常用工程塑料的種類及主要特性 一.熱塑性塑料 聚乙烯(PE) 主要特性:高壓聚乙烯柔軟、透明、無毒;低壓聚乙烯剛硬、耐磨、耐蝕,電絕緣性較好 用途舉例:高壓聚乙烯:薄膜、軟管、塑料瓶;低壓聚乙烯:化工設(shè)備、管道、承載不高的齒輪、軸承等 聚丙烯(PP) 主要特性:強度、硬度、彈性均高于聚乙烯,密度小,耐熱性良好,電絕緣性能和耐蝕性能優(yōu)良,韌性差,不耐磨,易老化 用途舉例:法蘭、齒輪、風(fēng)扇葉輪、泵葉輪、把手、電視機(jī)(收錄機(jī))殼體以及化工管道、容器、醫(yī)療器械等 聚氯乙烯(PVC) 主要特性:較高的強度和較好的耐蝕性。軟質(zhì)聚氯乙烯,其伸長率高,制品柔軟,耐蝕性和電絕緣性良好 用途舉例:廢氣排污排毒塔、氣體液體輸送管,離心泵、通風(fēng)機(jī)、接頭;軟質(zhì)PVC:薄膜、雨衣、耐酸堿軟管、電纜包皮、絕緣層等 聚苯乙烯(PS) 主要特性:耐蝕性、電絕緣性、透明性好,強度、剛度較大,耐熱性、耐磨性不高,抗沖擊性差,易燃、易脆裂 用途舉例:紗管、紗綻、線軸;儀表零件、設(shè)備外殼;儲槽、管道、彎頭;燈罩、透明窗;電工絕緣材料等 ABS塑料 主要特性:較高強度和沖擊韌度,良好的耐磨性和耐熱性,較高的化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性,易成形,機(jī)械加工性好,耐高、低溫性能差,易燃,不透明 用途舉例:齒輪、軸承、儀表盤殼、冰箱襯里以及各種容器、管道、飛機(jī)艙內(nèi)裝飾板、窗框、隔音板等,也可制作小轎車車身及檔泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等汽車零件 聚酰胺(PA)(尼龍或錦綸) 主要特性:強度、韌性、耐磨性、耐蝕性、吸振性、自潤滑性良好,成形性好,無毒、無味。蠕變值較大,導(dǎo)熱性較差,吸水性高,成形收縮率大 用途舉例:尼龍610、66、6等,制造小型零件(齒輪、蝸輪等);芳香尼龍制作高溫下耐磨的零件,絕緣材料和宇宙服等。應(yīng)注意,尼龍吸水后性能及尺寸發(fā)生很大變化 聚碳酸酯(PC) 主要特性:抗拉、抗彎強度高,沖擊韌度及抗蠕變性能好,耐熱性、耐寒性及尺寸穩(wěn)定性較高,透明度高,吸水性小,良好的絕緣性和加工成形性,化學(xué)穩(wěn)定性差 用途舉例:墊圈、墊片、套管、電容器等絕緣件;儀表外殼、護(hù)罩;航空及宇航工業(yè)中制造信號燈、擋風(fēng)玻璃,座艙罩、帽盔等 聚四氟乙烯(塑料王)(PTFE) 主要特性:優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性,優(yōu)良的耐高、低溫性能,摩擦因數(shù)小,吸水性小,硬度、強度低,抗壓強度不高,成本較高 用途舉例:減摩密封零件、化工耐蝕零件與熱交換器以及高頻或潮濕條件下的絕緣材料,如化工管道、電氣設(shè)備、腐蝕介質(zhì)過濾器等 聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)(PMMA) 主要特性:透光率92%,相對密度為玻璃的一半,強度、韌性較高,耐紫外線、防大氣老化,易成形,硬度不高,不耐磨,易溶于有機(jī)溶劑,耐熱性、導(dǎo)熱性差,膨脹系數(shù)大 用途舉例:飛機(jī)座艙蓋、炮塔觀察孔蓋、儀表燈罩及光學(xué)鏡片,防彈玻璃、電視和雷達(dá)標(biāo)圖的屏幕、汽車風(fēng)擋、儀器設(shè)備的防護(hù)罩等
二.熱固性塑料 酚醛塑料(PE) 主要特性:一定的強度和硬度, 較高的耐磨性、耐熱性,良好的絕緣性和耐蝕性,剛度大,吸濕性低,變形小,成形工藝簡單,價格低廉。缺點是質(zhì)脆,不耐堿 用途舉例:插頭、開關(guān)、電話機(jī)、儀表盒、汽車剎車片、內(nèi)燃機(jī)曲軸、皮帶輪、紡織機(jī)和儀表中的無聲齒輪、化工用耐酸泵、日用用具等 環(huán)氧塑料(EP) 主要特性:比強度高,韌性較好,耐熱、耐寒、耐蝕、絕緣,防水、防潮、防霉,良好的成形工藝性和尺寸穩(wěn)定性。有毒,價格高 用途舉例:塑料模具、精密量具、灌封電器、配制飛機(jī)漆、油船漆、罐頭涂料、印刷線路等 塑料是以樹脂(天然的或合成的)為主要組分,加入一些用來改善使用性能和工藝性能的添加劑而制成的。因其通常在加熱、加壓條件下塑制成型,故稱為塑料。
塑料的分類 1. 按樹脂的性質(zhì)分類 熱塑性塑料:在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。?如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。 熱固性塑料:因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。 2. 按塑料使用范圍分類 通用塑料:指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 工程塑料:指能承受一定的外力作用,并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性,在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能,可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。 特種塑料:般指具有特種功能(如耐熱、自潤滑等),應(yīng)用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有機(jī)硅等。 塑料的基本性能 1. 質(zhì)輕、比強度高。塑料質(zhì)輕,一般塑料的密度都在0.9~2.3克/厘米3之間,只有鋼鐵的1/8~1/4、鋁的1/2左右,而各種泡沫塑料的密度更低,約在0.01~0.5克/厘米3之間。按單位質(zhì)量計算的強度稱為比強度,有些增強塑料的比強度接近甚至超過鋼材。例如合金鋼材,其單位質(zhì)量的拉伸強度為160兆帕,而用玻璃纖維增強的塑料可達(dá)到170~400兆帕。 2. 優(yōu)異的電絕緣性能。幾乎所有的塑料都具有優(yōu)異的電絕緣性能,如極小的介電損耗和優(yōu)良的耐電弧特性,這些性能可與陶瓷媲美。 3. 優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。一般塑料對酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能力,特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性能比黃金還要好,甚至能耐'王水'等強腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕,被稱為'塑料王'。 4. 減摩、耐磨性能好。大多數(shù)塑料具有優(yōu)良的減摩、耐磨和自潤滑特性。許多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性,在耐磨塑料中加入某些固體潤滑劑和填料時,可降低其摩擦系數(shù)或進(jìn)一步提高其耐磨性能。 5. 透光及防護(hù)性能。多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機(jī)玻璃化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作農(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護(hù)性能,因此常用作防護(hù)保裝用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。 6. 減震、消音性能優(yōu)良。某些塑料柔韌而富于彈性,當(dāng)它受到外界頻繁的機(jī)械沖擊和振動時,內(nèi)部產(chǎn)生粘性內(nèi)耗,將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能,因此,工程上用作減震消音材料。例如,用工程塑料制作的軸承和齒可減小噪音,各種泡沫塑料更是廣泛使用的優(yōu)良減震消音材料。 上述塑料的優(yōu)良性能,使它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中具有廣泛用途;它已從過去作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品,而一躍成為現(xiàn)代生活和尖端工業(yè)不可缺少的材料。 然而,塑料也有不足之處。例如,耐熱性比金屬等材料差,一般塑料僅能在100℃以下溫度使用,少數(shù)200℃左右使用;塑料的熱膨脹系數(shù)要比金屬大3~10倍,容易受溫度變化而影響尺寸的穩(wěn)定性;在載荷作用下,塑料會緩慢地產(chǎn)生粘性流動或變形,即蠕變現(xiàn)象;此外,塑料在大氣、陽光、長期的壓力或某些質(zhì)作用下會發(fā)生老化,使性能變壞等。塑料的這些缺點或多或少地影響或限制了它的應(yīng)用。但是,隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和塑料材料研究工作的深入,這些缺點正被逐漸克服,性能優(yōu)異的新穎塑料和各種塑料復(fù)合材料正不斷涌現(xiàn)。 |
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