塑料材料选用

表 制品的主要性能、相关性能和次要性能
三、塑料材料的使用环境
使用环境是指材料或制品在使用 时所经受的温度、湿度、介质等条 件，以及风、雨、雪、雾、阳光及 有害气体等因素的影响。所以在塑 料选材时，应考虑拟选用材料对环 境的适应能力。
四、塑料材料的加工适应性
一般塑料材料加工适应性要考虑 下述几方面：
（1）原料价格
制品成本中原料价格占的比例最 大，约占注塑制品的60%~70% ，挤 出制品70%~80%。而且原料价格随 运输费用和市场需求波动较大，一 些塑料原料的大致价格区域如下表。
表 塑料原料价格区域
生产中在满足制品性能的前提 下，应尽量选择价格较低的原料， 对于某些性能要求较高的制品可通 过改性来加以弥补。
§ 根据制品的性能和用途选材
一、根据制品的性能选材 1．制品的力学性能 对制品的力学性能要从三个方面考虑： 一是受力的大小，可分为中低载荷和高载 荷；二是受力的类型，有拉伸、压缩、弯 曲、冲击、剪切等；三是受力的性质，包 括固定载荷和间歇载荷。不同的制品因受 力的情况不同，对塑料材料的力学性能要 求也不同，见下表。
（1）树脂的热稳定性
如PVC、POM等属热敏性材料， 成型加工中易产生分解，对成型工艺要 求较高。通常在加工中需严格控制温度， 对PVC等物料还需加入热稳定剂、增塑 剂等。
（2）树脂的成型原理
热塑性树脂受热熔融、流动，冷 却后即可硬化成型，易于制得制品； 而热固性树脂成型中伴随着交联固化 反应，往往难以用熔融成型加工的方 法，生产效率较低。
此外，成型加工温度较高的塑料品种， 如PC、PSU、PPO等加工能耗也会增大。
塑料加工废料产生率因成型方法 的不同而不同，具体顺序如下：
真空吸塑＞挤出吹塑＞注塑＞压 延＞压制＞挤出
其中真空吸塑产生废料最多， 如成型一次性口杯废料率高达30%。 生产中的废料应尽量重新利用。以 提高材料的利用率，减低材料成本。
总结—塑料材料选用
§ 选材应考虑的主要因素 § 根据制品的性能和用途选材
§ 选材应考虑的主要因素
在选材时，需要考虑的因素 很多，如材料的性能特点、制品 的使用环境、加工适应性、原料 来源、成本核算等。这些因果关 系如下图所示。
在进行塑料选材时，先进行初选， 进行综合评价后再试验，反复论证最后 确定最佳材料。
（3）树脂熔体粘度的高低
热塑性树脂一般采用熔融成型加
工的方法，熔体粘度的高低对成型影 响很大。对高粘度物料（如PC、PSU） 成型中需采用较高的成型温度和压力， 而粘度过高（如UHMWPE、PTFE） 则难以用普通的方法加工，需用如冷 压烧结等特殊成型方法。
五、塑料材料的经济适用性
经济适用性是塑料选材中的一个重 要因素，如果选取的塑料材料在性能和 加工方面均能满足要求，成本过高也难 以投入生产，更谈不上进入市场，只有 物美价廉的制品才能具有市场竞争力。 塑料制品的成本主要包括原料价格、加 工费用、使用寿命、维护费用等。
表 部分塑料品种的耐热性
3．制品的其他性能
（1）制品的化学性能
对一些大分子中存在酯基、酰酯基、醚
基及硅氧基的塑料，在酸、碱和水存在的环 境中，易发生水解反应。如PET不耐酸、碱 及高温水；PA易吸湿，不耐酸；PF和UP不 耐碱。而PVC、PE、PP及PS等树脂的耐酸、 碱、水性均很好。大分子主链或支链含有CH3、-C6H5基团往往不耐汽油、苯、甲苯等 非极性溶剂。对于强氧化剂（如浓硫酸、浓 硝酸和王水等）除PTFE外其他塑料品种几乎 均易受到侵蚀。溶剂介质的腐蚀主要与塑料
（3）使用寿命
对于非一次使用的塑料制品，
使用寿命的延长就意味着价格的降 低。如普通大棚一般使用一季，长 寿大棚膜可使用两季，尽管后者的 售价是前者的1.5倍，但在整个使用 寿命期限内采用长寿大棚膜价格却 降低了25%。选用合适的塑料原料， 对塑料进行稳定化处理均可延长制 品的使用寿命，但制品的售价往往 会提高。
2．制品的热性能
塑料材料与金属和陶瓷相比线性 膨胀系数较大，比热容和热导率较低， 具有优异的绝热性能，特别是泡沫塑料 被广泛用作绝热、保温材料。衡量制品 的耐热性能好坏的指标有热变形温度、 马丁耐热温度和维卡软化点及Tg、Tm等， 其中以热变形温度最为常用。
根据热变形温度的大小可把塑料的 耐热性分成四种类型，见下表所示。
表 塑料制品受力类型对材料力学性能要求
（1）一般结构零件
主要包括螺母、螺栓、垫片、支 架、管件、手柄、管件、手柄、方向盘 等，受力不大，一般为固定载荷，可选 用HDPE、PP、HIPS及热固性树脂；对 力学性能要求较高的特殊场合可选用 PA、POM、PC及玻纤增强塑料。
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（2）受间歇载荷作用的制品
一、塑料材料的适用条件
塑料材料与其它材料相比有自身的 适用性，选用塑料材料就是要最大限度 的发挥其优势，避免劣势。塑料与金属、 木材等几种材料的比较如下表。
表 塑料与金属等材料的一般性能比较
二、塑料制品的性能要求
塑料材料选用的根本目的就是以最 低的成本满足制品的性能要求，这是塑 料选用中首先要考虑的因素。对特定的 塑料制品而言，性能要求是多方面的， 选用中要分清主要性能、相关性能和次 要性能，如下表。
（2）加工费用
是制品成本的重要组成部分， 应尽量以低加工成本来完成制品。 加工费用主要包括设备成本、加工 能耗和废品废料等。
生产中应尽量选用现有设备。如某厂 要生产农用大棚膜，可选用LDPE、 LLDPE和PVC树脂。如工厂现有压延机， 则选用PVC；如有挤出机，则选用LDPE、 LLDPE。
同时，塑料加工方法多，加工设备
的价格不同，从减少投资来看，应依次 选择下列方法：真空吸塑、压制成型、 中空吹塑成型、挤出成型、注塑成型、 压延成型。
加工能耗主要是指在成型加工中应加热
和提供动力而对电能的消耗。一般工程塑料 成型前需进行干燥处理，成型后制品易残留 内应力而要求进行后处理，相应能耗就会增 加；通用塑料较少需要干燥处理和后处理， 相应能耗较低。
如齿轮、齿条、链轮、链条、活
塞环、凸轮等。这类制品要具有较 高的抗弯、耐冲击、耐疲劳性，优 良的耐磨性，一定的耐热性，对有 些场合还要求有自润滑性，以此保 证长期使用中的性能稳定。常用材 料 有 PA 、 POM 、 PPO 、 PC 、 UHMWPE、 PTFE、 PEEK、 PI及 玻 纤增强塑料等。