常用的热塑性塑料:PE ——聚乙烯(1)特性PE是世界上产量最大的塑料品种,目前的产量约占塑料总产量的1/3。
●外观呈乳白色,有似蜡的手感。
无毒、无味,密度0.91~0.965g/cm3 。
低密度(高压)聚乙烯的熔点为110~115℃,高密度(低压)聚乙烯的熔点在125~131℃范围。
●具有优异的电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、耐低温性能和易加工性能,但耐热性、耐老化性较差,表面不易粘接和印刷。
●强度、刚度、硬度、耐热性都低于一般塑料。
(2)成型工艺收缩率比较大,而且方向性明显(平行料流方向收缩率大),易变形和产生翘曲,通过加入填料如碳酸钙、玻璃纤维,可以提高制品强度、刚度,减小成型收缩率。
常温下PE是以结晶为主要结构的热塑性塑料。
当加热到熔点以上时,粘度急剧下降,变成易于热加工的粘性液体,可采用压塑和注塑、挤塑、吹塑等方法成型。
(3)应用高密度(低压)聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件,如齿轮、轴承筹;低密度(高压)聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等件,并用于医药工业中。
PP ——聚丙烯(1)特性●无色、无味、无毒。
外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更轻,密度约0.91g/cm3 。
不吸水,光泽好,易着色。
熔点为160 ~176 ℃,耐热性好,能在100 ℃以上的温度下进行消毒灭菌。
其低温使用温度达-15 ℃,低于-35 ℃时会脆裂。
●具有优异的电绝缘性能,高频绝缘性能好,而且不吸水,绝缘性能不受湿度的影响。
耐化学腐蚀性能,常见的酸、碱和有机溶剂对它几乎不起作用(多用于食具)。
耐老化性比PE较差。
但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化,所以必须加入防老化剂。
●具有优良的机械性能,耐弯曲疲劳性能优于其它—般塑料,屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。
定向拉伸后聚丙烯可制作铰链,有特别高的抗弯曲疲劳强度。
(2)成型工艺与PE相似,其成型收缩率大,熔体流动性好。
易发生缩孔、凹痕和变形。
PP可以用挤塑、注塑、吹塑、模压和真空成型等各种方法加工成型,但以注塑成型为主。
(3)应用PP可用于制造各种包装与阻隔性薄膜,如电线电缆中金属与橡胶保护皮层间的隔离膜、电容器薄膜、各种单、双向拉伸包装膜。
各种改性PP可用于汽车保险杠、编织带、吸塑薄片、棉纺粗纱管和低压配电箱等。
PP还可以用来制造电气工业中带有铰链的各种仪表壳、电视机后盖、收录机机壳及各种绝缘零件,PP可制成耐高温消毒的餐具、厨房用具、滤水器、脸盆、洗衣机、饼干盒。
PP薄膜可以用作包装材料、电容器薄膜。
聚丙烯撕裂薄膜可用作包扎材料、编织袋等。
PVC ——聚氯乙烯1)特性PVC的产量仅次于PE,居第二位。
●聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末,纯聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3,加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般在1.15 ~ 2.00g/cm3范围内,在0 ~ 80℃温度范围内属玻璃态,80 ~ 175℃属弹性态,175 ~ 190℃为熔融范围(其间无明显熔点)。
●聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能,可以用作低频绝缘材料。
具有良好的阻燃性和化学稳定性。
但聚氯乙烯的热稳定性较差,长时间加热会导致分解,放出氯化氢气体,使聚氯乙烯变色。
其应用温度范围较窄,一般在-15~ 5°C之间。
PVC对光的稳定性较差,日光中紫外线和氧气使PVC发生光氧化降解而降低其柔软性,最终脆化。
●具有较高的机械强度。
硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑剂,有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能,可单独用作结构材料。
(2)成型工艺成型温度的范围小,对模具有腐蚀作用。
在PVC树脂中添加不同比例的增塑剂,可获得不同软硬程度的PVC。
其成型收缩率较小,透水率很低,加入润滑剂则使PVC在加工中减少摩擦热,并使制品表面光滑。
根据PVC软硬程度不同可以分别采用压延、模压、挤出、注塑和吹塑等不同成型方法进行加工。
硬质PVC的抗冲击强度较低,特别在受到高速冲击时。
改性可以提高PVC的抗冲击强度,但同时也降低了制品的刚度。
露天使用的PVC制品,如塑料门窗,宁可用浅色而不用深色,以减少阳光下聚热升温。
(3)应用PVC在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料,故其产品一般不用来存放食品和药品。
PVC广泛用于人造革、壁纸、地板革、阻燃输送带和各种防护涂层等。
改性PVC可用于门窗型材,阻燃电缆料,用于包装材料的单向拉伸收缩膜及植绒面革等。
软质PVC塑料可以制成具有一定韧性、柔软的各种薄膜、薄片、管材等制件。
广泛用于包装、雨具、育苗薄膜以及生活用品、玩具等。
还可用来制造电线、电缆的护套绝缘层。
硬质PVC具有耐腐蚀性,可以制成各种耐化学腐蚀管道、管接头、容器等。
硬质PVC还可以用来挤出各种棒材、管材、板材和型材。
PS ——聚苯乙烯1)特性●聚苯乙烯原料为无色透明粒状物,无味、无毒。
密度为1.05g/cm3,熔融温度为140~180℃。
制品外观给人质硬、刚脆似玻璃的感觉,易折不易弯,轻掷或敲击时发出金属般的清脆声响。
无色透明,透光率高达80-92%,透光率仅次于PMMA。
易着色,可制成各种色泽鲜艳的制品。
聚苯乙烯易燃,离火自燃,燃烧时软化、起泡,火焰为橙黄色,有浓黑烟,并伴有苯乙烯单体的甜香味。
●电绝缘性能优良。
耐酸碱腐蚀,但不耐苯、汽油、氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有机溶剂。
●力学性能一般,抗冲击性能差。
构件不宜受动态的弯曲载荷,不能设计制造弹性夹钳等。
(2)成型工艺无定形聚合物,熔体的流动性好且不易分解,有良好注射工艺性。
加工成型性和化学稳定性良好。
PS的塑料件,在坠落和冲击时容易断裂。
塑件壁厚应均匀一致,各连接面处应有圆角;且不适宜设计嵌件。
塑件中残余应力过大时,会出现应力发白和银纹,使透明度下降。
较大热膨胀系数。
交替的膨胀和收缩会使塑件的联接基座产生开裂。
PS可采用压塑和注塑、挤塑、吹塑等方法进行成型加工,主要采用注塑成型。
(3)应用PS主要用于光学玻璃、仪器、灯罩、牙刷柄、玩具、仪器仪表外壳、照相机零件、家用电器外壳、电器绝缘零件、容器、玩具、文化用品、鞋跟和瓶盖等;PS泡沫塑料可作隔音、隔热、减震材料及快餐盒等;PS低发泡塑料能代替木材制作家具等。
目前PS的产量仅次于PE、PVC、PP,居通用热塑性塑料之第四位。
ABS ——改性聚苯乙烯(1)特性ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体制得的三元共聚物。
●ABS树脂外观呈浅象牙色、不透明,制品可呈各种颜色,光亮美观,无毒、无味,给人坚韧、硬质、刚性的质感。
ABS塑料密度约为1.05左右,无明显熔点,熔融温度160℃左右。
ABS可燃,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧时软化、焦糊,无滴落,伴有类似橡胶燃烧的气味。
●ABS的化学稳定性较好,几乎不受无机酸、碱、盐的影响,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,但与烃类长期接触会软化、溶胀,可溶于酮类、醛类、酯类和氯代烃中。
ABS的耐热、耐寒性均好,使用温度范围较宽,可在-40~100℃长期使用。
相对于其它热塑性塑料,ABS树脂的热膨胀系数较小。
●综合力学性能较好,良好的韧性是ABS的突出特性之一,ABS有较高的冲击强度,即使在较低的温度下也不迅速下降。
低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。
2)成型工艺ABS熔体流动性中等,成型收缩率小。
容易成型加工等优良特性,可满足多种用途的需要,而且价格便宜。
ABS树脂的一个基本长处就是加工性能。
ABS材料的加工操作条件范围宽广,很多加工形式都可选用,包括注塑、挤塑、吹塑和发泡成型。
二次加工性:ABS具有良好的延展性、可镀涂性、可焊可粘性及机加工性,是二次加工性最好塑料品种。
ABS 在玻璃化温度以上具有非常好的延伸性,伸长率高,因而特别适合真空吸塑、中空吹塑等二次加工工艺。
ABS塑料与镀(涂)层的结合力比其它塑料都好,可进行表面镀涂处理,以获得制品表面装饰性或导电性等其它表面特性。
ABS 是热塑性塑料可直接使用熔融焊接,也可使用焊条焊接。
室温下可使用浓度位10%左右的ABS甲乙酮溶液对ABS塑料进行粘接。
ABS材质强而韧,机加工性也好于其它塑料。
3)应用ABS的性能范围宽广,加工宽裕度大,价格与性能较均衡,这使它的应用市场很广。
一般级ABS具有高光泽、耐冲击、可电镀等特性,一般用于家电、玩具等日常用品。
高流动级ABS一般用于大型家电、摩拖车外壳、薄壁件等成型用品。
低流动特性的ABS,适合挤出板材及管件。
一般用于冰箱内衬、手提皮箱、管材及大型容器等。
阻燃级ABS一般用于计算机外壳及配件、电子产品、事务机器等需符合UL94规范要求之产品。
耐热级ABS用于适合高温要求的产品。
一般用于发热家电外壳、吹风机、暖风机及汽车零组件如仪表板等。
PMMA ——聚甲基丙烯酸甲脂(有机玻璃、亚克力)(1)特性●常温下为无色透明具有特殊芳香味的液体,沸点100.6℃,熔点-48.2℃,密度0.934g/cm3。
稍溶于乙醚、乙醇,易溶于芳香族的烃类、酯类、醚类、酮类和氯代烃类有机溶剂。
PMMA是丙烯酸类树脂中最重要的一种。
常以板材供应,俗称有机玻璃和亚克力,但比无机玻璃轻得多,且抗冲耐振。
光学性能:聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色透明材料,具有优异的光学性能,透光率高达92%,不仅优于其它透明塑料,而且比普通无机玻璃还高10%以上,可透过大部分紫外线和部分红外线。
●PMMA能耐大多数洗涤液、可耐较稀的无机酸、碱、盐类和油脂类,不耐酮类、氯代烃和芳烃,在许多氯代烃和芳烃中可以溶解。
在阳光下长期曝晒,透明性和色泽变化很小。
PMMA的耐热和耐磨性差。
●具有良好的综合力学性能,在通用塑料中位居前列,拉伸、弯曲、压缩等强度均高于聚烯烃,也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等,冲击韧性较差,但也优于聚苯乙烯。
强度不高,不能承受高的应力,在钻孔时很容易开裂。
PMMA的螺纹孔在室温下拧紧时也会开裂。
表面硬度差,易被硬物擦伤起划痕,专门的涂覆可以有所改善。
PMMA塑料制品在短期承载下其力学性能尚可,长期使用情况下,制品承受的外界应力必须很低,否则会引起蠕变和银纹或表面开裂。
优良二次加工性能,(2)成型工艺PMMA成型加工方法可分为三类,即:单体浇铸成型、粉粒料熔融成型加工和型材二次加工。
PMMA不但能用车床进行切削,钻床进行钻孔,而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具。
也能用吹塑、注塑、挤塑成型的方法加工成大到飞机座舱盖,小到假牙和牙托等形形色色的制品。
(3)应用PMMA具有极好的透光性,用途极为广泛,在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗及汽车上作为透明窗玻璃,大型建筑的天窗(可以防破碎)、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、仪器和仪表外壳、望远镜和照相机上的光学镜片、标志牌、灯箱广告、灯罩等。