杜邦DuPont資料-塑料基本知識講座

塑料基本知識講座一、什么是塑料二、塑料的分類1、通用塑料2、工程塑料3、特種工程塑料4、合金塑料5、結(jié)晶塑料和非結(jié)晶塑料的區(qū)別一、什么是塑料？聚合物(polymer),又可稱為高分子或巨分子(macromolecules),也是一般所俗稱的[塑料](plastics)或樹脂(resin)。所謂[塑料]，其實它是[合成樹脂]中的一種,形狀跟天然樹脂中的[松樹脂]相似,但因又經(jīng)過化學(xué)的力量來合成,而被稱之為[塑料]。

根據(jù)美國材料試驗協(xié)會所下的定義，[塑料]乃是一種以高分子量有機物質(zhì)為主要成分的材料，它在加工完成時呈現(xiàn)固態(tài)形狀，在制造以及加工過程中，可以藉[流動](flow)來造型。因此經(jīng)由此說明我們可以得到以下幾項了解：1、它是高分子有機化合物2、它可以多種型態(tài)存在例如液體固體膠體溶液等3、它可以成形(moldable)4、種類繁多因為不同的單體組成所以造成不同之塑料5、用途廣泛產(chǎn)品呈現(xiàn)多樣化6、具有不同的性質(zhì)7、可以用不同的加工方法(processingmethod)

聚合物是由許多較小而結(jié)構(gòu)簡單的小分子(monomer)，藉共價鍵來組合而成的。聚合物的種類繁多。一般若是以對熱之變化來分類,它可以分為兩大類：1、熱固性塑料(Thermoset

plastics)：指的是加熱后，會使分子構(gòu)造結(jié)合成網(wǎng)狀型態(tài)。一但結(jié)合成網(wǎng)狀聚合體，即使再加熱也不會軟化，顯示出所謂的[非可逆變化]，是分子構(gòu)造發(fā)生變化(化學(xué)變化)所致。2、熱塑性塑料(Thermo

plastics)：指加熱后會熔化，可流動至模具冷卻后成型，再加熱后又會熔化的塑料：即可運用加熱及冷卻，使其產(chǎn)生[可逆變化](液態(tài)←→固態(tài))，是所謂的物理變化。熱塑性塑料又可再區(qū)分為泛用塑料`泛用工程塑料`高性能工程塑料等三類。二、塑料的分類1、通用塑料丙烯腈--丁二烯

-苯二烯(ABS)共聚物結(jié)構(gòu)式性質(zhì)丙烯腈提供耐熱及抗化性，丁二烯提供韌性及耐沖擊性，苯乙烯提供挺性及加工性優(yōu)點1、堅硬，易押出

2、易染色

3、難燃

4、耐沖擊

5、表面性佳缺點1、耐溶劑性差

2、低介電強度

3、低拉伸率用途把手、外殼、行李箱、冰箱襯墊、家電制品聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)LDPE密度為0.910~0.925g/cm3

MDPE密度為0.926~0.940g/cm3

HDPE密度為0.941~0.965g/cm3優(yōu)點1、柔軟、無毒

2、易染色

3、耐沖擊(-40°C~90°C)

4、耐濕性

5、耐化性缺點1、不易押出

2、熱膨脹系數(shù)高

3、不易貼合

4、耐溫性差用途家庭用品、絕緣體、膠管、膠布、膠膜、容器聚丙烯(PP)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)極輕之塑料，密度僅為0.9g/cm3，加工性質(zhì)毋須預(yù)熱干燥優(yōu)點1、易染色

2、耐濕性佳

3、耐化性佳

4、高鉸鏈特性

5、耐沖擊性缺點1、復(fù)雜之異形押出不易

2、易被紫外線分解

3、不易接合

4、易氧化用途水管、膠膜、膠布、電線蔽護材料、容器、汽車保險桿、儀表板、鉸鏈聚苯乙烯(PS)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)非晶體聚合物，成型后收縮率小于0.6，低密度特性使產(chǎn)量大于一般料之20%到30%優(yōu)點1、成本低

2、透明可染色

3、尺寸安定特性

4、高剛性缺點1、碎裂性高

2、抗溶劑性差

3、耐溫差用途文具、玩具、電氣用品外殼、保麗龍餐具聚氯乙烯(PVC)結(jié)構(gòu)式

性質(zhì)未加可塑劑前，PVC為一堅硬之塑料，耐濕性佳，但亦被酮類、酯類溶劑分解優(yōu)點

1、尺寸安定性佳

2、低成本

3、耐候性佳

4、加不同比例之可塑劑，可輕易調(diào)整軟硬度缺點

1、耐化性差

2、耐溫性差

3、密度較一般塑料類為高

4、熱分解后會產(chǎn)生氯化氫用途薄板、膠膜、容器、人造皮、地板材料、收縮膜、管材、玩具聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)結(jié)構(gòu)式

性質(zhì)非晶體聚合物，92%光線穿透率，熱變性溫度介于74°C~102°C間優(yōu)點1、高光學(xué)透明性

2、耐候性佳

3、剛性佳

4、易染色缺點1、耐化性差

2、長期時用溫度最高93°C

3、應(yīng)立集中處，較易碎化用途燈罩、窗玻璃、標示牌、光學(xué)透鏡、硬式隱形眼鏡、汽車零件2、工程塑料聚醯胺(PA、尼龍Nylon)結(jié)構(gòu)式[NH(CH2)mNHCO(CH2)n-2CO]性質(zhì)結(jié)晶性熱可塑性塑料，有明顯熔點，Nylon6Tm為220~230℃，Nylon66則為260~270℃，Nylon本身具吸水基故有吸水性，成形前須干燥，溫度過高干燥則尼龍粒變色優(yōu)點1、具高抗張強度

2、耐韌、耐沖擊性特優(yōu)

3、自潤性、耐磨性佳、耐藥品性優(yōu)

4、低溫特性佳

5、具自熄性缺點尼龍吸濕性高、長期尺寸精密度及物性受影響。用途電子電器：連接器、卷線軸、計時器、護蓋斷路器、開關(guān)殼座

汽車：散熱風(fēng)扇、門把、油箱蓋、進氣隔柵、水箱護蓋、燈座

工業(yè)零件：椅座、自行車輸框、溜冰鞋底座、紡織梭、踏板、滑輸聚酯對苯二甲酸乙二酯(PET)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)為結(jié)晶性熱可塑性塑料，具明顯熔點245~260℃，在室溫下有優(yōu)良之機械性能及耐摩擦、磨耗性能。但因Tg低所以其熱機械性能差，一般都添加玻纖以提高耐熱及機械性能，此類稱FR-PET。優(yōu)點1、尺寸安定性佳

2、機械性能優(yōu)異

3、潛變性小

4、電氣特性佳

5、耐候性優(yōu)

6、耐有機熔劑、油及弱酸

7、耐氣性耐水性好

8、具自熄性缺點1、機械性質(zhì)具有方向性、流動性較高

2、結(jié)晶速度較慢

3、干燥及加工條件要求嚴格用途電子電器：斷電器、整流器、線軸、吹風(fēng)機風(fēng)口、線軸燈罩

汽車：電裝組件、擋泥板、煞車器把手

工業(yè)零件：冷卻風(fēng)扇把手聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)為高結(jié)晶性熱可塑性塑料，熔點220~230℃，結(jié)晶速率比PET快。優(yōu)點1、機械性質(zhì)安定抗張強度與抗張模數(shù)和尼龍相似

2、摩擦系數(shù)小有自潤性

3、吸水率低

4、電氣性質(zhì)優(yōu)良

5、尺寸安定性良好

6、耐藥品性、耐油性極佳缺點1、Tg(30℃)低，在荷重下H.D.T.為60℃

2、抗沖擊強度不良，一般以玻纖補強為FR-PBT來使用用途電子電器：無熔線斷電器、電磁開關(guān)、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼

汽車：車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導(dǎo)線護殼、輪圈蓋

工業(yè)零件：OA風(fēng)扇、鍵盤、釣具卷線器、零件、燈罩聚碳酸酯(PC)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)為非結(jié)晶性熱塑性塑料優(yōu)點1、具高強度及彈性系數(shù)、高沖擊強度、使用溫度范圍廣

2、高度透明性及自由染色性

3、H.D.T.高

4、耐疲勞性佳

5、耐候性佳

6、電氣特性優(yōu)

7、無味無臭對人體無害符合衛(wèi)生安全

8、成形收縮率低、尺寸安定性良好缺點成形品設(shè)計不良易產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力問題用途電子電器：CD片、開關(guān)、家電外殼、信號筒、電話機

汽車：保險桿、分電盤、安全玻璃

工業(yè)零件：照相機本體、機具外殼、安全帽、潛水鏡、安全鏡片聚甲醛(POM)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)為結(jié)晶性熱可塑性塑料，具明顯熔點165~175℃，性質(zhì)最接近金屬，一般稱其為塑鋼優(yōu)點1、具高機械強度和剛性

2、最高的疲勞強度

3、環(huán)境抵抗性、耐有機溶劑性佳

4、耐反覆沖擊性強

5、廣泛的使用溫度范圍(-40℃~120℃)

6、良好的電氣性質(zhì)

7、復(fù)原性良好

8、具自已潤滑性、耐磨性良好

9、尺寸安定性優(yōu)缺點1、加工過程若長時間高溫下易起熱分解

2、無自熄性

3、抗酸性差

4、成形收縮率大用途電子電器：洗衣機、果汁機零件、定時器組件

汽車：車把零件、電動窗零件

工業(yè)零件：機械零件、齒輪、把手、玩具、螺桿改性聚苯醚(MPPO)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)為PPO和HIPS摻配成合膠，GE以Noryl商品名出售優(yōu)點1、具良加工安定性

2、機械性能優(yōu)異

3、耐熱性高

4、具自熄性

5、耐水性良好

6、電氣特性佳

7、成形收縮率小缺點抗化學(xué)藥品性差用途電子電器：連接器、開關(guān)、定時計外殼、線軸斷電器、照相機、整流器外殼

汽車：儀表板、視鏡外殼、輪圈蓋、后擋風(fēng)板

工業(yè)零件：機具外殼、馬達蓋、水量計器等3、特種工程塑料液晶高分子聚合物(LCP)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)為半芳香族聚酯，具高強度、高彈性率、低線性膨脹率優(yōu)點1、流動性高

2、尺寸安定性佳

3、流動性極佳

4、耐溶劑性

5、高機械強度

6、難燃性缺點與流動方向垂直之機械物性較差用途1、速接器、線圈、開關(guān)、插座

2、泵零件、閥零件

3、汽車燃料外圍零件

4、電子爐用容器聚酰胺－酰亞胺(PAI)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)Tg點高(280~290℃)，直鍵熱可塑性及熱硬化型。主要用于工程塑料成型用。直鍵非熱可塑性則以溶液成型用于涂料、薄膜、纖維等。優(yōu)點1、耐老化性佳

2、耐蠕變性佳

3、耐燃佳

4、耐油、耐化學(xué)藥品性佳

5、耐放射線性佳缺點不易成型，離行性亦差用途1、插座、連接器、開關(guān)類零件

2、IC電路盤

3、復(fù)印機、電熱器零件

4、汽車排氣及渦輪機零件聚對苯二甲酸-1,4-環(huán)己烷二甲酯(PCT)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)融點250℃，結(jié)晶體，本色為暗黃色，常加入玻纖作應(yīng)用。優(yōu)點1、耐熱性高

2、耐化性強

3、尺寸安定性高

4、高機械性質(zhì)缺點吸濕性高，加工前需除濕干燥用途1、電子連接器、開關(guān)、線圈架

2、汽車繼電器、連接器聚醚醚酮(PEEK)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)融點高達334℃，Tg點143℃，結(jié)晶體化率最高48%優(yōu)點1、耐熱性、所有工程塑料中最高

2、電氣特性

3、耐放射性

4、耐藥品性

5、耐熱水性

6、難燃性缺點結(jié)晶化溫度高，速度慢用途1、電線包覆

2、離合器零件

3、復(fù)印機零件、高溫用連接器

4、可撓性印刷電路板聚醚酰亞胺(PEI)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)非晶體熱可塑性樹脂，Tg點217℃，熱變形溫度在18.6kg/cm2負荷時為200℃優(yōu)點1、機械強度高

2、難燃性

3、優(yōu)越電氣特性

4、耐藥品性

5、成型加工特性

6、耐候性缺點會被鹵素系脂肪族如次甲基氯、三氯乙烷等侵蝕用途1、汽車底套、電氣零件、熱交換零件

2、各種保險絲、連接器、撓線管類

3、座位托盤、安全帶扣、引擎零件

4、醫(yī)療儀器

5、印刷電路板聚醚碸(PES)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)非晶體，在100℃以上之彈性率為所有熱可塑性樹脂中最高優(yōu)點1、尺寸安定性

2、難燃性

3、耐藥品性缺點吸濕性高用途1、電器、電子：電位計、集成電路用插座

2、醫(yī)療、食品領(lǐng)域：X光視鏡、牙科用機器零件

3、汽車領(lǐng)域：培林護圈聚醯亞胺(PI)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)Tg點為410℃，于空氣中400℃及氦氣中450℃仍不分解優(yōu)點1、耐熱性

2、耐摩耗性

3、耐龜裂性

4、耐放射線性缺點成本高用途1、多層電路基板，可撓性電路基板

2、發(fā)動機絕緣線材料

3、復(fù)印機分離爪、斷熱齒輪

4、導(dǎo)彈雷達天線罩

5、加熱滾筒軸承聚苯硫醚(PPS)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)非晶體，融點為285℃，Tg為85℃優(yōu)點1、耐熱

2、難溶解

3、耐藥品性

4、耐燃性缺點成形時易產(chǎn)生毛邊用途1、電器、電子：連接器、線圈架

2、工業(yè)用品：表殼、洗滌用工具、電腦及OA零件

3、汽車領(lǐng)域：各種感應(yīng)器、化油器、電子控制零件聚碸(PSU)結(jié)構(gòu)式性質(zhì)淡棕色透明的非晶質(zhì)樹脂，Tg點為190℃優(yōu)點1、機械強度佳

2、尺寸精密度高

3、電氣特性優(yōu)

4、符合等多種衛(wèi)生規(guī)格缺點成型條件不適當時，殘留應(yīng)力較大用途1、電器、電子：連接器、開關(guān)

2、汽車航空機零件：汽車保險絲、特種電池箱

3、精密機器零件：表殼、時鐘內(nèi)部零件

4、醫(yī)療儀器：吸器、噴霧器、隱形眼鏡消毒盒4、合金塑料ABS/NYLONBayer,DSMEngineeringABS/PVCBayer,KanekaCorp.ABS/PCABS/SMA組成特性應(yīng)用制造商耐熱及抗化學(xué)性、流動性佳、

低溫沖擊性、低成本汽車車身護板、引擎室零組件、

連接器、動力工具外殼PVC增加防火性、降低成本

ABS提供耐沖擊性家電用品零組件、

事務(wù)機器零組件增加ABS耐熱尺寸安定性、改善

PC低溫、后壁耐沖性、降低成本打字機外殼、文字處理器、計算機

設(shè)備之外殼、醫(yī)療設(shè)備零組件、

小家電零組件、電子器材零組件

、汽車頭燈框、尾燈外罩、食物

餐盤Bayer,DaicelChemical,DowChemical,

DSMEngineering,

Enichem,GEPlastics,

IdemitsuPetro,MitsubishiEng-Plast.,TeijinChem.,耐特科技增加耐熱性、流動性、涂裝性佳電子零組件、罩子、家電器材零

組件PPO/PS

PPE/PSGEPlastic,BASFABS/PolysulfoneAmocoPC/PBTPC/PETPC/PEPC/ASA改善PPO、PPE加工性、降低吸濕性、降低成本、提高PS熱性、

沖擊性汽車零組件、儀表板、手套箱、

連接器、車輪蓋、風(fēng)罩、保險開

關(guān)盒、計算機外殼、事務(wù)機器外罩

、通信器材罩殼零組件、醫(yī)療器

材零組件PSF提供耐熱性、抗化學(xué)性、

ABS改善PSF加工性、降低成本家電烤箱控制鍵、汽車車窗搖把

、食品餐盤PBT改善耐溶劑及耐候龜裂性、

PC提供尺寸安定性及耐沖擊性汽車防撞板BASF,Enichem,

GEPlastics,Mitsubishi

Eng-Plast.,RTPPET改善耐候及耐溶劑性、UV

安定性、PC提供良好耐沖擊性醫(yī)療器材、血液透析零件、汽車

零件、汽車防撞板、頭盔、雪靴Bayer,GEPlastics,

MitsubishiEng-Plast.,

IdemitsuPetro.,PE之加入減少PC的缺口沖擊敏

感度、增加厚壁耐沖擊性電子電機家電絕緣零組件、金屬

替代品、玻璃替代品、儀器外罩

、結(jié)構(gòu)零組件ASA較ABS具有更好的耐候性、

熱安定性及耐應(yīng)力龜裂性與PC/ABS相近、需要耐候性及

熱安定性等PC/PUPC/SMAPBT/Elastomer

PET/ElastomerPET/PMMAP