什么是工程塑料

工程塑料（engineering-plastics）——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。

工程塑料的性能特點(diǎn)

1、能承受一定的外力作用；

2、有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，

3、在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可用作工程結(jié)構(gòu)件。

工程塑料的主要性能

熱性質(zhì)：玻璃化溫度（Tg）及熔點(diǎn)（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。

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。

其它：耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。

常用的工程塑料種類

尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜等。

五大通用工程塑料的發(fā)展史

1、聚酰胺(PA)：卡羅澤斯（W.H.Carothers美國化學(xué)家）開發(fā)聚酰胺研究并于1931年申請了專利，由杜邦公司于1939年組織生產(chǎn)并率先工業(yè)化的。

2、均聚甲醛(POM)：1956年杜邦公司又成功地開發(fā)出，并于1959年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

共聚甲醛：1962年由美國塞拉尼斯公司開發(fā)并商品化生產(chǎn)。

3、聚碳酸酯(PC)：1958年和1960年德國拜耳公司和美國通用電氣公司分別開發(fā)生產(chǎn)了酯交換法和化法聚碳酸酯。

4、聚醚(PPO)：1964年通用電氣公司開發(fā)，兩年后推出改性聚醚。

5、聚對二甲酸丁二醇酯(PBT)：1970年由美國塞拉尼斯公司將熱塑性聚酯類開發(fā)成工程塑料，它成為五大通用工程塑料后開發(fā)成功且產(chǎn)量增長率極高的品種。

工程塑料的狀況

從20世紀(jì)50年代出現(xiàn)工程塑料以來，半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，在市場競爭中成長壯大，在2000年，全工程塑料產(chǎn)量已超過500萬t，還以每年7~9%的速度遞增。雖然僅占全部塑料的2~3%，但其優(yōu)異的性能是其他材料不能比擬的。

我國工程塑料部分產(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。2008年，我國工程塑料的消費(fèi)量約為206萬噸，2010年，我國工程塑料的消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到約244萬噸。

工程塑料的分類

工程塑料	按連續(xù)使用溫度分類	通用工程 塑料	聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛， 聚醚和熱塑性聚酯
		特種工程 塑料	聚酰亞胺，聚砜，聚硫醚， 聚醚，聚酯，聚芳酯
	按聚合物結(jié)構(gòu)單元和重復(fù)單元分類	聚酰胺，聚酯，聚芳雜環(huán)化合物， 聚醚和含氟塑料

通用工程塑料

特種工程塑料

交 聯(lián) 型	非 交 聯(lián) 型
聚氨基雙馬來酰胺(PABM)	聚砜(PSF)
聚三嗪	聚醚砜
交聯(lián)聚酰亞胺(PAI)	聚硫醚(PPS)
耐熱環(huán)氧樹指	聚酰亞胺(PI)
含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA）	聚醚醚酮（PEEK）
	聚芳酯(PAR)

表—1特種工程塑料類型：

工程塑料的主要特性

1、質(zhì)量輕、相對密度小

工程塑料的相對密度一般在1.0~2.0之間，遠(yuǎn)低于金屬。自重輕，可替代一些傳統(tǒng)的金屬材料用于航空飛行器、車輛等領(lǐng)域。

2、較高的比強(qiáng)度

用玻璃纖維、碳纖維等纖維增強(qiáng)，可以大大提高抗張強(qiáng)度，*拉伸強(qiáng)度與相對密度的比值一般在1500-1700，甚到高達(dá)4000（鋼1600，鋁1500）

*拉伸強(qiáng)度(tensile strength)：是指材料產(chǎn)生大均勻塑性變形的應(yīng)力。在拉伸試驗(yàn)中，試樣至斷裂為止所受的大拉伸應(yīng)力即為拉伸強(qiáng)度，其結(jié)果以MPa表示。

3、突出的耐磨和自潤滑性能

用工程塑料作摩擦零件，與耐磨金屬合金相對，磨耗量低于1：5，氟塑料更佳。

4、優(yōu)良的機(jī)械性能

在較寬的溫度范圍內(nèi)，許多工程塑料，尤其是增強(qiáng)的工程塑料有優(yōu)異的抗沖擊和耐疲勞性能。

5、優(yōu)良的電絕緣性

幾乎所有工程塑料都有優(yōu)良的電絕緣性和耐電弧的特性，可以躋身優(yōu)良絕緣材料行列

6、化學(xué)穩(wěn)定性

對酸、堿和一般有機(jī)溶劑都有很好的抗腐蝕性。

7、較好的制件尺寸穩(wěn)定性

8、有較高的耐熱性

一般的工程塑料在不同玻璃纖維增強(qiáng)時(shí)，UL長期連續(xù)使用溫度都超過100℃，特種工程塑料的指標(biāo)一般都超過150℃。

9、優(yōu)良的吸震、消聲和對異物的埋沒性能

工程塑料作為運(yùn)動(dòng)零部件使用時(shí)，沒有金屬撞擊的噪聲，有優(yōu)良的吸震消聲性能。對于有磨粒存在的條件下，可以埋沒異物，不像金屬之前可能會(huì)咬死或刮傷。

10、良好的加工性能

工程塑料可以在較低的溫度下（通常400℃以下），采用注塑、擠出、吹塑等方法進(jìn)行加工，制品可采用機(jī)械方法再加工，尺寸穩(wěn)定，成品的互換性強(qiáng)，模具費(fèi)用低，與加工金屬相比，可節(jié)省能耗50%左右，工時(shí)縮短，成品率高。

       

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