一·塑料概述
1·定义:指以有机合成树脂(高分子聚合物)为主要成分,加入或者不加人其他配合材料而构成的人制材料
2·一般特性:a轻而坚固;b电气性能优良;C耐水,耐油,耐腐蚀性强;D成型法比较简单,制品生产效率高;E耐热性比有机物优良;F光泽,透明,半透明性良好,色彩鲜明
3·分类:A热固性塑料:如电木、环氧树脂
优点:刚性好,尺寸稳定,耐药品
缺点:不能再生利用,难加工
B热塑性塑料:如PVC,ABS,PE,PP,PA,PC等
热塑性塑料从加热“变软”到冷却“重新固化”的过程一般只发生相变的物理过程,所以能够再生利用,而又常常会发生一些轻微的化学变化,导致第二代及第三代。。。分子链降解而使其性能下降。而同一种塑料其性能随相对分子质量的增大而提高,但加工性能降低。根据分子链的形态可分类为:(1)无定型热塑性塑料:其由无规则构象的大分子构成,加热时分子链运动争增强,链接滑移,变软,流动;冷却时慢慢固化。如PS,PC,PMMA等。
(2)半结晶形热塑性塑料:本身有一定的规则性,柔顺性,从而能形成有序的排列。加热在熔融状态下分子成无定型状态,冷却后分子重新结晶,但其结晶度除与本身结构有关外,还与冷却时间有关,冷却时间长可提高结晶度。如PE,PP,PA,PBT,PET等。
(3)液晶形热塑性塑料:其在固态及液态时分子均呈现有序排列,因其分子是棒状,刚性的。其产品刚性好,尺寸稳定,模塑收缩率低。
二·常用热塑性塑料及性能
(一)PVC(聚氯乙烯)
1·软质PVC:密度1.16~1.35,吸水率0.15~0.75%(24H),伸长率100~400%,收缩率1.5~2.5,抗拉强度15~25MP,体积电阻率6.71*1013Ω.CM,脆化温度-20~-40℃,软化温度120℃,击穿电压26.5KV/MM。一般特性:(1)塑性和柔软性好(线性结构);(2)有较高的耐电强度(不适用于高频及高压的场合)和机械强度(因C-CL极性键的存在);(3)不延燃性(氧指数23~40)和较好的耐化学腐蚀性和耐候性(因CL原子的存在);(4)其对光与热缺乏安定性,耐热性较低,耐候性较差,用于包装膜,胶靴,电线电缆,密封件等。
2·硬质PVC:密度1.3~1.58,吸水率0.07~0.4%(24HR),收缩率0.6~1.0,抗拉强度35~50MP,弯曲强度90MP,体积电阻率6.71*1013Ω.CM,击穿电压26.5KV/MM。一般特性:(1)力学性能和电性能均优于软质PVC;(2)耐酸碱力极强,化学性能好;(3)软化点低,用于建材,电器,及输等。
(二)PS(聚苯乙烯)Polystyrene
俗称“硬胶”,比重1.07,无色透明,是一种通用性的防无定型透光材料,易燃,燃烧时有大量的黑烟;缩水率0.005,吸水率0.03~0.05%(24HR),抗拉强度35~63MP,弯曲强度61~98MP,体积电阻率>1016Ω.CM,击穿电压19.7~27.5KV/MM,加工温度180`240℃,射出压力:40MP以上,脱模斜度宜取2度以上,顶出均匀。
性能:1.光学性能好:透光率为88%~92%,可制一般仪表盘刻度盘及自行车尾灯,肥皂盒,折光率达1.59~1.6.
2.电气性能:体积电阻率及表面电阻率大,高频性能佳。适用于做耐高频材料。
3.成型性能好,塑化能力强,溢边值0.03MM左右,宜用高料温,模温,低注射压力,长注射时间。
4.着色性能:易着色,印刷,金属化处理。
5.脆性及低耐温性(60~80℃),耐酸性差。
改性聚苯乙烯(HIPS耐冲击性聚苯乙烯):俗称不脆胶或者塑料合金,比重:1.0,收缩率0.004。吸水率0.1~0.3%(24HR),抗拉强度14~48MP,弯曲强度35~70MP.多为苯乙烯与橡胶的共混体,其不透明,呈乳黄色或者乳白色。其除具有PS的优点外,还具有较强的韧性和冲击强度及较大的弹性。用于电视机,是收音机,录音机外壳等。
(三)AS(SAN)
俗称:透明不脆胶。无定型料,其为苯乙烯丙烯晴(Styrene-Acrylonitrile)之共聚体,保持了聚苯乙烯的透明性,但耐热性,耐药品性,机械强度比聚苯乙烯大有改善。比重1.08~1.10,缩水率0.005,吸水率0.2~0.3%(24HR),抗拉强度63-84MP,弯曲强度99-134MP,体积电阻率>1016Ω.CM,击穿电压15.7-19.7KV/MM,加工温度220-280℃,射出压力:50MP以上,热稳定性好,流动性比ABS好,不易出批锋,进胶口处易发生裂纹。一般用于量表盒,电扇叶等。使用热风干燥机,干燥2~3小时,干燥温度80~100℃,。
(四)ABS
俗称:高度不脆胶,是一种无定型高强度改性聚苯乙烯,由丙烯晴,丁二烯、苯乙烯(Acrylonitrile-Butadene-Styrene)三种混合物以一定比例组成。密度1.05,缩水率0.005,吸水率0.2~0.4%(24HR),抗拉强度63-84MP,弯曲强度80MP,体积电阻率6.9*1016Ω.CM,无毒无味,呈浅象牙色,吸收了各组分的优点,综合性能好:如强度高、耐冲击、耐高低温,耐磨,耐酸碱、盐、水,电性能好,不易燃,表面可涂漆,印刷,电镀等。其缺点为不耐有机溶剂、耐候性差。加工温度200-230℃,射出压力宜低,射出速度宜慢。成型时需充分干燥(80-120℃、2-4HR),流动性中等,溢边值0.04MM左右,比PS加工困难,宜取高料温及模温,顶出时需防止“发白”(在热水中煮可消失).脱模斜度宜取2度以上。应用:因综合性能好,广泛用于一般机械零件,耐磨零件,电器外壳及风扇叶等。
(五)PE(聚乙烯)Polyethylene
是最常见,产量最大的塑料,一般为乳白色半透明或者不透明 ,比水轻,燃烧时象石蜡一样一滴滴落下。特点为软性、无毒、价廉,其结构对称,是一种非极性结晶性材料,故有良好的介电性能(寖于水中两年不变化,故应用于海底或者水下电缆的 绝缘和护套)。缺点为耐热性低,化学性不活泼,导致不好印刷和接着。按密度可分为低密、中密、高密度聚乙烯,其随密度的增加,物理、力学、热学、化学性能而提高,但加工性变差,机械强度增加,透明性变差。其耐应力开裂性与加工时塑化程度增加而提高,且尽量避免残留内应力。其耐日旋光性较差,主要为C-C键和C-H键被太阳光中5~6%的紫外线光能量所破坏所致,故户外应用时应加入光稳定剂。击穿电压随温度升高下降),耐电晕性和耐电痕性差。伸长率500~700%,体积电阻率>1016Ω.CM,加工温度200-260℃,射出压力5MP以上,流动性极好,溢边值0.02MM左右,流动性对压力变化敏感。
A.低密聚乙烯(LDPE)
密度0.91-0.925,结晶度55-65%,缩水率0.015-0.050,抗拉强度7-22MP,弯曲强度25MP,击穿电压18.1-27.5KV/MM,脆化温度-60℃以下,软化温度105℃,吸水量<0.02%透气透湿,绝缘性好,大量用作挤塑包装薄膜、薄片、包装容器、电线电缆等。
B.高密度聚乙烯(HDPE)
密度0.91-0.965,结晶度80-90%,缩水率0.020-0.050,抗拉强度25-34MP,弯曲强度221-40MP,击穿电压17.7-19.7KV/MM,脆化温度-60℃,软化温度110-120℃,吸水量<0.01%.突出优点:电绝缘性、耐磨性、不透水性、但耐骤热骤冷性差。主要用于吹塑瓶子等中空制品,其次用于小载 荷齿轮轴承、电器组件等。成型温度:210,200,200,195,螺杆转速140rpm,背压:15kg
C.中密聚乙烯
密度0.926~0.940,各性能优于高低密度聚乙烯,但不常用。
(六)PP(聚丙烯)
俗称百折软胶,典型的立体规则性高聚物,非极性。密度0.9左右,但密度受规整性和结晶度(冷却速度大,晶球小,密度大)的影响,是最轻的塑料,点燃后象聚乙烯那样燃烧,但其烟有特殊的味道(石油味)。加工温度200-260℃,射出压力4MP以上,收缩率0.016,抗拉强度25-35MP,弯曲强度68MP,伸长率500-700%,体积电阻率>1016Ω.MM,30KV/MM(温度上升,击穿电压反而提高,故要作耐热绝缘材料),脆化温度 -20℃,软化温度160℃,吸水量<0.03%.其主要性能及运用:1.流动性,成形性都很好,溢边值0.03MM左右,特别适合制扁平、大型、小型、角型等难度较大的制品,且成型表面光滑。
2.是通用材料中耐热中最高的一种,适用制成餐具、奶瓶、水壶及需高温高压灭菌处理的医疗器械。
3.屈服强度大,弯曲疲劳受命高,以适当厚度(0.25~0.5MM)制成的活动铰链能承受7000万次的折弯,所以俗称“百折软胶”。
4.抗拉强度、表面硬度比PE高
5.刚性不足,防火性不好,低温脆化,装饰性差、装配性差
6.高频性好,应用于高频电线电缆。
(七)PA(尼龙Nylon)&Polyamide
结,综合性能好,用途广泛,其不随加热温度提高而软化,而是在靠近熔点较窄的温度范围内软化,只有温度达到时才开始流动,但流动性极好,溢边值为0.02MM左右,易吸湿,成型前应充分干燥,成型后应让制件充分吸湿,以使尺寸(会涨大)稳定。加工温度240-280℃,射出压力6MP以上。其优点:1.机械强度高、韧性好、抗拉、抗压性能好、对冲击 、应力、振动吸收能力强
2.抗疲劳性能很突出,常用于电梯扶手及新型自行车塑料轮圈等
3.表面光滑,摩擦系数小,专用于收音机、复印机、计算器等较小的无声齿轮,凸轮,轴承,滑轮等。
4.耐腐蚀,十分耐碱和大多数盐液及弱酸、机油,汽油等。可做润滑油、燃料等的包装材料。
5.无毒、耐热(难燃),燃后发出蓝色火焰,且能牵出成线状,并发出动物烧焦味,电器性能优良。
其缺点:1.吸水性大,影响制件尺寸,降低机械强度
2.耐旋光性差(与氧反应着色)。
其按碳原子数可分类为:a.PA6,比重1.13;b.PA6.6,比重1.14;c.PA1010,PA12(吸水率最小),PA6.10等
(八)POM(聚甲醛)Polyfounoldehyde Resin
俗称“赛刚”(杜邦公司),“夺刚”(日本),结晶性料,比重1.41,收缩率0.015~0.030,吸水率0.12~0.15%(24HR),抗拉强度69MP,弯曲强度104MP,体积电阻率1.87*1014Ω.CM,击穿电压18.6KV/MM,加工温度180-210℃,射出压力60MP以上,熔融范围很窄,凝固速度快,结晶速度快,热敏性强,易分解,分解时发出有刺激性、腐蚀性气体。流动性中等,溢边值0.04MM左右,流动性对温度不敏感,对压力敏感。吸湿性小,一般可不干燥处理。 注塑时余料不宜过多和滞留太长,制件克量一般不大于注射量的75%。在料温较高,射嘴温低,对空注射时易发生爆炸。其特性有:a.均衡的机械性能、化学性能、非常强韧,而且热变形温度也很高,耐磨性优越,长时间负重也不会变形,而且反复弯曲后也不疲劳,所以又称塑料弹簧。
b.其对钢的摩擦系数不亚于尼龙,且吸水性比尼龙小很多,所以也可以用来做机械零件
c.优良的成型加工性能和电气性能,应用:齿轮、电器零件、相机及钟表零件、拉链等。
(九)PC(聚碳酸酯)Polycarbonate
无定型料,俗称“防弹玻璃胶”,比重1.2,缩水率0.006,吸水率0.15%(24HR),抗拉强度72MP,弯曲强度113MP,体积电阻率3.06*1017Ω.CM,击穿电压17-22KV/MM。外观透明,微黄,刚硬而带韧性,燃烧时慢燃,离火时慢熄灭,火焰呈黄色,带黑烟碳束,熔融、起泡,发出特殊的花果臭味。加工温度260-310℃,射出压力80MP以上。其性能为:1.耐冲击性能好,为塑料之冠,弹性模量高,抗蠕变性能好、韧性、抗弯曲强度、拉伸强度亦优于一般塑料
2.耐热性高,可达140℃,脆化温度也可达-100~-140℃,可制成头盔、安全帽。耐候性也好,但易色
3.光学性能好,透光率75-%,着色性好
4.电性能好,有稳定的绝缘性和抗电弧性
5.耐酸不耐碱,加工要求较高,流动性差,成型温度下对水很敏感(水引起水解,变色,起泡,破裂)
应用:安全帽、机械零件、光盘、电器连接件及医疗器械等
(十)PMMA(有机玻璃)PolymethylMethacrylate
别名“亚克力”透光率达92%,比重1.19,缩水率0.005,加工温度170-270℃
(十一)PBT
(十二)PET下载本文