各种塑料性能对比比较
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工程塑料总概热性质玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm);热变形温度(HDT)高;长期使用温度高(UL-746B);使用温度范围大;热膨胀系数小。
机械性质高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。
其它耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
主要品种工程塑料是指一类可以作为结构材料,在较宽的温度范围内承受机械应力,在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。
]般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。
如ABS、尼龙、聚矾等。
被当做通用性塑胶者包括聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酰胺(尼龙, Polyamide, PA)、聚缩醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene,POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide,变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、聚芳基酯,而热硬化性塑胶则有不饱和聚酯、酚塑胶、环氧塑胶等。
拉伸强度均超过50MPa,抗拉强度在500kg/cm2以上,耐冲击性超过50J/m,弯曲弹性率在24000kg/cm2,负载挠曲温度超过100℃,其硬度、老化性优。
聚丙烯若改善硬度及耐寒性,则亦可列入工程塑胶的范围。
此外,较特殊者为强度弱、耐热、耐药品性优的氟素塑胶,耐热性优的矽溶融化合物、聚醯胺醯亚胺、聚醯亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑胶、变性蜜胺塑胶、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑胶等。
因为化学构造不同,故耐药品性、摩擦特性、电机特性等也有若干差异。
且因成形性的不同,故有适用于任何成形方式者,亦有只能以某种成形方式加工者,造成应用上的受限。
热硬化型的工程塑胶,其耐冲击性较差,因此大多添加玻璃纤维。
工程塑胶除了聚碳酸酯等耐冲击性大者外,通常具有延伸率小、硬、脆的性质,但若添加20~30%的玻璃纤维,则可有所改善。
PS 聚苯乙烯PMMA 有机玻璃HDPE高密度聚乙烯
PC 聚碳酸酯UPVC硬聚氯乙烯PA尼龙(聚酰胺)
PP 聚丙烯POM 聚甲醛LDPE低密度聚乙烯
ABS 丙烯晴-丁二烯-丙乙烯共聚物PSF 聚砜
1.属于结晶塑料
PS 聚苯乙烯PMMA 有机玻璃HDPE高密度聚乙烯
PC 聚碳酸酯UPVC硬聚氯乙烯PA尼龙(聚酰胺)
PP 聚丙烯POM 聚甲醛LDPE低密度聚乙烯
ABS 丙烯晴-丁二烯-丙乙烯共聚物PSF 聚砜
注:结晶型塑料不透明/半透明;a、使用性能较好;b、加热融化需要热量多,冷却凝固放出热量也多,注意成型设备选用和冷却装置设计;c、收缩打,易产生气泡/缩孔;d、各向异性显著,内应力大,脱模后易变形、翘曲;e、熔化温度范围窄,易发生未溶塑料注入模具或堵塞浇口。
2.吸湿性小的塑料
PS 聚苯乙烯PMMA 有机玻璃HDPE高密度聚乙烯
PC 聚碳酸酯UPVC硬聚氯乙烯PA尼龙(聚酰胺)
PP 聚丙烯POM 聚甲醛LDPE低密度聚乙烯
ABS 丙烯晴-丁二烯-丙乙烯共聚物PSF 聚砜
注:成型前进行干燥,控制水分在0.2-0.5%以下。
3.流动性好的塑料
PS 聚苯乙烯PMMA 有机玻璃HDPE高密度聚乙烯
PC 聚碳酸酯UPVC硬聚氯乙烯PA尼龙(聚酰胺)
PP 聚丙烯POM 聚甲醛LDPE低密度聚乙烯
ABS 丙烯晴-丁二烯-丙乙烯共聚物PSF 聚砜
注:成型时可通过调整工艺参数来调节流动性从而改善制件品质。
PE、PP、PVC、PC差异对比在产品设计过程中经常会遇见各种材料PE、PP、PVC、PC等,其各个材料参数的差异到底有哪些呢,下面做一下简单的对比。
聚乙烯PEPE的性能PE是塑料中产量最大的一种塑料,密度为0.94g/cm3左右,特点是半透明、质软、无毒、价廉、加工方便。
PE是一典型的结晶型高聚物且有后收缩现象。
它的种类较多,常用的有LDPE较软(俗称软胶或花料),HDPE俗称硬性软胶,它比LDPE硬,透光性差,结晶度大;LLDPE性能非常优良,与工程塑料相似。
PE耐化性好,不易腐蚀,印刷困难,印刷前表面需要进行氧化处理。
PE的应用HDPE:包装胶袋、日用品、水桶、电线、玩具、建材、容器LDPE:包装胶袋、胶花、玩具、高频电线、文具等PE的工艺特点PE制件最显著的特点是成型收缩率大,易产生缩水和变形。
PE料吸水性小,可不用干燥。
PE的加工温度范围很宽,不易分解(分解温度约为300℃),其加工温度为180~220℃较好;若注射压力大,制品密度则高,收缩率较小。
PE流动性中等,保压时间需较长,并保持模温的恒定(40~70℃)。
PE的结晶程度和成型工艺条件有关,它有较高的凝固温度模温低,结晶度就低。
在结晶过程中,因收缩的各向异性,造成内部应力集中,PE制件易变形和开裂。
产品放在80℃热水中水浴,可使内应力得到一定的松弛。
成型过程中,料温和模温偏高一些为宜,注射压力在保证制件质量的前提下应尽量偏低,模具的冷却特别要求迅速均匀,产品脱模时较烫。
PE的加工条件PE的模具制件聚丙烯PPPP的性能PP为结晶型高聚物,密度仅为0.91g/cm3(比水小),常用塑料中PP最轻。
通用塑料中,PP的耐热性最好,其热变形温度为80~100℃,能在沸水中煮.PP具有良好的耐应力开裂性能,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。
PP的综合性能优于PE料,PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。
PP的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差,易产生“铜害”,它具有后收缩现象,制品易老化、变脆和变形。
不同塑料材料的强度及耐腐蚀性能对比研究随着塑料制品在工业和日常生活中的广泛应用,各种塑料材料的强度和耐腐蚀性已经成为人们关注的问题。
不同的塑料材料具有不同的物理和化学特性,对于一些特殊的应用场合,需要选择适合的材料,以确保产品的功能和性能。
本文将就不同塑料材料的强度和耐腐蚀性能做一个比较研究。
一、PVC材料PVC是最常见的一种塑料材料,因其价格便宜、生产工艺简单、耐腐蚀性能较佳而被广泛使用。
PVC耐酸、编和碱的性能较好,但是对于一些有机溶剂却缺乏耐受能力。
在强度方面,PVC是一种较为脆性的材料,因此,一般不适用于高负荷的机械结构中。
二、PE材料PE是一种强度和耐腐蚀性比较好的塑料材料。
PE材料的强度、韧性以及刚度均比PVC材料要强。
对于酸、碱、盐类、有机溶剂等物质具有较好的耐腐蚀性能。
PE材料还具有良好的耐弯曲性能和耐冲击性能。
由于其材料的韧性较强,PE被广泛应用于制造各种塑料容器。
三、PP材料与PE相似,PP也是一种强度和耐腐蚀性比较好的塑料材料。
PP具有优良的抗弯曲强度和弹性模量,也有较强的耐腐蚀性,尤其对一些碱、酸等弱腐蚀性物质更具承受能力。
然而,PP对一些有机溶剂和氧化剂并不具有很好的耐受能力。
四、PET材料PET同样是一种较常使用的材料,如用于制造各种饮料瓶。
PET的强度和硬度比较强,具有良好的耐热性、耐油性和耐腐蚀性。
但是,PET的耐腐蚀性较差,不适用于一些环境不良的场合。
五、PA材料PA是一种优质的、工程塑料材料,具有强度、耐腐蚀性、耐磨性等特点,其中尤其以低摩擦系数、低吸水率、抗紫外线等特性为突出。
但是,由于其价格相对较高,生产成本较高,一般应用于特殊的工程领域。
综上所述,不同的塑料材料具有不同的强度和耐腐蚀性能。
选择不同的塑料材料需要根据具体的应用场合和要求做出决策。
因此,在实际应用过程中,需要仔细选择材料,以确保产品的质量和性能。
塑料的分类及鉴别一览表塑料是世界上使用最广泛的材料之一,它被广泛应用于各行各业,如轻工业、家具、汽车和电子产品等。
塑料具有优异的性能,如耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、较低成本等,可用于生产广泛的产品,因此被称为“第六大纪元”。
由于塑料的多种类型和特性,要根据其特性进行分类和鉴别,并正确使用,是了解和使用塑料的重要基础。
一、塑料分类塑料是按其结构和特性来分类的,分为热塑性塑料、热固性塑料和变形塑料等几类。
1、热塑性塑料热塑性塑料是以原料为基础,经添加特殊的添加剂后,经加热加压而成的塑料。
它的主要特征是热塑性,可以经过塑形,例如石膏、抹灰等,能够在常温下进行塑形操作,非常灵活方便。
常见的热塑性塑料有高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯等。
2、热固性塑料热固性塑料是以热塑性塑料为基础,加入助剂后,经加热处理而成。
它具有良好的热稳定性,塑形性和耐磨性,适用于压力加工、挤出、模压等过程。
目前常见的热固性塑料有尼龙、聚酰胺、氯丁橡胶、聚酯、聚酯等。
3、变形塑料变形塑料是以热塑性塑料为主,加入特殊的添加剂后,经加热处理而成。
它具有良好的延展性,可以很容易加工形状复杂的部件。
目前常见的变形塑料有聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯和乙烯基乙烯醇等。
二、塑料鉴别塑料鉴别是根据塑料的特性和性能,确定塑料的种类和鉴别塑料的重要方法。
塑料鉴别的常用方法有杂质检查法、视觉检查法、触觉检查法、温度影响法、加热法、冷落水法、拉伸法、厚度测定法、悬浮法等。
1、杂质检查法杂质检查法是通过查看塑料中的微粒状物体,如金属颗粒、石墨颗粒、橡胶颗粒等,以及对比颜色,记录比色板微妙的颜色,来鉴别塑料。
2、视觉检查法视觉检查法是指根据塑料产品的外观特征,如外形、轮廓线、颜色等,来判断塑料的种类和原料。
3、触觉检查法触觉检查法是指根据塑料产品表面的质地和厚度,用手摸塑料,触摸不同类型的塑料,根据触感判断塑料的种类。
4、温度影响法温度影响法是指根据塑料的温度敏感性,把塑料产品放入不同的温度,观察塑料的变化,从而鉴别塑料的种类。
PEEK 与PPS 性能对⽐ PPS (聚苯硫醚)是⼤家⽿熟能详的⼀款特种⼯程塑料,PEEK 是近两年市场发展迅猛的⼀种新热点特种⼯程塑料,那么这两种材料在性能上有哪些异同呢,今天我们就从数据上分析对⽐⼀下。
塑料⾏业⾦字塔PPS :聚苯硫醚,PPS 树脂通常为⽩⾊或近⽩⾊珠状或粉末状产品,由于其结构为苯环与硫交替连接,分⼦链有着很⼤的刚性及规整性,因⽽PPS 为结晶型聚合物,具有较⾼的强度、模量及良好的制品尺⼨稳定性,蠕变⼩,有极⾼的耐疲劳性,良好的阻燃性,吸湿性⼩,在⾼温⾼湿条件下不变形并能保持优良的电绝缘性,耐溶剂和化学腐蚀性好,在200℃以下⼏乎不溶于任何溶剂。
PPS 按照树脂结构区分可分为⽀化(交联)型PPS 树脂和线型PPS 树脂。
未改性的PPS 的拉伸强度、弯曲强度仅属中等⽔平,伸长率和冲击强度也较低。
因此PPS 常采⽤玻璃纤维以及其他⽆机矿物填料进⾏增强填充改性,使其在保持耐热性。
阻燃性和耐介质性的同时,进⼀步提⾼物理及⼒学性能。
PEEK :聚醚醚酮,是⼀种半晶态芳⾹族热塑性⼯程塑料,是公认的全世界性能最⾼的热塑性材料之⼀,其分⼦链是由苯环和相连的酮基、醚基构成的⼀种聚合物,由苯环保证了PEEK 材料具有很好的刚性,由醚键保证了PEEK 具有很好的韧性,所以说,PEEK 是韧性与刚性兼备的⼀款综合性的材料。
PEEK 纯树脂的性能⾮常优异,但是考虑到材料本⾝的价格⽐较⾼,所以经常会选择添加纤维复合改性以降低材料成本,添加纤维改性之后的PEEK ,性能有显著的提升。
下⾯从⼒学性能和热学性能两⽅⾯,对PEEK 和PPS 进⾏对⽐:1.拉伸强度2.断裂伸长率3.弯曲强度4.弯曲模量5.热变形温度6.电性能等综合性能通过以上数据的详细对⽐,PEEK 在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及热变形温度上都优越于传统的PPS 加纤产品。
尤其是在耐温性能上,PEEK 的耐温性⽐PPS ⾼出50℃,并且PEEK 在⾼温下也能保持很⾼的⼒学性能和机械强度。
不同牌号塑料的性能介绍引言塑料是一种常见的材料,在各个领域都有广泛的应用。
不同牌号的塑料具有不同的性能特点,如机械性能、热学性能、电学性能、化学性能等。
本文将介绍几种常见的塑料牌号,通过对其性能特点的介绍,可以帮助人们选择适合的塑料材料。
1. PE〔聚乙烯〕聚乙烯是一种常见的塑料材料,具有良好的物理性能和化学稳定性,分为高密度聚乙烯〔HDPE〕和低密度聚乙烯〔LDPE〕两种牌号。
HDPE具有较高的强度和刚度,耐磨性好,耐腐蚀性强,常用于制作水管、煤气管道、垃圾袋等。
LDPE具有较低的密度和柔韧性,具有良好的耐冲击性和耐寒性,常用于制作塑料袋、食品包装膜等。
聚氯乙烯是一种常见的塑料材料,具有良好的耐化学性和耐候性,分为硬质PVC和软质PVC两种牌号。
硬质PVC具有高强度和刚度,耐腐蚀性好,常用于制作建筑材料、管道、电线电缆外套等。
软质PVC具有较好的柔韧性和可塑性,常用于制作软管、电线电缆护套、地板等。
3. PP〔聚丙烯〕聚丙烯是一种常见的塑料材料,具有良好的耐热性、耐腐蚀性和电气绝缘性,分为均聚丙烯〔PP-H〕和共聚丙烯〔PP-C〕两种牌号。
均聚丙烯具有较高的结晶度和刚度,耐热性较强,常用于制作容器、饮料瓶盖等。
共聚丙烯具有较高的韧性和冲击强度,常用于制作车内饰件、家具等。
聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,具有良好的耐冲击性和透明度,分为普通级PS和高冲击级PS两种牌号。
普通级PS具有优异的透明性和外观效果,常用于制作电子产品外壳、食品包装等。
高冲击级PS具有较高的冲击强度,常用于制作家具、医疗设备等。
5. ABS〔丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物〕ABS是一种常见的塑料材料,具有良好的强度和韧性,耐冲击性好,分为高抗冲级ABS和导电级ABS两种牌号。
高抗冲级ABS具有较高的冲击韧性,常用于制作电器外壳、汽车零部件等。
导电级ABS具有良好的电导性能,常用于制作静电防护等特殊应用。
结论不同牌号的塑料具有不同的性能特点,适用于不同的应用领域。
不同牌号塑料的性能引言塑料是一种广泛应用于工业和日常生活中的材料,具有轻质、可塑性强、耐腐蚀等优点,因此在各行各业中得到了广泛的应用。
不同的塑料材料具有不同的性能特点,本文将对常见的几种塑料牌号进行介绍,并分析其性能特点。
1. 聚乙烯(PE)聚乙烯是一种常见的塑料材料,常用于制造塑料袋、塑料瓶等产品。
根据其分子密度的不同,聚乙烯可分为高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)两种。
以下是两种聚乙烯的性能特点:1.1 高密度聚乙烯(HDPE)•密度高:高密度聚乙烯具有较高的密度,通常为0.94-0.97g/cm³,因此具有较好的刚性和耐压性能。
•耐腐蚀性强:HDPE在常温下对大部分化学品具有较好的耐腐蚀性,比如酸、碱等。
•耐磨性:HDPE的耐磨性较好,适用于制造耐磨性要求较高的制品。
1.2 低密度聚乙烯(LDPE)•密度低:低密度聚乙烯的密度通常为0.91-0.93g/cm³,因此具有较好的柔软性和可塑性。
•耐冲击性:LDPE具有较好的耐冲击性,适用于制造对冲击要求高的制品,如塑料包装膜等。
•透明度高:由于其分子结构的特殊性,LDPE具有较高的透明度,因此被广泛应用于塑料薄膜制品。
2. 聚丙烯(PP)聚丙烯是另一种常见的塑料材料,具有良好的机械性能和耐高温性能。
以下是聚丙烯的性能特点:•密度较低:聚丙烯的密度通常为0.89-0.91g/cm³,相对较低。
•耐高温性好:聚丙烯具有较好的耐高温性能,可在100℃左右使用。
•耐腐蚀性强:聚丙烯对大部分酸和碱具有较好的耐腐蚀性。
•良好的电绝缘性:聚丙烯可以作为电器绝缘材料使用。
3. 聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种常见的塑料材料,具有较好的耐候性、电绝缘性和可加工性。
以下是聚氯乙烯的性能特点:•耐候性好:PVC具有较好的耐候性,可在室外使用。
•耐化学性强:PVC对大部分酸、碱和盐类等化学品具有较好的耐腐蚀性。
•可加工性好:PVC可采用注塑、挤出、压延等多种方法进行加工,适用范围广泛。
聚甲醛PTFE性能对比(一)、聚甲醛(POM)是一种性能优良的工程塑料,在国外有“夺钢”、“聚甲醛制品2超钢”之称。
POM具有类似金属的硬度、强度和钢性,在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性,并富于弹性,此外它还有较好的耐化学品性。
(二)、聚四氟乙烯(PTFE)的机械性质较软。
具有非常低的表面能。
(三)、聚酰胺(尼龙)具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性,广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。
聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度,主要做合成纤维并可作为医用缝线。
在机械性能上PTFE与两者的差别很明显,而尼龙与POM差别不大,两者均可代替许多金属制作零件,但是聚甲醛(POM)的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,尼龙只要用于合成纤维硬度不好排列,同种塑料品级规格不同,硬度差别很大。
一定要排的的话,一般可以大致这样排一下,从高到低,POM,NYLON,PP,PTFE,PE。
韧性方面:PP>PE>PC>POM>ABS>PMMA硬度分表面硬度和通常人们所混淆的刚性,表面硬度:PMMA>ABS>PC>PP>PE刚性:PMMA、PC、POM差不多,PP、PE的刚性与前面三个要差好多这几种塑料按照熔点从低到高排列应该是:POM ABS PA PP PC PMMA PBT+玻纤一般塑料180度左右就能塑变,220-250度就能熔化,不过象PC PMMA可能要高一些了,至于加了纤维材料的就很难了,主要看加的比例多少.这些都是我个人认为,因为我是搞塑料烫印的,呵呵补充:楼上的真逗,PMMA竟然是93度,PMMA俗称亚克力是一种有机玻璃一般都是透明的,它和PC差不多熔点稍高于ABS,PP等一般塑料.特氟龙/铁氟龙/塑料王聚四氟乙烯Polytetrafluoroethene,英文缩写为PTFE,(俗称"塑料王"),商标名Teflon?,在中国,由于发音的缘故,“Teflon”这一商标又被称之为特氟龙、铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等,皆为Teflon 的音译。
1.聚四氟乙烯(PTFE)外观:半透明至不透明,易弯曲,有弹性。
燃烧性:不燃。
在炽热状况下有刺激性气味(HF)。
2.聚酰胺(PA)外观:半透明至不透明。
燃烧性:难燃,离开火焰后立即熄灭。
当在火焰中燃烧时有蓝烟,上端呈桔红色;有融熔、滴落、起泡现象;可以闻到羊毛烧焦气味。
3.聚碳酸酯(PC)外观:透明至不透明,质硬。
燃烧性:难燃。
在火焰中燃烧黑烟多、明亮,有炭化、起泡现象;可闻到酚的气味。
4.酚醛树脂(PF)外观:(通常含有填充料)呈深色调。
燃烧性:难燃。
在火焰中燃烧可见明亮的黄色火焰,黑烟多,有开裂和颜色加深现象。
5.聚氯乙烯(PVC)外观:(同聚碳酸酯)燃烧性:难燃。
在火焰中燃烧呈黄色,火苗边缘呈绿色,白烟;有软化现象。
可闻到糊焦味。
6.氨基树脂(UF脲/甲醛;MF三聚氰胺/甲醛)外观:(含填料)质硬。
燃烧性:难燃。
在火焰中燃烧呈鲜黄色;有炭化、膨胀、开裂现象。
可闻到氨、甲醛、鱼腥味。
7.聚乙烯(PE)外观:半透明至不透明,质硬;透明薄膜。
燃烧性:在火焰中可燃,离开火焰后缓缓熄灭或继续燃烧。
燃烧时火焰上端呈黄色,下端呈蓝色;有融熔、滴落现象。
可闻到石蜡味。
8.聚丙烯(PP)(外观和燃烧性同聚乙烯)9.聚氨酯(PUR)外观:半透明至不透明,有填料,质硬。
燃烧性:(同聚乙烯)火焰呈黄色,边缘呈蓝色,有黄透明沫、成滴现象。
可闻到刺激味(异氰酸酯)。
10.聚苯乙烯(PS)外观:透明至不透明,质硬。
燃烧性:易燃,离开火焰继续燃烧。
燃烧时呈橙黄色、闪光,浓黑烟;有软化、起泡现象。
可闻到芳香味。
11.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,有机玻璃)外观:透明、质硬。
燃烧性:(同聚苯乙烯)燃烧时呈浅蓝色、明亮、顶端呈白色;有融熔、起泡现象。
可闻到水果香味。
12.聚酯树脂(PET)外观:透明薄片等。
燃烧性:(同聚苯乙烯)火焰呈黄色,黑烟;微微膨胀,有时开裂。
有苯乙烯气味2、燃烧鉴别:对于普通的塑料品种利用燃烧方法即可鉴别的比较准确,一般要熟练的进行挑选须有一位师傅带一段时间,或者自己找到各种塑料进行燃烧实验,反复对比记忆才可熟练的掌握,没有什么捷径可寻。
常见塑料的性能参数与对比塑料是一类重要的合成材料,具有许多优异的性能。
下面将详细介绍常见塑料的性能参数以及它们之间的对比。
1. 密度:塑料的密度通常比金属和玻璃低,因此重量轻。
常见的高密度聚乙烯(HDPE)的密度约为0.941 g/cm³,低密度聚乙烯(LDPE)的密度约为0.91 g/cm³,聚丙烯(PP)的密度约为0.9 g/cm³,聚氯乙烯(PVC)的密度约为1.4 g/cm³。
2. 强度:塑料的强度通常较低,但有些塑料具有较高的强度。
尼龙(Nylon)具有很高的拉伸强度,约为75-80 MPa,聚酰胺(PA)的拉伸强度可高达60 MPa。
其他常见的高强度塑料有聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)。
3.刚性:刚性通常用弹性模量来描述,即杨氏模量。
例如,聚碳酸酯(PC)的弹性模量大约为2.3-2.6GPa,聚丙烯(PP)的弹性模量约为0.9-1.5GPa。
相较之下,钢材的弹性模量为约200GPa。
4.耐热性:塑料对温度的耐受能力各不相同。
聚甲醛(POM)耐高温性能较好,可以在高达100°C的温度下使用,聚碳酸酯(PC)的耐热性也不错,可以在120°C以上的温度下使用。
聚丙烯(PP)的熔点约为165-175°C,聚乙烯(PE)的熔点约为110-140°C。
5.耐化学性:不同的塑料对化学品和溶剂的耐受能力也不同。
聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)具有较好的耐化学性,可以耐受很多化学品的侵蚀。
聚氯乙烯(PVC)对酸和碱也有很好的耐受性,但不耐油溶剂。
6.耐候性:塑料的耐候性常常因其分子结构和添加剂的不同而有所差异。
聚碳酸酯(PC)的耐候性较好,可以耐受紫外线辐射和氧化作用。
相比之下,聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的耐候性较差,容易受到紫外线照射而老化。
7.透明度:不同塑料的透明度也不同。
聚丙烯(PP)为半透明材料,透明度较差,而聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)则具有较好的透明性,以至于可以应用于光学器件制造。
TPE、软质PVC和硅胶各种性能比较
软质PVC
PVC可分为硬PVC和软PVC,其中软PVC大约占市场的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,所以其应用范围受到了局限。
TPE
在中国似乎“TPR”已经成为它的专有名称了,一提起TPR,就是指以SBS、SEBS等苯乙烯类弹性体为基料的热塑性弹性体苯乙烯系热塑性弹性体(又称为苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers,简称SBC S),目前是世界产量最大,与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。
而TPE材料分子为烯烃分子的聚合物,分子结构为链状,不含卤素,不含苯环及PAHS(多环芳烃族)等致癌物质,加工过程中也不引入DBP,DOP等邻苯二甲酸盐增塑剂。
且TPE加工容易,加工方法多样(可通过注塑,挤出,流涎,吹塑等工艺成型),逐渐取代软质PVC
硅橡胶
硅橡胶亦聚分子是由SI-O键连成的链状结构。
SI-O键是443.5KJ/MOL,比C-C键能(355KJ/MOL)高得多,且因其独特分子结构,使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。
TPE,软质PVC,硅胶各种性能比较。
工程塑料的性能比较
1.工程塑料的工作温度
2.工程塑料的硬度
3.工程塑料的耐冲击强度
4.工程塑料的抗撕裂强度
5.工程塑料的耐化学性
6.工程塑料的耐紫外辐射性能
7.工程塑料的耐伽玛射线性能
1.工作温度
选择材料时需要考虑的一个关键因素就是材料的耐热性。
通常来讲,如果想使材料的最大工作温度提高就相应需要增加更多的成本。
填充剂的加入能够极大地提高材料的硬度和热变形温度,而且,对于高性能的和专用的聚合物来廛,玻璃纤维的加入能使成本大辐下降。
因为这些,在聚合物中填充玻璃纤维经常用于
替代金属一途。
图1比较了常用来替代金属的玻璃纤维填充聚合物的最大工作温度和热变形温度。
图1: 填充30%玻璃纤维的聚合物的最大工作温度和热变形温度
在高性能材料中加入碳纤维可以使材料的硬度和热变形温度大辐提高。
与填充玻璃纤维相比
填充碳纤维有以下优点:
更高的硬度
更低的密度
良好的导电性
良好的摩擦性能
因为这些原因,碳纤维经常被用在汽车的燃料输送线和燃料系统上。
2.硬度
金属比较于塑料最大的优点之一就是它们具有很高的硬度(平均值比较要比塑料的高8倍)。
然而,在许多实际应用中,并不需要这么高的硬度,如果有必要的话,还可以通过灵活的设计、骨架增强和低密度来进行补充。
在很多情况下,硬度也是一个关键的性能。
填充剂和纤维的影响
填充剂和纤维的加入都可以极大地提高材料的硬度。
T
当表面外观并不是一个主要关心的问题时,玻璃纤维由于其高的性价比被经常使用。
然而,玻璃纤维会使材料产生各向异性,降低了它的加工性能,同时易磨损。
当需要关注产品的外观时,则可以加入一些矿石填充剂,如碳酸钙、滑石、硅灰石、云母都是很好的选择。
然而材料的硬度和热变形温度都要比填充玻璃纤维的材料低很多。
档次较高的产品,可以选用碳纤维作为填充剂,它可以赋予材料非常高的硬度。
填充碳纤维
的其它优点有:
导电性
极好的摩擦性能
低密度
图1比较了常用来替代金属的聚合物的硬度(未填充的和填充了30%玻璃纤维的材料)。
填充玻璃纤维的高结晶度的聚合物的弯曲模量高于10GPa:聚丁二醇酯PBT,聚甲醛POM,聚乙二醇酯PET,聚苯硫醚PPS,聚醚醚酮PEEK,液晶树脂LCP。
在这些材料中,液晶树脂
LCP具有最高的硬度且有最高的各向异性。
3.耐冲击性能
在许多实际应用中,耐冲击性能是一个关键的性能。
图1比较了室温下常用的替代金属的聚合物的冲击性能(未填充的和填充了30%玻璃纤维的)。
在这些材料中,对于未填充的材料,聚碳酸酯PC和它的混合物:聚碳酸酯PC/ABS树脂和聚碳酸酯PC/聚丁二醇酯PBT具有高的耐冲击性能。
当持续工作温度不超过100-120°C时,这些材料都是极好的选择。
对于填充玻璃纤维的材料有更高的硬度,液晶高分子LCP表现了杰出的性能。
冲击性能改性剂的影响
冲击性能改性剂的添加能够使许多脆性聚合物材料的韧性得到很大的增强。
聚合物的韧性由它自身、冲击改性剂的份量和改性剂在基体中分散的质量共同决定。
然而,在所有的情况下你必须和硬度、耐化学性和加工性能相结合折衷考虑
4.抗撕裂性能
自润滑性和耐磨损性
塑料替代金属的一个很有前景的领域就是磨擦应用方面,例如齿轮、泵转子、引擎部件、刹车部件、滑动部分等等。
在这一领域,塑料具有以下优点:
设计的灵活性
减轻重量
不使用润滑自润滑性
降低噪声
因为这些迫切的应用需要,就要求材料具有低的动态摩擦和好的耐磨损性,以
避免在接触的界面上生热,因此要做到以下几点:
避免机械性能的降低
使材料的磨损最小化
避免平滑现象
只有很少的材料自身就具备很好的自润滑性和耐磨损性,因此,材料本身的这些性能通常不能满足工业的要求,因为这个原因,磨擦材料常含有层状填充剂、硅油和一些聚合物这些物质,聚四氟乙烯PTEE就是商品中常使用的一种聚合物。
在某些情况下,最终材料的选择也
将依赖于工作温度、硬度或耐化学性。
图1比较了常用来替代金属的聚合物材料的硬度和热变形温度。
常用的用于降低材料摩擦系数的组分有:石墨、氧化钼、聚四氟乙烯PTEE、硅油或高分子量的硅树脂。
添加碳纤维也是一个不错的选择,特别是对于那些需要非常高的硬度的应用场
合。
添加碳纤维的润滑配合体系(聚四氟乙烯PTEE和有机硅或无机硅)将会使材料具备相当低
的动态摩擦系数。
5.耐化学性
耐化学性
燃料输送线和化学工厂的照片
在一些应用场合里,例如引擎部分、泵部分、冉料输送线、高性能的管道和配件,这些材料要耐受苛刻的工作条件,在高温下仍要耐很多化学试剂,并且要长期保持它们的机械力学性
能和尺寸稳定性。
在许多情况下,有着较高玻璃化温度(Tg)的半结晶聚合物能够提供最好的成本与耐化学性的性价平衡。
在这些半结晶性聚合物中,例如氟聚合物、聚苯硫醚PPS, 聚醚醚酮PEEK, 液晶高分子LCP都是极好的选择,尤其是需要在高温下保持好的耐化学性的场合。
与半结晶聚合物相比,无定形聚合物通常有着杰出的耐化学性,特别是对于有机溶剂、烃类和燃料。
冲击改性剂的效果
为了满足工业要求,许多聚合物中都含有冲击性能改性剂,在绝大多数情况下,冲击改性剂加入工程塑料或者高性能的聚合物中会极大地减小它对于燃料、烃类和其它有机溶剂的耐受性。
但冲击性能也限制了一些材料在一些场合的应用,一个极好的例子就是聚苯硫醚PPS,它在高温下有杰出的耐化学性,但是它的冲击性能偏于中低。
(化学性能太多了,如果需要的话重新发个帖子)
6.耐紫外辐射性能
当一个制品持续暴露于紫外光下,或者它被用于户外,这样的材料需要有极好的耐紫外辐射性能。
这样的应用如汽车、运输工具、照明设备等等都需要有极好的耐气候性。
按照一般的规则解决聚合物的耐紫外辐射性能是不可完的,因为这极大地依赖于材料的化学结构和特殊的老化机理。
含有双键的聚合物通常对紫外光更为敏感(如ABS树脂)。
图1比较了常用的替代金属的聚合物的耐紫外辐射性能。
在很多情况下,应用于耐紫外辐射的材料含有紫外光稳定剂或者碳黑。
冲击性能改性剂的影响
添加冲击性能改性剂的材料通常比不加的基体本身耐紫外辐射性能更差,这个规则对于含有双键的聚合物进行冲击性能改性后更为准确,如三元乙丙橡胶EPDM,抗冲改性剂MBS树脂,
丁二烯-苯乙烯共聚物SBS树脂。
酸类和基团的影响
酸和基团的影响来自于聚合过程、添加剂的分解、填料和外部环境(如化工厂),它们对于
材料的耐气候性有负面影响。
聚合物如聚碳酸酯或聚酰胺中少量或痕量的基团(氢氧化钠、胺)对材料的耐气候性也有不利的影响。
这些基团能常会促使酯基交换反应,从而导致聚合物老化和泛黄。
在聚碳酸酯中只要有痕量的ppm级的钠就足以使材料的颜色稳定性、水解稳定性和最终的老化性能受到极
大的影响。
因为这些原因,聚合物的纯度和添加剂的纯度就必须受到重视,它们是提高材料的耐气候性
时需要考虑的至关重要的因素。
7.耐伽玛射线性能
在一些专用的场合里,材料要经常暴露在伽玛射线下,这特别是在一些医疗应用上,经常需要进行定期的杀菌消毒。
通常,含有双键或者大量脂肪族单元的材料不具备好的耐伽玛射线的能力。
例如一些对伽玛射线耐受力很差的材料,如:ABS树脂, 聚甲醛POM, 聚丙烯PP……在医疗应用上,如外科手术工具、牙科工具、过滤的器具等等,这些材料都应当有好的耐水
性,耐蒸汽性和好的耐化学性。
对于要求高的场合,一些材料,例如PSU, PPSU, PEEK, LCP, PEI,都是极好的选择,对于要求稍低的场合,聚碳酸酯是一个有很好性价比的选择。
表1比较了替代传统的金属材料的各种塑料的耐伽玛射线能力。