工程塑料

  工程塑料作为塑料工业的重要分支从上世纪30年代高分子理论中的高分子结构与性能关系研究开始。最先提出来的是美国杜邦公司,其于1931年发明了尼龙66,堪称为二十世纪百大科学发明之一,之后工程塑料发展成为一种新类型的高分子材料。工程塑料一般而言是指在较宽的温度范围和较长期的使用时间,能够保持优良性能,并能承受机械应力作为结构材料使用的一种塑料。工程塑料不仅可以代替金属作为结构性的材料,而且在高科技产业发展的未来将成为不可缺少的高分子材料。
工程塑料分类
  工程塑料的分类有很多种方法,主要根据其性质和应用分类,例如耐热性、化学组成、应用领域。简单叙述如下:
  依耐热性分类,以相对温度指数(RTI)表示:(1)RTI在100℃~150℃以上,称为通用工程塑料。(2RTI150℃以上称为高性能工程塑料或超级工程塑料。
  依化学组成分类:(1)聚酰胺类(俗称尼龙):目前使用数量最多、种类最多。常用材料
有:尼龙6、尼龙66等;(2)聚酯类:聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT);(3)聚醚类:聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO);(4)含氟聚合物:聚四氟乙烯(PTFE);(5)芳香族杂环聚合物:聚醚亚胺(PEI)。
通用工程塑料简述
  二十一世纪开始我国工程塑料应用逐渐上升,工程塑料行业成为火爆的行业。国内目前应用最广泛的五大工程塑料是:聚酰胺类、聚碳酸酯类、聚甲醛类、热塑性聚酯类、聚苯醚类。
PA-(聚酰胺)尼龙
  尼龙是最早发展而且应用最多的工程塑料,最早是1931年美国杜邦公司发现。尼龙类塑料分子式内具有酰胺基,大致分成三类:内酰胺开环聚合、二元胺和二元酸聚缩合反应、与对苯二甲酸聚缩合反应而得。其中尼龙66和尼龙6占92%之多。
PA66(聚酰胺66)
目前用量最多的尼龙材料。
特性:Tg:65,Tm:255
优点:1.耐磨耗,具有自滑性;2.耐酸碱、耐油污、耐腐蚀;3.耐高温(热变形温度等于240℃);4.韧性佳,耐低温;5炕潜变,机械强度高;6.电气性质,抗绝缘强度高;7.氧气透过率小。
缺点:1.吸水性高,机械强度与电气性质受吸湿影响;2.易氧化,容易变黄;3.耐酸性差。
应用:1.民生用品:纺织、渔具、齿轮;2.汽车:水箱盖、滤油网、引擎室内连接器、输油管、拉杆;3.电子电气:连接器、卷线轴;4.工业用:齿轮、薄膜、电动工具、集线束带。
PA6(聚酰胺6)
特性:黏度比较低,黏度对剪切速率的依赖性较大,非牛顿流体的特性强。结晶度不大,但结晶化速率快。嵌件
负离子节能灯优点:与尼龙66相似,但其耐热度较差,冲击强度较佳。因此较常适用于运动器材。
缺点:吸水性较高。
应用:1.民生用品:纺织、溜冰鞋、网球拍;2.汽车:后视镜外壳;3.电子电气:连接器;4.工业用:齿轮、薄膜。
PC(聚碳酸酯)
聚碳酸酯有优异的机械强度、高耐冲强度、耐热性与尺寸性,用于电子电气、机械和汽车产业。还有高透明度、耐冲击、质轻、阻燃与尺寸性等性质,适合做采光板。
特性:聚碳酸酯是非结晶性材料,黏度对剪切速率依赖性小,近似牛顿流体;黏度与温度关系大,也和分子量大小有关,属于高黏度的塑料材料。
优点:1.耐冲击性高;2.透明性高;3.尺寸性佳;4.温度在-170℃~130℃时性质稳定;5.机械强度高。
缺点:1.吸湿性,加工干燥要求高。加工熔融时很容易因含水分造成成品内部气泡和银线等缺陷;2.不耐溶剂与油类;3.容易产生残留应变;4.受缺口影响,产品设计非常重要;5.耐磨擦和耐磨耗性差。
应用:1.民生用品:光盘片、相机、仪器外壳、安全帽;2.汽车:外壳;3.电子电气:继电器、插座;4.工业用:电动工具;5.建筑:采光板、装饰条。
POM(聚甲醛)
聚甲醛分为单聚聚甲醛与共聚聚甲醛。共聚聚甲醛是单聚聚甲醛与环氧乙烯共聚合而成。单聚聚甲醛与共聚聚甲醛的物性比较:1.单聚较好—熔点越高10℃、抗张强度、弯曲强度以及热变形温度;2.胶管缠绕机共聚体较好伸长率、耐热、耐碱、成型加工的热性、成型范围等。
固体废物处理设备
特性:聚甲醛的流动近似牛顿流体,挤出式吹塑成型容易发生垂下问题,所以以射出成型为主。
优点:1.高结晶性;2.耐磨耗、耐疲劳性佳;3.机械强度好,尤其是刚度、抗潜变与高弹性回复率。
缺点:1.比重高,居五大通用工程塑料之首;2.结晶度高,相对的尺寸收缩率较大,精度较差;3.调速皮带轮韧性较差;4.易燃烧;5.材料加工范围窄。
应用:1.民生用品:拉链、扣具;2.汽车:汽车门锁、电动窗零件;3.电子电气:机械的转动件、结构件;4.工业用:齿轮、滑轮。
PPO(聚苯醚)
  聚苯醚属于非结晶性塑料,具有优异的综合性能。
特性:黏度与PC相近,属于高粘度的塑料材料;黏度与剪切速率、温度关系大。
优点:1.比重在五大通用塑料中最轻;2.绝缘性好;3.尺寸性好;4.耐水性好;5.机械强度好,尤其是拉伸强度;6.吸水率低,一般不需要特殊干燥。
缺点:1.加工性差;2.价格较贵;3.抗化学性较差。
应用:1.民生用品:照相机零件;2.汽车:汽车仪表盘;3.电子电气:机械外壳、开关;4.工业用:马达盖、水量计。
PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)
PBT是热塑性聚酯工程塑料,具有结晶性较快、流动性较好、加工温度较低、除湿干燥较容易等性能。
特性:黏度对剪切速率依赖性不高,结晶速率与POM接近。
优点:1.吸水性低,机械强度和尺寸性好;2.耐磨擦与耐磨耗性能好;3.结晶性与流动性好,适合小零件加工成型;4:添加强化剂,机械性与耐热性改善效果优异;5.气密性好。
缺点:1.不耐热水、强碱;2.韧性差,需要添加增韧剂;3.加工时需除湿干燥;4.材料阻燃性差,需添加阻燃剂。
应用:1.民生用品:牙刷毛、弹性纤维;2.汽车:把手、保险丝盒、电动窗;3.电子电气:光纤套管、散热风窗、开关、卷线轴;4.工业用:热熔胶。
高性能工程塑料简述(部分)
PTFE(聚四氟乙烯)
  广泛用于不粘锅
特性:在高温下才分解,使用温度高,低温时物性也很好。熔化时黏度极高,流动不易。
优点:1.耐热性好;2.分子无极性,绝缘材料中电容损失最小;3不沾性;4.摩擦系数小;5.电气绝缘性好。
缺点:1.成形加工性差;2.机械强度不高;3.比重很高;4.结晶收缩率大,尺寸变化大。
应用:电子(电器)涂层、汽车配件、医疗器械、计算机配线、轴承。
PI(聚酰亚胺)
特性:耐热性是目前热塑性材料中最高的,空气中400℃任不分解。
优点:1.高强度、高韧性、高耐热温度;2.低导电系数、低热膨胀系数。
缺点:1.价格昂贵;2.不宜加工。
应用:1.汽车:传动同步器;2.电子电气:微波炉零件;3.航天工业:引擎的隔音板、雷达
整流板、喷射引擎喷口护翼;4:军事工业:飞弹外壳、天线罩。
工程塑料的选用
  使用工程塑料需要根据各自需求进行选择,主要包括两个方面:物性要求、耐燃要求。
物性要求
微波加热器  物性要求包括:拉伸强度、伸长率、弯曲强度、冲击强度、硬度、热变形温度、比重、吸水率。
耐燃要求
  工程塑料在使用过程中会因为超负荷工作而引发火灾,所以选择材料时要根据使用的环境选择满足耐燃级数的材料,以确保安全。
总结
  工程塑料发展前景广阔,未来将会成为人类必不可少的材料。工程塑料工业发展至今,成
果丰硕,在各方面都取得了长足发展,已经合成生产的工程塑料满足了使用需求,丰富了材料市场。但是一些材料的不足也随之而来,对已有材料进行改进或者在研发、提升科技水平、加快产品升级,促进工程塑料行业更快、更健康的发展是必须的。

本文发布于:2024-09-24 22:33:22,感谢您对本站的认可!

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