折射率值不止一个。光波入射非均质体，除特殊方向以外，都要发生双折射，分解成振动方向互相垂直，传播速度不同，折射率不等的两种偏振光，此现象称为双折射。比如PC，双折射率就比较高；,光学材料的一些名词,阿贝数 由于同一透明介质对不同波长的光存在折射率的差异，而白光又是由不同波长的各色光组成的，因此透明物质在折射白光时会发生色散这一特殊现象（见下图）。阿贝数就是用以表示透明物质色散能力的反比例指数，数值越小色散现象越厉害。眼用光学镜片的材料的阿贝数一般在30到60之间（阿贝数越高色散越小，镜片佩戴越舒服，但是阿贝数越高对应镜片会越厚，如果度数比较高不太美观

3、），总的来说有这样一个规律：材料的折射率越大，色散越厉害，即阿贝数越低。,光弹性效应 在垂直于光波传播方向施加压力，材料将会产生双折射现象，其强弱正比于应力。这种现象称为光弹性效应。偏正光的相位变化为（K为光的弹性系数或压力光学系数）,部分透明原料,透明材料种类繁多，是个比较浩大的家族，比如：PI，PEI，PES，PEN，PAI,PSU;COC,COP,TPX,PP,PP,PVC;PETG,PCTG,PET;PDMS,PA12;PC,PC/PER;MS,MBS，ABS,PMMA，K-Resin;TPU,Cellulosics等,以下着重介绍COC，COP，TPX，PETG;,聚烯烃（-CH=C

4、H-）化合物（PE，PP,PVC,COC,COP,TPX）,日本有四家公司已向市场推出新的非晶型聚烯烃，分别是日本合成橡胶（JSR）公司的Arton，宝理的TOPAS,瑞翁公司的Zeonex，Zeonor和三井公司的Apel以及EASTMAN,以下为非晶型聚烯烃特点：,密度小，比PMMA和PC约低10%，有利于制品轻量化；饱和吸水率小，Arton，TOPAS吸水率远低于PMMA，不会产生因吸水导致物性下降的影响，Zeonex，Zeonor和Apel则几乎不吸水；由于含有极性和异向性小的单体，因而为非晶型透明材料，双折射率小；属高耐热性透明树脂玻璃化温度达140170(玻璃化温度是非晶型聚合物的

5、耐热性指标)；容易注射成型,优良的复制性，故制品质量高；机械性能优良，拉伸强度，弹性模量比PC高；介电常数低，特别是高频性能好，是热塑性塑料中介电性能最好的材料；耐擦伤性良好，Arton铅笔硬度与PMMA相近，耐擦伤性是光学材料的一个重要性能指标；Arton分子侧链有极性基团，与无机、有机材料粘接性好，易于密封；Zeonex和Zeonor为绿色塑料，不纯物含量极少，故不必担心分析出杂物，适合半导体和医疗器械要求；Zeonex，Zeonor，Apel耐化学药品性、耐酸性、耐碱性优良；Zeonex，Zeonor，Apel几乎不透水蒸汽，符合同时要求防湿的应用要求。,TOPAS COC,20世纪初H

6、oechst Ag就开始研发，2000年时年产量可以达到3万吨；2006年，Ticona把全球的COC业务卖给宝理，并改品牌为Topas；,TOPAS COC（新型无定型热塑性塑料），具有环状烯烃结构的非结晶性透明共聚物；是将双环庚烯（降冰片烯）单体和乙烯单体在金属茂催化剂作用共聚而成；,TOPAS COC共聚合比率与耐热性的关系,TOPAS COC优良的光学性能以及基本品级的特点,高透明性：光线透过率91%优良的光学特性：低双折射率，高阿贝数（56）低比重：比重为1.02高耐热：Tg点可以达到180低吸湿性：尺寸稳定性，光学性能稳定水蒸汽气密性好：内存物易保存低介电常数，低介电正切:高频信号

7、低损耗FDA认证:可用于医疗和食品用途适用于各种灭菌方法:紫外线，Y射线，EOG 高刚性/高强度,TOPAS COC光学性能与其他材料比较,高透光率，高阿贝数，比如TOPAS 5013阿贝数达到56，所以可以应用于照相机以及OA仪器等高级光学部件材料,高透光率，高阿贝数，低吸水性，低光弹性系数，优良流动性，所以非常适合用于生产小而薄，表面非常精细的导光板；,TOPAS COC其他性能,TOPAS COC医疗用途,预充注射器与塑料瓶,微量滴定板,用 TOPAS 制作的多孔型微量滴定板（384 孔）有助于节省作业时间、减少样品用量并使数据更加精密对特殊有机溶剂（如 DMSO=二甲亚砜）和耐热性有要

8、求的 DNA 和蛋白质分析等场合，TOPAS 堪称最佳塑料材料。荧光自发性低而耐药品（除油类和非极性溶剂）性高，因此也它适用于用 UV 光等来进行检测的容器用途。TOPAS具有其自身的高流动性所带来的高模具转录性，以及被用作反应池（reaction cell）的生物芯片应具有细微转录性、低荧光自发性和耐热性等特性。,TOPAS COC导光板应用,液晶显示器的趋势,薄型导光板在注射成型时的优势,TOPAS COC包装材料应用,提高强度富有创意的立袋（standing pouch）正在被日益广泛地用于洗涤剂和食品等领域。为使立袋能够自立，其外装薄膜应具有一定强度（厚度）。如果在密封层 PE 中掺入

9、 TOPAS，则可在保持薄膜整体刚性的同时实现外装薄膜的薄壁化并有效减少包装材料的用量。,向药品包装领域拓展 TOPAS 是一种水蒸气阻隔性好并且适用于 PTP 的材料。它可提高热成型性，使角部厚度保持均匀，并可改善刚性，从而可以实现薄壁化。有FDA认证，以及药品管理文档（DMF#12132）和 FDA 设备管理文档（MAF#1043）中作了注册.,向药品包装领域拓展PET瓶的收缩标签以 PET 或 PS 为主，但也有一部分采用烯烃类树脂。在烯烃中掺入 TOPAS 可控制收缩特性（速度、收缩率），因此对异形瓶制作特别有效。此外，烯烃类薄膜的优点还在于其优良的低温冲击性和弹性。欧洲的部分国家从回

10、收利用性（可通过比重差来区分瓶和薄膜）的观点出发采用了烯烃类薄膜。,Zeonex COP（Cyclo Olefin Polymer）,更好的模具复制性,ABBE numenber,ABBE和冷热冲的影响,透光率,Zeonex COP,吸水对折射率的影响,ABBE numenber,Zeonex COP的应用,光学部件以及镜头,医疗用途,微量滴定板,光学薄膜（方性薄膜，位相差薄膜比TAC,PC好）,LED用透镜,天线以及高频产品,硅晶圆运输和储存（隔绝外在的污染，包括尘灰、气体颗粒和湿气）,医药用薄膜,导光板,PMP(Polymethyl Pentene)TPX(Transparent Poly

11、mer X),TPX的特性及其应用,软管芯和外被 LED模条 FPC或者 人造皮革离型纸食品类的产品包括食品包装，保鲜膜，蒸盒，微波炉类餐具,表面张力24mN/m,远低于氟塑料 对各种材料都有优异的离型性 广泛用于热固性塑料（尿烷，环氧树脂）封装硬化 甚至与PET和PP都不怎么兼容，所以可以用来制作多孔结构PP,PET薄膜（渗透膜）,应用,离型性和不兼容性,TPX应用实例,Copolyester(聚酯PCTA,PCTG，PETG)DuraStar,DuraStar是不可多得通用注塑树脂，有从消费产品到玩具，具有非常宽广的市场；,DuraStar优点：,优越的耐化性，以及卓越的耐冲击性能透明度卓

12、越的耐冲击性能容易干燥周期短高流动,DuraStar与其他材料的比较,比重是按ASTM D792检测,Copolyester(聚酯PCTA,PCTG，PETG)DuraStar,DuraStar材料的比较,Copolyester(聚酯PCTA,PCTG，PETG)DuraStar,DuraStar可以替代PC,跟PC相似的高冲击，拉伸以及透光性；在耐洗涤方面有明显的优势；不含有双酚A(BPA)更短的周期以及更节省电,DuraStar其他性能,产品手感以及撞击的声音较SAN好；耐水解性能好，比如在较高温度水中洗涤，溶剂，表面活性剂以及碱性的环境中洗涤都有良好的效果；良好的耐化学性相较于PC生产的

13、产品来说，其应力远低于PC比SAN更耐冲不易碎裂,PC(Polycarbonate),PC(Polycarbonate),PC其他知识,Tg点在 140150；球压在130 在常温下的悬臂梁冲击值（带缺口试样）高达67KJ/m2以上，在-2030 以下条件。其破坏断裂状态从延展性断裂转为脆性断裂；树脂的熔点在230240，热分解温度高于340；阿贝数是30，透光率89；PC常温下的含水率在0.2%,注塑前必须把含水率控制在0.02%,所以要充分的干燥，干燥条件为120，5hr;冻结应变以及退火处理，在成型加工过程中因受剪切应力的作用，在冷却收缩会留下冻结应变；所以成型压力应尽量选择在许可应力以下，最好在7.89.8MPa以下；也有可能在涂布，粘结和机械加工因溶剂作用产生裂纹；冻结应变可以通过热处理来缓和，120 烘1小时；另外应该再制品设计、模具设计、成型时充分注意；,