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工程塑料的有哪些性能特点?

2020-05-09

工程塑料可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。[1]工程塑料具有优良的综合性能,刚性大,蠕变小,机械强度高,耐热性好,电绝缘性好,可在较苛刻的化学、物理环境中经常使用,可替代金属作为工程结构材料使用,但价格较贵,产量较小。[2]

中文名工程塑料外文名engineering-plastics主要品种聚酰胺、聚苯硫醚、聚碳酸酯等等主要性能热性质等

工程塑料又可分为南阳泡沫包装和特种工程塑料两类。前者主要品种有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和热塑性聚酯五大通用工程塑料;后者主要是指耐热达150℃以上的工程塑料,主要品种有聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜类、芳香族聚酰胺、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟树脂等。

主要性能编辑

工程塑料的性能特点主要是:

(1)与通用塑料相比,具有优良的耐热和耐寒性能,在广泛的温度范围内机械性能优良,适宜作为结构材料使用;

(2)抵抗腐蚀能力良好,受环境影响较小,有良好的耐久性;

(3)与金属材料相比,容易加工,生产效率高,并可简化程序,节省费用;

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(4)有良好的尺寸稳定性和电绝缘性;

(5)重量轻,比强度高,并具有突出的减摩、耐磨性。

发展简史编辑

工程塑料是在20世纪50年代才得到迅速发展的。尼龙66树脂虽然早在1939年就已研制成功并投入生产,但当时它大多数都用在制造合成纤维,直到50年代才突破纯纤维传统用途,经过成型加工制造塑料。工程塑料真正得到迅速发展,是在50年代后期聚甲醛和聚碳酸酯开发成功之后,它们的出现具有特别重大的意义。由于南阳泡沫包装的高结晶性,赋予其优异的机械性能,从而首次使塑料作为能替代金属的材料而跻身于结构材料的行列。以后随着共聚甲醛的开发成功以及螺杆式注射成型机的普及,进一步确立工程塑料在材料领域中的重要地位。而聚碳酸酯则是具有优良综合性能的透明工程塑料,应用广泛,是发展最快的工程塑料之一,在工程塑料领域,其产量和消费量仅次于聚酰胺而居第二位。

1961年,美国杜邦公司开发成功聚酰亚胺,打开了通往特种工程塑料的发展道路。聚酰亚胺的出现还推动了聚砜、聚苯硫醚和聚苯并咪唑等许多耐热性工程塑料的开发,对塑料工业的发展产生了深远的影响。

美国通用公司于1964年将其开发的聚苯醚树脂投入了工业化生产。

1980年,英国ICI公司开发成功了熔点高达336℃的特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)。PEEK具有卓越的耐热性、耐辐射性和耐化学药品性,并能注射成型,因而引起了人们的普遍关注。以PEEK为基体,通过玻璃纤维或碳纤维增强制得的复合材料,已在航空和宇航领域获得了应用。

20世纪80年代中期开发成功热致液晶聚合物是特种工程塑料发展史上又一重大事件。液晶聚合物耐热性优异,使用温度可达200℃以上,具有自增强、高强度、高模量、耐化学药品等特性,熔体粘度低,成型方便,在电子工业领域具有非常广阔的应用前景。[2]

应用编辑

和通用塑料相比,工程塑料在机械性能、耐久性、抵抗腐蚀能力、耐热性等方面能达到更高的要求,而且加工更方便并可替代金属材料。工程塑料被大范围的应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业,以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域,其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用,同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。

工程塑料在汽车上的应用日益增多,主要用作保险杠、燃油箱、仪表板、车身板、车门、车灯罩、燃油管、散热器以及发动机相关零部件等。

在机械上,工程塑料可用于轴承、齿轮、丝杠螺母、密封件等机械零件和壳体、盖板、手轮、手柄、紧固件及管接头等机械结构件上。

在电子电器上,工程塑料可用于电线电缆包覆、印刷线路板、绝缘薄膜等绝缘材料和电器设备结构件上。

在家用电器上,工程塑料可用于电冰箱、洗衣机、空调器、电视机、电风扇、吸尘器、电熨斗、微波炉、电饭煲、收音机、组合音响设备与照明器具上。

在化工上,工程塑料可用于热交换器、化工设备衬里等化工设备上和管材及管配件、阀门、泵等化工管路中。

由于我国汽车、电子和建筑等行业发展迅速,当前,我国已成为全球工程塑料需求增长最快的国家。据分析,随着国内经济的持续不断的发展,工程塑料的需求将会进一步得到增长,我国工程塑料行业发展前途十分广阔。以家电行业来说,仅以冰箱、冷柜、洗衣机、空调及各类小家电产品每年的工程塑料需求量将达60万吨左右。而用于通信基础设施建设以及铁路、公路建设等方面的工程塑料用量则更为惊人,预计今后数年内总需求量将达到450万吨以上。


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