工程塑料的優點有哪些,五大工程塑料是什麼?其優缺點,主要用途,謝謝

2021-05-23 00:46:18 字數 4915 閱讀 1650

1樓:廣西師範大學出版社

般的塑料很輕,但強度還是比鋼鐵差。可是塑料易於成型的優點,吸引了機械製造業的工程師。比如,有的金屬部件,因形狀複雜,往往需要用幾個零件組成。

而若採用塑料,就可以運用模壓技術,一次就能製造出複雜的組合件,還不需要像金屬那樣進行第二次加工,大大降低了製造成本。在這樣的背景下,美國的杜邦公司在2023年提出了讓塑料「向鋼鐵挑戰」的口號。

從此,開始出現了所謂「工程塑料」這一塑料新品種。經過20多年的努力,在80年代出現了以金屬為挑戰物件的龐大的工程塑料系列。

工程塑料的特點是,它能充當受力的結構件,能長期保持尺寸穩定,且效能不變。拉伸強度大於40mpa,具有優良的綜合機械效能,耐腐蝕,電絕緣性好。有些工程塑料甚至能耐200℃以上的溫度,在用玻璃纖維加強後,可以製作飛機的外部零件和汽車的活塞、閥門等。

尼龍和「凱芙拉」就屬於工程塑料之列。

以世界上最大的工程塑料生產廠家美國的通用電氣公司和杜邦公司為代表,大批公司把汽車零件作為主要「攻佔」物件,研究代替種種金屬零件的工程塑料。在70年代,美國新澤西州的「波里發動機研究所」曾製造了一臺汽車發動機,竟採用了90%的工程塑料,即除了活塞和進氣口等高溫部位塗敷一層陶瓷外,幾乎全是用玻璃纖維和碳纖維加強樹脂基體而形成的工程塑料,結果整臺發動機的重量只有以往金屬零件的二分之一,減少了約90公斤。可見當時的「工程塑料熱」高達何等程度。

2023年,日本的日立公司生產的手提式家用錄影機「馬斯塔克斯vt—6500」,其中用於安裝磁頭和馬達的支架改用玻璃纖維加強的丙烯腈和苯乙烯聚合樹脂工程塑料,代替原來的鋁壓鑄支架,外殼也採用耐熱樹脂和透明效能良好的異丁烯樹脂,內部轉動部分使用聚縮醛,其他部分使用改性聚氧化丙烯。結果使整機重量由10公斤減輕到4.9公斤。

現在工程塑料的主要品種有:聚醯胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚和聚酯;其次是聚苯硫醚、聚礬、聚芳醚酮、聚醯亞胺及其他聚芳雜環樹脂。當它們和玻璃纖維、碳纖維、硼纖維和晶須等加強材料進行復合,組成非金屬複合材料時,其效能大大增加,真是「如虎添翼」。

總之,現在工程塑料已廣泛用於汽車、航空航天、家用電器、機械建築和化學工業中作各種結構部件、傳動部件、絕緣零件、耐蝕零件和密封件等。在保證有足夠強度和其他效能的條件下,產品重量大大減輕。

五大工程塑料是什麼?其優缺點,主要用途,謝謝

2樓:demon陌

世界通用的五大工程塑料就是指的聚醯胺(pa)、聚碳酸酯(pc)、聚甲醛(pom)、聚苯醚(ppo)和熱塑性聚酯(pbt).工程塑料又可分為通用工程塑料和特種工程塑料兩類。

前者主要品種有聚醯胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和熱塑性聚酯五大通用工程塑料;後者主要是指耐熱達150℃以上的工程塑料,主要品種有聚醯亞胺、聚苯硫醚、聚碸類、芳香族聚醯胺、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟樹脂等。

1 聚醯胺(pa)

優點:低比重、高抗拉強度、耐磨、自潤滑性好、衝擊韌性優異、具有剛柔兼備的效能,其加工簡便、效率高、比重輕。

缺點:填充不足、表面無光澤、易變色、熱收縮大、製品冷卻過快、排氣不良、脫模困難、下料困難等。

主要用途:加工成各種製品來代替金屬,廣泛用於汽車及交通運輸業。典型的製品有泵葉輪、風扇葉片、閥座、襯套、軸承、各種儀表板、汽車電器儀表、冷熱空氣調節閥等零部件。

2 聚碳酸酯(pc)

優點:既具有類似有色金屬的強度,同時又兼備延展性及強韌性,它的衝擊強度極高,用鐵錘敲擊不能被破壞,能經受住電視機熒光屏的**。聚碳酸酯的透明度又極好,並可施以任何著色。

缺點:產生銀絲、產生氣泡、樹脂易變色、透明度降低、可能出現熔接痕、製品容易開裂、脫模困難等。

主要用途:廣泛用於各種安全燈罩、訊號燈,體育館、體育場的透明防護板,採光玻璃,高層建築玻璃,汽車反射鏡、擋風玻璃板,飛機座艙玻璃,摩托車駕駛安全帽。用量最大的市場是計算機、辦公裝置、汽車、替代玻璃和片材,cd和***光碟是最有潛力的市場之一。

3 聚甲醛(pom)

優點:具有類似金屬的硬度、強度和鋼性,在很寬的溫度和溼度範圍內都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性,並富於彈性,此外它還有較好的耐化學品性,成本低。

缺點:熱穩定性和熱氧氣穩定性差等。

主要用途:廣泛應用於電子電氣、機械、儀表、日用輕工、汽車、建材、農業等領域。在很多新領域的應用,如醫療技術、運動器械等方面,pom也表現出較好的增長態勢。

4 聚苯醚(ppo)

優點:具有優良的綜合效能,最大的特點是在長期負荷下,具有優良的尺寸穩定性和突出的電絕緣性,使用溫度範圍廣,可在-127~121℃範圍內長期使用。具有優良的耐水、耐蒸汽效能,製品具較高的拉伸強度和抗衝強度,抗蠕變性也好。

此外,有較好的耐磨性和電效能。

缺點:熔融流動性差,加工成型困難,耐光性差,長時間在陽光下使用會變色,耐無機酸、鹼、耐芳香烴、鹵代烴、油類等效能差,易溶脹或應力開裂等。

主要用途:主要用於代替不鏽鋼製造外科醫療器械。在機電工業中可製作齒輪、鼓風機葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊韌體和連線件等,還用於製作電子、電氣工業中的零部件,如線圈骨架及印刷電路板等。

5 熱塑性聚酯(pbt)

優點:加工效能和電效能較好,pbt玻璃化溫度低,模具溫度在50℃時即可迅速結晶,加工週期短。

缺點:不易得到。

主要用途:廣泛應用於電子、電氣和****中。由於pbt的高絕緣性及耐溫性可用作電視機的回掃變壓器、汽車分電盤和點火線圈、辦公裝置殼體和底座、各種汽車外裝部件、空調機風扇、電子爐灶底座、辦公裝置殼件。

擴充套件資料:

工程塑料的效能特點主要是:

(1)與通用塑料相比,具有優良的耐熱和耐寒效能,在廣泛的溫度範圍內機械效能優良,適宜作為結構材料使用;

(2)耐腐蝕性良好,受環境影響較小,有良好的耐久性;

(3)與金屬材料相比,容易加工,生產效率高,並可簡化程式,節省費用;

(4)有良好的尺寸穩定性和電絕緣性;

(5)重量輕,比強度高,並具有突出的減摩、耐磨性。

和通用塑料相比,工程塑料在機械效能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面能達到更高的要求,而且加工更方便並可替代金屬材料。工程塑料被廣泛應用於電子電氣、汽車、建築、辦公裝置、機械、航空航天等行業,以塑代鋼、以塑代木已成為國際流行趨勢。

工程塑料已成為當今世界塑料工業中增長速度最快的領域,其發展不僅對國家支柱產業和現代高新技術產業起著支撐作用,同時也推動傳統產業改造和產品結構的調整。

工程塑料在汽車上的應用日益增多,主要用作保險槓、燃油箱、儀表板、車身板、車門、車燈罩、燃油管、散熱器以及發動機相關零部件等。

在機械上,工程塑料可用於軸承、齒輪、絲槓螺母、密封件等機械零件和殼體、蓋板、手輪、手柄、緊韌體及管接頭等機械結構件上。

在電子電器上,工程塑料可用於電線電纜包覆、印刷線路板、絕緣薄膜等絕緣材料和電器裝置結構件上。

在家用電器上,工程塑料可用於電冰箱、洗衣機、空調器、電視機、電風扇、吸塵器、電熨斗、微波爐、電飯煲、收音機、組合音響裝置與照明器具上。

在化工上,工程塑料可用於熱交換器、化工裝置襯裡等化工裝置上和管材及管配件、閥門、泵等化工管路中。

由於我國汽車、電子和建築等行業發展迅速,當前,我國已成為全球工程塑料需求增長最快的國家。據分析,隨著國內經濟的不斷髮展,工程塑料的需求將會進一步得到增長,我國工程塑料行業發展前景十分廣闊。

以家電行業來說,僅以冰箱、冷櫃、洗衣機、空調及各類小家電產品每年的工程塑料需求量將達60萬噸左右。而用於通訊基礎設施建設以及鐵路、公路建設等方面的工程塑料用量則更為驚人,預計今後數年內總需求量將達到450萬噸以上。

聚醯胺主要品種有尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12、尼龍610、尼龍612、尼龍46、尼龍1010等。其中尼龍6、尼龍66產量最大,約佔尼龍產量的90%以上。尼龍11、尼龍12具有突出的低溫韌性;尼龍46具有優異的耐熱性而得到迅速發展,尼龍1010是以蓖麻油為原料生產的我國特有的品種。

由於各種尼龍的化學結構不同,其效能也有差異,但它們具有共同的特性:尼龍的分子之間可以形成氫鍵,使結構易,發生結晶化 而且,分子之間互相作用力較大,賦予尼龍以高熔點和力學性;由於醯胺基是親水基團,吸水性較大。

在尼龍的化學結構中還存在亞甲基和芳基,使尼龍具有一定柔順或剛性。尼龍中的亞甲 酸氨基的比例越大,分子中氫鍵數越少,分子間力越小,柔性增加,吸水性越小。

因此,尼龍工程塑料一般都具有良好力學效能、電效能,耐熱性和韌性,還具有優良的耐油性、耐磨性、自潤滑性、耐化學品性和成型加工性。

聚碳酸酯(pc)是碳酸的聚酯類,碳酸本身並不穩定,但其衍生物(如光氣,尿素,碳酸鹽,碳酸酯)都有一定穩定性。

按醇結構的不同,可將聚碳酸酯分成脂族和芳族兩類。

脂族聚碳酸酯。如聚亞乙基碳酸酯,聚三亞甲基碳酸酯及其共聚物,熔點和玻璃化溫度低,強度差,不能用作結構材料;但利用其生物相容性和生物可降解的特性,可在藥物緩釋放載體,手術縫合線,骨骼支撐材料等方面獲得應用。

聚碳酸酯耐弱酸,耐弱鹼,耐中性油。

聚碳酸酯不耐紫外光,不耐強鹼。

pc是一種線型碳酸聚酯,分子中碳酸基團與另一些基團交替排列,這些基團可以是芳香族,可以是脂肪族,也可兩者皆有。雙酚a型pc是最重要的工業產品。

pc是幾乎無色的玻璃態的無定形聚合物,有很好的光學性。pc高分子量樹脂有很高的韌性,懸臂樑缺口衝擊強度為600~900j/m,未填充牌號的熱變形溫度大約為130°c ,玻璃纖維增強後可使這個數值增加10°c。

pc的彎曲模量可達2400mpa以上,樹脂可加工製成大的剛性製品。低於100°c 時,在負載下的蠕變率很低。pc耐水解性差,不能用於重複經受高壓蒸汽的製品。

pc主要效能缺陷是耐水解穩定性不夠高,對缺口敏感,耐有機化學品性,耐刮痕性較差,長期暴露於紫外線中會發黃。和其他樹脂一樣,pc容易受某些有機溶劑的侵蝕。

pc材料具有阻燃性,耐磨。抗氧化性。

聚甲醛是一種沒有側鏈,高密度,高結晶性的線性聚合物,具有優異的綜合效能。

聚甲醛是一種表面光滑,有光澤的硬而緻密的材料,淡黃或白色,可在-40-100°c溫度範圍內長期使用。它的耐磨性和自潤滑性也比絕大多數工程塑料優越,又有良好的耐油,耐過氧化物效能。很不耐酸,不耐強鹼和不耐太陽光紫外線的輻射。

聚甲醛的拉伸強度達70mpa,吸水性小,尺寸穩定,有光澤,這些效能都比尼龍好,聚甲醛為高度結晶的樹脂,在熱塑性樹脂中是最堅韌的。具抗熱強度,彎曲強度,耐疲勞性強度均高,耐磨性和電效能優良。

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