常用的塑料的性能和用途

   時間:2014-03-11 12:11:29
常用的塑料的性能和用途簡介
    1.熱塑性塑料 (1)聚乙烯(Polyethylene,PE) 聚乙烯塑料是塑料工業中產量最大的品種。按聚合時採用的壓力不同可分為高壓、中壓和低壓三種。……
常用的塑料的性能和用途正文

  1.熱塑性塑料

(1)聚乙烯(Polyethylene,PE) 聚乙烯塑料是塑料工業中產量最大的品種。按聚合時採用的壓力不同可分為高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯高分子鏈上支鏈較少,相對分子質量、結晶度和密度較高,故又稱高密度聚乙烯(HDPE),所以比較硬、耐磨、耐腐蝕、耐熱及電絕緣性較好。高壓聚乙烯高分子帶有許多支鏈,因而相對分子質量較小,結晶度和密度較低,故又稱低密度聚乙烯(LDPE),且具有較好的柔軟性、耐衝擊及透明性。 低壓聚乙烯可用於製造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件,如齒輪、軸承籌;高壓聚乙烯常用於製作塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業的絕緣零件和包覆電纜等。

(2)聚丙稀(Polypropylene,PP) 聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更輕。它不吸水,光澤好,易著色。屈服強度、抗拉強度、抗壓強度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可製作鉸鏈,有特別高的抗彎曲疲勞強度。如用聚丙烯注射成型一體鉸鏈(蓋和本體合一的各種容器),經過7×107次開閉彎折未產生損壞和斷裂現象。聚丙稀熔點為164 ~170°C,耐熱性好,能在100°C以上的溫度下進行消毒滅菌。其低溫使用溫度達-15°C,低於-35°C時會脆裂。聚丙烯的高頻絕緣性能好,而且不吸水,絕緣性能不受濕度的影響。但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化,所以必須加入防老化劑。 聚丙烯可用作各種機械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件,水、蒸汽,各種酸鹼等的輸送管道,化工容器和其它設備的襯裡、表面塗層。製造蓋和本體合一的箱殼,各種絕緣零件,並用於醫藥工業中。

(3)聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC) 聚氯乙烯是世界上產量最大的塑料品種之一。聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據不同的用途可以加入不同的添加劑,使聚氯乙烯塑件呈現不同的物理性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加人適量的增塑劑,就可製成多種硬質、軟質和透明製品。純聚氯乙烯的密度為1.4g/cm3,加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般在1.15 ~ 2.00g/cm3範圍內。硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑劑,有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗衝擊性能,可單獨用作結構材料。軟聚氯乙烯含有較多的增塑劑,它的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性增加,但脆性、硬度、抗拉強度降低。聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能,可以用作低頻絕緣材料。其化學穩定性也較好。但聚氯乙烯的熱穩定性較差,長時間加熱會導致分解,放出氯化氫氣體,使聚氯乙烯變色。其應用溫度範圍較窄,一般在-15~ 5°C之間。 由於聚氯乙烯的化學穩定性高,所以可用於防腐管道、管件、輸油管、離心泵、鼓風機等。聚氯乙烯的硬板廣泛用於化學工業上製作各種貯槽的襯裡,建築物的瓦楞板、門窗結構、牆壁裝飾物等建築用材。由於電氣絕緣性能優良而在電氣、電子工業中,用於製造插座、插頭、開關、電纜。在日常生活中,用於製造涼鞋、雨衣、玩具、人造革等。

(4)聚苯乙烯(Polystyrene,PS) 聚苯乙烯是僅次於聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種,通常作單組分塑料進行加工和應用,主要特點是質輕、透明、易染色,成型加工性能良好,所以廣泛應用於日用塑料、電器零件、光學儀器及文教用品。但耐熱性低,熱變形溫度一般在70 ~ 98°C,只能在不高的溫度下使用。質地硬而脆,有較高的熱膨脹係數,因此,限制了它在工程上的應用。近幾十年來,發展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物,在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點,又保留了它的優點,從而擴大了它的用途。

(5)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile butadiene styrene,ABS) ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的,這三種組分的各自特性,使得ABS具有良好的綜合力學性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學腐蝕性及表面硬度,丁二烯使ABS堅韌,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 ABS有極好的抗衝擊強度,且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度、硬度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩定性及電氣性能。水,無機鹽、鹼、酸類對ABS幾乎無影響,在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液,不溶於大部分醇類及烴類溶劑,但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰醋酸、植物抽等化學藥品的侵蝕會引起應力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩定性,易於成型加工。經過調色可配成任意顏色、其缺點是耐熱性不高,連續工作溫度為70°C左右,熱變形溫度約為93°C左右。耐氣候性差,在紫外線作用下易變硬而發脆。由於ABS中三種組分之間的比例不同,其性質也略有差異,從而適應各種不同的應用。根據應用不同可分為超高衝擊型、高衝擊型、中衝擊型、低衝擊型和耐熱型等。 ABS在機械工業上用來製造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀錶殼、儀錶盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯裡等。

(6)聚醯胺(Polyamide,PA) 聚醯胺通稱尼龍(Nylon),是含有醯胺基的線型熱塑性樹脂,尼龍為這一類塑料的總稱。根據所用原料不同,常見的尼龍品種有尼龍1010、尼龍610、尼龍66、尼龍6、尼龍9和尼龍11等。 尼龍有優良的力學性能,抗拉、抗壓、耐磨。其抗衝擊強度比一般塑料有顯著提高,其中尼龍6更優。作為機械零件材料具有良好的消音效果和自潤滑性能。尼龍耐鹼、耐弱酸,但強酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍本身無毒、無味、不霉爛。其吸水性強、收縮率大,常常因吸水而引起尺寸變化。其穩定性較差,一般只能在80 ~ 100°C之間使用。為了進一步改善尼龍的性能,常在尼龍中加入減摩劑、穩定劑、潤滑劑、玻璃纖維填料等,克服了尼龍存在的一些缺點,提高了其強度。 由於尼龍有較好的力學性能,被廣泛地使用在工業上製作各種機械、化學和電器零件,如軸承、齒輪、滾子、輥軸、滑輪、泵葉輪,風扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、墊片、閥座、輸油管、儲油容器、繩索、傳動帶、電池箱、電器線圈等零件。

(7)聚甲醛(Polyoxymethylene,POM) 聚甲醛是繼尼尼龍后發展起來的一種性能優良的熱塑性工程塑料、其性能不亞於尼龍,而價格卻比尼龍低廉。 聚甲醛表面硬而滑,呈淡黃或白色薄壁部分半透明。有較高的機械強度及抗拉、抗壓 性能和突出的耐疲勞強度,特別適合干用作長時間反覆承受外力的齒輪材料。聚甲醛尺寸穩定、吸水率小,具有優良的減摩、耐磨性能。能耐扭變,有突出的回彈能力,可用於製造塑料彈簧製品、常溫下一般不溶於有機溶劑,能耐醛、酯、醚、烴、弱酸和弱鹼,但不耐強酸。耐汽油及潤滑油性能也很好。有較好的電氣絕緣性能。其缺點是成型收縮率大,在成型溫度下的熱穩定性較差。 聚甲醛特別適合於製作軸承、凸輪、滾輪、輥子、齒輪等耐磨傳動零件,還可用於製造汽車儀錶板、汽化器、各種儀器外殼、罩蓋、箱體、化工容器、泵葉輪、鼓風機葉片、配電盤、線圈座、各種輸油管、塑料彈簧等。

(8)聚碳酸脂(Polyethylene,PC) 聚碳酸酯是一種性能優良的熱塑性工程塑料,抗衝擊性在熱塑性塑料中名列前茅。成型零件可達到很好的尺寸精度,並在很寬的溫度範圍內保持其尺寸的穩定性、成型收縮率恆定為0.5%~0.8%。抗蠕變、耐磨、耐熱。耐寒。脆化溫度在-100℃以下,長期工作溫度達120℃。聚碳酸酯吸水率較低,能在較寬的溫度範圍內保持較好的電性能。耐室溫下的水、稀酸、氧化劑、還原劑、鹽、油、脂肪烴、但不耐鹼、胺、酮、脂、芳香烴,並有良好的耐氣候性、其最大的缺點是塑件易開裂,耐疲勞強度較差。用玻璃纖維增強聚碳酸,克服了上述缺點,使聚碳酸酯具有更好的力學性能,更好的尺寸穩定性,更小的成型收縮率,並提高了耐熱性和耐藥性,降低了成本。 聚碳酸脂在機械上主要用作各種齒輪、蝸輪、蝸桿、齒條、凸輪、芯軸、軸承、滑輪、鉸鏈、螺母、墊圈、泵葉輪、燈罩、節流閥、潤滑油輸油管、各種外殼、蓋板、容器、冷凍和冷卻裝置零件等。在電氣方面用作電機零件、電話交換器零件、信號用繼電器、風扇部件、撥號盤、儀錶殼、接線板等。還可製作照明燈、高溫透鏡、視孔鏡、防護玻璃等光學零件。

(9)聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA) 俗稱有機玻璃,其產品有模塑成型料和型材兩種。模塑成型料中性能較好的是改性有機玻璃372#、373#塑料。372#有機玻璃為甲基丙烯酸甲酯與少量苯乙烯的共聚體,其模塑成型性能較好。373#有機玻璃是372#粉料100份加上丁脯橡膠5份的共混料,有較高的耐衝擊性。有機玻璃密度為1.18g/cm3,比普通硅玻璃輕一半。機械強度為普通硅玻璃的10倍以上。它輕而堅韌,容易著色,有較好的電氣絕緣性能。化學性能穩定,能耐一般的化學腐蝕,但能溶於芳烴、氯代烴等有機溶劑。在一般條件下尺寸較穩定。其最大缺點是表面硬度低,容易被硬物擦傷拉毛。 有機玻璃用於製造要求具有一定透明度和強度的防振、防爆和觀察等方面的零件,如飛機和汽車的窗玻璃、飛機罩蓋、油杯、光學鏡片、透明模型、透明管道、車燈燈罩、油標及各種儀器零件,也可用作絕緣材料、廣告牌等。

(10)聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE) 聚四氟乙烯樹脂為白色粉末,外觀蠟狀、光滑不粘,是最重要的一種塑料。聚四氟乙烯具有卓越的性能,非一般熱塑性塑料所能比擬,因此有「塑料王」之稱。化學穩定性是目前已知塑料中最優越的一種,它對強酸、強鹼及各種氧化劑等腐蝕性很強的介質,甚至是沸騰的「王水」,都完全穩定。原子工業中用的強腐蝕劑五氟化鈾對它都不起作用,其化學穩定性超過金、鉑、玻璃、陶瓷及特種鋼等。在常溫下還沒有找到一種溶劑能溶解它、它有優良的耐熱、耐寒性能,可在-195~ 250°C範圍內長期使用而不發生性能變化。聚四氟乙烯的電氣絕緣性能良好,且不受環境濕度、溫度和電頻率的影響。其摩擦係數是塑料中最低的。聚四氛乙烯的缺點是熱膨脹係數大,而耐磨性和機械強度差、剛性不足、成型困難。一般將粉料冷壓成坯料,然後再燒結成型。 聚四氟乙烯在防腐化工機械上用於製造管子、閥門、泵、塗層襯裡等;在電絕緣方面廣泛應用在要求有良好高頻性能並能高度耐熱、耐寒、耐腐蝕的場合,如噴氣式飛機、雷達等方面。也可用於製造自潤滑減摩軸承、活塞環等零件。由於它具有不粘性,在塑料加工及食品工業中被廠泛用作脫模劑。在醫學上還可用作代用血管、人工心肺裝置等。

2.熱固性塑料

(1)酚醛塑料(PF) 酚醛塑料是以酚醛樹脂為基礎而製得的,酚醛樹脂通常由酚類化合物和醛類化合物縮聚而成。酚醛樹脂本身很脆,呈琥珀玻璃態。必須加入各種纖維或粉末狀填料后才能獲得具有一定性能要求的酚醛塑料。酚醛塑料大致可分為四類:層壓塑料;壓塑料;纖維狀壓塑料;碎屑狀壓塑料。 酚醛塑料與一般熱塑性塑料相比,剛性好,變形小,耐熱耐磨,能在150 ~ 200°C的溫度範圍內長期使用。在水潤滑條件下,有極低的摩擦係數,其電絕緣性能優良。缺點是質脆,衝擊強度差。 酚醛層壓塑料用浸漬過酚醛樹脂溶液的片狀填料製成,可製成各種型材和板材。根據所用填料不同,有紙質、布質、木質、石棉和玻璃布等各種層壓塑料。布質及玻璃布酚醛層壓塑料具有優良的力學性能、耐油性能和一定的介電性能,用於製造齒輪、軸瓦、導向輪、無聲齒輪、軸承及電工結構材料和電氣絕緣村料、木質層壓塑料適用於作水潤滑冷卻下的軸承及齒輪等。石棉布層壓塑料主要用於高溫下工作的零件。 酚醛纖維狀壓塑料可以加熱模壓成各種複雜的機械零件和電器零件,具有優良的電氣絕緣性能、耐熱、耐水、耐磨。可製作各種線圈架、接線板、電動工具外殼、風扇葉子、耐酸泵葉輪、齒輪、凸輪等。

(2)氨基塑料 氨基塑料是由氨基化合物與醛類(主要是甲醛)經縮聚反應而製得的塑料,主要包括脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛等。 脲-甲醛塑料(UF),是脲-甲醛樹脂和漂白紙漿等製成的壓塑粉。可染成各種鮮艷的色彩外觀光亮部分透明,表面硬度較高,耐電弧性能好,還具有耐礦物油、耐黴菌的作用。但耐水性較差,在水中長期浸泡后電氣絕緣性能下降。脲-甲醛塑料大量用於壓制日用品及電氣照明用設備的零件、電話機、收音機、鐘錶外殼、開關插座及電氣絕緣零件。 三聚氰胺-甲醛塑料(MF)由三聚氰胺-甲醛樹脂與石棉滑石粉等製成,也稱密胺塑料。三聚氰胺-甲醛塑料可製成各種色彩、耐光、耐電弧、無毒的塑件,在-20 ~ 100°C的溫度範圍內性能變化小,能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性強的物質。能像陶瓷一樣方便地去掉茶漬一類污染物,且有重量輕、不易碎的特點。密胺塑料主要用作餐具、航空茶杯及電器開關、滅弧罩和防爆電器的配件。

(3)環氧樹脂(EP) 環氧樹脂是含有環氧基的高分子化合物。未固化之前,是線型的熱塑性樹脂。只有在加入固化劑(如胺類和酸酐等化合物)之後,才交聯成不熔的體型結構的高聚物,才有作為塑料的實用價值。環氧樹脂種類繁多,應用廣泛,有許多優良的性能。其最突出的特點是粘結能力很強,是人們熟悉的「萬能膠」的主要成分。此外還耐化學藥品、耐熱,電氣絕緣性能良好,收縮率小。比酚醛樹脂有較好的力學性能。其缺點是耐氣候性差,耐衝擊性低,質地脆。 環氧樹脂可用作金屬和非金屬材料的粘合劑,用於封裝各種電子元件,還可用環氧樹脂配以硅砂粉等來澆鑄各種模具,也可以作為各種產品的防腐塗料。

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