第一篇:ABS塑料简介
ABS塑料简介
1.概述-XT*`5Dwo(yK(b
ABS树脂是丙烯晴--丁二烯--苯乙烯共聚物,其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制,丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性。这三组分的结合,优势互补,使ABS树脂具有优良的综合性能。ABS具有刚性好,冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良,易于加工,加工尺寸稳定性和表面光泽好,容易涂装,着色,还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。
2.主要应用
ABS是本世纪40年代发展起来的通用热塑性工程塑料,一般来说汽车、器具和电子电器是ABS树脂三大应用领域,然而不同地区和国家ABS树脂的消费结构存在很大差异,在汽车领域中美国和西欧的消费比较高,约占22-24%,日本占15%左右,远东地区仅占5%,在器具方面日本占27%,西欧占24%,美国占20%,在电子电器领域远东地区所占比例高达50%左右,日本西欧约占23-26%,美国仅占10%左右。此外日本在杂品方面的应用比例高达28%,美国在建筑建材方面应用比例占13-16%。ABS树脂可以注塑、挤出或热成型。
2.1汽车:
ABS树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。ABS树脂可用于车内和车外部外壳,方向盘、导油管及把手和按钮等小部件,车外部包括前散热器护栅和灯罩等。此外由于ABS树脂的耐热性较好,近年来开发了一些新的用途如喷嘴、储藏箱、仪表板等,美国一辆小汽车上ABS树脂的平均用量10公斤,在卡车和其它车型中平均用量高达18-23公斤。
大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的,与PP比ABS树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性,耐热性更好,也比PP更美观、特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件,PP应用受到限制,而ABS因为表面光滑,抗冲击性好,耐高温和可加工性好,具有与其它树脂相比的竞争性。
2.2器具:
ABS树脂在器具方面一般为大型器具如冰箱、冰柜、食品箱等和小型器具和食品加工机,吸尘器、吹风机、缝纫机的外罩和室内空调器、加湿器等。
2.3电子/电器:
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电子/电器包括各种办公和消费性电子/电器,办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。消费性电
器包括影像设备、音响设备和磁介质存储器。在美国和西欧,办公电器市场比消费性电器市场大得多,前
者约占2/3。近年来在电子电器市场?ABS树脂也受其它树脂的冲击,ABS树脂在要求阻燃和高耐热的电子/电器市场中将保持其地位,阻燃与耐高热的ABS树脂在与ABS/PPO和ABS/PC等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。
2.4建材:mN*j%X
ABS树脂在建材领域的应用情况各地区差异很大,在美国主要用于管材,约占95%,余下是板或片材,近年来被价格更为低廉的PVC树脂取代了一部分。西欧目前大约4×5%的ABS树脂用于与建筑有关的领域,其中挤出片材用于卫生器具如澡盒、游泳池衬里等,另外注塑成型的管材和管件,少量生产挤出成型的电
话电缆管线。
2.5ABS合金/共混物: V$[O Mq2qF]
合金和共混物可以以最经济的途径量体裁衣地满足各个不同用途需要的性能组合,ABS树脂与较高价格?的聚合物合金化或共混,可以从ABS树脂获益于价格低,易加工性和高抗冲性,同时又由其它高价格树脂得到较高的物理性能。最主要的ABS合金/共混物是ABS/PC,占75-80%,其次是ABS/PVC。
3.生产技术
ABS树脂的生产方法很多,目前世界上工业装置上应用较多的是乳液接技掺合法和连续本体法。
3.1乳液接枝掺合工艺:质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEAL“Q} _q4S
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乳液接枝掺合法是在ABS树脂的传统方法--乳液接枝法的基础上发展起来的,根据SAN共聚工艺不同又可分为乳液接枝乳液SAN掺合、乳液接枝悬浮SAN掺合、乳液接枝本体SAN掺合三种,其中后两者在目前工业装置上应用较多。这三种乳液接枝掺合工艺都包括下面几个中间步骤:丁二烯乳胶的制备、接枝
聚合物的合成,SAN共聚物的合成,掺混和后处理。
丁二烯胶乳的合成:
丁二烯胶乳的合成是ABS生产过程中的一个主要单元,一般采用乳液聚合工艺生产。此生产技术目前比较成熟,控制胶乳中总的固含量(一般总的固含量越高生产成本越低),控制橡胶粒子的大小,在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm范围内,粒径呈双峰分布,这样可使ABS树脂产品具有优异的表面性能和韧性。M.b} b9Tm[0i:
bbs.6sq.net:_C.`z7N接枝聚合物的合成:
聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生产工艺中的核心单元。粒径呈双峰分布的聚丁二烯胶乳连续送入乳液接枝反应器与苯乙烯和丙烯腈单体混合物进行接枝共聚反应。单体与聚丁二烯之比提高则接枝聚
合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加,内部接枝率一般随橡胶粒径的增加和橡胶交联密度的降低而增加。在粒径和橡胶交联密度恒定时接枝度和接枝密度是决定ABS产品性能的因素。
SAN共聚物的合成: Vq HK
苯乙烯与丙烯晴共聚物合成方法有三种:乳液法、悬浮法和本体法。本体法采用热引发、连续聚合,产品纯净、质量较高,污染少,在SAN合成中正取代悬浮法,尤其在大型ABS生产装置上。悬浮法采用引发剂,间歇聚合、产品不如本体法纯净,产生的废水对环境有污染,但工艺简单,流程短,投资少,聚合热易撒出,对中小型装置而言悬浮法较为经济。乳液法流程长,技术落后,发达国家已基本淘汰。
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掺混和后处理:
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最后将得到的ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例进行掺混,可以得到多种ABS树脂产品,掺混方法使产品具有很大的灵活性。
SAN与接枝聚合物的掺混和后处理工艺上有二种方法:在”湿工艺“中先将接枝胶液脱去大量水,得到的胶粒或胶块和SAN粒子一起送入特殊的挤出机进行干燥、混合和造料。在”干工艺“中,先用离心机将接枝胶液中大量水分脱去,然后用氮氧干燥,干燥的接枝胶粒和SAN粒子混合,挤出、干燥。此二种工艺都为连续法生产,其设备细节是专利技术。bbs.6sq.net${
3.2连续本体工艺:
近年来连续ABS工艺进一步完善,已逐步确立了其为主要ABS生产工艺的地位,从环保和投资的观点看本体法是最佳期的ABS生产工艺,本体工艺的主要缺点是所生产的产品有局限性,如在高抗冲产品的生产上有局限性。
本体工艺与乳液工艺不同,乳液工艺在水相中进行,反应体系粘度较低,传热较好,而在本体工艺生
产ABS树脂时,为了粘度容易控制,对橡胶含量控制在15%以内,最多不超过20%,而且普通本体工艺生产的ABS树脂中橡胶粒子较大,因此表面光泽差。大部分本体工艺采用3-5个连续反应器串联的反应器体系,反应器可以是搅拌槽式、塔式、管式或组合式。近年来连续本体工艺在改进产品上取得的主要进展
有如下几点:
控制橡胶粒径小于1.5um,改进光泽度。质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA tf.{-];_B.}!~
控制橡胶粒径和形态,改进抗冲性;
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增加橡胶相中的夹附量;
使橡胶的粒子呈双峰分布;
优选引发剂类型和浓度等。
引入第四单体改性:如引入α-甲基苯乙烯生产耐热ABS树脂。
上述二种ABS生产方法,对年产5万吨的生产装置在生产胶含量为15%(wt)的ABS树脂时,本体工艺和乳液接枝本体SAN掺合工艺的总可变成本相同,总的现金成本则本体工艺较低。如果为了生产抗冲性能好的高胶含量的ABS产品,本体法ABS生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物,或者自己生产这种浓缩物用于本体ABS共混,后者实际上已经将本体工艺转变为乳液接枝本体SAN掺合工艺。所以目前仅有少数
公司采用连续本体工艺直接得到ABS树脂产品,大部分仍然采用乳液接枝本体SAN掺合法生产ABS树脂。
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4.科研动态:
本体聚合工艺与乳液接枝掺合工艺相比,具有对环境污染少、投资低的优点,但产品多样化方面有局
限性。有关本体聚合有些专利中指出使用一种稀释剂或溶剂以降低反应体系的粘度,使聚合反应操作容易
控制。
在本体聚合中为达到使ABS树脂中的橡胶粒径小于1.5μm,在相转变期间要进行强力搅拌,但这方法引起能耗大增。有专利介绍一种通过对聚合反应体系进行化学改性而使橡胶平均粒径小于1.5μm。
聚合过程中引发剂的类型和浓度,稀释剂等对橡胶粒子的形态有影响。
5.研究ABS合金以扩大工程塑料的应用质量-SPC ,six sigma,TS16949,MSA,FMEA%wq(xw~79X@六西格玛品质论坛2P1y2]}(r/]^
美国通用公司推出ABS/PBT合金,与原有的ABS/尼龙树脂相比,该合金吸湿性低,对湿气不敏感,有较高的尺寸稳定性。GE公司利用生产聚碳酸脂的优势,开发了PC/ABS合金,采用特殊的聚合工艺,使ABS具有较高的橡胶含量,从而提高了低温冲击性能。Monsanto公司开发的第四代ABS树脂,具有高的熔融流动性和表面平整度,主要用于电子计算机软盘。
提高ABS的耐热性:除了与其它耐热树脂组成合金或添加无机填料外,主要手段就是导入刚性分子,提高主链刚性、减弱对称性,增加侧链位阻。Borg-Warner公司首先用α-甲基苯乙烯(α-MS)作为第四组
份开发了这类产品,类似产品还有叔丁基苯乙烯,PMS等。采用α-MS时,ABS最高热变形温度可达120°C。用N-苯基马来酰酉安(PMI)作ABS共聚体,用1%PMI共聚可使热变温度提高1°C,同时还保持良好的流动性与耐热性的平衡
第二篇:ABS塑料有什么特点
ABS塑料有什么特点?
特点:
1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。
用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.成型特性:
1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。
ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。
ABS工程塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象。
ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。ABS工程塑料
ABS树脂是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三种单体的共聚物,ABS树脂保持了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性,又增加了弹性、强度(丁二烯的特性)、耐热和耐腐蚀性(丙烯腈的优良性能),且表面硬度高、耐化学性好,同时通过改变上述三种组分的比例,可改变ABS的各种性能,故ABS工程塑料具有广泛用途,主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。
允许使用温度范围-40℃到80℃
第三篇:ABS塑料有什么用途?如何鉴定?
ABS塑料有什么用途?如何鉴定?
ABS是工程塑料 ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面,ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。
第四篇:化工设备塑料简介
PP:聚丙烯。无嗅、无味、无毒。是常用树脂中最轻的一种。机械性能优良。耐热性良好,连续使用温度可达ll0-120℃。化学稳定性好,除强氧化剂外,与大多数化学药品不发生作用。耐水性特别好。电绝缘性优良。但易老化,低温下冲击强度较差。应用领域用于制作注塑制品、薄膜、管材、板材、纤维、涂料等。广泛用于家用电器、汽本、化工、建筑、轻工等领域。
PVC:低分子量的易溶于酮类,酯类和氯代烃类等溶剂。高分子量的难溶。聚氯乙烯树脂经加工成型就得到聚氯乙烯塑料。其单体成本低、生产工艺成熟、易加工成型。耐酸碱性、耐磨性、电绝缘性好,不燃烧;但热稳定性和耐光性差。140℃分解放出氯化氢,在加工成型过程中,需加入稳定剂。软化温度低,限在80℃以下使用。根据所加增塑剂的多少,可制得软质塑料和硬质树脂。软质塑料可用作电线电缆包皮和其它绝缘材料,可制成透明薄膜,用作雨衣、台布、农用育秧薄膜等;还用来制人造革、泡沫塑料和氯纶纤维。硬质塑料可用于制板材、管道、贮槽、吸收塔等。氯乙烯经悬浮法聚合可得粉末状树脂,若用乳液法聚合,可得糊状树脂。
PE:聚乙烯无味、无毒。耐化学药品,常温下不溶于溶剂。耐低温,最低使用温度-70~-100℃。电绝缘性好,吸水率低。物理机械性能因密度而异。工业上低密度聚乙烯主要采用高压(110~200MPa)、高温(150~300℃)自由基聚合。其他则用低压配位聚合,有时同一套装置可生产密度0.87~0.96g/cm3的聚乙烯产品,称全密度聚乙烯工艺技术。聚乙烯可加工制成薄膜、电线电缆护套、管材、各种中空制品、注塑制品、纤维等。广泛用于农业、包装、电子电气、机械、汽车、日用杂品等方面。
PET:是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。作为包装材料PET优点:①有良好的力学性能,冲击强度是其他薄膜的3~5倍,耐折性好。②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀碱,耐大多数溶剂。③具有优良的耐高、低温性能,可在120℃温度范围内长期使用,短期使用可耐150℃高温,可耐-70℃低温,且高、低温时对其机械性能影响很小。④气体和水蒸气渗透率低,既有优良的阻气、水、油及异味性能。⑤透明度高,可阻挡紫外线,光泽性好。⑥无毒、无味,卫生安全性好,可直接用于食品包装
第五篇:常用塑料包装材料简介
一、常用塑料包装材料简介
一、聚乙烯(PE)
(一)性能及用途
聚乙烯是典型的热塑性塑料,为无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型用的聚乙烯树脂均为经挤出造粒的蜡状颗粒料,外观呈乳白色。
聚乙烯的分子量在1万~100万之间,分子量超过100万的为超高分子量聚乙烯。分子量越高,其物理力学性能越好,但随着分子量的增高,加工性能降低。因此,要根据使用情况选择适当的分子量和加工条件。高分子量聚乙烯是个加工结构材料和负荷材料,而地分子量聚乙烯只适合作涂覆、上光剂、润滑剂和软化剂等。
聚乙烯的力学性在很大程度上取决于复合物的分子量、支化度和结晶度。高密度聚乙烯的拉伸强度为20~25MPa,而低密度聚乙烯的拉伸强度只有10~12MPa。聚乙烯的伸长率主要取决于密度,密度大,结晶度高,其蔓延性就差。
聚乙烯的电绝缘性能优异。因为它是非绝缘材料,其介电常教及介电损耗几乎与温度、频率无关;高频性能很好,适于制造各种高频电缆和海底电缆的绝缘层。
(二)品种
1. 低密度聚乙烯(LDPE)
(1)性能
低密度聚乙烯的密度范围为0.910~0.925g/cm³。分子结构为主链上带有长、短不同支链的支链型分子。在主链上每1000个碳原子中约带有50个以下的乙基、丁基或更长的支链。与高密度和中密度聚乙烯相比,它具有较低的结晶度(55%~65%),较低的软化点(108ºC~126ºC)以及较宽的熔体指数(0.2~80g/10min)。
由于低密度聚乙烯的化学结构与石蜡烃类似,不含极性基团,所以具有良好的化学稳定性,对酸、碱和盐类水溶液具有耐腐蚀作用。它的电性能及好,具有导电率低、介电常数低、介电损耗低以及介电强度高等特性。但低密度聚乙烯的耐热性能较差,也不耐氧和光老化。因此,为了提高其耐老化性能,通常要在树脂中加入抗氧剂和紫外线吸收剂等。
低密度聚乙烯具有良好的柔软性、延伸性和透明性,但机械强度低于高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。
(2)用途
低密度聚乙烯主要用于制造薄膜。薄膜制品约占地密度聚乙烯制品总产量的一半以上,用于农用薄膜及各种食品、纺织品和工业品的包装。低密度聚乙烯电绝缘性能优良,常用作电线电缆的包覆材料。注射成型制品有各种玩具、盖盒、容器等。与高密度聚乙烯掺混后经注射成型和中空成型可制管道及容器等。
2.高密度聚乙烯(HDPE)
(1)性能
高密度聚乙烯的高密度为0.941~0.965g/cm³。分子结构为线型结构,支链少,平均每1000个碳原子仅含有几个支链。与低密度聚乙烯相比,高密度聚乙烯结晶度达80%~90%,密度大,使用温度较高,硬度和机械强大较大,耐化学性能好。
(2)用途
高密度聚乙烯的用途与低密度聚乙烯不同。低密度聚乙烯约50%~70%用于制造薄膜;而高密度聚乙烯则主要用于制造中空硬制品,约占总消费量的40%~65%。具体用途有:吹塑法制造各种瓶、罐及各种工业用槽、桶等容器;注射成型制造各种盆、桶、蓝、篓、筐等日用成器、日用杂品和家具等;挤出成型制造各种管材、捆扎带以及纤维、单丝等。此外,还可用于制造电线电缆的包覆材料和合成纸;加入大量无机钙盐以后,还可以制造钙塑包装箱和家具、门窗等。最近,高密度聚乙烯用于制造高强度超薄薄膜,做
食品、农副产品和纺织品的包装材料发展很快。
3.中密度聚乙烯(MDPE)
(1)性能
密度为0.926~0.940g/cm³,分子结构为支链数介于高密度聚乙烯和低密度乙烯之间的线型高分子。结晶度为70%~75%,软化温度为110ºC~115ºC,除兼有高、低密度聚乙烯的性能外,还具有优良的抗应力开裂性、刚性及耐热性。
(2)用途
最适宜于高速吹塑成型制造瓶类,高速自动包裹用薄膜以及各种注射成型制品和旋转成型制品,如桶、罐等。还可用于电线电缆包覆层。
4.线型低度密度聚乙烯(LLDPE)
(1)性能
线型低密度聚乙烯的密度为0.910~0.925g/cm³。
由于线型低密度聚乙烯分子侧链为短支链,分子结构介于线型高密度聚乙烯和带有长支链的高压法低密度聚乙烯之间,所以其物理机械性能优于普通低密度聚乙烯。在机械性能方面,线型低密度聚乙烯的拉伸强度比普通低密度与乙烯高50%~70%,伸长率高50%以上,耐冲击强度、穿刺强度及耐低温冲击性能均比低密度聚乙烯好。在物理性能方面,在相同密度情况下,线型低密度聚乙烯的熔点比低密度聚乙烯高,使用温度范围宽,允许使用温度比低密度聚乙烯高10ºC~15ºC。
(2)用途
线型低密度聚乙烯可代替低密度聚乙烯制造薄膜、管材、注射成型制品、中空吹塑容器、旋转成型制品及电线电缆包覆材料等。制得的产品的机械性能比低密度聚乙烯好。所以,制造相同强度的制品时,线型低密度聚乙烯制品可减薄。
二、聚丙烯(PP)
(一)性能
聚丙烯重量轻,密度为0.90~0.91g/cm³,是通用塑料中最轻的一种。
聚丙烯具有优良的耐热性,长期使用的温度可达100ºC~120ºC,无载荷时使用温度可达150ºC,聚丙烯是通用塑料中唯一能在水中煮沸,并能经受135ºC的消毒温度的品种,因此可制造输送热水的管道。聚丙烯的耐低温性能不如聚乙烯,催化温度为-10ºC~-13ºC(聚乙烯为-60ºC)。低温甚至室温下的抗冲击性能不佳,低温下易脆裂是聚丙烯的主要缺点。
聚丙烯是一种非极性所料,具有优良的化学稳定性,并且结晶度越高,化学稳定性越好。除强化性酸(如发烟硫酸、硝酸)对他有腐蚀作用外,室温下还没有一种溶剂能使聚丙烯溶解,只是低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃对它有软化或溶胀作用。它的吸水性很小,吸水率还不到0.01%。
聚丙烯在成型和使用中易受光、热、氧的作用而老化。聚丙烯在大气中12天就老化变脆,室内放置4个月就会变质,通常需添加紫外线吸收剂、抗氧剂、炭黑和氧化锌等来提高聚丙烯制品的耐候性。
聚丙烯的力学强度、刚性和耐应力开裂都超过高密度聚乙烯,而且有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能,用它制成的活动铰链经过7000万次弯曲试验,竟无损坏痕迹。
聚丙烯的电绝缘性能优良,特别是高频绝缘性很好,击穿电压强度也高,加上吸水率低,可用于120ºC使用的无线电、电视的耐热绝缘材料。
(二)用途
聚丙烯综合性能优良,可以用注射成型、挤出成型、中空成型制成各种制品。在这些用途中用于注射成型制品居首位,包括日用器具、娱乐和体育用品、玩具等;汽车部件,如蓄电池壳体、空调零件、散热器叶片等;硬包装,如医疗洗涤器、盖罩、化妆品盒;机械零件,如洗衣机洗槽、搅拌器、空气管。挤出成型制品包括电线、电缆、薄膜、片材、管材等。薄膜主要用于包装服装、针织品、食品、香烟等。中空成型制品包括容器、瓶类。聚丙烯纤维分长丝(单丝、复丝、膨体纱)、短纤丝。纤维可代替棉、麻、丝、毛等天然纤维。主要用于生产机织和针织,如地毯、沙发布、捆扎材料、绳索和编织袋等。
三、聚氯乙烯(PVC)
(一)性能
聚氯乙烯是无毒、无臭的白色粉末,密度为1.40g/cm³,加入增塑剂和填料的聚氯乙烯塑料的密度为1.15~2.00g/cm³。
聚氯乙烯的力学性能取决于聚合物的分子量、增塑剂和填料的含量。聚合物的分子量越大,力学性能、耐寒性、热稳定性越高,但成型加工比较困难;分子量低则相反。增塑剂的加入,它不但能提高聚氯乙烯的流动性,降低塑化温度,而且使其变软。通常,在100份聚氯乙烯树脂中增塑剂量大于25份即变成软质塑料,伸长率增加,而拉伸强度、刚度、硬度等力学性能均降低;增塑剂加入量小于25份时为硬质或半硬质塑料,具有较高的力学强度。
聚氯乙烯是无定型聚合物,它的玻璃化温度(Tg)为80ºC左右,在此温度下即开始软化,随着温度的升高,力学性能逐渐丧失。显然,Tg是聚氯乙烯理论使用温度的上限。但在实际应用中,聚氯乙烯的长期使用温度不宜超过65ºC。聚氯乙烯的耐寒性较差,尽管齐催化温度低于-50ºC,但低温下即使软质聚氯乙烯制品也会变硬、变脆。由于聚氯乙烯含氯量达65%,因而具有阻燃性和自熄性。
聚氯乙烯的热稳定性差,无论受热或日光都能引起变色,从黄色、橙色、棕色直到黑色,并伴随着力学性能和化学性能的降低。
聚氯乙烯具有较好的典型能,其电绝缘性可与硬橡胶媲美。
(二)用途
聚氯乙烯的应用比较广泛。在包装材料方面,它可制造包装薄膜、收缩薄膜、复合薄膜和透明片材,还可制作集装箱和周转箱以及包装涂层。
四、聚苯乙烯(PS)
(一)性能
聚苯乙烯是质硬、脆、透明、无定型的热塑性塑料。没有气味,燃烧时冒黑烟。密度为1.04~1.09g/com³,易于染色和加工,吸湿性低,尺寸稳定性、电绝缘和热绝缘性能极好。
聚苯乙烯的力学性能同制造方法、分子量大小、取向度以及所含杂质有关。分子量大的强度高,分子量在5万以下的拉伸强度很低,10万以上的其拉伸强度的改善就不明显了。分子量高时成型困难,通常分子量控制在5~20万。
聚苯乙烯可溶解于许多溶剂中,如苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、邻二氯苯等。
聚苯乙烯的透光率为87%~92%,其透光性仅次于有机玻璃。折光指数为1.59~1.60。受光照射或长期存放,会出现面混浊和发黄现象。
聚苯乙烯毒性极低,属于卫生安全的塑料品种。
(二)用途
聚苯乙烯由于具有高透明度、廉价、刚性、绝缘、印刷性好、易成型等优点,使它在青工制品,装潢和包装等方面有一定的使用价值。
五、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)
(一)性能
聚对苯二甲酸乙二醇脂系结晶型聚合物,密度为1.30~1.38g/cm³,熔点为255ºC~260ºC,在热塑性塑料中具有最大的强韧性,其薄膜拉伸强度可与铝箔相匹敌,为聚乙烯的9倍,聚碳酸酯和尼龙的3倍。
聚对苯二甲酸乙二醇脂在较宽的温度范围内,保持其优良的物理机械性能,-20º~80Cº内温度的影响很小,长期使用温度可达120ºC,能在150ºC使用一段时间。
聚对苯二甲酸乙二醇脂在较高温度下,也能耐氟氢酸、磷酸、乙酸、乙二酸,但盐酸、硫酸、硝酸能使它受到不同程度的破坏,如拉伸强度下降。强碱尤其是高温下的碱,能使它的表面发生水解,其中以氨水的作用更剧。
(二)用途
聚对苯二甲酸乙二醇脂除了大量用于抽丝做纤维外,多用于制造薄膜,大量用于电影片基、X光片基、录音音像带基。由于电性能好,在电气、电子工业中可做B级(130ºC)绝缘材料。此外,还大量用于吹塑瓶子,如用于调味品、食用油、饮料、化妆用品瓶子。注射制品坚韧耐磨,吸湿性小,尺寸稳定,弹性模量高,并具有优良的电性能和耐化学性,主要用于机械、电气电子精密结构件,如线圈骨架、配电开关、继电器原件等。
六、聚酰胺(PA)
(一)性能
聚酰胺是乳白色或微黄色不透明粒状或粉状物,密度为1.02~1.15g/cm³,吸水率为0.3%~9.0%,随着链节中碳原数的增加,密度和吸水率趋于降低。
聚酰胺的结构可以看作是聚乙烯分子链中每间隔一定距离嵌入一个聚酰胺基团。这中间隔随链节中碳原子数的增加而增大,其性能受聚酰胺基团的影响变小,作为聚乙烯的性质增加。例如,聚酰胺的拉伸强度弯曲强度、熔点和吸水率等都随着链节中碳原子数的增加而降低。但由于聚酰胺基团的存在,聚酰胺类聚合物都显示出耐磨、易吸水的共性。
与金属比,聚酰胺的刚性比较低,表面硬度和耐蠕变性也较差,但它的比强度高于金属,比压缩强度与金属相当。
聚酰胺的拉伸强度、弯曲强度和硬度随温度和吸水率的增大而降低。而冲击强度则随温度和吸水率的增大而明显提高。
聚酰胺居于有优良的耐磨性,各种聚酰胺的摩擦系数差别不大,通常在0.1~0.3之间。如果在聚酰胺中添加二流化钼、石墨等填料或聚四氟乙烯粉末,可进一步提高其耐磨性。
聚酰胺的熔点温度范围窄,通常在180ºC~280ºC之间,长期使用温度一般不宜超过100ºC。若在100ºC以上的温度下长期与氧接触,会使制品逐渐呈现褐色,丧失使用性能。
大多数聚酰胺具有自燃性,少数品种具有可燃性,但对火焰的传播速度很慢。
聚酰胺在室温下耐稀酸、弱碱和大多数盐类,但强酸、较高浓度的酸及强氧化剂会使其明显受到侵蚀,在较高温度下发生破坏。
聚酰胺的耐溶剂性优良。能耐烃类、油类及一般溶剂,如四氧化碳、乙酸甲脂、苯、四氢呋喃等。它对矿物油、植物油均呈惰性,但水和醇及其类似的化合物能使聚酰胺溶胀,在常温下可溶于极性的酚类化合物和氯化钙的甲醇溶液。
各种聚酰胺的电性能在干态时基本相同,具有较高的电阻值,但随着温度和吸水率的增加有明显的降低;介电常数与此相反,虽吸水率的增加而增大。
(二)用途
聚酰胺在工业上主要用于制造各种机械、汽车、化工、电子和电器装置的零部件,特别用于高强度或耐磨制件,如各种齿轮、滑轮、轴承、泵体中叶轮、风箱叶片、高压密封圈、阀座、垫片、各种壳体、工具手柄、支撑架、汽车灯照等。在电子仪器设备、继电器等电器设备中制作零件、电梯导轨、建筑装饰用扶手等。在包装上可制成薄膜,与铝箔制成复合材料,用于罐头、食品和饮料的包装。
七、聚偏二氯乙烯(PVDC)
(一)性能
聚偏二氯乙烯是硬币、韧性、半透明至透明材料,带有不同程度的黄色。经紫光照射后发暗橙道淡紫色荧光。密度为1.70~1.75g/cm³,吸水性<0.1%。
与其他塑料相比,聚偏二氯乙烯对很多气体和溶液具有很低的透过率,故广泛用作包装材料。纯聚偏二氯乙烯由于难以制得适当的测试样品,因而很少获知其机械性能。主要是测定共聚物的强度。聚偏二氯乙烯的机械性能与结晶的种类、数量和定向程度有关。拉伸强度随结晶度升高,而韧性和伸长率则随之而下降。聚偏二氯乙烯在热、紫外线、离子辐射、碱性试剂、催化金属或盐类作用下容易分解,分解反应的共同特点是有氯或氢释放出来。
(二)用途
聚偏二氯乙烯除作纤维用外,主要用作包装薄膜。此外还可作为防湿的涂料和粘合剂。
八、聚乙烯醇(PVA)
(一)性能
聚乙烯醇的密度为1.26~1.29g/cm³,折射率为1.52,紫外线照射后发蓝白色荧光。吸水性大,浸入水中能溶解。对纤维的含水率可达30%~50%,在65%RH、25ºC环境下的湿率也可达4.5%。能透过水蒸气,但难透过醇蒸汽,更不能透过有机溶剂蒸汽、惰性气体和氢气。聚乙烯醇薄膜的阻气性甚至优于聚偏二氯乙烯薄膜。聚乙烯醇的弹性模数为4400~5400MPa,拉伸强度为35MPa,伸长率取决于含湿量,平均可达450%;纤维的湿强度是干强度的55%~60%;薄膜的硬度随分子量的增加而增加。聚乙烯醇虽为结晶性高聚物,但熔点不敏锐,融熔温度范围为220ºC~240Cº。玻璃化温度为85ºC。
聚乙烯醇受热软化,稳定使用温度为120ºC~140Cº。在250ºC,有氧存在分解时,产生自然。由于聚乙烯醇在一般气候条件下都会吸湿,故不宜在电绝缘方面应用。
(二)用途
由于聚乙烯醇具有良好的透明性、五静电性、韧性、印刷性,极好的阻气性和良好的耐化学性,作为水溶性的包装材料是个分适宜的。
九、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物(EVA)
(一)性能
EVA共聚物是高分子的热塑性聚合物,是典型的无规共聚体。EVA由于在乙烯支链中引入由极性的醋酸集团所组成的短支链,打乱了原来的结晶状态,从而降低了支链上乙烯的结晶度,同时还增加了聚合物链之间的距离。这就使EVA比聚乙烯更富有柔韧性和弹性。
EVA的熔体指数(MI)的大小与聚合工艺条件有关,亦与VA含量有关,在同一聚合条件下,VA含量逾高,其MI亦逾高。
EVA的介电常数、介电损耗角正切值与共聚物中VA含量呈线性的函数关系,即VA含量越高,其介电常数也就越大。
EVA热分解温度为229ºC~230º,也有文献报道在250Cº以上。
EVA对于气体和湿气的渗透性要比低密度聚乙烯高,因此它不宜做高度抗渗透材料。EVA的耐油、耐化学药品性比聚乙烯、聚氯乙烯稍差,随VA含量的增加,这一倾向愈加明显。
(二)用途
EVA可作为收缩薄膜、重包装袋、可挠性电线和电缆护套,也常用于注射和吹塑制品、热熔粘合剂、各种板材纸张涂层、泡沫制品等。EVA还可作为其他树脂的改性剂。
十、聚碳酸酯(PC)
(一)性能
聚碳酸酯是无色或微黄色透明颗粒,无味、无臭、无毒。密度为1.2g/cm³,吸水率小于0.16%,透明率为75%~90%,折光指数(25ºC)1.5890,可制成透明、半透明,不透明的各种制品。
聚碳酸酯具有优异的冲击强度和耐蠕变性,拉伸强度和弹性模量也较高,而且能在较高的温度范围内保持较高的力学强度;不足之处是它的疲劳强度和耐磨性差。聚碳酸酯既有良好的耐寒性,又有良好的耐热性。它的脆化温度为-100%,最高使用温度为100%,可在-60~120ºC下长期使用。
聚碳酸酯对热、氧、大气和紫外线有良好的稳定性。但长期在室外使用或在强光照射下,其表面会变暗,失去光泽、泛黄,甚至产生龟裂。
聚碳酸酯是极性聚合物,电性能比非极性的碳氢聚合物稍差,但仍属于电性能优良的塑料品种。
(二)用途
聚碳酸酯的用途十分广泛,可用作机械零件,能耐油酸可作食品和医药包装薄膜,能经受高温消毒,可作外科医疗器械。由于其力学强度高,又可作安全防护用的面罩、安全帽、机械防护罩等,以及飞机的挡风罩、座舱盖、空调管道、舱门、仪表盘、座位及结构材料等。日前,聚碳酸酯已成为航空和宇航工业中不可缺少的材