塑料件设计基础

精华】塑料基础知识大全（设计用），敬请收藏！2015-11-25庶吉士导语：目前，塑料件设计基本停留在数模设计上，更多的产品工艺设计是在塑料件供应商处。但为了更能抓住客户的痛点和需求点，实现合理甚至最佳设计，我们还是需要具备塑料加工的知识以便能与客户更顺畅地交流。本文收集了几种常见塑料的性能对比参数，希望对大家有参考作用。塑料设计资料表（收藏版）表1塑料性能—种类推荐表表2常用热塑性塑料性能与用途表3常用热固性塑料性能与用途表4塑料的燃烧特征表5塑料的密度、色相、耐热温度和成型性表6常用塑料的脱模斜度推荐值表7常用塑料的收缩率表8塑料工艺方法选用参考表9塑料加工工艺方法用制品设计指南表1塑料性能—种类推荐表性能推荐意见耐磨蚀性高尼龙成本与质量比低脲醛、酚醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PVC抗压强度聚对苯二甲酰胺、玻纤增强酚醛、环氧、三聚氰胺、尼龙、玻纤增强热塑性聚酯、聚酰亚胺成本与体积比低PE、PP、脲醛、酚醛、PS、PVC介电常数高酚醛、PVC、氟塑料、三聚氰胺、烯丙基塑料、尼龙、聚对本二甲酰胺、环氧介电强度高PVC、氟塑料、PP、聚苯醚、酚醛、热塑性聚酯、玻纤增强尼龙、聚烯烃、PE损耗因素高PVC、氟塑料、酚醛、热塑性聚酯、尼龙、环氧、对苯二甲酸烯丙酯、聚氨酯承载耐变形能力好热固性层压制品弹性模量高三聚氰胺、脲醛、酚醛弹性模量低PE、PC、氟塑料电阻性高PS、氟塑料、PP断裂伸长率高PE、PP、有机硅、已烯醋酸乙酯断裂伸长率低PES、玻纤增强PC、玻纤增强PP、热塑性聚酯、聚醚酰亚胺、乙烯酯、聚醚醚酮、环氧、聚酰亚胺弯曲模量（刚性）PPS、环氧、玻纤增强酚醛、玻纤增强尼龙、聚酰亚胺、对苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二甲酰胺、热塑性聚酯弯曲屈服强度玻纤增强聚氨酯、环氧、碳纤维增强尼龙、玻纤增强PPS、聚对苯二甲酰胺、PEEK、碳纤维增强PC等低摩擦系数氟塑料、尼龙、聚甲醛高硬度三聚氰胺、玻纤或纤维素增强酚醛、聚酰亚胺、环氧高冲击强度酚醛、环氧、PC、ABS高耐湿性PE、PP、氟塑料、PPS、聚烯烃、热塑性聚酯、聚苯醚、PS、PC（玻纤或碳纤维增强PC）软化性PE、有机硅、PVC、热塑性弹性体、聚氨酯、乙稀醋酸酯高断裂抗拉强度环氧、玻纤或碳纤维增强尼龙、聚氨酯、玻纤增强热塑性聚酯、聚对苯二甲酰胺、PEEK、碳纤维增强PC、PEI、PES高拉伸屈服强度玻纤或碳纤维增强尼龙、聚氨酯、玻纤增强热塑性聚酯、PEEK、PEI、聚对苯二甲酰胺、玻纤或碳纤维增强PPS低热导率PP、PVC、ABS、PPO、聚丁烯、丙烯酸、PC、热塑性聚酯、尼龙低膨胀系数碳纤维或玻纤增强PC、玻纤增强酚醛、碳纤维或玻纤增强尼龙、玻纤增强热塑性聚酯、玻纤或碳纤维增强PPS、PEI、PEEK、聚对苯二甲酰胺、烯丙基塑料、三聚氰胺永久性高透明度丙烯酸、PC质量轻PP、PE、聚丁烯、乙酸醋酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯白度保持程度高三聚氰胺、脲醛摘自机械工业出版社《产品设计材料手册》表2常用热塑性塑料性能与用途名称（代码）主要性能特点用途举例聚氯乙烯（PVC）硬质聚氯乙烯强度较高，绝缘性优良；化学稳定性好，对酸、碱的抵抗力强。可在-15℃~+60℃使用，有良好的热成型性能，且密度小作为耐蚀的结构材料，用于化工行业上的，如输油管、容器、离心泵、阀门管件软质聚氯乙烯强度不如硬质，但伸长率较大，有良好的电绝缘性，可在-15℃~+60℃使用电线、电缆的绝缘包皮、农用薄膜，工业包装。但因有毒，故不适合食品包装泡沫聚氯乙烯质轻、隔热、隔声、防振泡沫聚氯乙烯衬垫、包装材料聚乙烯（PE）低压聚乙烯质地坚硬，有良好的耐磨性、耐蚀性和电绝缘性能，而耐热性差，在沸水中变软；高压聚乙烯是聚乙烯中较轻的一种，其化学稳定性高，有良好高频绝缘性、柔软性、耐冲击性和透明性；超高分子量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨，需冷压浇铸成型低压聚乙烯用于制造塑料板、塑料绳，承受小载荷的齿轮、轴承等；高压聚乙烯最适宜吹塑成型薄膜、软管、塑料瓶等用于食品和药品包装的制品，超高分子量聚乙烯可作减摩、减磨件及传动件，还作电线及电缆包皮等聚丙烯（PP）密度小，是常用塑料中较轻的一种。强度、硬度、刚度和耐热性均优于低压聚乙烯，可在100~120℃长期使用，几乎不吸水，并有较好的化学稳定性，优良的高频绝缘性，且不受温度影响。但低温脆性大，不耐磨，易老化制作一般机械零件，如齿轮、管道、接头等；制作耐腐蚀件，如泵叶轮、化工管道、容器、绝缘件；制作电视机、收音机、电扇、电动机等的外罩聚酰胺（俗称尼龙）（PA）无味、无毒；有较高强度和良好韧性；有一定耐热性，常用的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼可在100℃下使用。优良的耐磨性和自润滑性，摩擦因数小，良好的消声性和耐油性，能耐水、油、一般溶剂；耐蚀性较好；抗菌霉；成型性好。但蠕变较大，导热性较差，吸水性高，成型收缩率较大龙1010等。用于制造要求耐磨、耐蚀的某些承载和传动零件，如轴承、齿轮、滑轮、螺钉、螺母及一些小型零件；还可以作高压耐油密封圈，金属表面的防腐耐磨涂层聚甲基丙烯酸甲酯（俗称有机玻璃）（PMMA）透明性好，可透过99%以上太阳光；着色性好，有一定强度，耐紫外线及大气老化，非常耐腐蚀，优良的电绝缘性能，可在-60~+100℃使用。但质较脆，溶于有机溶剂中，表面硬度不高，易擦伤制作航空。仪器仪表、汽车和无线电工业中的透明件，如飞机座窗、灯罩、电视。雷达的屏幕、油标、油杯、设备标牌、仪器零件等苯乙烯-二丁烯-丙烯腈共聚体（ABS）性能可通过改变三种单体的含量来调整。有高的冲击韧度和较高的强度，优良的耐油、耐水性和化学稳定性，高的电绝缘性和耐寒性，高的尺寸稳定性和一定得耐磨性。表面可以镀饰金属，易于加工成型，但长期使用易起层制作电话机、扩音机、电视机、仪表、电动机的外壳，齿轮，泵叶轮，轴承，把手，管道，储槽内衬，仪表盘、轿车车身，汽车扶手等聚甲醛（POM）优良的综合力学性能，耐磨性好，吸水性小，尺寸稳定性高，着色性好，良好的减摩性和抗老化性，优良的电绝缘性和化学稳定性，可在-40~+100℃范围内使用。但加热易分解，成型收缩率大制作减摩、耐磨传动件，如轴承、滚轮、齿轮、电气绝缘件、耐蚀件及化工容器等聚四氟乙烯（也称塑料王）（F-4）几乎能耐所有化学药品的腐蚀；良好的耐老化性及电绝缘性，不吸水；优异的耐高、低温性，在-195~250℃可长期使用；摩擦因数很小，有自润滑性。但不能热成型，只能烧结成型，高温时分解有害气体，价格较高制作耐蚀件、减摩耐磨件、密封件、绝缘件，如高频电缆、电容线圈架以及化工反应器、管道等聚砜（PSF）双酚A型：有优良的耐热、耐寒、耐候性，抗蠕变及尺寸稳定性，强度高，优良的电绝缘性，化学稳定性高，可在-100~+150℃长期使用。但耐紫外线较差，成型温度高制作高强度、耐热件、减摩耐磨件、传动件，如精密齿轮、凸轮、真空泵叶片、仪表壳体和罩、耐热或绝缘的仪表零件，汽车护板、仪表盘、衬垫和垫圈、计算机零件、电镀金属制成集成电子印刷电路板非双酚A型：耐热、耐寒、可在-240~+260℃长期工作，硬度高、能自熄、耐老化、耐辐射、力学性能及电绝缘性都好、化学稳定性高。但不耐极性溶剂氯化聚醚（或称聚氯醚）极高的耐化学腐蚀性，易于加工，可在120℃下长期使用，良好的力学性能和电绝缘性，吸水性很低，尺寸稳定。但耐低温性较差制作在腐蚀介质中的减摩、耐磨传动件，精密机械零件，化工设备的衬里和涂层等聚碳酸酯（PC）透明度高达86%~92%，使用稳定-100~+130℃，韧性好、耐冲击、硬度高、抗蠕变、耐热、耐寒、耐疲劳、吸水性好。有应力开裂倾向飞机座窗罩，防护面盔，防弹玻璃及机械电子、仪表的零部件聚氨酯塑料（PUR）耐磨性优越，韧性好，承载能力高，低温时硬而不脆裂，耐臭氧，耐候，耐许多化学药品和油，抗辐射，易燃。软质泡沫高低温隔热性能优良用于制作密封件，传动带，隔热、隔声及防振材料，齿轮，电气绝缘件，实心轮胎，电线电缆护套，汽车零件酚醛塑料（俗称电木）（PF）高的强度、硬度及耐热性，工作温度一般可在100℃以上，在水润滑条件下具有极小的摩擦因数，优异的电绝缘性，耐蚀性好（除强碱外），耐霉菌，尺寸稳定性好。但质较脆、耐光性差、色泽深暗，成型加工性差，只能模压制作一般机械零件，水润滑轴承，电绝缘件，耐化学腐蚀的结构材料和衬里材料等，如仪表壳体、电器绝缘板、绝缘齿轮、整流罩、耐酸泵、刹车平片等环氧塑料（EP）强度较高，韧性较好，点绝缘性优良，防水、防潮、防霉、耐热、耐寒，可在-80~+200℃范围内长期使用，化塑料模具、精密量具、机械仪表结构零件，电气、电子元件及线圈的灌注、涂学稳定性较好，固化成型后收缩率小，对许多材料的粘结力强覆和包封以及修复机件等有机硅塑料耐热性高，可以在180~200℃下长期使用。电绝缘性优良，对高压电弧、高频绝缘性好吗，防潮性好，有一定得耐化学腐蚀性，耐辐射、耐臭氧，也耐低温。但价格较贵用于高频绝缘件，湿热带地区电机、电器绝缘件，电气、电子元件及线圈的灌注与固定，耐热件等聚对-羧基苯甲酸酯塑料是一种新型的耐热性热固性塑料。可在315℃下长期使用，短期使用温度范围为371~427℃，导热系数极高，比一般塑料高出3~5倍，有很好的耐磨性和自润滑性，优良的电绝缘性、耐磨剂性和自熄性耐磨、耐蚀及尺寸稳定的自润滑轴承，高压密封圈，汽车发动机零件，电子和电气元件以及特殊用途的纤维和薄膜等摘自机械工业出版社《工程材料及成形工艺》表3常用热固性塑料性能与用途名称特性用途酚醛电绝缘、强度、耐热性、耐酸性好电器通信、机械零件、涂料、胶粘剂脲醛无色、着色容易、似酚醛（耐水、耐热差），便宜罩、按钮、食器、木材胶、涂料三聚氰胺似脲醛树酯，硬度大、耐水性好装饰板、食器、电器零件、纸纤维加工、涂料呋喃耐药品性良好耐腐蚀材料醇酸树脂胶接性、柔性、耐候性好涂料不饱和聚酯能低压成型，玻璃纤维增强GFRP封入浇注品邻苯二甲酸二烯丙酯能低压成型、电绝缘、尺寸稳定性、耐热性好，价格高电绝缘材料、装饰板环氧与金属和无机物胶结性好，电绝缘、耐药性好胶、涂料、电绝缘材料、FRP硅树脂电绝缘、耐热、憎水电绝缘材料、润滑油、胶模剂涂料聚氨酯弹性强、耐磨耗、耐老化（耐水、碱、热水弱）、耐油好泡沫阻尼料、隔热材、涂料、胶、人造革摘自北京理工大学出版社《产品造型材料与工艺》表4塑料的燃烧特征塑料名称燃烧难易离火后是否自熄火焰状态塑料变化状态气味聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）容易继续燃烧浅蓝色，顶端白色融化，起泡强烈花果臭，腐烂蔬菜臭聚氯乙烯（PVC）难离火即灭黄色、下端绿色、白烟软化刺激性酸味聚偏氯乙烯（PVDC）很难离火即灭黄色，端部绿色软化特殊气味聚苯乙烯（PS）容易继续燃烧橙黄色，浓黑烟碳束软化，起泡特殊，苯乙烯单体味苯乙烯丙烯腈共聚物（SAN）容易继续燃烧黄色，浓黑烟软化，起泡，比聚苯乙烯易焦特殊，苯丙烯腈味丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）容易继续燃烧黄色，黑烟软化，烧焦特殊，苯乙烯单体味橡胶气味聚乙烯（PE）容易继续燃烧上端黄色，下端蓝色熔融滴落石蜡燃烧的气味聚丙烯（PP）容易继续燃烧上端黄色，下端蓝色熔融滴落石油味聚酰胺（尼龙）(PA）慢慢燃烧慢慢熄灭蓝色，上端黄色熔融滴落，起泡特殊，羊毛和指甲烧焦气味聚甲醛（POM）容易继续燃烧上端黄色，下端蓝色熔融滴落强烈刺激的甲醛味，鱼腥味聚碳酸酯（PC）慢慢燃烧慢慢熄灭黄色，黑烟碳束熔融，起泡特殊气味，花果臭氯化聚醚（CPS）难熄灭飞溅，上端黄色，底蓝色，浓黑烟熔融，不增长特殊聚苯醚（PPO）难熄灭浓黑烟熔融花果臭聚砜（PSU）难熄灭浓黑烟熔融略有橡胶燃烧味聚三氟氯乙烯（PCTFE）不燃----聚四氟乙烯不燃----乙酸纤维素（CA）容易继续燃烧暗黄色，少量黑烟熔融滴落醋酸味乙酸丁酸纤维素（CAB）容易继续燃烧暗黄色，少量黑烟熔融滴落丁酸味乙酸丙酸纤维素（CAP）容易继续燃烧暗黄色，少量黑烟熔融滴落，燃烧丙酸味硝酸纤维素（CN）容易继续燃烧黄色迅速安全-乙基纤维素（EC）容易继续燃烧黄色，上端蓝色熔融滴落特殊气味聚乙酸乙烯酯（PVAC）容易继续燃烧暗黄色，黑