常用塑料材料的特性简介

《常用塑料材料的特性简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用塑料材料的特性简介（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、常用塑料材料的特性简介 一 常用塑料材料的特性简介 一 一 聚乙烯类塑料 聚乙烯是指由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物 英文名简称 PE PE 的合成原料来自石油 自 1965 年以来一直高居世界塑料树脂产量第一位 目前 聚乙烯的主要品种有 低密度聚乙烯 LDPE 高密度聚乙烯 HDPE 线性低密度聚乙烯 LLDPE 超 高分子量聚乙烯 UHMWPE 茂金属聚乙烯 m PE 还有其改性品种 乙烯 乙酸乙烯酯 EVA 氯化聚乙烯 CPE 1 聚乙烯类塑料的结构性能 PE 为线性聚合物 属于高分子长链脂肪烃 分子对称无极性 分子间作用力小 力学性能不高 电绝缘性 好 熔点低 印刷性不好 PE 的结构

2、规整 线性度高 因而易于结晶 结晶度从高到低排序 HDPE LLDPE LDPE 随结晶度的提高 PE 制品的密度 刚性 硬度和强度等性能提高 但冲击性能下降 1 一般性能 PE 树脂为无味 无毒的白色粉末或颗粒 外观呈乳白色 有似腊的手感 吸水率低 小于 0 01 PE 膜透明 透明度随结晶度提高而下降 PE 膜的透水率低但透气性较大 不适于保鲜包装而 适于防潮包装 PE 易燃 氧指数仅为 17 4 燃烧时低烟 有少量熔融滴落 火焰上黄下蓝 有石蜡气味 PE 的耐水性较好 制品表面无极性 难以粘合和印刷 须经表面处理才可改善 2 力学性能 PE 的力学性能一般 其拉伸强度较低 抗蠕变性不好

3、耐冲击性能较好 PE 的耐 环境应力开裂性不好 但随分子量增大而改善 PE 的耐穿刺性好 并以 LLDPE 最好 3 热学性能 PE 的耐热性不高 随分子量和结晶度的提高而改善 PE 的耐低温性好 脆化温度 一般可达 50 以下 随分子量的增大 最低可达 140 PE 的线膨胀系数大 在塑料中属较大者 PE 的热导率属塑料中较高者 4 电学性能 PE 无极性 因此电性能十分优异 介电损耗很低 且随温度和频率变化极小 PE 是少数耐电晕性好的塑料品种 介电强度又高 因而可用做高压绝缘材料 5 环境性能 PE 具有良好的化学稳定性 在常温下可耐酸 碱 盐类水溶液的腐蚀 具体有稀硫 酸 稀硝酸 任何

4、浓度的盐酸 氢氟酸 磷酸 甲酸及乙酸等 但不耐强氧化剂如发烟硫酸 浓硫酸和 铬酸等 PE 在 60 以下不溶于一般溶剂 但与脂肪烃 芳香烃 卤代烃等长期接触会溶胀或龟裂 温度超 过 60 后 可少量溶于甲苯 乙酸戊酯 三氯乙烯 松节油 矿物油及石蜡中 温度超过 100 后 可溶 于四氢化萘 PE 耐候性不好 日晒 雨淋都会引起老化 需加入抗氧剂和光稳定剂改善 2 聚乙烯类塑料的应用范围 1 薄膜类制品 薄膜类制品是 PE 的最主要用途 LDPE 树脂用于膜类制品可占 50 以上 可用于食品 日用品 蔬菜 收缩 自粘 垃圾袋等轻质包装膜及农业用地膜 棚膜等 HDPE 树脂用于膜类制品可占 10

5、以上 因其薄 膜强度高 主要用于重包装膜 撕裂膜及背心袋等 LLDPE 树脂用于膜类制品的比重比 LDPE 还要大 可占 树脂的 70 以上 LLDPE 膜具有延伸性好 较高的拉伸强度 耐穿刺 耐环境应力开裂及低温冲击性好 可 制成超薄膜等优点 主要用于包装膜 垃圾袋 保鲜膜 自粘膜及超薄地膜等 2 注塑制品 PE 因加工性好而广泛用于注塑制品 其中 HDPE 占 30 以上 LDPE 和 LLDPE 各占 10 以上 主要生产 日用品如盆 桶 盒 暖瓶壳 杯 玩具等 周转箱 瓦楞箱 3 中空制品 以 HDPE 树脂为主 可占树脂用量的 20 其制品具有耐应力开裂性好 耐油性好 耐低温冲击性好

6、等 优点 可用于食品油 酒类 汽油及化学制剂等液体的包装 此外还有中空玩具等 4 管材类制品 以 HDPE 树脂为主 主要用于生活给水 燃气输送 农业排灌 电缆穿线管 液体吸管及圆珠笔芯等 LDPE 管还可用于化妆品 药品 牙膏 鞋油等的包装 5 丝类制品 圆丝用 HDPE 为原料 主要用于编织渔网 缆绳 工业滤网及民用纱窗网等 扁丝以 HDPE 和 LLDPE 为 原料 主要用于编织袋 编织布及撕裂膜等 6 电缆制品 PE 广泛用于中 高压电缆的绝缘和护套材料 其中以 LDPE 为主 最高耐压可达 220kV 7 其它制品 HDPE LLDPE 可用于打包带 LLDPE 可用于型材 3 聚乙

7、烯的其它品种 1 茂金属聚乙烯 m PE 茂金属聚乙烯是聚合反应所用催化剂为茂金属型的聚合物 因其性能独特而单列 英文简称 m PE 茂金属聚乙烯的特性有 分子量高且分布窄 支链少而短 密度低 纯度高 高透明性 高拉伸强度 高冲击性 热封温度低且范围广 耐穿刺性等 用茂金属聚乙烯制成的薄膜具有优异的强度 高透明度和低热 封 温 度 比 LLDPE 低 20 目前 由于茂金属聚乙烯的价格偏高 一时尚不能取代传统的聚乙烯 但可以同 EPR EVA 等相竞争 其应用主要为膜类产品 如 LLDPE 与茂金属 HDPE 共混 可用于生产阻油脂性重包装袋 2 超高分子量聚乙烯 UHMWPE 超高分子量聚乙

8、烯为相对分子质量高达 100 万 400 万的聚乙烯类聚合物 英文简称 UHMWPE 与普通 PE 相比 UHMWPE 具有耐磨性好 比 POM 大 15 倍 低摩擦性 摩擦系数油润滑时为 0 05 0 08 抗冲击性 好 自润滑性好 生理相容性好及耐腐蚀等优点 但其硬度低 强度不高 耐热性差 抗蠕变性差及成型 加工困难 UHMWPE 主要用来生产管材 型材 中空制品和注塑制品 具体应用如下 耐磨输送管道 可用于煤 矿粉 水泥 石灰 盐 粮食的输送管道 耐磨性比金属高 10 50 倍 机械零件 主要利用其耐磨性 如纺织机械中的投梭器 打梭棒 齿轮 连接器 扫花杆 缓冲块 及偏心块等 在造纸机械

9、中用于水箱盖板 刮水器 压密件 接头及密封轴杆等 机床中用于导轨 滑道 及摩擦轮等 医用材料 利用生理相容性好和耐腐蚀的优点 用于矫形外科材料和人工关节等 其它制品 利用耐辐射性 制造核电站遮盖板 利用高冲击性 制造防弹衣 滑雪板等 3 乙烯 乙酸乙烯酯共聚物 EVA EVA 中乙酸乙烯酯 VA 的含量不同 其性能差异很大 用途也不同 EVA 的外观为半透明或半乳白色 的颗粒或料粉 易燃 离火不灭 并有熔融滴落 发出乳酸味 EVA 的特点为 良好的柔软性 韧性 耐低 温性 耐候性 耐应力开裂性 热合性 焊接性 粘结性 透明性 高光泽性 耐化学药品性 抗臭氧性 着色性及与填料的容合性等 EVA

10、的加工性良好 加工特性和技术与 LDPE 相同 但由于熔融粘度较低 热稳定性有限 加工温度比 LDPE 低 20 40 EVA 主要应用在如下几方面 薄膜类 为 EVA 的主要用途 可用于包装膜和农业用膜 具体有重包装膜 冷冻包装膜 食品包 装膜 复合膜 热收缩膜 自粘膜及阻隔保鲜膜等 EVA 农膜的保温性 透光性 耐老化性 无滴性都优于 PE 膜 注塑制品 自行车座 玩具 密封容器 人造草坪及汽车挡泥板等 挤出制品 软管 电缆护套 吸水管等 发泡制品 凉鞋 拖鞋 鞋底 自行车胎及玩具车轮等 4 氯化聚乙烯 CPE CPE 含氯量大小不同 其性能差别很大 含氯量在 25 40 时为软性材料 含

11、氯量大于 40 时为硬质材 料 常用的 CPE 含氯量为 30 40 并以含氯量 35 的 135A 和含氯量为 40 的 140B 两个牌号最为常用 CPE 为 PE 氯化的产物 PE 大分子的规整性被破坏 结晶能力降低 制品的柔软性提高 成为弹性体类 材料 CPE 具有优异的抗冲性 阻燃性 氧指数为 27 耐热性 可在 120 温度下长期使用 耐候性 耐油 耐酸碱 耐臭氧老化 耐磨性高 电绝缘性好 CPE 的加工可分为直接加工和硫化加工两种 直接加工可用注塑 挤出 压延等方法成型 制品如压延法生产防水卷材 挤出法生产门窗用密封条 等 硫化加工可制造仿革鞋底等 CPE 的应用可分为单独制品和

12、改性剂两类 单独制品不如改性剂用量大 主要用来制造防水卷材 密封 条 电缆护套及输送带等 作为抗冲改性剂 可用于硬质 PVC PE 及 ABS 的共混材料 主要改善制品的冲 击性能和阻燃性能 此外 CPE 还可用于共混物的相容剂 二 聚氯乙烯塑料 聚氯乙烯是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚合物 英文简称 PVC PVC 为最早实现工业化的树脂品 种之一 是在 20 世纪 60 年代以前产量最大的树脂品种 只是在 60 年代后期退居第二位 近年来 由于 PVC 合成原料丰富 合成路线的改进 树脂中氯乙烯单体含量的降低 价格低廉 在化学建材等领域中的应用 日益扩大 其需求量增加很快 地位逐渐加强

13、PVC 树脂的合成 在 20 世纪 50 年代以前一直以乙炔电石法生产 50 年代后期转向原料充足 成本低 廉的乙烯氧化法 目前世界上由此法生产的 PVC 可占到 80 以上 PVC 树脂的合成以悬浮法为主 产量可占 80 85 其次为乳液法 按分子量的大小可将 PVC 分成通用型和高聚合度型两种 常用的树脂大都为通用 型 按树脂的形态可分为粉状和糊状两种 粉状常用于生产压延 注塑和挤出制品 乳液常用于生产人造 革 壁纸 儿童玩具及乳胶手套等 按结构不同可分为紧密型和疏松型两种 疏松型可大量吸收增塑剂 常用于软制品的生产 紧密型吸收增塑剂的能力低 主要用于硬制品的生产 PVC 的突出性能为力学

14、强度高 硬度大 耐化学腐蚀性好 电绝缘性好 印刷和焊接性好 阻燃 价格 低 制品软硬度可调等 常用于替代金属和木材 PVC 的缺点为热稳定性不好 加工性不好 耐冲击性能差 耐老化及耐寒性差 1 聚氯乙烯塑料的结构性能 1 PVC 的结构 PVC 的分子链中含有强极性的氯原子 分子间力大 这使 PVC 制品的刚性 硬度等力学性能提高 并赋 予优异的难燃性能 其分子结构的特点使 PVC 在光 热作用下易发生降解反应 制品的结晶度低 一般只 有 5 15 2 PVC 的性能 一般性能 PVC 树脂为一种白色或淡黄色的粉末 相对密度为 1 35 1 45 其制品的软硬程度可通 过加入增塑剂的份数多少调

15、整 制成软硬相差悬殊的制品 纯 PVC 的吸水率和透气性都很小 力学性能 PVC 具有较高的硬度和力学性能 并随分子量的增大而提高 但随温度的升高而下降 PVC 中加入增塑剂份数不同 对力学性能影响很大 一般随增塑剂含量增大 力学性能下降 PVC 的耐磨性 一般 硬质 PVC 的静摩擦系数为 0 4 0 5 动摩擦系数为 0 23 热学性能 PVC 的热稳定性十分差 纯 PVC 树脂在 140 即开始分解 到 180 迅速加快 而 PVC 的熔融温度为 160 因此纯 PVC 树脂难以用热塑方法加工 PVC 的线膨胀系数较小 具有难燃性 其氧化 指数高达 45 以上 电学性能 PVC 是一种电

16、性能较好的聚合物 但由于极性较大 其电绝缘性不如 PE 和 PP PVC 的 电性能受温度和频率的影响较大 一般只适用于中低压和低频绝缘材料 环境性能 PVC 可耐大多数无机酸 发烟硫酸和浓硝酸除外 碱 多数有机溶剂和无机盐 PVC 在酯 酮 芳烃及卤烃中溶胀或溶解 其中最好的溶剂为四氢呋喃和环乙酮 PVC 对光 氧 热的耐受性都 不好 很容易发生降解 2 聚氯乙烯塑料的成型加工 1 PVC 的加工特性 PVC 的加工热稳定性不好 熔融温度高于分解温度 不进行改性难以用熔融塑化的方法加工 改性方 法一为在其中加入稳定剂 以提高其分解温度 使之达到熔融温度之上 二为在其中加入增塑剂 以降低 其熔融温度 使之降到分解温度之下 PVC 用热稳定剂有四类 即铅盐类 有机锡类 金属皂类和稀土类 铅盐类最常用 但不能用于要求无 毒和透明制品 有机锡类稳定效果好 透明 有毒或无毒 因价高限制了使用 金属皂类稳定效果一般 分透明或不透明 有毒或无毒 很少单用 常复合使用 多用于软制品 稀土类稳定剂为最新品种 具有 透明 无毒等优点 大有发展前途 PVC 热稳定剂可用于硬制品和软制品 在硬制品中的用量大