常用塑料材料性能分析

常用材料性能分析1.丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物（ ABS）o ABS 是聚苯乙烯的改性产品，由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体组成的共聚物，它综合了三种组分的特性，具有良好的综合性能，其中丙烯腈使 ABS 具有良好的表面硬度、耐热性及耐化学腐蚀性，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它有优良的成型加工性和着色性能。加上 ABS原料易得，价格低廉，因此， ABS是目前产量最大、应用最广的工程塑料。ABS是不透明非结晶聚合物，无毒、无味，密度为 1.02 1.05 g/cm3，供给原料为呈微黄色或白色不透明粒料，可燃烧，但燃烧缓慢且伴有特殊味道。 ABS的主要用途o ABS在家电行业用得非常多，用于制造电视机、录音机、电冰箱、洗衣机、电风扇、电话等外壳和零部件；机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、管道、电机外壳、仪表壳等；汽车工业上，用 ABS 制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还可用 ABS 夹层板制作小轿车车身；日常生活中， ABS还可用来制作食品包装容器、玩具、文教体育用品、家具等。成型性能o 可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型等成型方法。o ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干燥。o 流动性中等，溢边值 0.04mm 左右。o 壁厚、熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。o ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，成型周期短。o ABS 的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。o 顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取 20以上。o 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。o 易采用高料温、高模温、高注射压力成型。分子式丙烯腈丙烯腈 丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯聚乙烯 (PE)o聚乙稀是塑料工业中产量最大、用途最广的通用塑料品种，占世界塑料总产量的 30左右，其中高压聚乙烯的产量最大。聚乙烯树脂无毒、无味、可燃，手触似蜡，为结晶型塑料，原料供给状态为白色或乳白色粉末或白色半透明粒料。o 高压聚乙烯 （ LDPE） 又称为低密度聚乙烯。它的分子结构不是单纯的线型，而是带有许多支链的树枝状分子，因此它的结晶度不高（为 60% 70%）相对分子质量较小，密度较低 （为 0.910g/cm3 0.925g/cm3） 。高压聚乙烯具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性，有好的介电性能，耐寒 （ 60 时仍有较好的机械性能和柔软性 ） ，成型加工性能也较好。缺点是它的耐热性、硬度、机械强度等都较低，不耐光和氧，易老化。o 低压聚乙烯 （ HDPE） 又称为高密度聚乙烯。它的分子结构是支链很少的线型分子，其结晶度高（高达 87% 95% ），相对分子质量大，密度大 （ 0.941g/cm3 0.965g/cm3） 。与低密度聚乙烯 （ LDPE） 相比，它的耐热性、硬度、机械强度较高，但柔软性、耐冲击性及透明性、成型加工性能较差。 主要用途o高压聚乙烯适于制作塑料薄膜（理想的包装材料）、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等，广泛用于生产各种瓶、罐、盆、桶、鱼网、捆扎带及管材、异型材等产品。成型性能o 工艺性能好，可用注射、挤出及吹塑成型o 结晶型塑料，吸湿性小，成型前不干燥。o 成型收缩范围及收缩大，取向明显，容易变形、翘曲。控制模温，冷却均匀、稳定。o 流动性好，对压力变化敏感。o 宜用高压注射，料温要均匀，填充速度应快，保压要充分。o 冷却速度慢，必须充分冷却，模具设计应设有冷料穴和冷却系统；o 加热时间不宜长，容易发生分解和烧伤。o 不易采用直接浇口注射，应注意选择浇口位置，防止缩孔和变形。o 质软易脱模，可强行脱模。分子式聚乙烯链式结构聚丙稀（ PP）o聚丙稀是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大通用塑料品种，由于其原料易得，价格低廉，性能优良，应用广泛，发展速度极快。聚丙烯原料为无色、无味、无毒、可燃的白色透明腊状，为结晶型塑料，塑料外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为0.90 0.91g/cm3，是最轻通用塑料。它不吸水，光泽好，易着色。主要用途o聚丙烯可用做各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车结构零件；可作为热水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道；化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳；各种绝缘零件，电线电缆保护层；用来制作家电部件，如洗衣机、电冰箱、电风扇及吸尘器；日常生活用的包装和食品用薄膜及容器。成型性能o 成型加工性好，可用注射、挤出、吹塑和真空成型等多种方法加工。o 成型收缩范围及收缩率大，易发生取向、缩孔、凹痕、变形。 o 流动性极好（比聚乙烯好），易于成型，溢边值为 0.03，压力对流动性的影响比温度对流动性的影响敏感，宜采用高压成型。o 热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路。o 低温、高压时取向更明显，注意控制模温。o 由于取向明显，不易采用直浇口，否则浇口附近残余应力大，引起翘曲和变形。化学式聚丙烯聚苯乙稀（ PS）o聚苯乙烯是第四大通用热塑性塑料品种。聚苯乙烯为非结晶聚合物，无色、透明、无毒无味，有光泽易着色，落地时发出清脆的类似金属的声音，密度为 1.054 g/cm3，塑料原料为无色透明粒状或珠状，易燃，燃烧时有黑烟并伴有特殊气味。主要用途o聚苯乙烯在工业上可用做仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等；在电气方面用做良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等；在日用品方面，由于聚苯乙烯具有良好的卫生性能，广泛用于食品包装材料、各种容器、玩具等；发泡型的聚苯乙烯塑料用于防震、隔音材料及电冰箱衬里等。成型性能o 成型加工性好，可用注射、挤出、真空成型和模压成型等多种方法加工。o 聚苯乙烯性脆易裂，易出现裂纹，所以成型塑件脱模斜度宜取 2 以上，顶出均匀以防止脱模不良发生开裂。o 塑件中不宜有嵌件（如有嵌件应预热），缺口，尖角，各面应圆滑连接，塑件壁厚应均匀。o 由于流动性好，溢边值 0.03mm 左右，应注意模具间隙，防止成型飞边。o 模具设计中大多采用点浇口形式，防止除去浇口时损坏塑件，也可用热流道系统。o 宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间。 聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚氯乙烯（ PVC）o聚氯乙烯产量仅次于聚乙烯的塑料。原料来源丰富，产量大且价廉，性能优良，应用广泛，是世界上耗能和生产成本最低的热塑性通用塑料。聚氯乙烯是非结晶热塑性聚合物，具热敏性，其分解温度低于熔化温度，加工较困难；必须加入热稳定剂和增塑剂才能成为塑料。其原料供给状态为形如面粉的白色或浅黄色粉末，造粒后为透明块状，类似明矾。主要用途o 聚氯乙烯的化学稳定性高，可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等；聚氯乙烯的硬板用于化学工业上制作各种贮槽的衬里、建筑物的瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑用材；由于介电性能好，可在电气、电子工业中用于制造插座、插头、开关和电缆；由于具有较好的机械性能，用于制造要求不太高的机械零件、家具、唱片基材等。而软聚氯烯乙广泛用于民用制件，用于制造农用及包装薄膜、雨衣、窗帘、台布、人造革、凉鞋、玩具、软质泡沫塑料等；电线电缆的绝缘保护层；挤出成型各种软管和软带。成型性能o 可用注射、挤出、压延和吹塑等多种成型方法。o 极易分解，成型温度范围小，应严格控制料温，易采用带预塑化装置螺杆式注射机，低温高压注射，模具型腔表面应镀铬。o 流动性差，成型时需加入润滑剂和热稳定剂。o 模具浇注系统应短粗，浇口截面积要大，防止死角滞料。o 模具要有冷却装置。化学式聚氯乙烯聚酰胺（尼龙）（ PA）o聚酰胺通称尼龙（ Nylon），是一类大分子上含有聚酰基的线型热塑性聚合物总称。聚酰胺是使用得最早，改性品种最多的工程塑料，现有几十种系列产品。根据所用原料的不同，常见的尼龙品种有尼龙 1010、尼龙 610、尼龙 66、尼龙 6、尼龙 9、尼龙 11 等。聚酰胺为高结晶聚合物，无毒、无味、易染色，吸水性强，密度为 1.14g/cm3左右，供给原料为白色或淡黄色颗粒。 主要用途o尼龙广泛用于工业上制作各种机械、化学和电器零件，如轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱、电器线圈等零件，还可将粉状尼龙热喷到金属零件表面上，以提高耐磨性或作为修复磨损零件之用。 成型特点o 可用注射、挤出、模压及烧结等方法成型。o 吸水性强，成型前须干燥处理，由于其热稳定性差，干燥时为避免材料在高温氧化，最好采用真空干燥法。o 流动性好，溢边值为 0.02mm，有利于制成强度高的薄壁件，易产生飞边，模具须选用最小间隙，设置排气机构。o 熔融状态的尼龙热稳定性较差，易发生降解使塑件性能下降，因此不允许尼龙在高温料筒内停留过长时间。o 成型收缩率范围及收缩率大，取向明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，因此应严格控制成型工艺条件。o 塑件壁厚应均匀不易取厚，脱模斜度不易太小。o 冷却速度对结晶度和塑件性能影响大，应根据壁厚控制好模温，模温不宜过低。o 可采用各种形式的浇口，流道和浇口的截面尺寸大一些，可以减少凹痕、缩孔现象。聚甲醛（ POM ）o聚甲醛是继尼龙之后发展起来的一种性能优良的工程塑料，其性能不亚于尼龙，而价格却比尼龙低廉。聚甲醛为高结晶热塑性高聚物，密度为 1.42g/cm3左右，塑料原料为白色粉末，经造粒后为淡黄或白色半透明有光泽的硬粒。 主要用途o聚甲醛塑料广泛用于精密齿轮、轴承、凸轮、轴套、 滚 轮、辊子等耐磨传动零件制造，还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧、塑料拉链等。成型特点o 可以用注射、挤出及吹塑等成型加工方法。o 吸湿性小，可不必干燥处理。o 流动性中等，溢边值约 0.04mm，流动性对温度变化不敏感，对压力变化十分敏感，可通过适当增加压力提高熔体流动性。o 结晶度高，体积变化大，收缩值大且收缩范围大，缓慢冷却会使塑件成型后收缩减少。o 熔融温度范围窄，热稳定性差，易分解，所以要严格控制成型温度和熔体在料筒的时间，防止过热和长时间受热。o 在熔点附近的熔融或凝固十分迅速，注射速度要快。o 其摩擦系数低、弹性高，浅侧凹槽可采用强制脱出。o 浇注系统流动阻力应尽量小，浇口截面宜取大些；有嵌件必须预热；模具应加热，改善流动性；成型零件的模具应选耐磨