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上海联模化工有限公司>>技术文章

什么是工程塑料

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   工程塑料是一个特定的名称。其广义泛指具有高性能又可能代替金属材料的塑料;狭义指比通用塑料(PE、PP、PVC、ABS等热塑性塑料)的强度与耐热性优异,可作为工业用的结构材料并具有功能作用结构的高性能塑料。

   塑料可分为热塑性(加热后可熔融流动)和热固性 (加热后变成立体结构不溶)两大类别。工程塑料中还可以分为特殊工程塑料和通用工程塑料两类。所谓通用工程塑料常指热塑性塑料聚酰胺(PA).聚甲醛(POM),聚碳酸酯(PC),改性聚苯醚(PPO,也有缩写为PPE的),聚酯(PBT和PET)等五种,而特殊工程塑料常指除以上五种以外的性能更优异的工程塑料。按照使用温度分,一般使用温度在150℃。以下为通用工程塑料(一般为100℃—150℃),超过150℃为特种工程塑料,特种工程塑料又分为150一250 ℃类(含通用工程塑料的复合物在内)和250 ℃以上类。使用温度越高,则价格也随之提高。

工程塑料的特点:

与金属材料相比:

(1)优点:

(a)比重小:1.0――2.0,约为铁的六分之一,减轻重量效果大;
(b)加工性好,生产效率高;
(c)耐水及各种化学药品腐蚀;
(d)自润滑性好,摩擦系数小
(e)可以自由着色;
(f)容易与玻璃纤维及各种填料复合;
(g)优异的电绝缘性;
(h)隔热件优良,导热系数约为铁的百分之一,铜的千分之二以下;
(i)可降低成本、节约资源和能源。

(2)缺点:

(a)耐热性低,软化点低;
(b)机械强度低,抗张强度一般约为钢的十分之一;
(c)尺寸稳定性差,线膨胀系数约为钢的5倍;
(d)耐久性差,长期受重力作用易产生疲劳,在室外长期受紫外线作用,易降低性能。

工程塑料的用途

    ;1.按用途分类  工程塑料的用途大致分为;一是有强度,耐药品性,耐磨耗性等要求的功能部件;另一种是有收缩率、尺寸精度、外观等要求的机械零件。一般讲:前者为结晶性工程塑料,后者为非结晶性工程塑料。实际应用时往往要求具有两者兼备的性能。采用玻璃纤维(GF)或碳纤维(CF)增强的工程塑料更适合这种要求。

    2.工程塑料中汽车、电子电气方面的应用占一半以上,而通用塑料的主要用途是挤出成型(51%)和非工业性制品(21%)。

  工程塑料英文名为:engineering-plastics,工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃ 以上,主要运用在工业上”,其性能包括:

  1. 热性质:玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm);热变形温度(HDT)高;长期使用温度高(UL-746B);使用温度范围大;热膨胀系数小。
  2. 机械性质:高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。
  3. 其它:耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
  被当做通用性工程塑料者包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(尼龙)、聚缩醛(POM)、变性聚苯醚(变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳基酯,热硬化性塑料则有不饱和聚酯、酚塑料、环氧塑料等。它们的基本特性为拉伸强度均超过50Mpa,抗拉强度在500kg/cm ,耐冲击性超过50J/m,弯曲弹性率在24000kg/cm ,负载绕曲温度超过100℃,硬度、老化性优。聚丙烯若改善其硬度和耐寒性,也可列入工程塑料的范围。此外,还包括较特殊者的强度弱、耐热耐药品性优的氟素塑料,耐热性优的硅溶融化合物,以及聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑料、变性蜜胺塑料、BTResin、PEEK、PEI、液晶塑料等。
  各工程塑料的化学构造不同,所以它们的耐药品性、摩擦特性、电机特性等有所差异。由于各工程塑料的成型性不同,因此有的适用于任何成型方式,有的只能以某种成型方式进行加工,这样就造成了应用上的局限。热硬化型工程塑料的耐冲击性较差,因此大多添加玻璃纤维。工程塑料除了聚碳酸酯等耐冲击性大外,通常具有硬、脆、延伸率小的性质,但如果添加20—30%的玻璃纤维,则它的耐冲击性将有所改善。
  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。:-般指能承受一定的外力作用,并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。如ABS、尼龙、聚矾等。
  可以做为构造用及机械零件用之高性能塑胶,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上
  其性能包括:
  1. 热性质:玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm)高、热变形温度(HDT)高、长期使用温度高(UL-746B)、使用温度范围大、热膨胀系数小。
  2. 机械性质:高强度、高机械模数、潜变性低、耐磨损、耐疲劳性。
  3. 其他:耐化学药品性、优良的抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
  被当做通用性塑胶者包括聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚醯胺(尼龙, Polyamide, PA)、聚缩醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、聚芳基酯,而热硬化性塑胶则有不饱和聚酯、酚塑胶、环氧塑胶等。拉伸强度均超过50MPa,抗拉强度在500kg/cm2以上,耐冲击性超过50J/m,弯曲弹性率在24000kg/cm2,负载挠曲温度超过100℃,其硬度、老化性优。聚丙烯若改善硬度及耐寒性,则亦可列入工程塑胶的范围。此外,较特殊者为强度弱、耐热、耐药品性优的氟素塑胶,耐热性优的矽溶融化合物、聚醯胺醯亚胺、聚醯亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑胶、变性蜜胺塑胶、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑胶等。因为化学构造不同,故耐药品性、摩擦特性、电机特性等也有若干差异。且因成形性的不同,故有适用于任何成形方式者,亦有只能以某种成形方式加工者,造成应用上的受限。热硬化型的工程塑胶,其耐冲击性较差,因此大多添加玻璃纤维。工程塑胶除了聚碳酸酯等耐冲击性大者外,通常具有延伸率小、硬、脆的性质,但若添加20~30%的玻璃纤维,则可有所改善。
  耐磨改性工程塑料
  耐磨改性工程塑料可以提供较低的摩擦力系数来降低磨损率。比如,血糖计的盖子在使用了耐磨材料后可以增加它的来回开合的使用寿命。同时,耐磨改性工程塑料也使用于配色产品中,甚至用于不同的材料之间。在一次性使用的产品中,例如针和刀片也受益于该材料的润滑作用。此外,耐磨材料的其它运用包括导尿管,套管,传动装置及真空管。其它的效果还包括,由于光滑部件的运动而减少了噪音,提高了塑料的加工生产性能和挤出成型的效率。
  导电改性工程塑料
  当热塑性材料增添了导电成份后,就具有了永久的静电消散(ESD)和防止静电积聚功能从而能够起到保护作用。导电类热塑性材料允许静电连续性释放,而不是快速的积聚并放电。静电会损坏敏感性电子元件并且在易燃环境下可以引发爆炸。积聚的静电会堵塞材料的传动而中断机械的传动。导电性热塑材料可以广泛的运用于配色产品中,而且某些导电材料是透明的。其运用主要包括,ECG传感器,吸液管,电器保护装置以及新型的医疗分娩装置,诸如吸入产品,包括PMDI间隔装置。
  抗辐射类改性工程塑料
  特定的添加剂可以提高热塑性塑料的密度。这些高密度的热塑性塑料具有金属的质感,但同时又保持了塑料的加工特性。医疗产品领域因为环保的原因正在寻找此类可替代铅的材料。同时这些高比重的添加物也具有抗辐射特性。由抗辐射类化合物组成的注塑件、导管件或片状材料可吸引X光而不会被射线穿过。在放射疗法或手术中使用的如织物般柔软的薄片,可以帮助保护机器和人员免受X光的散射和直射。含有钡硫酸盐的导管在植入体内后可以通过荧光透视或X光成像来跟踪其所在位置。Baxter Healthcare在做心瓣膜修复手术中使用的器械(可回用的手柄和一次性的卡扣闭环)是由聚碳酸酯特种改性工程塑料构成。X光可见(即有防辐射功能)的塞子是使用嵌入注塑工艺成型在模板上的,而耐蒸汽处理的塞子是使用聚醚砜的材料,这就保证了整个装置能够承受高温蒸汽消毒处理。
  预染色改性工程塑料
  近几年,塑料配色技术发展很快。在医疗应用中, 设计师可以在符合FDA和没有迁移的颜料中进行挑选。独特的色彩效果可以有助于形成产品的独特卖点并为医疗设备设计师带来利益。当医疗产品从医院进入家庭消费市场的时候,缤纷可爱的颜色和荧光效果有助于提升产品价值。另外,弹性体的应用可以使产品具有柔软触感从而提高附加值。具有令人舒适愉悦的颜色的医疗设备也可以使得患者更愿意配合治疗,同时减轻他们的痛苦。,


发布人:上海联模化工 发布时间:2009年5月1日 已被浏览 7627

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