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1、精心整理塑料材料的特性第一部分通用熱塑性塑料通用熱塑性塑料是指綜合性能好、 耐熱溫度在 100度以下、力學性能一般、 產(chǎn)量很大、應(yīng)用范圍很廣泛、價格很低的一類樹脂。通用熱塑性塑料包括聚乙烯類、聚丙烯類、聚氯乙烯類和聚苯乙烯四類。第一節(jié) 聚乙烯類一、聚乙烯塑料簡介英文為 Polyethylene,簡稱 PE。合成原料來至石油。分類低密度聚乙烯 LDPE0 91-09315-2.50%成型 熱變溫 /C 50密收高密度聚乙烯 HDPE0 92-09720-2.5078線性低密度聚乙烯0 92-092515-2.5075LLDPE高分子量聚乙烯0 93920-3.095UHMWPE茂金屬聚乙烯0 9
2、18改性乙烯 -乙酸乙烯酯 EVA氯化聚乙烯 CPE應(yīng)用性況如下:薄膜占 65.5%(其中包裝膜占33.4%、棚地膜占 32.1%)、中空容器占8.2%、管材 7.9%、單絲及編織袋占 7.1%、電纜料 3.9%、周轉(zhuǎn)箱 3.9%、瓦楞箱 2.1%二、聚乙烯類塑料的結(jié)構(gòu)性能1、PE 的結(jié)構(gòu)PE 為線性聚合物,具有同烷烴相似的結(jié)構(gòu),屬高分子長鏈脂肪烴;分子對稱無極性,分子間作用力小,力學性能不高、電絕緣性好、熔點低、印刷性不好。PE 的分子量超高,樹脂的力學性能如拉伸強度、低溫脆化性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性等都好,但加工性能差。PE 分子量的大小常用熔體流動速率(MFP)來表示,其定義為加熱到190
3、度的 PE 熔體在 2160G壓力下從一定孔經(jīng)??字忻?0min 的擠出克數(shù),單位 g/10min 。PE 的 MFR 越大,其流動性越好。常用的 LDPE 為 20-50g/10min,HDPE 為 4-15g/10min,LLDPE 為 3-10g/10min。2、PE 的性能1)一般性能精心整理精選文庫PE 樹脂為無味、無毒的魄粉末或顆粒,外觀呈乳白色,有似蠟的手感,吸水率低,小于 0.01%。透水率低 , 透氣性大,不適于保鮮包裝而適于防潮包裝。制品表面無極性,難以粘合和印刷,經(jīng)表面處理才可改進。2)力學性能PE 力學性能一般,其拉伸強度較低,抗蠕變性不好,只有耐沖擊性較好。三種PE
4、比較而言,沖擊強度 LDPE>LLDPE>HDPE,其他力學性能 LDPELLDPEHDPE 。PE 的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性不好,但隨分子量增大而改進。PE 的耐穿刺性好。3)熱學性能PE 的耐熱性不高,隨分子量和結(jié)晶度的提高而改善。 PE 的耐低溫性好,脆化溫度一般可達 -50 度以下,隨分子量加大,最低可達 -140度。 PE 的線膨脹系數(shù)大。4)電學性能PE 無極性,因此電性能十分優(yōu)異??捎糜诟哳l絕緣。5)環(huán)境性能具有良好的化學穩(wěn)定性。PE 在常溫下可耐酸、堿、鹽類水溶液。三、聚乙烯類塑料的成型加工1、加工特性LDPE 、HDPE 的流動性好,加工溫度低,粘度大小適中,分妥溫度低
5、,是一種加工性能很好和塑料。但LLDPE 的粘度稍高,需相應(yīng)加大電機功率。PE 的吸水率低,加工前不需要干燥處理。PE 的成型收縮率大,設(shè)計模具要注意。2、加工方法PE 可用注塑、擠出、吹塑、壓制等方法成型。四、聚乙烯類塑料的應(yīng)用范圍1、薄膜類制品薄膜類制品是PE 的最主要用途。2、注塑制品其主要產(chǎn)品為:日用品如盆、筒、簍、盒等,周轉(zhuǎn)箱、瓦楞箱、暖瓶殼、杯、臺燈罩等。3、中空制品PE 制品具有耐應(yīng)力開裂性好、 耐油性好、 耐低溫沖擊等優(yōu)點, 可用于食品油、 酒類、汽油及化學試濟等液體包裝,此外還有中空玩具等。4、管材類制品以 HDPE 樹脂為主,主要用于生活給水、煤氣輸送、穿線波紋管、液體吸管
6、及圓珠筆芯; LDPE 管還可用于化妝品、藥品、鞋油及牙膏等化學品包裝。5、絲類制品圓絲用 HDPE 為原料,主要用于編織漁網(wǎng)、纜繩、工業(yè)濾網(wǎng)用民用紗窗網(wǎng)等。扁絲以 HDPE 和 LLDPE 為原料,主要用于編織袋、編織布及撕裂膜等。-2精選文庫6、電纜制品PE 廣泛用于中高壓電纜和護套材料。其中以LDPE 為主。最高耐壓可達220KV7、其它制品HDPE 、LLDPE 可用于打包帶。LLDPE 可用于型材。五、其它品種(一)茂金屬聚乙烯m-PE。高透明、高拉伸強度、 密度低、純度高、高沖擊性。但其加工性差,需與 LDPE共混加以改善。(二)超高分子量聚乙烯UHMWPE 。需磨性好(比 POM
7、 大 15 倍)、低摩擦性(摩擦系數(shù)油潤滑時為0.05-0.08)、抗沖擊性好、自潤滑性好、生理相容性好及耐腐蝕等優(yōu)點。但其硬度低、強度不高、耐熱性差、加工難及蠕變性差。不透明。(三)乙烯與乙酸乙烯酯共聚物(EVA )通常 EVA 有如下三類:1、EVA 樹脂 。VA 含量在 40%以下,用高壓法合成。它性能接近樹脂,主要用于塑料和改性材料。可制造電纜、薄膜及鞋底等制品。2、EVA 彈性體 。VA 含量在 40-70%范圍內(nèi),用溶液法合成。它性柔軟而富有彈性,主要用于彈性體。3、EVA 乳膠。 VA 含量在 70-90%,用乳液法合成,產(chǎn)品為乳液狀,主要用于粘合劑和涂層。EVA 加入了 VA
8、(乙酸乙烯酯),增大了PE 的沖擊強度和印刷性,并隨VA 增大,其彈性、柔軟性和透明性提高。EVA 優(yōu)點為:良好柔軟性、韌性、耐低溫性、耐候性、耐應(yīng)力開裂性、熱合性、焊接性、粘結(jié)性、透明性、高澤性、耐化學藥品性、抗臭氧性、著色性及與填料的溶合性等。EVA 加工性良好,加工特性和技術(shù)與 LDPE 相同,且由于溶融粘度較低,熱穩(wěn)定性有限(分解溫度為 229-230度),加工溫度比 LDPE 低 20-40度。具體加工方法可為注塑、擠出、吹塑、壓延和發(fā)泡成型等。1)注塑。用一般的注塑成型設(shè)備,成型溫度為170-200度。2)擠出。料筒溫度為 105、180、270、280 度,機頭溫度為230度。其
9、主要用于以下幾方面:1)薄膜類 。為 EVA 的主要用途,可用于包裝膜和農(nóng)業(yè)用膜。EVA 家膜的保溫性、透光性、耐老化性、無滴性都優(yōu)于PE。2)注塑制品。 自行車座、玩具、密封容器、人造草坪及擋泥板等。2)擠出制品。 軟管、電纜護套、吸水管及擋水板等。3)發(fā)泡制品。 涼鞋、鞋底、拖鞋、自行車胎及玩具車輪等-3精選文庫(四)氯化聚乙烯( CPE)CPE 含氯量大小不同,其性能差別很大。含氯量為25-40%時為軟性材料,大于40%時為硬質(zhì)材料。常用的 CPE 含氯量為 30-40%,并以含氯量 35%的 135A 和含氯量 40%的 140B兩個牌號最為常用。CPE 具有優(yōu)異的沖擊性能,陰燃性能,
10、耐熱性能,可在120 度下長期使用,耐候性、耐油、耐酸堿和耐處、臭氧老化等優(yōu)良,耐磨性高,電絕緣性好。其中工可分為直接加工和硫化加工。其應(yīng)用主要集中兩方面 :1)單獨制品。不如改性劑用量大, 主要用于防海洋污染卷材,地板、門窗用密封條、電纜護套及輸送帶等。2)沖擊改性劑。 可用于硬質(zhì) PVC、PE 及 ABS 的共混材料,主要改善其沖擊性能和陰燃性能。此外, CPE 還可用于共混物的相容劑。第二節(jié)聚氯乙烯料一、聚氯乙烯塑料簡介PVC按分子量大小可將PVC 分為通用型和高聚合度型兩類。PVC 塑料主要包括硬制品、軟制品、糊制品及低發(fā)泡泡沫塑料制品等。PVC 的突出性能為力學強度高、硬度大、耐化學
11、腐蝕性好、電絕緣性好、印刷和焊接性好,陰燃、價格低及軟硬度可調(diào)等,常用于代替金屬及木材。PVC 缺點主要為熱穩(wěn)定性不好,加工性能不好,耐沖擊性不好,耐老化及耐寒性差。二、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)性能1、PVC 的結(jié)構(gòu)PVC 分子鏈中含有強級性的氯原子,分子間力大,這使 PVC 制品的剛性、硬度、力學提高,并賦其優(yōu)異的難燃性能, 但其介電常數(shù)和介電損耗角正切值比 PE 大。2、PVC 的性能1)一般性能。PVC 樹脂為一種魄或淡黃色的粉末,相對密度為 1.35-1.45。純 PVC的吸水率和透氣性都很小。2)力學性能。 PVC 具有較高的硬度和力學性能,并隨分子量的增大而提,但隨溫度的升高而下降。3)熱學
12、性能。 PVC 的熱穩(wěn)定性十分差,純PVC 樹脂在 140 度就開始分解,其難用熱塑性方法加工。4)電學性能。 PVC 是一個電性能較好的聚合物,但由于其本身極性較大,其電絕緣性不如 PE 和 PP。其一般只適用于中低壓和低頻絕緣材料。5)環(huán)境性能。 PVC 可耐大多數(shù)無機酸、堿、多數(shù)有機溶劑和無機鹽,適合作化工防腐材料。性能通用軟 PVC電器用軟 PVC硬 PVC相對密度1.2-1.61.2-1.61.4-1.6-4精選文庫成型收縮率 /%1.5-2.51.5-2.50.6-1.0吸水率 /%0.250.15-0.750.6-1.0三、聚氯乙烯塑料的成型加工1、PVC 的加工特性1)PVC
13、粉末樹脂以顆粒狀態(tài)存在,而在160度以后顆粒破成初級粒子,在190度時初級粒子熔融。2)PVC 的加工穩(wěn)定性不好,在熔融溫度(160度)高于分解溫度( 140),不進行改性難以用熔融塑化的方法加工。3)PVC 熔體流動性不好,熔體強度低,易產(chǎn)生熔體踴碎和制品表面粗糙等現(xiàn)象。必須加入加工助劑,是常用的是ACR4)PVC 熔體粘附金屬傾向大,熔體之間以及熔體與加工設(shè)備之間摩擦力大,要加入潤滑劑以克服。5)PVC 的熔體在加工中要降低粘度,可通過提高螺桿轉(zhuǎn)速來達到目的。盡可能少調(diào)溫度。6)PVC 在加工前無原則要干燥處理。條件為:溫度110 度,時間 1-1.5H7)PVC 配方中的組分十分多,要充
14、分混合均勻。8)PVC 遇金屬離子會加速降解,加工前要進行磁選,設(shè)備不應(yīng)有鐵銹。2、PVC 的加工方法PVC 可用擠出、注塑、壓延、吹塑、搪塑和滾塑等方法成型。1)擠出。可用于生產(chǎn)膜、片、板、管、棒、異型材及絲等制品。2)注塑。可用于生產(chǎn)涼鞋、殼體、管件、閥門及泵等制品。3)壓延。可用于生產(chǎn)膜、片、板、人造革及壁紅等制品。4)壓制。壓制多用于熱固性塑料,但熱塑性的PVC 塑料也常用壓制成型,主要用于生產(chǎn)鞋底、硬板及周轉(zhuǎn)箱等形狀簡單制品。5)塑料糊的成型。 將 PVC 糊樹脂涂于基材上, 于 90-200度下塑化,時間 50-60S,充分熔融后壓花冷卻即可。四、聚氯乙烯塑料的改性品種PVC 的改
15、性品種包括 高聚合度 PVC、氯化 PVC 及 PVC 合金等。1、高聚合度 PVC與普通 PVC 相比,具有以下性能:1)具有較強的吸收增塑劑的能力,可與高達150份的增塑劑相混合制成軟制品。2)力學性能優(yōu)異,拉伸強度和撕裂強度高。3)永久壓縮變形小,僅為35-60%,而普通 PVC 在 65%以上,回彈性高,一般可達 40-50%4)制品的硬度可在邵氏 A45-95 范圍內(nèi)任意調(diào)整, 而且受溫度的影響小, 可在較寬的范圍內(nèi)使用。-5精選文庫5)優(yōu)良的耐熱耐寒及老化性能。6)耐磨性好,比普通PVC 高 2 倍。2、氯化聚氯乙烯是 PVC 的氯化產(chǎn)物,英文簡稱CPVC。與 PVC 相比,增強了
16、 CPVC 的極性,使耐熱性、電絕緣性、陰燃性、耐腐蝕性、力學性能得到提高,但使熱穩(wěn)定性、加工流動性和沖擊性能變差。3、PVC 合金五、聚氯乙烯塑料的應(yīng)用范圍1、硬質(zhì) PVC 制品的應(yīng)用管材。可用于上水管,下水管,輸氣管,輸液管及空線管等。型材。用于門窗、裝飾板、木線、家具及樓梯扶手等。板材??煞譃橥呃惆濉⒚軐嵃搴桶l(fā)泡板等。用于壁板、天花板、百葉窗、地板、裝飾材料、家具材料及化工防腐貯槽等。片材。用于吸塑制品如各種包裝盒等。絲類。用于紗窗、蚊帳及繩索等。瓶類。食品,藥品及化妝品等饈材料。注塑制品。 管件、閥門、辦公用品罩殼及電器殼體等。2、軟質(zhì) PVC 制品的應(yīng)用薄膜。農(nóng)用大棚膜、包裝膜、日用
17、裝飾膜、雨衣膜及本皮膜等。電纜。用于中低壓絕緣和護套電纜料。鞋類。鞋底和面材料,具體如雨靴、涼鞋及布鞋底等。革類。人造革、地板革及墊片等。其它。軟透明管、唱片及墊片等。3、PVC 糊制品的應(yīng)用用于各種革類如人造革、地板及壁紙等,乳膠制品如手套、玩具及密封墊等第三節(jié) 聚丙烯塑料一、聚丙烯塑料的簡介(PP)按結(jié)構(gòu)不同, PP 分為等規(guī)、間規(guī)(又稱茂金屬PP)、無規(guī)三類。等規(guī)常用,占90% 。PP 的優(yōu)點為電絕緣性和耐化學腐蝕性優(yōu)良,力學性能和耐熱性在通用熱塑性塑料中最高,耐疲勞性能好,價格在所有樹脂中最低。經(jīng)過纖維增強的 PP,具有很高的強度,性能接近工程塑料,常用作工程塑料。 PP 的缺點為低溫
18、脆性大和耐老化性能不好。PP 主要用在以下幾個方面:打包帶,紡織帶及撕裂膜點 42%,注塑制品(洗衣機、汽車及衣架)占 18%,薄膜占 11%,丙綸占 12%,香煙過濾嘴占 4%,工業(yè)配件占 3%,管材占 2%。二、聚丙烯塑料的結(jié)構(gòu)性能-6精選文庫1、PP 的結(jié)構(gòu)PP 為線性結(jié)構(gòu),其大分子鏈上甲基的空間位置有三種不同的排列方式,即等規(guī)、間規(guī)和無規(guī),甲基的排列方式不同,其性能不同。等規(guī) PP 的結(jié)構(gòu)規(guī)整性好, 具有高度的結(jié)晶性, 熔點高,硬度和剛性大, 力學性能好。無規(guī) PP 為無定性,強度很低,難以用作塑料,間規(guī) PP 的性能介于兩者之間,硬度和剛性小,但沖擊性能好。2、PP 的性能性能數(shù)據(jù)相
19、對密度090及水率 /%001熱變形溫度( 1.82MPa)/C102成型收縮率 /%1-251)一般性能。 PP 樹脂為魄蠟狀固體,外觀視PE,但比 PE 更透明,更輕,為僅次于 TPX 的最輕品種。 PP 易燃,離火繼續(xù)燃燒, 火焰上黃下藍, 有少量黑煙。PP 的吸水性低,氣體透過率低。 PP 的成纖性好,可用于丙綸的生產(chǎn)。2)力學性能。 PP的辦學性能與分子量和結(jié)晶度有關(guān),分子量低、結(jié)晶度高、球晶尺寸大時,制品的剛性大而韌性低。 PP 有較好的力學性能,其拉伸屈服強度都超過 PE,其伸強度還超過 PS和 ABS,而且經(jīng)增強和拉伸處理后還可大幅度提高。 PP 的力學性能受溫度的影響比較小,
20、在溫度為 100 度時,拉伸強度仍能保持一半。 PP 的沖擊強度領(lǐng)帶與溫度的大小, 在室溫以上 PP 的沖擊性能較好,在低溫時,其沖擊性能迅速變差。 PP 制品的表面硬度和剛性較高,并有良好的表面光澤,但不如 PS和 ABS 高。PP 的干摩擦因數(shù)為 0.12,與 PA 接近,但在潤滑狀態(tài)下不明顯。 PP 的突出的抗彎曲疲勞性能。經(jīng)改性處理可作工程塑料。3)熱學性能。 PP 的耐熱性好, 制品可耐 100度熱水煮沸, 可在 100-120度下長期使用。用于熱水管道。不受外力作用時,可在 150 度使用不變形。但 PP 耐低溫性不好,在 5 至-20 度時,即脆化,不能用于低溫。4)電學性能。
21、PP為非極性類聚合物,電絕緣性優(yōu)良,電性能受溫度、穩(wěn)定溫度和頻率的影響小,耐電弧性好,但不耐電暈。其在這方面應(yīng)用遠不如 PE,主要用于電信電纜的絕緣和電器外殼。5)環(huán)境性能。 PP具很高的耐化學性能。 PP 的耐應(yīng)力開裂性好,好于 HDPE 和PS。除應(yīng)用在腐蝕性介質(zhì)中如濃硫酸、濃鉻酸及王水中例外。三、聚丙烯塑料的成型加工1、PP 的加工特性PP 吸水率低,加工前不做干燥處理。PP 的粘度對溫度敏感性小而取決于剪切速率的大小。-7精選文庫PP 屬結(jié)晶類聚合物,成型收縮率大,影響制品精度。 PP在加工中易產(chǎn)生取向,造成不同方向上的性能差異,在成型中要引起注意。PP 制品對缺口較敏感,制品應(yīng)避免出
22、現(xiàn)尖角和缺口,以免引起應(yīng)力集中。PP 制品進行退火處理后,能消除殘留的內(nèi)應(yīng)力,并改善沖擊強度。2、PP 的加工方法PP 可用注塑、擠出及吹塑等方法成型加工。1)注塑。選用通用注塑機,澆口隨制品重量增大而增大。2)擠出??缮a(chǎn)膜片管及絲等制品。四、聚丙烯塑料的改性品種1、茂金屬 PP(m-PP)。其與 M-PE 相似,以茂金屬為催化劑。與普通 PP 相比, M-PP 的流動性能好,強度高,硬度大,耐熱性好及熔點低,透明性,光澤和韌性優(yōu)異。M-PP 主要用于包裝薄膜、汽車保險杠注塑件,片材及瓶等。2、共聚 PP(PP-C)PP-C 為丙烯與乙烯的共聚物,可分為無規(guī)共聚物(PP-R)和嵌段共聚物(
23、PP-B)兩種。PP-R 含乙烯量為 1-7%,與普通 PP 相比,其結(jié)晶度和熔點低、柔軟透明,溫度低于 0 度時仍具有良好的沖擊強度, -20 度才達到應(yīng)用極限,但其硬度、剛性、耐蠕變性等比普通 PP 低 10-15%。主要用于上水管和下水管。PP-B 含乙烯量為 5-20%,它具有較好的剛性,又有好的低溫韌性。主要用于大型容器,周轉(zhuǎn)箱,中空吹塑容器,機械零件,電線電纜包覆制品。3、增強 PP增強 PP 常用玻璃纖維為增強材料, 增強不公保留了 PP 原有的優(yōu)良性能, 還使拉伸強度,耐熱性,剛性,硬度,耐蠕變性,線膨脹系數(shù)及成型收縮率等性能明顯改善。4、填充 PPPP 的填充材料最為常用,常
24、用的填充材料有碳酸鈣,滑石粉,云母及木粉等。填充 PP 在密度剛性,硬度,熱變形溫度,耐蠕變性,成型收縮率及線膨脹系數(shù)等方面有所改善,但使拉伸強度,沖擊強度及斷裂伸長率有所下降。5、共混 PP共混 PP 主要為改善其低溫沖擊性能,常用的共混實例如下:PP/HDPE 共混:提高沖南強度, HDPE 含量 10-40%,沖擊強度可提高8 倍之多。PP/EPDM (EPR)共混:改善沖擊性能,常協(xié)同填料一起加入,以保證剛性,改性效果明顯,可用于汽車保險杠和安全帽。PP/ 順丁橡膠: 懸臂梁沖擊強度可提高6 倍以上,脆化溫度降低8 度。PP/PA 共混: 改善沖擊性、耐磨性及耐熱性能。6、氯化 PP-
25、8精選文庫氯化 PP 的陰燃性,硬度,耐磨性,耐酸性,耐熱,耐光,耐老化性及粘接性都好于普通 PP,熔點為 100-120度,氯化 PP 主要用于涂料,薄膜等原料。五、聚丙烯塑料的應(yīng)用范圍1、注塑制品PP 樹脂注塑制品可占一半左右,日用品以普通 PP為原料,汽車配件以增強或增韌 PP 為原料,其他用途以高沖擊強度和低脆化溫度的PP-C 原料為主。 PP 的具體注塑制品如下 ;汽車。 保險杠和輪殼罩等用境韌PP,增強 PP 用于儀表盤,方向盤,風扇葉,手柄及蓄電池殼等。日用品。 衣架,椅子,桶類,盆類,凳子,書架,浴盆,玩具,文具,辦公用品,家具,周轉(zhuǎn)箱及貨箱等。電器。 洗衣機箱,電視機殼,電扇
26、葉,電冰箱內(nèi)襯及電話殼等。2、薄膜制品PP 膜可占 PP 用量的 10%左右,其特點為透明性和表面光澤接近玻璃紙,但柔軟性不好,手揉有響聲。強度高,可用于重包裝材料。適于防潮饈材料如高級衣物,藥品及香煙等包裝。3、纖維制品主要包括 單絲、扁絲、纖維 三類。單絲主要生產(chǎn)繩索。扁絲適于生產(chǎn)紡織袋以代替麻袋。纖維廣泛應(yīng)用于地毯、毛毯、蚊帳、人造草坪、人造毛、尿布、無紡布及窗簾等。4、擠出制品管及管件。新領(lǐng)域,主要以PP-C為原料。5、中空制品PP 中空制品的透明性和力學性能好,但層瓶主要用作饈洗滌劑、化妝品和藥品等,與陰隔材料復合瓶用于食品如醬油、液體燃料和化學試劑等。第四節(jié)聚苯乙烯系塑料聚苯乙烯系
27、塑料指大分子鏈中包括苯乙烯的一類塑料,包括苯乙烯及其共聚物。具體品種包括 PS、HIPS 及 ABS 三類。一、聚苯乙烯塑料(一)聚苯乙烯塑料簡介( PS)PS包括普通聚苯乙烯(GPPS),可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)和茂金屬聚苯乙烯(SPS)。PS的優(yōu)點是高透明性,其透光率可達 90%以上,電絕緣性好易著色, 加工流動性好,剛性好及耐化學腐蝕生好等。 PS的不足在于性脆、沖擊強度低、易出現(xiàn)應(yīng)力開裂,耐熱性差及不耐沸水等。PS主要用途為饈產(chǎn)品50%,透明產(chǎn)品 40%,注塑產(chǎn)品 10%-9精選文庫(二)聚苯乙烯塑料的結(jié)構(gòu)性能1、一般性能。 PS為無色透明的粒料,燃燒時發(fā)濃煙并帶有松節(jié)油氣味,吹熄可拉
28、長絲。制品質(zhì)硬似玻璃狀, 落地或敲打會發(fā)出類似金屬的聲音, 能斷不能彎,斷口處呈現(xiàn)蚌殼色銀光。 PS的吸水率為 0。05%,稍大于 PE,但對制品的強度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。2、光學性能。透明性好是 PS最大特點,同 PC 和 PMMA 一樣屬最優(yōu)秀的透明塑料品種,人稱三大透明塑料。3、力學性能。 PS硬而脆,無延伸性,拉伸至屈服點附近即斷裂。PS的拉伸強度和彎曲在通用熱塑性中最高,但沖擊強度很小,難以用做工程塑料。 PS的耐磨性有效期,耐蠕變性一向。 PS的力學性能隨溫度的影響比較大。4、熱學性能。 PS的耐熱性能不好,熱變形溫度僅為 70-90度,只可長期在 60-80 度的范圍內(nèi)使用。
29、PS的低溫性也不好,脆化溫度為 -30 度。PS的熱導率低。 PS與金屬相差懸殊,故制品不易帶金屬嵌件。5、電學性能。 PS的電絕緣性優(yōu)良,且不受溫度和濕度影響。適做高頻絕緣材料。6、環(huán)境性能。 PS的化學穩(wěn)定性較好,可耐一般酸堿鹽、礦物油及低級醇等。性能數(shù)據(jù)相對密度1 05吸水率 /%0 05成型收縮率 /%0 4-07(三)聚苯乙烯塑料的成型加工1、加工特性PS的流動性十分好,是一種易于加工的塑料。PS在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力, 除選擇正確的工藝條件、 改進制品設(shè)計和合理的模具結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)對制品進行熱處理。PS的成型收縮率低。2、加工方法1)注塑。普通注塑機即可。具體工藝條件為:成型溫度180
30、-215度,注塑壓力 30-150MPA,模具溫度小于 70 度。2)擠出。可在普通的諳出機上加工,制品有管材、棒材、片材、薄膜和纖維等。3)發(fā)泡成型。 PS泡沫制品為其樹脂的主要用途。(四)聚苯乙烯塑料的應(yīng)用范圍1、電器制品PS兼有透明性和良好絕緣性,可用于電視機、錄音機,及各種電器配件、殼體及高頻電容器等。2、透明制品-10精選文庫PS具有優(yōu)異的透明性,可用于一般光學儀器、透明模型燈罩、儀器罩殼及包裝容器等。3、日用品兒童玩具、裝飾板、梳子、牙刷。4、包裝材料防震及保溫性好,包裝材料主要用于電器、精密儀表、藝品等。(五)茂金屬聚苯乙烯( m-SPS)產(chǎn)品具有熔點高、耐水解、耐熱、耐化學腐蝕
31、,密度小,加工前不用干燥,收縮小及尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點。M-SPS可用做注塑部件、磁帶、絕緣薄膜、包裝用板、纖維、汽車發(fā)動機部件、保險杠及燃油分配轉(zhuǎn)子等。 在眾多耐高溫材料中, SPS的用量排在 PPS之后,居第二位。二、高抗沖聚苯乙烯( HIPS)HIPS 實質(zhì)為 PS的一個沖擊改性品種,具體組成為PS和橡膠。1)性能如下:HIPS 的外觀為魄不透明珠狀或粒狀顆粒,他除沖擊性能優(yōu)異外,還具有PS的大多數(shù)優(yōu)點,如剛性好,易加工性,制品光澤度高及易著色等。但其拉伸強度明顯下降。HIPS 的相對密度為: 1.052)應(yīng)用方面:HIPS 在有些領(lǐng)域中可取代ABS。各類殼體: 電視機、錄音機、吸塵器、電
32、話、空調(diào)器、洗衣機、復印機、汽車及辦公用品等的殼體。低發(fā)泡材料: HIPS 低發(fā)泡制品具有木材可據(jù)、可刨及可釘?shù)男阅?,外觀類似木材,可用于包裝,家具和建筑材料等。其它產(chǎn)品: HIPS 可用于生產(chǎn)板材和片材,用以吸塑成窗口和杯盤等。HIPS 可制成管材、醫(yī)療設(shè)備及紡織器材等。三、 ABS 塑料(一)ABS 塑料簡介ABS 為丙烯腈(23-41%)、丁二烯( 10-30%)、和苯乙烯( 29-60%)三種單體共聚而成的聚合物,簡稱ABS。(二)ABS 塑料的結(jié)構(gòu)性能1、 ABS的結(jié)構(gòu)ABS 將三種單體結(jié)全在一起,就形成了堅韌、硬質(zhì)、剛性的 ABS 樹脂。2、ABS 的性能1)一般性能。-11精選文
33、庫ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料, 其制品可著成五顏六色,并具有 90% 的光澤度。 ABS 的相對密度為 1.05,吸水率低。 ABS 同其他材料的結(jié)合性好,易于表面印刷、涂層和鍍層處理。2)力學性能ABS 具有優(yōu)良的力學性能, 其沖擊強度好,可以在極低的溫度下使用。 ABS 的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。 ABS的力學性能受溫度的影響大。3)熱學性能ABS 的熱變形溫度為 93-118度,制品經(jīng)退火處理后還可提高 10 度左右。 ABS 在-40 度時仍能表現(xiàn)出一定的韌性。可在 40-100的溫度范圍內(nèi)使用。4)電學性能ABS 絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響。5)
34、環(huán)境性能ABS 不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響。ABS 的耐候性差,在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解。性能高抗沖型耐熱型中抗沖型相對密度1.02-1.051.06-1.081.05-1.07吸水率 /%0.2-0.450.2-0.450.2-0.45成型收縮率 /%0.3-0.80.3-0.80.3-0.8熱變形溫度93-103104-11893-107(1.82MPa)/C(三)ABS 塑料的成型加工1、加工特性ABS 同 PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料。ABS 的熔體流動性比PVC 和 PC 好,但比 PE、PA 及 PS差,與 POM 和 HIPS類似。ABS 的熱穩(wěn)定性好,不易出現(xiàn)
35、降解現(xiàn)象。 ABS 吸水性高,加工前要干燥處理。 ABS 在加工過程中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,內(nèi)應(yīng)力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗,如應(yīng)力太大和制品對應(yīng)力開裂絕對禁止,應(yīng)進行退火處理。2、加工方法注塑、擠出、吸塑成型。(四) ABS 塑料的改性品種ABS 的改性品種主要為其合金,具體種類很多,應(yīng)用很廣。1、ABS/PVC可改善 ABS 的阻燃性,同時還可提高撕裂強度和耐腐蝕性,并可制成柔軟或半硬制品。2、ABS/PC提高 ABS 的耐熱溫度,一般可達120 度左右,還可適當提高強度和硬度等力學性能。-12精選文庫3、ABS/TPU此合金兼有 TPU 的沖擊性和耐磨性, ABS 的剛性、綜合提高強度和硬度等
36、力學性能。(五) ABS 塑料的應(yīng)用范圍1、殼體材料。廣泛用于制造電話機,傳呼機,電視機,收音機等殼體。2、機械配件。ABS 可用于制造齒輪、泵葉輪,把手,管材。3、汽車配件。具體品種有方向盤,儀表盤、風扇中片。4、其它制品化工各類防腐管材,底金制品,文具如筆桿。第二部分通用工程塑料工程塑料是指機械性能和熱性能均較好,可在隨機械應(yīng)力和較為苛刻的化學物理環(huán)境中使用,用于取代某些金屬作為結(jié)構(gòu)材料而應(yīng)用的一類樹脂。通用工程塑料包括 :聚酰胺( PA)、聚碳酸酯( PC)、聚甲醛( POM )、改性聚苯醚( MPPO)、熱塑性聚酯、玻璃纖維增加聚對苯二甲酸丁醇脂(PBT)和玻璃纖維增強聚對苯二甲酸乙二
37、醇酯(PET)等。特種工程塑料包括 :聚砜( PSF)、聚醚砜( PES)、聚苯硫醚( PPS)、聚芳砜( PASF)、聚酰亞胺( PI)、聚酰胺 -酰亞胺( PAI )、聚醚酰亞胺( PEI)、聚芳酯( PAR)、聚苯脂、聚醚醚酮( PEEK)、聚醚酮酮( PEKK )、聚醚酮( PEK)、液晶聚合物( LCP)及聚苯并咪唑( PBI )等。第一節(jié)聚酰胺塑料一、聚酰胺塑料簡介( PA)PA 突出優(yōu)點為優(yōu)良的耐磨情、 耐摩擦和自潤性, 較好的力學性能, 耐油性優(yōu)異,氣體阻隔性好,耐疲勞性好。PA 的缺點為吸濕性大、并對力學及電學性能影響大,耐酸性差,在潮濕環(huán)境中尺寸變化率大。PA 目前最大的應(yīng)
38、用為汽車。二、聚酰胺塑料的結(jié)構(gòu)性能1、PA 的結(jié)構(gòu)PA 中酰胺基之間的亞甲基,賦予PA 以柔性和沖擊性。2、PA 的性能1)一般性能PA 外觀為透明或不透明乳白或淡黃的粒料,表觀角質(zhì)、堅硬、制品表面有光澤。PA 的吸水率較大,酰胺鍵的比例越大,吸水率越高。具體為:PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12>PA1212。PA 屬自熄性塑料,燃燒時燒焦有羊毛或指甲味。-13精選文庫2)力學性能PA 在室溫下的拉伸強度和沖擊強度都較高,但沖擊強度不如PC 和 POM 高,隨溫度和濕度的升高,拉伸強度急劇下降,而沖擊強度則明顯提高。PA 的耐疲
39、勞性較好,僅次于 POM,進行玻璃纖維增加處理后還可提高50%左右。PA 的抗蠕變性較差,不適于制造精密的受力制品,但玻璃纖維增強后可改善。PA 的耐摩擦性和耐磨損性優(yōu)良。3)熱學性能PA 的熱變形溫度都不高,一般在 50-75度,用玻璃纖維增強后可提高四倍以上,高達 200度。PA 熱導系數(shù)小,線膨脹系數(shù)大。4)電學性能PA 在低溫條件下為極好的絕緣材料,但絕緣性能隨溫度和濕度的增大而急劇惡化。5)環(huán)境性能PA 耐化學穩(wěn)定性優(yōu)良。 PA 的耐光性不好,在陽光下很快強度迅速下降并變脆,因此,不適用于戶外。性能PA6PA66PA1010PA610PA11PA12相對密度1.141.141.051
40、.081.04-1.061.01-1.03吸水率 /%3.0-4.23.4-3.61.51.8-2.01.050.25成型收縮0.6-1.60.8-1.51.0-1.51.21.20.3-1.5率/%三、聚酰胺塑料的成型加工1、加工特性PA 有明顯的熔點,且熔點高,熔程較窄,因此加工溫度較高。在220-300度。PA 的熔體粘度低,熔體流動性好,對溫度敏感性大。PA 的熱穩(wěn)定性較差,熱降解傾向嚴重,就加入二苯胺改善,并嚴格控制溫度。PA 成型時有結(jié)晶產(chǎn)生,成型收縮較大,結(jié)晶度高低受加工條件的影響較大。PA 的吸水率大,加工前必須干燥。PA 制品成型后需進行調(diào)濕處理,以降低吸水對性能的影響,提高
41、尺寸穩(wěn)定性。PA 在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)進行退火處理:緩加溫到160-190度,停留 15min后,緩慢冷卻即可。2、加工方法PA 可用注塑、擠出、吹塑等方法。1)注塑。 PA 粘度低,易流動,應(yīng)用自鎖噴嘴,模具考慮排氣。2)擠出。選用排氣式擠出機。四、其它品種介紹除 PA6、PA66、PA610、PA1010以外的其他 PA 品種。具體有 PA11、PA12、PCPA、透明 PA 及芳香 PA 等。-14精選文庫(一) PA11PA11 為聚十一酰胺。 PA11 具有優(yōu)良的力學性能、尺寸穩(wěn)定性能及耐油性。可作為工程兼和高檔材料,主要用于汽車輸送沒管及剎車管等。1、PA11 的性能PA11
42、外觀為魄半透明體,屬半結(jié)晶性聚合物,密度較低,吸水率稍高。PA11 柔性好,具有良好的耐應(yīng)力開裂性和動態(tài)疲勞性能,無潤滑狀態(tài)對銅的摩擦系數(shù)為 .18,耐磨性好,自熄。PA11 在中認錯頻率范圍內(nèi)具有良好的電性能,但耐候性中等。2、PA11 的加工PA11 為熱塑性塑料,可用注塑、擠出、吹塑、旋轉(zhuǎn)及涂敷等方法加工。1)加工特性PA11 加工前需進行干燥處理。PA11 熔體接近牛頓流體,即隨剪切速率增大,熔體粘度下降。PA11 加工溫度不能太高,一般不易超過290-300度,并避免在高溫下停留時間過長。PA11 的回收料加入量不應(yīng)大于20%2)加工方法注塑與擠出(擠出溫度200-260度)3、PA
43、11 的應(yīng)用1)耐油軟管。大量用于汽車工業(yè)的輸油管、剎車管、壓力管及螺管。2)電纜護套。主要用于各種交通工具中,如汽車、飛機及輪船等。3)機械類產(chǎn)品。如齒輪、凸輪、手柄、螺釘、螺帽及套環(huán)等。4)電子電器。電器的外殼及各種配件如開關(guān),連接桿接線柱等。5)軍事裝備。如槍托、槍把、彈頭外殼、訓練彈等。6)其他?;┌濉⑦\動鞋、無毒管件,噴霧器等。(二) PA12PA12 具有 PA 中最小吸水率,其制品性能穩(wěn)定,耐熱及低溫性能好,與金屬附著力高。主要用于汽車、光纖及涂料工業(yè)。1、PA12 性能PA12 除具有與 PA11 類似的性能特點外,還具有吸水性小,柔軟性好、電性能較其他 PA 要好,尺寸穩(wěn)定
44、性高。2、PA12 的加工PA12 可用熱塑性塑料的加工方法加工, 具體有注塑、擠出及吹塑等。加工特性與 PA11類似。1)注塑2)擠出。擠出溫度190-250度3、PA12 的應(yīng)用-15精選文庫1)汽車工業(yè)。汽車剎車管、輸油管、發(fā)動機零件、發(fā)動機有箱,冷卻系統(tǒng)部件及燃料過濾器等。2)機械工業(yè)。如齒輪,凸輪及軸承保持架等。3)光學。如光學儀器、光導纖維等。4)涂料。直接涂于飛機尾部5)其它。如儀表板罩、食品及藥物包裝材料等。(三) MCPAMCPA 為單體澆鑄尼龍,又稱為MC 尼龍或鑄型尼龍。MCPA 的分子量比 PA6 大一倍,因而其力學性能、尺寸穩(wěn)定性、耐疲勞性、耐磨性、沖擊強度、耐熱性、
45、吸水性及電性能都好于PA6 約一倍以上。MC 尼龍主要用于大型制品。特別是需要少品種多結(jié)構(gòu)復雜的制品。性能數(shù)據(jù)相對密度1.13-1.15吸水率 /%1.5(四) RIM 尼龍RIM 尼龍為為注塑 PA,它是在 MCPA 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。同PCPA 一樣,它是在封閉的模具中完成反應(yīng)并成型的一種液體注塑方法。RIMPA6 與 PA6 相比,具有更高的結(jié)晶性和剛性,吸水率更低。(五)透明 PA普通 PA 為結(jié)晶型聚合物,而透明 PA 為無定型聚合物,具體品種如下。1、對苯二甲酰三甲基已二胺英文名稱為 Trogamid-T,它的透光率可達 90%以上,吸水率為 0.41%,不易擦傷,熱穩(wěn)定性好,沖
46、擊性突出,尺寸穩(wěn)定性好,耐化學腐蝕性好。Trogamid-T 可用注塑、擠出、吹塑等方法成型,成型前需干燥處理。2、PACP9/6PACP9/6 的透光率為 92%,與光學玻璃接近。此外,PACP9/6 的拉伸強度、剛性、耐磨性、耐化學腐蝕性、表面硬度均較其它工程塑料好。PACP9/6 可用注塑、擠出、吹塑等方法成型,加工溫度302-315度。(六)芳香 PA芳香 PA 耐高溫、耐輻射、耐腐蝕的新型 PA 品種,具體的種類很多。但目前應(yīng)用的主要品種有聚間苯二甲酰間苯二胺和聚對苯酰胺兩種。1、聚間苯二甲酰間苯二胺聚間苯二甲酰間苯二胺的英文簡稱mPIPA,俗稱芳綸 1313。MPIPA 的熔點為
47、410度,分解溫度為450 度,脆化溫度為 -70 度,可在 200 度連續(xù)使用不變形。其具有優(yōu)異的力學和電學性能,電絕緣材料性受溫度和濕度的影響小,在潮濕條件下的絕緣性比云母還好。-16精選文庫MPIPA 主要用于纖維和薄膜,薄膜用溶液成膜法成型。主要用于耐高溫膜、H級絕緣材料及耐輻射材料。2、聚對苯酰胺聚對苯二胺的英文簡稱為mPTPA 俗稱芳綸 1414。MPTPA 為近年來開發(fā)最快的高強度、高模量、高耐溫纖維,也可制成薄膜或?qū)訅翰牧稀?MPTPA 的位伸強度高達 200MPA,軟化溫度為 280度,并具有耐疲勞、尺寸穩(wěn)定性好,線膨脹系數(shù)低及耐環(huán)境性好等性能。MPTPA 主要用做有機纖維增
48、強材料。3、MXD6 尼龍(七) PA46PA46 為丁二胺和已二酸縮聚的產(chǎn)物。與 PA66 相比,分子間作用力強, 耐熱性提高,在高溫下仍能保持高強度,高模量。五、聚酰胺塑料的改性品種主要包括增強PA 和 PA 合金兩類。1、增強 PA增強 PA 主要用玻璃纖維為增強材料,玻璃纖維含量大于 30%后的力學性能、硬度、尺寸穩(wěn)定性都有很大提高。30%玻璃纖維增強 PA 的性能PA6PA66PA610PA12PA11性能未增增強未增增強未增增強未增未增增強強強強增強強強相對密度113137114138108123101 123104124熱變形溫6619060248542165055168度2、P
49、A 合金PA 合金的種類很多,常下如下:1)PA/PO 。此合金可提高 PA 在干態(tài)及低溫條件下的沖擊強度1。5-3 倍,降低吸水率 30%。2)PA/ABS 。此合金可提高PA 的韌性、剛性、硬度及耐電弧性。ABS 的含量在15-20%范圍內(nèi)時的沖擊強度提高幅度最大。3)PA/ 苯乙烯 -N-苯基馬來酰亞胺。 此合金主要提高PA 的需熱溫度,一般可提高到 110 度。此外還可提高沖擊性能耐化學藥品性等。六、聚酰胺塑料的應(yīng)用范圍PA 主要用于汽車、機械、包裝、電子/ 電器及日用等領(lǐng)域。1)汽車工業(yè)。汽車是 PA 的第一大市場,主要用于發(fā)動機部件、電子配件、車體部件及輸油件等。-17不好,需加入紫外線吸收劑。但6)光學性能精選文庫2)機械工業(yè)。利用高力學性能、耐磨性和自潤滑性可廣泛制造齒輪、渦輪、墊片、螺栓、螺母、軸承等。3)電子/ 電器。主要用于民用電器的電鈑鍋、吸塵器、高頻食品加熱器以及接線柱、開關(guān)和電阻器等。4)包裝材料。 PA 的氣體阻隔性好,常于 HDPE 共混和復合,用于肉、火腿等冷凍食品包裝。5)日用品。 PA 為第一代拉鏈材料,目前仍大量使用。此外,PA 還可用于一次性打火機殼體、堿性干電池襯墊、頭盔、管鉗、板手及辦工機器外殼等。6)體育用品。主要有滑雪板、球拍線、球拍框、沖浪板、冰鞋、釣魚桿及釣魚線等。7)醫(yī)療器械??捎糜谳斞堋⑷⊙Q、輸液器、
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