第四节第四节 常用塑料的性能及应用常用塑料的性能及应用塑料与树脂名称从缩写代号见附录表 1 一、热塑性塑料一、热塑性塑料 1，聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯树脂为线型结构、非结晶型的高聚物，其可溶件和可熔性较差，加热后塑性 也 很差所以，纯聚氯乙烯树脂不能直接用作塑料，—般都应加入增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂等添加剂而成为塑料由于聚氯乙烯树脂原料来源丰富、价格低廉，制成的塑料性 能 优良，因而世界各国都进行大量生产1)聚氯乙烯塑料的类型、使用性能及用途1)硬聚氯乙烯 这种塑料不含或只含少量的增塑剂它的强度较高、质硬、介电性 能 好，化学稳定性好，抗酸碱能力强但耐热性不高硬聚氯乙烯的粒料可供挤出成型和注 射 成型，主要用于制造片(板)材、管材、棒材等各种型材；生产泵中的零件、各种管接头、 三通阀等零件；还可用于制造泡沫塑料2)软聚氯乙烯 这种塑料含有较多的增塑剂，可塑件、流动性比硬聚氯乙烯好；塑 料 制品柔软且有弹性，耐酸碱能力强，耐寒、耐光且不受氧及臭氧的影响但耐热性、力学 强 度、耐磨性、耐溶剂性及介电性等不如硬聚氯乙烯塑料软聚氯乙烯可供压延或吹塑制造 薄 膜；可用挤出成型制造塑料管和塑料带；还可用注射成型制造手柄、绝缘垫圈等结构零件。
聚氯乙烯熔胶塑料可以用于浇铸成型和生产涂层制品、搪塑制品等大多数聚氯乙烯塑料长期使用温度范围不宽(-15～55℃)某些特殊配方的长期使用 温度可达 90℃2)聚氯乙烯的成型性能 聚氯乙烯的成型性能较差，这是由于它的成型温度范围较 窄，又是热敏件塑料其熔融温度范围较宽，加热到 80～85℃就开始软化，它的粘流温接 近于分解温度，在 140℃时开始分解，180℃分解加速，同时放出 HCl 气体使塑料变色， 即由白变成黄、玫瑰红、棕、直至黑色因此，必须严格控制成型温度，增大模具浇注系 统 截面尺寸，注意模具冷却系统设计，提高型腔表面光滑程度(镀铬等) 2，聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯树脂是无色、透明并有光泽的非结晶型的线型结构的高聚物其原料来源广 泛，石油工业的发展促进了聚苯乙烯大规模的生产1)聚苯乙烯的使用性能 聚苯乙烯透明性好，透光率高，在塑料中其光学性能仅次 于有机玻璃；聚苯乙烯化学稳定性优良，耐酸(硝酸除外)、碱、醇、油、水等的能力较强，但对氧化剂、苯、四氯化碳、酮类(除丙酮外)、酯类等抵抗能力较差；聚苯乙烯的电性能 优良，是理想的高频绝缘材料；聚苯乙烯拉伸强度和弯曲强度较高但聚苯乙烯耐热性不高，使用温度为—30～80℃。
耐磨性较差，质脆，耐冲击性较差；导热系数小，线膨胀系 数 比金属大，塑料件易产生内应力，易开裂2)聚苯乙烯的成型性能 聚苯乙烯成型性能优良，其吸水性小，成型前可不进行干 燥；收缩小，制品尺寸稳定；比热容小，可很快加热塑化，塑化量较大，故成型速度快， 生 产周期短，可进行高速注射；流动性好，可采用注射、挤出、真空等各种成型方法但注 射 成型时应防止淌料；应控制成型温度、压力和时间等工艺条件(低注射压力、延长注射时 间)，以减少内应力3)聚苯乙烯用途 聚苯乙烯可制造仪表外壳和指示灯罩、汽车灯罩、电视机结构零 件、 高频插座、隔声和绝缘用泡沫塑料、各种容器等3，聚乙烯(PE)聚乙烯树脂是结晶型的线型结构的高聚物它和聚丙烯、聚丁烯—1 等均属聚烯烃， 而 聚乙烯是最主要的聚烯烃石油工业的发展为它提供了充足的原料，它的产量在塑料工业 中 占首位按合成时所采用的压力不同，聚乙烯合成方法可分为高压、中压和低压三种由于聚 合 条件不同，其分于结构式虽然同属线型，但有所区别，因而性能也就有差异高压法所得 聚 乙烯结晶温度不高(仅 60％—70％)、密度较低，相对分子量较小，常称为低密度聚乙烯； 而 中、低压法所得聚乙烯结晶度较高(高达 87％一 95％)，密度大，相对分子质量大，常称为 高密度聚乙烯。
目前，已采用低压法生产低密度聚乙烯；采用高压法生产高密度聚乙烯 低 压法生产的低密度聚乙烯已成为发展方向1)聚乙烯的使用性能 聚乙烯的介电性能与温度和频率无关，是理想的绝缘材料， 无 杂质的聚乙烯可以作为超高频绝缘材料；聚乙烯的耐热性不高，低密度聚乙烯使用温度不 超 过 80℃，高密度聚乙烯使用温度不高于 100℃，但耐寒性却很好，在零下 60℃仍有较好的 力学性能，甚至零下 70℃仍有一定的柔软性；聚乙烯的化学稳定性很好，在常温下能耐稀 硫酸、稀硝酸和任何浓度的其它酸、碱、盐溶液的作用，但不能耐浓硫酸和浓硝酸的作用；聚乙烯可溶性较差，在室温下，聚乙烯不溶解于一般溶剂，只有矿物油、凡士林、某些动 物 油或植物油与之接触会产生溶胀、变色以致破坏；聚乙烯耐水性很好，长期与水接触，其 性 能保持不变；聚乙烯在热、光、氧气的作用下会发生老化，逐渐变脆，力学性能和介电性 下 降，为此，必须在聚乙烯塑料中加入抗氧化剂和紫外线吸收剂等稳定剂；聚乙烯具有一定的 力学性能，但与其它塑料相比，其强度、表面硬度较低，弹性模量也不高，在这方面，高 密度聚乙烯优于低密度聚乙烯，但柔软性、耐冲击性不如低密度聚乙烯。
2)聚乙烯的成型性能 聚乙烯的成型性能好，这是由于吸水性小，成型前可不预热；熔体粘度小，流功性好，成型时不易分解但冷却速度慢，模具应注意开设冷却系统；成 型 收缩值较大，方向性明显，制品容易变形、翘曲，应控制模温，冷却要均匀、稳定它可 以 采用挤出、注射、中空吹塑、滚塑、热成型涂覆等方法制造塑料制品3)聚乙烯用途 聚乙烯可用于制造电气绝缘零件，尤其是无线电中的高频绝缘电线、电缆；由于它具有良好的物理、化学特性，因而用它生产的吹塑落膜是—种理想的包装材 料；可用挤出成型生产管材、单丝绳；可以用注射成型生产机械零件和日用品；还可以制 成 防油脂、防湿的涂覆纸4 聚丙烯(PP)聚丙烯由丙烯单体聚合而成由于聚合条件的差异，同一丙烯单体可能聚合出分子结 构 有差异的聚丙烯，即等规聚丙烯、间规聚丙烯和元规聚丙烯，间规聚丙烯工业生产量少， 元 规聚丙烯是无定型的粘稠物，不能作为塑料使用在此，只介绍等规聚丙烯聚丙烯树脂是结晶型的线型结构的高聚物由于聚丙烯原料易得，价格较便官、塑料 用 途又广，所以发展迅速，产量很大1)聚丙烯的使用性能 聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能，如优良的介电性能、耐 水 性、化学稳定性，成型性好等。
同时，许多性能比聚乙烯还好，如耐热性较好，聚丙烯的 制 品可在 100～120℃下长期使用，在没有外力作用下，温度即使超过 150℃也不变形但耐 低温不如聚乙烯，温度低于零下 35℃会产生脆裂力学性能较好，弯曲强度和拉伸强度接 近于聚苯乙烯，刚度和伸长率好，抗应力开裂性比聚乙烯好，但耐磨性稍差聚丙稀的严 重 缺点是在氧、热、光作用下容易降解、老化为此，应在聚丙烯塑料中加入稳定剂2)聚丙烯成型性能 聚丙烯吸水性小，熔融状态流动性比聚乙烯好，但收缩率大， 易 产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型温度低时，方向性明显，凝固速度较快，容易产生内 应 力因此，应注意控制成型温度，制品壁厚应该均匀，冷却速度不宜过快注意控制模具 温 度，模具温度太低(＜50℃)，制品无光泽，易产生熔接痕；模具温度太高(＞90℃)，易产 生翘曲、变形聚丙烯可进行挤出、注射、吹塑和真空成型等，其成型适应性较强3)聚丙烯用途 聚丙烯以制成板(片)材、管材、绳、薄膜、瓶子，化工设备中的法兰、管接头、泵的叶轮、阀门配件等机械零件以及电气绝缘性零件、日用品等；聚丙烯 还 可用于合成纤维抽丝 5，聚酞胺——尼龙(PA)聚酰胺是在工程技术中广泛应用的一种热塑性塑料。
尼龙(Nylon)是围外的商品名称， 我国的商品名称是“锦纶” 以前，聚酰胺主要用于合成纤维，现在作为塑料日益增多，目 前它在工程塑料中居于首位聚酰胺树脂是含有酰胺基(一 CO—NH 一)的结晶型的线型高聚物它的品种很多，如 尼龙 3、尼龙 4、尼龙 6、尼龙 8、尼龙 9、尼龙 10、尼龙 11、尼龙 12、尼龙 13、尼龙 46、 尼龙 56、尼龙 66、尼龙 5l0、尼龙 610、尼龙 l010、尼龙 1313 等还有共聚尼龙加尼龙 66／6、尼龙 66／610 等1)聚酰胺的使用性能 聚酰胺的拉伸强度、硬度、耐磨性和自润滑性很突出，其耐 磨性高于作轴承的铜及铜合金，并有很好的耐冲击性能，疲劳强度与铸铁、铝合金相当； 聚酰胺耐弱碱和大多数盐类，但不耐强酸和氧化剂；它不溶于普通的有机溶剂(如苯、汽油、 煤 油等)和油脂，但会被甲酚、苯酚、浓硫酸溶解；聚酰胺的耐热性不高，长期使用温度不超 过 80℃2)聚酰胺的成型性能 聚酰胺熔融温度范围较窄，熔点较高品种不同，其熔点不 同，熔点高的约为 280℃，低的约为 180℃由于聚酰胺的吸水性大，所以难以制造精度高、尺寸稳定的产品，成型前必须预热干燥。
聚酰胺的热稳定性较差，预热干燥时会氧化，熔 融 状态易分解，加上成型收缩率大，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷以上这些性能都给成 型 工艺带来一定困难在成型时必须采取相应措施以保证成型工艺顺利进行，保证塑料制品 的 质量聚酰胺熔融状态粘度低，流动性好，有利成型薄壁制品，但必须严格控制成型温度和 正 确设计模具，以免产生流涎和溢料熔融的聚酰胺的冷却速度对其结晶度及制品性能有明 显 的影响，故应严格控制模具温度及冷却系统聚酰胺可采用注射、挤出、吹塑、浇铸、压延等多种成型方法，粉状聚酰胺还可以用 于 热喷涂3)聚酰胺的用途 聚酰胺具有优良的力学性能，在工程上用作减摩耐磨零件及传动 件，如轴承、齿轮、凸轮、滑轮、衬套、铰锈等；制造电器、仪表、电子设备中的骨架、 垫 圈、支架、外壳等零件；还可用作伐座、密封圈、单丝、薄膜及日用品6，聚甲醛（POM)聚甲醛是一种高熔点、高结晶性的热塑性塑料由于它具有优异的力学性能，因而在工 程上很有应用价值聚甲醛树脂按其合成方法分为均聚甲醛和共聚甲醛两种前者以均聚合方法制成，后者 以共聚合方法制成，两者的分子结构虽然均为线型结构，但有所区别由于分子结构不同，所以性能不同。
两者相比，均聚甲醛的密度大，熔点高，强度好，但热稳定性和耐酸碱能 力 较差而共聚甲醛有较好的热稳定性，并易于成型，因而共聚甲醛发展较快1)聚甲醛的使用性能 聚甲醛是结晶度很高的高聚物它的突出特点是综合力学性 能 好其强度、硬度很高，尤其是弹性模量很大，具有与金属材料较为接近的比强度和比刚 度；聚甲醛还具有很好的冲击强度和疲劳强度，好的耐磨性和小的摩擦系数以上这些力 学 性能是许多工程塑料不能相比的聚甲醛的热变形温度较高，连续使用的温度为 100℃，共聚甲醛还可高些；共聚甲醛 的 热稳定性虽然比均聚甲醛好，但总的来说，聚甲醛的热稳定性较差，加热时易分解，在光、氧作用下易老化；聚甲醛具有良好的耐溶剂性，尤其耐有机溶剂；它能耐稀酸，但不能耐 强 酸；共聚甲醛能耐强碱，而均聚甲醛只能耐弱碱2)聚甲醛的成型性能 聚甲醛的吸水性比聚酰胺和 ABS 等塑料小，成型前可不必进 行干燥，其制品尺寸稳定性较好，可以制造较精密的零件但聚甲醛熔融温度范围小，熔 融 和凝固速度快，其制品容易产生毛斑、折皱、熔接痕等表面缺陷，并且收缩率大，热稳定 性 差这些都应在设备调整和工艺参数及模具温度控制等方而采取相应措施。
聚甲醛可以采用一般热塑性塑料的成型方法生产塑料制品，如注射、挤出、吹塑等3)聚甲醛的用途 聚甲醛是一种较好的工程材料，可以在很多领域代替钢、铜、铝、 铸铁等金属材料制造许多种结构零件它是在汽车、普通机械、精密仪器、电器、电子、 日 用、建筑器材等领域府用广泛，如汽车散热器排水管阀门，散热器箱盖，空气压缩机阀门 等 零件，各种普通机械设备中的齿轮、轴承、弹簧、凸轮、螺栓、螺母、各种泵体、壳体、 叶轮等零件，微动并关凸轮盘，电子计算机等电子产品中的许多零部件。