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盘点22种常用塑料的典型应用及物化性能

嘉峪检测网        2023-06-19 10:07

塑料是一种人造材料,由合成树脂制成,可以根据需要被改变形态。塑料被广泛用于各种用途,包括制造包装材料、家用电器和建筑材料等。塑料通常被分为许多种类,每种都有其独特的特质。
 
1、PC/ABS聚碳酸酯和丙烯腈‐丁二烯‐苯乙烯共聚物和混合物
 
典型应用范围:
 
计算机和商业机器壳体、电器设备、草坪园艺机器、汽车零件仪表板、内部装修以及车轮盖)。
 
化学和物理特性:
 
PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。
 
2、PC/PBT聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物
 
典型应用范围:
 
齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品。
 
化学和物理特性:
 
PC/PBT具有PC和PBT二者的综合特性,例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。
 
3、PE‐HD高密度聚乙烯
 
化学和物理特性:
 
PE‐HD的高结晶度导致了它的高密度,抗张力强度,高温扭曲温度,粘性以及化学稳定性。PE‐HD比PE‐LD有更强的抗渗透性。PE‐HD的抗冲击强度较低。PH‐HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。
 
该材料的流动特性很好,MFR为0.1到28之间。分子量越高,PH‐LD的流动特性越差,但是有更好的抗冲击强度。PE‐LD是半结晶材料,成型后收缩率较高,在1.5%到4%之间。PE‐HD很容易发生环境应力开裂现象,可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力,从而减轻开裂现象。PE‐HD当温度高于60C时很容易在烃类溶剂中溶解,但其抗溶解性比PE‐LD还要好一些。
 
4、PE‐LD低密度聚乙烯
 
典型应用范围:
 
碗、箱柜、管道联接器
 
化学和物理特性:
 
商业用的PE‐LD材料的密度为0.91~0.94g/cm3。PE‐LD对气体和水蒸汽具有渗透性。PE‐LD的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。如果PE‐LD的密度在0.91~0.925g/cm3之间,那么其收缩率在2%~5%之间;如果密度在0.926~0.94g/cm3之间,那么其收缩率在1.5%~4%之间。当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。PE‐LD在室温下可以抵抗多种溶剂,但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。同PE‐HD类似,PE‐LD容易发生环境应力开裂现象。
 
5、PEI聚乙醚
 
典型应用范围:
 
汽车工业(发动机配件如温度传感器、燃料和空气处理器等),电器及电子设备(电气联结器、印刷电路板、芯片外壳、防爆盒等),产品包装,飞机内部设备,医药行业(外科器械、工具壳体、非植入器械)。
 
化学和物理特性:
 
PEI具有很强的高温稳定性,即使是非增强型的PEI,仍具有很好的韧性和强度。因此利用PEI优越的热稳定性可用来制作高温耐热器件。PEI还有良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性。玻璃化转化温度很高,达215℃。PEI还具有很低的收缩率及良好的等方向机械特性。
 
6、ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料
 
典型应用范围:
 
汽车(仪表板,工具舱门,车轮盖,反光镜盒等),电冰箱,大强度工具(头发烘干机,搅拌器,食品加工机,割草机等),电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。
 
化学和物理特性:
 
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看,ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯‐丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 
 
7、PA12 聚酰胺12或尼龙12 
 
典型应用范围:
 
水量表和其他商业设备、电缆套、机械凸轮、滑动机构及轴承等。
 
化学和物理特性:
 
PA12是从丁二烯线性,半结晶‐结晶热塑性材料。它的特性和PA11相似,但晶体结构不同。PA12是很好的电气绝缘体并且和其它聚酰胺一样不会因潮湿影响绝缘性能。它有很好的抗冲击性机化学稳定性。PA12有许多在塑化特性和增强特性方面的改良品种。和PA6及PA66相比,这些材料有较低的熔点和密度,具有非常高的回潮率。PA12对强氧化性酸无抵抗能力。PA12的粘性主要取决于湿度、温度和储藏时间。它的流动性很好。收缩率在0.5%到2%之间,这主要取决于材料品种、壁厚及其它工艺条件。
 
8、PA6 聚酰胺6或尼龙6
 
典型应用范围:
 
由于有很好的机械强度和刚度,被广泛用于结构部件。有很好的耐磨损特性,还用于制造轴承。
 
化学和物理特性:
 
PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响,因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。  
 
玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品,PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。
 
9、PA66聚酰胺66或尼龙66
 
典型应用范围:
 
同PA6相比,PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。
 
化学和物理特性:
 
PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体‐晶体材料。PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66在成型后仍然具有吸湿性,其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时,一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。为了提高PA66的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。
 
PA66的粘性较低,因此流动性很好(但不如PA6)。这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%~2%之间,加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%~1%。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。PA66对许多溶剂具有抗溶性,但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。 
 
10、PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯
 
典型应用范围:
 
家用器具(食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等),电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等),汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等)。
 
化学和物理特性:
 
PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。
 
对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。熔点(225℃)和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170℃。玻璃化转换温度(glass trasitiotemperature)在22C到43C之间。由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。
 
11、PC聚碳酸酯
 
典型应用范围:
 
电气和商业设备(计算机元件、连接器等),医疗行业,器具(食品加工机、电冰箱抽屉等),交通运输行业(车辆的前后灯、仪表板等)。
 
化学和物理特性:
 
PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度(otchedIzodimpactstregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。PC有很好的机械特性,但流动特性较差。
 
PC具有良好的耐热性和耐低温性,在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能,尺寸稳定性,电性能和阻燃性,可在-60~120℃下长期使用;无明显熔点,在220‐230℃呈熔融状态;由于分子链刚性大,树脂熔体粘度大;吸水率小,收缩率小,尺寸精度高,尺寸稳定性好,薄膜透气性小;属自熄性材料;对光稳定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类,溶于氯化烃类和芳香族溶剂,长期在水中易引起水解和开裂,缺点是因抗疲劳强度差,容易产生应力开裂,抗溶剂性差,耐磨性欠佳。
 
PC在室温下具有相当大的强迫高弹形变能力。冲击韧性高,因此可进行冷压、冷拉、冷辊压等冷成型加工。挤出用PC分子量应大于3万,要采用渐变压缩型螺杆,长径比1:18~24,压缩比1:2.5。PC合金种类繁多,改进PC熔体粘度大(加工性)和制品易应力开裂等缺陷,PC与不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。
 
具体有PC/ABS合金,PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利用两种材料性能优点,并降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要贡献高耐热性,较好的韧性和冲击强度,高强度、阻燃性,ABS则能改进可成型性,表观质量,降低密度。
 
PC的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业,其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC可用作门窗玻璃、PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗,用于飞机舱罩,照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。
 
12、PET聚对苯二甲酸乙二醇酯
 
典型应用范围:
 
汽车工业(结构器件如反光镜盒,电气部件如车头灯反光镜等),电器元件(马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波炉内部器件)。工业应用(泵壳体、手工器械等)。
 
化学和物理特性:
 
PET的玻璃化转化温度在165℃左右,材料结晶温度范围是120~220℃。PET在高温下有很强的吸湿性。对于玻璃纤维增强型的PET材料来说,在高温下还非常容易发生弯曲形变。可以通过添加结晶增强剂来提高材料的结晶程度。
 
用PET加工的透明制品具有光泽度和热扭曲温度。可以向PET中添加云母等特殊添加剂使弯曲变形减小到最小。
 
13、PETG乙二醇改性‐聚对苯二甲酸乙二醇酯
 
典型应用范围:
 
医药设备(试管、试剂瓶等),玩具,显示器,光源外罩,防护面罩,冰箱保鲜盘等。
 
化学和物理特性:
 
PETG是透明的、非晶体材料。玻璃化转化温度为88℃。PETG具有透明、高强度、高任性的综合特性。
 
14、PMMA聚甲基丙烯酸甲酯
 
典型应用范围:
 
汽车工业(信号灯设备、仪表盘等),医药行业(储血容器等),工业应用(影碟、灯光散射器),日用消费品(饮料杯、文具等)。
 
化学和物理特性:
 
PMMA具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。白光的穿透性高达92%。PMMA制品具有很低的双折射,特别适合制作影碟等。PMMA具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长,可导致应力开裂现象。PMMA具有较好的抗冲击特性。
 
15、POM聚甲醛
 
典型应用范围:
 
POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(阀门、泵壳体),草坪设备等。
 
化学和物理特性:
 
POM是一种坚韧有弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%~3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。
 
16、PP聚丙烯
 
典型应用范围:
 
汽车工业(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),医疗器械,器械(干燥机通风管、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。
 
化学和物理特性:
 
PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。
 
通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好,但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE‐HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不像PE那样在高温下仍具有抗氧化性。
 
17、PPE 聚丙乙烯
 
典型应用范围:
 
家庭用品洗碗机、洗衣机等电气设备如控制器壳体、光纤联接器等。
 
化学和物理特性:
 
通常,商业上提供的PPE或PPO材料一般都混入了其它热塑型材料例如PS、PA等。这些混合材料一般仍称之为PPE或PPO。混合型的PPE或PPO比纯净的材料有好得多的加工特性。特性的变化依赖于混合物如PPO和PS的比率。混入了PA66的混合材料在高温下具有更强的化学稳定性。这种材料的吸湿性很小,其制品具有优良的几何稳定性。混入了PS的材料是非结晶性的,而混入了PA的材料是结晶性的。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率减小到0.2%。这种材料还具有优良的电绝缘特性和很低的热膨胀系数。其黏性取决于材料中混合物的比率,PPO的比率增大将导致黏性增加。
 
18、PS聚苯乙烯
 
典型应用范围:
 
产品包装家庭用品餐具、托盘等,电气(透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等)。
 
化学和物理特性:
 
大多数商业用的PS都是透明的、非晶体材料。PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸,但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀,并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。典型的收缩率在0.4~0.7%之间。
 
19、PVC(聚氯乙烯)
 
典型应用范围:
 
供水管道,家用管道,房屋墙板,商用机器壳体,电子产品包装,医疗器械,食品包装等。
 
化学和物理特性:
 
刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
 
PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收缩率相当低,一般为0.2~0.6%。
 
20、AS(SA,SAN)丙烯腈‐苯乙烯共聚物透明大力胶
 
典型应用范围:
 
电气插座、壳体等,日用商品(厨房器械、冰箱装置、电视机底座、卡带盒、冰箱内格、旋钮、灯饰配件、饰物、文具等),汽车工业(车头灯盒、反光境、仪表盘等),家庭用品(餐具、食品刀具、托盘类、杯、餐具、牙刷等),化装品包装,仪表镜,包装盒等。广泛用于制作耐油、耐热、耐化学药品的工业制品,以及仪表板、仪表框、罩壳、电池盒、接线盒、多种开关及按规等。
 
化学和物理特性:
 
AS是丙烯晴(A)、苯乙烯(S)的共聚物,耐气候性中等,不受高湿度环境影响,能耐一般性油脂,去污剂和轻度酒精,耐疲劳性较差,不易因能应力而开裂,料质透明度颇高,流动性好于ABS。
 
AS是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使AS坚硬、透明并易于加工;丙烯腈成份使AS具有化学稳定性和热稳定性。AS具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。AS中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力,减小热膨胀系数。AS的维卡软化温度约为110℃。载荷下挠曲变形温度约为100℃。AS的收缩率约为0.3~0.7%。
 
21、HIPS(改性聚苯乙烯)
 
典型应用范围:
 
主要应用领域有包装和一次性用品、仪器仪表、家用电器、玩具和娱乐用品以及建筑行业。阻燃级(UL V-0和 UL 5-V),抗冲击聚苯乙烯已有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和电器制品。
 
HIPS的性能:
 
HIPS为PS的改性材料,分子中含有5-15%橡胶成份,其韧性比PS提高了四倍左右,冲击强度大大提高(高抗冲击聚苯乙烯),已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。标准HIPS的其它重要性能:弯曲强度13.8~55.1MPa;
 
拉伸强度13.8—41.4MPa;断裂伸长率为15—75%;密度1.035—1.04 g/ml;它具有PS具有成型加工、着色力强的优点。HIPS制品为不透明性。HIPS吸水性低,加工时可不需预先干燥。
 
22、PPO(聚苯醚)
 
典型应用范围:
 
PPO和MPPO主要用于电子电器、汽车、家用电器、办公室设备和工业机械等方面,利用MPPO耐热性、耐冲击性、尺寸稳定性、耐擦伤、耐剥落;可涂性和电气性能:用于做汽车仪表板、散热器格子、扬声器格栅、控制台、保险盒、继电器箱、连接器、轮罩;电子电器工业上广泛用于制造连接器、线圈绕线轴、开关继电器、调谐设备、大型电子显示器、可变电容器、蓄电池配件、话筒等零部件。
 
家用电器上用于电视机、摄影机、录象带、录音机、空调机、加温器、电饭煲等零部件。可作复印机、计算机系统,打印机、传真机等外装件和组件。另外可做照相机、计时器、水泵、鼓风机的外壳和零部件、无声齿轮、管道、阀体、外科手术器具、消毒器等医疗器具零部件。
 
PPO的性能:
 
聚苯醚是聚2,6—二甲基-1,4—苯醚,又称聚苯撑氧,英文名Polyphenyleneoxiole(简称PPO),改性聚苯醚是用聚苯乙烯或其他聚合物改性的聚苯醚,简称MPPO。
 
PPO(NORLY)是一种综合性能极佳的工程塑料,硬度比PA、POM、PC高,机械强度高、刚性好、耐热性好(热变形温度为126℃)、尺寸稳定性高(缩水率为0.6%),吸水率低(小于0.1%)。缺点是对紫外线不稳定,价格高、用量少。PPO 无毒、透明、相对密度小,具有优良的机械强度、耐应力松驰、耐蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性。
 
在很宽温度、频变范围内电性能好,不水解、成型收缩率小,难燃有自熄性,耐无机酸、碱、耐芳香烃、卤代烃、油类等性能差,易溶胀或应力开裂,主要缺点是熔融流动性差,加工成型困难,实际应用大部分为MPPO(PPO共混物或合金),如用PS改性PPO,可大大改善加工性能,改进耐应力开裂性和冲击性能,降低成本,只是耐热性和光泽略有降低。
 
改性聚合物有 PS(包括HIPS)、PA、PTFE、PBT、PPS和各种弹性体,聚硅氧烷,PS改性PPO石蜡,产品最大,MPPO是用量最大的通用工程塑料合金品种。比较大的MPPO品种有PPO/PS、PPO/PA/弹性体和PPO/PBT弹性体合金。
 

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来源:Internet