1、塑料基本知识 一 塑料的定义二 塑料的分类三 常用工程塑料的介绍四 塑料的鉴别 一 塑料的定义 塑料是以树脂为主要成分 在一定温度和压力下塑造成一定形状 并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料 树脂是指受热时通常有转化或熔融范围 转化时受外力作用具有流动性 常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物 它是塑料最基本的 也是最重要的成分 广义地讲 在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂 二 塑料的分类 一 按塑料的物理化学性能分 热塑性塑料 在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料 如PE ABS POM等热固性塑料 因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料 如酚醛塑料 环
2、氧塑料等 二 按塑料用途分通用塑料 一般指产量大 用途广 成型性好 价廉的塑料 如PE PP PVC等 工程塑料 一般指能承受一定的外力作用 并有良好的机械性能和尺寸稳定性 在高 低温下仍能保持其优良性能 可以作为工程结构件的塑料 如ABS 尼龙 聚矾等 特种塑料 一般指具有特种功能 如耐热 自润滑等 应用于特殊要求的塑料 如氟塑料 有机硅等 三 常用工程塑料 一 ABSABS树脂是丙烯睛 丁二烯和苯乙烯的三元共聚物 物理性能 是一种浅象牙色 不透明 无毒无味的非晶型共聚物密度为1 02 1 05g cm 3 吸水率不超过1 燃烧时火焰呈黄色且有黑烟 无熔融滴落 离火后继续燃烧 化学性能 具有
3、刚性好 冲击强度高 耐热 耐低温 耐化学药品性 机械强度和电器性能优良 易于加工 加工尺寸稳定性和表面光泽好 容易涂装 着色 还可以进行喷涂金属 电镀 焊接和粘接等二次加工性能 热性能 ABS的耐热性能不够好 一般品牌约85 C 但ABS的耐寒性比较好 在 40 C时仍有相当高的冲击强度 好的韧性 加工工艺特性 熔融温度217 237 C 模具温度40 80 C 成型收缩率为0 4 0 7 不等 回火温度为热变形温度低5 20度 回火2小时 应力 浸泡在冰醋酸中检测表面应力 30S 和结构应力 2MIN ABS PC合金 当PC树脂的加入量大于40 时 不仅冲击强度明显提高 且能获得超耐热级A
4、BS 热变形温度可达到110度 与此同时 拉伸强度 弯曲强度及硬度都会提高 一般我们常用ABS 30 PC 应用 汽车 仪表板 工具舱门 车轮盖 反光镜盒等 电冰箱 大强度工具 头发烘干机 搅拌器 食品加工机 割草机等 电话机壳体 打字机键盘 娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等 聚甲醛 POM 按合成方式不同分为均聚甲醛和共聚甲醛 物理性能 POM是一种表面光滑 有光泽的硬而致密的淡黄或白色材料 容易燃烧 离火后继续燃烧 火焰上端呈黄色 下端蓝色 易发生熔融滴落 有强烈的刺激性甲醛味 密度为1 42 吸水率为0 2 0 25 即使在潮湿的环境中 也有很好的尺寸稳定性 力学性能 具有很
5、高的刚性和硬度 较好的冲击强度和乃蠕变性以及耐疲劳性 还具有自润滑的特性 热性能 POM的热变形温度较高 约110 124度 共聚甲醛的脆化温度为 40 故可在 40 120 范围内使用 化学性能 有良好的耐有机溶剂性 但不能耐强酸和氧化剂 耐候性 长期曝露在紫外线辐射下 其力学性能显著下降 表面亦会发生粉化 龟裂现象 应力 在20 C 50 稀硫酸中浸泡3分钟检测是否有应力 POM 玻纤 加入玻纤后 刚性和耐高温性有显著提高 但耐磨性有所降低 4673内转动环和压盘 聚苯醚 PPO PPO的合成主要由2 6 二甲基苯酚在催化剂的作用下经氧化偶合反应缩聚而成 物理性能 PPO树脂为白色 无毒
6、无味的粉末状固体 密度为1 06 1 07 吸水率为0 03 收缩率为0 7 力学性能 具有较高的强度和模量 突出的抗蠕变性 PPO的拉伸强度 弯曲强度高于PC和POM 模量与POM接近 抗蠕变性大于POM和PC而略低于PSU 硬度与均聚甲醛接近 热性能 PPO具有较高的耐热性 热变形温度为190 热分解温度350 以上 脆化温度小于 170 C PPO阻燃性好 具有自熄性 化学性能 具有优良的化学稳定性 对于以水为介质的化学药品 如酸 碱和洗涤剂等 无论是室温还是高温都不会对其有影响 应力 在磷酸三丁酯浸泡2000S 缺点 熔体粘度高 流动性较差 成型加工比一般工程塑料困难 其二是内应力大
7、制品易开裂 疲劳强度低 不宜承受动载荷 其三是长期存放后有转变为热固性塑料的趋势 其四是耐有机溶剂性不佳 PPO的改性 聚碳酸酯PC PC是在分子链中含有碳酸酯的高分子化合物的总称 物理性能 PC为透明的 微黄色或白色的刚硬而有良好韧性的聚合物 良好的透光能力 达90 左右 密度为1 2 收缩率为0 13 燃烧时 慢燃 离火后慢熄 火焰呈黄色 黑烟碳束 燃烧后熔融 起泡 发出花果臭的气味 力学性能 有优异的冲击强度 其数值比尼龙 POM等高3 10倍左右 抗蠕变性优于尼龙和POM 尺寸稳定性好 在低温下仍能保持高的强度 缺点是疲劳强度低 较易产生开裂 使长期允许负荷较小 热性能 使用温度范围较
8、宽 100 130 化学性能 对有机酸 稀的无机酸 盐类 油 脂肪烃及醇都很稳定 但不耐氯烃 浓酸 稀碱等 PC的耐候性较好 制品在户外暴露一年 性能变化很少 PC的改性 聚乙烯PE PE是一个多种工艺方法生产的具有多种结构和特性的系列品种 主要有LDPE HDPE LLDPE 低密度聚乙烯LDPE 物理性能 乳白色蜡质状颗粒 无毒 无味 无臭 是PE中最轻的品种 密度为0 91 0 925 吸水率为0 03 热变形温度为38 50 脆化温度为 55 80 综合性能 具有良好的柔软性 延伸性 透明性 耐寒性 有优良的加工性 化学稳定性 透气性好 但其机械强度 透湿性和耐境老化性能较差 耐热性也
9、低于HDPE 高密度聚乙烯HDPE物理特性 为白色粉末或颗粒 无毒 无味 无臭 与LDPE相比 支链较少 结晶度较高 密度较大 密度为0 94 0 965 吸水率0 03 热变形温度 脆化温度 70 100 综合性能 具有较高的刚性和韧性 优良的机械强度和耐热性 还有较好的耐溶剂性 耐蒸汽渗透性 化学性能稳定 通常制作食品袋及各种容器 耐酸 耐碱及盐类水溶液的侵蚀 但不宜用强碱性洗涤剂擦拭或浸泡 聚酰胺PA 物理特性 无臭 无味 无毒 不会霉烂的淡黄色至琥珀色透明的固体 具有自熄性 也有可燃的 燃烧缓慢 而且其火焰传播速度很慢 离火后慢慢熄灭 燃烧时 火焰上断黄色 下端蓝色 燃烧后熔融滴落 起
10、泡 发出特殊羊毛 指甲烧焦味 密度为1 01 1 15 吸水率随酰胺基密度的降低而降低 故吸水率PA12 PA11 PA610 PA6 PA66 力学性能 具有优良的力学性能 可做为替代金属的材料 具有良好的冲击强度 比PC POM等低 而比氯化聚醚高 其中PA66在吸水状态下的冲击强度是所有工程塑料中最高的 具有优良的耐摩擦性 是一种自润滑材料 热性能 热软化温度范围较窄 具有比较明显的融熔温度 PA的热稳定性差 制品一般只能在80 100 下使用 若在高于120 下 长期与氧接触会引起热分解 制品逐渐呈现褐色 化学性能 不受弱酸 弱碱 醇 酯 烃 卤代烃酮 润滑油 油脂和汽油等的影响 但强
11、酸和强碱能侵蚀PA 对脂肪族烃类 特别是对汽油和润滑油有优异的抵抗性 常用的尼龙材料有PA 30 GF PA6 PA66 PA12等 聚丙烯PP 物理性能 PP是无毒 无味和无臭的乳白色蜡状物 其密度为0 91 0 91 比PE更轻 是通用塑料中密度最小的品种 吸水率为0 02 0 03 成型收缩率为1 2 5 力学性能 PP是非极性高聚物 由于等规度高易结晶 力学性能一般较高 缺点是抗蠕变性差 低温脆性大 PP的弯曲疲劳强度较突出 可应用于运动部件 热性能 长期使用温度可达100 120 C 耐寒性比较差 脆化温度为 10 C 化学性能 具有与PE相近的抗溶剂和耐腐蚀能力 能耐80 以下的酸
12、 碱 盐液及很多有机溶剂 在很多溶剂和洗涤剂中也不易发生应力开裂 仅在某些氯代化合物 芳烃和高沸点脂肪烃中可能发生轻微的侵蚀 PP的改性 填充PP 聚氯乙烯PVC 物理性能 硬质PVC塑料 加增塑剂30 密度 硬质PVC1 4 1 6软质PVC1 2 1 4吸水性 硬质PVC0 1 0 4 软质PVC0 25 制品收缩率 硬质PVC0 1 0 5 软质PVC1 5 热性能 PVC的脆化温度在 50 60 分解温度200 210 加工温度常在160 220 与树脂相对分子质量和是否增塑有关 化学性能 PVC对水 汽油 乙醇等是稳定的 但不耐大部分有机溶剂 如芳烃 氯代烃 酮类及酯类 聚甲基丙烯酸
13、甲酯PMMA 物理性能 密度1 17 1 2 吸水率 0 4 PMMA是最重要的光学塑料 其优点优异的光学性能 透光率高达92 无色 几乎不吸收可见光 且着色性好 在热作用下几乎不变色 褪色 具有好的光泽 优良的耐腐蚀性 耐强酸 强碱 无机盐 油脂类 脂肪族碳氢化合物等 具有优异的耐候性 成型加工性好 可用于挤出 注射 压延等成型方法 并可进行车 切 雕刻等机械加工以及粘接 涂装 印刷 染色 压花 金属蒸镀等 缺点 表面硬度低 易划伤 热膨胀系数大 吸水性高 缺口冲击强度低 易产生应力开裂 聚苯乙烯PS 物理性能 无色透明 质坚 性脆 似玻璃状的非晶形塑料 敲击时有清脆饿金属响声 无毒 无嗅
14、易燃烧 密度1 04 1 07 吸水率0 02 0 05 力学性能 拉伸强度较低 性极脆 对缺口十分敏感 通常在低负荷下使用 制品设计是尤其要严防尖角 缺口 厚薄相差较大 以减小应力开裂 热性能 玻璃化转变温度约100 脆化温度 30 C 连续使用温度为60 80 化学性能 能耐碱 耐任何含量的硫酸 磷酸 硼酸 10 36 的盐酸 25 以下的醋酸 10 90 的甲酸以及其他有机酸 但不耐氧化性酸 也不耐氧化剂 成型加工 PS的吸水率小 成型前一般不进行干燥 为提高制品表面光泽 可以先在70 C左右的温度下预热1 2H 其制品表观质量更佳 PS的改性HIPS是将PS与一定量的橡胶在一定的温度下进行机械混炼 使PS的韧性得到明显改善 塑料的鉴别 鉴别步骤 1 从外观上看 是透明 半透明或不透明是如玻璃般光滑 有点油滑或是不光亮2 从触感 是属于柔软 半硬质 硬质3 燃烧实验 根据各种塑料燃烧时的特殊异同来鉴定 要注意观察1 是否可燃及燃烧的难易快慢 2 火焰的颜色 3 离开火焰后是自熄还是继续燃烧 4 残余物形状
