1、常用塑料材料的特性简介一、聚乙烯类塑料3 p+ z6 k. * D9 x聚乙烯是指由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物，英文名简称PE。PE的合成原料来自石油，自1965年以来一直高居世界塑料树脂产量第一位。目前，聚乙烯的主要品种有：; M4 g/ n$ q) Y低密度聚乙烯（LDPE）， 高密度聚乙烯（HDPE），线性低密度聚乙烯（LLDPE）， （超）高分子量聚乙烯（UHMWPE）， z m/ H. M9 0 Z r! V8 c茂金属聚乙烯（m-PE）; Z: N! D. p) G; : r还有其改性品种：乙烯乙酸乙烯酯（EVA） 氯化聚乙烯（CPE）。* c# f |8 $ _. t, 7
2、d1、聚乙烯类塑料的结构性能4 Q“ _ E- E( W5 u3 V) YPE为线性聚合物，属于高分子长链脂肪烃；分子对称无极性，分子间作用力小，力学性能不高、电绝缘性好、熔点低、印刷性缓谩 E的结构规整，线性度高，因而易于结晶。结晶度从高到低排序：HDPE，LLDPE，LDPE。随结晶度的提高，PE制品的密度、刚性、硬度和强度等性能提高，但冲击性能下降。) w. S$ # F* n6 8 b9 o f T$ K0 M/ y2 w1 _- kPE因加工性好而广泛用于注塑制品，其中HDPE占30%以上，LDPE和LLDPE各占10%以上。主要生产：日用品如盆、桶、盒、暖瓶壳、杯、玩具等，周转箱、
3、瓦楞箱。（3）中空制品以HDPE树脂为主，可占树脂用量的20%。其制品具有耐应力开裂性好、耐油性好、耐低温冲击性好等优点，可用于食品油、酒类、汽油及化学制剂等液体的包装。此外还有中空玩具等。- j! b+ e) w( J l! o6 r机械零件。主要利用其耐磨性，如纺织机械中的投梭器、打梭棒、齿轮、连接器、扫花杆、缓冲块及偏心块等；在造纸机械中用于水箱盖板、刮水器、压密件、接头及密封轴杆等；机床中用于导轨、滑道及摩擦轮等。医用材料。利用生理相容性好和耐腐蚀的优点，用于矫形外科材料和人工关节等。其它制品。利用耐辐射性，制造核电站遮盖板；利用高冲击性,制造防弹衣、滑雪板等。（3）乙烯-乙酸乙烯酯共
4、聚物（EVA） s- n6 d7 n R% aEVA中乙酸乙烯酯（VA）的含量不同，其性能差异很大，用途也不同。EVA的外观为半透明或半乳白色的颗粒或料粉，易燃，离火不灭，并有熔融滴落，发出乳酸味。EVA的特点为：良好的柔软性、韧性、耐低温性、耐候性、耐应力开裂性、热合性、焊接性、粘结性、透明性、高光泽性、耐化学药品性、抗臭氧性、着色性及与填料的容合性等。EVA的加工性良好，加工特性和技术与LDPE相同，但由于熔融粘度较低，热稳定性有限，加工温度比LDPE低20-40。: z8 P C1 C v x( k _8 p% M( R薄膜类 为EVA的主要用途，可用于包装膜和农业用膜，具体有重包装膜、
5、冷冻包装膜、食品包装膜、复合膜、热收缩膜、自粘膜及阻隔保鲜膜等。EVA农膜的保温性、透光性、耐老化性、无滴性都优于PE膜。注塑制品 自行车座、玩具、密封容器、人造草坪及汽车挡泥板等。挤出制品 软管、电缆护套、吸水管等。发泡制品 凉鞋、拖鞋、鞋底、自行车胎及玩具车轮等。 m0 Q4 2 v7 I1 l- o3 r j6 ICPE含氯量大小不同，其性能差别很大。含氯量在25%-40%时为软性材料，含氯量大于40%时为硬质材料。常用的CPE含氯量为30%-40%，并以含氯量35%的135A和含氯量为40%的140B两个牌号最为常用。CPE为PE氯化的产物，PE大分子的规整性被破坏，结晶能力降低，制品
6、的柔软性提高，成为弹性体类材料。CPE具有优异的抗冲性、阻燃性（氧指数为27）、 耐热性（可在120温度下长期使用）、耐候性、耐油、耐酸碱、耐臭氧老化，耐磨性高，电绝缘性好。CPE的加工可分为直接加工和硫化加工两种。直接加工可用注塑、挤出、压延等方法成型，制品如压延法生产防水卷材、挤出法生产门窗用密封条等。硫化加工可制造仿革鞋底等。CPE的应用可分为单独制品和改性剂两类。单独制品不如改性剂用量大，主要用来制造防水卷材、密封条、电缆护套及输送带等。作为抗冲改性剂，可用于硬质PVC、PE及ABS的共混材料，主要改善制品的冲击性能和阻燃性能。此外，CPE还可用于共混物的相容剂。二、聚氯乙烯塑料* w
7、4 / 1 K( 0 “ ?+ z- L聚氯乙烯是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚合物，英文简称PVC。PVC为最早实现工业化的树脂品种之一，是在20世纪60年代以前产量最大的树脂品种，只是在60年代后期退居第二位。近年来，由于PVC合成原料丰富、合成路线的改进、树脂中氯乙烯单体含量的降低，价格低廉，在化学建材等领域中的应用日益扩大，其需求量增加很快，地位逐渐加强。PVC树脂的合成，在20世纪50年代以前一直以乙炔电石法生产，50年代后期转向原料充足、成本低廉的乙烯氧化法。目前世界上由此法生产的PVC可占到80%以上。PVC树脂的合成以悬浮法为主，产量可占80%-85%，其次为乳液法。按分子量
8、的大小可将PVC分成通用型和高聚合度型两种，常用的树脂大都为通用型。按树脂的形态可分为粉状和糊状两种。粉状常用于生产压延、注塑和挤出制品；乳液常用于生产人造革、壁纸、儿童玩具及乳胶手套等。按结构不同可分为紧密型和疏松型两种，疏松型可大量吸收增塑剂，常用于软制品的生产；紧密型吸收增塑剂的能力低，主要用于硬制品的生产。PVC的突出性能为力学强度高、硬度大、耐化学腐蚀性好、电绝缘性好、印刷和焊接性好、阻燃、价格低、制品软硬度可调等，常用于替代金属和木材。PVC的缺点为热稳定性不好，加工性不好，耐冲击性能差，耐老化及耐寒性差。0 a/ I6 C. L9 9 1、聚氯乙烯塑料的结构性能 L S( F-
9、Y% N/ _9 G一般性能 PVC树脂为一种白色或淡黄色的粉末，相对密度为1.35-1.45。其制品的软硬程度可通过加入增塑剂的份数多少调整，制成软硬相差悬殊的制品。纯PVC的吸水率和透气性都很小。力学性能 PVC具有较高的硬度和力学性能，并随分子量的增大而提高，但随温度的升高而下降。PVC中加入增塑剂份数不同，对力学性能影响很大，一般随增塑剂含量增大，力学性能下降。PVC的耐磨性一般，硬质PVC的静摩擦系数为0.4-0.5,动摩擦系数为0.23。热学性能 PVC的热稳定性十分差，纯PVC树脂在140即开始分解，到180迅速加快，而PVC的熔融温度为160，因此纯PVC树脂难以用热塑方法加工
10、。PVC的线膨胀系数较小。具有难燃性，其氧化指数高达45以上。; A# P) X4 Q0 F$ e/ 0 r) % y电学性能 PVC是一种电性能较好的聚合物，但由于极性较大，其电绝缘性不如PE和PP；PVC的电性能受温度和频率的影响较大，一般只适用于中低压和低频绝缘材料。环境性能 PVC可耐大多数无机酸（发烟硫酸和浓硝酸除外）、碱、多数有机溶剂和无机盐。PVC在酯、酮、芳烃及卤烃中溶胀或溶解，其中最好的溶剂为四氢呋喃和环乙酮。PVC对光、氧、热的耐受性都不好，很容易发生降解。* S6 r 9 I3 V6 P. 2、聚氯乙烯塑料的成型加工（1）PVC的加工特性PVC的加工热稳定性不好，熔融温度
11、高于分解温度，不进行改性难以用熔融塑化的方法加工。改性方法一为在其中加入稳定剂，以提高其分解温度，使之达到熔融温度之上；二为在其中加入增塑剂，以降低其熔融温度，使之降到分解温度之下。- “ k$ X7 q7 s6 PVC用热稳定剂有四类，即铅盐类、有机锡类、金属皂类和稀土类。铅盐类最常用，但不能用于要求无毒和透明制品；有机锡类稳定效果好，透明，有毒或无毒，因价高限制了使用；金属皂类稳定效果一般，分透明或不透明、有毒或无毒，很少单用，常复合使用，多用于软制品；稀土类稳定剂为最新品种，具有透明、无毒等优点，大有发展前途。PVC热稳定剂可用于硬制品和软制品，在硬制品中的用量大于软制品。 PVC最常用
12、的主增塑剂为邻苯二甲酸酯类，如DOP、DBP、DIDP等，辅增塑剂有DOA、DOS、氯化石蜡、环氧大豆油、石油酯、磷酸酯等。增塑剂主要用于软制品，须加入25份以上。硬制品只加入5份以下。: v Q! B4 GPVC熔体属非牛顿流体，熔体粘度对剪切速率敏感。所以，对热敏性PVC树脂，在加工中要降低粘度，可通过提高螺杆转速来达到目的，尽可能少调温度。* E ( w$ y9 e2 # UPVC在加工前需要干燥处理，温度110，1-1.5h。$ e- y, C c* r$ （2）PVC的加工方法挤出 可用于生产膜、片、板、管、棒、异型材、丝等制品。“ q p7 3 f6 Z1 R注塑 可用于生产凉鞋、
13、壳体、管件、阀门、泵等制品。2 p3 D2 V! A8 J 压延 可用于生产膜、片、板、人造革、壁纸等制品。7 S1 O/ v* Q) # K1 C压制 压制法多用于热固性塑料，但PVC塑料也常用压制成型，主要用于生产鞋底、硬板及周转箱等形状简单的制品。3 D% d1 I6 , p3 q塑料糊成型 将PVC糊状树脂涂于基材上，充分熔融后压花、冷却即可。具体涂覆方法有刮涂法、滚塑法及蘸浸法等。1 H J! ?* 8 U制品的硬度可在邵氏A40-95范围内任意调整，而且受温度影响小，使用条件比较宽泛。优良的耐热、耐寒及耐老化性能。耐磨性好，比普通PVC高两倍。 K( O“ G4 r7 a* c*
14、B/ g8 s( S（3）PVC合金, t, Q2 l # UPVC合金主要是共混弹性体类冲击改性树脂，具体有ACR、CPE、MBS、EVA、ABS、氯丁胶及丁腈胶等，其中以ACR和CPE的效果最好，最为常用，MBS只用于透明制品中。. C * ) q5 t/ t4、聚氯乙烯塑料的应用范围3 N9 W* z8 h6 C3 J) O（1）硬质PVC制品. q“ Y: k0 e. 5 “ j! c板材 有瓦楞板、密实板和发泡板等。用于壁板、天花板、百叶窗、地板、装饰材料、家具材料及化工防腐贮槽等。片材 用于吸塑制品。丝类 用于纱窗网、蚊帐、绳索等。 I; S, O2 ; U瓶类 用于食品、药品、化
15、妆品等包装。1 V1 - t/ B2 O+ 2 Q注塑制品 管件、阀门、各类罩壳、电器壳体等。: u1 j: Y* V % B（2）软质PVC制品薄膜 农用大棚膜、包装膜、日用装饰膜、雨衣膜、本皮膜等。4 $ j! Q T- K电缆 用于中低压绝缘和护套电缆料。, d) S% j$ a* t7 / T$ O鞋类 鞋底和鞋面材料。! U$ Z“ / L0 v( g+ A革类 人造革、地板革等。其它 软透明管、垫片等。6 Y1 U, _“ _- l（3）PVC糊制品# B( . + n ?5 t6 N/ p人造革、地板革、壁纸、乳胶手套、玩具、密封垫等。三、聚丙烯塑料聚丙烯是由丙烯单体经自由基聚合
16、而成的聚合物，英文简称PP。按结构不同，PP可分为等规、间规（又称茂金属PP）、无规三类。目前应用的主要是等规PP，用量可占90%以上。无规PP不能用于塑料，常用于改性载体。间规PP为低结晶聚合物用茂金属催化剂生产，属于高弹性热塑材料。因价格高，目前间规PP应用面不广，但很有发展前途，是PP树脂的新增长点。3 p- # j7 b2 % v7 , M( R6 z8 S- * oPP的优点为电绝缘性和耐化学腐蚀性优良、力学性能和耐热性在通用热塑性塑料中最高、耐疲劳性好、价格在所有树脂中最低。经过玻璃纤维增强的PP，具有很高的强度，性能接近工程 塑料，常用作工程塑料。PP的缺点是，低温脆性大，耐老化
17、性不好。/ F2 z! H, G, E) |7 x- G z$ _- m* W6 u t( n“ S“ u（2）PP的性能一般性能 PP树脂为白色蜡状固体，外观似PE，但比PE更透明、更轻，为仅次于TPX的最轻品种。PP易燃，离火焰继续燃烧，火焰上黄下蓝，有少量黑烟，熔融滴落，有石油气味。PP的吸水性低，气体透过率低。PP的成纤性较好，可用于丙仑的生产。力学性能 PP具有较好的力学性能，其拉伸屈服强度和拉伸强度都超过PE，拉伸强度还超过PS和ABS，经增强和拉伸处理后还可大幅提高。PP的力学性能受温度的影响比较小，在温度为100时，拉伸强度仍能保持一半。( ?9 m( c/ I8 J5 PP的
18、冲击强度受温度影响较大，在室温以上PP的冲击性能较好，但在低温时，其冲击性能迅速变差。PP的冲击强度还与分子量、结晶度、结晶尺寸等因素有关。) c6 X“ : s a“ t+ O. o热学性能 PP的耐热性能良好，制品可耐100热水煮沸，可在100-120下长期使用。用于热水管道，不受外力作用时，可在150使用不变形。但PP的耐低温性不好，在520即脆化，制品不能用于低温环境。PP的线膨胀系数属较大者；热导率属中等。电学性能 PP为非极性聚合物，电绝缘性能优良，电性能受湿度、温度和频率影响较小，耐电弧性好，但不耐电晕。因低温脆性影响，PP在电绝缘领域的应用远不如PE和PVC广泛。, + n6
19、O- m4 C0 y2 w7 l3 N环境性能 PP具有很高的耐化学腐蚀性，可耐除强氧化剂、浓硫酸及浓硝酸外的酸、碱、盐及大多数有机溶剂（如醇、酚、醛、酮及大多数羧酸等），但低分子量的脂肪烃、卤烃及芳烃可使其溶胀，在高温下可溶于芳烃和卤代烃中如十氯化萘、四氢化萘及1,2,4-三氯代苯等。PP的耐候性不好，对紫外线很敏感，需加入抗氧剂和光稳定剂才能用于户外。PP的耐应力开裂性较好，好于HDPE和PS，但应用在腐蚀性介质如浓硫酸、浓铬酸及王水中例外。1、聚丙烯塑料的成型加工6 | m（2）共聚PP（PP-C）PP-C为丙烯与乙烯的共聚物，可分为无规共聚物（PP-R）和嵌段共聚物（PP-B）两种。“
20、 J) u$ k0 z) q( ! k0 I) f; H) D8 TPP-R含乙烯量为1%-7%，与普通PP相比，其结晶度和熔点低、柔软透明、温度低于0时仍具有良好的冲击强度，20时才达到应用极限。但其硬度、刚性、耐蠕变性等要比普通PP低10%-15%，主要用于上水管和供暖管。PP-B的乙烯含量为5%-20%，它既有较好的刚性，又有好的低温韧性。主要用于大型容器、周转箱、中空吹塑容器、机械零件、电线电缆包覆制品等。（3）增强PP常用玻璃纤维作增强材料。增强不仅保留了PP原有的优良性能，还使拉伸强度、耐热性、刚性、硬度、耐蠕变性、线膨胀系数及成型收缩率等性能明显改善。/ x8 B7 k2 V1
21、O8 T0 d+ |3 n（4）填充PPPP的填充改性最为常用。填充材料有碳酸钙、滑石粉、云母及木粉等。填充前需进行偶联剂活化处理，以提高相容性。填充PP在密度、刚性、硬度、热变形温度、耐蠕变性、成型收缩率及线膨胀系数等方面有所改善，但拉伸强度、冲击强度及断裂伸长率有所下降。! g% “ A3 W2 G C1 ?( P6 rPP/EPDM（或EPR）共混 改善冲击性能,改性效果明显，可用于汽车保险杠和安全帽。% H9 z; k: V( C4 C5 PP/顺丁橡胶共混 悬臂梁冲击强度可提高6倍以上，脆化温度降低8。PP/PA共混 改善冲击性、耐磨性及耐热性。（6）氯化PP氯化PP的阻燃性、硬度、
22、耐磨性、耐酸性、耐热、耐光、耐老化性及粘接性都好于普通PP，氯化PP主要用于涂料、薄膜等原料。U# 5 C% s7 w4、聚丙烯塑料的应用范围（1）注塑制品3 W7 X+ - L 8 z( d“ _3 oPP树脂注塑制品可占一半左右，具体如下： C9 B- I; |6 x; ) z汽车配件 保险杠和轮壳罩等用改性增韧PP，增强PP用于仪表盘、方向盘、风扇叶、手柄及蓄电池壳等。 日用品 衣架、椅子、凳子、桶类、盆?、书架、浴盆、玩具、文具、办公用品、家具、周转箱及货箱等。- C电器 洗衣机桶、电视机壳、电风扇叶、电冰箱内衬及电话机壳等。; k p4 a4 m+ I# x6 M2 A“ d8 i$
23、 e（2）薄膜制品 1 p5 . ; Z$ PP膜可占PP用量的10%左右，其特点为透明性和表面光泽接近玻璃纸，但柔软性不好，手揉有强声；强度高、可用于重包装材料；透氧率仅为HDPE膜的30%，适合于防潮包装材料，如高级衣物、药品及香烟等。; a“ b: z _8 JPP膜的耐热性好，可进行煮沸消毒，用于冷藏和保鲜食品包装；PP膜电绝缘性能好，经过热定型处理的定向薄膜可用于电容器、电机和变压器的绝缘材料，比PET膜要好；PP双向拉伸膜的强度、透明度及光泽都好，可用于打字机带、粘胶带基膜及香烟包装膜。（3）纤维制品 p2 c9 P w7 j“ c主要包括单丝、扁丝及纤维三类。PP单丝的密度小、韧性、耐磨性都好，适于生产绳索和鱼网等。PP扁丝拉伸强度高，适于生产编织袋、编织布。PP纤维广泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人造毛、滤布、无纺布等。# h) d: l C8 , j0 ? ? K（5）中空制品1 b% o! F# W9 n! FPP中空制品的透明度和力学性能好，单层瓶主要用作包装洗涤剂、化妆品和药品等；与阻隔材料复合的瓶可用于食品如酱油、液体燃料和化学制剂的包装。
