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1. 塑胶原料按受热性能可分为哪几种？

1、塑胶原料按受热性能可分为哪几种？

塑料的分类(亿之圣尼龙提供资料)

　　塑料的种类很多，有多种分类方法，常按其受热后的性能变化，分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

　　a．热塑性塑料

　　(a)聚氯乙烯(PVC)

　　是应用最广的塑料品种。聚氯乙烯树脂是由聚氯乙烯单体聚合而成的。按照其增塑剂用量的不同，分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯，前者在100份重的树脂中所加增塑剂lt;5份；后者所加增塑剂达30～70份。

　　物理性能：硬聚氯乙烯的相对密度1．35～1．60，是碳钢的 1／5；软聚氯乙烯的相对密度为1．2～1．4。

　　硬聚氯乙烯的吸水率很低，长期浸于水中的吸水率lt;0．5％；浸水24h，吸水率为0．05％。聚氯乙烯的透气率很低。

　　聚氯乙烯的玻璃态温度为80～85℃，粘流态温度180℃，分解温度240～260℃(含稳定剂)，脆化温度为-50～-60℃。

　　硬聚氯乙烯的建议使用温度范围，原则上在脆化温度和玻璃态温度之间，可保持其使用性能。如果在50℃以上使用，应采取必要的措施。

　　不加稳定剂的纯聚氯乙烯，在150℃时开始分解，放出氯化氢，并进一步加速自身的分解；超过180℃分解更快。加稳定剂的聚氯乙烯，分解温度升高到240～260℃，但是如果在220℃长期使用，也会分解出氯化氢，材料的颜色由深灰色变为黄棕色，甚至黑色。因此，在焊接时，应尽量避免此种现象的产生硬聚氯乙烯的线膨胀系数为(5～6)X10-5／℃，比碳钢大5-6倍。因此，架设聚氯乙烯管道时，应安装膨胀节或加强支撑，以防止变形。在用聚氯乙烯做衬里，或与其他材料粘接时，应考虑受热时可能产生的剥离现象。

　　聚氯乙烯在压制成型过程中，残存内应力。因此，在受热时的收缩率比较大，纵向约为1％～6％，横向为、1％～2％，在下料时应该考虑到。

　　化学性能聚氯乙烯的分子链上不含活性基团，因此有较高的化学稳定性。

　　硬聚氯乙烯在50℃以下；除了强氧化剂(如发烟硫酸；质量分数gt;50％的硝酸)以外，能耐大多数酸、碱、盐的腐蚀。50℃以上的浓硫酸和硝酸，使聚氯乙烯首先形成羧基；进而氧化裂解形成羰基或醛基，而受到破坏。

　　(b)聚乙烯(PE)

　　是乙烯单体的聚合体。按其聚合条件的不同，可以分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯。

　　高压聚乙烯分子内有较多的支链，相对密度较小，故又称为低密度聚乙烯；低压聚乙烯分子内的支链较少，相对密度较大，所以又称为高密度聚乙烯。由中压法也可以制得高密度聚乙烯。

　　物理机械性能

　　聚乙烯的物理机械性能受其结晶度的影响较大。它属于非极性高分子化合物，分子问作用力较小，因此其抗拉强度只有硬聚氯乙烯的20％～65％，弹性模量只有硬聚氯乙烯的 5％～25％。其玻璃化温度较低(-68℃)，因此它的抗冲击性能和韧性比聚氯乙烯强。在无载荷和短期内，高密度聚乙烯可耐100℃，低密度聚乙烯可耐75℃；在高温和载荷作用下，产生变形，长期使用不可超过65℃。耐寒性较好，最低使用温度为—70℃。

　　化学性能

　　耐蚀性优良，对非氧化性酸(盐酸、稀硫酸、氢氟酸等)，稀硝酸、碱和盐溶液具有良好耐腐蚀性。

　　在常温下，脂肪烃、芳香烃和卤代烃等有机溶剂能使其溶胀。它可以耐受60℃以下的其他大多数溶剂。但是，当有内外应力时，有些挥发性溶剂和它的蒸汽以及某些表面活性剂会使聚乙烯发生环境应力开裂。空气中的氧会使聚乙烯缓慢降解、褪色甚至变脆、开裂，热、紫外线、高能辐射会加速这种变化。含质量分数2％的炭黑的聚乙烯的抗紫外线能力较强。

　　(c)聚丙烯(PP)

　　是丙烯单体的聚合物，是一种结晶聚合物。共结晶结构比较复杂；在不同条件下会生成不同形态的结晶。而不同结晶度、结晶形态和晶球大小，对其性能有很大影响。结晶度高的，球晶大，材料的熔点高，强度大，刚性强，但是脆性大，冲击强度小；反之，强度小，刚性弱，但是韧性大，冲击强度大。

　　物理机械性能

　　聚丙烯的相对密度0．9～0．91，是商品塑料中最轻的一种。相对密度轻，比强度大。

　　聚丙烯是非极性的材料，分子间作用力较小，抗拉强度比聚氯乙烯低得多；但是因其结晶度较高，仍有一定强度。其弹性模量较低，在外力作用下容易变形。在高温条件下使用，应加以改性，或采取外部增强措施。

　　聚丙烯的表面光滑，不易结垢；无毒；吸水性小，表面的非极性致使其粘结性和印刷性不良，须进行化学或物理处理。

　　聚丙烯的结晶性影响其耐热性。聚丙烯从其玻璃化温度-10℃至熔点175℃以下，都有良好的结晶结构和一定的强度。因此，如果无外力，许可使用的最高温度是120℃。其高温性能比聚氯乙烯好，但是低温性能不及聚氯乙烯。耐寒性较差，温度低于0℃，接近-10℃时，聚丙烯变脆抗冲击强度明显下降。

　　聚丙烯的热分解温度约400℃，但是在高温环境和光的照射下，会发生氧化分解，因此热稳定性较差。当与铜和黄铜等金属接触时，会促进其热氧老化，使热分解温度降低，在应用中应尽量避免与这些金属接触。

　　聚丙烯的热膨胀系数很大，是碳钢的5～10倍，是聚氯乙烯的两倍。在使用时应加以注意。

　　聚丙烯的导热性能和它的相对密度有关，其相对密度比低密度聚乙烯还低，导热性小于聚乙烯。其导热系数为8．7923 X 10-5W／m?K，是良好的绝热保温材料。

　　化学性能

　　聚丙烯的耐化学品性能优良，在80℃以下，能耐许多酸、碱、盐溶液和有机溶剂。例如，100℃以下的浓磷酸，质量分数40％的以下的硫酸，除浓醋酸和丙烯酸以外：的羧酸、醇、醛、酚、酮等极性溶剂等。但是，即使在常温下；也不能在发烟硫浓硝酸和氯磺酸等强氧化性；酸的介质中使用心常；温下的氯代烃、芳香烃会引起聚丙烯的溶胀，当温，度提高蓟80℃以上，甚至会溶解。

　　聚丙烯耐环境应力开裂的性能优于聚乙烯于在许多溶剂、去污洗涤剂中不发生应力开裂，但是，乙三醇、蓖麻油和某些非离子表面活性剂却可能引起应力开裂，在清洗中应加以注意。

　　(d)氯化聚醚(CPE)

　　又称为聚氯醚，是一种非极性、结晶型的高分子材料。

　　物理机械性能

　　耐温变性、抗蠕变性、抗冲击性、耐磨性和尺寸稳定性良好。加工成型性能良好，可以使用注塑、挤出、模压、压延、热焊接、粘接和溶剂溶接等方法加工成型。成型中几乎不产生内应力，制件很少发生开裂现象。在沸水中浸泡24h，尺寸无变化。在一般的情况下，成型收缩率约0．6％左右。吸水率一般小于 0．01％。使用温度范围为-30～120℃。

　　化学性能

　　抗潮湿，即使在潮湿的情况下，也能保持良好的机械性能。耐腐蚀性仅次于聚四氟乙烯，除了浓硫酸、浓硝酸等强氧化性酸外，耐各种酸、碱、盐和大多数有机溶剂的侵蚀。但是，氯化聚醚不耐氟、氯、溴的腐蚀，会溶解于高温的吡啶、四氢呋喃中。

　　(e)聚苯硫醚(PPS)

　　又称为聚苯撑硫，是一种线形结晶高聚物，有优良的耐高温、耐腐蚀性能。

　　物理机械性能

　　有较高的机械强度，在260℃以下，仍有良好的刚性和抗拉强度。其线膨胀系数小，体积稳定性优良，吸水率为0.008％，模塑收缩率为0.12％。使用温度范围为-148～250℃。对玻璃、陶瓷、钢铁、铅、银、镀铬与镀镍制件有良好的粘接力，可以作为高温粘接剂。可用热塑性塑料加工方法进行加工成型。可制成耐热、抗腐蚀的涂层。单纯的线型热固性聚苯硫醚，脆而硬；如果添加一定的填料，如玻璃纤维，制成玻璃钢，可以得到改善。

　　化学性能

　　聚苯硫醚有优良的耐腐蚀性能，除了硝酸、铬酸、氯磺酸等强氧化性酸以外，对其他酸碱有优良的耐蚀性。甚至沸腾的氢氧化钠和盐酸对它也不起作用。在175℃以下，不溶于所有的有机溶剂。在300℃以下，不溶于烃、醇、酮等大部分溶剂。但是，在较高温度下，能部分溶解于二苯醚、氯化萘、联苯、氯化联苯和某些脂肪族的酰胺类化合物中。

　　(f)聚四氟乙烯(PTFE)

　　含氟的塑料统称氟塑料。常用的有聚四氟乙烯(简称F-4)、聚三氟氯乙烯(简称F-3)、聚全氟乙丙烯(简称F-46)等。

聚四氟乙烯是非极性线型结晶态高聚物。

　　物理机械性能

　　分子间的作用力较小，因此强度中等，弹性模量较低，断裂延伸率较高，其制品在长时间连续载荷下会发生可塑性形变。在高温或低温下，其机械性能比一般塑料优越。与金属一样，在反复应力作用下，存在一定的应力极限，可在此极限内长期反复使用，不产生断裂。??? 聚四氟乙烯的热性能优良，耐高温和低温的性能优于其他塑料。可在260～280℃下，长期连续工作。在无载荷的条件下，即使到250℃，尺寸仍可保持稳定；如果有载荷，则发生蠕变。在 300℃时，空气的氧化使其轻微变脆。在-70～-80℃范围时，可保持柔软，在—250℃也不变脆。因此，一般推荐使用的温度是-200～ 260℃。其热稳定性极好，熔点327℃，而只有到400℃以上，才有明显的分解。

当温度高于其熔点时，它的晶体熔化，整个高聚物变为无定形体，温度升高到400℃时，它不会由高弹态变为粘流态，而于400℃开始分解。这是聚四氟乙烯难于加工的原因所在。

　　由于聚四氟乙烯大分子链呈螺旋形，比较僵硬 熔体的粘度很大，在高愠下施加很大作用力也不容易使其流动，因此，不能用一般的热塑性塑料的加工成型的方法对其进行加工。只能按要求先把聚四氟乙烯的粉末冷压成型为一定的形状，再把坯料在晶体熔点以上的温度(一般为300℃)下烧结，将粉末粘结在一起而成为制品。

　　化学性能

　　聚四氟乙烯有优良的化学稳定性。因为，C—F键能很高，不易断裂，即使高达500℃的温度，也不会使它破坏。此外，氟原子的电负性大，包围在C—C主链上；对主链起屏蔽作用，使其他活泼的原子几乎无法钻进去。因此，聚四氟乙烯可以抗拒强腐蚀性和强氧化性介质的作用。它耐发烟硫酸、浓硝酸、浓盐酸、氢氟酸、沸腾氢氧化钠、过氧化氢、氯气甚至王水的腐蚀。耐醇、醛、酮等有机溶剂的侵蚀。其耐候性极好，能抗氧和紫外线时作用。因此，它具有“塑料王”之称。

　　但是，聚四氟乙烯不耐熔融状态的锂、钠、钾等碱金属，氟及其化合物，全氟烷烃以及全氟氯烷烃等的腐蚀。表面性能由于聚四氟乙烯分子无极性，分子间作用力小，表面能低，所以其表面有不粘结性和自润滑性等特性。

　　其表面光滑，粘结性差，几乎所有固体物料均不能粘附其上；只有表面能和它相近的液体(例如，石油醚、乙醚、己烷等)才能润湿它的表面。因此，聚四氟乙烯难于和其他材料粘接，除非经过特殊的表面处理。例如，用钠—萘溶液、钠-氨溶液作化学处理，或经过辐射接枝。借助钠破坏聚四氟乙烯表面的C—F键，使氟分离出来；发生碳化。碳化的表面的粘结性得到改善；可以用环氧树脂等粘接剂粘接。

聚四氟乙烯的摩擦系数很低，接近于冰块之间的摩擦系数，静摩擦系数是塑料中最小的，具有良好的自润滑性，适用于作为密封和摩擦零部件。

　　(g)聚三氟氯乙烯(PCTPE，F-3)

　　是线型、带极性的结晶型高聚物；由于分子中有氯原子，对其性能产生重要的影响。

　　物理机械性能

　　其物理机械性能受其结晶度的影响很大。结晶度低的，柔软坚韧，弹性好，抗冲击强度高；结晶度高的硬而脆，抗冲击强度低。抗拉强度比F-4高。???

　　聚三氟氯乙烯在熔点以上有一定的流动性，可以采用挤压、注射或模塑等方法加工，成型的收缩率为1％～1．5％；也可以用有机溶剂配制成悬浮液作涂层。

　　化学性能

　　聚三氟氯乙烯的耐化学品性能优良，能耐各种强酸、强碱、强氧化剂的侵蚀，包括室温的浓硝酸、王水等。但是它不耐高温的发烟硫酸、浓硝酸、浓盐酸、氢氟酸的破坏。在室温下，能经受大多数有机溶剂的侵蚀。但是，在含卤素和氧的一些溶剂中；例如在乙醚、乙酸乙酯、四氯化碳、三氯乙烯，以及在苯、二甲苯中，发生溶胀，甚至于溶解。

　　在高温下，聚三氟氯乙烯会分解，产生剧毒物。

　　(h)聚全氟乙丙烯(FEP，简称F-46)

　　具有F4的优点，克服了F-4的某些缺点。

　　物理机械性能

　　耐热性比聚四氟乙烯低，可在200℃下长期工作，有极好的抗冲击性能和耐低温性能，即使在-250℃下也不变脆。应用温度范围是-260～204℃。

　　在熔融状态下，F-46能很好粘接金属和F-4。可以用热塑性塑料的加工方法进行加工，这是F-46比F-4的突出优点。

　　化学性能

　　其耐蚀性能和聚四氟乙烯相近，有极好的化学稳定性。除了发烟硝酸、氢氟酸、熔融碱金属以外，几乎能耐包括浓硝酸和王水在内的所有化学介质的侵蚀。

　　b．热固性塑料

　　以热固性树脂为基本成分，一般具有网状的体型结构，受热时软化或塑化，发生化学变化，并固化定型，固化定型后如再次受热，不再熔化，受强热会分解，不可反复塑制。

　　热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯、呋喃树脂等，常常用作玻璃钢的粘接料。常用的热固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料等。

　　(a)酚醛塑料

　　是世界上最早合成的热塑性塑料，是最重要的热固性塑料的一类。一般又分为非层压酚醛塑料和层压酚醛塑料两类。

　　非层压酚醛塑料又分为铸塑酚醛塑料和压制酚醛塑料。还有主要用作耐酸材料的石棉酚醛塑料、隔音和隔热用的酚醛泡沫塑料与蜂窝塑料等。

　　(b)氨基塑料

　　是以氨基树脂为基本成分的热固性塑料。包括脲-醛塑料、三聚氰胺-甲醛塑料和苯胺-甲醛塑料等。

　　脲-醛塑料制作电工材料和生活日用品。

　　三聚氰胺—甲醛塑料有较好的耐水性和耐电弧性，适于做电绝缘材料。

　　苯胺-甲醛塑料有良好的耐水性、耐油性和较高的介电性能，也适于做绝缘材料。

　　此外，还有一些其他的工程塑料。

　　在制定有关塑料设备与制品的清洗工艺路线时，应了解相关塑料的物理机械性能和耐化学品性能。

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