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[资料] 常用塑料特性

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发表于 2008-12-27 22:54:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
聚乙烯(PE)

一、基本物性:

聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时采用的压力不同可分为高压、中压和低压三种。低压聚乙烯高分子链上支链较少,相对分子质量、结晶度和密度较高(故又称高密度聚乙烯),所以比较硬、耐磨、耐腐蚀、耐热及电绝缘性较好。高压聚乙烯高分子带有许多支链,因而相对分子质量较小,结晶度和密度较低(故又称低密度聚乙烯),且具有较好的柔软性、耐冲击及透明性。

聚乙烯无毒、无味,呈乳白色。密度为0.91~0.96g/cm3,有一定的机械强度,但和其它塑料相比机械强度低,表面硬度着。聚乙烯电绝缘性能优异,常温下聚乙烯不溶于任何一种已知溶剂,并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其它酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙烯有高度的耐水性,长期与水接触其性能可保持不变。其透水气性能较差,而透气气和二氧化碳以及许多有机物质蒸汽的性能好。在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般高压聚乙烯的使用温度约在80℃左右,低压聚乙烯为100℃左右。聚乙烯能耐寒,在-60℃时仍有较好的力学性能,-70℃时仍有一事实上的柔软性。

二、主要用途:

低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料饭盒、塑料绳以及承载不高的零件,如齿轮、轴承等;高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。

三、成形特点:

聚乙烯成形时,在流动方向与垂直方向上的收缩率差异较大,注射方向收缩率大于垂直方向收缩率,易产生变形,并使塑件浇口周围部位的脆性增加;聚乙烯收缩率的绝对值较大,成形收缩率也较大,易产生缩孔;冷却速度慢,必须充分冷却,且冷却速度要均匀;质软易脱模,塑件有浅的侧凹时可强行脱模。
聚丙烯(PP)

一、基本特性:

聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更轻,密度仅为0.90~0.91g/cm3。它不吸水,光泽好,易着色。屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链,有特别高的抗弯曲疲劳强度。如用聚丙烯注射成形一体铰链(盖和本体合一的各种容器),经过7×107次开闭弯折未产生损坏和断裂现象。聚丙烯熔点为164~170℃,耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达-15℃,低于-35℃时会脆裂,聚丙烯的高频绝缘性能好。因不吸水,绝缘性能不受湿度的影响,但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化,所以必须加入防老化剂。

二、主要用途:

聚丙烯可用作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件,水、蒸汽、各种酸、碱等的输道管道,化工容器和其它设备的衬里、表面涂层。制造盖和本体合一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药工业中。

三、成形特点:

成形收缩范围大,易发生缩孔、凹痕及变形;聚丙烯热容量大,注射成形模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路;聚丙烯成形的适宜模温为80℃左右,不可低于50℃,否则会造成成形塑件表面光泽差或产生熔接良等缺陷。温度过高会产生翘曲现象。

聚苯乙烯(PS)

一、基本特性:

聚笨乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯无色透明、无毒无味,落地时发出清脆的金属声,密度为1.054g/cm3。聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。相对分子质量越大,机械强度越高。聚苯乙烯有优良的电性能(尤其是高频绝缘性能)和一定的化学稳定性。能耐碱、硫酸、磷酸、10%~30%(质量分数)的盐酸、稀醋酸及其它有机酸,但不耐哨酸及氧化剂的作用,对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐深液也有足够的搞腐蚀能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和酯类等。聚苯乙烯的着色能力优良,能染成各种鲜艳的色彩。但耐热性低,热变形温度一般在70~98℃,只能在不高的温度下使用。质地硬而脆,有较高的热膨胀系数,因此,限制了它在工程上的应用。近几十年来,发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物,在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点,又保留了它的优点,从而扩大了它的用途。

二、主要用途:

聚苯乙烯在工业上可用于制作仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等。在电气方面用作良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等。在日用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。

三、成形特点:

流动性和成形性优良,成品率高,但易出现裂纹,成形塑件脱模斜度不宜过小,但顶出要均匀;由于热膨胀系数高,塑件中不宜有嵌件,否则会因两者热膨胀系数相差太大而导致开裂,塑件壁厚应均匀;宜用高料温、高模温、低注射压力成形并延长注射时间,以防止缩孔及变形,降低内应力,但料温过高,容易出现银丝;因流动性好,模具设计中大多采用点浇口形式。

聚氯乙烯(PVC)

一、基本特性:

聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一。聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂,使聚氯乙烯塑件呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂,就可制成多种硬质、软质和透明制品。纯聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3,加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般在1.15~2.001.4g/cm3范围内。硬聚氯乙烯不含或含水量有少量的增塑剂,有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能,可单独用作结构材料。软聚氯乙烯含有较多的增塑剂,它的柔软性、断裂伸长率、耐寒性增加,但脆性、硬度、抗拉强度降低。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能,可以用作低频绝缘材料。其化学稳定性也较好。但聚氯乙烯的热稳定性较差,长时间加热会导致分解,放出氯化氢气体,使聚氯乙烯变色。其应用温度范围较窄,一般在-15~55℃之间。

二、主要用途:

由于聚氯乙烯的化学稳定性高,所以可用于防腐管道、管件、输油管、离心泵、鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里、建筑物的瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良而在电气、电子工业中,用于制造插座、开关、电缆。在日常生活中,用于制造凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。

三、成形特点:

聚氯乙烯在成形温度下容易分解放出氯化氢。所以必须加入稳定剂和润滑剂,并严格控制温度及熔料的滞留时间;不能用一般的注射成形机成形聚氯乙烯,因为聚氯乙烯耐性和导热性不好,用一般的注射机需将料筒内的特料温度加热到166~193℃,会引起分解。应采用带预塑化装置的螺杆式注射机;模具浇注系统应粗短,进料品截面宜大,模具应有冷却装置。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

一、基本特性:

聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃,是一种透光性塑料,透光率达92%,优于普通硅玻璃。

有机玻璃产品有模塑成形和型材两种。模塑成形料中性能较好的是改性有机玻璃372#、373#塑料。372#有机玻璃为甲基丙烯酸甲酯与少量苯乙烯的共聚物,其模塑成形性能较好。373#有机玻璃是372#粉料100份加上丁腈橡胶5份的共混料,有较高的耐冲击性。有机玻璃密度为1.18g/cm3,比变通硅玻璃轻一半。机械强度为变通硅玻璃的10倍以上。它轻而坚韧,容易着色,有较好的电气绝缘性能。化学性能稳定,能耐一般的化学腐蚀,但能溶于芳烃、氯化烃等有机熔剂。在一般条件下尺寸较稳定。其最大缺占是表面硬度低,容易被硬物擦伤拉毛。

二、主要用途:

用于制造要求具有一定透明度和强度的防振、防爆和观察等方面的零件,如飞机和汽车的窗玻璃、飞机罩盖、油杯、光学镜片、透明模型、透明管道、车灯灯罩、油标及各种仪器零件,也可用作绝缘材料、广告牌等。

三、成形特点:

1、为了防止塑件产生气泡、混浊、银丝和发黄等缺陷,影响塑件质量,原料在成形前要很好地干燥。

2、为了得到良好的外观质量,防止塑件表面出现流动痕迹、熔接线痕和气泡等不良现象,一般采用尽可能低的注射速度。

3、模具浇注系统对料流的阻力应尽可能小,并应制出足够的脱模斜度。

聚酰胺(PA)

一、基本特性:

聚酰胺通称尼龙。由二元胺和二元酸通过缩聚反应制取或是以一种内酰胺的分子通过自聚而成。尼龙的命名由二元胺与二元酸中的碳原子数来决定,如己二胺和癸二酸反应所得的缩聚物称尼龙610,并规定前一个数指二元胺中的碳原子数,而后一个数为二元酸中的碳元子数;若由氨基酸的自聚来制取,则由氨基酸中的碳原子数来定。如己内酰胺中有5个碳原子,故自聚物称尼龙6或聚己内酰胺。常见的尼龙品种有尼龙1010、尼龙610、尼龙66、尼龙6、尼龙9、尼龙11等。

尼龙有优良的力学性能,抗拉、抗压、耐磨。基抗冲击强度比一般塑料有显著提高,其中尼龙6更优。作为机械零件材料,具有良好的消音效果和自润滑性能。尼龙耐碱、弱酸、但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。尼龙本身无毒、无味、不霉烂。其吸水性强、收缩率大,常常因吸水而引起尺寸变化。其稳定性较差,一般只能在80~100℃之间使用。

为了进一步改善尼龙的性能,常在尼龙中加入减摩剂、稳定剂、润滑剂、玻璃纤维填料等,克服了尼龙存在的一些缺点,提高了其强度。

二、主要用途:

由于尼龙有较好的力学性能,被广泛地使用在工业上制作各种机械、化学和电器零件,如轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱、电器线圈等零件。

三、成形特点:

熔体粘度低、流动性好,容易产生飞边。成形加工前必须进行干燥处理;易吸潮,塑件尺寸变化较大;壁厚和浇口厚度对成形收缩率影响很大,所以塑件壁厚要均匀,防止产生缩孔,一模多件时,应注意使浇口厚度均匀化;成形时排出的热量多,模具上应设计冷却均匀的冷却回路;熔融状态的尼龙热稳定性较着,易发生降解使塑件性能下聊,因此不允许尼龙在高温料筒内停留时间过长。

聚甲醛(POM)

一、基本特性:

聚甲醛是继尼龙之后发展起来的一咱性能优良的热塑性工程塑料。其性能不亚于尼龙,而价格却比尼龙低廉。

聚甲醛表面硬而滑,呈现淡黄色或白色,薄壁部分半透明。有较高的机械强度及抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度,特别适合于用作长时间反复承受外力的齿轮材料。聚甲醛尺寸稳定、吸水率小,具有优良的减摩、耐磨性能。能耐扭变,有突出的回弹性能,可用于制造塑料弹簧制品。常温下一般不溶于有机溶剂,能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱,但一耐强酸。耐汽油及润滑油性能也很好。有较好的电气绝缘性能。其缺点是成形收缩率大,在成形温度下的热稳定性较差。

二、主要用途:

聚甲醛特别适合于制作轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动零件,还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪表外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。

三、成形特点:

聚甲醛成形收缩率大,熔点明显(约153~160℃),熔体粘度低,粘度随温度变化不大,在熔点上下聚甲醛的熔融或凝固十分迅速,所以,注射速度要快,注射压力不宜过高;摩控系数低、弹性高,浅侧凹槽可采用强制脱出,塑件表面可带有皱纹花样;聚甲醛热稳定性差、加工温度范围窄,所以要严格控制成形温度,以免引起温度过高或在允许温度下长时间受热而引起分解;冷却凝固时排出热量多,模具上应设计均匀冷却的冷却回路。

聚碳酸酯(PC)

一、基本特性:

聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料,密度为1.20g/cm3,本色微黄,而加点蓝色后,得到无色透明塑件,可见光的透光率接近90%。它韧而刚,抗冲击性在热塑性塑中名列前茅。成形零件可达到很好的尺寸精度并在很宽的温度范围内保持其尺寸稳定性。成形收缩率恒定为0.5~0.8%。抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒。脆化温度在-100℃以下,长期工作温度达到120℃。聚碳酸酯吸水率较低,能在较宽的温度范围内保持较好的电性能。耐室温下的水、稀酸、氧化剂、还原剂、盐、油、脂肪烃,但不耐碱、胺、酮、脂、芳香烃,并有良好的耐气候性。其最大的缺点是塑件易开裂,耐疲劳强度较差。用玻璃纤维增强聚碳酸酯,克服了上述缺点,使聚碳酸酯具有更好的力学性能,更好的尺寸稳定性,更小的成形收缩率,并提高了耐热性和耐药性,降低了成本。

二、主要用途:

在机械上主要用作各种齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、凸轮、芯轴、轴承、滑轮、铰链、螺母、垫圈、泵叶轮、灯罩、节流阀、润滑油输油管、各种外壳、盖板、容器、冷冻和冷却装置零件等。在电气方面,用作电机零件、电话交换器零件、信号用继电器、风扇部件、拨号盘、仪表壳、接线板等。还可制作照明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。

成形特点:

聚碳酸酯虽然吸水性小,但高温时对水分比较敏感,所以加工前必段干燥处理,否则会邮现银丝、气泡及强度下降现象;聚碳酸酯熔融温度高,熔体粘度大,流动性差,所以,成形时要求有较高的温度和压务,且其熔体粘度对温度比较敏感,一般用提高温度的方法来增加熔融塑料的流动性。

丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)

一、基本特性:

ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性,使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度,丁二烯使ABS坚韧,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。

ABS无毒、无味、呈微黄色,成形的塑件有较好的光泽。密度为1.02~1.05g/cm3。ABS有极好的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度、硬度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性及电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响,在酮、醛、酯、氯化烃中会溶解或形成乳浊液,不溶于大部分醇类及烃类溶剂,但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成形加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高,连续工作温度为70℃左右,热变形温度约为93℃左右。耐气候性差,在紫外线作用下易变硬发脆。

由于ABS中三种组分这间的比例不同,其性能也略有差异,从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。

二、主要用途:

ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等,还有用ABS夹层板制作小轿车车身。ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。

三、成形特点:

ABS在升温时粘度增高,所以成形压力较高,塑件上的脱模余度宜稍大;ABS易吸水,成形加工前应进行干燥处理;易产生熔接痕,设计模具时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力;在正常的成形条件下,壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时,模具温度可控制在50~60℃,要求塑件光泽和耐热时,应控制在60~80℃。
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