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工程塑料經典介紹

文章出處:責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2016-12-13 14:38:00【

 什么是工程塑料

工程塑料(engineering-plastics)——是指一類可以作為結構材料,在較寬的溫度范圍內承受機械應力,在較為苛刻的化學物理環境中使用的高性能的高分子材料。

 

工程塑料的性能特點

1、能承受一定的外力作用;

2、有良好的機械性能和尺寸穩定性,

3、在高、低溫下仍能保持其優良性能,可用作工程結構件。

 

工程塑料的主要性能

熱性質:玻璃化溫度(Tg)及熔點(Tm);熱變形溫度(HDT)高;長期使用溫度高(UL-746B);使用溫度范圍大;熱膨脹系數小。

機械性質:高強度、高機械模數、低潛變性、強耐磨損及耐疲勞性。

其它:耐化學藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。

 

常見的工程塑料種類

尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜等

 

五大通用工程塑料的發展史

1、聚酰胺(PA)卡羅澤斯(W.H.Carothers美國化學家)開發聚酰胺研究并于1931年申請了專利,由杜邦公司于1939年組織生產并率先工業化的。

2、均聚甲醛(POM)1956年杜邦公司又成功地開發出,并于1959年實現工業化生產。

共聚甲醛:1962年由美國塞拉尼斯公司開發并商品化生產。

3、聚碳酸酯(PC)1958年和1960年德國拜耳公司和美國通用電氣公司分別開發生產了酯交換法和光氣化法聚碳酸酯。

4、聚苯醚(PPO)1964年通用電氣公司開發,兩年后推出改性聚苯醚。

5、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)1970年由美國塞拉尼斯公司將熱塑性聚酯類開發成工程塑料,它成為五大通用工程塑料后開發成功且產量增長率極高的品種。

 

工程塑料的狀況

從20世紀50年代出現工程塑料以來,半個世紀的發展,在市場競爭中成長壯大,在2000年,全世界工程塑料產量已超過500萬t,還以每年7~9%的速度遞增。雖然僅占全部塑料的2~3%,但其優異的性能是其他材料不能比擬的。
 

我國工程塑料部分產品技術、質量指標也已接近國外先進水平。一些特種工程塑料產品的工藝技術已經進入到國際先進行列。2008年,我國工程塑料的消費量約為206萬噸,2010年,我國工程塑料的消費量已經達到約244萬噸。

 

工程塑料的主要特性

1、質量輕、相對密度小工程塑料的相對密度一般在1.0~2.0之間,遠低于金屬。自重輕,可替代一些傳統的金屬材料用于航空飛行器、車輛等領域。

2、較高的比強度

用玻璃纖維、碳纖維等纖維增強,可以大大提高抗張強度,*拉伸強度與相對密度的比值一般在1500-1700,甚到高達4000(鋼1600,鋁1500)

*拉伸強度(tensile strength):是指材料產生大均勻塑性變形的應力。在拉伸試驗中,試樣至斷裂為止所受的大拉伸應力即為拉伸強度,其結果以MPa表示。

3、突出的耐磨和自潤滑性能

用工程塑料作摩擦零件,與耐磨金屬合金相對,磨耗量低于1:5,氟塑料更佳。

4、優良的機械性能

在較寬的溫度范圍內,許多工程塑料,尤其是增強的工程塑料有優異的抗沖擊和耐疲勞性能。

5、優良的電絕緣性

幾乎所有工程塑料都有優良的電絕緣性和耐電弧的特性,可以躋身優良絕緣材料行列

6、化學穩定性

對酸、堿和一般有機溶劑都有很好的抗腐蝕性。

7、較好的制件尺寸穩定性

8、有較高的耐熱性

一般的工程塑料在不同玻璃纖維增強時,UL長期連續使用溫度都超過100℃,特種工程塑料的指標一般都超過150℃。

9、優良的吸震、消聲和對異物的埋沒性能

工程塑料作為運動零部件使用時,沒有金屬撞擊的噪聲,有優良的吸震消聲性能。對于有磨粒存在的條件下,可以埋沒異物,不像金屬之前可能會咬死或刮傷。

10、良好的加工性能

工程塑料可以在較低的溫度下(通常400℃以下),采用注塑、擠出、吹塑等方法進行加工,制品可采用機械方法再加工,尺寸穩定,成品的互換性強,模具費用低,與加工金屬相比,可節省能耗50%左右,工時縮短,成品率高。

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