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塑料的基本知识

2019-06-16 09:02:53 来源：九州阿丽贝防腐

塑料基本知识

1、基本概念
塑料是以树脂为基础原料，加入（或不加）各种塑料助剂、增强材料和填料，在一定温
度、压力下，加工塑制成型或交联固化成型，得到的固体制品或材料。
树脂是分子量不固定的，在常温下呈固态、半固态或半流动态的有机物质。树脂可分为天然树脂和合成树脂两大类。作为塑料基础原料的，通常称为合成树脂。合成树脂是用人工合成的一类高分子量的聚合物的总称。

塑料的分类
1. 按合成树脂的受热行为，塑料可分为热塑性和热固性两类。热塑性塑料与热塑性树脂一样，受热时可以塑化和软化，冷却时则凝固成形，温度改变时可以反复变形，如聚乙烯、聚氯乙烯等。
  热固性塑料受热时塑化和软化，发生化学变化，并固化成形，冷却后如再加热时，不再发生塑化变形，如果温度继续升高就会发生分解，如酚醛塑料等。
2. 按塑料功能来分类，塑料可分为通用塑料和工程塑料。通用塑料的原料来源丰富，产量大，应用面广，价格便宜，成形加工容易，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。
  工程塑料综合性能优良，可代替金属作为工程结构材料，如聚酰胺、聚碳酸酯。
  3、 塑料工业主要由合成树脂的生产、塑料的配制和塑料制品的成形加工三个系统组成。
  合成树脂的生产是将各种单体通过加聚反应或缩聚反应生成各种性能的聚合物的过程。
  塑料的配制是将合成树脂与各种助剂按一定比例配合均匀的过程。助剂又称添加剂，是一种能在一定程度上改进合成树脂的成型加工性能和使用性能，而不明显地影响合成树脂分子结构的物质。常用的助剂主要有增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、阻燃剂、发泡剂、交联剂、引发剂、着色剂等。
  塑料制品的成型加工是将塑料物料进行成型、机械加工、修饰和装配的过程。

塑料的特性

质量轻。塑料的密度通常在0.83～2.2g/cm³之间，多数为1.0～1.4g/cm³，略重于水，比铝轻约1/2，仅为钢的1/7～1/5。
耐化学腐蚀性能好。一般塑料对酸碱等普通化学药品均有抗腐蚀能力。
电绝缘性能优异。大多数塑料具有优异的电绝性能。
消声和隔热作用优良。
成型加工方便。塑料一般可在150～400℃的温度范围内成型加工。

塑料性能表征

熔体流动速率熔体流动速率是表征热塑性塑料材料流动性的一个参数，是指热性塑料在规定温度和负
荷下，熔体每10分钟内通过标准口模的质量，称为塑料的熔体流动速率，简称熔融指数，用MFR表示，MFR值愈大，塑料的流动性能越好。
强度和刚性强度表征材料受载荷时抵抗破坏的能力。随载荷作用形式不同，可有拉伸强度、压缩强
度、弯曲强度等。
刚度表征材料受载荷时抵抗变形的能力，刚度用应力应变比，即弹性模量表示。随载荷形式同，也有拉伸、压缩、弯曲等刚度，由相应的弹性模量表示。
硬度硬度是材料抗入变形性、抗压痕、耐划伤性的衡量尺度。塑料硬度有以下几种表示方法：
布氏硬度HB、邵氏硬度Hs、洛氏硬度HR。硬度值愈大，材料愈硬。
韧性韧性表征材料在快速载荷作用下，因产生塑性变形吸收能量而抵抗断裂破坏的能力。工
程上主要用冲击强度表示材料的韧性，测量塑料冲击强度常采用简支梁冲击试验法和悬臂冲击试验法。
线膨胀系数线膨胀系数表征材料的热胀冷缩性。聚乙烯和聚丙烯材料的线膨胀为1.5～2×10^-4/℃。
热变形温度热变形温度是表示塑料耐热性的一项指标。试验时以2℃/分钟的升温速率加热，在标准
塑料试片上加一定的弯曲应力（A：1.8Mpa或B:0.45Mpa），测定达到规定形变（0.254mm）时的温度。表示塑料在试验条件下达到规定变形时的温度，并非表示它的使用温度上限。
维卡软化点维卡软化点（Vical）也是表示塑料耐热性的一种方法。试验时将圆形或方形塑料试片
以50℃/小时的升温速率加热，用截面积为1mm²的圆柱形针压入试片，测定在A：10N或B:50N载荷下达到1 mm深度时的温度，常用于测试没有明确熔点的热塑性塑料的耐热性。

成型加工工艺塑料的成型加工工艺包括成型和加工两个部分。目前成型的主要方法有：注射、挤
出、压延、发泡、层压、浇注等。加工主要由机械加工、修饰和装配三个环节组成。其中，机械加工主要方法有：车削、铣削、钻削、锯削、冲切等；修饰主要方法有：锉削、磨削、抛光、涂饰、印刷、表面金属化等。装配主要方法有：焊接、粘接、机械连接等。

7、产品用塑料

1）聚乙烯PE
聚乙烯PE是通过单体乙烯聚合而成。可分为：
（1）高密度（低压）聚乙烯HDPE
（2）低密度（高压）聚乙烯LDPE
（3）中密度聚乙烯MDPE
（4）线型聚乙烯LLDPE
在聚乙烯PE中高密度（低压）聚乙烯HDPE的综合机械性能*好。具有较高的刚性和韧性，优良的机械强度和耐热性，可用于承压管材。

2）聚丙烯PP
聚丙烯PP也是通过单体乙烯聚合而成。可分为：
（1）均聚聚丙烯 PPH
（2）无规共聚聚丙烯 PPR
（3）嵌段共聚聚丙烯 PPB

性能比较：

强度、耐热性	PPH＞PPR＞PPB
韧性、耐低温脆性	PPH＜PPR＜PPB

3）聚乙烯PE与聚丙烯PP比较

化学性能、电性能	相似
拉伸强度、刚性、硬度、耐热性	PP比PE高
耐冲击性、耐低温脆性	PE比PP高

4）聚乙烯PE与聚丙烯PP主要技术指标

项目名称	指标
项目名称	聚乙烯	聚丙烯
密度g/cm³ 熔体流动速率g/min 拉伸屈服强度MPa 拉伸屈服伸长率% 拉伸模量MPa(伸长率在0.05%至0.25%之间) 弯由模量MPa 简支粱缺口冲击强度KJ/m² 23℃ 0℃ -20℃ 维卡软化点℃	0.94~0.96 0.3~0.6 (190℃/5) ≥22 ≥11 ≥800 ≥850 ≥20 ≥8 ≥120	0.890~0.920 0.3~0.8 (230℃/2.16) ≥25 ≥8 ≥1300 ≥800 ≥8 ≥2.6 ≥1.8 ≥135