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塑料
塑料是一種由合成樹(shù)脂及填料,、增塑劑、穩(wěn)定劑,、潤(rùn)滑劑,、色料等添加劑組成的高分子材料,它的主要成分是合成樹(shù)脂,。塑料的基本性能主要決定于樹(shù)脂的本性,,但添加劑也起著重要作用。
按受熱后樹(shù)脂結(jié)構(gòu)與形態(tài)的變化,,塑料可以分為:
熱固性塑料(樹(shù)脂):指在加熱,、加壓下或在固化劑、紫外光作用下,,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),,交聯(lián)固化成為不熔物質(zhì)的一大類(lèi)合成樹(shù)脂。
熱塑性塑料(樹(shù)脂):由線型結(jié)構(gòu)(包括支鏈結(jié)構(gòu))高聚物組成,,由于有獨(dú)立的分子存在,,故有彈性,、可塑性,在溶劑中能溶解,,加熱能熔融,,硬度和脆性較小的特點(diǎn)。
工程塑料
工程塑料指的是可作為結(jié)構(gòu)材料的塑料,。它與通用塑料并沒(méi)有明顯的界線,,其主要品種有聚酰胺、聚甲醛,、聚碳酸酯,、聚苯醚、熱塑性聚酯,、熱塑性的聚氨酯、聚砜,、聚芳砜(見(jiàn)聚砜),、聚苯硫醚及其他芳雜環(huán)聚合物等。也有人將氟樹(shù)脂,、超高分子量聚乙烯和所有熱塑性的增強(qiáng)塑料,,以及其它以此為基礎(chǔ)的高分子共混物和改性的材料包括在內(nèi)。
五大工程塑料
聚酰胺,、聚甲醛,、聚碳酸酯、聚苯醚,、熱塑性聚酯,。
塑料合金(ABS)
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成,,簡(jiǎn)稱ABS,。每種單體都具有不同特性:丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性,;丁二烯具有堅(jiān)韌性,、抗沖擊特性;苯乙烯具有易加工,、高光潔度及高強(qiáng)度,。
ABS的特性主要取決于三種單體的比率,這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性,,并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的ABS 材料,。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性,例如從中等到高等的抗沖擊性,,從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等,。ABS 材料具有*的易加工性,,外觀特性,低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度,。
聚苯硫醚 (PPS)
olyphenylene snlfide,。 PPS是結(jié)晶型(結(jié)晶度55%-65%)的高剛性白色粉末聚合物,耐熱性高(連續(xù)使用溫度達(dá)240℃),、機(jī)械強(qiáng)度,、剛性、難燃性,、耐化學(xué)藥品性,,電氣特性、尺寸穩(wěn)定性都優(yōu)良的樹(shù)脂,,耐磨,、抗蠕變性優(yōu),阻燃性優(yōu),。有自熄性,。達(dá)UL94V-0級(jí),高溫,、高濕下仍保持良好的電性能,。流動(dòng)性好,易成型,,成型時(shí)幾乎沒(méi)有縮孔凹斑,。與各種無(wú)機(jī)填料有良好的親和性。增強(qiáng)改性后可提高其物理機(jī)械機(jī)械性能和耐熱性(熱變形溫度),,增強(qiáng)材料有玻璃纖維,、碳纖維、聚芳酰胺纖維,、金屬纖維等,,以玻璃纖維為主。無(wú)機(jī)填充料有滑石,、高嶺土,、碳酸鈣、二氧化硅,、二硫化鉬等,。 PPS/PTFE、PPS/PA,、PPS/PPO等合金已商品化,,PPS/PTFE合金改進(jìn)了PPS的脆性,潤(rùn)滑性和耐腐蝕性,PPS/PA合金為高韌性合金,。玻纖增強(qiáng)PPS具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,、耐磨性、抗蠕變性,、在寬范圍(溫度,、濕度、頻率)內(nèi)有的機(jī)械性能和電性能,,介電量數(shù)小,、介電損耗低。作為耐高溫,,防腐涂料,,涂層可以在180℃ 下長(zhǎng)期使用;電子電器工業(yè)上作連接器,,絕緣隔板,,端子,開(kāi)關(guān),;機(jī)械和粘密機(jī)械在做泵,、齒輪、活塞環(huán)貯槽,、葉片閥件,,鐘表零部件,,照相機(jī)部件,;汽車(chē)工業(yè)上汽化器。分配器部件,,電子電氣組等零件,,批氣閥氣,傳感器部伯件,;家電部件有磁帶錄相機(jī)結(jié)構(gòu)部件,、品體二極管、各種零件,;另個(gè)還用于宇航,、航空工業(yè), PPS/PTFE可做防粘,、耐磨部件及傳動(dòng)件,,如軸泵。
聚砜(簡(jiǎn)稱PSF或PSU)
英文名Polysalfone,,聚砜是分子主鏈中含有 鏈節(jié)的熱塑性樹(shù)脂,,有普通雙酚A型PSF(即通常所說(shuō)的PSF),聚芳砜和聚醚砜二種。 PSF是略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物,,力學(xué)性能優(yōu)異,,剛性大,耐磨,、高強(qiáng)度,,即使在高溫下也保持優(yōu)良的機(jī)械性能是其突出的優(yōu)點(diǎn),其范圍為為-100~150℃, 長(zhǎng)期使用溫度為160℃,短期使用溫度為 190℃,熱穩(wěn)定性高,耐水解,尺寸穩(wěn)定性好,成型收縮率小, 無(wú)毒,耐輻射,耐燃,有熄性,。在寬廣的溫度和頻率范圍內(nèi)有優(yōu)良的電性能,。化學(xué)穩(wěn)定性好,,除濃硝酸,、濃硫酸、鹵代烴外,,能耐一般酸,、堿、鹽,、在酮,,酯中溶脹。耐紫外線和耐候性較差,。耐疲勞強(qiáng)度差是主要缺點(diǎn),。 PSF成型前要預(yù)干燥至水份含量小于0.05%。PSF可進(jìn)行注塑,、模壓,、擠出、熱成型,、吹塑等成型加工,,熔體粘度高,控制粘度是加工關(guān)鍵,,加工后宜進(jìn)行熱處理,,消除內(nèi)應(yīng)力??勺龀删艹叽缰破?。 PSF 主要用于電子電氣、食品和日用品,、汽車(chē)用,、航空、醫(yī)療和一般工業(yè)等部門(mén),,制作各種接觸器,、接插件,、變壓器絕緣件、可控硅帽 ,,絕緣套管,、線圈骨架、接線柱 ,,印刷電路板,、軸套、罩,、電視系統(tǒng)零件,、電容器薄膜,電刷座,,堿性蓄電池盒,、電線電纜包覆。PSF還可做防護(hù)罩元件,、電動(dòng)齒輪,、蓄電池蓋、飛機(jī)內(nèi)外部零配件,、宇航器外部防護(hù)罩,,照相器檔板,燈具部件,、傳感器,。代替玻璃和不銹鋼做蒸汽餐盤(pán),咖啡盛器,,微波烹調(diào)器,、牛奶盛器、擠奶器部件,、飲料和食品分配器,。衛(wèi)生及醫(yī)療器械方面有外科手術(shù)盤(pán),、噴霧器,、加濕器、牙科器械,、流量控制器,、起槽器和實(shí)驗(yàn)室器械,還可用于鑲牙,,粘接強(qiáng)度高,,還可做化工設(shè)備(泵外罩、塔外保護(hù)層,、耐酸噴嘴,、管道、閥門(mén)容器)、食品加工設(shè)備,,奶制品加工設(shè)備,、環(huán)保控制傳染設(shè)備,。
聚甲醛(POM)
英文:polyformaldehyde熱塑性結(jié)晶聚合物,。被譽(yù)為“超鋼”或者“賽鋼”,又稱聚氧亞甲基,。結(jié)構(gòu)為,,英文縮寫(xiě)為POM。通常甲醛聚合所得之聚合物,,聚合度不高,,且易受熱解聚。1955年前后杜邦公司由甲醛聚合得到甲醛的均聚物,。聚甲醛很易結(jié)晶,,結(jié)晶度70%以上。均聚甲醛的熔融溫度為180℃左右,。聚甲醛是一種表面光滑,,有光澤的硬而致密的材料,淡黃或白色,,可在-40- 100°C溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用,。它的耐磨性和自潤(rùn)滑性也比絕大多數(shù)工程塑料*,又有良好的耐油,,耐過(guò)氧化物性能,。很不耐酸,不耐強(qiáng)堿和不耐月光紫外線的輻射,。聚甲醛的拉伸強(qiáng)度達(dá)70MPa,,吸水性小,尺寸穩(wěn)定,,有光澤,,這些性能都比尼龍好,聚甲醛為高度結(jié)晶的樹(shù)脂,,在熱塑性樹(shù)脂中是zui堅(jiān)韌的,。具抗熱強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度,,耐疲勞性強(qiáng)度均高,,耐磨性和電性能優(yōu)良。POM具有很低的摩擦系數(shù)和很好的幾何穩(wěn)定性,,特別適合于制作齒輪和軸承,。由于它還具有耐高溫特性,,因此還用于管道器件(管道閥門(mén)、泵殼體),,草坪設(shè)備等,。
聚碳酸酯(PC)
它的原料是石油,經(jīng)聚酯切片工廠加工后就成了聚酯切片顆粒物,,再經(jīng)塑料廠加工就成了成品,,從實(shí)用的角度,其散熱性能也比ABS塑料較好,,熱量分散比較均勻,,它的zui大缺點(diǎn)是比較脆,一跌就破,,我們常見(jiàn)的光盤(pán)就是用這種材料制成的,。不耐強(qiáng)酸,不耐強(qiáng)堿,。聚碳酸酯無(wú)色透明,,耐熱,抗沖擊,,阻燃BI級(jí),,在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,,聚碳酸酯的耐沖擊性能好,,折射率高,加工性能好,。
聚醚砜(PES)
由4,4'-雙磺酰氯二苯醚在無(wú)水氯化鐵催化下,,與二苯醚縮合制得。折射率1.85,,玻璃化溫度225℃,,熱變形溫度203℃(1.82MPa)。耐熱性介于聚砜和聚芳砜之間,,長(zhǎng)期使用溫度180-200 ℃,。耐老化性能優(yōu)異,在180 ℃使用可達(dá)20年,。耐燃性好.即使燃燒也不發(fā)煙,。耐蠕變性好,,在150 ℃和20MPa壓力下的應(yīng)變只有2.55%,。耐化學(xué)藥品性良好,除氯代烴,、酮類(lèi),、酸類(lèi)以外耐一般有機(jī)溶劑,。對(duì)一般酸、堿,、脂肪烴,、油脂、醇類(lèi)等穩(wěn)定,。耐蒸氣和過(guò)熱水(150-160 ℃)性能好,,耐紫外線性能較差,電性能優(yōu)良,,耐燃等級(jí)V-O,。
聚丙烯(PP)
PP由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化,故熔點(diǎn)高達(dá)167℃,耐熱,制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn),。密度0.90g/cm3,是zui輕的通用塑料,。耐腐蝕,抗張強(qiáng)度30MPa,強(qiáng)度,、剛性和透明性都比聚乙烯好,。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差,較易老化,,但可分別通過(guò)改性和添加抗氧劑予以克服,。無(wú)毒、無(wú)味,,密度小,,強(qiáng)度、剛度,、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時(shí)變脆,、不耐磨、易老化.適于制作一般機(jī)械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件 ,。常見(jiàn)的酸,、堿有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用,可用于食具
聚四氟乙烯(PTFE)
聚四氟乙烯(英文縮寫(xiě)為Teflon或[PTFE,F4]),被美譽(yù)為/俗稱“塑料王”,,中文商品名“鐵氟龍”,、“特氟隆”(teflon)、“特氟龍”,、“特富隆”,、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物,,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,、耐腐蝕性(是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能*材料之一,除熔融金屬鈉和液氟外,,能耐其它一切化學(xué)藥品,,在王水中煮沸也不起變化,,廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑的)、密封性,、高潤(rùn)滑不粘性,、電絕緣性和良好的抗老化耐力、耐溫優(yōu)異(能在+250℃至-180℃的溫度下長(zhǎng)期工作),。聚四氟乙烯它本身對(duì)人沒(méi)有毒性,,但是在生產(chǎn)過(guò)程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認(rèn)為可能具有致癌作用
耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性,;即使溫度下降到-196℃,,也可保持5%的伸長(zhǎng)率。
耐腐蝕——對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑,,表現(xiàn)出惰性,、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑,。
耐氣候——有塑料中*的老化壽命,。
高潤(rùn)滑——是固體材料中摩擦系數(shù)zui低者。
不粘附——是固體材料中zui小的表面張力,,不粘附任何物質(zhì),。
無(wú)毒害——具有生理惰性,作為人工血管和臟器長(zhǎng)期植入體內(nèi)無(wú)不良反應(yīng),。
尼龍(PA)
聚酰胺俗稱尼龍(Nylon),,英文名稱Polyamide(簡(jiǎn)稱PA),是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹(shù)脂總稱,。尼龍作為工程塑料中zui大zui重要的品種,,具有很強(qiáng)的生命力,主要在于它改性后實(shí)現(xiàn)高性能化,,其次是汽車(chē),、電器、通訊,、電子,、機(jī)械等產(chǎn)業(yè)自身對(duì)產(chǎn)品高性能的要求越來(lái)越強(qiáng)烈,相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,,促進(jìn)了工程塑料高性能化的進(jìn)程,,改性尼龍未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如下。
①高強(qiáng)度高剛性尼龍的市場(chǎng)需求量越來(lái)越大,,新的增強(qiáng)材料如無(wú)機(jī)晶須增強(qiáng),、碳纖維增強(qiáng)PA將成為重要的品種,主要是用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件,機(jī)械部件以及航空設(shè)備部件,。
②尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流,。尼龍合金化是實(shí)現(xiàn)尼龍高性能的重要途徑,,也是制造尼龍料,、提高尼龍性能的主要手段。通過(guò)摻混其他高聚物,,來(lái)改善尼龍的吸水性,,提高制品的尺寸穩(wěn)定性,以及低溫脆性,、耐熱性和耐磨性,。從而,適用車(chē)種不同要求的用途,。
③納米尼龍的制造技術(shù)與應(yīng)用將得到迅速發(fā)展,。納米尼龍的優(yōu)點(diǎn)在于其熱性能、力學(xué)性能,、阻燃性,、阻隔性比純尼龍高,而制造成本與背通尼龍相當(dāng),。因而,,具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。
④用于電子,、電氣,、電器的阻燃尼龍與日俱增,綠色化阻燃尼龍?jiān)絹?lái)越受到市場(chǎng)的重視,。
⑤抗靜電,、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設(shè)備、礦山機(jī)械,、紡織機(jī)械的材料,。
⑥加工助劑的研究與應(yīng)用,將推動(dòng)改性尼龍的功能化,、高性能化的進(jìn)程,。
⑦綜合技術(shù)的應(yīng)用,產(chǎn)品的精細(xì)化是推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力,。
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