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文檔簡介
1、分享 常用塑料材料的特性簡介一、聚乙烯類塑料 聚乙烯是指由乙烯單體自由基聚合而成的聚合物,英文名簡稱PE。PE的合成原料來自石油,自1965年以來一直高居世界塑料樹脂產(chǎn)量第一位。目前,聚乙烯的主要品種有: 低密度聚乙烯(LDPE), 高密度聚乙烯(HDPE),
2、60; 線性低密度聚乙烯(LLDPE), (超)高分子量聚乙烯(UHMWPE), 茂金屬聚乙烯(m-PE)還有其改性品種: 乙烯乙酸乙烯酯(EVA)
3、0; 氯化聚乙烯(CPE)。 1、聚乙烯類塑料的結(jié)構(gòu)性能PE為線性聚合物,屬于高分子長鏈脂肪烴;分子對稱無極性,分子間作用力小,力學(xué)性能不高、電絕緣性好、熔點(diǎn)低、印刷性不好。PE的結(jié)構(gòu)規(guī)整,線性度高,因而易于結(jié)晶。結(jié)晶度從高到低排序:HDPE,LLDPE,LDPE。隨結(jié)晶度的提高,PE制品的密度、剛性、硬度和強(qiáng)度等性能提高,但沖擊性能下降。 (1)一般性能 PE樹脂為無味、無毒的白色粉末或顆粒,外觀呈乳白色,有似臘的手感;吸水率低,小于001%。PE膜透明,透
4、明度隨結(jié)晶度提高而下降。PE膜的透水率低但透氣性較大,不適于保鮮包裝而適于防潮包裝。PE易燃,氧指數(shù)僅為174,燃燒時低煙,有少量熔融滴落,火焰上黃下藍(lán),有石蠟氣味。PE的耐水性較好。制品表面無極性,難以粘合和印刷,須經(jīng)表面處理才可改善。 (2)力學(xué)性能 PE的力學(xué)性能一般,其拉伸強(qiáng)度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性能較好。PE的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性不好,但隨分子量增大而改善。PE的耐穿刺性好,并以LLDPE最好。 (3)熱學(xué)性能 PE的耐熱性不高,隨分子量和
5、結(jié)晶度的提高而改善。PE的耐低溫性好,脆化溫度一般可達(dá)50以下;隨分子量的增大,最低可達(dá)140。PE的線膨脹系數(shù)大,在塑料中屬較大者。PE的熱導(dǎo)率屬塑料中較高者。 (4)電學(xué)性能 PE無極性,因此電性能十分優(yōu)異。介電損耗很低,且隨溫度和頻率變化極小。PE是少數(shù)耐電暈性好的塑料品種,介電強(qiáng)度又高,因而可用做高壓絕緣材料。 (5)環(huán)境性能 PE具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。在常溫下可耐酸、堿、鹽類水溶液的腐蝕,具體有稀硫酸、稀硝酸、任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲
6、酸及乙酸等,但不耐強(qiáng)氧化劑如發(fā)煙硫酸、濃硫酸和鉻酸等。PE在60以下不溶于一般溶劑,但與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等長期接觸會溶脹或龜裂。溫度超過60后,可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松節(jié)油、礦物油及石蠟中;溫度超過100后,可溶于四氫化萘。 PE耐候性不好,日曬、雨淋都會引起老化,需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑改善。 2、聚乙烯類塑料的應(yīng)用范圍 (1)薄膜類制品 薄膜類制品是PE的最主要用途。LDPE樹脂用于膜類制品可占50%以上,可用于食品、日用品、蔬菜、收縮、自粘、垃圾袋等輕質(zhì)包裝膜及農(nóng)業(yè)用地膜
7、、棚膜等。HDPE樹脂用于膜類制品可占10%以上。因其薄膜強(qiáng)度高,主要用于重包裝膜、撕裂膜及背心袋等。LLDPE樹脂用于膜類制品的比重比LDPE還要大,可占樹脂的70%以上。LLDPE膜具有延伸性好、較高的拉伸強(qiáng)度、耐穿刺、耐環(huán)境應(yīng)力開裂及低溫沖擊性好、可制成超薄膜等優(yōu)點(diǎn),主要用于包裝膜、垃圾袋、保鮮膜、自粘膜及超薄地膜等。 (2)注塑制品 PE因加工性好而廣泛用于注塑制品,其中HDPE占30%以上,LDPE和LLDPE各占10%以上。主要生產(chǎn):日用品如盆、桶、盒、暖瓶殼、杯、玩具等,周轉(zhuǎn)箱、瓦楞箱。 (3)中空制品
8、0; 以HDPE樹脂為主,可占樹脂用量的20%。其制品具有耐應(yīng)力開裂性好、耐油性好、耐低溫沖擊性好等優(yōu)點(diǎn),可用于食品油、酒類、汽油及化學(xué)制劑等液體的包裝。此外還有中空玩具等。 (4)管材類制品 以HDPE樹脂為主,主要用于生活給水、燃?xì)廨斔?、農(nóng)業(yè)排灌、電纜穿線管、液體吸管及圓珠筆芯等。LDPE管還可用于化妝品、藥品、牙膏、鞋油等的包裝。 (5)絲類制品 圓絲用HDPE為原料,主要用于編織漁網(wǎng)、纜繩、工業(yè)濾網(wǎng)及民用紗窗網(wǎng)等。扁絲以HDPE和LLDPE為原料,主要用于編織袋、編織布及撕裂膜
9、等。 (6)電纜制品 PE廣泛用于中、高壓電纜的絕緣和護(hù)套材料,其中以LDPE為主,最高耐壓可達(dá)220kV。 (7)其它制品 HDPE、LLDPE可用于打包帶。LLDPE可用于型材。 3、聚乙烯的其它品種 (1)茂金屬聚乙烯(m-PE) 茂金屬聚乙烯是聚合反應(yīng)所用催化劑為茂金屬型的聚合物,因其性能獨(dú)特而單列,英文簡稱 m-PE。 茂金屬聚乙烯的特性有:分子量高且分布窄、支鏈少而短
10、、密度低、純度高、高透明性、高拉伸強(qiáng)度、高沖擊性、熱封溫度低且范圍廣、耐穿刺性等。 用茂金屬聚乙烯制成的薄膜具有優(yōu)異的強(qiáng)度、高透明度和低熱 封 溫 度 (比 LLDPE低20)。 目前,由于茂金屬聚乙烯的價(jià)格偏高,一時尚不能取代傳統(tǒng)的聚乙烯,但可以同EPR、EVA等相競爭。其應(yīng)用主要為膜類產(chǎn)品,如LLDPE與茂金屬HDPE共混,可用于生產(chǎn)阻油脂性重包裝袋。 (2)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)
11、160; 超高分子量聚乙烯為相對分子質(zhì)量高達(dá)100萬-400萬的聚乙烯類聚合物,英文簡稱UHMWPE。與普通PE相比,UHMWPE具有耐磨性好(比POM大15倍)、低摩擦性(摩擦系數(shù)油潤滑時為0.050.08)、抗沖擊性好、自潤滑性好、生理相容性好及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn);但其硬度低、強(qiáng)度不高、耐熱性差、抗蠕變性差及成型加工困難。 UHMWPE主要用來生產(chǎn)管材、型材、中空制品和注塑制品,具體應(yīng)用如下: 耐磨輸送管道。可用于煤、礦粉、水泥、石灰、鹽、糧食的輸送管道,耐磨性比金屬高1050倍。 機(jī)械零件。主要利用其耐磨性,如紡織機(jī)
12、械中的投梭器、打梭棒、齒輪、連接器、掃花桿、緩沖塊及偏心塊等;在造紙機(jī)械中用于水箱蓋板、刮水器、壓密件、接頭及密封軸桿等;機(jī)床中用于導(dǎo)軌、滑道及摩擦輪等。 醫(yī)用材料。利用生理相容性好和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),用于矯形外科材料和人工關(guān)節(jié)等。 其它制品。利用耐輻射性,制造核電站遮蓋板;利用高沖擊性,制造防彈衣、滑雪板等。 (3)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA) EVA中乙酸乙烯酯(VA)的含量不同,其性能差異很大,用途也不同。EVA的外觀為半透明或半乳白色的顆?;蛄戏?,易燃,離火不滅,并有熔融滴落,發(fā)出乳酸味
13、。EVA的特點(diǎn)為:良好的柔軟性、韌性、耐低溫性、耐候性、耐應(yīng)力開裂性、熱合性、焊接性、粘結(jié)性、透明性、高光澤性、耐化學(xué)藥品性、抗臭氧性、著色性及與填料的容合性等。 EVA的加工性良好,加工特性和技術(shù)與LDPE相同,但由于熔融粘度較低,熱穩(wěn)定性有限,加工溫度比LDPE低20-40。 EVA主要應(yīng)用在如下幾方面: 薄膜類 為EVA的主要用途,可用于包裝膜和農(nóng)業(yè)用膜,具體有重包裝膜、冷凍包裝膜、食品包裝膜、復(fù)合膜、熱收縮膜、自粘膜及阻隔保鮮膜等。EVA農(nóng)膜的保溫性、透光性、耐老化性、無滴性都優(yōu)于P
14、E膜。 注塑制品 自行車座、玩具、密封容器、人造草坪及汽車擋泥板等。 擠出制品 軟管、電纜護(hù)套、吸水管等。 發(fā)泡制品 涼鞋、拖鞋、鞋底、自行車胎及玩具車輪等。 (4)氯化聚乙烯(CPE) CPE含氯量大小不同,其性能差別很大。含氯量在25%-40%時為軟性材料,含氯量大于40%時為硬質(zhì)材料。常用的CPE含氯量為30%-40%,并以含氯量35%的135A和含氯量為40%的140B兩個牌號最為常用
15、。 CPE為PE氯化的產(chǎn)物,PE大分子的規(guī)整性被破壞,結(jié)晶能力降低,制品的柔軟性提高,成為彈性體類材料。CPE具有優(yōu)異的抗沖性、阻燃性(氧指數(shù)為27)、 耐熱性(可在120溫度下長期使用)、耐候性、耐油、耐酸堿、耐臭氧老化,耐磨性高,電絕緣性好。 CPE的加工可分為直接加工和硫化加工兩種。 直接加工可用注塑、擠出、壓延等方法成型,制品如壓延法生產(chǎn)防水卷材、擠出法生產(chǎn)門窗用密封條等。硫化加工可制造仿革鞋底等。 CPE的應(yīng)用可分為單獨(dú)制品和改性劑兩類。單獨(dú)制品不如改性劑用量
16、大,主要用來制造防水卷材、密封條、電纜護(hù)套及輸送帶等。作為抗沖改性劑,可用于硬質(zhì)PVC、PE及ABS的共混材料,主要改善制品的沖擊性能和阻燃性能。此外,CPE還可用于共混物的相容劑。 二、聚氯乙烯塑料 聚氯乙烯是由氯乙烯單體經(jīng)自由基聚合而成的聚合物,英文簡稱PVC。PVC為最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的樹脂品種之一,是在20世紀(jì)60年代以前產(chǎn)量最大的樹脂品種,只是在60年代后期退居第二位。近年來,由于PVC合成原料豐富、合成路線的改進(jìn)、樹脂中氯乙烯單體含量的降低,價(jià)格低廉,在化學(xué)建材等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益擴(kuò)大,其需求量增加很快,地位逐漸加強(qiáng)。
17、160; PVC樹脂的合成,在20世紀(jì)50年代以前一直以乙炔電石法生產(chǎn),50年代后期轉(zhuǎn)向原料充足、成本低廉的乙烯氧化法。目前世界上由此法生產(chǎn)的PVC可占到80%以上。PVC樹脂的合成以懸浮法為主,產(chǎn)量可占80%-85%,其次為乳液法。按分子量的大小可將PVC分成通用型和高聚合度型兩種,常用的樹脂大都為通用型。按樹脂的形態(tài)可分為粉狀和糊狀兩種。粉狀常用于生產(chǎn)壓延、注塑和擠出制品;乳液常用于生產(chǎn)人造革、壁紙、兒童玩具及乳膠手套等。按結(jié)構(gòu)不同可分為緊密型和疏松型兩種,疏松型可大量吸收增塑劑,常用于軟制品的生產(chǎn);緊密型吸收增塑劑的能力低,主要用于硬制品的生產(chǎn)。 PVC的突出性
18、能為力學(xué)強(qiáng)度高、硬度大、耐化學(xué)腐蝕性好、電絕緣性好、印刷和焊接性好、阻燃、價(jià)格低、制品軟硬度可調(diào)等,常用于替代金屬和木材。PVC的缺點(diǎn)為熱穩(wěn)定性不好,加工性不好,耐沖擊性能差,耐老化及耐寒性差。 1、聚氯乙烯塑料的結(jié)構(gòu)性能 (1)PVC的結(jié)構(gòu) PVC的分子鏈中含有強(qiáng)極性的氯原子,分子間力大,這使PVC制品的剛性、硬度等力學(xué)性能提高,并賦予優(yōu)異的難燃性能。其分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使PVC在光、熱作用下易發(fā)生降解反應(yīng);制品的結(jié)晶度低,一般只有5%-15%。 (2)PVC的性能 一般性能
19、 PVC樹脂為一種白色或淡黃色的粉末,相對密度為1.35-1.45。其制品的軟硬程度可通過加入增塑劑的份數(shù)多少調(diào)整,制成軟硬相差懸殊的制品。純PVC的吸水率和透氣性都很小。 力學(xué)性能 PVC具有較高的硬度和力學(xué)性能,并隨分子量的增大而提高,但隨溫度的升高而下降。PVC中加入增塑劑份數(shù)不同,對力學(xué)性能影響很大,一般隨增塑劑含量增大,力學(xué)性能下降。PVC的耐磨性一般,硬質(zhì)PVC的靜摩擦系數(shù)為0.4-0.5,動摩擦系數(shù)為0.23。 熱學(xué)性能 PVC的熱穩(wěn)定性十分差,純PV
20、C樹脂在140即開始分解,到180迅速加快,而PVC的熔融溫度為160,因此純PVC樹脂難以用熱塑方法加工。PVC的線膨脹系數(shù)較小。具有難燃性,其氧化指數(shù)高達(dá)45以上。 電學(xué)性能 PVC是一種電性能較好的聚合物,但由于極性較大,其電絕緣性不如PE和PP;PVC的電性能受溫度和頻率的影響較大,一般只適用于中低壓和低頻絕緣材料。 環(huán)境性能 PVC可耐大多數(shù)無機(jī)酸(發(fā)煙硫酸和濃硝酸除外)、堿、多數(shù)有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽。PVC在酯、酮、芳烴及鹵烴中溶脹或溶解,其中最好的溶劑為四氫呋喃和環(huán)乙酮。PVC對光
21、、氧、熱的耐受性都不好,很容易發(fā)生降解。 2、聚氯乙烯塑料的成型加工 (1)PVC的加工特性 PVC的加工熱穩(wěn)定性不好,熔融溫度高于分解溫度,不進(jìn)行改性難以用熔融塑化的方法加工。改性方法一為在其中加入穩(wěn)定劑,以提高其分解溫度,使之達(dá)到熔融溫度之上;二為在其中加入增塑劑,以降低其熔融溫度,使之降到分解溫度之下。 PVC用熱穩(wěn)定劑有四類,即鉛鹽類、有機(jī)錫類、金屬皂類和稀土類。鉛鹽類最常用,但不能用于要求無毒和透明制品;有機(jī)錫類穩(wěn)定效果好,透明,有毒或無毒,因價(jià)高限制了使用;金屬皂類穩(wěn)定效果一般,分透
22、明或不透明、有毒或無毒,很少單用,常復(fù)合使用,多用于軟制品;稀土類穩(wěn)定劑為最新品種,具有透明、無毒等優(yōu)點(diǎn),大有發(fā)展前途。PVC熱穩(wěn)定劑可用于硬制品和軟制品,在硬制品中的用量大于軟制品。 PVC最常用的主增塑劑為鄰苯二甲酸酯類,如DOP、DBP、DIDP等,輔增塑劑有DOA、DOS、氯化石蠟、環(huán)氧大豆油、石油酯、磷酸酯等。增塑劑主要用于軟制品,須加入25份以上。硬制品只加入5份以下。 PVC加工溫度控制要精確,加工時間要盡可能短。 PVC熔體的流動性不好,熔體強(qiáng)度低,易產(chǎn)生熔體破碎和制品表面粗糙等現(xiàn)象,尤其是硬制品,此
23、種現(xiàn)象更突出。為改善流動性,必須加入助劑,最常用的為ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)。 PVC熔體粘附金屬傾向大,熔體之間以及熔體與加工設(shè)備之間摩擦力大,需加入潤滑劑以克服摩擦阻力。按潤滑劑與PVC樹脂的相容性大小不同,可分為內(nèi)潤滑劑(相容性大)和外潤滑劑(相容性差)。 PVC熔體屬非牛頓流體,熔體粘度對剪切速率敏感。所以,對熱敏性PVC樹脂,在加工中要降低粘度,可通過提高螺桿轉(zhuǎn)速來達(dá)到目的,盡可能少調(diào)溫度。 PVC在加工前需要干燥處理,溫度110,1-1.5h。 PVC配方中的組分特別多,要
24、充分混合均勻。同時一要注意加料順序,吸油性大的填料要后加,以防吸油;增塑劑最后加,以防影響其它組分的分散。二要控制好混合溫度,一般在110左右。 PVC遇金屬離子會加速降解,加工前要進(jìn)行磁選,設(shè)備不應(yīng)有銹跡。 (2)PVC的加工方法 擠出 可用于生產(chǎn)膜、片、板、管、棒、異型材、絲等制品。 注塑 可用于生產(chǎn)涼鞋、殼體、管件、閥門、泵等制品。 壓延 &
25、#160; 可用于生產(chǎn)膜、片、板、人造革、壁紙等制品。 壓制 壓制法多用于熱固性塑料,但PVC塑料也常用壓制成型,主要用于生產(chǎn)鞋底、硬板及周轉(zhuǎn)箱等形狀簡單的制品。 塑料糊成型 將PVC糊狀樹脂涂于基材上,充分熔融后壓花、冷卻即可。具體涂覆方法有刮涂法、滾塑法及蘸浸法等。 3、聚氯乙烯塑料的改性品種 (1)高聚合度PVC高聚合度PVC與普通PVC結(jié)構(gòu)基本相同,不同點(diǎn)在于其分子量大、分子鏈
26、長、鏈的規(guī)整性及結(jié)晶度增加,分子鏈間的纏繞點(diǎn)增多,具有類似交聯(lián)的結(jié)構(gòu)。高聚合度PVC的性能如下: 具有較強(qiáng)的吸收增塑劑的能力,可與高達(dá)150份的增塑劑混合,制成軟制品。 力學(xué)性能優(yōu)異,拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度高。 永久壓縮變形小,僅為35%-60%,而普通PVC在65%以上;回彈性高,一般可達(dá)40%-50%。 制品的硬度可在邵氏A40-95范圍內(nèi)任意調(diào)整,而且受溫度影響小,使用條件比較寬泛。 優(yōu)良的耐熱、耐寒及耐老化性能。 耐磨性好,比普通PVC
27、高兩倍。 高聚合度PVC的加工性能差,熔融溫度比普通PVC高約10以上,熔體粘度大。具體的加工方法,注塑可生產(chǎn)高檔鞋底、涼鞋、密封墊等,擠出可生產(chǎn)耐熱和耐寒電纜、耐壓管、汽車和冰箱密封條,壓延可生產(chǎn)高檔人造革、防水膜及土工膜等。 (2)氯化聚氯乙烯 氯化聚氯乙烯英文簡稱CPVC,比PVC含氯量大,增強(qiáng)了極性,使大分子的主鏈運(yùn)動受限制,從而使制品的耐熱性、電絕緣性、阻燃性、耐腐蝕性、力學(xué)性能等得以提高。但熱穩(wěn)定性、熔體流動性和沖擊性變差 CPVC可單獨(dú)加工,也可與CPE、EVA、ABS等共混加工,
28、以改進(jìn)加工性和制品的脆性。CPVC目前主要用于阻燃和耐熱管材。 (3)PVC合金 PVC合金主要是共混彈性體類沖擊改性樹脂,具體有ACR、CPE、MBS、EVA、ABS、氯丁膠及丁腈膠等,其中以ACR和CPE的效果最好,最為常用,MBS只用于透明制品中。 4、聚氯乙烯塑料的應(yīng)用范圍 (1)硬質(zhì)PVC制品 管材 可用于上水管、下水管、輸氣管、穿線管等。 型材
29、160;可用于門窗、裝飾板、木線、家具及樓梯扶手等。 板材 有瓦楞板、密實(shí)板和發(fā)泡板等。用于壁板、天花板、百葉窗、地板、裝飾材料、家具材料及化工防腐貯槽等。 片材 用于吸塑制品。 絲類 用于紗窗網(wǎng)、蚊帳、繩索等。 瓶類 用于食品、藥品、化妝品等包裝。 注塑制品
30、; 管件、閥門、各類罩殼、電器殼體等。 (2)軟質(zhì)PVC制品 薄膜 農(nóng)用大棚膜、包裝膜、日用裝飾膜、雨衣膜、本皮膜等。 電纜 用于中低壓絕緣和護(hù)套電纜料。 鞋類 鞋底和鞋面材料。 革類 人造革、地板革等。 其它
31、 軟透明管、墊片等。 (3)PVC糊制品 人造革、地板革、壁紙、乳膠手套、玩具、密封墊等。三、聚丙烯塑料 聚丙烯是由丙烯單體經(jīng)自由基聚合而成的聚合物,英文簡稱PP。按結(jié)構(gòu)不同,PP可分為等規(guī)、間規(guī)(又稱茂金屬PP)、無規(guī)三類。目前應(yīng)用的主要是等規(guī)PP,用量可占90%以上。無規(guī)PP不能用于塑料,常用于改性載體。間規(guī)PP為低結(jié)晶聚合物用茂金屬催化劑生產(chǎn),屬于高彈性熱塑材料。因價(jià)格高,目前間規(guī)PP應(yīng)用面不廣,但很有發(fā)展前途,是PP樹脂的新增長點(diǎn)。 PP
32、的優(yōu)點(diǎn)為電絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良、力學(xué)性能和耐熱性在通用熱塑性塑料中最高、耐疲勞性好、價(jià)格在所有樹脂中最低。經(jīng)過玻璃纖維增強(qiáng)的PP,具有很高的強(qiáng)度,性能接近工程 塑料,常用作工程塑料。PP的缺點(diǎn)是,低溫脆性大,耐老化性不好。 1、聚丙烯塑料的結(jié)構(gòu)性能 (1)PP的結(jié)構(gòu) PP為線性結(jié)構(gòu),其大分子鏈上甲基的排列方式不同,性能也不同:等規(guī)PP的結(jié)構(gòu)規(guī)整性好,具有高度的結(jié)晶性,熔點(diǎn)高,硬度和剛性大,力學(xué)性能好;無規(guī)PP為無定型,強(qiáng)度很低,難以用作塑料;間規(guī)PP的性能介于兩者之間,硬度和剛性小,但沖擊性能好
33、。PP分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),導(dǎo)致PP的耐氧化性和耐輻射性差,難以用于戶外。 (2)PP的性能 一般性能 PP樹脂為白色蠟狀固體,外觀似PE,但比PE更透明、更輕,為僅次于TPX的最輕品種。PP易燃,離火焰繼續(xù)燃燒,火焰上黃下藍(lán),有少量黑煙,熔融滴落,有石油氣味。PP的吸水性低,氣體透過率低。PP的成纖性較好,可用于丙侖的生產(chǎn)。 力學(xué)性能 PP具有較好的力學(xué)性能,其拉伸屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度都超過PE,拉伸強(qiáng)度還超過PS和ABS,經(jīng)增強(qiáng)
34、和拉伸處理后還可大幅提高。PP的力學(xué)性能受溫度的影響比較小,在溫度為100時,拉伸強(qiáng)度仍能保持一半。 PP的沖擊強(qiáng)度受溫度影響較大,在室溫以上PP的沖擊性能較好,但在低溫時,其沖擊性能迅速變差。PP的沖擊強(qiáng)度還與分子量、結(jié)晶度、結(jié)晶尺寸等因素有關(guān)。 PP制品的表面硬度和剛性較高,并有良好的表面光澤,但不如PS和ABS高。 PP的干摩擦為系數(shù)為0.12,與PA接近,但在潤滑狀態(tài)下下降不明顯,只適于低PV值和無沖擊的齒輪和軸承使用。PP的耐磨性一般,小于硬質(zhì)PVC和PMMA,略高于HDPE。 P
35、P有突出的抗彎曲疲勞性能,用它制成的鉸鏈經(jīng)7000萬次折疊彎曲不損壞。PP的耐蠕變性較好,比NDPE要好。因此經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)改性處理可用作工程塑料。 熱學(xué)性能 PP的耐熱性能良好,制品可耐100熱水煮沸,可在100-120下長期使用。用于熱水管道,不受外力作用時,可在150使用不變形。但PP的耐低溫性不好,在520即脆化,制品不能用于低溫環(huán)境。PP的線膨脹系數(shù)屬較大者;熱導(dǎo)率屬中等。 電學(xué)性能 PP為非極性聚合物,電絕緣性能優(yōu)良,電性能受濕度、
36、溫度和頻率影響較小,耐電弧性好,但不耐電暈。因低溫脆性影響,PP在電絕緣領(lǐng)域的應(yīng)用遠(yuǎn)不如PE和PVC廣泛。 環(huán)境性能 PP具有很高的耐化學(xué)腐蝕性,可耐除強(qiáng)氧化劑、濃硫酸及濃硝酸外的酸、堿、鹽及大多數(shù)有機(jī)溶劑(如醇、酚、醛、酮及大多數(shù)羧酸等),但低分子量的脂肪烴、鹵烴及芳烴可使其溶脹,在高溫下可溶于芳烴和鹵代烴中如十氯化萘、四氫化萘及1,2,4-三氯代苯等。PP的耐候性不好,對紫外線很敏感,需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑才能用于戶外。PP的耐應(yīng)力開裂性較好,好于HDPE和PS,但應(yīng)用在腐蝕性介質(zhì)如濃硫酸、濃鉻酸及王水中例外。
37、160; 1、聚丙烯塑料的成型加工 (1)PP的加工特性 PP的吸水率低,在水中浸泡24h,吸水率低于0.01%,因此加工前不必干燥處理。 PP的熔體接近非牛頓流體,粘度對溫度敏感性小,而取決于剪切速率的大小。 PP成型收縮率大,一般可達(dá)1.6%-2%,對制品的精度影響較大;在加工中易產(chǎn)生取向,造成制品不同方向上的性能差異,在生產(chǎn)中要引起注意。 PP對缺口很敏感,制品應(yīng)避免出現(xiàn)尖角和缺口,以免引起應(yīng)力集中。 PP在高溫下對氧特別敏
38、感,為防止在加工中發(fā)生熱降解,一般在樹脂合成時即加入抗氧劑。PP熔體與銅接觸會導(dǎo)致降解,加工中應(yīng)避免與銅接觸或加入抗銅劑。(為什么現(xiàn)有線材中有用pp料來做芯線外套的,芯線用的是銅,這不會發(fā)生降解么?) PP制品進(jìn)行退火處理后,能消除殘留的內(nèi)應(yīng)力,并改善沖擊強(qiáng)度。 (2)PP的加工方法 PP可用注塑、擠出及吹塑等方法加工成型。 注塑可選用通用注塑機(jī),原料熔體指數(shù)中等(MI為1-4.5)。 擠出機(jī)的螺桿加料段長度要比PE螺桿長,以克服熱導(dǎo)率低的影響。
39、; 冷卻條件對制品的透明度和沖擊性能影響很大。 PP擠出制品可進(jìn)行拉伸處理。既可單向拉伸也可雙向拉伸,拉伸倍率可達(dá)三倍以上。拉伸后PP制品的強(qiáng)度、沖擊性、透明度、耐熱性、表面光澤和阻隔性都有明顯的提高。 3、聚丙烯塑料的改性品種 (1)茂金屬PP(m-PP) 與普通PP相比,m-PP的流動性能好、強(qiáng)度高、硬度大、耐熱性和透明性更好、熔點(diǎn)低、光澤和韌性優(yōu)異。m-PP主要用于包裝薄膜、汽車保險(xiǎn)杠注塑件、片材及瓶類等。 m-PP的加工可用普通PP的加工方法,但料筒溫度要比普通
40、PP低30-40。 (2)共聚PP(PP-C) PP-C為丙烯與乙烯的共聚物,可分為無規(guī)共聚物(PP-R)和嵌段共聚物(PP-B)兩種。 PP-R含乙烯量為1%-7%,與普通PP相比,其結(jié)晶度和熔點(diǎn)低、柔軟透明、溫度低于0時仍具有良好的沖擊強(qiáng)度,20時才達(dá)到應(yīng)用極限。但其硬度、剛性、耐蠕變性等要比普通PP低10%-15%,主要用于上水管和供暖管。 PP-B的乙烯含量為5%-20%,它既有較好的剛性,又有好的低溫韌性。主要用于大型容器、周轉(zhuǎn)箱、中空吹塑容器、機(jī)械零件、電線電纜包覆制品等。
41、; (3)增強(qiáng)PP 常用玻璃纖維作增強(qiáng)材料。增強(qiáng)不僅保留了PP原有的優(yōu)良性能,還使拉伸強(qiáng)度、耐熱性、剛性、硬度、耐蠕變性、線膨脹系數(shù)及成型收縮率等性能明顯改善。 (4)填充PP PP的填充改性最為常用。填充材料有碳酸鈣、滑石粉、云母及木粉等。填充前需進(jìn)行偶聯(lián)劑活化處理,以提高相容性。填充PP在密度、剛性、硬度、熱變形溫度、耐蠕變性、成型收縮率及線膨脹系數(shù)等方面有所改善,但拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及斷裂伸長率有所下降。 (5)共混PP 共混PP主要為改善低溫沖擊性能。
42、160; PP/HDPE共混 HDPE含量10%-40%,沖擊強(qiáng)度可提高8倍之多。 PP/EPDM(或EPR)共混 改善沖擊性能,改性效果明顯,可用于汽車保險(xiǎn)杠和安全帽。 PP/順丁橡膠共混 懸臂梁沖擊強(qiáng)度可提高6倍以上,脆化溫度降低8。 PP/PA共混 改善沖擊性、耐磨性及耐熱性。
43、(6)氯化PP 氯化PP的阻燃性、硬度、耐磨性、耐酸性、耐熱、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。 4、聚丙烯塑料的應(yīng)用范圍 (1)注塑制品 PP樹脂注塑制品可占一半左右,具體如下: 汽車配件 保險(xiǎn)杠和輪殼罩等用改性增韌PP,增強(qiáng)PP用于儀表盤、方向盤、風(fēng)扇葉、手柄及蓄電池殼等。 日用品 衣架、椅子、凳子、桶類
44、、盆類、書架、浴盆、玩具、文具、辦公用品、家具、周轉(zhuǎn)箱及貨箱等。 電器 洗衣機(jī)桶、電視機(jī)殼、電風(fēng)扇葉、電冰箱內(nèi)襯及電話機(jī)殼等。 (2)薄膜制品 PP膜可占PP用量的10%左右,其特點(diǎn)為透明性和表面光澤接近玻璃紙,但柔軟性不好,手揉有強(qiáng)聲;強(qiáng)度高、可用于重包裝材料;透氧率僅為HDPE膜的30%,適合于防潮包裝材料,如高級衣物、藥品及香煙等。 PP膜的耐熱性好,可進(jìn)行煮沸消毒,用于冷藏和保鮮食品包裝
45、;PP膜電絕緣性能好,經(jīng)過熱定型處理的定向薄膜可用于電容器、電機(jī)和變壓器的絕緣材料,比PET膜要好;PP雙向拉伸膜的強(qiáng)度、透明度及光澤都好,可用于打字機(jī)帶、粘膠帶基膜及香煙包裝膜。 (3)纖維制品 主要包括單絲、扁絲及纖維三類。PP單絲的密度小、韌性、耐磨性都好,適于生產(chǎn)繩索和魚網(wǎng)等。PP扁絲拉伸強(qiáng)度高,適于生產(chǎn)編織袋、編織布。PP纖維廣泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帳、人造草坪、人造毛、濾布、無紡布等。 (4)擠出制品 管及管件,為塑料制品的新應(yīng)用領(lǐng)
46、域,主要以PP-C為原料,用于上水、排水、供暖及化工腐蝕介質(zhì)管道系統(tǒng),管與管件用熱熔法聯(lián)接。 片材,PP片材以PP/PE共混物為原料,主要用于吸塑制品。此外,PP還可制作板、棒材,板材可用于生產(chǎn)汽車擋泥板、汽車座椅、馬達(dá)和泵的殼體、液體貯槽等。 (5)中空制品 PP中空制品的透明度和力學(xué)性能好,單層瓶主要用作包裝洗滌劑、化妝品和藥品等;與阻隔材料復(fù)合的瓶可用于食品如醬油、液體燃料和化學(xué)制劑的包裝。 四、聚苯乙烯系塑料 聚苯乙烯系塑料,指大分子鏈中包含苯乙烯的一類塑料,具
47、體品種包括PS、HIPS及ABS三類。 (一)聚苯乙烯塑料 聚苯乙烯是指由苯乙烯單體經(jīng)自由基縮聚反應(yīng)合成的聚合物,英文簡稱PS。PS包括普通聚苯乙烯(GPPS)、可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)和茂金屬聚苯乙烯(m-SPS)等。 1、聚苯乙烯塑料的結(jié)構(gòu)性能 (1)PS的結(jié)構(gòu) PS的大分子主鏈為飽和烴類聚合物,具有良好的電絕緣性,又因吸濕性小,可用于潮濕環(huán)境中。PS的分子結(jié)構(gòu)不對稱,大分子鏈運(yùn)動困難,PS呈現(xiàn)剛性和脆性,制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。GPPS的分子為無規(guī)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致PS為無定型聚合
48、物,具有很高的透明性。由于苯基的存在,制品長期戶外使用變黃變脆;但苯基的存在又使其具有較高的耐輻射性。 (2)PS的性能 一般性能 PS為無色透明的顆粒,燃燒時發(fā)濃煙并帶有松節(jié)油氣味,吹熄可拉長絲。制品質(zhì)硬似玻璃狀,落地或敲打會發(fā)出類似金屬的聲音。能斷不能彎,斷口處呈蚌殼色銀光。PS的吸水率為0.05%,稍大于PE,但對制品的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。 光學(xué)性能 透明性好是PS最大的特點(diǎn),透光率可達(dá)88%-92%,同PC和
49、PMMA一樣屬最優(yōu)秀的透明塑料品種。PS的折射率為1.59-1.60,但因苯環(huán)的存在,其二222雙折射較大,不能用于高檔光學(xué)儀器。 力學(xué)性能 PS硬而脆、無延伸性,拉伸至屈服點(diǎn)附近即斷裂。PS的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度在通用熱塑性塑料中最高,但沖擊強(qiáng)度很小,難以用作工程塑料。PS的耐磨性差,耐蠕變性一般。PS的力學(xué)性能受溫度的影響比較大。 熱學(xué)性能 PS的耐熱性能不好,熱變形溫度僅為70-90,只可長期在60-80范圍內(nèi)使用。PS的耐低溫性也不好,脆
50、化溫度為30。PS的熱導(dǎo)率低,線膨脹系數(shù)較大,與金屬相差懸殊,故制品不易帶金屬嵌件。 電學(xué)性能 PS電絕緣性優(yōu)良,且不受溫度和濕度的影響。介電損耗角正切值小,可耐適當(dāng)?shù)碾姇灧烹?,耐電弧性好,適于做高頻絕緣材料。 環(huán)境性能 PS的化學(xué)穩(wěn)定性較好,可耐一般酸、堿、鹽、礦物油及低級醇等,但可受許多烴類、酮類及高級脂肪酸等侵蝕,可溶于芳烴(如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯等)、氯化烴(如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯苯)及酯類等。PS的耐候性不好,其耐光、耐氧化
51、性都差,不適于長期戶外使用。但PS的耐輻射性好。 2、PS塑料的成型加工 (1)加工特性 PS屬無定型樹脂,無明顯熔點(diǎn),熔融溫度范圍比較寬,可在120-180之間成為流體。熱穩(wěn)定性較好,分解溫度在300以上。PS熔體屬非牛頓流體,粘度強(qiáng)烈地依賴剪切速率的變化,但溫度的影響也比較明顯。PS的流動性十分好,是一種易于加工的塑料。 PS在加工前一般不需要干燥,有特殊需要時(如要求制品透明性高)才干燥,干燥溫度70-80,1.5-2小時。PS在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,除要選擇適宜的工藝條件、改進(jìn)制品設(shè)計(jì)和合
52、理的模具結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)對制品進(jìn)行熱處理,以消除應(yīng)力。PS成型受縮率比較低,一般僅為0.4%-0.7%。 (2)加工方法 注塑和擠出加工均可在普通注塑機(jī)和擠出機(jī)上進(jìn)行。 PS泡沫制品為其樹脂的主要用途,具體成型方法有兩種: 采用可發(fā)性PS樹脂(EPS)為原料。EPS為GPPS珠粒在加溫、加壓條件下,將6%左右的低沸點(diǎn)物理發(fā)泡劑如正戊烷、石油醚或異戊烷等滲透到珠粒中,使之溶脹即為可發(fā)性PS珠粒。EPS可用蒸汽模塑法、擠出和注塑等方法生產(chǎn)泡沫塑料制品。 用GPPS為原料。采用一
53、步法擠出工藝,直接將發(fā)泡劑與PS混合好或在擠出熔融段將物理發(fā)泡劑注入PS熔體內(nèi),擠出發(fā)泡、冷卻即可。 3、聚苯乙烯塑料的應(yīng)用范圍 (1)電器制品 PS兼有透明性和良好的絕緣性,可用于各種電器的配件、殼體及高頻電容器等。 (2)透明制品 PS具有優(yōu)異的透明性,可用于一般光學(xué)儀器、透明模型、燈罩、儀器罩殼、包裝容器等。 (3)日用品 PS的著色性和光澤性好,可
54、廣泛用于日用品的制造,如兒童玩具、家具把手、裝飾板、筆桿、文具、梳子、牙刷等。 (4)包裝材料 PS發(fā)泡制品的防震及保溫性能好,可用作包裝和保溫隔熱材料。包裝材料主要用于電器、精密儀表、工藝品、玻璃制品、陶瓷制品等的包裝;保溫隔熱材料有隔墻板和屋頂夾芯板等。 4、茂金屬聚苯乙烯 茂金屬聚苯乙烯英文縮寫為m-SPS,它為在茂金屬催化劑作用下合成的間同結(jié)構(gòu)PS樹脂。產(chǎn)品具有熔點(diǎn)高(270)、耐水解、耐熱(熱變形溫度為251)、耐化學(xué)腐蝕、密度小、加工前不用干燥、收縮小、尺寸穩(wěn)
55、定性好等與工程塑料PBT、PA及PPS類似的性能,是傳統(tǒng)增強(qiáng)工程塑料的理想替代品。 m-SPS可用注塑方法成型加工,主要用于耐熱塑料制品,在眾多耐高溫塑料材料中,m-SPS的用量排在PPS之后,居第二位。 (二)高抗沖聚苯乙烯 高抗沖聚苯乙烯的英文簡稱為HIPS。HIPS實(shí)質(zhì)是PS的一個沖擊改性品種,具體組成為PS和橡膠。按HIPS改性幅度的大小可分為中抗沖PS、高抗沖PS和超高抗沖PS三類。 HIPS的外觀為白色不透明珠狀顆粒,它除沖擊性能優(yōu)異外,還具有PS的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn),如剛性好、易加工、制品
56、光澤度高、易著色等,但拉伸強(qiáng)度和透明性下降。 同PS一樣,HIPS的加工性也很好,熔體的流動性比ABS高,成型收縮率與ABS接近,因此,成型ABS的模具也適用于HIPS成型。 HIPS在有些領(lǐng)域中可取代ABS。 HIPS大量用于電視機(jī)、吸塵器、電話機(jī)、空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)、復(fù)印機(jī)、照明器具、儀器儀表、辦公用品和汽車配件的殼體。 HIPS的低發(fā)泡制品具有木材的可鋸、可刨、可釘?shù)男阅?,外觀類似木材,可用于家具、包裝和建筑材料等。 HIPS可制成板、片材,用以吸塑成容器和杯盤等
57、。還可制成管材、醫(yī)療和紡織器材等。 (三)ABS塑料 ABS為丙烯腈(23%-41%)、丁二烯(10%-30%)和苯乙烯(29%-60%)三種單體共聚而成的聚合物,英文簡稱ABS。合成的ABS有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊型及耐熱型四類。由于其具有韌、剛、硬的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PS,成為一種獨(dú)立的塑料品種。ABS既可用于普通塑料又可用于工程塑料。 1、ABS的性能 一般性能 ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料,其制品可著成各種顏色,并具有9
58、0%的高光澤度。ABS的相對密度為1.05,吸水率低。ABS同其它材料的結(jié)合性好,易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2,屬易燃聚合物,火焰呈黃色,有黑煙,燒焦但不滴落,并發(fā)出特殊的肉桂味。 力學(xué)性能 ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能,其沖擊強(qiáng)度極好,可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞,也只能是拉伸破壞而不會是沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良,尺寸穩(wěn)定性好,又具有耐油性,可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及PC大,但比PA和POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)
59、性能受溫度的影響較大。 熱學(xué)性能 ABS的熱變形溫度為93-118,制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。ABS在40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性,可在40-100的溫度范圍內(nèi)使用。 電學(xué)性能 ABS的電絕緣性較好,并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響,可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 環(huán)境性能 ABS不受水、無機(jī)鹽、堿及多種酸的影響,但可溶于酮類、醛類及氯代烴,受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生
60、應(yīng)力開裂。ABS的耐候性差,在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解,置于戶外半年后,沖擊強(qiáng)度下降一半。 2、ABS塑料的成型加工 ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料,可用通用的加工方法加工。ABS熔體的流動性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,與POM和HIPS類似。ABS的流動特性屬非牛頓流體,其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系,但對剪切速率更為敏感。 ABS的熱穩(wěn)定性好,不易出現(xiàn)熱降解現(xiàn)象。ABS的吸水性較高,加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品的干燥條件為80-85,2-4小時;對特殊要求的制品(如電鍍),
61、則需70-80,10-18小時。 ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,如應(yīng)力太大或制品對應(yīng)力開裂絕對禁止,應(yīng)進(jìn)行退火處理,具體方法是制品置于70-80的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2-4小時,再冷卻到室溫即可。 ABS可用注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑等方法成型,并以注塑法最廣,擠出法次之。 3、ABS塑料的改性品種 ABS的改性品種主要為其合金,種類繁多,應(yīng)用很廣。 ABS/PVC 可改善ABS的阻燃性,同時還可提高撕裂強(qiáng)度和耐腐蝕
62、性,并可制成柔軟或半硬制品。 ABS/PC 提高制品的耐熱溫度,一般可達(dá)120左右,還可適當(dāng)提高強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能。 ABS/TPU 此合金兼有TPU的沖擊性和耐磨性,ABS的剛性、綜合性能和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。 4、ABS塑料的應(yīng)用范圍 殼體材料 廣泛用于制造電話機(jī)、移動電話、電視機(jī)、收錄機(jī)、復(fù)印機(jī)
63、、傳真機(jī)、洗衣機(jī)、電動工具、廚房用品及兒童玩具的殼體。 機(jī)械配件 可用于制造齒輪、葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽等。 汽車配件 具體品種有方向盤、儀表盤、風(fēng)扇葉片、擋泥板、手柄及扶手等。 其他制品 各類化工耐腐蝕管道、鍍金制品、文具、仿木制品等。常用塑料材料特性簡介(三) 常用塑料材料的特性
64、簡介(續(xù)二)工程塑料是指機(jī)械性能和熱性能均較好,可以承受較大的機(jī)械應(yīng)力,能在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用,用于代替某些金屬作為結(jié)構(gòu)材料而應(yīng)用的一類樹脂。工程塑料的拉伸強(qiáng)度一般在50MPa以上,彎曲模量在2GPa以上,沖擊強(qiáng)度在60J/m以上。通常將使用量大、可長期在100以上溫度使用的工程塑料稱為通用工程塑料;而將使用量較少、使用溫度達(dá)150以上、有的為150250甚至高達(dá)300的一類工程塑料稱為特種工程塑料。以下介紹幾種通用工程塑料的特性。一、 聚酰胺塑料聚酰胺俗稱“尼龍”,英文簡稱PA,目前它為最大的通用工程塑料品種。PA包括種類很多,具體可命名為PAxy,其中x
65、代表二元胺的碳原子數(shù)目,y代表二元酸的碳原子數(shù)目。適用于塑料用的PA主要是脂肪族PA和少量芳香族PA。具體品種有PA6、PA66、PA610、PA1010、PA11、PA12、PA9、PA612、PA46、PA1212、澆鑄尼龍(MC5)及芳香尼龍等。其中PA6占47%,PA66占45%。PA目前最大的應(yīng)用為汽車配件,美國占30.7%,西歐占31.6%,日本占34.5%。其他用途有包裝膜、電子電器、機(jī)械零件、日用品等。1、 酰胺塑料的性能(1)一般性能 PA的外觀為透明或不透明乳白色或淡黃色的粒
66、料,表觀角質(zhì)、堅(jiān)硬,制品表面有光澤。 PA的吸水率比較大, 酰胺基的比例越大,吸水率越高,具體為:PA6PA66PA610PA1010PA11PA12PA1212。PA屬于自熄性塑料,燃燒時有燒焦的羊毛或指甲味。PA屬中等阻隔性塑料,阻隔性隨酰胺基/亞甲基的比例增大而提高,以PA6的阻隔效果最好。PA6的O2透過系數(shù)為25403/dMpaCO2透過系數(shù)為1502003/dMpaH2O透過系數(shù)為150g/dMpa(2)力學(xué)性能 PA在室溫下的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都較高,但沖擊強(qiáng)度不
67、如PC和POM高。隨溫度和濕度的升高,拉伸強(qiáng)度急劇下降,而沖擊強(qiáng)度則明顯提高。玻璃纖維增強(qiáng)PA的強(qiáng)度受溫度和濕度影響較小。PA的耐疲勞性較好,僅次于POM,玻纖增強(qiáng)處理后還可提高50%左右。PA的抗蠕變性較差,不適于制造精密的受力制品,但玻纖增強(qiáng)后可改善。PA的耐摩擦性和耐磨損性優(yōu)良,是一種常用的耐磨性塑料品種。其中,不同品種的摩擦因數(shù)相差不大,無油潤滑摩擦因數(shù)僅為0.10.3。耐磨性以PA1010最佳。PA中加入二硫化鉬、石墨、F4及PE等可進(jìn)一步改進(jìn)摩擦性和耐磨性。(3)熱學(xué)性能 PA的熱變形溫度都不高,一般在507
68、5。用玻璃纖維增強(qiáng)后可提高4倍以上,高達(dá)200PA的熱導(dǎo)系數(shù)很小,僅為0.160.4W/MK。PA的線膨脹系數(shù)較大,并隨結(jié)晶度增大而下降。(4)電學(xué)性能 PA在低溫和低濕條件下為極好的絕緣材料,但絕緣性能隨溫度和濕度的升高而極劇惡化,并以分子中含酰胺基比例大者最敏感,例如PA6最大而PA12最小。(5)環(huán)境性能 PA耐化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良,可耐大部分有機(jī)溶劑如醇、芳烴、酯及酮等,尤其是耐油性突出。但PA的耐酸、堿、鹽性不好,可導(dǎo)致溶脹,危害最大的無機(jī)鹽為
69、氯化鋅。PA可溶于甲酸及酚類化合物。PA的耐光性不好,在陽光下強(qiáng)度很快下降并變脆,因此不可用于戶外。2、 酰胺塑料的成型加工(1)加工特性PA有明顯的熔點(diǎn),且熔點(diǎn)高,熔程較窄,因此加工溫度較高,PA6為220300,PA66為260320。PA的熔體粘度低,流動性好,熔體粘度對溫度和剪切速率都較敏感。但其流體特性接近牛頓流體,即對溫度的敏感性較大。PA的熱穩(wěn)定性較差,熱降解傾向嚴(yán)重,應(yīng)加入二苯胺改善,并嚴(yán)格控制溫度。PA成型時有結(jié)晶產(chǎn)生,成型收縮較大;結(jié)晶度高低受加工條件的影響較大。PA吸水率比較大,加工前必須干燥,使含水量小于0.1%。干燥條件為100110,時間1
70、012小時。PA制品成型后需進(jìn)行調(diào)濕處理,以降低吸水對性能的影響,提高尺寸穩(wěn)定性。PA在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)進(jìn)行退火處理。(2)加工方法PA可用注塑、擠出及吹塑等方法成型。3、 聚酰胺塑料的改性品種主要包括增強(qiáng)PA和PA合金兩類。(1)增強(qiáng)PA主要用玻璃纖維為增強(qiáng)材料。玻璃纖維含量大于30%后的力學(xué)性能、硬度、蠕變性、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性能都有明顯的提高。(2)PA合金的種類很多,技術(shù)成熟,常見的有以下幾種: PA/PO。此合金可提高PA在干態(tài)及低溫條件下的沖擊強(qiáng)度1.5-3倍,降低吸水率300%。相容劑用PO的不飽和酸接枝物。
71、 PA/ABS。此合金可提高制品的韌性、剛性、硬度及耐電弧性。ABS的含量在15%-20%范圍內(nèi)時沖擊強(qiáng)度提高幅度最大。 PA/苯乙烯-N-苯基馬來酰亞胺。此合金主要提高PA的耐熱溫度,一般可提高到110。此外還可提高沖擊強(qiáng)度、耐化學(xué)藥品性能等。4、 聚酰胺塑料的應(yīng)用范圍(1)汽車工業(yè) 汽車工業(yè)為PA的第一大市場,主要用于發(fā)動機(jī)部件、電氣配件、車體部件及輸油件等。具體產(chǎn)品有:輸油管、空調(diào)管、噴油嘴、油箱、燃料過濾器、儲油槽、罐、齒輪、車輪蓋及汽車外飾板等。(2)機(jī)械工業(yè) 可廣泛制造齒輪、蝸輪、墊片、螺栓、螺母、軸承等。(3)電子/電器 主要用于民用電器如電飯鍋、吸塵器、微波爐等的開關(guān)、接線板、電阻器等。(4)包裝材料
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