塑料介绍

高分子培训

什么是工程塑料?

工程塑料是合成树脂的一个组成部分,一般是指能在较宽的温度范围和较长使用时间内保持优良性能,并能承受机械应力作为结构材料使用的一类塑料。一、合成树脂的分类

热塑性树脂

1.按其加工性质

热固性树脂：聚铵酯、环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂和不饱和树脂

2.热塑性树脂

聚烯烃树脂（PO）：聚乙烯（LDPE、LLDPE、

HDPE）、

聚丙烯、聚1-丁烯

通用树脂

五大通用树脂：PE、PP、PVC、PS、ABS

按使用性能可分为

五大通用工程塑料

高性能树脂特种工程塑料

功能性树脂

我们今后要延伸发展的改性塑料主要是以五大通用工程塑料为基体的改性

料：

PA聚酰胺、尼龙

ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

PC聚碳酸酯

PBT、聚对苯二甲酸丁二酯

PET聚对苯二甲酸乙二酯

POM聚甲醛、

PPO聚苯醚

1．PE介绍

聚乙烯是目前产量最大、应用最广的塑料品种之一, 约占世界塑料总产量的30%。聚乙烯的工业化生产已有四十多年历史, 由于它性能优良, 容易成型, 原

料来源丰富, 价格便宜, 发展速度很快，聚乙烯的合成方法可分为高压法、中压

法、低压法三种。生产方法不同, 聚乙烯的性能也不同。通常以高压法生产低密

度聚乙烯( 密度为0.91 g/cm3～0.94 g/cm3,LDPE ) 。中低压法生产高密度聚乙

烯( 密度为0.94g/cm3～0.97 g/cm3,HDPE) 。

PE-LD 低密度聚乙烯

典型应用范围:

碗，箱柜，管道联接器

注塑模工艺条件:

干燥：一般不需要

熔化温度：180~280℃

模具温度：20~40℃，为了实现冷却均匀以及较为经济的去热，建议冷却腔道直径至少为8mm，并且从冷却腔道到模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的1.5倍。

注射压力：最大可到1500bar。

保压压力：最大可到750bar。

注射速度：建议使用快速注射速度。

流道和浇口：可以使用各种类型的流道和浇口。PE-LD特别适合于使用热流道模

具。

化学和物理特性:

商业用的PE-LD材料的密度为0.91~0.94 g/cm3。PE-LD对气体和水蒸汽具有渗

透性。PE-LD的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。如果PE-LD的

密度在0.91~0.925 g/cm3之间，那么其收缩率在2%~5%之间；如果密度在

0.926~0.94 g/cm3之间，那么其收缩率在1.5%~4%之间。当前实际的收缩率还要

取决于注塑工艺参数。PE-LD在室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃和氯化烃

溶剂可使其膨胀。同PE-HD类似，PE-LD容易发生环境应力开裂现象。

此外, 采用特殊催化剂使聚乙烯进行阴离子配位聚合可得到超高分子量聚

乙烯(UHMW- PE) , 其平均分子量为100 万～150 万, 甚至达200 万～300 万。超高分子量聚乙烯基本上是线形结构, 是一种工程塑料, 性能比一般高密度聚乙烯优异,有极大的韧性和冲击强度, 长期耐疲劳性, 低温( -50℃) 使用性能良好, 有优良的耐环境应力开裂和电绝缘性能, 吸水率极低, 耐化学腐蚀性能良好, 优良的自润滑和耐磨擦性, 反复冲击后表面硬度更高。

聚乙烯在汽车上的用量每辆车达2 kg～7 kg, 仅次于PVC、ABS、PP、PUR, 居第5 位。主要用于制造汽车空气导管、各种储罐等, 例如: 空气导管、制动液储罐、清洗液罐、挡泥板、衬板、行李箱隔板, 近年来欧洲一些车型纷纷采用塑料油箱, 主要用超高分子量聚乙烯制作, 技术要求如下: 密度( g/cm3) : 0.943～0.948; 肖氏硬度(Hs) : 64±2; 耐热( ℃) : 130; 耐寒( ℃) : - 40。

PE-HD 高密度聚乙烯

典型应用范围:

电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。

注塑模工艺条件:

干燥：如果存储恰当则无须干燥。

熔化温度：220~260℃。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250℃之间。

模具温度：50~95℃。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之内（这里“d”是冷却腔道的直径）。

注射压力：700~1050bar。

注射速度：建议使用高速注射。

流道和浇口：流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。

化学和物理特性:

PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。

PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。对于密度为0.91~ 0.925g/cm3，我们称之为第一类型PE-HD；对于密度为0.926~ 0.94g/cm3，称之为第二类型PE-HD；对于密度为0.94~ 0.965g/cm3，称之为第三类型PE-HD。该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。分子量越高，PE-HD的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。PE-HD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现象。PE-HD当温度高于60℃时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。

【HDPE 基本特性】高密度聚乙烯是一种不透明白色腊状材料，比重比水轻，比重为0.941~0.960，柔软而且有韧性，但比LDPE略硬，也略能伸长，无毒，无味。

【燃烧特性】易燃，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，燃烧时会熔溶，有液体滴落，无黑烟冒出，同时，发出石腊燃烧时发出的气味。

【主要优点】耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良，低温时，仍能保持一定的韧性。表面硬度，拉伸强度，刚性等机械强度都高于LDPE，接近于PP，比PP韧，但表面光洁度不如PP。

主要缺点】机械性能差，透气差，易变形，易老化，易发脆，脆性低于PP，易应力开裂，表面硬度低，易刮伤。难印刷，印刷时，需进行表面放电处理，不能电镀，表面无光泽。

【应用场合】用于挤出包装薄膜，绳索，编织袋，渔网，水管；注塑低档日用品及外壳，非承载荷构件，胶箱，周转箱；挤出吹塑容器，中空制品，瓶子。