塑料基本知识与尼龙介绍

塑料的基本知识及尼龙介绍

塑胶的定义

塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。

塑料主要有以下特性：

●大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀

●耐冲击性好

●具有较好的透明性和耐磨耗性

●绝缘性好，导热性低

●一般成型性、着色性好，加工成本低

●大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧

●尺寸稳定性差，容易变形

●多数塑料耐低温性差，低温下变脆

●容易老化

●某些塑料易溶于溶剂

塑胶的优点

塑料因其独特的优点，正在越来越多的领域替代传统材料，比如铜、不锈钢、铸铁和陶瓷等。选择塑料是为了提高性能和降低成本。塑料能够：

l●减轻重量

l ●消除锈蚀，化学温度性好

l ●减少噪音

l ●延长零件使用寿命

l ●隔热和电绝缘

l ●具有较好的透明性和耐磨性、耐冲击性

l ●易成型，着色性好，加工成本低

塑料的分类

根据高分子材料的结构不同，热塑性塑料可以划分为非结晶性和半结晶性塑胶料。

非结晶性结构的塑料通常是透明的，但在使用和加工过程中往往容易产生应力开裂。由于非结晶性塑料的尺寸稳性高，它们适合制造精密零部件。

半结晶塑料是不透明的，大部分韧性好，具有良好或优异的耐化学性能。

塑料也可根据它们的耐温性能来加以区分。

高温塑料：该类塑料的长期使用温度高于150℃具有优异温度-机械性能。

一些适合在高温环境下使用的塑料（如PI、PBI、PTFE）不能采用熔解的方式进行加工，只能采用烧结的方式进行生产。

工程塑料：可以在100-150℃的温度范围内长期使用的塑料。它们具有良好的机械性能和耐化学性能。

通用塑料：在低于100℃的温度范围内长期使用的塑料。

上面的塑料金字塔图详细地说明了根据这些标准划分的塑料类型。

按塑料材质分类

一、按树脂的受热变化分类

（一）热固性塑料

热固性塑料材料指成型后不能再加热软化而重复加工的一类塑料。其树脂在加工前为线性预聚体，加工中发生化学交联反应使制品内部成为三维网状结构，具有不溶、不熔的特点。如酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂及不饱和树脂等。

（二）热塑性塑料

热塑性塑料材料指成型后再加热可重新软化加工而化学组成不变的一类塑料。其树脂在加工前后都为线性结构，加工中不发生化学变化，具有可熔、可溶的特点。

这类树脂很多，具体如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺类、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯类、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、氟塑料类、聚苯硫醚、聚砜及聚酰亚胺等。

二、按树脂的应用分类

（一）通用塑料

通用塑料材料指产量大、应用范围广、成型加工好、成本低的一类树脂，其产量可占整个树脂的大部分。具体品种包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯及环氧树脂等。通用塑料主要用于包装、建筑、农业及日用等领域。

（二）工程塑料

工程塑料材料指力学性能较好、尺寸稳定性高、在较高温度下可使用的一类塑料，其用量只占整个树脂的极少部分。它具有接近金属的性能，可用于结构制品如机械、电子、汽车及航空等领域。（三）一般塑料

一般塑料材料指用量不大、应用范围不广、性能一般的一类塑料。主要包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、氟塑料类及氯化聚醚等。（四）特种塑料

特种塑料材料指具有独特性能、价格高、产量少、应用范围窄的一类塑料。主要包括耐热塑料、阻隔塑料及导电塑料等，具体品种有聚苯硫醚、聚砜、聚酰亚胺、聚苯胺及乙烯%乙烯醇共聚物等。三、按树脂的结构分类

此种分类方法是按树脂大分子链上官能团特性而分类，一般可分成如下几类。

1。聚烯烃类，指大分子主、侧链上都为烃类结构的一类树脂及其共聚物，包括聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物、丁二烯、聚甲基-1-戊烯、乙烯/乙烯醇共聚物及乙烯/乙酸乙烯共聚物等。

2。乙烯基类，指大分子主链为烃类结构、而侧链为非烷烃取代基的一类树脂及其共聚物，包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟乙烯及聚全氟乙烯等。

3。聚酰胺类，指大分子链中含有酰胺基团的一类树脂，包括PA6、PA66、PA610、PA46、PA1010、PA11、PA12及PI等。

4。聚酯类，指大分子链中含有酯基结构的一类树脂，包括的种类很多，具体有PET、PBT、UP、PMMA、PC、POM、PAR、PSF、PES、PPO及PPS等。

5。其他种类还有纤维素类、聚氨酯类、酚醛类、氨基树脂类及环氧树脂类等。

塑胶的物理性能简介

机械性能

抗拉强度

极限抗拉强度是指材料拉伸断裂时单位面积上的方英寸塑胶的拉力范围需要1000磅至50000磅或更高。钢材或其它结构合金的抗拉强度要高得多，例如SS304钢的抗拉强度为84Psi.

延伸率

延伸率（常常与抗拉强度相关）指断裂时长度的增加，用原始长度的百分数表示。例如，拉断一张书写纸几乎看不见它的伸长，而橡皮条可以拉长其原始长度的几倍而不断裂。

设计考虑要点

在设计时，需要考虑零件的韧性，抗拉强度高和延伸率是两个重要因素。某种抗拉强度高和延伸率高的材料例如Radel*RPAZS,要比抗拉强度高而延伸率低的材料具有更好的韧性。

抗压强度

抗压强度是衡量一种材料支撑压力的能力。用磅/平方英寸来表示（Psi），该性能表示下列内容：

l 极限抗压强度（破坏试片的最大压力）

l 在某种特定变形下的压缩强度(例如0.1%.1%.10%变形而未破坏一典型地用于塑胶材料)

l 压缩屈服强度（在材料永久屈服点，即拉压曲线上斜率为0的点，所测量的压力Psi 值）

抗弯强度

弯曲性能衡量一种材料在负载情况下的耐能强度。材料的抗弯强度是指屈服时的负载，一般用Psi表示。对于塑胶，其参数通常以变形/拉伸5%计算（此负载足以改变外形5%）。

硬度

硬度通常采用两种试验方法表示—洛氏硬度（ASTM D 785）或者压痕度/硬度计(ASTMD2240).洛氏试验一般被选作硬材料，例如缩醛.尼龙和聚醚醚酮，它们的蠕变在试验结果中是次要因素。