一文讀懂工程塑料，工程塑料基礎(chǔ)篇詳解！

時間：2020-11-07

和通用塑料相比，工程塑料在機械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面能達(dá)到較高的要求，而且加工較方便并可替代金屬材料。近年來工程塑料被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設(shè)備、機械、航空航天等行業(yè)，以塑代鋼、以塑代木已成為**流行趨勢。

工程塑料已成為當(dāng)今世界塑料工業(yè)中增長速度較快的領(lǐng)域，其發(fā)展不僅對國家支柱產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代**產(chǎn)業(yè)起著支撐作用，同時也推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

什么是工程塑料？

工程塑料是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機械應(yīng)力，在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料，有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚砜等。

品種及應(yīng)用領(lǐng)域

工程塑料品種很多，一般可分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。

通用工程塑料主要指已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的、應(yīng)用范圍較廣的5種塑料，即：聚酰胺(尼龍，PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)及聚苯醚(PPO)等。

特種工程塑料主要指性能較加優(yōu)異*特，但目前大部分尚未大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)或生產(chǎn)規(guī)模較小、用途相對較窄的一些塑料，如：聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSF)、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物(LCP)等。

聚酰胺（PA，俗名：尼龍）

由于它*特的低比重、高抗拉強度、耐磨、自潤滑性好、沖擊韌性優(yōu)異、具有剛?cè)峒鎮(zhèn)涞男阅芏A得人們的重視，加之其加工簡便、效率高、比重輕（只有金屬的1/7）、可以加工成各種制品來代替金屬，廣泛用于汽車及交通運輸業(yè)。典型的制品有泵葉輪、風(fēng)扇葉片、閥座、襯套、軸承、各種儀表板、汽車電器儀表、冷熱空氣調(diào)節(jié)閥等零部件，大約每輛汽車消耗尼龍制品達(dá)3.6～4千克。聚酰胺在汽車工業(yè)的消費比例較大，其次是電子電氣。

聚酰胺改性目的的不同，聚酰胺改性可分為增強、增韌、阻燃、填充和合金等類型。近年來關(guān)于聚酰胺的納米復(fù)合材料的研究也**了較大的進(jìn)展。

為得到具有較高強度和熱變形溫度的聚酰胺材料，把無機或**纖維或填料加入聚酰胺基體中，用共混擠出的方法制得高強度聚酰胺復(fù)合材料。增強PA的品種繁多，幾乎所有的聚酰胺材料都可以制得增強品種。

主要商品化品種有：增強PA6、增強PA66、增強PA46、增強PA1010、增強PA610等。其中產(chǎn)量較大的是增強PA6和PA66。常用的聚酰胺增強材料有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維，無機晶須也被用于聚酰胺的增強。

聚碳酸酯（PC）

既具有類似有色金屬的強度，同時又兼?zhèn)溲诱剐约皬婍g性，它的沖擊強度較高，用鐵錘敲擊不能被破壞，能經(jīng)受住電視機熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又較好，并可施以任何著色。由于聚碳酸酯的上述優(yōu)良性能，已被廣泛用于各種安全燈罩、信號燈，體育館、體育場的透明防護(hù)板，采光玻璃，高層建筑玻璃，汽車反射鏡、擋風(fēng)玻璃板，飛機座艙玻璃，摩托車駕駛安全帽。用量較大的市場是計算機、辦公設(shè)備、汽車、替代玻璃和片材，CD和DVD光盤是較有潛力的市場之一。

聚甲醛（POM）

聚甲醛是一種性能優(yōu)良的工程塑料，在國外有“奪鋼”、“ **鋼”之稱。POM具有類似金屬的硬度、強度和鋼性，在很寬的溫度和濕度范圍內(nèi)都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性，并富于彈性，此外它還有較好的耐化學(xué)品性。POM以**其他許多工程塑料的成本，正在替代一些傳統(tǒng)上被金屬所**的市場，如替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件，自問世以來，POM已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子電氣、機械、儀表、日用輕工、汽車、建材、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。在很多新領(lǐng)域的應(yīng)用，如醫(yī)療技術(shù)、運動器械等方面，POM也表現(xiàn)出較好的增長態(tài)勢。

聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）

聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一種熱塑性聚酯，非增強型的PBT與其它熱塑性工程塑料相比，加工性能和電性能較好。PBT玻璃化溫度低，模具溫度在50℃時即可*結(jié)晶，加工*。聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）被廣泛應(yīng)用于電子、電氣和汽車工業(yè)中。由于PBT的高絕緣性及耐溫性可用作電視機的回掃變壓器、汽車分電盤和點火線圈、辦公設(shè)備殼體和底座、各種汽車外裝部件、空調(diào)機風(fēng)扇、電子爐灶底座、辦公設(shè)備殼件。

聚苯醚（PPO）

由2，6-二取代基苯酚經(jīng)氧化偶聯(lián)聚合而成的熱塑性樹脂，一般呈土黃色粉末狀。常用的是由 2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有優(yōu)良的綜合性能，較大的特點是在長期負(fù)荷下，具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和**的電絕緣性，使用溫度范圍廣，可在－127℃～121℃范圍內(nèi)長期使用。具有優(yōu)良的耐水、耐蒸汽性能，制品具較高的拉伸強度和抗沖強度，抗蠕變性也好。此外，有較好的耐磨性和電性能。主要用于代替不銹鋼制造外科醫(yī)療器械。在機電工業(yè)中可制作齒輪、鼓風(fēng)機葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連接件等，還用于制作電子、電氣工業(yè)中的零部件，如線圈骨架及印刷電路板等。

聚苯硫醚（PPS）

聚苯硫醚全稱為聚苯基硫醚，是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂，英文名為polyphenylene snlfide（簡稱PPS）。

PPS是結(jié)晶型（結(jié)晶度55%-65%）的高剛性白色粉末聚合物，耐熱性高（連續(xù)使用溫度達(dá)240℃）、機械強度、剛性、難燃性、耐化學(xué)藥品性，電氣特性、尺寸穩(wěn)定性都優(yōu)良的樹脂，耐磨、抗蠕變性優(yōu)，阻燃性優(yōu)。有自熄性。達(dá)UL94V-0級，高溫、高濕下仍保持良好的電性能。流動性好，易成型，成型時幾乎沒有縮孔凹斑。與各種無機填料有良好的親和性。增強改性后可提高其物理機械機械性能和耐熱性（熱變形溫度），增強材料有玻璃纖維、碳纖維、聚芳酰胺纖維、金屬纖維等，以玻璃纖維為主。無機填充料有滑石、高嶺土、碳酸鈣、二氧化硅、二硫化鉬等。

PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化，PPS/PTFE合金改進(jìn)了PPS的脆性，潤滑性和耐腐蝕性，PPS/PA合金為高韌性合金。

玻纖增強PPS具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐磨性、抗蠕變性、在寬范圍（溫度、濕度、頻率）內(nèi)有較佳的機械性能和電性能，介電量數(shù)小、介電損耗低。作為耐高溫，防腐涂料，涂層可以在180℃ 下長期使用；電子電器工業(yè)上作連接器，絕緣隔板，端子，開關(guān)；機械和粘密機械在做泵、齒輪、活塞環(huán)貯槽、葉片閥件，鐘表零部件，照相機部件；汽車工業(yè)上汽化器。分配器部件，電子電氣組等零件，批氣閥氣，傳感器部部件；家電部件有磁帶錄相機結(jié)構(gòu)部件、品體二極管、各種零件；另個還用于宇航、航空工業(yè)， PPS/PTFE可做防粘、耐磨部件及傳動件，如軸泵。

PPS 比重小、強度高、耐腐蝕，可用其取代金屬材料，制成軍事裝備所需的結(jié)構(gòu)部件。如：發(fā)動機散熱器、車體門、電動泵等，跨海水陸兩用坦克炮塔底座、耐腐蝕旋轉(zhuǎn)齒輪、密封環(huán)、活塞環(huán)、密封墊片、電噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉輪等，可有效降低戰(zhàn)車的重量，提高其機動性、可靠性、破損安全性以及乘坐舒適性；用PPS 制成的自潤滑軸承、滑動墊片等制品非常適合于武器及裝甲戰(zhàn)車在各種惡劣的自然條件下使用，提高裝備的可靠性和戰(zhàn)時出勤率。

聚砜（PSF）

聚砜是以雙酚A 和4, 4‘-二氯二苯砜為原料，經(jīng)縮聚反應(yīng)制備的熱塑性工程塑料。英文名Polysalfone（簡稱PSF或PSU）有普通雙酚A型PSF（即通常所說的PSF），聚芳砜和聚醚砜二種。聚砜是略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，具有力學(xué)性能優(yōu)異，剛性大，耐磨，高強度等特點。其使用溫度范圍為-100~150℃，長期使用溫度為160℃，短期使用溫度可達(dá)190℃。即使在高溫下也保持優(yōu)良的機械性能是其**的優(yōu)點。

PSF 主要用于電子電氣、食品和日用品、汽車用、航空和一般工業(yè)等部門，制作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽，絕緣套管、線圈骨架、接線柱，印刷電路板、軸套、罩、電視系統(tǒng)零件、電容器薄膜，電刷座，堿性蓄電池盒、電線電纜包覆。PSF還可做防護(hù)罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、飛機內(nèi)外部零配件、宇航器外部防護(hù)罩，照相器檔板，燈具部件、傳感器。代替玻璃和不銹鋼做蒸汽餐盤，咖啡盛器，微波烹調(diào)器、牛奶盛器、擠奶器部件、飲料和食品分配器。衛(wèi)生及醫(yī)療器械方面有外科手術(shù)盤、噴霧器、加濕器、牙科器械、流量控制器、起槽器和實驗室器械，還可用于鑲牙，粘接強度高，還可做化工設(shè)備（泵外罩、塔外保護(hù)層、耐酸噴嘴、管道、閥門容器）、食品加工設(shè)備，奶制品加工設(shè)備、環(huán)?？刂苽魅驹O(shè)備。

聚酰亞胺（PI )

聚酰亞胺是分子結(jié)構(gòu)含有酰亞胺基鏈節(jié)的芳雜環(huán)高分子化合物，英文名Polyimide（簡稱PI），可分為均苯型PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亞胺（PAI）和聚醚酰亞胺（PEI）四類。

PI是目前工程塑料中耐熱性較好的品種之一，有的品種可長期承受290℃ 高溫短時間承受490℃的高溫，亦耐較低溫，如在－269℃的液態(tài)氦中不會脆裂。另外機械性能、耐疲勞性能、難燃性、尺寸穩(wěn)定性、電性能都好，成型收縮率小，耐油、一般酸和**溶劑，不耐堿，有優(yōu)良的耐摩擦，磨耗性能.并且PI無毒，可用來制造餐具和醫(yī)用器具，并經(jīng)得起數(shù)千次消毒。

PI成型方法包括壓縮模塑、浸漬、注塑、擠出、壓鑄、涂覆、流延、層合、發(fā)泡、傳遞模塑。

PI在航空、汽車、電子電器、工業(yè)機械等方面均有應(yīng)用，可作發(fā)動機供燃系統(tǒng)零件、噴氣發(fā)動機元件、壓縮機和發(fā)電機零件、扣件、花鍵接頭和電子聯(lián)絡(luò)器，還可做汽車發(fā)動機部件、軸承、活塞套、定時齒輪，電子工業(yè)上做印刷線路板、絕緣材料、耐熱性電纜、接線柱、插座、機械工業(yè)上做耐高溫自潤滑軸承、壓縮機葉片和活塞機、密封圈、設(shè)備隔熱罩、止推墊圈、軸襯等。

聚醚醚酮(PEEK)

英文名 Polyether ether ketone，簡稱PEEK。聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種結(jié)晶性、**耐熱型熱塑性聚合物。具有耐高溫、耐化學(xué)藥品腐蝕等物理化學(xué)性能，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料。通過改性，PEEK 可以獲得較高的物理性能。例如，可與聚四氟乙烯（PTFE）、聚醚砜（PESU）等共混以滿足不同的使用要求。

J.Denault 和Lin S H 分別采用玻璃纖維（GF）、碳纖維（CF）等復(fù)合增強PEEK 樹脂，以提高材料的使用溫度、剛性、尺寸穩(wěn)定性及沖擊性能；納米材料填充PEEK 復(fù)合材料的硬度、拉伸強度及拉伸模量較純PEEK 提高了20%-50%，從而進(jìn)一步擴大其應(yīng)用范圍。以PEEK 為基體的**熱塑性復(fù)合材料已成為航空航天領(lǐng)域較具實用**的復(fù)合材料之一。

碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料已成功應(yīng)用到F117A 飛機全自動尾翼、C-130 飛機機身腹部壁板、陣風(fēng)飛機機身蒙皮及V-22 飛機前起落架等產(chǎn)品的制造。特殊碳纖維增強的PEEK 吸波復(fù)合材料具有較好的吸波性能，能使頻率為0.1MHZ-50GHZ 的脈沖大幅度衰減.

PEEK 還可以用于制造原子能發(fā)電站用接插件和閥門零件，火箭用電池槽以及火箭發(fā)動機的零部件等。用吹塑成型法還可做成核廢料的容器。

液晶聚合物(LCP)

1）LCP塑膠原料其具有高強度、高剛性、耐高溫、電絕緣性等十分優(yōu)良，被用于電子、電氣、光導(dǎo)纖維、汽車及宇航等領(lǐng)域。

2）用液晶作成的纖維可以做魚網(wǎng)、體育用品、剎車片、光導(dǎo)纖維幾顯示材料等，還可制成薄膜，用于軟質(zhì)印刷線路、食品包裝等。

3）LCP塑膠原料已經(jīng)用于微波爐容器，可以耐高低溫。LCP還可以做印刷電路板、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動機零件；用于電子電氣和汽車機械零件或部件；還可以用于醫(yī)療方面。

4）LCP塑膠原料可以加入高填充劑作為集成電路封裝材料，以代替環(huán)氧樹脂作線圈骨架的封裝材料；作光纖電纜接頭護(hù)套和高強度元件；代替陶瓷作化工用分離塔中的填充材料等。

5）LCP塑膠原料還可以與聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金，制件成型后其機械強度高，用以代替玻璃纖維增強的聚砜等塑料，既可提高機械強度性能，又可提高使用強度及化學(xué)穩(wěn)定性等。目前正在研究將LCP用于宇航器外部的面板、汽車外裝的制動系統(tǒng)等。

詞條
詞條說明
工程塑料的應(yīng)用優(yōu)勢
? ? ? 工程塑料和通用塑料相比，工程塑料在機械性能、耐磨性上、耐腐蝕性上、或是耐熱性上都具有較大的優(yōu)勢，而且加工較方便并可替代一部分金屬材料。所以在工程塑料的應(yīng)用行業(yè)上也較加的廣泛。例如：電子電氣、汽車、建筑、辦公設(shè)備、機械等行業(yè)。? ? ? 隨著汽車行業(yè)和家電行業(yè)等熱門行業(yè)的興起，工程塑料在這些行業(yè)的應(yīng)用也日益增多，汽車行業(yè)主要體現(xiàn)
選用聚碳酸酯(PC)應(yīng)該關(guān)注的那些事
? 隨著塑膠在現(xiàn)代社會的廣泛應(yīng)用，PC塑膠的耐高溫、透明性、出色的電性能和耐低溫沖擊，保證了它在工程塑膠領(lǐng)域的霸權(quán)地位。1，材料解析：PC是一種線型碳酸聚酯，雙酚A型PC是它較重要的組成部分，雙酚A賦予PC較高的耐熱性，而碳酸酯基團(tuán)賦予的是PC較高的韌性和耐用性，PC的一些主要應(yīng)用至少同時要求達(dá)到這兩種性能。2，性能表述：未填充PC的熱變形溫度在130攝氏度，脆化溫度能達(dá)到負(fù)100度，而
如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高PC合金著色質(zhì)量
隨著塑料在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對塑料工藝成品的外觀的要求也是越來越高，就塑料涂裝著色而言，該如何提高塑料涂裝著色的質(zhì)量呢？應(yīng)用較多的一塊應(yīng)該是塑料在汽車領(lǐng)域的包裝應(yīng)用方面，對于汽車塑料涂層，那么就應(yīng)該需要知曉汽車塑料件涂層的三個作用：一是裝飾作用，可以有效提高工藝成品外觀的鮮艷度，達(dá)到與車身相同的**裝飾性效果；二是保護(hù)作用，可以延長成品使用受用，防止外表被腐蝕、老化等；三是提高其其抗磕碰劃
淺談防靜電PC塑料特性
? ? ? 防靜電PC塑料性能優(yōu)異，有著韌性好，耐蠕變，使用溫度范圍寬等優(yōu)點，防靜電PC塑料特性是對剪切率的敏感性小，對溫度的敏感性大，無明顯熔點。下面淺談防靜電PC塑料特性。? ? ? ?首先要增加熔體的流動性，不是用增大注射壓力而應(yīng)該采用提高注射溫度的方法來達(dá)到;要求模具的流道、澆口短而粗，以減少流體的壓力損失;成型加工前要