工程塑料是指具有优良的机械性能、耐热性能和化学稳定性,广泛应用于工业制造中的塑料材料。本篇文章将详细解析常用工程塑料的物理和力学性能,包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚砜(PSF)、聚酰胺(尼龙)以及聚碳酸酯(PC)等。
1. 聚氯乙烯(PVC):PVC分为硬质和软质两种,具有较高的抗拉强度(45-50 MPa),拉伸模量(3.3-0.4 GPa)和良好的成型收缩率(0.1-0.5%)。它的密度在1.30-1.58 g/cm³之间,吸水率极低,适用于制作管道、电线绝缘材料等。
2. 聚乙烯(PE):PE包括高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。HDPE的抗拉强度为21-38 MPa,而LDPE的抗拉强度较低,约在3.9-15.7 MPa。PE的密度较低,吸水率极小,主要用于包装、容器和薄膜等领域。
3. 聚丙烯(PP):PP具有优异的抗拉强度(35-40 MPa),抗压强度较高,且成型收缩率在1.0-2.5%之间,适合于制造汽车零部件、家电外壳等。PP的无负荷最高使用温度可达88-116℃。
4. 聚苯乙烯(PS):PS包括普通聚苯乙烯(PS)和甲基丙烯甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SMBS)。PS的抗拉强度在50-60 MPa,硬度较高,适合制作玩具、电器外壳等。
5. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,又称有机玻璃):PMMA具有出色的光学透明性,抗拉强度在50-77 MPa,冲击韧性好,常用于建筑玻璃、光学元件等。
6. 聚砜(PSF):PSF是一种高性能工程塑料,具有良好的耐热性和机械性能,抗拉强度在66-68 MPa,无负荷最高使用温度可达130-190℃,适用于高温环境下的应用。
7. 聚酰胺(尼龙):尼龙66(PA-66)、尼龙610(PA-610)和尼龙1010(PA-1010)是常见的尼龙品种。它们的抗拉强度高,尼龙66达到57-83 MPa,具有较高的拉伸模量和良好的耐磨性,适合作为齿轮、轴承等机械部件。
8. 聚碳酸酯(PC):PC具有良好的冲击韧性和透明性,抗拉强度在57-92 MPa,耐热性能优秀,无负荷最高使用温度可达82-149℃,适用于制造安全眼镜、电子设备外壳等。
9. 其他塑料如聚氯醚(PCE)、聚酚氧(PPO)、聚对苯二甲酸乙二(醇)酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二(醇)酯(PBT)和聚四氟乙烯(PTFE)等,都有各自独特的物理和力学性能,广泛应用于不同领域。
这些工程塑料的选择取决于具体的应用需求,如耐热性、耐化学品性、机械强度、耐候性、成型性等因素。了解它们的性能特点,有助于在设计和选择材料时做出正确的决策。