常用工程塑料的种类及主要特性
名称 主要特性 用途举例 (代号) 热塑性塑料 高压聚乙烯柔软、透明、无毒;低压聚高压聚乙烯:薄膜、软管、塑料瓶;聚乙烯 乙烯刚硬、耐磨、耐蚀,电绝缘性较好 低压聚乙烯:化工设备、管道、承(PE) 载不高的齿轮、轴承等 强度、硬度、弹性均高于聚乙烯,密度法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、聚丙烯 小,耐热性良好,电绝缘性能和耐蚀性把手、电视机(收录机)壳体以及化(PP) 能优良,韧性差,不耐磨,易老化 工管道、容器、医疗器械等 较高的强度和较好的耐蚀性。软质聚氯废气排污排毒塔、气体液体输送管,聚氯 乙烯,其伸长率高,制品柔软,耐蚀性离心泵、通风机、接头;软质PVC:乙烯 和电绝缘性良好 薄膜、雨衣、耐酸碱软管、电缆包(PVC) 皮、绝缘层等 聚苯 耐蚀性、电绝缘性、透明性好,强度、纱管、纱绽、线轴;仪表零件、设乙烯 刚度较大,耐热性、耐磨性不高,抗冲备外壳;储槽、管道、弯头;灯罩、(PS) 击性差,易燃、易脆裂 透明窗;电工绝缘材料等 较高强度和冲击韧度,良好的耐磨性和齿轮、轴承、仪表盘壳、冰箱衬里耐热性,较高的化学稳定性和绝缘性,以及各种容器、管道、飞机舱内装ABS 易成形,机械加工性好,耐高、低温性饰板、窗框、隔音板等,也可制作塑料 能差,易燃,不透明 小轿车车身及档泥板、扶手、热空气调节导管等汽车零件 强度、韧性、耐磨性、耐蚀性、吸振性、尼龙610、66、6等,制造小型零件聚酰胺 自润滑性良好,成形性好,无毒、无味。(齿轮、蜗轮等);芳香尼龙制作高(PA) 蠕变值较大,导热性较差,吸水性高,温下耐磨的零件,绝缘材料和宇宙(尼龙或锦成形收缩率大 服等。应注意,尼龙吸水后性能及纶) 尺寸发生很大变化 抗拉、抗弯强度高,冲击韧度及抗蠕变垫圈、垫片、套管、电容器等绝缘聚碳 性能好,耐热性、耐寒性及尺寸稳定性件;仪表外壳、护罩;航空及宇航酸酯 较高,透明度高,吸水性小,良好的绝工业中制造信号灯、挡风玻璃,座(PC) 缘性和加工成形性,化学稳定性差 舱罩、帽盔等 聚四氟乙优异的耐化学腐蚀性,优良的耐高、低减摩密封零件、化工耐蚀零件与热烯 温性能,摩擦因数小,吸水性小,硬度、交换器以及高频或潮湿条件下的绝(塑料王) 强度低,抗压强度不高,成本较高 缘材料,如化工管道、电气设备、(PTFE) 腐蚀介质过滤器等 聚甲基丙透光率92%,相对密度为玻璃的一半,飞机座舱盖、炮塔观察孔盖、仪表烯酸甲酯 强度、韧性较高,耐紫外线、防大气老灯罩及光学镜片,防弹玻璃、电视(有机玻化,易成形,硬度不高,不耐磨,易溶和雷达标图的屏幕、汽车风挡、仪璃) 于有机溶剂,耐热性、导热性差,膨胀器设备的防护罩等 (PMMA) 系数大 热固性塑料 酚醛塑料 一定的强度和硬度, 较高的耐磨性、耐插头、开关、电话机、仪表盒、汽(PE) 热性,良好的绝缘性和耐蚀性,刚度大,车刹车片、内燃机曲轴、皮带轮、吸湿性低,变形小,成形工艺简单,价纺织机和仪表中的无声齿轮、化工格低廉。缺点是质脆,不耐碱 用耐酸泵、日用用具等 比强度高,韧性较好,耐热、耐寒、耐塑料模具、精密量具、灌封电器、环氧塑料 蚀、绝缘,防水、防潮、防霉,良好的配制飞机漆、油船漆、罐头涂料、(EP) 成形工艺性和尺寸稳定性。有毒,价格印刷线路等 高 塑料是以树脂(天然的或合成的)为主要组分,加入一些用来改善使用性能和工艺性能的添加剂而制成的。因其通常在加热、加压条件下塑制成型,故称为塑料。
塑料的分类
1. 按树脂的性质分类 热塑性塑料:在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。 如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
热固性塑料:因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。
2. 按塑料使用范围分类
通用塑料:指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料: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。 特种塑料:般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。 塑料的基本性能
1. 质轻、比强度高。塑料质轻,一般塑料的密度都在0.9~2.3克/厘米3之间,只有钢铁的1/8~1/4、铝的1/2左右,而各种泡沫塑料的密度更低,约在0.01~0.5克/厘米3之间。按单位质量计算的强度称为比强度,有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。例如合金钢材,其单位质量的拉伸强度为160兆帕,而用玻璃纤维增强的塑料可达到170~400兆帕。
2. 优异的电绝缘性能。几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能,如极小的介电损耗和优良的耐电弧特性,这些性能可与陶瓷媲美。
3. 优良的化学稳定性能。一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力,特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好,甚至能耐\"王水\"等强腐蚀性电解质的腐蚀,被称为\"塑料王\"。
4. 减摩、耐磨性能好。大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自润滑特性。许多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的这些特性,在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时,可降低其摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。
5. 透光及防护性能。多数塑料都可以作为透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料象玻璃一样透明。有机玻璃化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作农用薄膜。塑料具有多种防护性能,因此常用作防护保装用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。
6. 减震、消音性能优良。某些塑料柔韧而富于弹性,当它受到外界频繁的机械冲击和振动时,内部产生粘性内耗,将机械能转变成热能,因此,工程上用作减震消音材料。例如,用工程塑料制作的轴承和齿可减小噪音,各种泡沫塑料更是广泛使用的优良减震消音材料。
上述塑料的优良性能,使它在工农业生产和人们的日常生活中具有广泛用途;它已从过去作为金属、玻璃、陶瓷、木材和纤维等材料的代用品,而一跃成为现代生活和尖端工业不可缺少的材料。
然而,塑料也有不足之处。例如,耐热性比金属等材料差,一般塑料仅能在100℃以下温度使用,少数200℃左右使用;塑料的热膨胀系数要比金属大3~10倍,容易受温度变化而影响尺寸的稳定性;在载荷作用下,塑料会缓慢地产生粘性流动或变形,即蠕变现象;此外,塑料在大气、阳光、长期的压力或某些质作用下会发生老化,使性能变坏等。塑料的这些缺点或多或少地影响或了它的应用。但是,随着塑料工业的发展和塑料材料研究工作的深入,这些缺点正被逐渐克服,性能优异的新颖塑料和各种塑料复合材料正不断涌现