塑料的分類及應(yīng)用

塑料的分類一、按使用特性分類根據(jù)名種塑料不同的使用特性，通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。①通用塑料一般是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)格便宜的塑料。通用塑料有五大品種，即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。它們都是熱塑性塑料。②工程塑料一般指能承受一定外力作用，具有良好的機(jī)械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)的塑料，如聚酰胺、聚砜等。在工程塑料中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。特種工程塑料又有交聯(lián)型的非交聯(lián)型之分。交聯(lián)型的有：聚氨基雙馬來(lái)酰胺、聚三嗪、交聯(lián)聚酰亞胺、耐熱環(huán)氧樹指等。非交聯(lián)型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚醚醚酮（PEEK）等③特種塑料一般是指具有特種功能，可用于航空、航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域的塑料。如氟塑料和有機(jī)硅具有突出的耐高溫、自潤(rùn)滑等特殊功用，增強(qiáng)塑料和泡沫塑料具有高強(qiáng)度、高緩沖性等特殊性能，這些塑料都屬于特種塑料的范疇。a.強(qiáng)塑料:增強(qiáng)塑料原料在外形上可分為粒狀（如鈣塑增強(qiáng)塑料）、纖維狀（如玻璃纖維或玻璃布增強(qiáng)塑料）、片狀（如云母增強(qiáng)塑料）三種。按材質(zhì)可分為布基增強(qiáng)塑料（如碎布增強(qiáng)或石棉增強(qiáng)塑料）、無(wú)機(jī)礦物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纖維增強(qiáng)塑料（如碳纖維增強(qiáng)塑料）三種。b.泡沫塑料:泡沫塑料可以分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料三種。硬質(zhì)泡沫塑料沒(méi)有柔韌性，壓縮硬度很大，只有達(dá)到一定應(yīng)力值才產(chǎn)生變形，應(yīng)力解除后不能恢復(fù)原狀；軟質(zhì)泡沫塑料富有柔韌性，壓縮硬度很小，很容易變形，應(yīng)力解除后能恢復(fù)原狀，殘余變形較??；半硬質(zhì)泡沫塑料的柔韌性和其他性能介于硬質(zhì)他軟質(zhì)泡沫塑料之間。二、按理化特性分類根據(jù)各種塑料不同的理化特性，可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑料性塑料兩種類型。⑴熱固性塑料熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯(lián)型和其他交聯(lián)型兩種類型。受熱時(shí)變軟，冷卻時(shí)變硬，能反復(fù)軟化和硬化并保持一定的形狀?？扇苡谝欢ǖ娜軇哂锌扇劭扇艿男再|(zhì)。熱塑性塑料具有優(yōu)良的電絕緣性，特別是聚四氟乙烯（PTFE）、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，宜于作高頻和高電壓絕緣材料。熱塑性塑料易于成型加工,但耐熱性較低,易于蠕變,其蠕變程度隨承受負(fù)荷、環(huán)境溫度、溶劑、濕度而變化。為了克服熱塑性塑料的這些弱點(diǎn),滿足在空間技術(shù)、新能源開發(fā)等領(lǐng)域應(yīng)用的需要，各國(guó)都在開發(fā)可熔融成型的耐熱性樹脂，如聚醚醚酮（PEEK）、聚醚砜(PES)、聚芳砜(PASU)、聚苯硫醚(PPS)等。以它們作為基體樹脂的復(fù)合材料具有較高的力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性，能熱成型和焊接，層間剪切強(qiáng)度比環(huán)氧樹脂好。如用聚醚醚酮作為基體樹脂與碳纖維制成復(fù)合材料，耐疲勞性超過(guò)環(huán)氧／碳纖維。它的耐沖擊性好，在室溫下具有良好的耐蠕變性，加工性好，可在240～270℃連續(xù)使用，是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚砜作為基體樹脂與碳纖維制成的復(fù)合材料在200℃具有較高的強(qiáng)度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐沖擊性;無(wú)毒，不燃，發(fā)煙最少，耐輻射性好，預(yù)期可用它作航天飛船的關(guān)鍵部件，還可模塑加工成雷達(dá)天線罩等。甲醛交聯(lián)型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料（如脲－甲醛－三聚氰胺－甲醛等）。其他交聯(lián)型塑料包括不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。⑵熱塑料性塑料熱塑料性塑料是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。熱塑料性塑料又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。熱加工成型后形成具有不熔不溶的固化物，其樹脂分子由線型結(jié)構(gòu)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。再加強(qiáng)熱則會(huì)分解破壞。典型的熱固性塑料有酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯、呋喃、聚硅醚等材料，還有較新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它們具有耐熱性高、受熱不易變形等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度一般不高，但可以通過(guò)添加填料，制成層壓材料或模壓材料來(lái)提高其機(jī)械強(qiáng)度。以酚醛樹脂為主要原料制成的熱固性塑料，如酚醛模壓塑料（俗稱電木），具有堅(jiān)固耐用、尺寸穩(wěn)定、耐除強(qiáng)堿外的其他化學(xué)物質(zhì)作用等特點(diǎn)?？筛鶕?jù)不同用途和要求，加入各種填料和添加劑。如要求高絕緣性能的品種，可采用云母或玻璃纖維為填料；如要耐熱的品種，可采用石棉或其他耐熱填料；如要求抗震的品種，可采用各種適當(dāng)?shù)睦w維或橡膠為填料及一些增韌劑以制成高韌性材料。此外還可以采用苯胺、環(huán)氧、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇縮醛等改性的酚醛樹脂以滿足不同用途的要求。用酚醛樹脂還可以制成酚醛層壓板，其特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高，電性能良好，耐腐蝕，易于加工，廣泛應(yīng)用于低壓電工設(shè)備。氨基塑料有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它們具有質(zhì)地堅(jiān)硬、耐刮痕、無(wú)色、半透明等優(yōu)點(diǎn)，加入色料可制成彩色鮮艷的制品，俗稱電玉。由于它耐油,不受弱堿和有機(jī)溶劑的影響（但不耐酸）,可在70℃下長(zhǎng)期使用，短期可耐110～120℃，可用于電工制品。三聚氰胺甲醛塑料比脲甲醛塑料硬度高，有更好的耐水、耐熱、耐電弧性，可作耐電弧絕緣材料。以環(huán)氧樹脂為主要原料制成的熱固性塑料品種很多，其中以雙酚A型環(huán)氧樹脂為基材的約占90％。它具有優(yōu)良的粘接性、電絕緣性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，收縮率和吸水率小，機(jī)械強(qiáng)度好等特點(diǎn)。不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂都可以制成玻璃鋼，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。如不飽和聚酯的玻璃鋼，其機(jī)械性能良好,密度小（只有鋼的1/5至1/4，鋁的1/2），易于加工成各種電器零件。以苯二甲酸二丙烯酯樹脂制成的塑料的電性能和機(jī)械性能均優(yōu)于酚醛和氨基熱固性塑料。它吸濕性小，制品尺寸穩(wěn)定，成型性能好，耐酸堿及沸水和一些有機(jī)溶劑。模塑料適于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、既耐溫又有高絕緣性的零件。一般可在-60～180℃的溫度范圍長(zhǎng)期使用，耐熱等級(jí)可達(dá)F級(jí)到H級(jí)，比酚醛和氨基塑料的耐熱性都高。聚硅醚結(jié)構(gòu)形式的有機(jī)硅塑料在電子、電工技術(shù)中的應(yīng)用較多。有機(jī)硅層壓塑料多以玻璃布為補(bǔ)強(qiáng)材料；有機(jī)硅模壓塑料多以玻璃纖維和石棉為填料，用以制造耐高溫、高頻或潛水電機(jī)、電器、電子設(shè)備的零部件等。這類塑料的特點(diǎn)是介電常數(shù)和tgδ值較小，受頻率影響小，用于電工和電子工業(yè)中耐電暈和電弧，即使放電引起分解，產(chǎn)物是二氧化硅而不是能導(dǎo)電的碳黑。這類材料有突出的耐熱性,可以在250℃連續(xù)使用。聚硅醚的主要缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度低，膠粘性小，耐油性差。已開發(fā)出許多改性有機(jī)硅聚合物，例如聚酯改性有機(jī)硅塑料等在電工技術(shù)上得到應(yīng)用。有的塑料既是熱塑性又是熱固性的塑料。例如聚氯乙烯,一般為熱塑性塑料,日本已研制出一種新型液態(tài)聚氯乙烯是熱固性的，模塑溫度為60～140℃；美國(guó)一種叫倫德克斯的塑料,既有熱塑性加工的特征，又有熱固性塑料的物理性能。①烴類塑料。屬非極性塑料，具有結(jié)晶性和非結(jié)晶性之分，結(jié)晶性烴類塑料包括聚乙烯、聚丙烯等，非結(jié)晶性烴類塑料包括聚苯乙等。性。塑料可以制成機(jī)器上堅(jiān)固的齒輪和軸承。4、塑料具有耐腐蝕性塑料既不像金屬那樣在潮濕的空氣中會(huì)生銹，也不像木材那樣在潮濕的環(huán)境中會(huì)腐爛或被微生物侵蝕，另外塑料耐酸堿的腐蝕。因此塑料常常被用作化工廠的輸水和輸液管道，建筑物的門窗等。5、塑料具有絕緣性塑料的分子鏈?zhǔn)窃右怨矁r(jià)鍵結(jié)合起來(lái)的，分子既不能電離，也不能在結(jié)構(gòu)中傳遞電子，所以塑料具有絕緣性。塑料可用來(lái)制造電線的包皮、電插座、電器的外殼等。附：常用塑料的種類有：①聚氯乙烯（PVC）它是建筑中用量最大的一種塑料。硬質(zhì)聚氯乙烯的密度為1.38～1.43g/cm3，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，使用溫度范圍一般在-15～+55℃之間，適宜制造塑料門窗、下水管、線槽等。②聚乙烯（PE）聚乙烯塑料在建筑上主要用于給排水管、衛(wèi)生潔具。③聚丙烯（PP）聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，約為0．90左右。聚丙烯常用來(lái)生產(chǎn)管材、衛(wèi)生潔具等建筑制品。④聚苯乙烯（PS）聚苯乙烯為無(wú)色透明類似玻璃的塑料。聚苯乙烯在建筑中主要用來(lái)生產(chǎn)泡沫隔熱材料、透光材料等制品。⑤ABS塑料ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（A）、丁二烯（B）及苯乙烯（S）為基礎(chǔ)的三組分所組成。ABS塑料可制作壓有花紋圖案的塑料裝飾板等。參考文獻(xiàn)：塑料種類很多，到目前為止世界上投入生產(chǎn)的塑料大約有三百多種。塑料的分類方法較多，常用的有兩種：1、根據(jù)塑料受熱后的性質(zhì)不同分為熱塑性塑料和熱固性塑料熱塑性塑料分子結(jié)構(gòu)都是線型結(jié)構(gòu)，在受熱時(shí)發(fā)生軟化或熔化，可塑制成一定的形狀，冷卻后又變硬。在受熱到一定程度又重新軟化，冷卻后又變硬，這種過(guò)程能夠反復(fù)進(jìn)行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。熱塑性塑料成型過(guò)程比較簡(jiǎn)單，能夠連續(xù)化生產(chǎn)，并且具有相當(dāng)高的機(jī)械強(qiáng)度，因此發(fā)展很快。熱固性塑料的分子結(jié)構(gòu)是體型結(jié)構(gòu)，在受熱時(shí)也發(fā)生軟化，可以塑制成一定的形狀，但受熱到一定的程度或加入少量固化劑后，就硬化定型，再加熱也不會(huì)變軟和改變形狀了。熱固性塑料加工成型后，受熱不再軟化，因此不能回收再用，如酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂等都屬于此類塑料。熱固性塑料成型工藝過(guò)程比較復(fù)雜，所以連續(xù)化生產(chǎn)有一定的困難，但其耐熱性好、不容易變形，而且價(jià)格比較低廉。2、根據(jù)塑料的用途不同分為通用塑料和工程塑料通用塑料是指產(chǎn)量大、價(jià)格低、應(yīng)用范圍廣的塑料，主要包括聚