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什么是工程塑料?[
目錄:行業(yè)動態(tài)點擊率:發(fā)布時間:2014-07-31 12:51:47
工程塑料英文名為:engineering-plastics,工程塑料是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料,是強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料。日本業(yè)界將它定義為“可以做為構(gòu)造用及機(jī)械零件用的高性能塑料,耐熱性在100℃ 以上,主要運用在工業(yè)上”,其性能包括:
1. 熱性質(zhì):玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)及熔點(Tm);熱變形溫度(HDT)高;長期使用溫度高(UL-746B);使用溫度范圍大;熱膨脹系數(shù)小。
2. 機(jī)械性質(zhì):高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性。
3. 其它:耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
被當(dāng)做通用性工程塑料者包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(尼龍)、聚縮醛(POM)、變性聚苯醚(變性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳基酯,熱硬化性塑料則有不飽和聚酯、酚塑料、環(huán)氧塑料等。它們的基本特性為拉伸強(qiáng)度均超過50Mpa,抗拉強(qiáng)度在500kg/cm ,耐沖擊性超過50J/m,彎曲彈性率在24000kg/cm ,負(fù)載繞曲溫度超過100℃,硬度、老化性優(yōu)。聚丙烯若改善其硬度和耐寒性,也可列入工程塑料的范圍。此外,還包括較特殊者的強(qiáng)度弱、耐熱耐藥品性優(yōu)的氟素塑料,耐熱性優(yōu)的硅溶融化合物,以及聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑料、變性蜜胺塑料、BTResin、PEEK、PEI、液晶塑料等。
各工程塑料的化學(xué)構(gòu)造不同,所以它們的耐藥品性、摩擦特性、電機(jī)特性等有所差異。由于各工程塑料的成型性不同,因此有的適用于任何成型方式,有的只能以某種成型方式進(jìn)行加工,這樣就造成了應(yīng)用上的局限。熱硬化型工程塑料的耐沖擊性較差,因此大多添加玻璃纖維。工程塑料除了聚碳酸酯等耐沖擊性大外,通常具有硬、脆、延伸率小的性質(zhì),但如果添加20—30%的玻璃纖維,則它的耐沖擊性將有所改善。
工程塑料是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料,在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力,在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。:-般指能承受一定的外力作用,并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性,在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能,可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。
可以做為構(gòu)造用及機(jī)械零件用之高性能塑膠,耐熱性在100℃以上,主要運用在工業(yè)上
其性能包括:
1. 熱性質(zhì):玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)及熔點(Tm)高、熱變形溫度(HDT)高、長期使用溫度高(UL-746B)、使用溫度范圍大、熱膨脹系數(shù)小。
2. 機(jī)械性質(zhì):高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。
3. 其他:耐化學(xué)藥品性、優(yōu)良的抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
被當(dāng)做通用性塑膠者包括聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚醯胺(尼龍, Polyamide, PA)、聚縮醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM)、變性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 變性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、聚芳基酯,而熱硬化性塑膠則有不飽和聚酯、酚塑膠、環(huán)氧塑膠等。拉伸強(qiáng)度均超過50MPa,抗拉強(qiáng)度在500kg/cm2以上,耐沖擊性超過50J/m,彎曲彈性率在24000kg/cm2,負(fù)載撓曲溫度超過100℃,其硬度、老化性優(yōu)。聚丙烯若改善硬度及耐寒性,則亦可列入工程塑膠的范圍。此外,較特殊者為強(qiáng)度弱、耐熱、耐藥品性優(yōu)的氟素塑膠,耐熱性優(yōu)的矽溶融化合物、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑膠、變性蜜胺塑膠、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑膠等。因為化學(xué)構(gòu)造不同,故耐藥品性、摩擦特性、電機(jī)特性等也有若干差異。且因成形性的不同,故有適用于任何成形方式者,亦有只能以某種成形方式加工者,造成應(yīng)用上的受限。熱硬化型的工程塑膠,其耐沖擊性較差,因此大多添加玻璃纖維。工程塑膠除了聚碳酸酯等耐沖擊性大者外,通常具有延伸率小、硬、脆的性質(zhì),但若添加20~30%的玻璃纖維,則可有所改善。
耐磨改性工程塑料
耐磨改性工程塑料可以提供較低的摩擦力系數(shù)來降低磨損率。比如,血糖計的蓋子在使用了耐磨材料后可以增加它的來回開合的使用壽命。同時,耐磨改性工程塑料也使用于配色產(chǎn)品中,甚至用于不同的材料之間。在一次性使用的產(chǎn)品中,例如針和刀片也受益于該材料的潤滑作用。此外,耐磨材料的其它運用包括導(dǎo)尿管,套管,傳動裝置及真空管。其它的效果還包括,由于光滑部件的運動而減少了噪音,提高了塑料的加工生產(chǎn)性能和擠出成型的效率。
導(dǎo)電改性工程塑料
當(dāng)熱塑性材料增添了導(dǎo)電成份后,就具有了永久的靜電消散(ESD)和防止靜電積聚功能從而能夠起到保護(hù)作用。導(dǎo)電類熱塑性材料允許靜電連續(xù)性釋放,而不是快速的積聚并放電。靜電會損壞敏感性電子元件并且在易燃環(huán)境下可以引發(fā)爆炸。積聚的靜電會堵塞材料的傳動而中斷機(jī)械的傳動。導(dǎo)電性熱塑材料可以廣泛的運用于配色產(chǎn)品中,而且某些導(dǎo)電材料是透明的。其運用主要包括,ECG傳感器,吸液管,電器保護(hù)裝置以及新型的醫(yī)療分娩裝置,諸如吸入產(chǎn)品,包括PMDI間隔裝置。
抗輻射類改性工程塑料
特定的添加劑可以提高熱塑性塑料的密度。這些高密度的熱塑性塑料具有金屬的質(zhì)感,但同時又保持了塑料的加工特性。醫(yī)療產(chǎn)品領(lǐng)域因為環(huán)保的原因正在尋找此類可替代鉛的材料。同時這些高比重的添加物也具有抗輻射特性。由抗輻射類化合物組成的注塑件、導(dǎo)管件或片狀材料可吸引X光而不會被射線穿過。在放射療法或手術(shù)中使用的如織物般柔軟的薄片,可以幫助保護(hù)機(jī)器和人員免受X光的散射和直射。含有鋇硫酸鹽的導(dǎo)管在植入體內(nèi)后可以通過熒光透視或X光成像來跟蹤其所在位置。Baxter Healthcare在做心瓣膜修復(fù)手術(shù)中使用的器械(可回用的手柄和一次性的卡扣閉環(huán))是由聚碳酸酯特種改性工程塑料構(gòu)成。X光可見(即有防輻射功能)的塞子是使用嵌入注塑工藝成型在模板上的,而耐蒸汽處理的塞子是使用聚醚砜的材料,這就保證了整個裝置能夠承受高溫蒸汽消毒處理。
預(yù)染色改性工程塑料
近幾年,塑料配色技術(shù)發(fā)展很快。在醫(yī)療應(yīng)用中, 設(shè)計師可以在符合FDA和沒有遷移的顏料中進(jìn)行挑選。獨特的色彩效果可以有助于形成產(chǎn)品的獨特賣點并為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計師帶來利益。當(dāng)醫(yī)療產(chǎn)品從醫(yī)院進(jìn)入家庭消費市場的時候,繽紛可愛的顏色和熒光效果有助于提升產(chǎn)品價值。另外,彈性體的應(yīng)用可以使產(chǎn)品具有柔軟觸感從而提高附加值。具有令人舒適愉悅的顏色的醫(yī)療設(shè)備也可以使得患者更愿意配合治療,同時減輕他們的痛苦。
中國工程塑料業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
中國工程塑料工業(yè)歷經(jīng)10年發(fā)展,成果豐碩,已逐步形成了具有樹脂合成、塑料改性與合金、加工應(yīng)用等相關(guān)配套能力的完整產(chǎn)業(yè)鏈。這是中國工程塑料工業(yè)協(xié)會理事長楊偉才在5月27日北京召開的中國工程塑料工業(yè)協(xié)會峰會上表示的。
10年前,中國工程塑料業(yè)剛剛起步,生產(chǎn)能力與需求相比嚴(yán)重滯后,原料樹脂85%以上依靠進(jìn)口,一半以上的改性樹脂材料使用國外產(chǎn)品。而時至今日,我國的工程塑料樹脂均能在國內(nèi)生產(chǎn),聚合能力已經(jīng)達(dá)到每年60萬噸左右,改性樹脂材料年產(chǎn)量也有200多萬噸,就連過去國外對我國禁運的特種工程塑料樹脂,現(xiàn)在國內(nèi)幾乎都有生產(chǎn),并且能夠少量出口。
中國工程塑料工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)表明,在過去的10年里,我國工程塑料產(chǎn)值年均增長20%以上,企業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大,科技水平日益提高。目前,在工程塑料合成方面已有中藍(lán)集團(tuán)、云天化集團(tuán)、神馬集團(tuán)、儀征化纖、德陽科技等上規(guī)模的企業(yè)。由于工程塑料具有特別優(yōu)異的性能,其技術(shù)發(fā)展水平受到政府層面的重視,已被列入國家中長期科技發(fā)展綱要中高新技術(shù)的重點選項。在今年科技部產(chǎn)業(yè)支撐計劃中,有非光氣法聚碳酸酯等7個工程塑料項目被列入。另外,經(jīng)過長期的技術(shù)攻關(guān),目前我國工程塑料技術(shù)水平發(fā)展較快,在改性材料與樹脂合金方面,部分產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)也已接近國外先進(jìn)水平。一些特種工程塑料產(chǎn)品的工藝技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到國際先進(jìn)行列。
盡管我國的工程塑料在合成和加工方面取得了長足發(fā)展,但總體看來仍存在產(chǎn)能過度集中在一些技術(shù)含量相對較低產(chǎn)品上的缺點。鄭愷表示,企業(yè)應(yīng)當(dāng)將目光放長遠(yuǎn),把握住當(dāng)前如大飛機(jī)等一批國家重點工程建設(shè)的契機(jī),提升科技水平,加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級,促進(jìn)我國工程塑料行業(yè)更快、更健康的發(fā)展。
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