工程塑料种类繁多且应用广泛, 其优异的性能常被用来代替金属材料. 很多塑料行业的朋友在选择原料种类的时候, 常常因为不能正确的区分不同品种塑料的特性而烦恼. 下面, 将从基本性能, 加工性能以及用途三方面为您详细介绍工程塑料的各品种.
1, 聚酰胺PA
基本性质
比重: PA6-1.14g/cm³, PA66-1.15g/cm³, PA1010-1.05g/cm³
成型收缩率: PA6-0.8-2.5%, PA66-1.5-2.2%
成型温度: 220-300℃
干燥条件: 100-110℃, 12小时
物料性能:
坚韧, 耐磨, 耐油, 耐水, 抗酶菌, 但吸水大. 尼龙6弹性好, 冲击强度高, 吸水较大;尼龙66性能优于尼龙6, 强度高, 耐磨性好;尼龙610与尼龙66相似, 但吸水小, 刚度低;尼龙1010半透明, 吸水小, 耐寒性较好.
成型特性
1, 结晶料熔点较高, 熔融温度范围窄, 热稳定性差, 料温超过300度, 滞留时间超过30min即分解. 较易吸湿, 需干燥, 含水量不得超过0.3%;
2, 流动性好, 易溢料. 宜用自锁时喷嘴, 并应加热;
3, 成型收缩范围及收缩率大, 方向性明显, 易发生缩孔, 变形等;
4, 模温按塑件壁厚在20-90度范围内选取, 注射压力按注射机类型, 料温, 塑件形状尺寸, 模具浇注系统选定, 成型周期按塑件壁厚选定. 树脂粘度小时, 注射, 冷却时间应取长, 并用白油作脱模剂;
5, 模具浇注系统的形式和尺寸, 增大流道和浇口尺寸可减少缩水.
适用范围
制作一般机械零件, 减磨耐磨零件, 传动零件, 以及化工, 电器, 仪表等.
2, 聚碳酸酯PC
基本性质
比重: 1.18-1.20g/cm³
成型收缩率: 0.5-0.8%
成型温度: 230-320℃
干燥条件: 110-120℃, 8小时
物料性能:
冲击强度高, 尺寸稳定性好, 无色透明, 着色性好, 电绝缘性, 耐腐蚀性, 耐磨性好, 但自润滑性差, 有应力开裂倾向, 高温易水解, 与其它树脂相溶性差.
成型特性
1, 无定形料, 热稳定性好, 成型温度范围宽, 流动性差. 吸湿小, 但对水敏感, 须经干燥处理. 成型收缩率小, 易发生熔融开裂和应力集中, 故应严格控制成型条件, 塑件须经退火处理;
2, 熔融温度高, 粘度高, 大于200g的塑件宜用加热式的延伸喷嘴;
3, 冷却速度快, 模具浇注系统以粗, 短为原则, 宜设冷料井, 浇口宜取大, 模具宜加热;
4, 料温过低会造成缺料, 塑件无光泽, 料温过高易溢边, 塑件起泡. 模温低时收缩率, 伸长率, 抗冲击强度高, 抗弯, 抗压, 抗张强度低. 模温超过120度时塑件冷却慢, 易变形粘模.
适用范围
制作仪表小零件, 绝缘透明件和耐冲击零件.
3, 聚甲醛POM
基本性质
比重: 1.41-1.43g/cm³
成型收缩率: 1.2-3.0%
成型温度: 170-200℃
干燥条件: 80-90℃, 2小时
物料性能
综合性能较好, 强度, 刚度高, 减磨耐磨性好, 吸水小, 尺寸稳定性好, 但热稳定性差, 易燃烧, 在大气中暴晒易老化.
成型特性
1, 结晶料, 熔融范围窄, 熔融和凝固快, 料温稍低于熔融温度即发生结晶. 流动性中等. 吸湿小, 可不经干燥处理;
2, 摩擦系数低, 弹性好, 塑件表面易产生皱纹花样的表面缺陷;
3, 极易分解, 分解温度为240度. 分解时有刺激性和腐蚀性气体发生. 故模具钢材宜选用耐腐蚀性的材料制.
适用范围
制作减磨耐磨零件, 传动零件, 以及化工, 仪表等零件.
4, 聚苯醚PPO
基本性质
比重: 1.07g/cm³
成型收缩率: 0.3-0.8%
成型温度: 260-290℃
干燥条件: 130℃, 4小时
物料性能
1, 为白色颗粒. 综合性能良好, 可在120度蒸汽中使用, 电绝缘性好, 吸水小, 但有应力开裂倾向. 改性聚苯醚可消除应力开裂;
2, 有突出的电绝缘性和耐水性优异, 尺寸稳定性好. 其介电性能居塑料的首位;
3, MPPO为PPO与HIPS共混制得的改性材料, 目前市面上的材料均为此种材料;
4, 有较高的耐热性, 玻璃化温度211度, 熔点268度, 加热至330度有分解倾向, PPO的含量越高其耐热性越好, 热变形温度可达190度;
5, 阻燃性良好, 具有自息性, 与HIPS混合后具有中等可燃性. 质轻, 无毒可用于食品和药物行业. 耐光性差, 长时间在阳光下使用会变色;
6, 可以与ABS, HDPE, PPS, PA, HIPS, 玻璃纤维等进行共混改性处理.
成型特性
1, 非结晶料, 吸湿小;
2, 流动性差, 为类似牛顿流体, 粘度对温度比较敏感, 制品厚度一般在0.8mm以上. 极易分解, 分解时产生腐蚀气体. 宜严格控制成型温度, 模具应加热, 浇注系统对料流阻力应小;
3, 聚苯醚的吸水率很低0.06%左右, 但微量的水分会导致产品表面出现银丝等不光滑现象, 最好是作干燥处理, 温度不可高出150度, 否则颜色会变化;
4, 聚苯醚的成型温度为280-330度, 改性聚苯醚的成型温度为260-285度.
适用范围
制作耐热件, 绝缘件, 减磨耐磨件, 传动件, 医疗及电子零件;可作较高温度下使用的齿轮, 风叶, 阀等零件, 可代替不锈钢使用;可制作螺丝, 紧固件及连接件;电机, 转子, 机壳, 变压器的电器零件.
5, 热塑性聚酯
聚对苯二甲酸乙二醇酯PET
基本性质
以前大多用作纤维, 即涤纶纤维, 现在向工程塑料, 包装塑料方面迅速发展. 根据用途的不同, PET可分为纤维级, 薄膜级, 吹瓶级和增强等.
物料性能
1, 为无色透明或乳白色半透明的固体;
2, 具有较高的拉伸强度, 刚度和硬度, 但有一定的柔顺性, 良好的耐磨性, 耐蠕变性, 并可以在较宽的温度范围内保持这些良好的力学性能;
3, 具有优良的电绝缘性;
4, 具有优良的耐候性, 在室外暴露六年, 其力学性能仍可保持初始的80%;
5, 耐弱酸, 对有机溶剂及油类有良好的化学稳定性.
适用范围
1, 制作薄膜, 感光膜, 如电影胶片片基, 照相胶片膜;
2, 作为食品, 药品, 纺织品, 精密仪器, 电器元件等包装, 其制作的中空容器强度高, 透明性好, 无毒无味, 是碳酸饮料, 啤酒, 食用油等广泛应用的塑料包装材料;电气材料;
3, 用于制作各种电器绝缘材料, 如电线, 开关, 电器外壳等.
聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT
基本性质
作为工程塑料使用的PBT有未改性和改性两种, 未改性品级成型收缩率大, 机械性能不及其他工程塑料, 所以很少单独使用. 近80%的PBT都是经过改性的.
物料性能
1, 为乳白色结晶固体, 无味, 无臭, 无毒, 制品表面有光泽. 柔顺性比PET好一些, 熔融温度和刚性都相对小一点;
2, 具有优良的电绝缘性. 即使在潮湿及恶劣的环境中也能保持;
3, 有较好的耐候性;
4, 可抵御一般化学品的腐蚀, 如弱酸等.
适用范围
1, 制作各种汽车零件, 如门把手, 保险杠, 后视镜外壳等;
2, 制作电子电气零件, 如连接器, 插座, 插头, 保险丝盒等;
3, 制作各种电器外壳及组件, 如电话机, 室内外照明用具外壳, 电吹风组件等.
6, 超高分子量聚乙烯UHMWHPE
基本性质
相对分子质量超过150万, 综合性能为常规分子量聚乙烯所不具备的特种工程塑料. 分子结构与普通聚乙烯完全相同, 只是分子量特别高. 在相对分子质量150万以上的UHMWPE中, 还有相对分子质量200万, 300万, 甚至高达500万以上的品级.
物料性能
1, 平均分子量约35万~ 800万, 因分子量高而具有其它塑料无可比拟的优异的耐冲击, 耐磨损, 自润滑性, 耐化学腐蚀等性能;
2, 耐低温性能优异, 在-40℃时仍具有较高的冲击强度, 甚至可在-269℃下使用;
3, 具有电气绝缘性, 低吸水性和生理惰性;
4, 具有优良的抗应力开裂性, 抗蠕变性和抗疲劳性.
适用范围
用于机械, 运输, 纺织, 造纸, 矿业, 农业, 化工及体育运动器械等领域, 其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛;还因其优异的生理惰性, 已作为心脏瓣膜, 矫形外科零件, 人工关节等在临床医学上使用.
7, 热塑性塑料
聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS
基本性质
比重: 1.05g/cm³
成型收缩率: 0.4-0.7%
成型温度: 200-240℃
干燥条件: 80-90℃, 2小时
物料性能
1, 综合性能较好, 冲击强度较高, 化学稳定性, 电性能良好;
2, 与372有机玻璃的熔接性良好, 可制成双色塑件, 且可表面镀铬, 喷漆处理;
3, 有高抗冲, 高耐热, 阻燃, 增强, 透明等级别;
4, 流动性比HIPS差一点, 比PMMA, PC等好, 柔韧性好.
成型特性
1, 无定形料, 流动性中等, 吸湿大, 必须充分干燥, 表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度, 3小时;
2, 宜取高料温, 高模温, 但料温过高易分解(分解温度为﹥270度), 对精度较高的塑件, 模温宜取50-60度, 对高光泽, 耐热塑件, 模温宜取60-80度;
3, 如需解决夹水纹, 需提高材料的流动性, 采取高料温, 高模温, 或者改变入水位等方法;
4, 如成形耐热级或阻燃级材料, 生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物, 导致模具表面发亮, 需对模具及时进行清理, 同时模具表面需增加排气位置.
适用范围
制作一般机械零件, 减磨耐磨零件, 传动零件和电讯零件.
8, 聚苯硫醚PPS
基本性质
比重: 1.36g/cm³
成型收缩率: 0.7%
成型温度: 300-330℃
物料性能
1, 电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良, 白色, 硬而脆, 跌落于地上有金属响声, 透光率仅次于有机玻璃, 着色性耐水性, 化学稳定性良好. 有优良的阻燃性, 为不燃塑料;
2, 强度一般, 刚性很好, 但质脆, 易产生应力脆裂;不耐苯, 汽油等有机溶剂;长期使用温度可达260度, 在400度的空气或氮气中保持稳定. 通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后, 可以使冲击强度大为提高, 耐热性和其它机械性能也有所提高, 密度增加到1.6-1.9g/cm³, 成型收缩率较小到0.15-0.25%.
成型特性
1, 无定形料, 吸湿小, 但宜干燥后成型;
2, 流动性介于ABS和PC之间, 凝固快, 收缩小, 易分解, 选用较高的注射压力和注射速度. 模温取100-150度. 主流道锥度应大, 流道应短.
适用范围
制作耐热件, 绝缘件及化学仪器, 光学仪器等零件. 如: 电视机, 电脑上的高压元件, 外壳, 电动机的起动线圈, 叶片, 电刷托架及转子绝缘部件, 继电器, 电熨斗, F级薄膜等. 汽车方面可制作排气再循环阀及水泵叶轮, 轴承, 传感部件等.
9, 聚砜PSF或PSU
基本性质
比重: 1.25-1.35g/cm³
成型收缩率: 0.5-0.7%
成型温度: 290-350℃
干燥条件: 130-150℃, 小时
物料性能
1, 聚砜为琥珀透明固体材料, 硬度和冲击强度高, 无毒, 耐热耐寒性耐老化性好, 可在-100--175度下长期使用. 耐无机酸碱盐的腐蚀, 但不耐芳香烃和卤化;
2, 通过玻璃纤维增强改性可以使材料的耐磨性大幅度提高;
3, 可将聚砜与ABS, 聚酰亚氨, 聚醚醚酮和氟塑料等制成聚砜的改性产品, 主要是提高其冲击强度和伸长率, 耐溶剂性, 耐环境性能, 加工性能和可电镀性. 如PSF/PBT, PSF/ABS, PSF+矿物粉.
成型特性
1, 无定形料, 吸湿大, 吸水率0.2%-0.4%, 使用前须充分干燥, 并防止再吸湿. 保证含水量在0.1%以下;
2, 成型性能与PC相似, 热稳定性差, 360度时开始出现分解;
3, 流动性差, 冷却快, 宜用高温高压成型. 模具应有足够的强度和刚度, 设冷料井, 流道应短, 浇口尺寸取塑件壁厚的1/2-1/3;
4, 为减小注塑制品产生内应力, 模具温度应控制在100-140度. 成型后可采取退火处理甘油浴退火处理, 160度, 1-5分钟;或采取空气浴160度, 1-4小时. 退火时间取决于制品的大小和壁厚;
5, 聚砜在熔融状态下接近于牛顿体, 类似于聚碳酸脂, 起流动性对温度比较敏感, 在310度-420度内, 温度每升高30度, 流动性就增加1倍. 故成型时主要通过提高温度来改善加工流动性.
适用范围
1, 适于制作耐热件, 绝缘件, 减磨耐磨件, 仪器仪表零件及医疗器械零件, 也适用于制作低温工作零件;
2, 聚砜在电子电器工业常用于制造集成线路板, 线圈管架, 接触器, 套架, 电容薄膜, 高性能碱电池外壳;
3, 聚砜在家用电器方面用于微波烤炉设备, 咖啡加热器, 湿润器, 吹风机, 布蒸干机, 饮料和食品分配器等. 也可代替有色金属用于钟表, 复印机, 照相机等的精密结构件;
4, 聚砜已通过美国医药, 食品领域的有关规范, 可代替不锈钢制品, 用作手术工具盘, 喷雾器, 流体控制器, 心脏阀, 起博器, 防毒面具, 牙托等.
10, 氟塑料
氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物, 它们有聚四氟乙烯(PTFE), 全氟乙烯丙烯(FEP)共聚物, 聚全氟烷氧基(PFA)树脂, 聚三氟氯乙烯(PCTFF), 乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE), 乙烯一四氟乙烯(ETFE)共聚物, 聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF).
聚四氟乙烯PTFE
基本性质
比重: 2.1-2.2g/cm³
成型收缩率: 3.1-7.7%
成型温度: 330-380℃
物料性能
1, 长期使用温度-200--260度, 有卓越的耐化学腐蚀性, 对所有化学品都耐腐蚀, 摩擦系数在塑料中最低, 还有很好的电性能, 其电绝缘性不受温度影响, 有 '塑料王' 之称;
2, 呈透明或半透明状态, 结晶度越高, 透明性越差. 原料多为粉状树脂或浓缩分散液, 具有极高的分子量, 为高结晶度的热塑性聚合物.
成型特性
1, 结晶料, 吸湿小;
2, 流动性差, 极易分解, 分解时产生腐蚀气体. 宜严格控制成型温度, 模具应加热, 浇注系统对料流阻力应小;
3, 粉状树脂常采用粉末粉末冶金法成型, 使用烧结方法. 烧结温度360-380度, 不可超过475度. 乳液树脂通常用冷挤出再烧结的工艺加工, 可在物品表面形成防腐层. 如需要求制品透明性, 韧性好, 应采取快速冷却. 也可采取挤压成型, 可以挤出管, 棒, 型材;
4, PTFE熔体粘度很高, 容体粘度随剪切应力的增大而减小, 显示其非牛顿流体的特性;
5, 二次加工, 可以热压复合, 焊接, 粘结, 增强, 机械加工等, 以制得最终产品.
适用范围
制作耐腐蚀件, 减磨耐磨件, 密封件, 绝缘件和医疗器械零件.
聚四氟乙烯-乙烯共聚物ETFE
基本性质
比重: 1.7g/cm³
成型收缩率: 3.1-7.7%
成型温度: 300-330℃
物料性能
1, 长期使用温度-80--220度, 有卓越的耐化学腐蚀性, 对所有化学品都耐腐蚀, 摩擦系数在塑料中最低, 还有很好的电性能, 其电绝缘性不受温度影响, 有 '塑料王' 之称;
2, 其耐化学药品性与聚四氟乙烯相似, 比偏氟乙烯好;
3, 其抗蠕变性和压缩强度均比聚四氟乙烯好, 拉伸强度高, 伸长率可达100-300%, 介电性好, 耐辐射性能优异.
成型特性
1, 结晶料, 吸湿小. 可采用通常得热塑性塑料得加工方法加工成制品;
2, 流动性差, 极易分解, 分解时产生腐蚀气体. 宜严格控制成型温度不要超过350度, 模具应加热至100
11, 聚芳醚酮PEAK
聚芳醚酮(PEAK)是一类亚苯基环通过醚键和羰基连接而成的聚合物. 目前主要有聚醚醚酮(PEEK), 聚醚酮(PEK), 聚醚酮酮(PEKK), 聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)等品种. 聚芳醚酮系列品种中, 分子链中的醚键与酮基的比例(E/K)越低, 其熔点和玻璃化温度就越高. 聚芳醚酮分子结构中的醚键又使其具有柔性, 因此可以用热塑性工程塑料的加工方法进行成型加工.
物料性能
1, 具有良好的高温性能, 可长期使用温度在240℃以上;
2, 机械性能极高. 耐化学腐蚀性极好, 还有良好的抗辐射性, 可以耐10MGy的γ射线照射;
3, 燃烧性能都能达到UL94V-0级水平, 而且燃烧时候发烟量极少且无毒, 燃烧时释放的热量也是很少的, 这对飞机内部装饰件是很重要的技术性能;
4, 在很宽的工作温度及频率范围内具有良好的电学性能, 高周波下介电损耗小, 是优良的耐高温, 高强度的C级电绝缘材料.
适用范围
1, 多用于与高技术的宇航领域, 或技术要求比较苛刻的汽车工业, 电子电气工业及机械工业的一些结构部件;
2, 用于飞机上耐燃, 耐油的各种连接器;耐候, 耐蠕变的天线罩等;
3, 用于汽车工业和机械工业中各种能承受动态载荷的部件, 如轴承保持器, 齿轮, 热水泵, 涡轮叶片, 耐磨密封环等;
4, 在医疗器械中, PPEK制造血液透析机中的加热器和压力传感器外壳以及需要消毒杀菌的牙科器械, PPEK还可以替代金属, 制作人体骨骼, 潜在的应用前景十分诱人.
12, 聚芳酯PAR
基本性质
比重: 1.2-1.26g/cm³
成型收缩率: 0.8%
成型温度: 300-350℃
干燥条件: 100~ 120℃, 5小时
物料性能
1, 为透明无定形热塑性工程塑料, 具有优良的耐热性, 阻燃性和无毒性. 可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品;
2, 具有优异的热性能, 在1.86MPA的负荷下, 其热变形温度高达175度, 分解温度为443度. 其各种力学性能受温度影响较小.
成型特性
1, 随着制品壁厚增加, 成型收缩率增大;
2, 吸湿性较小, 约0.1-0.3%, 但注塑时微量水分会引起聚芳脂分解. 故材料成型前必须进行干燥. 使其含水率小于0.02%;
适用范围
1, 适于制作耐热, 耐燃和尺寸稳定性高的电器零件. 连接器, 线圈架, 继电器外壳;
2, 照明零件. 可制成透明的灯罩, 照明器, 汽车反光罩等.
13, 液晶型聚合物LCP
液晶聚合物是指在一定条件下能形成液晶态的高分子材料, 简称LCP, 是近年来发展最快的新型材料之一. 可分为溶致型(LLCP)和热致型(TLCP)两类. 热致型液晶指在熔融状态能呈现液晶状态, 作为工程塑料应用的主要是这一类. 按耐温等级大体可分为超耐热型, 中耐热型, 低耐热型三种.
物料性质
1, LCP是高强度, 高模量, 耐蠕变, 耐高冲击的高分子材料, 其力学性能远高于普通工程材料;
2, 耐磨性突出, 表面硬度高, 磨耗量很低. 成型收缩率极小, 加工流动性极好. 热稳定性和耐热性很高. 电绝缘性优良;
3, 具有优良的化学稳定性, 对紫外线辐射也很稳定. 有突出的阻燃性, 一般无需添加阻燃剂就能达到UL94V-0级的阻燃水平, 发烟性也非常低;
4, 还具有优异的振动吸收特性, 用作音响部件可以减少噪声.
适用范围
1, 高密度连接器, 线圈架, 线轴, 插座等;视听装置中的扬声器振动板, 耳机开关;办公设备中的软盘, 硬盘驱动器, 复印件等零部件;
2, 在化学工业, 用于各种装置和零部件. 如精馏塔填料, 阀门, 油井设备等;
3, 在航天, 航空, 军事工业等尖端科技领域, 有广泛的应用前景. 如利用其耐高温, 阻燃, 低发烟量特性, 可用于飞机内部的各种零部件;
4, 用于医疗器械具有独特的优势. 由于LCP材料的外科手术器械侵袭性很低, 将成为医学微型化技术的主宰;
5, LCP其他应用于微波炉灶容器, 包装材料, 体育器材等.
14, 聚酰亚胺PI
聚酰亚胺, 简称PI, 是最早出现的耐高温, 高强度的特种工程塑料. 在耐热性工程塑料中占有极其重要的地位, 是分子主链中含有酰亚胺集团的芳杂环聚合物的总称. 已经工业化生产并具规模的品种主要有均苯型聚酰亚胺, 聚酰胺酰亚胺(PAI), 聚醚酰亚胺(PEI)和双马来酰亚胺(BMI).
物料性能
1, 力学性能优异, 拉伸强度高, 耐蠕变性, 耐磨耗性也十分优良;
2, 耐热性优良, 长期使用温度都在200℃以上. 耐低温性也非常突出, 在-269℃低温下还能保持力学强度;
3, 是阻燃性聚合物, 燃烧烟雾密度低, 有毒气体含量小;
4, 耐辐射性能优良, 耐电晕性优于其他工程塑