典型注塑模---常用塑料的性能及应用

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1、第四节 常用塑料的性能及应用塑料与树脂名称从缩写代号见附录表1一、热塑性塑料1,聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯树脂为线型结构、非结晶型的高聚物,其可溶件和可熔性较差,加热后塑性也很差。所以,纯聚氯乙烯树脂不能直接用作塑料,般都应加入增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂等添加剂而成为塑料。由于聚氯乙烯树脂原料来源丰富、价格低廉,制成的塑料性能优良,因而世界各国都进行大量生产。 (1)聚氯乙烯塑料的类型、使用性能及用途 1)硬聚氯乙烯 这种塑料不含或只含少量的增塑剂。它的强度较高、质硬、介电性能好,化学稳定性好,抗酸碱能力强。但耐热性不高。硬聚氯乙烯的粒料可供挤出成型和注射成型,主要用于制造片(板)材、管

2、材、棒材等各种型材;生产泵中的零件、各种管接头、三通阀等零件;还可用于制造泡沫塑料。 2)软聚氯乙烯 这种塑料含有较多的增塑剂,可塑件、流动性比硬聚氯乙烯好;塑料制品柔软且有弹性,耐酸碱能力强,耐寒、耐光且不受氧及臭氧的影响。但耐热性、力学强度、耐磨性、耐溶剂性及介电性等不如硬聚氯乙烯塑料。软聚氯乙烯可供压延或吹塑制造薄膜;可用挤出成型制造塑料管和塑料带;还可用注射成型制造手柄、绝缘垫圈等结构零件。聚氯乙烯熔胶塑料可以用于浇铸成型和生产涂层制品、搪塑制品等。 大多数聚氯乙烯塑料长期使用温度范围不宽(-1555)。某些特殊配方的长期使用温度可达90。 (2)聚氯乙烯的成型性能 聚氯乙烯的成型性能

3、较差,这是由于它的成型温度范围较窄,又是热敏件塑料。其熔融温度范围较宽,加热到8085就开始软化,它的粘流温接近于分解温度,在140时开始分解,180分解加速,同时放出HCl气体使塑料变色,即由白变成黄、玫瑰红、棕、直至黑色。因此,必须严格控制成型温度,增大模具浇注系统截面尺寸,注意模具冷却系统设计,提高型腔表面光滑程度(镀铬等)。2,聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯树脂是无色、透明并有光泽的非结晶型的线型结构的高聚物。其原料来源广泛,石油工业的发展促进了聚苯乙烯大规模的生产。 (1)聚苯乙烯的使用性能 聚苯乙烯透明性好,透光率高,在塑料中其光学性能仅次于有机玻璃;聚苯乙烯化学稳定性优良,耐酸(硝酸

4、除外)、碱、醇、油、水等的能力较强,但对氧化剂、苯、四氯化碳、酮类(除丙酮外)、酯类等抵抗能力较差;聚苯乙烯的电性能优良,是理想的高频绝缘材料;聚苯乙烯拉伸强度和弯曲强度较高。但聚苯乙烯耐热性不高,使用温度为3080。耐磨性较差,质脆,耐冲击性较差;导热系数小,线膨胀系数比金属大,塑料件易产生内应力,易开裂。 (2)聚苯乙烯的成型性能 聚苯乙烯成型性能优良,其吸水性小,成型前可不进行干燥;收缩小,制品尺寸稳定;比热容小,可很快加热塑化,塑化量较大,故成型速度快,生产周期短,可进行高速注射;流动性好,可采用注射、挤出、真空等各种成型方法。但注射成型时应防止淌料;应控制成型温度、压力和时间等工艺条

5、件(低注射压力、延长注射时间),以减少内应力。 (3)聚苯乙烯用途 聚苯乙烯可制造仪表外壳和指示灯罩、汽车灯罩、电视机结构零件、高频插座、隔声和绝缘用泡沫塑料、各种容器等。 3,聚乙烯(PE) 聚乙烯树脂是结晶型的线型结构的高聚物。它和聚丙烯、聚丁烯1等均属聚烯烃,而聚乙烯是最主要的聚烯烃。石油工业的发展为它提供了充足的原料,它的产量在塑料工业中占首位。 按合成时所采用的压力不同,聚乙烯合成方法可分为高压、中压和低压三种。由于聚合条件不同,其分于结构式虽然同属线型,但有所区别,因而性能也就有差异。高压法所得聚乙烯结晶温度不高(仅6070)、密度较低,相对分子量较小,常称为低密度聚乙烯;而中、低

6、压法所得聚乙烯结晶度较高(高达87一95),密度大,相对分子质量大,常称为高密度聚乙烯。目前,已采用低压法生产低密度聚乙烯;采用高压法生产高密度聚乙烯。低压法生产的低密度聚乙烯已成为发展方向。 (1)聚乙烯的使用性能 聚乙烯的介电性能与温度和频率无关,是理想的绝缘材料,无杂质的聚乙烯可以作为超高频绝缘材料;聚乙烯的耐热性不高,低密度聚乙烯使用温度不超过80,高密度聚乙烯使用温度不高于100,但耐寒性却很好,在零下60仍有较好的力学性能,甚至零下70仍有一定的柔软性;聚乙烯的化学稳定性很好,在常温下能耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其它酸、碱、盐溶液的作用,但不能耐浓硫酸和浓硝酸的作用;聚乙烯可溶性

7、较差,在室温下,聚乙烯不溶解于一般溶剂,只有矿物油、凡士林、某些动物油或植物油与之接触会产生溶胀、变色以致破坏;聚乙烯耐水性很好,长期与水接触,其性能保持不变;聚乙烯在热、光、氧气的作用下会发生老化,逐渐变脆,力学性能和介电性下降,为此,必须在聚乙烯塑料中加入抗氧化剂和紫外线吸收剂等稳定剂;聚乙烯具有一定的力学性能,但与其它塑料相比,其强度、表面硬度较低,弹性模量也不高,在这方面,高密度聚乙烯优于低密度聚乙烯,但柔软性、耐冲击性不如低密度聚乙烯。 (2)聚乙烯的成型性能 聚乙烯的成型性能好,这是由于吸水性小,成型前可不预热;熔体粘度小,流功性好,成型时不易分解。但冷却速度慢,模具应注意开设冷却

8、系统;成型收缩值较大,方向性明显,制品容易变形、翘曲,应控制模温,冷却要均匀、稳定。它可以采用挤出、注射、中空吹塑、滚塑、热成型涂覆等方法制造塑料制品。 (3)聚乙烯用途 聚乙烯可用于制造电气绝缘零件,尤其是无线电中的高频绝缘电线、电缆;由于它具有良好的物理、化学特性,因而用它生产的吹塑落膜是种理想的包装材料;可用挤出成型生产管材、单丝绳;可以用注射成型生产机械零件和日用品;还可以制成防油脂、防湿的涂覆纸。 4 聚丙烯(PP) 聚丙烯由丙烯单体聚合而成。由于聚合条件的差异,同一丙烯单体可能聚合出分子结构有差异的聚丙烯,即等规聚丙烯、间规聚丙烯和元规聚丙烯,间规聚丙烯工业生产量少,元规聚丙烯是无

9、定型的粘稠物,不能作为塑料使用。在此,只介绍等规聚丙烯。 聚丙烯树脂是结晶型的线型结构的高聚物。由于聚丙烯原料易得,价格较便官、塑料用途又广,所以发展迅速,产量很大。 (1)聚丙烯的使用性能 聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能,如优良的介电性能、耐水性、化学稳定性,成型性好等。同时,许多性能比聚乙烯还好,如耐热性较好,聚丙烯的制品可在100120下长期使用,在没有外力作用下,温度即使超过150也不变形。但耐低温不如聚乙烯,温度低于零下35会产生脆裂。力学性能较好,弯曲强度和拉伸强度接近于聚苯乙烯,刚度和伸长率好,抗应力开裂性比聚乙烯好,但耐磨性稍差。聚丙稀的严重缺点是在氧、热、光作用下容易降解、老

10、化。为此,应在聚丙烯塑料中加入稳定剂。 (2)聚丙烯成型性能 聚丙烯吸水性小,熔融状态流动性比聚乙烯好,但收缩率大,易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷,成型温度低时,方向性明显,凝固速度较快,容易产生内应力。因此,应注意控制成型温度,制品壁厚应该均匀,冷却速度不宜过快。注意控制模具温度,模具温度太低(50),制品无光泽,易产生熔接痕;模具温度太高(90),易产生翘曲、变形。 聚丙烯可进行挤出、注射、吹塑和真空成型等,其成型适应性较强。 (3)聚丙烯用途 聚丙烯以制成板(片)材、管材、绳、薄膜、瓶子,化工设备中的法兰、管接头、泵的叶轮、阀门配件等机械零件以及电气绝缘性零件、日用品等;聚丙烯还可用于合成

11、纤维抽丝。 5,聚酞胺尼龙(PA) 聚酰胺是在工程技术中广泛应用的一种热塑性塑料。尼龙(Nylon)是围外的商品名称,我国的商品名称是“锦纶”。以前,聚酰胺主要用于合成纤维,现在作为塑料日益增多,目前它在工程塑料中居于首位。 聚酰胺树脂是含有酰胺基(一CONH一)的结晶型的线型高聚物。它的品种很多,如尼龙3、尼龙4、尼龙6、尼龙8、尼龙9、尼龙10、尼龙11、尼龙12、尼龙13、尼龙46、尼龙56、尼龙66、尼龙5l0、尼龙610、尼龙l010、尼龙1313等。还有共聚尼龙加尼龙666、尼龙66610等。 (1)聚酰胺的使用性能 聚酰胺的拉伸强度、硬度、耐磨性和自润滑性很突出,其耐磨性高于作轴

12、承的铜及铜合金,并有很好的耐冲击性能,疲劳强度与铸铁、铝合金相当;聚酰胺耐弱碱和大多数盐类,但不耐强酸和氧化剂;它不溶于普通的有机溶剂(如苯、汽油、煤油等)和油脂,但会被甲酚、苯酚、浓硫酸溶解;聚酰胺的耐热性不高,长期使用温度不超过80。 (2)聚酰胺的成型性能 聚酰胺熔融温度范围较窄,熔点较高。品种不同,其熔点不同,熔点高的约为280,低的约为180。由于聚酰胺的吸水性大,所以难以制造精度高、尺寸稳定的产品,成型前必须预热干燥。聚酰胺的热稳定性较差,预热干燥时会氧化,熔融状态易分解,加上成型收缩率大,易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。以上这些性能都给成型工艺带来一定困难。在成型时必须采取相应措施

13、以保证成型工艺顺利进行,保证塑料制品的质量。 聚酰胺熔融状态粘度低,流动性好,有利成型薄壁制品,但必须严格控制成型温度和正确设计模具,以免产生流涎和溢料。熔融的聚酰胺的冷却速度对其结晶度及制品性能有明显的影响,故应严格控制模具温度及冷却系统。 聚酰胺可采用注射、挤出、吹塑、浇铸、压延等多种成型方法,粉状聚酰胺还可以用于热喷涂。 (3)聚酰胺的用途 聚酰胺具有优良的力学性能,在工程上用作减摩耐磨零件及传动件,如轴承、齿轮、凸轮、滑轮、衬套、铰锈等;制造电器、仪表、电子设备中的骨架、垫圈、支架、外壳等零件;还可用作伐座、密封圈、单丝、薄膜及日用品。 6,聚甲醛(POM) 聚甲醛是一种高熔点、高结晶

14、性的热塑性塑料。由于它具有优异的力学性能,因而在工程上很有应用价值。 聚甲醛树脂按其合成方法分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。前者以均聚合方法制成,后者以共聚合方法制成,两者的分子结构虽然均为线型结构,但有所区别。由于分子结构不同,所以性能不同。两者相比,均聚甲醛的密度大,熔点高,强度好,但热稳定性和耐酸碱能力较差。而共聚甲醛有较好的热稳定性,并易于成型,因而共聚甲醛发展较快。 (1)聚甲醛的使用性能 聚甲醛是结晶度很高的高聚物。它的突出特点是综合力学性能好。其强度、硬度很高,尤其是弹性模量很大,具有与金属材料较为接近的比强度和比刚度;聚甲醛还具有很好的冲击强度和疲劳强度,好的耐磨性和小的摩擦系数。

15、以上这些力学性能是许多工程塑料不能相比的。 聚甲醛的热变形温度较高,连续使用的温度为100,共聚甲醛还可高些;共聚甲醛的热稳定性虽然比均聚甲醛好,但总的来说,聚甲醛的热稳定性较差,加热时易分解,在光、氧作用下易老化;聚甲醛具有良好的耐溶剂性,尤其耐有机溶剂;它能耐稀酸,但不能耐强酸;共聚甲醛能耐强碱,而均聚甲醛只能耐弱碱。 (2)聚甲醛的成型性能 聚甲醛的吸水性比聚酰胺和ABS等塑料小,成型前可不必进行干燥,其制品尺寸稳定性较好,可以制造较精密的零件。但聚甲醛熔融温度范围小,熔融和凝固速度快,其制品容易产生毛斑、折皱、熔接痕等表面缺陷,并且收缩率大,热稳定性差。这些都应在设备调整和工艺参数及模

16、具温度控制等方而采取相应措施。 聚甲醛可以采用一般热塑性塑料的成型方法生产塑料制品,如注射、挤出、吹塑等。 (3)聚甲醛的用途 聚甲醛是一种较好的工程材料,可以在很多领域代替钢、铜、铝、铸铁等金属材料制造许多种结构零件。它是在汽车、普通机械、精密仪器、电器、电子、日用、建筑器材等领域府用广泛,如汽车散热器排水管阀门,散热器箱盖,空气压缩机阀门等零件,各种普通机械设备中的齿轮、轴承、弹簧、凸轮、螺栓、螺母、各种泵体、壳体、叶轮等零件,微动并关凸轮盘,电子计算机等电子产品中的许多零部件。 7聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料。它在工程技术中应用广泛,仅次于聚酰胺。 聚碳酸酯树

17、脂是非结晶型的线型结构的高聚物。 (1)聚碳酸酯的使用性能 聚碳酸酯力学性能好。其拉伸和弯曲强度与聚酰胺和聚甲醛相当,抗冲击和抗蠕变性能突出,尤其抗蠕变性能优于聚酰胺和聚甲醛,制品尺寸稳定。但聚碳酸酯的疲劳强度低,使用中容易产生应力开裂,与多数工程塑料相比,聚碳酸酯的摩擦系数较大,耐磨性较差。 聚碳酸酯的耐热性较好,长期使用温度可达130,并且有良好的耐寒性,脆化温度为100;聚碳酸酯具有一定的化学稳定性,耐水、稀酸、油、脂肪烃等,但不耐碱、酮、酯等,在光的作用下会老化;聚碳酸酯吸水性较小,透光率很高,介电性能良好。 从上述可看出,聚碳酸酯的综合性能较好,是一种较理想的工程技术应用材料。 (2

18、)聚碳酸酯的成型性能 聚碳酸酯的熔融温度高(220230),熔体粘度大,流动性较差;当冷却速度较快时,其制品容易产生内应力;虽然聚碳酸酯塑料吸水性小,但在成型过程中即使含有0,2的水分也会使制品产生气泡、银丝和斑痕,所以成型前仍需烘干;聚碳酸酯成型收缩率较小,容易得到精度高的零件。 聚碳酸酯可采用注射、挤出、吹塑、真空成型等方法生产塑料制品。由于聚碳酸酯熔体粘度对温度变化较之对剪切速率的变化敏感,因而在成型过程中,调节熔体温度比调节剪切速率更重要。模具温度应较高。注射成型时,浇注系统尺寸应粗大。其制品还应进行退火处理。 (3)聚碳酸酯的用途 聚碳酸酯在电器、机械、光学、医药等工业部门得到广泛应

19、用。在机械设备中用于制造传递中、小负荷的零部件,如齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆、凸轮、棘轮、轴、杠杆等,还可制造转速不高的耐磨件,如轴套、导轨等;在电器、电子工业中可制造各种绝缘接插件、管座、计算机和电视机的零件;由于聚碳酸酯透光率高,所以可制造大型灯罩、门窗玻璃等;由于聚碳酸酯无毒、无味且有较好的耐热性,所以可制造医疗器械。 8,ABS塑料 ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物。它是在聚苯乙烯基础上改性而发展起来的种热塑性工程塑料。由于聚苯乙烯的突出缺点是耐冲击性能较差,耐热性不够高,因而限制了它的应用范围。而三种单体合成的ABS塑料是一种综合性能优良的在工程技术中广泛

20、应用的新型塑料。 (1)ABS塑料的使用性能 由于ABS是一种单体聚合而成的,因此它具有三种组成物的综合性能。丙烯腈可使ABS具有较高的强度、硬度,耐热性及耐化学稳定性;丁二烯可使ABS具有弹性和较高的冲击强度;苯乙烯可使ABS具有优良的介电性能和成型加工性能。由此可见,还可以通过改变组成物的比例,生产出不同品种的ABS塑料。 ABS塑料在一定的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度及耐磨性;它的热变形温度为100左右,比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺都高;还具有一定的化学稳定性和良好的介电性能;此外,它还有能与其它塑科和橡胶混溶等特性;其制品尺寸稳定性好,表面光泽,可以抛光和电镀。但ABS塑料耐

21、热性并不高,耐低温性和耐紫外线性能也不好。在实际生产中为进一步提高ABS塑科的性能,克服其缺点,采取了加入其它单体和增加助剂、填料等方法,以提高其耐热、耐寒、耐侯性。 (2)ABS塑料的成型性能 ABS塑料成型性较好。它的流动性较好,成型收缩宰小;ABS塑料比热容较低,在料筒中塑化效率高,在模具中凝固也较快,模塑周期短。但ABS吸水性大,成型前必须冲充分干燥,表面要求光泽的制品应进行较长时间的干燥。 ABS塑料可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型等方法制造塑料制品。 (3)ABS塑料的用途 由于ABS塑料具有良好的综合性能并易于成型,所以在机械、电器、轻工、汽车、飞机、造船以及日用品等工业中

22、得到较广泛的应用,如电机外壳、电话机壳、汽车仪表盘、仪表壳、把手、管道、电池槽及电视机、收录机、洗衣机、计算机外壳等。 9,聚砜(PSF) 聚砜是60年代出现的新颖的具有耐高温等独特性能的热塑性塑料。 聚砜树脂是非结晶型的线型高聚物。目前聚砜有三种类型,即普通双酚A型聚砜,简称为聚砜;非双酚A型聚芳砜,又称为聚苯醚砜,简称为聚芳砜;聚醚砜,又称为聚芳醚砜。目前生产的聚砜是双酚A型的。 聚砜的突出性能是热性能好,长期使用温度高、范围宽、热稳定性好,尤其聚芳砜的热性能更好,长期使用温度可达260。聚砜的另一个突出特点是不但力学性能好,而且在高温下仍在很大程度上保持常温下所具有的强度和硬度,这是聚酰

23、胺、聚甲醛、ABS等工程塑料所不能相比的。 聚砜是目前热塑性工程塑料中抗蠕变性能最好的,所以制品的尺寸稳定性好;聚砜的化学稳定性好并且有良好的电性能,即便在高温、超低温、潮湿空气中仍保持良好电性能。 聚砜成型收缩率小。但聚砜容易吸水,成型前必须干燥处理;熔融温度高,粘度大,流动性差;其制品容易产生应力开裂。这些都给成型工艺带来一定的困难。 聚砜塑料可采用注射、挤出、拉丝、吹塑、真空成型、热成型等方法生产塑料制品。 由于聚砜塑料具有优良的热性能,力学性能、电性能、化学稳定性等,因此适宜于制造各种高强度、低蠕变性、尺寸稳定、在高温下使用的塑料制品。它在机械设备、电子、电器、医疗器械、航天、航空、食

24、品容器等各个领域广泛应用。如聚砜用于制造钟表和照相机零件、热水阀、冷冻系统器具、电池组外壳、防毒面具等;聚芳砜可制造高温下使用的轴承、耐高温线圈骨架、开关等;聚醚砜可制造活塞环、轴承保持器、温水泵泵体、微型电容器、外科容器等医疗器械。 10,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃。它是透明度很高的种热塑性塑料。 有机玻璃的主要特性是质轻,其密度只有无机玻璃的一半,而强度却为无机玻璃的10倍以上;它可透过90以上的太阳光,透过73紫外线光;有机玻璃着色性能好,加入有机着色剂可以染成各种鲜艳的颜色,加入荧光剂可制成荧光塑料;有机玻璃的最高使用温度为80左右,软化温度在10012

25、0之间;它具有良好的耐气候性,在60100的范围内,保持其冲击强度不变;有机玻璃耐碱、水和多数无机盐溶液的作用,但它会溶于有机溶剂且受无机酸的腐蚀。有机玻璃的最大缺点是表面硬度不高,容易被划伤,质脆,易开裂。 有机玻璃的吸水性低,成型收缩率小,塑料件的尺小稳定性好,但它热稳定性较差,熔体粘度大,常采用热成型、浇铸、注射等成型方法生产塑料制品。 有机玻璃可制成棒、管、板等型材;可制造飞机驾驶舱盖和飞机、汽车、舰船的玻璃窗,还可制造防震玻璃、仪表盘以及仪表壳、油标、油杯、光学玻璃以及钮扣等日用品。 11,氟塑料 氟塑料是含有氟元素的塑料的总称,主要包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTF

26、E)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)等。其中聚四氟乙烯是氟塑料中综合性能最好、产量最大,应用最广的一种。它属于结品型线型高聚物。 氟塑料主要的特性是具有优异的耐热性,聚四氟乙烯长期使用温度力250260;聚四氟乙烯的化学稳定性特别突出,无论是强酸、强碱及各种氧化剂等腐蚀性很强的介质对它都毫无作用,甚至沸腾的“王水”和原子工业中使用的强腐蚀剂五氟化铀对它也不起作用。它的化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢、甚至金、铂,因此,聚四氟乙烯有“塑料王”之称。聚四氟乙烯的摩擦系数非常小,且在工作温度范围内摩擦系数几乎保持不变;聚四氟乙烯具有极其优异的介电性能,在0以上其介电性能不随温度和频率

27、而变化,也不受潮湿和腐蚀气体的影响,是一种理想的高频绝缘材料;但聚四氟乙烯力学性能不高,刚度差。 聚四氟乙烯成型困难,是热敏性塑料,极易分解,分解时产生腐蚀性气体,有毒,必须严格控制成型温度。流功性差,熔融温度高,成型温度范围小,要高温、高压成型。模具要有足够的强度和刚度、应镀铬。 聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯的力学强度高于聚四氟乙烯,但耐热性、化学稳定性和介电性能不及聚四氟乙烯。 由于氟塑料具有一系列独特的性能,有些则是工程中使用的其它塑料无法相比的,因而在科研、国防和其它工业部门占有重要的地位,尤其是聚四氟乙烯。如机械设备中传动轴油封、轴承、活塞杆、活塞环,电子设备中的高频和超高频

28、绝缘材料,洲际导弹点火导线的绝缘,化工设备中的衬里、管道、阀门、泵体等都可用它制造,此外它还可作为防腐、介电、防潮、防火等涂料以及医疗器械中的结构零件。 12,聚酯树脂 聚酯树脂是大类树脂的总称,它是多元酸与多元醇缩聚反应的产物。按聚酯树脂的分子结构可分为线型的、不饱和的和体型的三类。前者是热塑性塑料;后两类是热固性塑料。这里介绍一种线型的聚酯树脂聚对苯二甲酸乙二(醇)酯(PETP)。 聚对苯二甲酸乙二(醇)酯结晶度高,具有优良的耐磨性和电绝缘性能,吸水性小,耐候性亦较好,但耐冲击性能较差,成型收缩率较大。 聚对苯二甲酸乙二(醇)酯通过增强改性后,在工程技术中得到广泛应用,通过增强,不但力学性

29、能、热性能等得到有效提高,而且改善了成型性能。 聚对苯二甲酸乙二(醇)酯可采用注射、吹塑等成型方法制造塑料制品。 目前聚对笨二甲酸乙二(醇)酯除了用于合成纤维(俗称“的确良”、“涤纶”)之外,制成的塑料主要用于生产薄膜、“聚酯瓶”和工程技术中的结构零件。 13,聚苯醚(PPO) 聚苯醚又称聚苯撑氧,是20世纪六十年代出现的种新型工程塑料。其树脂由2,6二甲基苯酚聚合而成,故全称为聚2,6二四基1,4苯醚。加入一定量的增塑剂、稳定剂、填充剂等即成为聚苯醚塑料。 聚苯醚具有优良的电性能,尺寸稳定,耐水蒸气,但流动性差,成型困难,故通常与聚苯乙烯(PS)或高抗冲聚苯乙烯(HIPS)进行共混改性,成为

30、改性聚苯醚(MPPO)。改性聚苯醚具有如下性能: 1)综合性能优良,它既保留了聚苯醚的优良特性,又改善了成型加工性。其介电常数和介电损耗是目前工程塑料中最小的,且不受温度、湿度和频率的影响;它是非结晶型塑料,成型收缩率比聚甲醛和尼龙等结晶型塑料小得多,不发生由于结晶取向引起的变形、翘曲;线膨胀系数小,耐水解性优良,吸湿性低,尺寸稳定性优异;具有较高且较宽的热变形湿度(103190),但随着聚苯乙烯含量的增加,其热变形温度和玻璃化转变温度有所降低;阻燃性优良,属于自熄性材料;具有优良的耐化学性,耐酸、碱、洗涤剂等,但在较高温度且受力情况下,对硫酸、矿物油及酮、酯类溶剂会发生应力开裂;力学性能与聚

31、碳酸酯接近,强度、刚度好,耐蠕变性优良,且在较宽的温度下仍保持较高强度。 2)MPPO的流动性比PPO好,成型加工性优良。 PPO和MPPO阴广泛用于制造凸轮、轴承、高频印制电路板等工程结构零件。 除了上述工程塑料外,还有许多特种工程塑料,如聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等等。其中聚苯硫醚是特种工程塑料中产量较大的一种,用它制成的树脂基复合材料,在高温、高湿条件下,制品具有尺寸稳定、精度高、耐溶剂、耐化学腐蚀性以及优良的力学性能,广泛用于航天、航空、电子电器、家电、汽车、精密仪器制造行业。 聚酰亚胺是一种新型的耐温材料,可在相当的温度范围保持较高的

32、物理、力学性能,并在空气中长期使用,其绝缘性、介电性、耐磨性、抗高能辐射性特别优异,已成为火箭、宇航等高新技术不可缺少的材料,并且是制造高性能薄膜的重要材料。 热塑性塑料的种类很多,常用热塑性塑料技术指标见附录表2。 二、热固性塑料 1,酚醛塑料 以酚醛树脂为基加入各种添加剂所得的各种塑料统称为酚醛塑料。它是应用广泛的一种塑料。 (1)酚醛树脂(PF) 酚醛树脂是酚类(通常用苯酚)与醛类(通常用甲醛)经过缩聚反应而得到的高聚物。在成型时还需要在定温度、压力等条件下产生交联硬化。硬化时会析出水、氨等副产物。 硬化后的酚醛树脂呈琥珀色,耐矿物油、硫酸、盐酸的作用,但不耐强酸、强碱及硝酸;酚醛树脂质

33、脆,表面硬度高,刚度大,尺寸稳定、耐热性好,在250以下长期加热只会稍微焦化,所以即使在高温下使用也不软化变形,仅在表面发生烧焦现象;它在水润滑条件下具有很小的摩擦系数(0.010.03)。 酚醛树脂具有很高的粘结能力,有利于制成多种酚醛塑料,在商业上也是一种重要的粘结剂。 (2)酚醛塑料种类及用途 根据酚醛塑料的添加剂和用途不同,可分为以下几种: 1)酚醛塑料粉(义称电木粉或胶木粉):这种塑料是以木粉等为填料加上固化剂(常用六次甲基四胺)、促进剂、润滑剂、着色剂等制成。 酚醛塑料粉广泛用于压制各种工作条件下的电器、高频无线电的绝缘结构零件。其制品的主要缺点是耐冲击性差,不能用于制造承受较大冲

34、击载荷的机械或仪器中的重要零件。 2)纤维状酚醛塑料:它是在酚醛树脂中加人纤维状填料,使之成为具有很高冲击强度的塑料。根据加入纤维状填料的种类不同又分为棉纤维酚醛塑料、石棉纤维酚醛塑料、玻璃纤维酚醛塑料等。这些塑料广泛用于制造耐磨零件(如齿轮、凸轮、轴承、滚轮等)、制动零件(如离合器和制动器中的摩擦片或制动块等)及电子、电器装备中的线圈骨架、开关、支架、绝缘柱等零件: 3)层状酚醛塑料:这种塑料是各种片状填料经过浸渍酚醛树脂溶液制成的、,根据填料不同又可分为纸层酚醛塑料、布层酚醛塑料、石棉布层酚醛塑料和玻璃布层酚醛塑料等。这些塑料可以层压或卷绕成板、管、棒材及其它塑料制品。 酚醛模塑料分类、牌

35、号及用途见 GBl40486。 (3)酚醛塑料的成型性能 酚醛塑料目前是以压缩模塑为主,还可采用挤出、层压、注射等成型方法生产塑料制品。其成型性较好,但应注意预热和排气,以去除塑料中的水分和挥发物以及固化过程产生的水、氨等副产物。还应注意模具温度的控制,以保证塑料制品的成型及其质量。 应该看到,酚醛塑料虽然是一种历史较久,应用广泛的热固性塑料,但由于传统品种及成型方法生产效率较低,工人劳动强度大,同时由于目前出现了许多新型的热塑性工程塑料,因而不少原来采用酚醛塑料制造的产品己被热塑件塑料所代替。但是,酚醛塑料毕竟具有上述良好性能,尤其是经过改性增强的酚醛塑料性能更好,同时近年来研制出适应注射成

36、型的酚醛塑料及注射成型机,采用注射成型加工塑料制品,取得了良好效果,因此酚醛塑料目前在工业生产中仍得到广泛应用,占有重要地位。 2,氨基塑料 氨基塑料是以具有氨基(一NH)的有机化合物与甲醛缩聚反应而得到的树脂为基础,加入各种添加剂的塑料 (1)氨基树脂 因生产氨基树脂所用原材料不同,目前有脲甲醛树脂(UF)、二聚氰胺甲醛树脂(MF)和脲三聚氰胺甲醛树脂。三聚腈胺甲醛树脂又称密胺树脂。其中脲甲醛在胺基树脂中占的比例较大。 (2)氨基塑料的种类、使用特性及用途 按照组成塑料的氨基树脂种类,氨基塑料有: 1)脲甲醛塑料:以脲甲醛树脂为基础可以制成脲甲醛压塑粉、层压塑料、泡沫塑料和粘合剂。 脲甲醛压

37、塑粉俗名电玉粉。这种塑料价格便宜,具有优良的电绝缘性和耐电弧性,表面硬度高、耐油、耐磨、耐弱碱和有机溶剂,但不耐酸;着色性好,塑料制品外观好,颜色鲜艳,半透明如玉,故称电玉。但耐火性差,吸水性大。脲甲醛压塑粉可制造一般的电绝缘件和机械零件,如插头、插座、开关、旋钮、仪表壳等;可制造日用品,如碗、钮扣、钟壳等;脲甲醛树脂还可作为木材胶合剂,制造胶合板和层压塑料。 2)三聚氰胺甲醛塑料:它是以三聚氰胺甲醛树脂为基础制成的塑料。其耐水性好,耐热性比脲甲醛塑料高,采用矿物填料时可在150200长期使用;电性能优良,耐电弧性好:表面硬度高于酚醛塑料,不易污染,不易燃烧。但三聚氰胺甲醛树脂成本高,在氨基塑

38、料中占的比例较小。 三聚氰胺甲醛压塑料主要用于压制耐热的电子元件、照明零件及电话机零件等;以石棉纤维为填料的三聚氰胺甲醛塑料,常用于制造开关、防爆电器设备配件和电动工具绝缘件。三聚氰胺甲醛树脂多作为装饰板的粘合剂。 氨基塑料的种类、牌号及用途见GB 340382。 (3)氨基塑料的成型特性 氨基塑料常采用压缩模塑、挤出、层压成型,也可用注射成型。由于这类塑料含水分和挥发物较多,易吸水而结块,成型时会产生弱酸性的分解物和水,嵌件周围易产生应力集中,流动性好,硬化速度较快,尺寸稳定性差等,因此,成型前必须预热干燥,成型时注意控制成型温度等工艺参数,注意排气及模具表面的防腐蚀处理(镀铬)。 按GB

39、340382氨基模塑料命名由树脂缩写代号相型号组成。例如UF1PA531:UF代表脲甲醛树脂的氨基模塑料;1代表纤维素为填料;P代表粉状压塑料;A代表作一般用途;531代表某一红颜色。 3环氧树脂(EP) 环氧树脂是含有环氧基(一CH一CH)的高分子化合物。环氧树脂的品种很多 O 产量最大,应用最广的是双酚A型环氧树脂。 (1)双酚A型环氧树脂的使用特性 末硬化的双酚A型环氧树脂是线型热塑性树脂,是糖浆色或青铜色的粘稠液体或固体。它能溶解于苯、二甲苯、丙酮、环氧辛烷、乙基苯等有机溶剂;可长期存放而不变质;粘结性能很高,能够粘合金属和非金属,是“万能胶”的主要成分;加入胺类或酸酐类等固化剂,可产

40、生交联而固化。固化后的双酚A型环氧树脂化学稳定性好,能耐酸、耐有机溶剂,介电性能好,耐热性较高(约204),尺个稳定,力学强度比酚醛树脂和不饱和的聚酯树脂更高。但质脆,耐冲击差,使用时可根据需要加入适当的填料、稀释剂、增韧剂等,成为环氧树脂塑料,以克服其缺点提高其性能。 (2)环氧树脂的成型特性 环氧树脂可以用涂覆、浇铸、层压、压制和传递模塑等成型方法生产制品。其成型收缩率很小,若加入填料,收缩率更小(约0.1),流动性好,固化速度快,在固化过程中没有副产物放出,所以一般不需排气,而且可以采用低压成型(固化速度不快)。但是塑料件不易脱模,需采用特种合成蜡或巴西棕榈蜡作脱模剂。 (3)环氧树脂的用途 环氧树脂主要用作粘合剂、浇铸塑料、层压塑料、涂料、压制塑料等,广泛用于机械、电器等工业部门。它可以粘结各种材料;灌封与固定电子、电器元件及线圈,浇铸固定模具中的凸模或导柱导套;经过环氧树脂浸渍的玻璃纤维可以层压或卷绕成型各种制品,如电绝缘体、氧气瓶、飞机及火箭上的一些零件,环氧树脂制成板几乎垄断了印制电路板:加人增强剂的环氧树脂塑料,可压制成结构零件;还可以作为防腐涂料。 常用热固性塑料的技术指标见附录表3。

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