塑料材料知識(shí)

1、塑料基本知識(shí)一、塑料的定義二、塑料的分類三、常用工程塑料的介紹四、塑料的鑒別一、塑料的定義 塑料是以樹(shù)脂為主要成分，在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，并在常溫下能保持既定形狀的高分子有機(jī)材料。 樹(shù)脂是指受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時(shí)受外力作用具有流動(dòng)性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。廣義地講，在塑料工業(yè)中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹(shù)脂。 二、塑料的分類 （一）按塑料的物理化學(xué)性能分： 熱塑性塑料：在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如pe、abs、pom等 熱固性塑料：因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑

2、料、環(huán)氧塑料等 （二）按塑料用途分 通用塑料：一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)廉的塑 料。如pe、pp、pvc等。 工程塑料：一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如abs、尼龍、聚礬等。 特種塑料：一般指具有特種功能（如耐熱、自潤(rùn)滑等），應(yīng)用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有機(jī)硅等。 三、常用工程塑料 （一）abs abs樹(shù)脂是丙烯睛,丁二烯和苯乙烯的三元共聚物. 物理性能:是一種淺象牙色,不透明,無(wú)毒無(wú)味的非晶型共聚物密度為1.02-1.05g/cm3,吸水率不超過(guò)1%.燃燒時(shí)火焰呈黃色且有黑煙,無(wú)熔融滴落,離火

3、后繼續(xù)燃燒. 化學(xué)性能:具有剛性好，沖擊強(qiáng)度高、耐熱、耐低溫、耐化學(xué)藥品性、機(jī)械強(qiáng)度和電器性能優(yōu)良，易于加工，加工尺寸穩(wěn)定性和表面光澤好，容易涂裝，著色，還可以進(jìn)行噴涂金屬、電鍍、焊接和粘接等二次加工性能。 熱性能: abs的耐熱性能不夠好,一般品牌約85c,但abs的耐寒性比較好,在-40c時(shí)仍有相當(dāng)高的沖擊強(qiáng)度,好的韌性. 加工工藝特性: 熔融溫度217-237c,模具溫度40-80c,成型收縮率為0.4%-0.7%不等,回火溫度為熱變形溫度低5-20度,回火2小時(shí). 應(yīng)力:浸泡在冰醋酸中檢測(cè)表面應(yīng)力(30s)和結(jié)構(gòu)應(yīng)力(2min). abs/pc合金:當(dāng)pc樹(shù)脂的加入量大于40%時(shí),不僅

4、沖擊強(qiáng)度明顯提高,且能獲得超耐熱級(jí)abs,熱變形溫度可達(dá)到110度,與此同時(shí),拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度及硬度都會(huì)提高.一般我們常用abs+30%pc.應(yīng)用 汽車（儀表板，工具艙門(mén)，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱，大強(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)，攪拌器，食品加工機(jī)，割草機(jī)等），電話機(jī)殼體，打字機(jī)鍵盤(pán)，娛樂(lè)用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。 聚甲醛(pom) 按合成方式不同分為均聚甲醛和共聚甲醛. 物理性能:pom是一種表面光滑,有光澤的硬而致密的淡黃或白色材料.容易燃燒,離火后繼續(xù)燃燒,火焰上端呈黃色,下端藍(lán)色,易發(fā)生熔融滴落,有強(qiáng)烈的刺激性甲醛味.密度為1.42,吸水率為0.2%-0.25%,即使在潮

5、濕的環(huán)境中,也有很好的尺寸穩(wěn)定性。 力學(xué)性能:具有很高的剛性和硬度,較好的沖擊強(qiáng)度和乃蠕變性以及耐疲勞性,還具有自潤(rùn)滑的特性. 熱性能:pom的熱變形溫度較高,約110-124度;共聚甲醛的脆化溫度為-40,故可在-40-120范圍內(nèi)使用. 化學(xué)性能:有良好的耐有機(jī)溶劑性,但不能耐強(qiáng)酸和氧化劑. 耐候性:長(zhǎng)期曝露在紫外線輻射下，其力學(xué)性能顯著下降，表面亦會(huì)發(fā)生粉化、龜裂現(xiàn)象。 應(yīng)力:在20c,50%稀硫酸中浸泡3分鐘檢測(cè)是否有應(yīng)力. pom+玻纖:加入玻纖后,剛性和耐高溫性有顯著提高,但耐磨性有所降低.4673 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和壓盤(pán).聚苯醚(ppo) ppo的合成主要由2.6-二甲基苯酚在催化劑的作

6、用下經(jīng)氧化偶合反應(yīng)縮聚而成. 物理性能:ppo樹(shù)脂為白色,無(wú)毒,無(wú)味的粉末狀固體,密度為1.06-1.07,吸水率為0.03%,收縮率為0.7%. 力學(xué)性能:具有較高的強(qiáng)度和模量,突出的抗蠕變性.ppo的拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度高于pc和pom,模量與pom接近,抗蠕變性大于pom和pc而略低于psu,硬度與均聚甲醛接近. 熱性能:ppo具有較高的耐熱性,熱變形溫度為190,熱分解溫度350以上,脆化溫度小于-170c.ppo阻燃性好,具有自熄性. 化學(xué)性能:具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)于以水為介質(zhì)的化學(xué)藥品,如酸,堿和洗滌劑等,無(wú)論是室溫還是高溫都不會(huì)對(duì)其有影響. 應(yīng)力:在磷酸三丁酯浸泡2000s.

7、缺點(diǎn):熔體粘度高,流動(dòng)性較差,成型加工比一般工程塑料困難;其二是內(nèi)應(yīng)力大,制品易開(kāi)裂,疲勞強(qiáng)度低,不宜承受動(dòng)載荷;其三是長(zhǎng)期存放后有轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦运芰系内厔?shì);其四是耐有機(jī)溶劑性不佳. ppo的改性聚碳酸酯pc pc是在分子鏈中含有碳酸酯的高分子化合物的總稱. 物理性能:pc為透明的,微黃色或白色的剛硬而有良好韌性的聚合物.良好的透光能力,達(dá)90%左右.密度為1.2,收縮率為0.13%.燃燒時(shí),慢燃,離火后慢熄,火焰呈黃色,黑煙碳束.燃燒后熔融,起泡,發(fā)出花果臭的氣味. 力學(xué)性能;有優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度,其數(shù)值比尼龍,pom等高3-10倍左右;抗蠕變性優(yōu)于尼龍和pom,尺寸穩(wěn)定性好,在低溫下仍能保持高的

8、強(qiáng)度.缺點(diǎn)是疲勞強(qiáng)度低,較易產(chǎn)生開(kāi)裂,使長(zhǎng)期允許負(fù)荷較小. 熱性能:使用溫度范圍較寬-100-130. 化學(xué)性能:對(duì)有機(jī)酸,稀的無(wú)機(jī)酸,鹽類,油,脂肪烴及醇都很穩(wěn)定,但不耐氯烴,濃酸,稀堿等.pc的耐候性較好,制品在戶外暴露一年,性能變化很少. pc的改性聚乙烯pe pe是一個(gè)多種工藝方法生產(chǎn)的具有多種結(jié)構(gòu)和特性的系列品種,主要有l(wèi)dpe,hdpe,lldpe. 低密度聚乙烯ldpe: 物理性能:乳白色蠟質(zhì)狀顆粒,無(wú)毒,無(wú)味,無(wú)臭,是pe中最輕的品種,密度為0.91-0.925,吸水率為0.03%,熱變形溫度為38-50,脆化溫度為-55-80. 綜合性能:具有良好的柔軟性,延伸性,透明性，耐

9、寒性,有優(yōu)良的加工性,化學(xué)穩(wěn)定性,透氣性好,但其機(jī)械強(qiáng)度,透濕性和耐境老化性能較差,耐熱性也低于hdpe. 高密度聚乙烯hdpe 物理特性:為白色粉末或顆粒,無(wú)毒,無(wú)味,無(wú)臭,與ldpe相比,支鏈較少,結(jié)晶度較高,密度較大.密度為0.94-0.965,吸水率0.03%,熱變形溫度?脆化溫度-70-100. 綜合性能:具有較高的剛性和韌性,優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性,還有較好的耐溶劑性,耐蒸汽滲透性.化學(xué)性能穩(wěn)定，通常制作食品袋及各種容器，耐酸、耐堿及鹽類水溶液的侵蝕，但不宜用強(qiáng)堿性洗滌劑擦拭或浸泡.聚酰胺pa 物理特性:無(wú)臭,無(wú)味,無(wú)毒,不會(huì)霉?fàn)€的淡黃色至琥珀色透明的固體.具有自熄性,也有可燃的,

10、燃燒緩慢,而且其火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?離火后慢慢熄滅.燃燒時(shí),火焰上斷黃色,下端藍(lán)色,燃燒后熔融滴落,起泡,發(fā)出特殊羊毛,指甲燒焦味.密度為1.01-1.15,吸水率隨酰胺基密度的降低而降低,故吸水率pa12pa11pa610pa6pa66. 力學(xué)性能:具有優(yōu)良的力學(xué)性能,可做為替代金屬的材料;具有良好的沖擊強(qiáng)度,比pc,pom等低,而比氯化聚醚高,其中pa66在吸水狀態(tài)下的沖擊強(qiáng)度是所有工程塑料中最高的;具有優(yōu)良的耐摩擦性,是一種自潤(rùn)滑材料. 熱性能:熱軟化溫度范圍較窄,具有比較明顯的融熔溫度.pa的熱穩(wěn)定性差,制品一般只能在80100下使用,若在高于120下,長(zhǎng)期與氧接觸會(huì)引起熱分解,制品逐漸

11、呈現(xiàn)褐色,化學(xué)性能:不受弱酸,弱堿,醇,酯,烴,鹵代烴酮,潤(rùn)滑油,油脂和汽油等的影響,但強(qiáng)酸和強(qiáng)堿能侵蝕pa;對(duì)脂肪族烴類,特別是對(duì)汽油和潤(rùn)滑油有優(yōu)異的抵抗性.常用的尼龍材料有pa+30%gf,pa6,pa66,pa12等.聚丙烯pp 物理性能:pp是無(wú)毒,無(wú)味和無(wú)臭的乳白色蠟狀物,其密度為0.91-0.91,比pe更輕,是通用塑料中密度最小的品種.吸水率為0.02-0.03%,成型收縮率為1-2.5%. 力學(xué)性能:pp是非極性高聚物,由于等規(guī)度高易結(jié)晶,力學(xué)性能一般較高,缺點(diǎn)是抗蠕變性差,低溫脆性大;pp的彎曲疲勞強(qiáng)度較突出,可應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)部件; 熱性能:長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)100-120c;耐寒

12、性比較差,脆化溫度為-10c. 化學(xué)性能:具有與pe相近的抗溶劑和耐腐蝕能力, 能耐80以下的酸、堿、鹽液及很多有機(jī)溶劑，在很多溶劑和洗滌劑中也不易發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂。僅在某些氯代化合物、芳烴和高沸點(diǎn)脂肪烴中可能發(fā)生輕微的侵蝕。 pp的改性： 填充pp聚氯乙烯pvc 物理性能：硬質(zhì)pvc塑料（加增塑劑30%) 密度:硬質(zhì)pvc 1.4-1.6 軟質(zhì)pvc 1.2-1.4 吸水性:硬質(zhì)pvc 0.1-0.4% 軟質(zhì)pvc 0.25% 制品收縮率:硬質(zhì)pvc 0.1-0.5% 軟質(zhì)pvc 1-5%熱性能:pvc的脆化溫度在-50-60,分解溫度200-210,加工溫度常在160-220,與樹(shù)脂相對(duì)分子質(zhì)

13、量和是否增塑有關(guān).化學(xué)性能:pvc對(duì)水,汽油,乙醇等是穩(wěn)定的,但不耐大部分有機(jī)溶劑,如芳烴,氯代烴,酮類及酯類.聚甲基丙烯酸甲酯pmma 物理性能:密度1.17-1.2,吸水率:0.4% pmma是最重要的光學(xué)塑料,其優(yōu)點(diǎn) 優(yōu)異的光學(xué)性能,透光率高達(dá)92%,無(wú)色,幾乎不吸收可見(jiàn)光,且著色性好,在熱作用下幾乎不變色,褪色,具有好的光澤. 優(yōu)良的耐腐蝕性:耐強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,無(wú)機(jī)鹽,油脂類,脂肪族碳?xì)浠衔锏?具有優(yōu)異的耐候性. 成型加工性好:可用于擠出,注射,壓延等成型方法,并可進(jìn)行車,切,雕刻等機(jī)械加工以及粘接,涂裝,印刷,染色,壓花,金屬蒸鍍等. 缺點(diǎn):表面硬度低,易劃傷;熱膨脹系數(shù)大,吸水性高;

14、缺口沖擊強(qiáng)度低,易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂;聚苯乙烯ps 物理性能:無(wú)色透明,質(zhì)堅(jiān),性脆,似玻璃狀的非晶形塑料,敲擊時(shí)有清脆餓金屬響聲,無(wú)毒,無(wú)嗅,易燃燒.密度1.04-1.07,吸水率0.02-0.05%. 力學(xué)性能:拉伸強(qiáng)度較低,性極脆,對(duì)缺口十分敏感,通常在低負(fù)荷下使用,制品設(shè)計(jì)是尤其要嚴(yán)防尖角,缺口,厚薄相差較大,以減小應(yīng)力開(kāi)裂. 熱性能:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約100.脆化溫度-30c,連續(xù)使用溫度為60-80. 化學(xué)性能:能耐堿,耐任何含量的硫酸,磷酸,硼酸,10-36%的鹽酸,25%以下的醋酸,10-90%的甲酸以及其他有機(jī)酸,但不耐氧化性酸,也不耐氧化劑. 成型加工:ps的吸水率小,成型前一般不進(jìn)行干燥,為提高制品表面光澤,可以先在70