五大通用塑料

可怜的机械狗之五大通用塑料塑料，属于高分子材料，那么什么叫高分子材料呢？而材料又怎么定义的呢？按属级高低来一一简单介绍（只简单定义及分类）。首先，来说材料是什么？材料其实就是物质，就是能制成成品的东西，当然并不是所有的物质都是材料，比如你吃的馒头，你家做饭用的燃气就不能叫做材料。（这个定义真尼玛模糊）材料的分类有好几种方法，我们就按其物理化学属性来分，可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料。我们下面所讲到的五大通用塑料就是这里面的高分子材料，至于无机非金素和金素材料后续再啰嗦。来看看，什么叫高分子材料？套用百度百科上的定义，高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料。高分子材料按用途分为塑料，橡胶，纤维，涂料，黏合剂等，其中我们用到最多的是前三者。再来看看，什么叫塑料？塑料，是以树脂为主要成分，适当加入各类添加剂，可以塑化，烧结或溶液等方法成型，并能在常温下保持成型形状的一类高分子材料。（来解释什么叫树脂，树脂就是用作塑料基材的聚合物，感官上，在加热后软化并有流动趋势，可分为天然树脂和合成树脂，如松香，琥珀等是天然树脂，酚醛树脂，聚乙烯树脂等是合成树脂。）简单来讲，塑料=树脂+添加剂，又要问，树脂又是咋来的呢？天然的就不说了，就是自然生成的，来说合成树脂，是由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到。那这些简单的有机物又是哪来的呢？大多是石油，煤炭等，也就是说塑料来源于石油煤炭，是有限资源。终于回归主题了！详细讲五大通用材料。（当然宏观上来讲）五大通用塑料是PE（聚乙烯），PP（聚丙烯），PVC（聚氯乙烯），PS（聚苯乙烯），ABS（丙烯青—丁二烯—苯乙烯共聚合物）。第一个，PEPEPEPE（polyethylenepolyethylenepolyethylenepolyethylene），聚乙烯，俗称“软胶”。先说用途好有个感官认识，主要用于制作薄膜，然后是管材，塑料瓶等。比如我们生活中用的塑料袋，盆子，台灯，玩具，渔网，电线外表皮，还有一些饮料瓶子，洗发水瓶子等有些都是PE材料，当然很多塑料袋，塑料瓶子等是别的塑料做成的，一般的包装袋包装瓶都印有三角符号，里面印的1234567分别代表着各种材质，具体是：1-PET（宝特瓶），2-HDPE（高密度聚乙烯），3-PVC（聚氯乙烯），4-LDPE（低密度基乙烯），5-PP（聚丙烯），6-PS（聚苯乙烯），7-PC（聚碳酸酯）及其他类。也就是说我们可以通过包装上的三角框里的数字标号来判断是什么材质，不过有些制造商是瞎标，有些标号跟材质不对号。PEPEPEPE一般性能PE树脂是无味无毒的白色粉末或者颗粒，呈乳白色。PE膜透明，透水率低，透气性较大，不适于保鲜，更适用于防潮。易燃，燃烧时低烟，有少量熔融滴落，火焰上黄下蓝，有石蜡气味，PE制品表面无极性，难以黏合和印刷。PEPEPEPE的力学性能力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性能较好。PEPEPEPE的热学性能耐热性不高，但耐低温性好，一般可达-50℃。PEPEPEPE的电学性能绝缘性能很好。PEPEPEPE的环境性能PE有良好的化学稳定性，常温下可耐酸，碱，盐类水溶液腐蚀。耐候性不好，在日晒，雨淋都会引起老化。PEPEPEPE的成型加工先说聚乙烯的主要品种：低密度聚乙烯（LDPE），高密度聚乙烯（HDPE），线性低密度聚乙烯（LLDPE）等，还有改性品种乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）和氟化聚乙烯（CPE）等。LDPE,HDPE的流动性好，适用于注射成型。PE制品在超过50℃时热氧就会引发其降解反应，因此需要加入抗氧剂。PE吸水率低，因此加工前不需要干燥处理。PE制品冷却过程中容易结晶，应注意模具温度，控制结晶度，使之有不同性能。PE成型收缩率大，一般为1.5%~2.5%，设计模具时应考虑。PE不需要热处理。PE的加工方法，注塑，PE质软易脱模，侧壁带有浅凹槽也可以强制脱模，壁厚应在0.8mm以上。挤出，吹塑，压制等方法均可以成型PE制品。聚乙烯的其他品种一，超高分子量聚乙烯（UHMWPEUHMWPEUHMWPEUHMWPE）1，UHMWPE的应用范围耐磨输出管道，可用于煤，矿粉，水泥，石灰等的输送管道，耐磨性比金属高10倍。机械零件，利用耐磨性，用于齿轮，连接器，接头等。医用材料，利用生理相容性好和耐腐蚀性好的优点，用于人工关节及矫形外科零件。其他，如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、滑冰及雪板等。2，超高分子量聚乙烯的结构性能超高分子量聚乙烯简称UHMWPE，属于聚乙烯家族，但性能却与普通PE截然不同，有的学者将其归为工程塑料。与普通PE相比，UHWMPE有耐磨性好，低摩擦性，抗冲击性好，自润滑性好，耐低温，生理相容性好等优点。但是也有硬度低、强度不高、耐热差、加工困难等缺点。3，UHMWPE的成型加工超高分子量聚乙烯虽然属于热塑性树脂，但是其加工性能不好，熔体黏度大，热稳定性不好，容易降解，所以为得到高性能的制品，还是使用烧结方法成型比较好。二，乙烯与乙酸乙烯酯共聚物（EVAEVAEVAEVA）ethylene-vinylethylene-vinylethylene-vinylethylene-vinylacetateacetateacetateacetatecopolymercopolymercopolymercopolymer1，EVA的应用范围包装薄膜，是EVA的主要用途，约占60%左右。农业用膜，EVA树脂具有隔绝红外线的功能，力学性能比PE好，弹性好，更适合于恶劣天气，EVA农用膜的保温性、透光性、耐老化性、无滴性都优于PE。发泡制品，具有良好的发泡性能，可用于制作凉鞋，鞋底，拖鞋，玩具车轮，体操垫等。其他还有注塑、挤出、阻尼隔音等制品。2，EVA的分类根据EVA中VA的含量不同，分为EVA树脂（乙酸乙烯酯含量在40%以下），EVA弹性体（乙酸乙烯酯含量在40%~70%），EVA乳液（乙酸乙烯酯含量在70%~95%）。3，EVA的性能及成型加工EVA中乙酸乙烯酯含量的增大，使其弹性、柔软性和透明性都比PE好。EVA为半透明半乳白色颗粒，易燃，离火不灭，并有熔融滴落，发出乙酸味。EVA的优点有以下：良好的柔软性、韧性、弹性、耐低温性、透明性、高光泽性、抗臭氧性、着色性等。EVA可采用注塑、挤出、发泡成型工艺加工。第二个，PPPPPPPP（polypropylenepolypropylenepolypropylenepolypropylene），聚丙烯。俗称“百折胶”。PPPPPPPP的用途住塑制品方面，汽车配件，如保险杠，轮壳罩，方向盘，仪表盘等。日用品，如椅子，桶类，凳子，浴盆，玩具等。电器，如洗衣机桶，电视机壳，电话机壳等。薄膜制品方面，防潮包装，高级衣物香烟等的包装，冷冻和保鲜食品的包装。纤维制品方面，如地毯，毛毯，人造草坪，话费水泥等的包装袋。挤出制品方面，排水，供暖管材，水杯，名片夹，工艺品等。PPPPPPPP的一般性能PP树脂为白色蜡状固体，易燃，离火继续燃烧，火焰上端黄，下端蓝，有少量黑烟，熔融落滴，有石油味，吸水率低，透气率低。PP表面惰性极大，很难在PP上进行印刷，喷涂，电镀等表面处理。PPPPPPPP的力学性能PP的力学性能很好，拉伸屈服强度，拉伸强度都超过PE，其性能受温度的影响也比较小。PP的冲击强度在室温下比较好，但在低温时会迅速变差。PP制品的表面硬度和刚性较高，有良好的表面光泽，但不如PS，ABS。PP有非常好的抗弯曲疲劳性能，所以会叫百折胶。PPPPPPPP的热学性能PP耐热良好，可在100~120℃下长期使用，但在低温时（-20~-5℃）脆化，不适用于低温受冲击的场所。PPPPPPPP的电学性能PP为非极性类聚合物，电绝缘性优良，但因受低温影响，在绝缘领域远不如PE，PVC广泛。PPPPPPPP的环境性能PP具有很高的耐腐蚀性，可耐酸，碱，盐，强氧化剂等，但一些非极性溶剂会使其膨胀，如汽油，二甲苯等。PP的耐候性不好，对紫外线很敏感，需要加入抗氧剂和光稳定剂才能用于户外。PPPPPPPP的成型加工PP的吸水率很低，所以加工前不需要干燥处理。PP受热状态下，热氧会使其降解，所以需要加入抗氧剂。PP的收缩率和方向选择性都大，成型时会出现不同方向的性能差异。PP制品对缺口很敏感，应避免尖角和缺口，以免应力集中。PP溶体与铜接触会导致降解，在有嵌入铜成型时，需注意假如抗铜剂。PP在冷却速度快时，易产生内应力，制品进行退火处理，可消除内应力，改善冲击强度。PP如需要加入金属嵌件，必须对金属嵌件进行热处理，且嵌件周围塑料的厚度不应小于起嵌件的直径。PP的加工方法，可用注塑，挤出，及吹塑等方法成型。注塑，制品最小厚度不得低于0.4mm，当厚度为2.3~3mm范围时，极限流动长度与厚度比是250:1，脱模斜度为30'~1°。挤出，PP挤出制品可进行拉伸处理，拉伸后的PP制品强度，冲击性，透明性表面光泽都有明显提高。PPPPPPPP的改性品种1，共聚聚丙烯，包含PP的均聚物（PPH），PP的共聚物（PPC），无规共聚物（PPR）,嵌段共聚物（PPB），各种共聚物有各自的不同性能。2，增强聚丙烯，增强PP常用玻璃纤维为增强材料，如20%GFPP，30%GFPP，可保持PP原有的优良性能，还使其拉伸强度，耐热性，刚性等有明显改善。增强聚丙烯的成型收缩率将极大的改善，热变形温度可由原来的102℃改善到150℃。还有一点就是PP密度小于水，而增强PP密度大于水，有时候我们会看到有的塑料掉水里面是飘着的，而有的却是沉下去的。3，聚丙烯合金，共混PP主要是改善其低温冲击性，目前最常用的也是最有效的共混物组合是PP/POE，POE是乙烯和丁烯的高聚物或乙烯和辛烯的高聚物。其它的还有PP/EPR,PP/PA等。另外还有氯化聚丙烯，填充聚丙烯和透明聚丙烯。第三个，PVCPVCPVCPVC（polyvinylpolyvinylpolyvinylpolyvinylchloridechloridechloridechloride），聚氯乙烯。PVCPVCPVCPVC的应用1，硬质PVC制品，管材，如输气管，输液管，穿线管等。型材，如门，窗，家具，装饰板等。板材，如瓦楞板，发泡板，天花板，百叶窗，地板等。注塑制品，如管件，阀门，电器壳体等。还有其它瓶类，丝类等用途。2，软质PVC制品，薄膜，如农用大棚膜，包装膜，保鲜膜，雨衣膜等。电缆，用于中低压绝缘和护套电缆料。鞋类，革类等其它用途。3，PVC糊制品，用于各种革类，如人造革，地板革，壁纸等，乳胶制品如手套，玩具，密封垫等。PVCPVCPVCPVC的一般性能PVC树脂是一种白色或淡黄色的粉末，相对密度1.35~1.45，根据加入增塑剂份数的不同，可制成软，硬相差悬殊的制品。PVCPVCPVCPVC的力学性能PVC里面加入的增塑剂越多，力学性能就越差，硬质PVC的力学性能好，耐磨性一般。PVCPVCPVCPVC热学性能PVC的热稳定性十分差，纯PVC在140℃就开始分解，而它的熔融温度为160℃，所以不能热塑性加工。具有难燃性。PVCPVCPVCPVC的电学性能PVC电绝缘性较好，本身极性较大，绝缘性不如PE,PP。电性能受温度影响大，电晕性不好，所以只适用中低压和低频绝缘材料。PVCPVCPVCPVC的环境性能耐大多的酸碱盐和多数有机溶剂，适合做化工防腐材料。PVC对光，热，氧的适应不好，会引起PVC制品的颜色变化。PVCPVCPVCPVC的成型加工PVC的加工稳定性不好，是热塑性塑料中最差的，熔融温度高于分解温度，所以要对其进行改性，可添加热稳定剂以提高分解温度，可添加增塑剂以降低其熔融温度，但这些添加剂有些是有毒的，无毒的又比较贵，所以应思考制品用途。PVC高温下时，有些金属离子会加速其降解，如铁，镉等重离子，所以应控制好金属离子的含量。PVC的溶体粘度大，流动性不好，溶体强度低，易使表面粗糙，所以需加入加工助剂（ACR），注塑时采用低速高压。PVC溶体黏附金属倾向大