工程塑料的性能与应用.pdf

1.6 塑料的性能与应用 （1）塑料的基本概念 ● 塑料 是由树脂加助剂组成，在一定温度和压力下，能 塑化流动并成型为一定形状和尺寸制品的材料。 树脂 助剂 塑料＝ + 树脂 是指分子量不固定的，在常温下呈固态、半固态或半 流动态的有机化合物。树脂分为天然和合成两种类型，合成 树脂是塑料的主体。在合成树脂中加入某些填加剂，如稳定 剂、填料、增塑剂、润滑剂、着色剂等，可以得到各种性能 的塑料品种。但塑料的性能主要取决于合成树脂的性能。 （2）塑料的分类 塑料材料的品种目前已有几千种，其性能从软到硬，从 韧到脆，从弱到强，覆盖了很大的范围。常用的有几十种。 通常的分类方法如图所示： 通用塑料 热塑性 塑料 通用工程塑料 工程塑料 塑 料 热固性 特种工程塑料 塑料 1）按塑料受热时的基本行为分类 ① 热塑性塑料（Thermoplastic） （分子量在104 以上） 在一定温度范围内可反复被加热软化、融化和冷却硬化。 具有可逆过程。如：PE、PP、PC、PS、PVC、POM等。其 大分子一般呈线性链状或枝状结构，彼此独立，相互之间没 有化学键。分子通过分子间的作用力，如范德华力聚集在一 起。成型加工时，受热和压力作用，其分子间的缠结点被打 开，分子可以流动，彼此间的相对位置发生改变。分子在成 型过程中被冷却下来，进入新的位置，分子间以新的形式结 合在一起。 ② 热固性塑料(Thermosetting Plastics) (分子量小于104) 在一定温度范围内可加热软化、熔融流动和固化。但固化 后便成为永久的“不溶不熔”物质，不再有可塑性。因聚合物 发生了化学反应，其分子间形成交联键，固化后的聚合物其 链状或枝状分子被结成网状结构，若再次加热，分子链不能 发生滑移。如：PF、EP、BMC、SI等。 2）按聚合物的聚集态结构分 ① 结晶型塑料（Crystal） 通常把结晶度大于30%的树脂称为结晶型树脂。结晶就是材 料内部分子有序的排列、能形成规则的结晶体。 如：PE、PP、PA、POM、PBT、PTEE等。 结晶型材料力学强度、刚性、韧性都较好，耐热及耐介质 性较好，透明性差，制品的光学和力学性能存在各向异性。 成型加工性能差。 ② 非结晶型塑料（non-crystal） 结晶度小于15%左右的称为非结晶树脂。材料内部分子 相互间呈无序状态，杂乱无章地堆砌在一起。 力学强度低，脆性较大，耐热、耐介质性能偏低。透明 性好，光学与力学性能没有方向性。加工性能较好。 如：ABS、PS、PVC、PMMA、PC、PSF、PPS、CA等。 ABS塑料：（塑料合金） 1）结构单元： 丙烯晴(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体（共聚生成） 2）性质： 丙烯晴能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性； 丁二烯能提高韧性； 苯乙烯能提高电性能和成型加工性能。 ABS塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性， 成型性好，不易燃，耐腐蚀性好，但不耐酮、醛、酯、氯代 烃类溶剂。 3）应用： 用于轻载齿轮、轴承，电器外壳，汽车部件，各类容器、 管道等。 3）按用途分 ① 通用塑料（General plastics） 特点：产量大，应用广，价格低，性 能一般。用作非结构材料，长期使用温度 100℃以下。 如：PE、PP、PVC、PS、PF、氨基六大 类。其产量约占总产量的85%以上。 ② 工程塑料（Engineering plastics） 特点：产量小，价格较高，具有优