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文檔簡介

一、聚乙烯類塑料聚乙烯是指由乙烯單體自由基聚合而成的聚合物,英文名簡稱PE。PE的合成原料來自石油,自1965年以來一直高居世界塑料樹脂產(chǎn)量第一位。目前,聚乙烯的主要品種有:低密度聚乙烯(LDPE),高密度聚乙烯(HDPE),線性低密度聚乙烯(LLDPE),(超)高分子量聚乙烯(UHMWPE),茂金屬聚乙烯(m-PE)還有其改性品種:乙烯—乙酸乙烯酯(EVA)氯化聚乙烯(CPE)。1、聚乙烯類塑料的結構性能PE為線性聚合物,屬于高分子長鏈脂肪烴;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的結構規(guī)整,線性度高,因而易于結晶。結晶度從高到低排序:HDPE,LLDPE,LDPE。隨結晶度的提高,PE制品的密度、剛性、硬度和強度等性能提高,但沖擊性能下降。(1)一般性能

PE樹脂為無味、無毒的白色粉末或顆粒,外觀呈乳白色,有似臘的手感;吸水率低,小于0?01%。PE膜透明,透明度隨結晶度提高而下降。PE膜的透水率低但透氣性較大,不適于保鮮包裝而適于防潮包裝。PE易燃,氧指數(shù)僅為17?4,燃燒時低煙,有少量熔融滴落,火焰上黃下藍,有石蠟氣味。PE的耐水性較好。制品表面無極性,難以粘合和印刷,須經(jīng)表面處理才可改善。(2)力學性能

PE的力學性能一般,其拉伸強度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性能較好。PE的耐環(huán)境應力開裂性不好,但隨分子量增大而改善。PE的耐穿刺性好,并以LLDPE最好。(3)熱學性能

PE的耐熱性不高,隨分子量和結晶度的提高而改善。PE的耐低溫性好,脆化溫度一般可達-50℃以下;隨分子量的增大,最低可達-140℃。PE的線膨脹系數(shù)大,在塑料中屬較大者。PE的熱導率屬塑料中較高者。(4)電學性能

PE無極性,因此電性能十分優(yōu)異。介電損耗很低,且隨溫度和頻率變化極小。PE是少數(shù)耐電暈性好的塑料品種,介電強度又高,因而可用做高壓絕緣材料。(5)環(huán)境性能

PE具有良好的化學穩(wěn)定性。在常溫下可耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕,具體有稀硫酸、稀硝酸、任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸及乙酸等,但不耐強氧化劑如發(fā)煙硫酸、、濃硫酸和鉻酸等。PE在60℃以下不溶于一般溶劑,但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會溶脹或龜裂。溫度超過60℃后,可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節(jié)油、礦物油及石蠟中;溫度超過100℃后,可溶于四氫化萘。

PE耐候性不好,日曬、雨淋都會引起老化,需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善。2、聚乙烯類塑料的應用范圍(1)薄膜類制品薄膜類制品是PE的最主要用途。LDPE樹脂用于膜類制品可占50%以上,可用于食品、日用品、蔬菜、收縮、自粘、垃圾袋等輕質包裝膜及農(nóng)業(yè)用地膜、棚膜等。HDPE樹脂用于膜類制品可占10%以上。因其薄膜強度高,主要用于重包裝膜、撕裂膜及背心袋等。LLDPE樹脂用于膜類制品的比重比LDPE還要大,可占樹脂的70%以上。LLDPE膜具有延伸性好、較高的拉伸強度、耐穿刺、耐環(huán)境應力開裂及低溫沖擊性好、可制成超薄膜等優(yōu)點,主要用于包裝膜、垃圾袋、保鮮膜、自粘膜及超薄地膜等。(2)注塑制品

PE因加工性好而廣泛用于注塑制品,其中HDPE占30%以上,LDPE和LLDPE各占10%以上。主要生產(chǎn):日用品如盆、桶、盒、暖瓶殼、杯、玩具等,周轉箱、瓦楞箱。(3)中空制品以HDPE樹脂為主,可占樹脂用量的20%。其制品具有耐應力開裂性好、耐油性好、耐低溫沖擊性好等優(yōu)點,可用于食品油、酒類、汽油及化學制劑等液體的包裝。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、燃氣輸送、農(nóng)業(yè)排灌、電纜穿線管、液體吸管及圓珠筆芯等。LDPE管還可用于化妝品、藥品、牙膏、鞋油等的包裝。(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)及民用紗窗網(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。(6)電纜制品

PE廣泛用于中、高壓電纜的絕緣和護套材料,其中以LDPE為主,最高耐壓可達220kV。(7)其它制品

HDPE、LLDPE可用于打包帶。LLDPE可用于型材。3、聚乙烯的其它品種(1)茂金屬聚乙烯(m-PE)茂金屬聚乙烯是聚合反應所用催化劑為茂金屬型的聚合物,因其性能獨特而單列,英文簡稱

m-PE。茂金屬聚乙烯的特性有:分子量高且分布窄、支鏈少而短、密度低、純度高、高透明性、高拉伸強度、高沖擊性、熱封溫度低且范圍廣、耐穿刺性等。用茂金屬聚乙烯制成的薄膜具有優(yōu)異的強度、高透明度和低熱封溫度(比

LLDPE低20℃)。目前,由于茂金屬聚乙烯的價格偏高,一時尚不能取代傳統(tǒng)的聚乙烯,但可以同EPR、EVA等相競爭。其應用主要為膜類產(chǎn)品,如LLDPE與茂金屬HDPE共混,可用于生產(chǎn)阻油脂性重包裝袋。(2)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)超高分子量聚乙烯為相對分子質量高達100萬-400萬的聚乙烯類聚合物,英文簡稱UHMWPE。與普通PE相比,UHMWPE具有耐磨性好(比POM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、抗蠕變性差及成型加工困難。

UHMWPE主要用來生產(chǎn)管材、型材、中空制品和注塑制品,具體應用如下:①耐磨輸送管道??捎糜诿?、礦粉、水泥、石灰、鹽、糧食的輸送管道,耐磨性比金屬高10~50倍。②機械零件。主要利用其耐磨性,如紡織機械中的投梭器、打梭棒、齒輪、連接器、掃花桿、緩沖塊及偏心塊等;在造紙機械中用于水箱蓋板、刮水器、壓密件、接頭及密封軸桿等;機床中用于導軌、滑道及摩擦輪等。③醫(yī)用材料。利用生理相容性好和耐腐蝕的優(yōu)點,用于矯形外科材料和人工關節(jié)等。④其它制品。利用耐輻射性,制造核電站遮蓋板;利用高沖擊性,制造防彈衣、滑雪板等。(3)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)

EVA中乙酸乙烯酯(VA)的含量不同,其性能差異很大,用途也不同。EVA的外觀為半透明或半乳白色的顆?;蛄戏郏兹?,離火不滅,并有熔融滴落,發(fā)出乳酸味。EVA的特點為:良好的柔軟性、韌性、耐低溫性、耐候性、耐應力開裂性、熱合性、焊接性、粘結性、透明性、高光澤性、耐化學藥品性、抗臭氧性、著色性及與填料的容合性等。

EVA的加工性良好,加工特性和技術與LDPE相同,但由于熔融粘度較低,熱穩(wěn)定性有限,加工溫度比LDPE低20-40℃。

EVA主要應用在如下幾方面:①薄膜類為EVA的主要用途,可用于包裝膜和農(nóng)業(yè)用膜,具體有重包裝膜、冷凍包裝膜、食品包裝膜、復合膜、熱收縮膜、自粘膜及阻隔保鮮膜等。EVA農(nóng)膜的保溫性、透光性、耐老化性、無滴性都優(yōu)于PE膜。②注塑制品自行車座、玩具、密封容器、人造草坪及汽車擋泥板等。③擠出制品軟管、電纜護套、吸水管等。④發(fā)泡制品涼鞋、拖鞋、鞋底、自行車胎及玩具車輪等。(4)氯化聚乙烯(CPE)

CPE含氯量大小不同,其性能差別很大。含氯量在25%-40%時為軟性材料,含氯量大于40%時為硬質材料。常用的CPE含氯量為30%-40%,并以含氯量35%的135A和含氯量為40%的140B兩個牌號最為常用。

CPE為PE氯化的產(chǎn)物,PE大分子的規(guī)整性被破壞,結晶能力降低,制品的柔軟性提高,成為彈性體類材料。CPE具有優(yōu)異的抗沖性、阻燃性(氧指數(shù)為27)、耐熱性(可在120℃溫度下長期使用)、耐候性、耐油、耐酸堿、耐臭氧老化,耐磨性高,電絕緣性好。

CPE的加工可分為直接加工和硫化加工兩種。直接加工可用注塑、擠出、壓延等方法成型,制品如壓延法生產(chǎn)防水卷材、擠出法生產(chǎn)門窗用密封條等。硫化加工可制造仿革鞋底等。

CPE的應用可分為單獨制品和改性劑兩類。單獨制品不如改性劑用量大,主要用來制造防水卷材、密封條、電纜護套及輸送帶等。作為抗沖改性劑,可用于硬質PVC、PE及ABS的共混材料,主要改善制品的沖擊性能和阻燃性能。此外,CPE還可用于共混物的相容劑。二、聚氯乙烯塑料聚氯乙烯是由氯乙烯單體經(jīng)自由基聚合而成的聚合物,英文簡稱PVC。PVC為最早實現(xiàn)工業(yè)化的樹脂品種之一,是在20世紀60年代以前產(chǎn)量最大的樹脂品種,只是在60年代后期退居第二位。近年來,由于PVC合成原料豐富、合成路線的改進、樹脂中氯乙烯單體含量的降低,價格低廉,在化學建材等領域中的應用日益擴大,其需求量增加很快,地位逐漸加強。

PVC樹脂的合成,在20世紀50年代以前一直以乙炔電石法生產(chǎn),50年代后期轉向原料充足、成本低廉的乙烯氧化法。目前世界上由此法生產(chǎn)的PVC可占到80%以上。PVC樹脂的合成以懸浮法為主,產(chǎn)量可占80%-85%,其次為乳液法。按分子量的大小可將PVC分成通用型和高聚合度型兩種,常用的樹脂大都為通用型。按樹脂的形態(tài)可分為粉狀和糊狀兩種。粉狀常用于生產(chǎn)壓延、注塑和擠出制品;乳液常用于生產(chǎn)人造革、壁紙、兒童玩具及乳膠手套等。按結構不同可分為緊密型和疏松型兩種,疏松型可大量吸收增塑劑,常用于軟制品的生產(chǎn);緊密型吸收增塑劑的能力低,主要用于硬制品的生產(chǎn)。PVC的突出性能為力學強度高、硬度大、耐化學腐蝕性好、電絕緣性好、印刷和焊接性好、阻燃、價格低、制品軟硬度可調(diào)等,常用于替代金屬和木材。PVC的缺點為熱穩(wěn)定性不好,加工性不好,耐沖擊性能差,耐老化及耐寒性差。1、聚氯乙烯塑料的結構性能(1)PVC的結構

PVC的分子鏈中含有強極性的氯原子,分子間力大,這使PVC制品的剛性、硬度等力學性能提高,并賦予優(yōu)異的難燃性能。其分子結構的特點使PVC在光、熱作用下易發(fā)生降解反應;制品的結晶度低,一般只有5%-15%。(2)PVC的性能①一般性能

PVC樹脂為一種白色或淡黃色的粉末,相對密度為5。其制品的軟硬程度可通過加入增塑劑的份數(shù)多少調(diào)整,制成軟硬相差懸殊的制品。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高,但隨溫度的升高而下降。PVC中加入增塑劑份數(shù)不同,對力學性能影響很大,一般隨增塑劑含量增大,力學性能下降。PVC的耐磨性一般,硬質PVC的靜摩擦系數(shù)為0.4-0.5,動摩擦系數(shù)為0.23。③熱學性能

PVC的熱穩(wěn)定性十分差,純PVC樹脂在140℃即開始分解,到180℃迅速加快,而PVC的熔融溫度為160℃,因此純PVC樹脂難以用熱塑方法加工。PVC的線膨脹系數(shù)較小。具有難燃性,其氧化指數(shù)高達45以上。④電學性能

PVC是一種電性能較好的聚合物,但由于極性較大,其電絕緣性不如PE和PP;PVC的電性能受溫度和頻率的影響較大,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(發(fā)煙硫酸和濃硝酸除外)、堿、多數(shù)有機溶劑和無機鹽。PVC在酯、酮、芳烴及鹵烴中溶脹或溶解,其中最好的溶劑為四氫呋喃和環(huán)乙酮。PVC對光、氧、熱的耐受性都不好,很容易發(fā)生降解。2、聚氯乙烯塑料的成型加工(1)PVC的加工特性①PVC的加工熱穩(wěn)定性不好,熔融溫度高于分解溫度,不進行改性難以用熔融塑化的方法加工。改性方法一為在其中加入穩(wěn)定劑,以提高其分解溫度,使之達到熔融溫度之上;二為在其中加入增塑劑,以降低其熔融溫度,使之降到分解溫度之下。

PVC用熱穩(wěn)定劑有四類,即鉛鹽類、有機錫類、金屬皂類和稀土類。鉛鹽類最常用,但不能用于要求無毒和透明制品;有機錫類穩(wěn)定效果好,透明,有毒或無毒,因價高限制了使用;金屬皂類穩(wěn)定效果一般,分透明或不透明、有毒或無毒,很少單用,常復合使用,多用于軟制品;稀土類穩(wěn)定劑為最新品種,具有透明、無毒等優(yōu)點,大有發(fā)展前途。PVC熱穩(wěn)定劑可用于硬制品和軟制品,在硬制品中的用量大于軟制品。

PVC最常用的主增塑劑為鄰苯二甲酸酯類,如DOP、DBP、DIDP等,輔增塑劑有DOA、DOS、氯化石蠟、環(huán)氧大豆油、石油酯、磷酸酯等。增塑劑主要用于軟制品,須加入25份以上。硬制品只加入5份以下。

PVC加工溫度控制要精確,加工時間要盡可能短。②PVC熔體的流動性不好,熔體強度低,易產(chǎn)生熔體破碎和制品表面粗糙等現(xiàn)象,尤其是硬制品,此種現(xiàn)象更突出。為改善流動性,必須加入助劑,最常用的為ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)。③PVC熔體粘附金屬傾向大,熔體之間以及熔體與加工設備之間摩擦力大,需加入潤滑劑以克服摩擦阻力。按潤滑劑與PVC樹脂的相容性大小不同,可分為內(nèi)潤滑劑(相容性大)和外潤滑劑(相容性差)。④PVC熔體屬非牛頓流體,熔體粘度對剪切速率敏感。所以,對熱敏性PVC樹脂,在加工中要降低粘度,可通過提高螺桿轉速來達到目的,盡可能少調(diào)溫度。⑤PVC在加工前需要干燥處理,溫度110℃,1-1.5h。⑥PVC配方中的組分特別多,要充分混合均勻。同時一要注意加料順序,吸油性大的填料要后加,以防吸油;增塑劑最后加,以防影響其它組分的分散。二要控制好混合溫度,一般在110℃左右。⑦PVC遇金屬離子會加速降解,加工前要進行磁選,設備不應有銹跡。(2)PVC的加工方法①擠出可用于生產(chǎn)膜、片、板、管、棒、異型材、絲等制品。②注塑可用于生產(chǎn)涼鞋、殼體、管件、閥門、泵等制品。③壓延可用于生產(chǎn)膜、片、板、人造革、壁紙等制品。④壓制壓制法多用于熱固性塑料,但PVC塑料也常用壓制成型,主要用于生產(chǎn)鞋底、硬板及周轉箱等形狀簡單的制品。⑤塑料糊成型將PVC糊狀樹脂涂于基材上,充分熔融后壓花、冷卻即可。具體涂覆方法有刮涂法、滾塑法及蘸浸法等。3、聚氯乙烯塑料的改性品種(1)高聚合度PVC高聚合度PVC與普通PVC結構基本相同,不同點在于其分子量大、分子鏈長、鏈的規(guī)整性及結晶度增加,分子鏈間的纏繞點增多,具有類似交聯(lián)的結構。高聚合度PVC的性能如下:具有較強的吸收增塑劑的能力,可與高達150份的增塑劑混合,制成軟制品。力學性能優(yōu)異,拉伸強度和撕裂強度高。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%。制品的硬度可在邵氏A40-95范圍內(nèi)任意調(diào)整,而且受溫度影響小,使用條件比較寬泛。優(yōu)良的耐熱、耐寒及耐老化性能。耐磨性好,比普通PVC高兩倍。高聚合度PVC的加工性能差,熔融溫度比普通PVC高約10℃以上,熔體粘度大。具體的加工方法,注塑可生產(chǎn)高檔鞋底、涼鞋、密封墊等,擠出可生產(chǎn)耐熱和耐寒電纜、耐壓管、汽車和冰箱密封條,壓延可生產(chǎn)高檔人造革、防水膜及土工膜等。(2)氯化聚氯乙烯氯化聚氯乙烯英文簡稱CPVC,比PVC含氯量大,增強了極性,使大分子的主鏈運動受限制,從而使制品的耐熱性、電絕緣性、阻燃性、耐腐蝕性、力學性能等得以提高。但熱穩(wěn)定性、熔體流動性和沖擊性變差CPVC可單獨加工,也可與CPE、EVA、ABS等共混加工,以改進加工性和制品的脆性。CPVC目前主要用于阻燃和耐熱管材。(3)PVC合金

PVC合金主要是共混彈性體類沖擊改性樹脂,具體有ACR、CPE、MBS、EVA、ABS、氯丁膠及丁腈膠等,其中以ACR和CPE的效果最好,最為常用,MBS只用于透明制品中。4、聚氯乙烯塑料的應用范圍(1)硬質PVC制品管材可用于上水管、下水管、輸氣管、穿線管等。型材可用于門窗、裝飾板、木線、家具及樓梯扶手等。板材有瓦楞板、密實板和發(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。絲類用于紗窗網(wǎng)、蚊帳、繩索等。瓶類用于食品、藥品、化妝品等包裝。注塑制品管件、閥門、各類罩殼、電器殼體等。(2)軟質PVC制品薄膜農(nóng)用大棚膜、包裝膜、日用裝飾膜、雨衣膜、本皮膜等。電纜用于中低壓絕緣和護套電纜料。鞋類鞋底和鞋面材料。革類人造革、地板革等。其它軟透明管、墊片等。(3)PVC糊制品人造革、地板革、壁紙、乳膠手套、玩具、密封墊等。三、聚丙烯塑料聚丙烯是由丙烯單體經(jīng)自由基聚合而成的聚合物,英文簡稱PP。按結構不同,PP可分為等規(guī)、間規(guī)(又稱茂金屬PP)、無規(guī)三類。目前應用的主要是等規(guī)PP,用量可占90%以上。無規(guī)PP不能用于塑料,常用于改性載體。間規(guī)PP為低結晶聚合物用茂金屬催化劑生產(chǎn),屬于高彈性熱塑材料。因價格高,目前間規(guī)PP應用面不廣,但很有發(fā)展前途,是PP樹脂的新增長點。

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、耐疲勞性好、價格在所有樹脂中最低。經(jīng)過玻璃纖維增強的PP,具有很高的強度,性能接近工程塑料,常用作工程塑料。PP的缺點是,低溫脆性大,耐老化性不好。1、聚丙烯塑料的結構性能(1)PP的結構

PP為線性結構,其大分子鏈上甲基的排列方式不同,性能也不同:等規(guī)PP的結構規(guī)整性好,具有高度的結晶性,熔點高,硬度和剛性大,力學性能好;無規(guī)PP為無定型,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。PP分子結構特點,導致PP的耐氧化性和耐輻射性差,難以用于戶外。(2)PP的性能①一般性能

PP樹脂為白色蠟狀固體,外觀似PE,但比PE更透明、更輕,為僅次于TPX的最輕品種。PP易燃,離火焰繼續(xù)燃燒,火焰上黃下藍,有少量黑煙,熔融滴落,有石油氣味。PP的吸水性低,氣體透過率低。PP的成纖性較好,可用于丙侖的生產(chǎn)。②力學性能

PP具有較好的力學性能,其拉伸屈服強度和拉伸強度都超過PE,拉伸強度還超過PS和ABS,經(jīng)增強和拉伸處理后還可大幅提高。PP的力學性能受溫度的影響比較小,在溫度為100℃時,拉伸強度仍能保持一半。

PP的沖擊強度受溫度影響較大,在室溫以上PP的沖擊性能較好,但在低溫時,其沖擊性能迅速變差。PP的沖擊強度還與分子量、結晶度、結晶尺寸等因素有關。

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的干摩擦為系數(shù)為0.12,與PA接近,但在潤滑狀態(tài)下下降不明顯,只適于低PV值和無沖擊的齒輪和軸承使用。PP的耐磨性一般,小于硬質PVC和PMMA,略高于HDPE。

PP有突出的抗彎曲疲勞性能,用它制成的鉸鏈經(jīng)7000萬次折疊彎曲不損壞。PP的耐蠕變性較好,比NDPE要好。因此經(jīng)過適當?shù)脑鰪姼男蕴幚砜捎米鞴こ趟芰稀"蹮釋W性能

PP的耐熱性能良好,制品可耐100℃熱水煮沸,可在100-120℃下長期使用。用于熱水管道,不受外力作用時,可在150℃使用不變形。但PP的耐低溫性不好,在-5~-20℃即脆化,制品不能用于低溫環(huán)境。PP的線膨脹系數(shù)屬較大者;熱導率屬中等。④電學性能

PP為非極性聚合物,電絕緣性能優(yōu)良,電性能受濕度、溫度和頻率影響較小,耐電弧性好,但不耐電暈。因低溫脆性影響,PP在電絕緣領域的應用遠不如PE和PVC廣泛。⑤環(huán)境性能

PP具有很高的耐化學腐蝕性,可耐除強氧化劑、濃硫酸及濃硝酸外的酸、堿、鹽及大多數(shù)有機溶劑(如醇、酚、醛、酮及大多數(shù)羧酸等),但低分子量的脂肪烴、鹵烴及芳烴可使其溶脹,在高溫下可溶于芳烴和鹵代烴中如十氯化萘、四氫化萘及1,2,4-三氯代苯等。PP的耐候性不好,對紫外線很敏感,需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑才能用于戶外。PP的耐應力開裂性較好,好于HDPE和PS,但應用在腐蝕性介質如濃硫酸、濃鉻酸及王水中例外。1、聚丙烯塑料的成型加工(1)PP的加工特性

PP的吸水率低,在水中浸泡24h,吸水率低于0.01%,因此加工前不必干燥處理。

PP的熔體接近非牛頓流體,粘度對溫度敏感性小,而取決于剪切速率的大小。

PP成型收縮率大,一般可達1.6%-2%,對制品的精度影響較大;在加工中易產(chǎn)生取向,造成制品不同方向上的性能差異,在生產(chǎn)中要引起注意。

PP對缺口很敏感,制品應避免出現(xiàn)尖角和缺口,以免引起應力集中。

PP在高溫下對氧特別敏感,為防止在加工中發(fā)生熱降解,一般在樹脂合成時即加入抗氧劑。PP熔體與銅接觸會導致降解,加工中應避免與銅接觸或加入抗銅劑。(為什么現(xiàn)有線材中有用pp料來做芯線外套的,芯線用的是銅,這不會發(fā)生降解么?)

PP制品進行退火處理后,能消除殘留的內(nèi)應力,并改善沖擊強度。(2)PP的加工方法

PP可用注塑、擠出及吹塑等方法加工成型。注塑可選用通用注塑機,原料熔體指數(shù)中等(MI為1-4.5)。擠出機的螺桿加料段長度要比PE螺桿長,以克服熱導率低的影響。冷卻條件對制品的透明度和沖擊性能影響很大。

PP擠出制品可進行拉伸處理。既可單向拉伸也可雙向拉伸,拉伸倍率可達三倍以上。拉伸后PP制品的強度、沖擊性、透明度、耐熱性、表面光澤和阻隔性都有明顯的提高。3、聚丙烯塑料的改性品種(1)茂金屬PP(m-PP)與普通PP相比,m-PP的流動性能好、強度高、硬度大、耐熱性和透明性更好、熔點低、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、片材及瓶類等。

m-PP的加工可用普通PP的加工方法,但料筒溫度要比普通PP低30-40℃。(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(PP-B)兩種。

PP-R含乙烯量為1%-7%,與普通PP相比,其結晶度和熔點低、柔軟透明、溫度低于0℃時仍具有良好的沖擊強度,-20℃時才達到應用極限。但其硬度、剛性、耐蠕變性等要比普通PP低10%-15%,主要用于上水管和供暖管。

PP-B的乙烯含量為5%-20%,它既有較好的剛性,又有好的低溫韌性。主要用于大型容器、周轉箱、中空吹塑容器、機械零件、電線電纜包覆制品等。(3)增強PP常用玻璃纖維作增強材料。增強不僅保留了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PP

PP的填充改性最為常用。填充材料有碳酸鈣、滑石粉、云母及木粉等。填充前需進行偶聯(lián)劑活化處理,以提高相容性。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主要為改善低溫沖擊性能。

PP/HDPE共混

HDPE含量10%-40%,沖擊強度可提高8倍之多。

PP/EPDM(或EPR)共混改善沖擊性能,改性效果明顯,可用于汽車保險杠和安全帽。

PP/順丁橡膠共混懸臂梁沖擊強度可提高6倍以上,脆化溫度降低8℃。

PP/PA共混改善沖擊性、耐磨性及耐熱性。(6)氯化PP氯化PP的阻燃性、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,氯化PP主要用于涂料、薄膜等原料。4、聚丙烯塑料的應用范圍(1)注塑制品

PP樹脂注塑制品可占一半左右,具體如下:汽車配件保險杠和輪殼罩等用改性增韌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、凳子、桶類、盆類、書架、浴盆、玩具、文具、辦公用品、家具、周轉箱及貨箱等。電器洗衣機桶、電視機殼、電風扇葉、電冰箱內(nèi)襯及機殼等。(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,手揉有強聲;強度高、可用于重包裝材料;透氧率僅為HDPE膜的30%,適合于防潮包裝材料,如高級衣物、藥品及香煙等。

PP膜的耐熱性好,可進行煮沸消毒,用于冷藏和保鮮食品包裝;PP膜電絕緣性能好,經(jīng)過熱定型處理的定向薄膜可用于電容器、電機和變壓器的絕緣材料,比PET膜要好;PP雙向拉伸膜的強度、透明度及光澤都好,可用于打字機帶、粘膠帶基膜及香煙包裝膜。(3)纖維制品主要包括單絲、扁絲及纖維三類。PP單絲的密度小、韌性、耐磨性都好,適于生產(chǎn)繩索和魚網(wǎng)等。PP扁絲拉伸強度高,適于生產(chǎn)編織袋、編織布。PP纖維廣泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帳、人造草坪、人造毛、濾布、無紡布等。(4)擠出制品管及管件,為塑料制品的新應用領域,主要以PP-C為原料,用于上水、排水、供暖及化工腐蝕介質管道系統(tǒng),管與管件用熱熔法聯(lián)接。片材,PP片材以PP/PE共混物為原料,主要用于吸塑制品。此外,PP還可制作板、棒材,板材可用于生產(chǎn)汽車擋泥板、汽車座椅、馬達和泵的殼體、液體貯槽等。(5)中空制品

PP中空制品的透明度和力學性能好,單層瓶主要用作包裝洗滌劑、化妝品和藥品等;與阻隔材料復合的瓶可用于食品如醬油、液體燃料和化學制劑的包裝。四、聚苯乙烯系塑料聚苯乙烯系塑料,指大分子鏈中包含苯乙烯的一類塑料,具體品種包括PS、HIPS及ABS三類。(一)聚苯乙烯塑料聚苯乙烯是指由苯乙烯單體經(jīng)自由基縮聚反應合成的聚合物,英文簡稱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(m-SPS)等。1、聚苯乙烯塑料的結構性能(1)PS的結構

PS的大分子主鏈為飽和烴類聚合物,具有良好的電絕緣性,又因吸濕性小,可用于潮濕環(huán)境中。PS的分子結構不對稱,大分子鏈運動困難,PS呈現(xiàn)剛性和脆性,制品易產(chǎn)生內(nèi)應力。GPPS的分子為無規(guī)結構,導致PS為無定型聚合物,具有很高的透明性。由于苯基的存在,制品長期戶外使用變黃變脆;但苯基的存在又使其具有較高的耐輻射性。(2)PS的性能①一般性能

PS為無色透明的顆粒,燃燒時發(fā)濃煙并帶有松節(jié)油氣味,吹熄可拉長絲。制品質硬似玻璃狀,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最大的特點,透光率可達88%-92%,同PC和PMMA一樣屬最優(yōu)秀的透明塑料品種。PS的折射率為0,但因苯環(huán)的存在,其二222雙折射較大,不能用于高檔光學儀器。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的拉伸強度和彎曲強度在通用熱塑性塑料中最高,但沖擊強度很小,難以用作工程塑料。PS的耐磨性差,耐蠕變性一般。PS的力學性能受溫度的影響比較大。④熱學性能

PS的耐熱性能不好,熱變形溫度僅為70-90℃,只可長期在60-80℃范圍內(nèi)使用。PS的耐低溫性也不好,脆化溫度為-30℃。PS的熱導率低,線膨脹系數(shù)較大,與金屬相差懸殊,故制品不易帶金屬嵌件。⑤電學性能

PS電絕緣性優(yōu)良,且不受溫度和濕度的影響。介電損耗角正切值小,可耐適當?shù)碾姇灧烹?,耐電弧性好,適于做高頻絕緣材料。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,但可受許多烴類、酮類及高級脂肪酸等侵蝕,可溶于芳烴(如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯等)、氯化烴(如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯苯)及酯類等。PS的耐候性不好,其耐光、耐氧化性都差,不適于長期戶外使用。但PS的耐輻射性好。2、PS塑料的成型加工(1)加工特性

PS屬無定型樹脂,無明顯熔點,熔融溫度范圍比較寬,可在120℃-180℃之間成為流體。熱穩(wěn)定性較好,分解溫度在300℃以上。PS熔體屬非牛頓流體,粘度強烈地依賴剪切速率的變化,但溫度的影響也比較明顯。PS的流動性十分好,是一種易于加工的塑料。

PS在加工前一般不需要干燥,有特殊需要時(如要求制品透明性高)才干燥,干燥溫度70℃-80℃,1.5-2小時。PS在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應力,除要選擇適宜的工藝條件、改進制品設計和合理的模具結構外,還應對制品進行熱處理,以消除應力。PS成型受縮率比較低,一般僅為0.4%-0.7%。(2)加工方法注塑和擠出加工均可在普通注塑機和擠出機上進行。

PS泡沫制品為其樹脂的主要用途,具體成型方法有兩種:①采用可發(fā)性PS樹脂(EPS)為原料。EPS為GPPS珠粒在加溫、加壓條件下,將6%左右的低沸點物理發(fā)泡劑如正戊烷、石油醚或異戊烷等滲透到珠粒中,使之溶脹即為可發(fā)性PS珠粒。EPS可用蒸汽模塑法、擠出和注塑等方法生產(chǎn)泡沫塑料制品。②用GPPS為原料。采用一步法擠出工藝,直接將發(fā)泡劑與PS混合好或在擠出熔融段將物理發(fā)泡劑注入PS熔體內(nèi),擠出發(fā)泡、冷卻即可。3、聚苯乙烯塑料的應用范圍(1)電器制品

PS兼有透明性和良好的絕緣性,可用于各種電器的配件、殼體及高頻電容器等。(2)透明制品

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、包裝容器等。(3)日用品

PS的著色性和光澤性好,可廣泛用于日用品的制造,如兒童玩具、家具把手、裝飾板、筆桿、文具、梳子、牙刷等。(4)包裝材料

PS發(fā)泡制品的防震及保溫性能好,可用作包裝和保溫隔熱材料。包裝材料主要用于電器、精密儀表、工藝品、玻璃制品、陶瓷制品等的包裝;保溫隔熱材料有隔墻板和屋頂夾芯板等。4、茂金屬聚苯乙烯茂金屬聚苯乙烯英文縮寫為m-SPS,它為在茂金屬催化劑作用下合成的間同結構PS樹脂。產(chǎn)品具有熔點高(270℃)、耐水解、耐熱(熱變形溫度為251℃)、耐化學腐蝕、密度小、加工前不用干燥、收縮小、尺寸穩(wěn)定性好等與工程塑料PBT、PA及PPS類似的性能,是傳統(tǒng)增強工程塑料的理想替代品。

m-SPS可用注塑方法成型加工,主要用于耐熱塑料制品,在眾多耐高溫塑料材料中,m-SPS的用量排在PPS之后,居第二位。(二)高抗沖聚苯乙烯高抗沖聚苯乙烯的英文簡稱為HIPS。HIPS實質是PS的一個沖擊改性品種,具體組成為PS和橡膠。按HIPS改性幅度的大小可分為中抗沖PS、高抗沖PS和超高抗沖PS三類。

HIPS的外觀為白色不透明珠狀顆粒,它除沖擊性能優(yōu)異外,還具有PS的大多數(shù)優(yōu)點,如剛性好、易加工、制品光澤度高、易著色等,但拉伸強度和透明性下降。同PS一樣,HIPS的加工性也很好,熔體的流動性比ABS高,成型收縮率與ABS接近,因此,成型ABS的模具也適用于HIPS成型。

HIPS在有些領域中可取代ABS。

HIPS大量用于電視機、吸塵器、機、空調(diào)機、洗衣機、復印機、照明器具、儀器儀表、辦公用品和汽車配件的殼體。

HIPS的低發(fā)泡制品具有木材的可鋸、可刨、可釘?shù)男阅?,外觀類似木材,可用于家具、包裝和建筑材料等。

HIPS可制成板、片材,用以吸塑成容器和杯盤等。還可制成管材、醫(yī)療和紡織器材等。(三)ABS塑料

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,英文簡稱ABS。合成的ABS有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊型及耐熱型四類。由于其具有韌、剛、硬的優(yōu)點,應用范圍已遠遠超過PS,成為一種獨立的塑料品種。ABS既可用于普通塑料又可用于工程塑料。1、ABS的性能①一般性能

ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料,其制品可著成各種顏色,并具有90%的高光澤度。ABS的相對密度為1.05,吸水率低。ABS同其它材料的結合性好,易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2,屬易燃聚合物,火焰呈黃色,有黑煙,燒焦但不滴落,并發(fā)出特殊的肉桂味。②力學性能

ABS有優(yōu)良的力學性能,其沖擊強度極好,可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞,也只能是拉伸破壞而不會是沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良,尺寸穩(wěn)定性好,又具有耐油性,可用于中等載荷和轉速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及PC大,但比PA和POM小。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較大。③熱學性能

ABS的熱變形溫度為93℃-118℃,制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃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的電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。⑤環(huán)境性能

ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響,但可溶于酮類、醛類及氯代烴,受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應力開裂。ABS的耐候性差,在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解,置于戶外半年后,沖擊強度下降一半。2、ABS塑料的成型加工

ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料,可用通用的加工方法加工。ABS熔體的流動性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,與POM和HIPS類似。ABS的流動特性屬非牛頓流體,其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系,但對剪切速率更為敏感。

ABS的熱穩(wěn)定性好,不易出現(xiàn)熱降解現(xiàn)象。ABS的吸水性較高,加工前應進行干燥處理。一般制品的干燥條件為80℃-85℃,2-4小時;對特殊要求的制品(如電鍍),則需70℃-80℃,10-18小時。

ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應力,如應力太大或制品對應力開裂絕對禁止,應進行退火處理,具體方法是制品置于70℃-80℃的熱風循環(huán)干燥箱內(nèi)2-4小時,再冷卻到室溫即可。

ABS可用注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑等方法成型,并以注塑法最廣,擠出法次之。3、ABS塑料的改性品種

ABS的改性品種主要為其合金,種類繁多,應用很廣。①ABS/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。②ABS/PC

提高制品的耐熱溫度,一般可達120℃左右,還可適當提高強度和硬度等力學性能。③ABS/TPU

此合金兼有TPU的沖擊性和耐磨性,ABS的剛性、綜合性能和價格低等優(yōu)點。4、ABS塑料的應用范圍殼體材料廣泛用于制造機、移動、電視機、收錄機、復印機、機、洗衣機、電動工具、廚房用品及兒童玩具的殼體。機械配件可用于制造齒輪、葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽等。汽車配件具體品種有方向盤、儀表盤、風扇葉片、擋泥板、手柄及扶手等。其他制品各類化工耐腐蝕管道、鍍金制品、文具、仿木制品等。常用塑料材料特性簡介(三)常用塑料材料的特性簡介(續(xù)二)工程塑料是指機械性能和熱性能均較好,可以承受較大的機械應力,能在較為苛刻的化學物理環(huán)境中使用,用于代替某些金屬作為結構材料而應用的一類樹脂。工程塑料的拉伸強度一般在50MPa以上,彎曲模量在2GPa以上,沖擊強度在60J/m以上。通常將使用量大、可長期在100℃以上溫度使用的工程塑料稱為通用工程塑料;而將使用量較少、使用溫度達150℃以上、有的為150~250℃甚至高達300℃的一類工程塑料稱為特種工程塑料。以下介紹幾種通用工程塑料的特性。一、聚酰胺塑料聚酰胺俗稱“尼龍”,英文簡稱PA,目前它為最大的通用工程塑料品種。PA包括種類很多,具體可命名為PAxy,其中x代表二元胺的碳原子數(shù)目,y代表二元酸的碳原子數(shù)目。適用于塑料用的PA主要是脂肪族PA和少量芳香族PA。具體品種有PA6、PA66、PA610、PA1010、PA11、PA12、PA9、PA612、PA46、PA1212、澆鑄尼龍(MC5)及芳香尼龍等。其中PA6占47%,PA66占45%。PA目前最大的應用為汽車配件,美國占30.7%,西歐占31.6%,日本占34.5%。其他用途有包裝膜、電子電器、機械零件、日用品等。1、酰胺塑料的性能(1)一般性能

PA的外觀為透明或不透明乳白色或淡黃色的粒料,表觀角質、堅硬,制品表面有光澤。

PA的吸水率比較大,酰胺基的比例越大,吸水率越高,具體為:PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12>PA1212。PA屬于自熄性塑料,燃燒時有燒焦的羊毛或指甲味。PA屬中等阻隔性塑料,阻隔性隨酰胺基/亞甲基的比例增大而提高,以PA6的阻隔效果最好。PA6的O2透過系數(shù)為25~40㎝3?㎜/㎡?d?MpaCO2透過系數(shù)為150~200㎝3?㎜/㎡?d?MpaH2O透過系數(shù)為150g?㎜/㎡?d?Mpa(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。玻璃纖維增強PA的強度受溫度和濕度影響較小。PA的耐疲勞性較好,僅次于POM,玻纖增強處理后還可提高50%左右。PA的抗蠕變性較差,不適于制造精密的受力制品,但玻纖增強后可改善。PA的耐摩擦性和耐磨損性優(yōu)良,是一種常用的耐磨性塑料品種。其中,不同品種的摩擦因數(shù)相差不大,無油潤滑摩擦因數(shù)僅為0.1~0.3。耐磨性以PA1010最佳。PA中加入二硫化鉬、石墨、F4及PE等可進一步改進摩擦性和耐磨性。(3)熱學性能

PA的熱變形溫度都不高,一般在50~75℃。用玻璃纖維增強后可提高4倍以上,高達200℃PA的熱導系數(shù)很小,僅為0.16~0.4W/M?K。PA的線膨脹系數(shù)較大,并隨結晶度增大而下降。(4)電學性能

PA在低溫和低濕條件下為極好的絕緣材料,但絕緣性能隨溫度和濕度的升高而極劇惡化,并以分子中含酰胺基比例大者最敏感,例如PA6最大而PA12最小。(5)環(huán)境性能

PA耐化學穩(wěn)定性優(yōu)良,可耐大部分有機溶劑如醇、芳烴、酯及酮等,尤其是耐油性突出。但PA的耐酸、堿、鹽性不好,可導致溶脹,危害最大的無機鹽為氯化鋅。PA可溶于甲酸及酚類化合物。PA的耐光性不好,在陽光下強度很快下降并變脆,因此不可用于戶外。2、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,PA6為220~300℃,PA66為260~320℃。PA的熔體粘度低,流動性好,熔體粘度對溫度和剪切速率都較敏感。但其流體特性接近牛頓流體,即對溫度的敏感性較大。PA的熱穩(wěn)定性較差,熱降解傾向嚴重,應加入二苯胺改善,并嚴格控制溫度。PA成型時有結晶產(chǎn)生,成型收縮較大;結晶度高低受加工條件的影響較大。PA吸水率比較大,加工前必須干燥,使含水量小于0.1%。干燥條件為100~110℃,時間10~12小時。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,提高尺寸穩(wěn)定性。PA在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應力,應進行退火處理。(2)加工方法PA可用注塑、擠出及吹塑等方法成型。3、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、蠕變性、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性能都有明顯的提高。(2)PA合金的種類很多,技術成熟,常見的有以下幾種: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300%。相容劑用PO的不飽和酸接枝物。②

PA/ABS。此合金可提高制品的韌性、剛性、硬度及耐電弧性。ABS的含量在15%-20%范圍內(nèi)時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的耐熱溫度,一般可提高到110℃。此外還可提高沖擊強度、耐化學藥品性能等。4、聚酰胺塑料的應用范圍(1)汽車工業(yè)汽車工業(yè)為PA的第一大市場,主要用于發(fā)動機部件、電氣配件、車體部件及輸油件等。具體產(chǎn)品有:輸油管、空調(diào)管、噴油嘴、油箱、燃料過濾器、儲油槽、罐、齒輪、車輪蓋及汽車外飾板等。(2)機械工業(yè)可廣泛制造齒輪、蝸輪、墊片、螺栓、螺母、軸承等。(3)電子/電器主要用于民用電器如電飯鍋、吸塵器、微波爐等的開關、接線板、電阻器等。(4)包裝材料

PA的氣體阻隔性好,常與HDPE共混、共擠和復合,用于熟肉、火腿等食品的冷凍、真空包裝。(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、辦公設備外殼等。(6)體育用品主要有滑雪板、球拍線、球拍框、沖浪板、溜冰鞋、釣魚桿及釣魚線等。(7)醫(yī)療器械可用于輸血管、止血鉗、輸液器、手術縫合線、假發(fā)等。5、其他品種(1)PA11PA11為聚十一酰胺,它是以蓖麻油為原料制備的長鏈柔軟尼龍。PA11具有優(yōu)良的力學性能、尺寸穩(wěn)定性能及耐油性,是高檔的工程塑料,主要用于汽車輸油管及剎車管等。PA11柔性好,具有良好的耐應力開裂性和耐動態(tài)疲勞性能,無潤滑狀態(tài)對銅的摩擦系數(shù)為0.18,耐磨性好,自熄。耐堿、醇、酮、芳烴及油脂等,但耐酸性較差。PA11大量用于汽車工業(yè)的輸油管、剎車管、壓力管及螺紋管的制造,還用于各種交通工具如飛機、輪船、汽車中的電纜護套管;軍事裝備如槍托、槍把、彈頭外殼、訓練彈等。(2)PA12PA12除具有與PA11類似的特點外,還具有吸水性小、柔軟性好、電性能較其他PA要好、尺寸穩(wěn)定性好。(3)MCPAMCPA為單體澆鑄尼龍,又稱MC尼龍或鑄型尼龍。MCPA以己內(nèi)酰胺或戊內(nèi)酰胺為單體,采用堿聚合法在模具中邊聚合邊成型。MCPA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、吸水性及電性能等都好于PA6約一倍以上。MCPA主要用于大型制品,特別是需要量少、結構復雜、開注塑模具成本過高的制品,可選用MCPA。具體制品如大型齒輪、滑動軸承、輥軸、閥座及導軌等,可采取先澆鑄后機械加工的方法制造。(4)RIMPARIMPA為反應注塑尼龍,它是在MCPA的基礎上發(fā)展起來的,是在封閉的模具中完成反應并成型的一種液體注塑方法。與PA6相比,具有更高的結晶性和剛性,吸水率更低。(5)透明PA普通PA為結晶型聚合物,而透明PA為無定型聚合物,具體品種有:①對苯二甲酰三甲基己二胺它的透光率可達90%以上,吸水率為0.41%,不易擦傷,熱穩(wěn)定性好,抗沖擊性突出,尺寸穩(wěn)定性好,耐化學腐蝕性好。②

PACP9/6透光率為92%,與光學玻璃接近。此外,它的拉伸強度、剛性、耐磨性、耐化學腐蝕性、表面硬度等均較其他工程塑料好。(6)芳香PA芳香PA為20世紀60年代開發(fā)的耐高溫、耐輻射、耐腐蝕的新型PA品種。目前主要應用品種有:①聚間苯二甲酰間苯二胺英文簡稱mPIPA,俗稱芳綸1313。它的熔點為410℃,分解溫度為450℃,脆化溫度為-70℃,可在200℃連續(xù)使用不變形。具有優(yōu)異的力學和電學性能,其拉伸強度為80-120Mpa,壓縮強度為320Mpa;絕緣性能受溫度和濕度的影響較小,在潮濕條件下的絕緣性比云母還要好;可耐5×109mGy的γ射線的輻射。②聚對苯酰胺英文簡稱mPTPA,俗稱芳綸1414。為近年來發(fā)展最快的高強度、高模量、高耐溫纖維,也可制成薄膜或層壓材料。MPTPA的拉伸前段時間高達200Mpa,軟化溫度為280℃,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。二、聚碳酸酯塑料聚碳酸酯英文簡稱PC,它是第二大通用工程塑料品種。按具體組成不同,PC可分成脂肪族、脂環(huán)族、芳香族脂肪-芳香族三類,但在工程上具有實際應用價值的為芳香族PC,并以產(chǎn)量最大、用途最廣的雙酚A型PC為主。1、聚碳酸酯塑料的性能(1)一般性能

PC為透明、呈微黃色或白色、硬而韌的樹脂。燃燒時發(fā)出花果臭味,離火自熄,火焰呈黃色,熔融起泡。(2)機械性能

PC的力學性能十分優(yōu)良,具有剛而韌的特點。其沖擊性能是熱塑性塑料中最好一種,比PA、POM高3倍之多,接近PF(酚醛樹脂)和UP玻璃鋼的水平。PC的拉伸強度和彎曲強度都好,并受溫度的影響小。PC的耐蠕變性優(yōu)于PA和POM,尺寸穩(wěn)定性好。PC的耐應力開裂性差,缺口敏感性高。耐磨性一般,比PA、POM、F4等差,但比PSF、ABS、PMMA等高;疲勞強度低。(3)熱學性能

PC的耐高、低溫性好,可在-130℃-130℃溫度范圍內(nèi)使用;熱變形溫度可達130-140℃,并受載荷的影響小;熱導率和線膨脹系數(shù)都小,阻燃性好,屬于自熄性能材料。(4)電學性能

PC屬弱極性聚合物,絕緣性能一般。但其電性能在很寬的溫度和濕度范圍內(nèi)變化較小,如介電常數(shù)和介電損耗角正切值在23-125℃范圍內(nèi)幾乎不變。(5)環(huán)境性能

PC可耐有機酸、稀無機酸、鹽、油、脂肪烴及醇類,但不耐氯烴、稀堿、溴水、濃酸、胺類、酮及酯等,可溶于二氯甲烷、二氯乙烷及甲酚等溶劑中。PC不耐60℃以上熱水,長期接觸會導致應力開裂并失去韌性。PC的耐紫外線性不好,需加入紫外線吸收劑。但耐空氣、臭氧性較好。(6)光學性能

PC為最優(yōu)異的光學塑料品種之一,其透光率可達93%之多,折射率為1.587,適于透鏡材料。PC作為高檔光學材料的不足之處,一是硬度低、耐磨性差;二是雙折射高,不宜用于光學儀器等高精度制品中。2、聚碳酸脂塑料的加工特性PC的熔體粘度很高,可達103-104Pa?s;其熔體的流變性在低剪切速率下接近牛頓流體,應主要通過溫度調(diào)節(jié)流動性。成型時的冷卻、凝固和定型時間短。PC的剛性大,在加工過程中易產(chǎn)生內(nèi)應力,因此對成型工藝條件要嚴格控制,并要進行后處理。PC在成型過程中對水極為敏感,高溫下微量水也會引起分解。因此,加工前一定要干燥處理,使含水量在0.02%以下。PC屬無定型聚合物,成型收縮率低。PC制品不易帶金屬嵌件,如必須加入,應將嵌件預熱到200℃或更高。PC的加工比較容易,可用注塑、擠出及吹塑等方法加工。3、聚碳酸脂塑料的改性品種(1)增強PC增強材料為玻璃纖維、碳纖維和硼纖維等,增強后可明顯提高疲勞強度、拉伸強度、彎曲強度及壓縮強度等;改善耐應力開裂性和耐熱性;降低吸水性、線膨脹系數(shù)和成型收縮率。但沖擊強度會有所下降。(2)PC合金PC合金的種類很多,并已獲得廣泛應用。①PC/ABS

目的降低內(nèi)應力,改善加工流動性。此合金已用于機械、電器、帽盔及汽車配件等制品。②PC/HDPE

可降低熔體粘度,改善加工性能,提高沖擊強度,改善耐應力開裂性。③PC/POM

兩者可以任意比例混合。在POM為25%以下時,PC的力學性能變化不大,但可顯著提高耐溶劑性和耐應力開裂性,耐熱性也有明顯提高。④PC/F4

可提高耐磨性5倍,如在其中加入玻璃纖維,PV值可大幅度提高。⑤PC/PBT(PET)合金的耐熱性,耐化學腐蝕性、耐應力開裂性、耐磨損性、耐低溫沖擊性好,成型加工性好。此合金可用于汽車保險杠及車身護板等。⑥PC/PMMA

合金具有耐溶劑性好、缺口沖擊性高、耐熱好、易加工、耐紫外線等優(yōu)點。制品具有珍珠般光澤,可用于裝飾品的制造。⑦PC/PA

合金耐化學腐蝕性好,沖擊強度高??捎糜谄嚰译姾凸獗P等。4、聚碳酸脂塑料的應用范圍(1)光學材料照明材料如大型燈罩、建筑采光板、窗玻璃、防護玻璃等;光學透鏡材料;激光光盤及光導纖維材料等。(2)電子/電器

PC屬E級絕緣材料,注塑件可用于接插件及線圈框架等,薄膜可用于電容器、錄像帶、錄音帶等。(3)機械零件可用于齒輪、齒條、蝸輪、凸輪、拉桿、曲軸及殼體等。(4)包裝材料利用其透明和耐熱等性能,用于純凈水、礦泉水的周轉桶,旅行用熱水杯、奶瓶及餐具等。(5)醫(yī)療器材醫(yī)療器械如外科手術器械、牙科器材、藥品容器(杯、瓶、桶、罐),醫(yī)用材料如人工腎、人工肺等人工臓器。常用塑料材料的特性簡介(續(xù)三)三、聚甲醛塑料(POM)聚甲醛是指大分子鏈中含有氧化亞甲基重復結構單元的一類聚合物,學名為“聚氧化亞甲基”,英文簡稱POM。POM為第三大通用工程塑料。POM依結構不同可分為“均聚POM”和“共聚POM”兩種。由于結構不同,兩種POM在性能上存在一定的差異,如均聚POM的密度、結晶度和力學性能稍高一些,而共聚POM的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性及加工性較好。共聚POM的用途較均聚POM廣泛。POM的突出性能為:力學性能和剛性好,接近金屬材料,是替代銅、鑄鋅、鋁等金屬材料的理想材料;耐疲勞性和耐蠕變性極好;耐磨損、自潤性和摩擦性好,與UHMWPE、PA、F4一起稱為四大耐磨塑料材料;熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性高,電絕緣性優(yōu)良。POM的缺點為密度大,耐酸及耐燃性不好,后收縮大且不穩(wěn)定,尺寸穩(wěn)定性差,耐候性不高。POM廣泛用于電子電器、機械、汽車、儀器儀表、建筑和日用品領域。日本40%用于電子電器、27%用于汽車;美國45%用于電子電器、17.5%用于汽車;西歐39%用于汽車。1、聚甲醛塑料的性能(1)一般性能

POM的外觀為淡黃色或白色半透明或不透明的粉狀或粒狀,制品表面光滑并有光澤,硬而質密,與象牙相似。成型收縮率高達3.5%。易燃,其氧指數(shù)僅為14~16,火焰上端為黃色、下端為藍色,熔融滴落,有刺激性甲醛味和魚腥味。POM透氣性小,僅為PE的幾分之一。(2)力學性能

POM的力學性能優(yōu)異,比強度可達50.5Mpa,比剛度達2650Mpa,與金屬十分接近。POM的力學性能隨溫度變化小,共聚比均聚稍大一些。POM的沖擊強度較高,但常規(guī)沖擊不及ABS和PC;POM對缺口敏感,有缺口可使沖擊強度下降90%。POM的疲勞強度十分突出,104交變載荷作用后,疲勞強度可達35MPa,而PA和PC僅為28MPa。POM的耐蠕變性與PA相似,在20℃、21MPa、3000h時僅為2.3%,而且受溫度影響小。POM的摩擦系數(shù)小,耐磨性好(POM>PA66>PA6>PC>ABS>HPVC>PS),極限PV值很大,自潤滑性好,適用于受力摩擦制品如齒輪和軸承的生產(chǎn)。(3)熱學性能

POM的長期耐熱性不高,但短期可耐160℃,均聚POM短期耐熱比共聚高10℃以上,但長期耐熱共聚POM反而比均聚高10℃左右。(4)電學性能

POM的電絕緣性較好,幾乎不受溫度和濕度的影響;介電常數(shù)和介電損耗角正切值在很寬的溫度、濕度和頻率范圍內(nèi)變化很?。荒碗娀⌒詷O好,并可在高溫下保持。POM的介電強度與厚度有關,厚度0.127㎜時為82.7Kv/㎜,厚度1.88㎜時為23.6Kv/㎜。(5)環(huán)境性能

POM不耐強酸和氧化劑,對稀酸及弱酸有一定的穩(wěn)定性。POM的耐溶劑性良好,可耐烴類、醇類、醛類、醚類、汽油、潤滑油及弱堿等,并可在高溫下保持相當?shù)姆€(wěn)定性能。POM的耐候性不好,長期在紫外光作用下,力學性能下降,表面發(fā)生粉化和龜裂。2、聚甲醛塑料的成型加工(1)加工特性POM熔體的流變性呈非牛頓型,其熔體的粘度對溫度不敏感;對注塑而言,要增加流動性,可以從增加注塑速率、減小噴嘴尺寸等方面入手。POM結晶度大,熔程窄,成型收縮大(可達3.5%)。對注塑厚制品,要注意保壓和補料,以免造成收縮孔太大而報廢。POM的熱穩(wěn)定性差,溫度過高或時間過長均會引起分解。特別是溫度超過250℃,分解速度會加快,并溢出強烈刺激眼睛的甲醛氣體,嚴重時制品會產(chǎn)生氣泡或變色,甚至引起爆炸。因此,必須嚴格控制加工溫度和停留時間,另外,還需加入抗氧化劑和雙氰胺甲醛吸收劑。POM的冷凝速度快,制品易產(chǎn)生表面缺陷如折皺、斑紋及熔接痕等。為此可用提高注射速度和提高模具溫度等方法解決。POM制品易產(chǎn)生內(nèi)應力,后收縮也較大,需進行后處理。后處理的條件為:厚度6㎜以下,溫度100℃,時間0.25~1h;厚度6㎜以上,溫度120~130℃,4~6h。POM吸水率不高,但干燥處理可提高制品表面的光澤度。干燥的條件為:溫度110~120℃,時間3~5h。(2)POM可用注塑、擠出、吹塑及二次成型等方法加工,并以注塑加工為主。3、聚甲醛塑料的改性品種(1)增強POM主要增強材料為玻璃纖維、玻璃微珠和碳纖維等,并以玻璃纖維最常用。增強后的力學性能可提高2~3倍,熱變形溫度提高50℃以上。(2)高潤滑POM在POM中加入F4、石墨、二硫化鉬、潤滑油及低分子量PE等,可提高其潤滑性能。例如,在POM中加入5份F4,可降低摩擦系數(shù)60%,耐磨性提高1~2倍;在POM中加入液體潤滑油,可大幅度提高耐磨性和極限PV值。加入5%油的POM耐磨性提高72%,極限PV值可達3.9MPa?m/s,(純POM為0.213MPa?m/s),是其它工程塑料的3~20倍。4、聚甲醛塑料的應用范圍(1)機械工業(yè)利用POM強度大、耐磨、耐疲勞、沖擊強度高、自潤滑性好的特點,可用于制造齒輪、軸承、滑輪、凸輪、皮帶輪、泵體、殼體、閥門、水龍頭及管接頭等。(2)汽車工業(yè)利用其比強度高的優(yōu)點,在交通工具中替代金屬銅、鋁、鋅等,用作水箱閥門、散熱器箱蓋、風扇、控制桿、開關、齒輪箱外殼及軸承支架等。(3)電子/電器利用其介電強度高、介電損耗角正切值小、耐電弧性好的優(yōu)點,用于電動工具外殼、開關手柄、以及電視機、計算機、機的配件,計時器零件,錄音機、錄像機磁帶座等。(4)其他第二代拉鏈材料,水箱、洗漱盆及玩具等。四、熱塑性聚酯熱塑性聚酯包括聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯兩類。(一)聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚對苯二甲酸丁二醇酯為聚對苯二甲酸二甲酯與丁二醇的酯交換法或聚對苯二甲酸與丁二醇的直接酯化法而成的聚合物,英文簡稱PBT。純PBT的性能一般,但用玻璃纖維增強改性后,其力學和熱學性能大為改善。其具體性能特點為:力學性能與PA及POM相似、摩擦系數(shù)小、自潤滑性好、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好、電絕緣性優(yōu)異、剛性和硬度高、抗沖性好、尺寸穩(wěn)定性高、加工性好、耐熱性好、自熄。PBT主要用于電子電器、汽車、機械及儀器儀表等領域。我國65%用于電子電器、10%用于汽車;美國44.6%用于汽車、19.1%用于電子電器、8.9%用于儀器儀表;日本44.6%用于電子電器、29.7%用于汽車、25.7%用于機械和儀器儀表。1、PBT的性能純PBT的力學性能和耐熱性都不好,因而很少單獨使用,用于工程塑料的PBT,80%以上都是改性品種。(1)一般性能PBT為結晶型熱塑性樹脂,無毒、無味、無臭,相對密度為1.31,吸水率為0.07%,制品表面有光澤。(2)力學性能

PBT經(jīng)過玻璃纖維增強改性后的力學性能大幅提高,如拉伸強度可提高150%之多。PBT的耐蠕變性優(yōu)異。力學性能受溫度的影響比較小,高溫下尺寸穩(wěn)定性十分優(yōu)良,可用于高溫受力結構制件。(3)熱學性能

PBT經(jīng)增強改性后的熱變形溫度可提高280%之多,在塑料中是增幅最大的。在熱塑性工程塑料中,增強PBT的線膨脹系數(shù)最小。(4)電學性能

PBT的電絕緣性能優(yōu)良,增強改性后的介電強度高達23Kv/㎜。電絕緣性受溫度和濕度的影響比較小,但受頻率的影響較大。(5)化學性能

PBT屬酯類聚合物,不耐強酸、強堿及苯酚類化學試劑,耐油性好,對醇類、醚類、脂肪烴、高分子量酯類等穩(wěn)定,對有機溶劑有很強的耐應力開裂性。2、PBT的改性品種PBT最主要的改性品種為增強PBT,此外還有共混等改性品種。(1)增強PBT

增強PBT的90%以上為玻璃纖維增強,增強后PBT在力學性能和熱學性能兩方面的改性效果十分突出,具體如前述。(2)PBT合金PBT/PET合金改善PBT的翹曲及制品的表面光澤。PBT/PC合金改善耐熱溫度及沖擊強度。PBT/PU/PC合金三者共混比例為50/25/25時,缺口沖擊強度為850~1400J/m。低翹曲PBT

采用滑石粉、云母及玻璃微珠等無機填料填充PBT,以改善翹曲性。3、PBT的成型加工(1)PBT的加工特性PBT和增強PBT都具有良好的成型流動性,可制成薄壁制品。但PBT的流變曲線比較陡,成型溫度范圍比較窄,成型過程中對溫度的要求比較嚴格,溫度太高會溢料,溫度太低會堵塞噴嘴。PBT的結晶速度快,成型周期短。在流動方向的收縮率為0.25%,在垂直方向的收縮率為1%,兩者相差懸殊。PBT是工程塑料中吸水率最低的品種之一,一般可不必干燥。如要干燥,具體條件為:120~130℃,3~5h,使含水量在0.05%以下。PBT加工廢料一般不單獨使用,常以20%~30%的比例加入新料中。(2)PBT容易加工,可用注塑及擠出方法成型,但以注塑為主。4、PBT的應用范圍(1)電子電器如連接器、開關、插座蓋、斷路器罩、顯像管插座、數(shù)碼管座、集成電路基座、線圈繞線管、變壓器骨架及小型電動機罩蓋等。(2)汽車目前用量不及PA、PC及POM多,主要用于保險杠、擋泥板、方向盤、汽車點火器、后轉角格柵、發(fā)動機放熱孔罩及電刷支架等。(3)機械制造齒輪、凸輪、傳動軸及按鈕等。(4)儀器儀表辦公設備外殼、照相機零件及電表配件等。(二)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚對苯二甲酸乙二醇酯為聚對苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換法制成的聚合物,俗稱“滌綸”。英文簡稱PET。目前,PET用于纖維和塑料制品基本各半,塑料制品主要用于透明瓶、薄膜和片材;用作工程塑料正在迅速興起,今后會有較大增長。PET薄膜的突出優(yōu)點是阻隔性、力學性能和韌性好;PET玻璃纖維增強改性后的特點是力學性能高且受溫度影響小、耐熱溫度高、沖擊強度高、耐摩擦、耐蠕變性好、剛性大、硬度大且尺寸穩(wěn)定性好。增強PET在力學性能、剛性、耐熱性方面都超過增強PBT,但加工性不及PBT。1、PET的性能(1)一般性能

PET樹脂為乳白色半透明或無色透明體,相對密度1.38,透光率為90%。PET屬于中等阻隔性材料,對O2的透過系數(shù)為50~90cm3?mm/(m2?d?MPa),對CO2的透過系數(shù)為180cm3?mm/(m2?d?MPa)。PET的吸水率為0.6%,吸水性較大。(2)力學性能

PET膜的拉伸強度很高,可與鋁箔媲美,是HDPE膜的9倍,是PC和PA膜的3倍。增強PET的蠕變性小、耐疲勞極好(好于增強PC和PA)、耐磨性和耐摩擦性良好。PET的力學性能受溫度影響較小。(3)熱學性能純PET的耐熱性能不高,但增強處理后大幅度提高,在180℃時的機械性能比PF層壓板好,是增強的熱塑性工程塑料中耐熱較好的品種。PET的耐熱老化性好,脆化溫度為-70℃,在-30℃時仍具有一定韌性。PET不易燃燒,火焰呈黃色,有滴落。(4)電學性能

PET雖為極性聚合物,但電絕緣性優(yōu)良,在高頻下仍能很好保持。PET的耐電暈性較差,不能用于高壓絕緣;電絕緣性受溫度和濕度影響,并以濕度的影響較大。(5)環(huán)境性能

PET含有酯鍵,在高溫和水蒸氣的條件下不耐水、酸、及堿的作用。PET對有機溶劑如丙酮、苯、甲苯、三氯乙烷、四氯化碳和油類穩(wěn)定,對一些氧化劑如過氧化氫、次氯酸鈉及重鉻酸鉀等也有較高的抵抗性。PET耐候性優(yōu)良,可長期用于戶外。2、PET的改性品種(1)增強改性PET

主要用玻璃纖維,此外還可用碳纖維、硅纖維、硼纖維等。增強改性主要改善PET在高負荷下的耐熱性、高溫下的力學性能和尺寸穩(wěn)定性。(2)共混改性PETPET/PBT

PET與PBT共混并加入0.5%滑石粉作為成核劑,共混物具有收縮率低、耐熱、沖擊性優(yōu)良等性能。PET/PC

改善制品的沖擊強度,具體有PET/PC中加入少量馬來酸酐接枝PE,或PET/PC/ABS三元共混并加入滑石粉為成核劑。PET/PA

改善制品的沖擊強度和尺寸穩(wěn)定性,常在PET/PA共混體系中加入PP-MAH相容劑。此外,還有PET/PE、PET/EPDM和PET/SBS,目的是為了改善沖擊性能。(3)結晶改性PET結晶改性是為了加快結晶速度,常加入乙烯-甲基丙烯酸聚合物的鈉鹽、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚氧化乙烯、乙烯-馬來酸酐共聚物的鈉鹽、縮水甘油甲基丙烯酸酯、乙酰醋酸鈉及聚己二酸二丁酯等。3、PET的成型加工(1)PET的加工特性PET屬極性聚合物,熔融溫度和熔體粘度都較大;PET屬非牛頓流體,粘度對溫度的敏感性小而對剪切速率敏感性大。PET吸水性大,加工前必須干燥處理,干燥條件為:130~150℃,3~4h。PET的加工溫度范圍較窄一般為270~290℃,接近分解溫度300℃,因此,加工中要注意溫度不能太高。PET結晶速度慢,為了促進結晶,常采用高溫模,模溫為100~130℃。PET成型收縮率較大,增強改性后可大大降低,但生產(chǎn)高精度制品時要進行后處理。后處理的條件為:130~140℃,1~2h。(2)PET的加工方法注塑透明制品常采用熱流道,螺桿長徑比要大。擠出用于生產(chǎn)薄膜和片類制品。為改善制品的力學性能和光學性能,,常進行雙向拉伸處理。吹塑用于生產(chǎn)PET瓶體,常用注-拉-吹方法成型,以保證拉伸改性效果。4、PET的應用范圍PET除纖維之外主要用于薄膜和片材、瓶類及工程塑料三大類。(1)薄膜和片材主要用于包裝材料,如食品、藥品及無毒無菌的衛(wèi)生包裝;紡織品、精密儀器、電子元件的高檔包裝;錄音帶、錄像帶、照相底片、電影膠片、磁盤、光盤、及磁卡等基材;電容器膜、柔性印刷電路板及薄膜開關等。(2)瓶類

PET瓶透明度高、阻隔性好,可用于保鮮包裝材料。如啤酒、白酒、碳酸飲料、食用油、食品、調(diào)味品、藥品、化妝品及保健食品等。(3)工程塑料

PET的增強改性品種主要用于如下幾個方面:電子電器連接器、線圈繞線管、集成電路外殼、電容器外殼、變壓器外殼、電視機配件、調(diào)諧器、開關、計時器外殼及繼電器等。汽車配件配電盤罩、閥門、排氣零件、分電器蓋及小型電動機殼體等。機械零件齒輪、凸輪、泵殼體、皮帶輪、電動機架框及鐘表零件等。拉鏈材料是繼PA和POM之后的第三代拉鏈材料,可用于寬窄兩種規(guī)格。五、聚苯醚塑料聚苯醚又稱為聚2,6-二甲基1,4-苯撐醚樹脂,英文簡稱PPO。純PPO加工困難,難以實際應用,直到開發(fā)出改性的MPPO后,才獲得迅速發(fā)展,成為繼PA、PC、POM、PBT和PET之后的第五大通用工程塑料。PPO改性的目的為改善加工性能,目前主要為PPO和PS的共混或接枝,即PPO/PS改性品種。PPO突出性能為剛性大、耐蠕變性好、拉伸強度高、電性能在工程塑料中最好、線膨脹系數(shù)小等,不足之處為耐疲勞性和耐應力開裂性不好。MPPO廣泛用于汽車、電子電器、辦公用品及機械工業(yè)。1、PPO的性能(1)一般性能

PPO及MPPO的外觀為透明琥珀色,難燃,離火即滅,火焰明亮有濃黑煙,并發(fā)出花果臭氣味。吸水率低,耐水及水蒸氣。收縮小,尺寸穩(wěn)定性高。(2)機械性能

PPO具有突出的機械性能,尤其以拉伸強度、沖擊強度及耐蠕變性最好。以耐蠕變性為例,在2MPa負荷下3000h,蠕變值僅為0.75%;而同樣條件下,PC為1%,POM2.3%,PA6為2%,ABS為3%。PPO的沖擊強度比PC還要高。PPO的機械強度隨溫度及濕度變化小,在沸水中700h,拉伸強度無明顯下降。PPO的剛性和硬度都比較大,耐磨性好,摩擦系數(shù)低。但PPO的耐疲勞性和耐應力開裂性不好。(3)熱學性能

PPO具有較高的耐熱性,純PPO的熱變形溫度可達173℃,可在-127~121℃范圍內(nèi)長期使用,在無負荷條件下間歇使用溫度可達205℃。MPPO的耐熱溫度稍低一些,但高于PC、PA及ABS,與PF(酚醛樹脂)接近。PPO的熱膨脹系數(shù)在塑料中最低,與金屬接近,適于金屬嵌件的放置(4)電學性能

PPO具有優(yōu)異的電性能,它的介電常數(shù)和介電損耗角正切值都比較低,在工頻范圍內(nèi)屬工程塑料中最低的,且在很寬的頻率、溫度、濕度范圍內(nèi)變化很小。其介電強度高,但耐電暈性差。(5)環(huán)境性能

PPO對稀酸、稀堿及鹽穩(wěn)定,在乙酸乙酯、丙酮及汽油等脂肪烴和芳香烴中溶脹,在氯化烴中溶解;在受力狀態(tài)下,礦物油、酮類及酯類會導致應力開裂。PPO的抗氧性不好,需加入磷酸酯類抗氧劑。2、PPO的成型加工(1)加工特性PPO吸水性雖小,但加工前需要干燥,干燥條件為:130℃,2~4h,料層厚度50mm以下。PPO的熔體在低溫時為牛頓流體,在高溫時為非牛頓流體,加工時需要溫度與壓力兼調(diào),并以調(diào)溫為主。PPO分子鏈剛性大,制品易產(chǎn)生內(nèi)應力,最好在180℃的甘油中進行熱處理或加入2%環(huán)氧十八酸異辛酯。PPO的廢料可以重復加工三次。(2)加工方法MPPO可用注塑、擠出、壓制等熱塑性塑料加工方法加工:注塑螺桿的L/D應大于25,壓縮比應大于2.5~3.5。擠出最好用排氣式擠出機。3、PPO的改性品種PPO與PS共混共聚,以改善加工性能。PPO與ABS共混,以改善耐應力開裂性能。PPO與其它工程塑料共混,以改善綜合性能。玻璃纖維增強PPO,以進一步增大其力學性能4、PPO的應用范圍(1)電子電器

PPO約有30%用于電子電器,適用于潮濕且具有載荷的絕緣場合,并可用于超高頻上。如線圈繞線管、接線柱、接線盒、電氣開關、蓄電池接合器、定時器、繼電器、超高頻調(diào)諧器、電子管插座及高壓絕緣罩等。(2)汽車配件在美國,PPO的40%用于汽車工業(yè),以大量取代鑄鐵、鑄鋁、ABS及PA等。如儀表板、保險杠、自動定位按鈕、防凍器格柵、減震器、吊桿、加熱器支架與擋板、揚聲器格柵等。(3)辦公設備西歐及日本40%的PPO用于辦公設備,如計算機、打字機、機、復印機、印刷機的殼體等。(4)機器零件用量占PPO的10%左右,可用于無聲齒輪、凸輪、軸承及緊固件等。通用熱固性塑料熱固性塑料為樹脂在加工過程中發(fā)生化學變化、分子結構從加工前的線性結構轉變?yōu)榫W(wǎng)狀體形結構、成型后再加熱已不能軟化流動的一類聚合物。熱固性塑料在性能上與熱塑性塑料有許多不同之處,它們具有強度高、耐蠕變性好、耐熱溫度高、加工尺寸精度高及耐電弧性好等優(yōu)點。其缺點為加工較難,常規(guī)加工方法為模壓和層壓等。通用熱固性塑料的品種較少,目前只有酚醛樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂及不飽和聚酯四種。一、酚醛樹脂及塑料以酚類化合物與醛類化合物經(jīng)縮聚反應而制成的聚合物稱為酚醛樹脂,其中以苯酚和甲醛為原料縮聚的酚醛樹脂最為常用,英文簡稱PF。以酚醛樹脂為主要成份并添加其它助劑而制成的制品稱為酚醛塑料。酚醛樹脂因價格低廉、原料豐富、性能獨特而獲得迅速發(fā)展,目前產(chǎn)量在塑料中排第六位,占5%左右,在熱固性塑料中排第一位。純PF樹脂因性脆

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