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如何选用塑料材料讲解


(1) 衡量制品的耐热性能好坏的指标
热变形温度
维卡耐软化点
马丁耐热温度
Tg、Tm
其中以热变形温度最为常用。同一种塑
料上述耐热性指标数值并不相同,一般关系
如下:
维卡软化点>热变形温度>马丁耐热温度
根据热变形温度的大小可把塑料的耐热性分 成四种类型,见表9-6。
(2)与耐热有关的其它问题 ①通过填充、增强、共混、交联改性塑料 的耐热性可大大提高 ; ②充分考虑受热环境,如受热时间长短及 受热介质等。如湿式耐热应选用低吸水性塑料 品种,而不宜选用PA类,以免高温降解;而与 化学物质接触应考虑塑料的耐腐蚀性; ③制品受热时的载荷大小,无载荷或低载荷 时耐热性好,高载荷时耐热性低。
塑料材料选用
本章 学习目的: 1、理解和掌握塑料选材中应考虑
的主要PV因C素具;有什么特性 ?
2、能够根据制品的性能和用途进 行选材;
第一节 选材应考虑的主要因素 一、塑料材料的适用条件
塑料材料与其它材料相比有自身的 适用性,选用塑料材料就是要最大限度 地发挥其优势,避免劣势。
表9-1是塑料与金属、木材等几种材 料的一般性能比较。
3.制品的其它性能 (1)制品的化学性能
包括耐化学药品性、耐溶剂应力开裂性、
耐环境应力开裂性。影响塑料材料化学稳定性 的因素主要有化学组成、聚集态和所含助剂; 环境因素主要有温度、湿度、受力状况等。
(2)制品的光学性能 一般纯净的无定形塑料,大都无色透明,
而结晶高聚物的结晶度愈大则透光性和透明性 愈差。
2、塑料材料不适宜的情况 (1)对力学强度要求很高的制品,尤其是
对刚度要求较高的结构件和拉伸强度超过 300MPa的材料; (2)长期使用温度可达)除特殊场合外,不宜制作成高导电材 料及制品。
二、塑料制品的性能要求 塑料材料选用的根本目的就是以最低的
(1)环境温度 、(2)环境湿度 (3)接触 介质
四、塑料材料的加工适应性 塑料材料加工性能是指其转变成制品的
难易程度。材料的内在性质影响着它的加工 性能,塑料品种不同加工性能不同,有的易

加工,有的难加工。而加工工艺的选择对材 料的性质也有重要影响。
(1)树脂的热稳定性;(2)树脂适宜的 成型加工方法;(3)树脂熔体黏度的高低等。
(4)制品的电性能 可以用介电常数、体积电阻率、介电
强度、耐电弧性等参数表征。总体来说,塑 料材料的电性能优异,而且品种多,适应于 各种电性能要求不同的场合。
① 一 般 用 途 电 线 电 缆 可 选 用 PVC, 对 于高频高压场合需选用电阻率高、介电常数 小、高介电强度的PE和PE-CL,硬质制件 可选用HDPE、PP、PTFE、PI等;
五、塑料材料的经济适用性 经济适用性是塑料选材中的一个重要因
素,如果选取的塑料材料在性能和加工方面 均能满足要求,而成本过高也难以投入生产, 更谈不上进入市场,只有物美价廉的制品才 能具有市场竞争力。塑料制品的成本主要包 括:
原料价格、加工费用、使用寿命、维护 费用几方面。
(1)原料价格 制品成本中原料价格占的 比重最大,约占注塑制品的60%~70%, 挤出制品的70%~80%。 (2)加工费用 是制品成本的重要组成部 分,应尽量以低加工成本来完成制品。 加工费用主要包括:
(1)一般结构零件 主要包括螺母、螺栓、 垫片、支架、管件、手柄、方向盘等,受 力不大,一般为固定载荷,可选用UPVC、 HDPE、PP、HIPS 及 热 固 性 树 脂 ; 对 力 学 性能要求较高的特殊场合可选用PA、POM、 PC及玻纤增强塑料。
(2)受间歇载荷作用的制品 如齿轮、齿条、 链轮、链条、活塞环、凸轮等。这类制品要具 有较高的抗弯、耐冲击、耐疲劳性,优良的耐 : 磨性,一定的耐热性,对有些场合还要求有自 润滑性,以此保证长期使用中的性能稳定。
成本来能满足制品的性能要求,这是塑料材 料选用中首先要考虑的因素。对特定的塑料 制品而言,性能要求是多方面的,选用中要 分清主要性能、相关性能和次要性能,如表 9-2所示。
塑料大棚膜、电线电缆、塑料食品袋等 的主要性能、相关性能和次要性能是什么呢?
三、塑料材料的使用环境
使用环境是指材料或制品在使用时所经 受的温度、湿度、介质等条件,以及风、雨 、雪、雾、阳光及有害气体等因素的影响。 所以,在塑料选材时,应考虑拟选用材料对 环境的适应能力。
设备成本、加工能耗和废品废料等。 (3)使用寿命
第二节 根据制品的性能和用途选材 一、根据制品的性能选材 1.制品的力学性能
对制品的力学性能要求要从三个方面考 虑:一是受力的大小,可分为中低载荷和高 载荷;二是受力的类型,有拉伸、压缩、弯 曲、冲击、剪切等;三是受力的性质,包括 固定载荷和间歇载荷。不同的制品因受力的 情况不同,对塑料材料的力学性能要求也不 同,如表9-4所示。
常用材料有: PA、 GFPA、POM、PPO、 PC、GFPC、GFPET、GFPBT、 UHMWPE、 PTFE、PEEK、PI及布基酚醛等。
2.制品的热性能 塑料材料与金属和陶瓷相比线胀系数较大,
而比热容和热导率较低(如表9-5所示),具 有优异的绝热性能,特别是泡沫塑料被广泛用 作绝热、保温材料。
1、塑料适用的各种情况 ①要求质轻,而木材等又难以满足使用需要
的场合; ②既要求减重,又要求承受中、低载荷的使
用环境; ③各类中、低载荷下的结构制品; ④形状复杂的制品,对于这类制品塑料具有
高效、准确、快速成型的特点;
⑤各种场合下的耐腐蚀材料; ⑥要求自润滑的运动部件; ⑦要求具有防震、隔音、隔热性能的制品; ⑧绝缘材料; ⑨要求具有良好综合性能的制品,如集质轻、 刚、硬、韧、耐热、耐腐蚀、绝缘等于一体的 部件。
但通过加入成核剂和拉伸等方法改变结晶 结构可获得透明的结晶塑料制品,如PET和PP 双轴拉伸薄膜等。
(3)制品的阻隔性 是指制品对气体、液体、香味、药味等具
有的一定屏蔽能力。 在实际选用中可采用多种材料复合的方法,
如LDPE/PP/LDPE、LDPE/PET/LDPE、 PE/PA/PE、PP/PA/PE、BOPP/PP等,也可通 过拉伸、共混、表面电镀、表面涂覆、表面化 学处理等来提高塑料的阻隔性能,以满足不同 的包装要求。
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