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        企泰工程塑料告诉您:工程塑料的性能

        发布时间:2018-10-17 09:02:25 来源:企泰 人气:

        工程塑料在各行业中的应用越来越广泛,替代钢材的趋势越来越明显。本文详解一下各种工程塑料的具体性能,为什么工程塑料有如此广泛的应用呢?

        工程塑料的定义,再次列举:

        广义:凡可作为工程材料即结构材料的塑料。

        狭义:具有某些金属性能,能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能的塑料。

        通用工程塑料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其改性产品。

        特种工程塑料(高性能工程塑料):耐高温、结构材料。聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮类、离子交换树脂、耐热环氧树脂。


             本文会在下面的篇幅介绍11种最常见的工程塑料的性能特点:

        (一) ABS塑料性能特点

        ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度,有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。它不透明,一般呈浅象牙色,能通过着色而制成具有高度光泽的其它任何色泽制品,电镀级的外表可进行电镀、真空镀膜等装饰。通用级ABS不透水、燃烧缓慢,燃烧时软化,火焰呈黄色、有黑烟,最后烧焦、有特殊气味,但无熔融滴落,可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。


        (二) 聚苯乙烯(PS)性能特点

        聚苯乙烯具有优良的电性能,特别是高频特性。它介电损耗小(1×10-5~3×10-5),体积电阻和表面电阻高,热变形温度为65~96℃,制品最高连续使用温度为60~80℃。有一定的化学稳定性,能耐多种矿物油、有机酸、碱、盐、低级醇等,但能溶于芳烃和卤烃等溶剂中。聚苯乙烯耐辐射性强,表面易着色、印刷和金属化处理,容易加工,适合于注射、挤塑、吹塑、发泡等多种成型方法。缺点是不耐冲击、性脆易裂、耐热性和机械强度较差,改性后,这些性能有较大改善。


        (三) 聚丙烯(PP)性能特点

        聚丙烯通常为白色、易燃的蜡状物,比聚乙烯透明,但透气性较低。密度为0.9g/cm3,是塑料中密度最小的品种之一,在廉价的塑料中耐温最高,熔点为164~170℃,低负荷下可在110℃温度下连续使用。吸水率低于0.02%,高频绝缘性好,机械强度较高,耐弯曲疲劳性尤为突出。在耐化学性方面,除浓硫酸、浓硝酸对聚丙烯有侵蚀外,对多种化学试剂都比较稳定。制品表面有光泽,某些氯代烃、芳烃和高沸点脂肪烃能使其软化或溶胀。缺点是耐候性较差,对紫外线敏感,加入炭黑或其它抗老剂后,可改善耐候性。另外,聚丙烯收缩率较大,为1~2%。


        (四) 聚乙烯(PE)

        由乙烯聚合而成的聚乙烯是目前世界上热塑性塑料中产量最大的一个品种。它为白色蜡状半透明材料,柔而韧,稍能伸长,比水轻、易燃、无毒。按合成方法的不同,可分为高压、中压和低压三种,近年来还开发出超高分子量聚乙烯和多种乙烯共聚物等新品种。


        (五) 聚酰胺(PA)性能特点

        聚酰胺有很高的抗张强度和良好的冲击韧性,有一定的耐热性,可在80℃以下使用;耐磨性好,作转动零件有良好的消音性,转动时噪音小,耐化学腐蚀性良好。


        (六) 聚碳酸酯(PC):性能特点

        聚碳酸酯有突出的抗冲击强度和抗蠕变性能,较高的耐热性和耐寒性,可在+130~-100℃范围内使用;抗拉、抗弯强度较高,并有较高的伸长率及高的弹性模量;在宽广的温度范围内,有良好的电性能,吸水率较低、尺寸稳定性好、耐磨性较好、透光率较高并有—定的抗化学腐蚀性能;成型性好,可用注射、挤塑等成型工艺制成棒、管、薄膜等,适应各种需要。缺点是耐疲劳强度低,耐应力开裂差,对缺口敏感,易产生应力开裂。


        (七) 聚甲醛(POM):性能特点

        聚甲醛通常为白色粉末或颗粒,熔点153~160℃,结晶度为75%,聚合度为1000~1500,具有综合的优良性能,如高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。主要缺点是耐热老化和耐大气老化性较差,加入有关助剂和填料后,可得到改进。此外,聚甲醛易受强酸侵蚀,熔融加工困难,非常容易燃烧。

         

        (八) 聚砜(PSU)性能特点

         (1)耐热性能好,可在-100~+150℃的温度范围内长期使用。短期可耐温195℃,热变形温度为174℃(1.82MPa);

         (2)蠕变值极低,在100℃、20.6MPa负荷下,蠕变值仅为0.5%;

         (3)机械强度高,刚性好;

         (4)优良的电气特性,在-73~+150℃的温度下长期使用,仍能保持相当高的电绝缘性能。在190℃高温下,置于水或湿空气中也能保持介电性能;

         (5)有良好的尺寸稳定性;

         (6)有较好的化学稳定性和自熄性。

         

        (九) 聚苯醚(PFO)与氯化聚醚(CPS)

         聚苯醚性能特点

         使用温度范围宽。长期使用温度范围为-127~+121℃,在无负荷条件下、间断使用温度可达205℃,当有氧存在时,从121℃起到438℃左右逐渐交联,基本上为热固性塑料;

         具有突出的机械性能,抗张强度和抗蠕变性、尺寸稳定性最好;

         耐化学腐蚀性好。能耐较高浓度的无机酸、有机酸及其盐类的水溶液,在120℃水蒸气中可耐200次反复加热;

         优良的电性能。在温度和频率变化很大的范围内,绝缘性能基本保持不变;

         耐污染、耐磨性好,无毒、难燃、有自熄性。

         

        氯化聚醚(聚氯醚):性能特点

         除化学稳定性很突出之外,还有优异的耐磨性和减摩性,比尼龙、聚甲醛好;

         吸水率小。在室温下24h的吸水率仅0.01%;

         玻璃化温度较低,制品内应力能自消,无应力开裂现象,适用于金属嵌件与形状复杂的制品;

         有较好的耐热性,可在120℃下长期使用。

         缺点是刚性和抗冲强度较差。

         

        (十) 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)性能特点

         成型性和表面光亮度好,韧性和耐疲劳性好,适宜注射薄壁和形状复杂制品;摩擦系数低、磨耗小,可做各种耐磨制品。

         吸水率低、吸湿性小,在潮湿或高温环境下、甚至在热水中,也能保持优良电性 能。

         耐化学药品、耐油、耐有机溶剂性好,特别能耐汽油、机油和焊油等。能适应粘合、喷涂和灌封等工艺。

         用玻纤增强可提高机械强度、使用温度和使用寿命,可在140℃以下作结构材料长期使用。

         可制成阻燃产品,达到UL—94V—0级,在正常加工条件下不分解、不腐蚀机具、制品机械强度不下降,并且使用中阻燃剂不析出。

         

        (十一) 丙烯腈—苯乙烯共聚物(AS)性能特点

         (1)粒料呈水白色,可为透明、半透明或着色成不透明。AS呈脆性,对缺口敏感,在-40~+50℃温度范围内抗冲强度没有较大变化;

         (2)耐动态疲劳性较差,但耐应力开裂性良好,最高使用温度为75~90℃,在1.82×106pa下热变形温度为82~105℃;

         (3)体积电阻>1015Ω?cm,耐电弧好,燃烧速度2cm/min,燃时无滴落;

         (4)具中等耐候性,老化后发黄,但可加入紫外线吸收剂改善。AS性能不受高湿度环境的影响,能耐无机酸碱、油脂和去污剂,较耐醇类而溶于酮类和某些芳烃、氯代烃.

         (5)材料在加工前需在70~85℃下预干燥,在230℃、49N载荷下熔体指数为(3~9)X10-3Kg/min。注射成型温度180~270℃、注射模温65~75℃、收缩率0.4~0.7%、挤塑温度180~230℃,能吹塑,片材也能进行小拉伸比的热成型。


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