各种常用塑料性能对比及用途.doc

工程塑料总概 热性质 玻璃转移温度Tg及熔点Tm热变形温度HDT高长期使用温度高UL-746B使用温度范围大热膨胀系数小。 机械性质 高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。 其它 耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。 主要品种 工程塑料是指一类可以作为结构材料在较宽的温度范围内承受机械应力在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。般指能承受一定的外力作用并有良好的机械性能和尺寸稳定性在高、低温下仍能保持其优良性能可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。 被当做通用性塑胶者包括聚碳酸酯Polycarbonate PC、聚酰胺尼龙 Polyamide PA、聚缩醛Polyacetal Polyoxy Methylene POM、变性聚苯醚Poly Phenylene Oxide 变性PPE、聚酯PETPPBTP、聚苯硫醚Polyphenylene Sulfide PPS、聚芳基酯而热硬化性塑胶则有不饱和聚酯、酚塑胶、环氧塑胶等。拉伸强度均超过50MPa抗拉强度在500kg/cm2以上耐冲击性超过50J/m弯曲弹性率在24000kg/cm2负载挠曲温度超过100其硬度、老化性优。聚丙烯若改善硬度及耐寒性则亦可列入工程塑胶的范围。此外较特殊者为强度弱、耐热、耐药品性优的氟素塑胶耐热性优的矽溶融化合物、聚醯胺醯亚胺、聚醯亚胺、Polybismaleimide、PolysufonePSF、PES、丙烯塑胶、变性蜜胺塑胶、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑胶等。因为化学构造不同故耐药品性、摩擦特性、电机特性等也有若干差异。且因成形性的不同故有适用于任何成形方式者亦有只能以某种成形方式加工者造成应用上的受限。热硬化型的工程塑胶其耐冲击性较差因此大多添加玻璃纤维。工程塑胶除了聚碳酸酯等耐冲击性大者外通常具有延伸率小、硬、脆的性质但若添加2030的玻璃纤维则可有所改善。 常见工程塑料的的应用 聚酰胺 PA由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视加之其加工简便、效率高、比重轻只有金属的1/7、可以加工成各种制品来代替金属广泛用 于汽车及交通运输业。典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件大约每辆汽车消耗尼龙制品达3.64千克。聚酰胺在汽车工业的消费比例最大其次是电子电气。 聚碳酸酯 PC既具有类似有色金属的强度同时又兼备延展性及强韧性它的冲击强度极高用铁锤敲击不能被破坏能经受住电视机荧光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又极好并可施以任何着色。由于聚碳酸酯的上述优良性能已被广泛用于各种安全灯罩、信号灯体育馆、体育场的透明防护板采光玻璃高层建筑玻璃汽车反射镜、挡风玻璃板飞机座舱玻璃摩托车驾驶安全帽。用量最大的市场是计算机、办公设备、汽车、替代玻璃和片材CD和DVD光盘是最有潜力的市场之一。 聚甲醛 POM被誉为“超钢”这是由于它具有优越的机械性能和化学性能因此它可用作许多金属和非金属材料所不能胜任的材料主要用作各种精密度高的小模数齿轮、几何面复杂的仪表精密件、自来水龙头及爆气管道阀门。我国使用聚甲醛用于农业喷灌机械上可以节省大量铜材。 聚对苯二甲酸丁二醇酯 非增强型的PBT与其它热塑性工程塑料相比加工性能和电性能较好。PBT玻璃化温度低模具温度在50时即可迅速结晶加工周期短。聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT被广泛应用于电子、电气和汽车工业中。由于PBT的高绝缘性及耐温性可用作电视机的回扫变压器、汽车分电盘和点火线圈、办公设备壳体和底座、各种汽车外装部件、空调机风扇、电子炉灶底座、办公设备壳件。 聚苯醚 PPO树脂具有优良的物理机械性能、耐热性和电气绝缘性且吸湿性低强度高尺寸稳定性好高温下耐蠕变性是所有热塑性工程塑料中最优异的。可应用于洗衣机压缩机盖、吸尘器机壳、咖啡器具、头发定型器、按摩器、微波炉器皿等小型家电器具方面。 耐磨改性工程塑料 耐磨改性工程塑料可以提供较低的摩擦力系数来降低磨损率。比如血糖计的盖子在使用了耐磨材料后可以增加它的来回开合的使用寿命。同时耐磨改性工程塑料也使用于配色产品中甚至用于不同的材料之间。在一次 性使用的产品中例如针和刀片也受益于该材料的润滑作用。此外耐磨材料的其它运用包括导尿管套管传动装置及真空管。其它的效果还包括由于光滑部件的运动而减少了噪音提高了塑料的加工生产性能和挤出成型的效率。 导电改性工程塑料 当热塑性材料增添了导电成份后就具有了永久的静电消散ESD和防止静电积聚功能从而能够起到保护作用。导电类热塑性材料允许静电连续性释放而不是快速的积聚并放电。静电会损坏敏感性电子元件并且在易燃环境下可以引发爆炸。积聚的静电会堵塞材料的传动而中断机械的传动。导电性热塑材料可以广泛的运用于配色产品中而且某些导电材料是透明的。其运用主要包括ECG传感器吸液管电器保护装置以及新型的医疗分娩装置诸如吸入产品包括PMDI间隔装置。 抗辐射类改性工程塑料 特定的添加剂可以提高热塑性塑料的密度。这些高密度的热塑性塑料具有金属的质感但同时又保持了塑料的加工特性。医疗产品领域因为环保的原因正在寻找此类可替代铅的材料。同时这些高比重的添加物也具有抗辐射特性。由抗辐射类化合物组成的注塑件、导管件或片状材料可吸引X光而不会被射线穿过。在放射疗法或手术中使用的如织物般柔软的薄片可以帮助保护机器和人员免受X光的散射和直射。含有钡硫酸盐的导管在植入体内后可以通过荧光透视或X光成像来跟踪其所在位置。Baxter Healthcare在做心瓣膜修复手术中使用的器械可回用的手柄和一次性的卡扣闭环是由聚碳酸酯特种改性工程塑料构成。X光可见即有防辐射功能的塞子是使用嵌入注塑工艺成型在模板上的而耐蒸汽处理的塞子是使用聚醚砜的材料这就保证了整个装置能够承受高温蒸汽消毒处理。 预染色改性工程塑料 近几年塑料配色技术发展很快。在医疗应用中 设计师可以在符合FDA和没有迁移的颜料中进行挑选。独特的色彩效果可以有助于形成产品的独特卖点并为医疗设备设计师带来利益。当医疗产品从医院进入家庭消费市场的时候缤纷可爱的颜色和荧光效果有助于提升产品价值。另外弹性体的应用可以使产品具有柔软触感从而提高附加值。具有令人舒适愉悦的颜色的医疗设备也可以使得患者更愿意配合治疗同时减轻他们的痛苦。 中国工程塑料业发展现状 中国工程塑料工业历经10年发展成果丰硕已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。这是中国工程塑料工业协会理事长杨伟才在5月27日北京召开的中国工程塑料工业协会峰会上表示的。 10年前中国工程塑料业刚刚起步生产能力与需求相比严重滞后原料树脂85以上依靠进口一半以上的改性树脂材料使用国外产品。而时至今日我国的工程塑料树脂均能在国内生产聚合能力已经达到每年60万吨左右改性树脂材料年产量也有200多万吨就连过去国外对我国禁运的特种工程塑料树脂现在国内几乎都有生产并且能够少量出口。 中国工程塑料工业协会数据表明在过去的10年里我国工程塑料产值年均增长20以上企业规模不断发展壮大科技水平日益提高。目前在工程塑料合成方面已有中蓝集团、云天化集团、神马集团、仪征化纤、德阳科技等上规模的企业。由于工程塑料具有特别优异的性能其技术发展水平受到政府层面的重视已被列入国家中长期科技发展纲要中高新技术的重点选项。在今年科技部产业支撑计划中有非光气法聚碳酸酯等7个工程塑料项目被列入。另外经过长期的技术攻关目前我国工程塑料技术水平发展较快在改性材料与树脂合金方面部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平。一些特种塑料产品的工艺技术已经进入到国际先进行列。 尽管我国的工程塑料在合成和加工方面取得了长足发展但总体看来仍存在产能过度集中在一些技术含量相对较低产品上的缺点。郑恺表示企业应当将目光放长远把握住当前如大飞机等一批国家重点工程建设的契机提升科技水平加快产品结构升级促进我国工程塑料行业更快、更健康的发展。 各种工程塑料特性和加工 POM 聚甲醛 英文名称:PolyoxymethylenePolyformaldehyde 典型应用范围: POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性因此还用于管道器件管道阀门、泵壳体草坪设备等。 注塑模工艺条件: 干燥处理如果材料储存在干燥环境中通常不需要干燥处理。 熔化温度均聚物材料为190230共聚物材料为190210。 模具温度80105。为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。 注射压力7001200bar 注射速度中等或偏高的注射速度。 流道和浇口可以使用任何类型的浇口。如果使用隧道形浇口则最好使用较短的类型。对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。 化学和物理特性: POM是一种坚韧有弹性的材料即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率可高达到23.5。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。 PA塑料尼龙聚酰胺 英文名称:Polyamide 比重:PA6-1.14克/立方厘米PA66-1.15克/立方厘米PA1010-1.05克/立方厘米 成型收缩率:PA6-0.8-2.5、PA66-1.5-2.2 成型温度220-300 干燥条件100-110 12小时 物料性能: 坚韧耐磨耐油耐水抗酶菌但吸水大尼龙6弹性好冲击强度高吸水较大尼龙66性能优于尼龙6强度高耐磨性好尼龙610与尼龙66相似但吸水小刚度低尼龙1010半透明吸水小耐寒性较好。 聚酰胺PA俗称尼龙是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基用作塑料时称尼龙用作合成纤维时我们称为锦纶聚酰胺可由二元胺和二元酸制取也可以用-氨基酸或环内酰胺来合成。根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同可制得多种不同的聚酰胺目前聚酰胺品种多达几十种其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。 聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的链节结构分别为NHCH25CO、NHCH26NHCOCH24CO和NHCH26NHCOCH28CO。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于纺制合成纤维称为锦纶-6和锦纶-66。尼龙-610则是一种力学性能优良的热塑性工程塑料。 PA具有良好的综合性能包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性且摩擦系数低有一定的阻燃性易于加工适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多有PA6、 PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种。尼龙-6塑料制品可采用金属钠、氢氧化钠等为主催化剂N-乙酰基己内酰胺为助催化剂使-己内酰胺直接在模型中通过负离子开环聚合而制得称为浇注尼龙。用这种方法便于制造大型塑料制件。 聚酰胺PA的性能 尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度软化点高耐热磨擦系数低耐磨损自润滑性吸震性和消音性耐油耐弱酸耐碱和一般溶剂电绝缘性好有自熄性无毒无臭耐候性好染色性差。缺点是吸水性大影响尺寸稳定性和电性能纤维增强可降低树脂吸水率使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。 聚酰胺PA的用途 聚酰胺主要用于合成纤维其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维比棉花耐磨性高10倍比羊毛高20倍在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维可大大提高其耐磨性当拉伸至3-6时弹性回复率可达100能经受上万次折挠而不断裂。聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍是粘胶纤维的3倍。但聚酰胺纤维的耐热性和耐光性较差保持性也不佳做成的衣服不如涤纶挺括。另外用于衣着的锦纶-66和锦纶-6都存在吸湿性和染色性差的缺点为此开发了聚酰胺纤维的新品种锦纶-3和锦纶-4的新型聚酰胺纤维具有质轻、防皱性优良、透气性好以及良好的耐久性、染色性和热定型等特点因此被认为是很有发展前途的。 由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度主要做合成纤维并可作为医用缝线。 锦纶在民用上可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。锦纶长丝多用于针织及丝绸工业如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜锦纶纱巾蚊帐锦纶花边弹力锦纶外衣各种锦纶绸或交织的丝绸品。锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学纤维的毛型产品混纺制成各种耐磨经穿的衣料。 在工业上锦纶大量用来制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、帐篷、渔网等。在国防上主要用作降落伞及其他军用织物。 成型性能: 1.结晶料熔点较高熔融温度范围窄热稳定性差料温超过300度、滞留时间超过30min即分解。较易吸湿需干燥含水量不得超过0.3. 2.流动性好易溢料。宜用自锁时喷嘴并应加热。 3.成型收缩范围及收缩率大方向性明显易发生缩孔、变形等。 4.模温按塑件壁厚在20-90度范围内选取注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定成型周期按塑件壁厚选定。树脂粘度小时注射、冷却时间应取长并用白油作脱模剂。 5.模具浇注系统的形式和尺寸增大流道和浇口尺寸可减少缩水。 适用:适于制作一般机械零件减磨耐磨零件传动零件以及化工电器仪表等零件 PC 聚碳酸酯 英文名称:Polycarbonate 典型应用范围: 电气和商业设备计算机元件、连接器等器具食品加工机、电冰箱抽屉等交通运输行业 车辆的前后灯、仪表板等。 注塑模工艺条件: 干燥处理PC材料具有吸湿性加工前的干燥很重要。建议干燥条件为100到20034小时。加工前的湿度必须小于0.02。 熔化温度260340。 模具温度70120。 注射压力尽可能地使用高注射压力。 注射速度对于较小的浇口使用低速注射对其它类型的浇口使用高速注射。 化学和物理特性: PC是一种非晶体工程材料具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度otched Izod impact stregth非常高并且收缩率很低一般为0.10.2。PC有很好的机械特性但流动特性较差因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性那么就使用低流动率的PC材料反之可以使用高流动率的PC材料这样可以优化注塑过程。 PETG 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯Glycol-modified PET Copolyesters 典型应用范围: 医药设备试管、试剂瓶等玩具显示器光源外罩防护面罩冰箱保鲜盘等。 注塑模工艺条件: 干燥处理加工前的干燥处理是必须的。湿度必须低于0.04。建议干燥条件为65C、4小时注意干燥温度不要超过66C。 熔化温度220290C。 模具温度1030C建议为15C。 注射压力3001300bar。 注射速度在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。 化学和物理特性: PETG是透明的、非晶体材料。玻璃化转化温度为88C。PETG的注塑工艺条件的允许范围比PET要广一些并具有透明、高强度、高任性的综合特性。 聚苯醚树脂PPO 英文名Polyphenylene oxide-usually modified 物理性能 比重:1.07克/立方厘米 成型收缩率:0.3-0.8 成型温度260-290 干燥条件130 4小时 物料性能 1、为白色颗粒。综合性能良好可在120度蒸汽中使用电绝缘性好吸水小但有应力开裂倾向。改性聚苯醚可消除应力开裂。 2、有突出的电绝缘性和耐水性优异尺寸稳定性好。其介电性能居塑料的首位。 3、MPPO为PPO与HIPS共混制得的改性材料目前市面上的材料均为此种材料。 4、有较高的耐热性玻璃化温度211度熔点268度加热至330度有分解倾向PPO的含量越高其耐热性越好热变形温度可达190度。 5、阻燃性良好具有自息性与HIPS混合后具有中等可燃性。质轻无毒可用于食品和药物行业。耐旋光性差长时间在阳光下使用会变色。 6、可以与ABSHDPEPPSPAHIPS、玻璃纤维等进行共混改性处理。 聚苯醚英文简称PPO。是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。另外聚本醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一几乎不受温度、湿度的影响可用于低、中、高频电场领域。PPO的负荷变形温度可达190以上脆化温度为-170。 纯的PPO料具有熔融流动性较差、价格高的缺点市场出售的产品均为其改良的产品具有优良的综合性能它们广泛运用于 电子电气能够满足在潮湿、负载、高温的条件下具有优良的电绝缘性运用制备电视积机调谐片、线圈芯、微波绝缘件、屏蔽套、高频印刷电路板各种高压电子元器件电视机、电脑、传真机、复印机外壳等。 汽车工业适用于仪表板件、窗框、减震器、泵过滤网等。 机械工业用作齿轮、轴承、泵叶轮、鼓风机叶轮片等。 化工领域用于制作管道、阀门、滤片及潜水泵等耐腐蚀零部件。 改性PPO的基本知识 未经改性的聚苯醚PPO树脂具有良好的力学性能、电性能、耐热性、阻燃性以及化学稳定性等但是它的耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低另外它存在一个致命的弱点