五大常用塑料概述

2019/07/11 10:05

通用塑料有五大品种,即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。

它们都是热塑性塑料。

?PE 塑 料

中文名:聚乙烯英文名称:Polyethylene

PE塑料的性质

比重:0.94-10.96g/cm3,成型收缩率:1.5-36% ,成型温度:140-220℃ 。

概述

PE塑料即聚乙烯塑料,具有耐腐蚀性、电绝缘性(尤其高频绝缘性)。

低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震、耐磨及传动零件。

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PE理化性能? ?

?一、物料性能?

耐腐蚀性、电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化、辐照改性,可用玻璃纤维增强。

低压聚乙烯的熔点、刚性、硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性、伸长率、冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨。

低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震、耐磨及传动零件。

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二、成型性能?

1、结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好。流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分,不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大。注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形。

2、收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲。冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统。

3、加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤。

4、软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模。

5、可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂。

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用途

可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工,广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。在实际生产中,为了提高聚乙烯对紫外线和氧化作用的稳定性,改善加工及使用性能,需加入少量塑料助剂。

常用的紫外线吸收剂为邻羟基二苯甲酮或其烷氧基衍生物等,炭黑是优良的紫外线屏蔽剂。此外,还加入抗氧剂、润滑剂、着色剂等,使聚乙烯的应用范围更加扩大。

?PP? 塑 料

中文名:聚丙烯英文名称:Polypropylene

PP塑料的性质

比重:0.9-0.91 g/cm3

成型收缩率:1.0%?-2.5%

成型温度:160-220℃

熔化温度:220-275℃,注意不要超过275℃。

熔点为:165-170℃

分解温度为:350℃

模具温度:40-80℃,建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。

注射压力:可大到1800bar。

最大结晶速率温度为:120-130℃

成型温度范围较宽:205-315℃

料筒温度控制在:210-280℃

喷嘴温度比料筒最高温度低:10-30℃

概述

聚丙烯(PP塑料)是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种,它是一种高密度、无侧链、高结晶的线性聚合物,具有优良的综合性能。未着色时呈白色半透明,蜡状;比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好,比聚乙烯刚硬。

性能

1、结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解。

2、流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔,凹痕、变形。

3、冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度。低温高压时方向性尤其明显,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形。

用途

汽车工业:(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如 剪草机和喷水器等)。

PVC 塑 料

?中文名:聚氯乙烯英文名:polyvinyl chloride

性质

密度:1380 kg/m3

拉伸强度(σt) :50-80 MPa

玻璃转变温度 87℃,熔点 212℃

干燥处理:通常不需要干燥处理。

熔化温度:185~205℃

模具温度:20~50℃

注射压力:可大到1500bar

保压压力:可大到1000bar

注射速度:为避免材料降解,一般要用相当快的注射速度。

概述

PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。

软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。

硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的开发应用价值。

PVC的本质是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。

性能? ??

⒈、物理性能

聚氯乙烯树脂系无定型结构的热塑性塑料。在紫外光下,硬PVC产生浅蓝或紫白色的荧光,软PVC则发出蓝色或蓝白色的荧光。温度在20℃时折光率为1.544,比重为1.40。而加有增塑剂及填料的制品密度通常在1.15~2.00范围内,软质PVC泡沫塑料密度为0.08~0.48,硬质泡沫塑料为0.03~0.08。PVC吸水率不大于0.5%。

聚氯乙烯的物理机械性能取决于树脂的分子量、增塑剂及填料的含量。树脂分子量愈大,则机械性能、耐寒性、热稳定性愈高,但加工温度也要求高,成型比较困难;分子量低则与上述相反。填料含量增多,抗拉强度降低。

⒉、热性能

聚氯乙烯树脂的软化点接近于分解温度。它在140℃时已开始分解,而在170℃时分解更加迅速。为了保证成型加工的正常进行,对聚氯乙烯树脂规定了两项最重要的工艺指标,即分解温度和热稳定度。

所谓分解温度,就是大量放出氯化氢时的温度。

所谓热稳定度就是在一定温度条件下(通常是190℃)不大量放出氯化氢的时间。聚氯乙烯塑料长期暴露于100℃下,除非添加碱性稳定剂,否则也会分解,若超过180℃则快速分解。

大多数聚氯乙烯塑料制品的长期使用温度不宜超过55℃,但特殊配方的聚氯乙烯塑料的长期使用温度可达90℃。低温下软质聚氯乙烯制品会变硬。聚氯乙烯分子中由于含有氯原子,因此它和它的共聚物一般能耐燃耐焰,具有自熄性,无滴落性。

⒊、稳定性?

聚氯乙烯树脂是一种较不稳定的聚合物,在光和热的作用下也会降解,其过程是放出氯化氢,发生结构的变化,但程度比较轻。同时在机械力、氧、臭气、HCl以及某些活性金属离子存在时会加速分解。

聚氯乙烯树脂脱去HCl后,在主链上产生了共轭双链,颜色也会改变。而随着氯化氢分解的数量增加,聚氯乙烯树脂则由原来的白色变为黄色、玫瑰色、红色、棕色以至黑色。

⒋、电性能

PVC的电性能取决于聚合物中残留物的数量、配方中各种添加物的类型和数量。PVC的电性能还与受热情况有关:当加热使PVC分解时,由于氯离子的存在而降低其电绝缘性,如果产生大量的氯离子不能为碱性稳定剂(如铅盐)所中和,则会导致其电绝缘性能明显下降。

PVC不像聚乙烯、聚丙烯这类非极性聚合物,它的电性能随频率和温度而变,如介电常数随频率升高而降低。

⒌、化学性能?

聚氯乙烯有极良好的化学稳定性能,用以作为防腐材料极有价值。PVC对大多数无机酸和碱是稳定的,受热不溶解而被分解释出氯化氢。与氢氧化钾共沸制得棕色难溶的不饱和产物。

PVC的溶解性与分子量大小及聚合方法有关。一般来说溶解度随着聚合体分子量的增大而减小,乳液法树脂比悬浮法树脂的溶解性差。它可以溶解于酮类(如甲己酮、环己酮),芳香族溶剂(如甲苯、二甲苯),二甲基甲酰、四氢呋喃中。常温下聚氯乙烯树脂几乎不溶于增塑剂,高温下显着溶胀,甚至溶解。

⒍、加工性能 

PVC是无定型高聚物,没有明显的熔点,加热到120~150℃时具有可塑性。由于它热稳定性较差,在该温度下含有少量HCl放出,促使其进一步分解,故必须加入碱性的稳定剂和HCl而抑制其催化裂解反应。

纯PVC是硬质制品,需加入适量的增塑剂才能使其柔软。对于不同的制品还需加入诸如紫外线吸收剂、填充剂、润滑剂、颜料、防霉剂等助剂以臻善PVC制品的使用性能。

与其它塑料一样,树脂的性能决定制品的质量及加工条件。对PVC而言,与加工有关的树脂性能有:颗粒大小、热稳定性、分子量、鱼眼、松密度、纯度和外来杂质、孔隙率。对PVC糊状还有糊料的粘度和胶化性能等,均应设法测定,便于掌握加工条件和制品质量。

PVC塑料改性

1、共聚反应改性

在氯乙烯主链中导入其单体共聚合,得到的是包括两种单体链节的新型聚合物,这种聚合物称为共聚物。目前氯乙烯与其它单体的共聚物主要品种和性能如下:

⑴氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物

醋酸乙烯酯单体的引入可起到一般增塑剂的作用,也即所谓“内增塑”,可以避免一般增塑剂的挥发、迁移、抽出等缺点,还可以降低熔融粘度、降低加工温度、改进加工性能。一般共聚物中的醋酸乙烯酯含量为3~14%。

氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的主要缺点,是拉伸强度、热变形温度、耐磨性、化学稳定性和热稳定性有所降低。

⑵氯乙烯—偏氯乙烯共聚物

这种共聚物的塑化性、软化温度、溶解性等及分子内增塑作用与氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物基本相同。其最大的特点是水和气体透过率小,在酮类溶剂中溶解度高,并能耐芳烃的稀释作用,因而可有效地用于涂层。

此外,还用来制造收缩薄膜。由于耐热、光稳定性比氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物差,单体成本较高,所以在应用上没有氯乙烯—醋酸乙烯酯广泛。

⑶氯乙烯—丙烯酸酯共聚物

这种共聚物的内增塑作用与氯乙烯—醋酸乙烯酯相当,热稳定性较好,可用于制造硬质和软质制品,改进加工性、耐冲击性和耐寒性等。还可以用于涂层、粘结等。

⑷氯乙烯—马来酸酯共聚物

这种共聚物中马来酸酯含量为15%左右,内增塑作用与氯乙烯—丙烯酸酯相似。具有较好的加工性能。物理机械性能降低较小,耐热性比一般共聚物高。

⑸氯乙烯—烯烃共聚物

将乙烯、丙烯等烯烃单体共聚合,可制得流动性、热稳定性、抗冲性、透明性、耐热性等优异的共聚树脂。

⒉、共混溶改性

在聚氯乙烯相内混炼导入异种高分子相—高聚物共混熔是一种简便而有效的改性方法,并在实际生产中已积累经验。一般是将两种或两种以上不同的高聚物共混熔时,可以制备兼有这些高聚物性质的混合物。

日博开户为了改进硬质聚氯乙烯的流动性、冲击性能等,目前常用的共混高聚物有:丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS),其主要是提高冲击强度。甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯(MBS),除耐气候性外,其余各项性能都近乎于理想,特别是抗冲击强度,只要加入少量就可大大提高。氯化聚乙烯(CPE)可以提高抗冲击强度,若加入20%用量,冲击强度就可非常高。乙烯—醋酸乙烯酯(EVA)可提高冲击强度。

为了改进软质聚氯乙烯在使用过程中增塑剂的挥发、迁移、抽出等常用的共混高聚物有:丁腈橡胶(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、氯乙烯—丙烯酸酯、马来酸双辛酯等的共聚物、乙烯—醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯—醋酸乙烯酯—氯乙烯共聚物等。

⒊、接枝反应聚合

在聚氯乙烯侧链上导入其它单体或在异种高聚物侧链上导入氯乙烯链,这种改性叫接枝反应聚合。

⒋、低温聚合??

改变聚氯乙烯主链内链节的排列,或改变聚氯乙烯链间的排列即改变聚合方法,这种改性叫低温聚合。

PS? 塑 料

中文名:PS塑料(聚苯乙烯)英文名称:Polystyrene

PS塑料的性质

比重:1.05 g/cm3

成型收缩率:0.6%-0.8%

成型温度:170-250℃

简述

聚苯乙烯(PS)类塑料是一种比较古老的塑料,生产工艺也已经较为完善。与其他塑料相比,PS具有的特点是有良好的透明性(透光率为88%-92%)和表面光泽、容易染色,硬度高、刚性好。

此外,还有良好的耐水性、耐化学腐蚀性和加工流动性能。其主要缺点是:性脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐热性差等。

物料性能

电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性、化学稳定性良好,强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯、汽油等有机溶剂,适于制作绝缘透明件、装饰件及化学仪器、光学仪器等零件。

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成型性能

1、无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力,流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型。

2、宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔、变形。

3、可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件,脱模斜度大,顶出均匀,塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热。

用途

电子电器:可用于制造电视机、录音机以及各种电器仪表零件、壳体、高频电容器等;

建筑方面:用于公用建筑透明部件、光学仪器和透明模型的生产,如灯罩、仪器罩壳、包装容器等。

日常用品:梳子、盒子、牙刷柄、圆珠笔杆、学习用具、儿童玩具等;

其他方面:可用于发泡制作防震、隔音、保温、夹芯结构材料,电冰箱、火车、船、飞机等也用它们来作。

ABS 塑 料

?化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称: Acrylonitrile Butadiene Styrene

性质

密度:1.10g/cm3

ABS熔点为170℃左右,分解温度为260℃

概述

ABS树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚合物,它将PS、SAN、BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。

性能

一般性能?

ABS外观为不透明呈象牙色粒料,其制品可着成五颜六色,并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右,吸水率低。ABS同其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18~20,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,并发出特殊的肉桂味。

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力学性能

ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。

ABS的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小;弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的,力学性能受温度的影响较大。

热学性能

ABS的热变形温度为93℃-118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40℃-100℃的温度范围内使用。

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电学性能

ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。

环境性能

ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。

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加工性能

ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料,可用通用的加工方法加工。

ABS的熔体流动性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,与POM和HIPS类似;ABS的流动特性属非牛顿流体;其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系,但对剪切速率更为敏感。

ABS的热稳定性好,不易出现降解现象。ABS的吸水率较高,加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80℃-85℃,时间2~4h;对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70℃-80℃,时间18~18h。

ABS制品在加工中易产生内应力,内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验;如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止,应进行退火处理,具体条件为放于70℃-80℃的热风循环干燥箱内2~4h,再冷却至室温即可。

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用途

ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘等很多部件。

在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、计算机等电子电器中。

建材方面,用于制造管材、卫生洁具、装饰板等。此外ABS还广泛地应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。

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