與通用塑料相比,工程塑料機(jī)械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性都十分優(yōu)越,且加工更方便,能夠替代金屬材料。應(yīng)用范圍較廣的五大工程塑料主要是聚酰胺(尼龍,PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)及聚苯醚(PPO)。這五大工程塑料的性能和用途有何不同?
優(yōu)點(diǎn):低比重(只有金屬的1/7)、高抗拉強(qiáng)度、耐磨、自潤(rùn)滑性好、沖擊韌性優(yōu)異、具有剛?cè)峒鎮(zhèn)涞男阅?,加工?jiǎn)便,可以加工成各種制品來(lái)代替金屬。耐熱耐磨、自潤(rùn)滑性非常好??估瓘?qiáng)度高,沖擊韌性優(yōu),擁有良好電絕緣性,且氧氣阻隔性佳。
缺點(diǎn):收縮率大,尺寸穩(wěn)定性差;吸水率偏高,容易吸濕從而讓尺寸增大;易氧化變黃。
典型應(yīng)用:聚酰胺在汽車工業(yè)的消費(fèi)比例最大,其次是電子電氣。典型的制品有泵葉輪、風(fēng)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(diào)節(jié)閥等零部件,大約每輛汽車消耗尼龍制品達(dá)3.6~4千克。
優(yōu)點(diǎn):聚碳酸酯光學(xué)級(jí)透明性高,并可任意著色;沖擊強(qiáng)度極高,用鐵錘敲擊不能被破壞;耐熱性、電絕緣性好;耐老化性(2年)強(qiáng);收縮率低,尺寸穩(wěn)定性高,低翹曲;既具有類似有色金屬的強(qiáng)度,同時(shí)又兼?zhèn)溲诱剐约皬?qiáng)韌性。
缺點(diǎn):容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力開(kāi)裂;耐磨性差;對(duì)缺口敏感;耐溶劑性差,高溫易水解;耐疲勞性差;表面硬度低;與其他樹(shù)脂相容性差;摩擦系數(shù)大,無(wú)自潤(rùn)滑性。
典型應(yīng)用:聚碳酸酯用量最大的市場(chǎng)是計(jì)算機(jī)、辦公設(shè)備、汽車、替代玻璃和片材,廣泛用于各種安全燈罩、信號(hào)燈,體育館、體育場(chǎng)的透明防護(hù)板,采光玻璃,高層建筑玻璃,汽車反射鏡、擋風(fēng)玻璃板,飛機(jī)座艙玻璃,摩托車駕駛安全帽。
優(yōu)點(diǎn):聚甲醛是一種性能優(yōu)良的工程塑料,在國(guó)外有“奪鋼”、“ 超鋼”之稱。聚甲醛耐磨性極好,有類似金屬的硬度、強(qiáng)度和鋼性;沖擊強(qiáng)度較高;電絕緣性較好;吸水性低,尺寸穩(wěn)定性好;極限 P 值很大,自潤(rùn)滑性好;剛度彈性好,耐疲勞性好。
缺點(diǎn):耐候性差,易粉化、龜裂;密度較大(1.42);對(duì)缺口非常敏感;耐酸性溶劑性差;成型收縮率大;高溫?zé)岱€(wěn)定性差,分解出異味甲醛。
典型應(yīng)用:POM以低于其他許多工程塑料的成本,正在替代一些傳統(tǒng)上被金屬所占領(lǐng)的市場(chǎng),如替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件。POM已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子電氣、機(jī)械、儀表、日用輕工、汽車、建材、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
優(yōu)點(diǎn):聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種熱塑性聚酯,結(jié)晶速度快,快速成型,加工周期短;PBT 玻璃化溫度低,模具溫度在 50C 時(shí)即可迅速結(jié)晶;耐磨、耐候性好;電絕緣性較好;沖擊韌性好。
缺點(diǎn):對(duì)缺口非常敏感;注塑之前一定要在 110~120c 的溫度下干燥 3 小時(shí)左右,成型加工溫度為 250~270C,模溫控制在 50~75C 為宜;遇水易分解,高溫、高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎。
典型應(yīng)用:聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)被廣泛應(yīng)用于電子、電氣和汽車工業(yè)中,可用作電視機(jī)的回掃變壓器、汽車分電盤(pán)和點(diǎn)火線圈、辦公設(shè)備殼體和底座、各種汽車外裝部件、空調(diào)機(jī)風(fēng)扇、電子爐灶底座、辦公設(shè)備殼件。
優(yōu)點(diǎn):聚苯醚(PPO)最大的特點(diǎn)是在長(zhǎng)期負(fù)荷下,具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和突出的電絕緣性,使用溫度范圍廣,可在-127℃~121℃范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。具有優(yōu)良的耐水、耐蒸汽性能,制品具較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖強(qiáng)度,抗蠕變性也好。此外,有較好的耐磨性和電性能。
缺點(diǎn):熔融流動(dòng)性差;耐有機(jī)溶劑差;耐光性差。
典型應(yīng)用:主要用于代替不銹鋼制造外科醫(yī)療器械。在機(jī)電工業(yè)中可制作齒輪、鼓風(fēng)機(jī)葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連接件等,還用于制作電子、電氣工業(yè)中的零部件,如線圈骨架及印刷電路板等。
五大工程塑料都有各自突出的優(yōu)點(diǎn),在不同的應(yīng)用領(lǐng)域都能夠發(fā)揮其較大的作用。