【正文】 塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特點塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特點一、塑料的定義塑料是一種以合成或天然的高分子化合物為主要成分，在一定的溫度和壓力條件下，可塑制成一定形狀，當(dāng)外力解除后，在常溫下仍能保持其形狀不變的材料。二、塑料的組成和分類塑料的主要成分是樹脂，約占塑料總量的40%～100%。熱塑性塑料：樹脂為線型或支鏈型大分子鏈的結(jié)構(gòu)。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(俗稱尼龍)(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)(PMMA)、丙烯腈苯乙烯共聚物(A/S)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)熱固性塑料酚醛樹脂(PF)、環(huán)氧樹脂(EP)、氨基樹脂、醇酸樹脂、烯丙基樹脂、脲甲醛樹脂(UF)、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯(UP)、硅樹脂、聚氨酯(PUR)通用塑料聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛樹脂、氨基樹脂工程塑料廣義：凡可作為工程材料即結(jié)構(gòu)材料的塑料。狹義：具有某些金屬性能，能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能、電性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能的塑料。通用工程塑料：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚苯醚(PPO)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其改性產(chǎn)品。特種工程塑料（高性能工程塑料）：耐高溫、結(jié)構(gòu)材料。聚砜(PSU)、聚酰亞胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮類、離子交換樹脂、耐熱環(huán)氧樹脂功能塑料（特種塑料）具有耐輻射、超導(dǎo)電、導(dǎo)磁和感光等特殊功能的塑料。氟塑料、有機硅塑料結(jié)晶型塑料分子規(guī)整排列且保持其形狀的塑料。PE、PP、PA非結(jié)晶型塑料長鏈分子繞成一團（對熱塑性塑料）或結(jié)成網(wǎng)狀（對熱固性塑料），且保持其形狀的塑料。PS、PC、ABS三、塑料的性能四、塑料的用途 工業(yè) 農(nóng)業(yè) 交通運輸 國防尖端工業(yè) 醫(yī)療衛(wèi)生 日常生活五、塑料工業(yè)的發(fā)展六、國內(nèi)外常用工程塑料商品名稱和性能特點（一）ABS塑料ABS塑料的主體是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物，是一種堅韌而有剛性的熱塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光澤和剛性；丙烯腈使ABS有良好的耐熱、耐化學(xué)腐蝕性和表面硬度；丁二烯使ABS有良好的抗沖擊強度和低溫回彈性。三種組分的比例不同，其性能也隨之變化。性能特點ABS在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性、一定的耐化學(xué)藥品性和良好的電氣絕緣性。它不透明，一般呈淺象牙色，能通過著色而制成具有高度光澤的其它任何色澤制品，電鍍級的外表可進行電鍍、真空鍍膜等裝飾。通用級ABS不透水、燃燒緩慢，燃燒時軟化，火焰呈黃色、有黑煙，最后燒焦、有特殊氣味，但無熔融滴落，可用注射、擠塑和真空等成型方法進行加工。級別與用途ABS按用途不同可分為通用級(包括各種抗沖級)、阻燃級、耐熱級、電鍍級、透明級、結(jié)構(gòu)發(fā)泡級和改性ABS等。通用級用于制造齒輪、軸承、把手、機器外殼和部件、各種儀表、計算機、收錄機、電視機、電話等外殼和玩具等；阻燃級用于制造電子部件，如計算機終端、機器外殼和各種家用電器產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)發(fā)泡級用于制造電子裝置的罩殼等；耐熱級用于制造動力裝置中自動化儀表和電動機外殼等；電鍍級用于制造汽車部件、各種旋鈕、銘牌、裝飾品和日用品；透明級用于制造度盤、冰箱內(nèi)食品盤等。（二）聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是產(chǎn)量最大的熱塑性塑料之一，它無色、無味、無毒、透明，不孳生菌類，透濕性大于聚乙烯，％，在潮濕環(huán)境中也能保持強度和尺寸。性能特點聚苯乙烯具有優(yōu)良的電性能，特別是高頻特性。它介電損耗小(1105～3105)，體積電阻和表面電阻高，熱變形溫度為65～96℃，制品最高連續(xù)使用溫度為60～80℃。有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐多種礦物油、有機酸、堿、鹽、低級醇等，但能溶于芳烴和鹵烴等溶劑中。聚苯乙烯耐輻射性強，表面易著色、印刷和金屬化處理，容易加工，適合于注射、擠塑、吹塑、發(fā)泡等多種成型方法。缺點是不耐沖擊、性脆易裂、耐熱性和機械強度較差，改性后，這些性能有較大改善。級別用途聚苯乙烯目前主要有透明、改性、阻燃、可發(fā)性和增強等級別。可用于包裝、日用品、電子工業(yè)、建筑、運輸和機器制造等許多領(lǐng)域。透明級用于制造日用品，如餐具、玩具、包裝盒、瓶和盤，光學(xué)儀器、裝飾面板、收音機外殼、旋鈕、透明模型、電訊元件等；改性的抗沖阻燃聚苯乙烯廣泛用于制造電視機、收錄機殼、各種儀表外殼以及多種工業(yè)品：可發(fā)性用于制造包裝和絕緣保溫材料等。（三）聚丙烯(PP)聚丙烯是六十年代發(fā)展起來的新型熱塑性塑料，是由石油或天然氣裂化得到丙烯，再經(jīng)特種催化劑聚合而成，是目前塑料工業(yè)中發(fā)展速度最快的品種，產(chǎn)量僅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯而居第四位。性能特點聚丙烯通常為白色、易燃的蠟狀物，比聚乙烯透明，但透氣性較低。／cm3，是塑料中密度最小的品種之一，在廉價的塑料中耐溫最高，熔點為164～170℃，低負(fù)荷下可在110℃溫度下連續(xù)使用。％，高頻絕緣性好，機械強度較高，耐彎曲疲勞性尤為突出。在耐化學(xué)性方面，除濃硫酸、濃硝酸對聚丙烯有侵蝕外，對多種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定。制品表面有光澤，某些氯代烴、芳烴和高沸點脂肪烴能使其軟化或溶脹。缺點是耐候性較差，對紫外線敏感，加入炭黑或其它抗老劑后，可改善耐候性。另外，聚丙烯收縮率較大，為1～2％。用途可代替部分有色金屬，廣泛用于汽車、化工、機械、電子和儀器儀表等工業(yè)部門，如各種汽車零件、自行車零件、法蘭、接頭、泵葉輪、醫(yī)療器械(可進行蒸汽消毒)、管道、化工容器、工廠配線和錄音帶等。由于無毒，還廣泛用于食品、藥品的包裝以及日用品的制造。（四）聚乙烯(PE)由乙烯聚合而成的聚乙烯是目前世界上熱塑性塑料中產(chǎn)量最大的一個品種。它為白色蠟狀半透明材料，柔而韌，稍能伸長，比水輕、易燃、無毒。按合成方法的不同，可分為高壓、中壓和低壓三種，近年來還開發(fā)出超高分子量聚乙烯和多種乙烯共聚物等新品種。高壓聚乙烯高壓聚乙烯又稱低密度聚乙烯，～／cm3，是聚乙烯中最輕的一個品種。分子中支鏈較多、結(jié)晶度較低(60～80％)，優(yōu)點是具有優(yōu)良的電性能和耐化學(xué)藥品性能，在柔軟性、伸長率、耐沖擊性和透明性等方面均比中、低壓聚乙烯好。缺點是易透氣、透濕，機械強度比中、低壓聚乙烯稍差，主要用作電線、電纜包皮、各種注射品、薄片、薄膜和涂層等方面。中、低壓聚乙烯中、低壓聚乙烯又稱高密度聚乙烯。(1)中壓聚乙烯～／cm3，是各種聚乙烯中最重要的一種。分子中支鏈較少，結(jié)晶度高達90％，耐熱性和機械性能均優(yōu)于其它聚乙烯，比高壓和低壓聚乙烯難透氣、透濕，還具有優(yōu)良的電性能積化學(xué)穩(wěn)定性。主要用作電絕緣材料、汽車零件、管道、醫(yī)用和日用瓶子、各種工業(yè)用板材和魚網(wǎng)等。(2)低壓聚乙烯～／cm3，分子中支鏈較高壓聚乙烯少，接近或略高于中壓聚乙烯，結(jié)晶度達80～90％，機械強度和硬度介于中、高壓聚乙烯之間，最高使用溫度為100℃，制品可進行煮沸消毒；耐寒性好，在70℃仍有柔軟性；耐溶劑性比高壓聚乙烯好，比高壓聚乙烯難透氣和透濕；在高溫下幾乎不被任何溶劑侵蝕，并耐各種強酸(除濃硝酸等氧化性酸外)和強堿的作用；吸濕性很小，有良好的絕緣性能。超高分子量聚乙烯分子量為300～600萬，機械強度、抗沖性和耐磨性極佳，加工成型難，一般采用壓縮與活塞擠出成型，主要用作齒輪、軸承、星輪、汽車燃料槽及其它工業(yè)用容器等。（五）聚酰胺(PA)聚酰胺塑料商品名稱為尼龍，是最早出現(xiàn)能承受負(fù)荷的熱塑性塑料，也是目前機械、電子、汽車等工業(yè)部門應(yīng)用較廣泛的一種工程塑料。性能特點聚酰胺有很高的抗張強度和良好的沖擊韌性，有一定的耐熱性，可在80℃以下使用；耐磨性好，作轉(zhuǎn)動零件有良好的消音性，轉(zhuǎn)動時噪音小，耐化學(xué)腐蝕性良好。各品種的特性聚酰胺品種很多，主要有聚酰胺6661111010以及多種共聚物，如聚酰胺6／66／9等。(1)聚酰胺6聚酰胺6又名聚已內(nèi)酰胺，具有優(yōu)良的耐磨性和自潤滑性，耐熱性和機械強度較高，低溫性能優(yōu)良，能自熄、耐油、耐化學(xué)藥品，彈性好，沖擊強度高，耐堿性優(yōu)良，耐紫外線和日光。缺點是收縮率大，尺寸穩(wěn)定性差。工業(yè)上用于制造軸承、齒輪、滑輪、傳動皮帶等，還可抽絲和制成簿膜作包裝材料。(2)聚酰胺66聚酰胺66又名聚已二酰已二胺，性能和用途與聚酰胺6基本一致，但成型比它困難。聚酰胺66還能制作各種把手、殼體、支撐架、傳動罩和電纜等。(3)聚酰胺610聚酰胺610又名聚癸二酰已二胺，吸水性小，尺寸穩(wěn)定性好，低溫強度高，耐強堿強酸，耐一般溶劑，強度介于66和6之間，密度較小，加工容易。主要用于機械工業(yè)、汽車、拖拉機中作齒輪、襯墊、軸承、滑輪等精密部件。(4)聚酰胺612聚酰胺612又名聚十二烷二酰己二胺，其性能與610相近，尺寸穩(wěn)定性更好，主要用于精密機械部件、電線電纜被覆、槍托、彈藥箱、工具架和線圈架等。(5)聚酰胺8聚酰胺8又名聚辛酰胺，性能與6相近，可做模制品、纖維、傳送帶、密封墊圈和日用品等。(6)聚酰胺9聚酰胺9又名聚壬酰胺，耐老化性能最好，熱穩(wěn)定性好，吸濕性低，耐沖擊性好，主要用作汽車或其它機械部件；電纜護套、金屬表面涂層等。(7)聚酰胺11 聚酰胺11又名聚十一酰胺，低溫性能好，密度小、吸濕性低、尺寸穩(wěn)定性好、加工范圍寬，主要用于制作硬管和軟管，適于輸送汽油。(8)聚酰胺12聚酰胺12又名聚十二酰胺，密度最小、吸水性小、柔軟性好，主要用于制作各種油管、軟管、電線電纜被覆、精密部件和金屬表面涂層等。(9)聚酰胺1010聚酰胺1010又名聚癸二酰癸二胺，具有優(yōu)良的機械性能，拉伸、壓縮、沖擊、剛性等都很好，耐酸堿及其它化學(xué)藥品，吸濕性小，電性能優(yōu)良，主要用于制造合成纖維和各種機械零件等。（六）聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是六十年代初發(fā)展起來的—種熱塑性工程塑料，通過共聚、共混和增強等途徑，又發(fā)展了許多改性品種，提高了加工和使用性能。性能特點聚碳酸酯有突出的抗沖擊強度和抗蠕變性能，較高的耐熱性和耐寒性，可在+130～100℃范圍內(nèi)使用；抗拉、抗彎強度較高，并有較高的伸長率及高的彈性模量；在寬廣的溫度范圍內(nèi)，有良好的電性能，吸水率較低、尺寸穩(wěn)定性好、耐磨性較好、透光率較高并有—定的抗化學(xué)腐蝕性能；成型性好，可用注射、擠塑等成型工藝制成棒、管、薄膜等，適應(yīng)各種需要。缺點是耐疲勞強度低，耐應(yīng)力開裂差，對缺口敏感，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。用途聚碳酸酯主要用作工業(yè)制品，代替有色金屬及其它合金，在機械工業(yè)上作耐沖擊和高強度的零部件、防護罩、照相機殼、齒輪齒條、螺絲、螺桿、線圈框架、插頭、插座、開關(guān)、旋鈕。玻纖增強聚碳酸酯具有類似金屬的特性，可代替銅、鋅、鋁等壓鑄件；電子、電氣工業(yè)用作電絕緣零件、電動工具。外殼、把手、計算機部件、精密儀表零件、接插元件、高頻頭、印刷線路插座等。聚碳酸酯與聚烯烴共混后適合于做安全帽、緯紗管、餐具、電氣零件及著色板材、管材等；與ABS共混后，適合作高剛性、高沖擊韌性的制件，如安全帽、泵葉輪、汽車部件、電氣儀表零件、框架、殼體等。（七）聚甲醛(POM)聚甲醛是六十年代出現(xiàn)的一種熱塑性工程塑料，有均聚和共聚兩大類，是—種沒有側(cè)鏈的、高密度、高結(jié)晶性的線型聚合物，用玻纖增強可提高其機械強度，用石墨、二硫化鉬或四氟乙烯潤滑劑填充可改進潤滑性和耐磨性。性能特點聚甲醛通常為白色粉末或顆粒，熔點153～160℃，結(jié)晶度為75％，聚合度為1000～1500，具有綜合的優(yōu)良性能，如高的剛度和硬度、極佳的耐疲勞性和耐磨性、較小的蠕變性和吸水性、較好的尺寸穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、良好的絕緣性等。主要缺點是耐熱老化和耐大氣老化性較差，加入有關(guān)助劑和填料后，可得到改進。此外，聚甲醛易受強酸侵蝕，熔融加工困難，非常容易燃燒。用途聚甲醛在機電工業(yè)、精密儀表工業(yè)、化工、電子、紡織、農(nóng)業(yè)等部門均獲廣泛應(yīng)用，主要是代替部分有色金屬與合金制作一般結(jié)構(gòu)零部件，耐磨、耐損耗以及承受高負(fù)荷的零件，如軸承、凸輪、滾輪、輥子、齒輪、閥門上的閥桿、螺母、墊圈、法蘭、儀表板、汽化器、各種儀器外殼、箱體、容器、泵葉輪、葉片、配電盤、線圈座、運輸帶和管道、電視機微調(diào)滑輪、盒式色磁帶滑輪、洗衣機滑輪、驅(qū)動齒輪和線圈骨架等。（八）聚砜(PSU)聚砜是六十年代出現(xiàn)的一種耐高溫、高強度熱塑性塑料，被譽為“萬用高效工程塑料”。它一般呈透明、微帶琥珀色，也有的是象牙色的不透明體，能在限寬的溫度范圍內(nèi)制成透明或不透明的各種顏色，通常應(yīng)用染料干混法而不能用顏料干染。聚砜可用注射、擠塑、吹塑、中空成型、真空成型、熱成型等方法加工成型，還能進行一般機械加工和電鍍。性能特點(1)耐熱性能好，可在100～+150℃的溫度范圍內(nèi)長期使用。短期可耐溫195℃，熱變形溫度為174℃()；(2)蠕變值極低，在100℃、%；(3)機械強度高，剛性好；(4)優(yōu)良的電氣特性，在73～+150℃的溫度下長期使用，仍能保持相當(dāng)高的電絕緣性能。在190℃高溫下，置于水或濕空氣中也能保持介電性能；(5)有良好的尺寸穩(wěn)定性；(6)有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和自熄性。成型和使用上缺點(1)成型加工性能較差，要求在330～380℃的高溫下加工；(2)耐候及耐紫外線性能較差；(3)耐極性有機溶劑(如酮類、氯化烴等)較差；(4)制品易開裂。加入玻纖、礦物質(zhì)或合成高分子材料，可改善成型和使用性能。用途聚砜主要用作高強度的耐熱零件，耐腐蝕零件和電氣絕緣件，特別適用于既要強度高、蠕變小，又要耐高溫、高尺寸準(zhǔn)確性的制品，如作精密、小型的電子、電器、航空工業(yè)應(yīng)用的耐熱部件、汽車分速器蓋，電子計算機零件、洗滌機零件、電鉆殼件、電視機零件、印刷電路材料、線路切斷器、電冰箱零件等。此外，還可用作結(jié)構(gòu)型粘接劑。（九）聚苯醚(PFO)與氯化聚醚(CPS)聚苯醚聚苯醚機械特性優(yōu)于聚碳酸酯、聚酰胺和聚甲醛，一般呈