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1、常用工程塑料性能及应用举例 名称 特性 应用举例 硬质聚氯乙烯(PVC)机械强度高,化学稳定性及介电性能优良,耐油性和抗老化性也较好,易熔接及粘合,价格较低。缺点是使用温度低(在 60C 以下),线膨胀系数大,成型加工性不良。制品有管、棒、板、焊条及管件,除作日常生活用品外,主要用作磨蚀的结构材料或设备衬里材料(代有色合金、不锈钢合橡胶)及电气绝缘材料。软质聚氯乙烯(PVC)拉伸强度、抗弯强度及冲击韧性均较硬质聚氯乙烯低,但破裂延伸率较高。质柔软、耐摩擦、挠曲,弹性良好,象橡胶,吸水性低,易加工成型,有良好的耐寒性,合电气性能,化学稳定性较强,能制各种鲜艳而透明的制品。缺点是使用温度低,在-1
2、555C。通常制成管、棒、薄板、薄膜、耐寒管、耐酸碱软管等半成品,供作绝缘包皮、套管,耐腐蚀材料、包装材料和日常用品。聚乙烯(PE)具有优良的介电性能、耐冲击、耐水性好,化学稳定性高,使用温度可达80100C,摩擦性能和耐寒性良好。缺点是机械强度不高,质柔软,成型收缩率大。用作一般电缆的包皮,耐腐蚀的管道、阀、泵的结构零件,亦可喷涂于金属表面,作为耐磨、减磨及防腐蚀涂层。有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)有极好的透光性,可透过92%以上的太阳光,紫外线光达 73.5%;机械强度较高,有一定耐热耐寒性,耐腐蚀、绝缘性能良好,尺寸稳定,易于成型,质较脆,易溶于有机溶剂中,表面硬度不够,易擦毛
3、。可作要求有一定强度的透明结构零件、如油杯、车灯、仪表零件,光学镜片;装饰件、光学纤维等。聚丙烯 是最轻的塑料之一,其屈服、拉伸和作一般结构零件,作腐蚀化工(PP)压缩强度和硬度均优于低压聚乙烯,有很突出的刚性,高温(90C)抗应力松弛性能良好,耐热性能较好,可在 100C 以上使用,如无外力 150C也不变形,除浓硫酸、浓硝酸外,在许多介质中很稳定,低分子量的脂肪烃、芳香烃、氯化烃,对它有软化和溶胀作用,几乎不吸水,高频电性能不好,成型容易,但收缩率大,低温显脆性,耐磨性不高。设备和受热的电气绝缘零件,如泵叶轮、汽车零件、化工容器、管道、涂层、蓄电池匣。聚苯乙烯(PS)有较高的韧性和抗冲击强
4、度;耐酸、耐碱性能好,不耐有机溶剂,电气性能优良,透光性好,着色性佳,并易成型。作一般结构零件和透明结构零件仪表零件、油浸式多点切换开关、电池外壳,透明零件。丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)具有良好的综合性能,即高的冲击韧性和良好的力学性能,优良的耐热、耐油性能和化学稳定性,尺寸稳定、易机械加工,表面还可镀金属,电性能良好。作一般结构或耐磨受力传动零件和耐腐蚀设备,用 ABS 制成泡沫夹层板可做小轿车车身。聚砜(PSU)有很高的力学性能、绝缘性能和化学性能稳定,并且在 100150C 以下能长期使用,在高温下能保持常温下所具有的各种力学性能和硬度,蠕变值很小,用 F-4 填充后,可作摩擦零件。适于
5、高温下工作的耐磨受力传动零件,如汽车分速器盖、齿轮以及电绝缘零件。聚酰胺(尼龙)尼龙66 疲劳强度和刚性较高,耐热性较好,摩擦系数低,耐磨性好,但吸湿性大,尺寸稳定性不够。适用于中等载荷、使用温度100-120C、无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动(PA)零件。尼龙6 疲劳强度、刚性、耐热性稍不及尼龙66,但弹性好,有较好的消震,降低噪音能力。其余同尼龙 66。在轻载荷、中等温度(最高80-100C)、无润滑或少润滑、要求噪音低的条件下工作的耐磨受力传动零件。尼龙610 强度、刚性、耐热性略低于尼龙 66,但吸湿性较小,耐磨性好。同尼龙 6,宜作要求比较精密的齿轮,用于湿度波动较大的条件下
6、工作的零件。尼龙1010 强度、刚性、耐热性均与尼龙 6 和 610相似,吸湿性低于尼龙 610,成型工艺性较好,耐磨性亦好。轻载荷、温度不高、湿度变化较大的条件下无润滑或少润滑的情况下工作的零件。单体浇铸尼龙 强度、耐疲劳性、耐热性、刚性均优于尼龙 6 及尼龙 66,吸湿性低于尼龙6 及尼龙 66,耐磨性好,能直接在模型中聚合成型,宜浇铸大型零件。在较高载荷、较高的使用温度(最高使用温度小于120C)无润滑或少润滑的条件下工作的零件。聚甲醛(POM)抗拉强度、冲击韧性、刚性、疲劳强度、抗蠕变性能都很高,尺寸稳定性好,吸水性小、摩擦系数小,有很好的耐化学药品能力,性能不亚于尼龙,但价格较低,缺
7、点是加热易分解,成型比尼龙困难。可用作轴承、齿轮、凸轮、阀门、管道螺帽、泵叶轮、车身底部的小部件、汽车仪表板、汽化器、箱体、容器、杆件以及喷雾器的各种代铜零件。聚碳酸酯(PC)具有突出的冲击韧性和抗蠕变性能,有很高的耐热性,耐寒性也很好,脆化温度达-100C,抗弯抗拉强度与尼龙等相当,并具有较高的延伸率和弹性模数,但疲劳强度小于尼龙 66,吸水性较低,收缩率小,尺寸稳定性好,耐磨性与尼龙相当,并有一定的可用作各种齿轮、蜗轮、齿条凸轮、轴承、心轴、滑轮、传送链螺帽、垫圈、泵叶轮、等罩、容器、外壳、盖板等。抗腐蚀能力。缺点是成型条件要求较高。氯化聚醚(聚氯醚)(CPE)具有独特的耐腐蚀性能、仅次于
8、聚四氟乙烯,可与聚三氟乙烯相比,能耐各种酸碱和有机溶剂,在高温下不耐浓硝酸、浓双氧水和湿氯气等,可在120C 下长期使用,强度、刚性比尼龙聚甲醛等低,耐磨性略优于尼龙,吸水性小,成品收缩率小,尺寸稳定,成品精度高,可用火焰喷镀法涂于金属表面。作耐腐蚀设备与零件,作为在腐蚀介质中使用的低速或高速、低速、低负荷的精密耐磨受力传动零件,如泵、阀、轴承、密封圈、化工管道涂层、窥镜等。酚醛树脂(PF)力学性能很高,刚性大,冷流性小,耐热性很高(100C 以上),在水润滑下摩擦系数极低(0.010.03),PV 值很高,有良好的电性能和抵抗酸碱侵蚀的能力,不易因温度和湿度的变化而变形,成型简便,价格低廉。
9、缺点是性质较脆、色调有限,耐光性差,耐电弧性较小,不耐强氧化性酸的腐蚀。常用的为层压酚醛塑料和粉末状压塑料,有板材、管材、及棒材等。卡用作农用潜水泵密封件和轴承、轴瓦、皮带轮、齿轮、制动装置和离合装置的零件、摩擦轮及电器绝缘零件等。环氧树脂(EP 具有较高的强度,良好的化学稳定性和电绝缘性能,成型收缩率小,成型简便。制造金属拉延模、压形模、铸造模,各种结构零件以及用来修补金属零件及铸件。聚酚氧(苯氧树脂)具有良好的力学性能,高的刚性、硬度和韧性。冲击强度可与聚碳酸酯相比,抗蠕变性能与大多数热塑性塑料相比属于优等,吸水性小,尺寸稳定,成品精度高,一般推荐的最高使适用于精密的、形状复杂的耐磨受力传
10、动零件,仪表、计算机等零件;涂层及胶粘剂。用温度为 77C。线型聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)(PETP)具有很高的力学性能,抗拉强度超过聚甲醛,抗蠕变性能、刚性和硬度都胜过多种工程材料,吸水性小,线胀系数小,尺寸稳定性高,热力学性能和冲击性能很差,耐磨性同于聚甲醛和尼龙,增强的线型聚酯性能相当于热固性塑料。作耐磨受力传动零件,特别是与有机溶剂接触的上述零件,增强的聚酯可以代替玻纤填充的酚醛、环氧等热固性塑料。聚苯醚(聚苯撑氧)(PPO)改性聚苯醚(MPPO)在高温下有良好的力学性能,特别是抗张强度和蠕变性能好,有较高的耐热性(长期使用温度为-127+120C),成型收缩率低尺寸稳定性强,耐高浓
11、度的无机酸、有机酸、盐的水溶液、碱及水蒸气,但溶于氯化烃和芳香烃中,在丙酮、苯甲醇、石油中龟裂和膨胀。适于作在高温下的耐磨受力零件和耐腐蚀的化工设备与零件,如泵叶轮、阀门、管道等,还可以代替不锈钢作外科医疗器械。聚四氟乙烯(PTFE、F-4)具有优异的化学稳定性,与强酸、强碱或强氧化剂均不起作用,有很高的耐热性,耐寒性,使用温度自-180C到 250C,摩擦系数很低,是极好的自润滑材料。缺点是力学性能较低,刚性差有冷流动性,热导热率低,热膨胀大,耐磨性不高(可加入填充剂,适当改善),需采用预压烧结的方法,成型加工费用较高。主要用作耐化学腐蚀、耐高温的密封元件,如填料、衬垫、涨垫、阀座、阀片,也
12、用作输送腐蚀介质的高温管道,耐腐蚀衬里,容器以及轴承、导轨、无油润滑活塞环、密封圈等。其分散液可以作涂层及浸渍多孔制品。填充聚四氟乙烯(PTFE)用玻璃纤维粉末、二硫化钼、石墨、氧化镉、硫化钨、青铜粉、铅粉等填充的聚四氟乙烯在承载能力、刚性、用于高温或腐蚀介质中工作的摩擦零件如活塞环等。PV 极限值等方面都有不同的提高。聚三氟氯乙烯(PCTFE、F-3)耐热性、电性能和化学稳定性仅次于F-4,在 180C 的酸、碱和盐的溶液中亦不溶胀和或侵蚀,机械强度、抗蠕变性能、硬度都比 F-4 好些,长期使用温度为-195190C 之间,但要求长期保持弹性时,则最高使用温度为 120C,涂层与金属有一定的
13、附着力,其表面坚韧、耐磨、有较高的强度。作耐腐蚀的设备与零件,悬浮液涂于金属表面可作防腐、电绝缘防潮等涂层。聚全氟乙烯丙烯(FEP、F-46)力学、电性能和化学稳定性基本于 F-4相同,但突出的优点是冲击韧性高,即使带缺口的试样也冲不断,能在-85C205C 温度范围内长期使用。同 F-4 用于制作要求大批量生产或外形复杂的零件,并用注射成型代替 F-4 的冷压烧结成型。聚酰亚胺(PI)能耐高温、高强度,可在 260C 温度下长期使用,耐磨性能好,且在高温下稳定、挥发物少,电性能、耐辐射性能好,不溶于有机溶剂和不受酸的侵蚀,但在强酸、沸水、蒸汽持续作用下会破坏,主要缺点是质脆,对缺口敏感,不宜在室外长期使用。适用于高温、高真空条件下作减磨、自润滑零件,高温电动机电器零件。摘自机械设计手册第一卷*机械工程材料