五大工程塑料

工程塑料一、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，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。

工程塑料的性能特点主要是：（1）与通用塑料相比，具有优良的耐热和耐寒性能，在广泛的温度范围内机械性能优良，适宜作为结构材料使用；（2）耐腐蚀性良好，受环境影响较小，有良好的耐久性；（3）与金属材料相比，容易加工，生产效率高，并可简化程序，节省费用；（4）有良好的尺寸稳定性和电绝缘性；（5）重量轻，比强度高，并具有突出的减摩、耐磨性。

二、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）与PPS（聚亚苯基硫醚）、PC（聚碳酸酯）、POM（聚甲醛）、PA（聚酰胺，尼龙）等共称为五大泛用工程塑料。

1、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）：【一般设计厚度1.5-4】特点：PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。

具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但介电损耗大。

耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。

PBT 结晶速度快，最适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至0.02%。

PBT（增强、改性PBT）主要用于汽车、电子电器、工业机械和聚合物合金、共混工业。

如作为汽车中的分配器、车体部件、点火器线圈骨架、绝缘盖、排气系统零部件、摩托车点火器、电子电器工业中如电视机的偏转线圈，显像管和电位器支架，伴音输出变压器骨架，适配器骨架，开关接插件、电风扇、电冰箱、洗衣机电机端盖、轴套.10%玻纤增强、20%玻纤增强、30%玻纤增强、阻燃、矿物填充、玻矿混合、耐高温、玻纤防火、耐水解、润滑剂添加、热稳定剂添加、耐紫外线、食品级、导热级、高流动。

⒈优良的机械性能，机械强度高，耐疲劳性和尺寸稳定好。

蠕变也小，这些性能在高温条件下也极少有变化。

⒉生产PBT所消耗的能量是工程塑料中最低的的，这对于世界范围内能源紧缺的情况下，具有十分重要的意义。

⒊耐热老化性优异，增强后的UL温度指数达到120~140℃，此外，户外长期老化性也很好。

⒋耐溶剂好，无应力开裂。

⒌PBT易于阻燃，可达UL94V-0级，由于与阻燃剂亲和性能好，所以容易开发反应型或添加型的阻燃品级。

阻燃产品在电子电器工业中获得广泛应用。

⒍PBT遇水易分解，在高温、高湿环境下使用需谨慎。

⒎优良的电气性能，体积电阻率及介电强度高，耐电弧性优良，吸湿性极小，在潮湿及高温环境下，也能保持电性能稳定，是制造电子、电器零件的理想材料。

⒏易成型加工和二次加工，易用普通设备注塑或挤塑。

由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程材料要求低，在加工薄壁制件时仅需几秒钟，对大部件也只需40-60s即可。

物理特性PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。

这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。

PBT吸湿特性很弱。

非增强型PBT的张力强度为50MPa，玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。

玻璃添加剂过多将导致材料变脆。

PBT 的结晶很迅速，这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。

对于有玻璃添加剂类型的材料，流程方向的收缩率可以减小，但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。

一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。

含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。

熔点（225℃）和高温变形温度都比PET 材料要低。

维卡软化温度大约为170℃。

玻璃化转换温度（glass trasitio temperature）在22℃到43℃之间。

由于PBT的结晶速度很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期时间一般也较低。

应用范围家用器具（食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等），电器元件（开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等），汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等）。

2、PPS（聚亚苯基硫醚）：聚苯硫醚英文简写为PPS，是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。

在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。

特点：pps具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点；具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。

PS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。

电绝缘性（尤其高频绝缘性）优良，白色硬而脆，跌落于地上有金属响声，透光率仅次于有机玻璃，着色性耐水性，化学稳定性良好。

有优良的阻燃性，为不燃塑料。

强度一般，刚性很好，但质脆，易产生应力脆裂，不耐苯、汽油等有机溶剂.长期使用温度可达260度，在400度的空气或氮气中保持稳定。

通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后，可以使冲击强度大为提高，耐热性和其它机械性能也有所提高，密度增加到1.6-1.9，成型收缩率较小到0.15-0.25%适于制作耐热件.绝缘件及化学仪器.光学仪器等零件.此外，它还具有成型收缩率小（约1.4%），吸水率低（约0.02%），防火性好、耐震动疲乏性好等优点。

流动性介于ABS和PC之间，凝固快，收缩小，易分解，选用较高的注射压力和注射速度。

模温取100-150度。

主流道锥度应大，流道应短。

脆性大、韧性差，耐冲击强度低，经过改良以后，可以获得十分优异的综合性能，市场出售的产品均为其改良的产品。

pps为一种白色粉末，平均分子量为0.4-0.5万，密度为1.3-1.8克每立方厘米，pps有十分优异的热性能。

用玻纤增强后的热性能指标更高，它的最高连续使用温度达400度，pps的热稳定性优良，加热至500度时重量损失不明显，至700度时才会完全降解，它的力学性能随温度的升高下降很少，在232度经5000h的热老化后，其抗弯强度和抗拉强度还能保持50%以上。

pps的抗拉强度、抗弯强度等性能在工程塑料中属中等水平，而伸长率和冲击强度却很低，因此在受力构件中使用pps通常加入添加剂，如玻纤、碳纤、填料等来增强其力学性能，pps 通过这种改性后，主要力学性能，如抗拉性能、抗弯性能、压缩和冲击强度均有大幅度提高，伸长率却有下降，改性后的pps能在长期负荷和热负荷的作用下保持高的力学性能和尺寸稳定性，因而可应用于温度高的受力环境中。

pps的介电常数很小，介电损耗相当低，表面电阻率和体积电阻率对频率、温度、湿度的变化不敏感，是优良的电绝缘材料，它的耐电狐时间也较长，pps 的化学稳定性相当好，除了受强氧化酸，如浓硫酸、浓硝酸和王水的侵蚀外，它不受绝大多数酸碱盐的侵蚀，具有接近于PTFE的化学稳定性。

在低于175度时不溶于任何已知的有机溶剂，pps与一般有机溶剂接触时不会出现塑件开裂现象。

流动性好，易成型，成型时几乎没有缩孔凹斑。

与各种无机填料有良好的亲和性。

增强改性后可提高其物理机械机械性能和耐热性(热变形温度)，增强材料有玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维、金属纤维等，以玻璃纤维为主。

无机填充料有滑石、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二硫化钼等玻纤增强PPS具有优异的热稳定性、耐磨性、抗蠕变性、在宽范围(温度、湿度、频率)内有极佳的机械性能和电性能，介电量数小、介电损耗低。

作为耐高温，防腐涂料，涂层可以在180℃下长期使用;电子电器工业上作连接器，绝缘隔板，端子，开关;机械和粘密机械在做泵、齿轮、活塞环贮槽、叶片阀件，钟表零部件，照相机部件;汽车工业上汽化器。

分配器部件，电子电气组等零件，批气阀气，传感器部伯件;家电部件有磁带录相机结构部件、品体二极管、各种零件;另个还用于宇航、航空工业，耐热性能优异其熔点超过280℃，热变形温度超过260℃，长期使用温度为220-240℃。

pps由于分子链是由苯环和硫原子交替排列组成，本身具有阻燃作用，无须加入阻燃剂就可以达到UL-94-VO级水平。

它的极限氧指数可达44%-53%，与pvc 相近，是一种自熄性塑料，pps对紫外线、射线等也很稳定，在照射时不会表面发粘或分解的现象。

pps的主要不足是韧性较差，冲击强度较低，熔体粘度不够稳定等。

1、应用领域：电子方面：电视机、电脑上的高压元件、外壳、插座、接线柱，电动机的起动线圈、叶片，电刷托架及转子绝缘部件，接触开关，继电器，电熨斗，吹风机，灯头，暖风机，F级薄膜等。

汽车工业：适用于排气再循环阀及水泵叶轮，及汽化器、排气装置、排气调节阀、灯光反射器、轴承、传感部件等。

机械工业：用作轴承、泵、阀门、活塞、精密齿轮、以及复印机、照相机、计算机零部件，导管、喷雾器、喷油嘴、仪器仪表零件等。

化工领域：用于制作耐酸碱的阀门管道、管件、阀门、垫片及潜水泵或叶轮等耐腐蚀零部件。

工程塑料：制造汽车零部件、防腐涂层、电器绝缘材料等。

环保领域：PPS纤维滤料，应用于冶炼、化工、建材、火电、垃圾焚烧炉、燃煤锅炉等行业高温恶劣的工况条件，是一种优质高效耐高温滤料。

餐具领域：用于制作筷子，勺子，碗盘等餐具。

3、PC（聚碳酸酯）：1、化学性质：聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油。

聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。

PC是一种线型碳酸聚酯，分子中碳酸基团与另一些基团交替排列，这些基团可以是芳香族，可以是脂肪族，也可两者皆有。

双酚A型PC是最重要的工业产品。

PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性。

PC高分子量树脂有很高的韧性，悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m，未填充牌号的热变形温度大约为130°C ，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C。

PC的弯曲模量可达2400MPa以上，树脂可加工制成大的刚性制品。

低于100°C 时，在负载下的蠕变率很低。

PC耐水解性差，不能用于重复经受高压蒸汽的制品。

PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。

和其他树脂一样，PC容易受某些有机溶剂的浸浊。

PC材料具有阻燃性，耐磨。

抗氧化性。

3、主要功能a、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）；b、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃（户外长期老化性也很好）；c、耐溶剂性：无应力开裂；d、对水稳定性：高温下遇水易分解（高温高湿环境下使用需谨慎）；e、电气性能：1、绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料）；2、介电系数：3.0-3.2；3、耐电弧性：120s；f、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。