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产品结构设计资料--禁用之塑料材质

中国手机研发网 2005-2-3

转自：手机研发论坛

1.产品和制程上应该避免使用的东西

石棉、多氯联苯、多溴联苯、多氯二苯、氯乙烯单体、苯

2.制程及产品上需要管制的材质

铍及其化合物---含小于2%的铍的合金是可以被接受的。

镉及其化合物---当防生锈的扣件如果镀锌或其它加工都不适合的话，镀镉是可以被接受的。取代品是镀锌，无电解镍，镀锡或用不锈钢产品。

铅及其化合物---铅使用在焊接剂的场合是可以接受的。假如镀锡在PCB或者表面黏着镀锡则需要格外的管制。为了减少铅蒸气的产生，焊锡设备应处以不超过800℉温度为极限。

镍及其化合物---在非持续接触的情况下使用应属可接受。所有镀镍的应用应尽量避免使用在经常接触的零件表面，镀铬是常用取代镀镍的例如在按键或其它经常接触的零件。

水银及其化合物---如果使用在水银开关，水银电池及水银接点是可以接受的，但应尽量避免。可以用结构或电子开关，非水银电池也很普遍。

铬及其化合物---铬分解产生的酸有剧毒，主要的危险是制造过程中暴露在铬化合物的环境中，如果零件在做铬酸盐表面处理时，有环境，卫生，安全单位严格管制，则应可接受。

锡的有机化合物---纯锡，含锡的焊剂以及锡合金是可以被使用的，在制程中是不可以含有有机锡产生。

硒及其化合物---硒如果使用在复制的仪器（如激光打印机）的磁鼓作为镀层之用是可以接受的。所有使用过含有硒的仪器和设备，须由有执照的回收公司回收。

金它及其化合物---都含有剧毒。

砷及其化合物---可使用在半导体的制造。

四甲基氯化物---在产品上必须标注此溶剂对人体的健康有潜在的危险，替代品是氟氯碳化物溶剂。

氯化物溶剂---大部分氯化物溶剂都有强烈的毒性，氯化物溶剂应该尽量避免使用，除非是在制造或整修时之清洗或去脂的时候，而且找不到其它合适的替代品，替代品为水溶性的清洁剂或专用的溶剂。

甲醛------甲醛必须与盐酸溶液隔离，否则这两种化合物的气体会形成二氯甲基醚（致癌物质）。当甲醛含有泡沫是表示尚未有反映是可以接受的，当树脂含有甲醛时要避免过高的温度和保持适当的通风。

乙二醇醚和醋酸盐---导致畸形，如用做抗光剂需有环境，卫生，安全单位严格管制。

四氟化碳---破坏臭氧层的主要原因，但四氟化碳聚脂是不受管制而且是可接受的材质。

3-1信息产品绿色环保

塑料外壳

外壳应该含有极少量的小零件，小零件应该使用同样的塑料材质几颜色塑料材质必须不可以含PVC或PVCD成份，在零件尚必须打上该材质的编号和记号。

如塑料材质因为要更稳定或配色或防火而需使用添加物，则禁止

1.含有镉，铬, 汞，砷，铍，锑以有机的组成，每个小零件最多只能含有50mg/kg的PBB或PBBO。

2.含有铅，氯，溴化物的组成。

金属外壳结构

以使用SPCC及SECC为主要，铝合金则尽量减少使用，如果非使用铝为金属配件者，须与金属外壳容易拆卸为原则。

金属制外壳在制程上不可含有镉，铅，铬，汞

金属及塑料的组合件

如果可能的话，塑料件及金属件应该分开组装，金属件及铜合金应该避免黏合使用。

电子组件

1.PVC材质只使用在Cable的产品上面

2.非含有PCBV的电容器

3.不含水银的开关

4.零件间如果是非黏着性密接，废弃时候须拆卸及分类

5.不含铍成份的零件

包装

只有纸张、玻璃纸、纸板、聚乙烯和聚丙是被允许的。塑料和纸板的组合是不好的一种包装方式。包装材质应该打上能够回收的标志，黏贴胶布应该只能含有聚合丙烯及黏贴层。该种胶布尽量少用因为无法回收。

印刷材料

为传递信息或促销用的印刷标签应该印刷在能回收使用的纸上，以及用氯漂白的纸上。纸的加工方式必须载明在纸上，含有塑料成份的纸或纸板应拒绝使用。

产品结构设计资料--塑料材质

中国手机研发网 2005-2-2

转自：手机研发论坛

热硬化性塑料---在原料状态下是没有什么用，在某一温度下加热，经硬化作用，聚合作用或硫化作用后，热硬化塑料就会保持稳定而不能回到原料状态。

硫化作用后，热硬化塑料是所有塑料中最坚硬的。

热塑性塑料---象金属一样形成熔融凝固的循环。常用有聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVDC）。

ABS: 成分聚合物

1.丙烯晴---耐油，耐热，耐化学和耐候性。

2.苯乙烯---光泽，硬固，优良电气特性和流动性。

3.丁二烯---韧性。

螺杆对原料有输送，压缩，熔融及计量等四种功能。螺杆在旋转时使之慢慢后退的阻力为背压。背压太低，产品易产生内部气泡，表面银线，背压太高，原料会过热，料斗下料处会结块，螺杆不能后退，成型周期延长及喷嘴溢料等。压力的变动在一两模内就可知道结果，而温度的变动则需约10分钟的结果才算稳定。

2-1电镀

塑料电镀时，须先进行无电解电镀，塑料表面形成薄金属皮膜，形成导电物质后再进行电解电镀。

印刷

1.网版印刷：适用于一般平面印刷

2.移印：适用不规则，曲面的印刷文字

3.曲面印刷：被印物体旋转而将文字与油墨印上

常用工程塑料

NORYL---PPO和HIPS合成，在240~300℃成型加工，须用70~90℃高模温。

ABS---在170~220下成型加工，模温40~60℃即可。

2-2 ABS系列成品设计及模具加工

最佳的补强厚度t=70%成品工称肉厚（T），角隅圆角的外圆R=3/2*T，内圆R=T/2，T是成品工称肉厚。喷嘴信道最小口径为6.35mm，长度宜尽量短，可变电阻器控制精度稍嫌不足，所以在喷嘴外壁应装设电偶作温度控制。流道形状以圆形最佳，流动长度与流道口径关系。

流动长度(mm) 流道直径（mm）

250 9.5

75~250 7.9

75 6.0

对防火级ABS材料应使用直溢口为最佳设计(流道直径最小7mm)，边溢口及潜伏式溢口，建议其长度为0.762mm。

透气得设置是绝对必须的，每隔25~50mm开设一条透气沟，深度宜为0.05~0.064mm，以获得良好得透气效果及防止产生毛头。

冷却管口径应为11.1~14.3mm，每隔三个冷却管口径设一冷却管，距离模腔表面必须有1.5个冷却管口径尺寸。

一般模仁材料以采用P20或H13材质居多。

防火级材料尽量不要使用热浇道系统，因为内加热式的热浇道在电热管及树脂间会产生很大的剪切热，加热树脂温度过高将会造成严重的模垢，若要用就只能用外加热式，热嘴温度和树脂温度相近即可（约200℃）。在任何时候热浇道须使用内部加热器或热探针。

为减少模垢的产生，螺杆压缩比宜取2:1~2.5:1，而L/D是20:1（理想值是24:1），可使用没有计量段的螺杆，使加热棒与熔融树脂温度差在5.5℃附近。螺杆速度宜在40~55RPM。

模具保护剂可以中和防火级塑料及PVC树脂在成型过程所释放出的腐蚀气体，防止模垢的积成及腐蚀模具，有优良的脱模性，无须使用其它的脱模剂。模垢去除剂主要用来清洗模垢，在有栅格的区域切勿过度喷洒以方破坏树脂导致无法脱模。

射出时理想的状况是成品重量约为射出单元一次为总排料量的80％，最少比例也应在50％以上。

熔融树脂温度在221~232℃时可得最佳物性，但不可超过243℃, 以避免分解。停机的排换料时须用模垢去除剂防止模具表面被腐蚀，然后在模具上喷一层良好的中性喷剂。

产品结构设计资料--金属材料

中国手机研发网 2005-2-1

转自：手机研发论坛

SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理

SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理

SUS 301 弹性不锈钢

SUS304 不锈钢

镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层。

有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性。

SECC的镀锌方法

热浸镀锌法：

连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中；

板片镀锌法，剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花。

电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极。

1-1产品种类介绍

1.品名介绍

材料规格后处理镀层厚度

S A B C ＊ D ＊ E

S for Steel

EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌

一般通称 JIS

镀纯锌EG SECC （1）

铅和镍合金合金EG SECC （2）

GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌

非合金化GI，LG SGCC （3）

铅和镍合金GA，ALLOY SGCC （4）

裸露处耐蚀性 2>3>4>1

熔接性 2>4>1>3

涂漆性 4>2>1>3

加工性 1>2>3>4

B:所使用的底材

C (Cold rolled) : 冷轧

H (Hot rolled): 热轧

C：底材的种类

C：一般用

D：抽模用

E：深抽用

H：一般硬质用

D：后处理

M：无处理

C：普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化

D：厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化

P：磷酸处理---涂装性良好

U：有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好

A：有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好

FX：无机耐指纹树脂处理---导电性

FS：润滑性树脂处理---免用冲床油

E：镀层厚

1-2物理特性

膜厚---含镀锌层，烙酸盐层及有机化学薄膜层，最小之膜厚需0.00356mm以上。测试方法有磁性测试(ASTM B499)，电量分析(ASTM B504)，显微镜观察（ASTM B487）。

表面抗电阻---一般应该小于0.1欧姆/平方公分。

1-3

盐雾试验----试片尺寸100mmX150mmX1.2mm，试片需冲整捆或整叠铁材中取下，必须在镀烙酸盐后24

小时，但不可超过72小时才可以用于测试，使用5%的盐水，用含盐的水汽充满箱子，试片垂直倒挂在箱子中48小时。

测试后试片的镀锌层不可全部流失，也不能看到底材或底材生锈，但是离切断层面6mm范围有生锈情况可以忽略。

1-4 镀锌钢板的一般问题点

1.白锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈。(会导致产品质量劣化)

2.红锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化铁为主要成分的红茶色粉末状的锈。

3.烙酸不均匀---黄茶色的小岛形状或线形状的花纹，但耐蚀性没有问题。

4.替代腐蚀保护---在锌面割伤而，露出钢板基体表面的情况下，我们也不必担心镀锌钢板切边生锈问题。

1-5 镀锌钢板之烤漆处理

1.前处理

由于锌是一种高活性金属，在烤漆前需要适当的化学转化处理如磷酸盐处理。磷酸盐处理剂有两种，一种是处理铁的，一种是处理锌的。

2.脱脂

采用弱碱，有机溶剂及中性乳液或洗涤剂，避免用酸或强碱脱脂剂。可用水膜试验（Water lreakage test）来确认，观察试验后的水是否受到污染，以及试品表面的水膜是否均匀。

3.烤漆

电镀锌钢片对漆的选择性比冷轧钢片为严。使用水性底漆（Water promer）可以确保有较强的油漆附着性。

镁合金PDA外壳锻件之研究与开发

中国手机研发网 2005-1-31

高雄第一科技大学机械系杨俊彬教授

镁合金材料因其具有密度小(约为铝的2/3，钢的1/4，钛的1/3)，散热佳与防EMI等之特性，使用于电子产品，诸如手机，笔记型电脑及携带式之电子书等等之薄外壳件，具轻量化与维护人体健康之优点，有市场上之卖点，因此，近两年来在世界上掀起研究开发之热潮。而镁合金之锻造在日本精锻工公司发表所

谓之Press Forging制程，进行MD外壳之冲锻成形后，在国内外之锻造业界也掀起镁合金薄壳件之开发热潮。但是镁合金之锻造就冶金性质而言，材料结构为HCP，成形性不好，必须进行高温成形，但其组织内又存在共晶相，锻造温度不能太高，否则会造成共晶相液化，使产品品质劣化，故其锻造温度范围窄，除此之外，锻造速度亦不能过快，否则塑性变形所产生之热量，亦会造成温度过高；就物理特性而言，其散热性佳，即易造成温降，使成形性劣化；就制程作业而言，由于外壳件之厚度薄，外形复杂，除有补强之肋骨设计外，还有扣接或固锁之机构设计与外观之设计，故工程道次多，锻造时脱模不易或顶出时易造成工件变形，此外，boss成形时易造成吸穿(suck through)之缺陷；在模具设计上，若产品有倒钩或内凸之扣接设计时，则需要采用复动化模具，才能确保工件脱模顺利。因此，就其锻制上之困难点可归纳为以下几点：

锻造温度控制不易

成形工程道次多

模具设计复杂(产品有扣接设计时)

工件易产生缺陷

工件厚度易不均

模具易于破裂

除此之外，在锻造制程中还要注意润滑之方式与润滑剂之使用。整体而言，镁合金外壳件之锻造并非易事。

以下为本校与宝一科技公司合作共同开发之镁合金PDA外壳锻件之例子。研究内容如下：

制程设计：下料→加热→润滑→预成形→加热→润滑→粗锻→加热→润滑→完成锻→冲孔→修边→弯曲→喷砂

制程参数：材料：AZ31B*2.3mm板料。锻造温度：320℃~370℃。模具温度：150℃~200℃。润滑剂：石墨

模具设计：复动化模具

设备：650 ton 肘节式锻机

锻造负荷：200~400 ton

下图为经机械加工过锻件与完成锻复动模具外观。锻件外观显示扣接部之倒钩直接成形，boss成形后没有流穿之缺陷，内壁之凸起部与阶梯部亦直接成形，锻件厚度为0.7mm~0.9mm。本工件外观虽大致已成形出来，但是在导入量产时尚仍有诸多制程参数与制程安排之问题待进一步深入研究探讨，此亦为国内厂家在进行镁合金锻造时所需突破与克服之问题点。

常用泡棉材料的特性中国手机研发网 2005-1-17 转自：手机研发论坛

注塑常见缺陷

中国手机研发网 2004-11-26

1.雾气Moisture Streaks

2.玻纤分配不均Glass Fiber Streaks

3.困气Gas Trap Effect

4.银丝纹Sliver Marks

5.结合线Weld Line

6.水波痕Water Wave Effect

7.黑点Dark Sport

8.顶出印Visible Ejector Marks

9.变形Deformation During Demolding

10.填充不足Short Filling

11.冷料流痕Cold Slug

12.进胶口点不良Dull Spots Near The Sprue

13.喷射痕Jetting

14.表面起层Flaking Of The Surface Layer

15.浮泡Entrapped Air

16.过热变色Burnt Streaks

17.龟裂Stress Crack

18.缩水痕Sink Marks

19.真空气泡Density Bubble

20.披锋Flash

21.擦伤印Scratch Marks

手机常用塑胶材料(1)-----PC

中国手机研发网 2004-10-26

聚碳酸酯（PC）

一、简介

聚碳酸酯是指大分子链由碳酸酯型重复结构单元组成的一类聚合物，英文名称Polycarbonate, 简称PC。

依具体组成不同，PC可分成脂肪族、脂环族和芳香族脂肪-芳香族三类，工程上具有实际应用价值的为芳香族PC，并以产量最大、用途最广的双酚A型PC为主。

PC的突出性能是优异的冲击性和透明性，优良的力学性能和电绝缘材料性，使用温度范围广（-130~100oC），尺寸稳定性高，耐蠕变性高，是一种集刚、硬、韧与一体材料的典型代表。PC的主要缺点为吸湿性能大、加工易产生气泡及银丝，制件易产生残余内应力、并对缺口敏感性大，耐疲劳性低、磨擦性及耐磨性不好。

二、结构性能

1． PC的结构

PC的分子链中含有多种基团，它所表现的性能为各种基团的综合反映。

亚苯基，提供刚性、力学性能和耐化学稳定性能；湠基，增加刚性；酯基，易吸水、电性差、耐化学稳定差；氧基，赋予韧性。

由于PC大分子主链的刚性和体积效应，使其结晶能力差，基本属于无定性聚合物，具有优异的透明性。

2． PC的性能

PC的性能如表1所示。

表1 PC及玻璃纤维PC的性能

性能 PC 30%玻璃纤维PC

相对密度 1.2 1.45

吸水率/% 0.15 0.1

成型收缩率/% 0.5 0.2

拉伸强度/Mpa 56~66 132

拉伸模量/Mpa 2100~2400 10000

断裂伸长率/% 60~120 <5

弯曲强度/Mpa 80~85 170

弯曲模量/Mpa 2100~2400 --

压缩强度/Mpa 75~80 120~130

剪切强度/Mpa 35 --

缺口冲击强度/（KJ/m2） 17~24 8

洛氏硬度 M80 M90

疲劳极限106次/Mpa 10.5 --

热变形温度（1.82Mpa）/℃ 130~135 146

长期使用温度/℃ 110 130

线膨胀系数/（x10-5k-1） 7.2 2.7

热导率[W/(M?K)] 0.2 0.13

体积电阻率/（Ω?cm） 2.1×1016 1.5×1016

介电常数（106Hz） 2.9 3.45

介电损耗角正切值（106Hz） 0.0083 0.0070

介电强度/(kV/mm) 18 19

耐电弧/s 120 120

(1) 一般性能PC为透明、呈微黄色或白色硬而韧的树脂，燃烧时发出花果臭味、离火自熄、火焰呈黄色、熔融起泡。

(2) 机械强度PC的力学性能十分优良，具有刚而韧的优点。其冲击性能是热塑性塑料中好的一种，比PA，POM高三倍之多，接近PF和UP玻璃钢的水平。PC的拉伸强度和弯曲强度都好，并受温度影响小。PC的耐蠕变性优于PA和POM，尺寸稳定性好。

PC的耐应力开裂性差，缺口敏感性高；耐磨性一般，比PA、POM及F4等差，但比PSF、ABS、PMMA等高；疲劳强度低，与其他品种塑料比较如表2所示

表2 106旋转次数时PC同其他塑料耐疲劳强度比较

材料 POM 布基PF PA6 PA66 PC 氯化聚醚

疲劳强度/MPa 35 27 22 21 10~14 7~7.5

(3) 热学性能PC的耐高低温性好，可在-130~130℃温度范围内使用；热变形温度可达

130~140℃，并受载荷的作用小；热导率和线膨胀系冀闲。枞夹院茫粲谧韵ㄐ阅懿牧

稀?BR> (4) 电学性能PC因属于弱极性聚合物，其绝缘性能一般。但可贵之处在于其电性能在很宽的温度及湿度范围内变化较小，如介电常数和介电损耗角正切值在23~125℃范围内几乎不变。但需注意的是，随PC制品结晶度的提高，其体积电阻率增大。

(5) 环境性能PC可耐有机酸、稀无机酸、盐、油、脂肪烃及醇类，但不耐氯烃、稀碱、溴水、浓酸、胺类、酮及酯等，可溶于二氯甲烷、二氯乙烷及甲酚等溶剂中。

PC不耐60℃以上的热水，长期接触会导致应力开裂并失去韧性。PC的耐紫外线性不好，需加入紫外线吸收剂；但PC的耐空气、臭氧性较好。

(6) 光学性能PC为最优异的光学塑料品种之一，其透光率可达93%之多，折射率为1.587，适于透镜材料PC作为高档光学材料的不足之处为硬度低、耐磨性差；二为双折射高，不易于光学仪器等高精度制品中。

三、成型加工

1．加工特性

PC的熔体粘度很高，可达103~104Pa?s；其熔体的流变性在低剪切速率下接近牛顿流体，应主要通过温度调节流动性，成型时的冷却、凝固和定型时间短。

PC的刚性大，在加工过程中易产生内应力，因此对成型工艺条件要严格控制。并要进行后处理，处理条件为110~120℃，处理时间视厚度而定，厚度20mm以下8h、厚度20mm以上24h。

PC在成型中对水极为敏感，高温下微量水也会引起分解。因此，加工前一定要干燥处理，使含水量在0.02%以下。具体干燥条件为：温度110~120℃，时间10~12 h，料层厚度30mm以下。PC属于无定型聚合物，成型收缩率低。PC制品不易带金属嵌件，如必须加入，应将嵌件预热导200℃或更高。

2．加工方法

PC的加工比较容易，可用注塑、挤出及吸塑等方法加工。

(1) 注塑选用相对分子质量为2.7~3.4万中低粘度PC树脂，料筒温度为前段250~300℃、中段230~270℃、后段220~250℃，喷嘴温度240~290℃，注塑压力40~100Mpa，模具温度为80~120℃。

(2) 挤出选用相对分子质量为3.4万以上高低粘度的PC树脂，挤出温度为230~300℃。

(3) 吹塑型坯的成型条件同挤出。吹塑的模聚温度为100~120℃，吹塑压力为0.4~0.8Mpa。

四、改性品种

聚碳酸酯塑料的改性品种主要为增强PC和PC合金两类。

1．增强PC

增强材料为玻璃纤维、碳纤维和硼纤维等，增强后可明显提高疲劳强度、拉伸强度、弯曲强度及压缩强度等，改善耐应力开裂性和耐热性，降低吸水性、线膨胀系数和成型收缩率。但冲击强度会有所下降。具体可参看表1所示。

以疲劳强度为例，加入20%的玻璃纤维可使疲劳强度从10Mpa增大到40Mpa，加入40%玻璃纤维会提高到50 Mpa。增强PC的加工性能与PC相差不大。

2．PC合金

PC合金的种类狠多，并已获得广泛应用。

①PC/ABS。目的降低内应力，改善加工流动性。此合金已用于机械、电器、帽盔及汽车车身等制品。

②PC/HDPE。降低熔体粘度，改善加工性能，提高冲击强度，改善耐应力开裂性。

③PC/POM。两者可以任意比例混合，在POM为25%以下时，PC的力学性能变化不大，但可显著提高耐溶剂性和耐应力开裂性，耐热性也有明显提高。

④PC/F4。可提高耐磨性5倍，如在其中加入玻璃纤维，PV值可大幅度提高。

⑤PC/PBT(PET)。合金的耐热性好，耐化学腐蚀性、耐应力开裂性、耐磨损性好，耐低温冲击性好，成型加工性好。此合金可用于汽车保险杠及车身护板等。

⑥PC/PMMA。合金具有耐溶剂性好、缺口冲击性高、耐热好、易加工、耐紫外线等优点，制品具有珍珠般光泽。可用于装饰品的生产。

⑦PC/PA。合金耐化学腐蚀性好、冲击强度高，可用于汽车、家电和光盘等。

五、应用范围

(1)光学材料主要为照明、建筑采光板、窗玻璃、光学仪器、光盘及通信等。照明材料有大型灯罩、防护玻璃、窗玻璃、建筑采光板等。通信材料有光盘及光导纤维等近年来开发的具有潜力的用途。PC可用作光学透镜材料和光学仪器材料

(2)电子/电器PC属E级绝缘材料，注塑件可用于接插件及线圈框架等，薄膜可用于电容器、录像带、录音带及磁带等。

(3)机械零件PC可用于齿轮、齿条、蜗轮、凸轮、拉杆、曲轴及壳体等。

(4)包装材料利用透明和耐热等性能，用于纯净水、矿泉水的周转桶，旅行用热水杯、奶瓶及餐具等。

(5)医疗器材用于医疗器械如杯、瓶、筒、牙科器材、药品容器及手术器械等，医用材料如人工肾、人工肺及人工脏器等。

手机常用塑胶材料(1)-----POM

中国手机研发网 2004-10-26

聚甲醛（POM）

一、简介

聚甲醛是指大分子链中含有氧化亚甲基重复结构单元的一类聚合物，学名为聚氧化亚甲基，英文名称Polyacetal或Polyoxymethylene ，简称POM 。POM为第三大通用工程塑料。POM依据结构不同可分为均聚POM和共聚POM两种。均聚POM以甲醛或三聚甲醛为原料合成，大分子链中的重复结构单元为氧化亚甲基，并用酯基或醚基封端，以提高其耐热性；共聚POM以三聚甲醛和2%~5%的二氧五环两种原料合成，大分子链中的重复结构单元为氧化亚甲基和二氧五环基两种，并加入1%的2，6-二叔丁基甲酚抗氧剂和0.5%的双氰胺吸收剂。

均聚POM最早于1959年由美国的Du Pont公司首先实现工业化，目前它仍然是最大的均POM 生产厂（年产9万t/a），此外还有日本的旭化成和我国重庆合成化工厂生产。

均聚POM、共聚POM由于结构不同，在具体性能上也存在一定的差异，如均聚POM的密度、结晶度和力学性能稍高一些，而共聚POM的热稳定性、化学稳定性及加工性较好，共聚POM 的用途较均聚POM广泛。

POM的突出性能为：力学性能和刚性好兵接近金属材料，是替代铜、铸锌、钢、铝等金属材料的理想材料；耐疲劳性和耐蠕变性极好；耐磨损、自润性和摩擦性好，与UHMWPE、PA、F4一起称为四大耐磨塑料材料；热稳性和化学稳定性高，电绝缘性优良。

POM的缺点为密度大，耐酸及耐热性不好，后收缩大且不稳定，尺寸稳定性差，耐后性不高。POM广泛用于电子/电器、机械、汽车、仪器/仪表、建筑和日用品等领域。不同地区的侧重点不同，日本40%用于电子/电器、27%用于汽车、14%用于机械，美国45%、电子/电器17.5%、汽车14.2%，西欧39%用于汽车、16%用于电子/电器。

二、结构性能

1．结构

POM为线型聚合物，分子主链由—C—O—键组成，结构规整、对称、分子间力大，是一种没有恻链、堆砌紧密、高密度的结晶性聚合物。

均聚POM有纯—C—O—键构成，而共聚POM在若干个—C—O—键中分布着少量的—C—C—键，由于—C—C—键较—C—O—键稳定性好，故共聚POM的耐热稳定性和耐化学稳定性都好；

又由于POM上的—C—O—键较—C—C—键距离近，而均聚POM的—C—O—键含量大，所以均聚POM的规整性比共聚POM好，均聚POM的结晶度可达75%~85%，而共聚POM的结晶度可达70%~75%、并且其密度、力学性能均好于共聚POM。

2．性能

POM的具体性能见表3-7所示。

表3-7 均聚POM和共聚POM的性能

性能指标均聚POM 共聚POM 25%GF共POM

相对密度

吸水率/ %

成型收缩率/ %

拉伸强度/ Mpa

断裂伸长率/ %

拉伸模量/Mpa

弯曲强度/Mpa

弯曲模量/Mpa

压缩强度/Mpa

剪切强度/Mpa

缺口冲击强度/（J/m）

洛氏硬度

摩擦因数

疲劳极限/Mpa

热变形温度（1.82Mpa）/℃

长期使用温度/℃

线膨胀系数（x 10-5K-1）

热导率/[W/(m?K)]

体积电阻率/（Ω?cm）

介电常数（106Hz）

介电损耗角正切值（106Hz）

介电强度/（kV/mm）耐电弧/s

1.43

0.25

1.5~3

3160

2880

127

M94

―

124

7.5

0.23

1015

3.8

0.005

220

1.41

0.21

1.5~3.5

98 2600 110 54 65

M80 0.15 31 110 100 8.5 0.23 1015 2.7 0.007 20 240 1.61 ―

―130 ―8300 182 7600 ―

―

163

―

2.6

―

3.8x1014

―

（1）一般性能POM的外观为谈黄色或白色半透明或不透明的粉料或粒料，硬而质密、与象牙相似，制品表面光滑并有光泽，成型收缩率高达3.5%。POM易燃，其氧指数仅为14~16，火焰上端为黄色、下端为蓝色，熔融落滴，有刺激性甲醛味和鱼腥味。POM的透气性小，仅为PE

的几分之一。

（2）力学性能POM的力学性能优异，比强度可达50.5Mpa，比刚度达2650Mpa，与金属十分接近。POM的力学性能随温度变化小，共聚POM比均聚POM稍大一点。POM的冲击强度较高，但常规冲击不及ABS和PC；POM对缺口敏感，有缺口可使冲击强度下降90%。POM的疲劳强度十分突出，1014 交变载荷作用后，疲劳强度可达35Mpa，而PA和PC仅为28Mpa。POM 的耐蠕变性与PA相似，在20℃、21Mpa、3000h时仅为2.3%，而且受温度影响小。POM的摩擦因数小，耐磨性好（POM>PA66>PA6>ABS>HPVC>PS>PC），极限PV值很大，自润滑性好，适于受力摩擦制品如齿轮和轴承的生产。

（3）热学性能POM的长期耐热性不高，但短期可耐160℃，其中均聚POM短期耐热比共聚POM高10℃以上，但长期耐热共聚POM反而高10℃左右。

（4）电学性能POM的电绝缘性较好，几乎不受温度和湿度的影响；介电常数和介电损耗角正切值在很宽的温度、湿度和频率范围内变化很小；耐电弧性极好，并可在高温下保持。POM的介电强度与厚度有关，厚度0.127mm时为82.7kv/mm,厚度为1.88mm时为23.6kv/mm。

（5）环境性能POM不耐强酸和氧化剂，对稀酸及弱酸有一定的稳定性。POM的耐溶剂性良好，可耐烃类、醇类、醛类、醚类、汽油、润滑油及弱碱等，并可在高温下保持相当的化学稳定性能。POM的耐候性不好，长期在紫外光作用下，力学性能下降，表面发生粉化和龟裂。（6）