工程塑料
工程塑料英文名為：engineering-plastics，工程塑料是指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑料，是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優的塑料。日本業界將它定義為“可以做為構造用及機械零件用的高性能塑料，耐熱性在100℃ 以上，主要運用在工業上”。
主要性能
熱性質
玻璃轉移溫度（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；熱膨脹系數小。
機械性質
高強度、高機械模數、低潛變性、強耐磨損及耐疲勞性。
其它
耐化學藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
主要品種
工程塑料是指一類可以作為結構材料，在較寬的溫度范圍內承受機械應力，在較為苛刻的化學物理環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，并有良好的機械性能和尺寸穩定性，在高、低溫下仍能保持其優良性能，可以作為工程結構件的塑料。如abs、尼龍、聚礬等。
被當做通用性塑膠者包括聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酰胺(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、環氧塑膠等。拉伸強度均超過50MPa，抗拉強度在500kg/cm2以上，耐沖擊性超過50J/m，彎曲彈性率在24000kg/cm2，負載撓曲溫度超過100℃，其硬度、老化性優。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，較特殊者為強度弱、耐熱、耐藥品性優的氟素塑膠，耐熱性優的矽溶融化合物、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。因為化學構造不同，故耐藥品性、摩擦特性、電機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，但若添加20~30%的玻璃纖維，則可有所改善。
五大工程塑料的的應用
聚酰胺
（PA）由于它獨特的低比重、高抗拉強度、耐磨、自潤滑性好、沖擊韌性優異、具有剛柔兼備的性能而贏得人們的重視，加之其加工簡便、效率高、比重輕（只有金屬的1/7）、可以加工成各種制品來代替金屬，廣泛用于汽車及交通運輸業。典型的制品有泵葉輪、風扇葉片、閥座、襯套、軸承、各種儀表板、汽車電器儀表、冷熱空氣調節閥等零部件，大約每輛汽車消耗尼龍制品達3.6~4千克。聚酰胺在汽車工業的消費比例最大，其次是電子電氣。
聚碳酸酯
（PC）既具有類似有色金屬的強度，同時又兼備延展性及強韌性，它的沖擊強度極高，用鐵錘敲擊不能被破壞，能經受住電視機熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又極好，并可施以任何著色。由于聚碳酸酯的上述優良性能，已被廣泛用于各種安全燈罩、信號燈，體育館、體育場的透明防護板，采光玻璃，高層建筑玻璃，汽車反射鏡、擋風玻璃板，飛機座艙玻璃，摩托車駕駛安全帽。用量最大的市場是計算機、辦公設備、汽車、替代玻璃和片材，CD和DVD光盤是最有潛力的市場之一。
聚甲醛
（POM）被譽為“超鋼”，這是由于它具有優越的機械性能和化學性能，因此它可用作許多金屬和非金屬材料所不能勝任的材料，主要用作各種精密度高的小模數齒輪、幾何面復雜的儀表精密件、自來水龍頭及爆氣管道閥門。我國使用聚甲醛用于農業噴灌機械上，可以節省大量銅材。
聚對苯二甲酸丁二醇酯
（PBT）是一種熱塑性聚酯，非增強型的PBT與其它熱塑性工程塑料相比，加工性能和電性能較好。PBT玻璃化溫度低，模具溫度在50℃時即可迅速結晶，加工周期短。聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）被廣泛應用于電子、電氣和汽車工業中。由于PBT的高絕緣性及耐溫性可用作電視機的回掃變壓器、汽車分電盤和點火線圈、辦公設備殼體和底座、各種汽車外裝部件、空調機風扇、電子爐灶底座、辦公設備殼件。
聚苯醚
（PPO）樹脂具有優良的物理機械性能、耐熱性和電氣絕緣性，且吸濕性低，強度高，尺寸穩定性好，高溫下耐蠕變性是所有熱塑性工程塑料中最優異的。可應用于洗衣機壓縮機蓋、吸塵器機殼、咖啡器具、頭發定型器、按摩器、微波爐器皿等小型家電器具方面。改性聚苯醚還用于電視機部件、電傳終點設備的連接器等方面。
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品中，甚至用于不同的材料之間。在一次性使用的產品中，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性能和擠出成型的效率。
導電改性工程塑料
當熱塑性材料增添了導電成份后，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作用。導電類熱塑性材料允許靜電連續性釋放，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境下可以引發爆炸。積聚的靜電會堵塞材料的傳動而中斷機械的傳動。導電性熱塑材料可以廣泛的運用于配色產品中，而且某些導電材料是透明的。其運用主要包括，ECG傳感器，吸液管，電器保護裝置以及新型的醫療分娩裝置，諸如吸入產品，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感，但同時又保持了塑料的加工特性。醫療產品領域因為環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。在放射療法或手術中使用的如織物般柔軟的薄片，可以幫助保護機器和人員免受X光的散射和直射。含有鋇硫酸鹽的導管在植入體內后可以通過熒光透視或X光成像來跟蹤其所在位置。Baxter Healthcare在做心瓣膜修復手術中使用的器械（可回用的手柄和一次性的卡扣閉環）是由聚碳酸酯特種改性工程塑料構成。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。
預染色改性工程塑料
近幾年，塑料配色技術發展很快。在醫療應用中， 設計師可以在符合FDA和沒有遷移的顏料中進行挑選。獨特的色彩效果可以有助于形成產品的獨特賣點并為醫療設備設計師帶來利益。當醫療產品從醫院進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品價值。另外，彈性體的應用可以使產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療設備也可以使得患者更愿意配合治療，同時減輕他們的痛苦。
中國工程塑料業發展現狀
中國工程塑料工業歷經10年發展，成果豐碩，已逐步形成了具有樹脂合成、塑料改性與合金、加工應用等相關配套能力的完整產業鏈。這是中國工程塑料工業協會理事長楊偉才在5月27日北京召開的中國工程塑料工業協會峰會上表示的。
10年前，中國工程塑料業剛剛起步，生產能力與需求相比嚴重滯后，原料樹脂85%以上依靠進口，一半以上的改性樹脂材料使用國外產品。而時至今日，我國的工程塑料樹脂均能在國內生產，聚合能力已經達到每年60萬噸左右，改性樹脂材料年產量也有200多萬噸，就連過去國外對我國禁運的特種工程塑料樹脂，現在國內幾乎都有生產，并且能夠少量出口。
中國工程塑料工業協會數據表明，在過去的10年里，我國工程塑料產值年均增長20%以上，企業規模不斷發展壯大，科技水平日益提高。目前，在工程塑料合成方面已有中藍集團、云天化集團、神馬集團、儀征化纖、德陽科技等上規模的企業。由于工程塑料具有特別優異的性能，其技術發展水平受到政府層面的重視，已被列入國家中長期科技發展綱要中高新技術的重點選項。在今年科技部產業支撐計劃中，有非光氣法聚碳酸酯等7個工程塑料項目被列入。另外，經過長期的技術攻關，目前我國工程塑料技術水平發展較快，在改性材料與樹脂合金方面，部分產品技術、質量指標也已接近國外先進水平。一些特種工程塑料產品的工藝技術已經進入到國際先進行列。
盡管我國的工程塑料在合成和加工方面取得了長足發展，但總體看來仍存在產能過度集中在一些技術含量相對較低產品上的缺點。鄭愷表示，企業應當將目光放長遠，把握住當前如大飛機等一批國家重點工程建設的契機，提升科技水平，加快產品結構升級，促進我國工程塑料行業更快、更健康的發展。
各種工程塑料特性和加工
POM 聚甲醛
英文名稱:Polyoxymethylene(Polyformaldehyde)
典型應用范圍:
POM具有很低的摩擦系數和很好的幾何穩定性，特別適合于制作齒輪和軸承。由于它還具有耐高溫特性，因此還用于管道器件（管道閥門、泵殼體），草坪設備等。
注塑模工藝條件:
干燥處理：如果材料儲存在干燥環境中，通常不需要干燥處理。
熔化溫度：均聚物材料為190~230℃；共聚物材料為190~210℃。
模具溫度：80~105℃。為了減小成型后收縮率可選用高一些的模具溫度。
注射壓力：700~1200bar
注射速度：中等或偏高的注射速度。
流道和澆口：可以使用任何類型的澆口。如果使用隧道形澆口，則最好使用較短的類型。對于均聚物材料建議使用熱注嘴流道。對于共聚物材料既可使用內部的熱流道也可使用外部熱流道。
化學和物理特性:
POM是一種堅韌有彈性的材料，即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩定性和抗沖擊特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強度、抗疲勞強度，但不易于加工。共聚物材料有很好的熱穩定性、化學穩定性并且易于加工。無論均聚物材料還是共聚物材料，都是結晶性材料并且不易吸收水分。POM的高結晶程度導致它有相當高的收縮率，可高達到2%~3.5%。對于各種不同的增強型材料有不同的收縮率。
PA塑料(尼龍)(聚酰胺)
英文名稱:Polyamide
比重:PA6-1.14克/立方厘米，PA66-1.15克/立方厘米，PA1010-1.05克/立方厘米，
成型收縮率:PA6-0.8-2.5%、PA66-1.5-2.2%
成型溫度：220-300℃
干燥條件：100-110℃ 12小時
物料性能: 堅韌,耐磨,耐油,耐水,抗酶菌,但吸水大；尼龍6彈性好,沖擊強度高,吸水較大；尼龍66性能優于尼龍6,強度高,耐磨性好；尼龍610與尼龍66相似,但吸水小,剛度低；尼龍1010半透明,吸水小,耐寒性較好。
成型性能:
1.結晶料,熔點較高熔融溫度范圍窄,熱穩定性差,料溫超過300度、滯留時間超過30min即分解。較易吸濕,需干燥,含水量不得超過0.3%.
2.流動性好,易溢料。宜用自鎖時噴嘴,并應加熱。
3.成型收縮范圍及收縮率大,方向性明顯,易發生縮孔、變形等。
4.模溫按塑件壁厚在20-90度范圍內選取,注射壓力按注射機類型、料溫、塑件形狀尺寸、模具澆注系統選定，成型周期按塑件壁厚選定。樹脂粘度小時，注射、冷卻時間應取長，并用白油作脫模劑。
5.模具澆注系統的形式和尺寸，增大流道和澆口尺寸可減少縮水。
適用:適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件,以及化工,電器,儀表等零件
PC 聚碳酸酯
英文名稱:Polycarbonate
典型應用范圍:
電氣和商業設備（計算機元件、連接器等），器具（食品加工機、電冰箱抽屜等），交通運輸行業
（車輛的前后燈、儀表板等）。
注塑模工藝條件:
干燥處理：PC材料具有吸濕性，加工前的干燥很重要。建議干燥條件為100℃到200℃，3~4小時。加工前的濕度必須小于0.02%。
熔化溫度：260~340℃。
模具溫度：70~120℃。
注射壓力：盡可能地使用高注射壓力。
注射速度：對于較小的澆口使用低速注射，對其它類型的澆口使用高速注射。
化學和物理特性:
PC是一種非晶體工程材料，具有特別好的抗沖擊強度、熱穩定性、光澤度、抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德沖擊強度（otched Izod impact stregth）非常高，并且收縮率很低，一般為0.1%~0.2%。PC有很好的機械特性，但流動特性較差，因此這種材料的注塑過程較困難。在選用何種品質的 PC材料時，要以產品的最終期望為基準。如果塑件要求有較高的抗沖擊性，那么就使用低流動率的PC材料；反之，可以使用高流動率的PC材料，這樣可以優化注塑過程。
PETG 乙二醇改性-聚對苯二甲酸乙二醇酯Glycol-modified PET; Copolyesters
典型應用范圍:
醫藥設備（試管、試劑瓶等），玩具，顯示器，光源外罩，防護面罩，冰箱保鮮盤等。
注塑模工藝條件:
干燥處理：加工前的干燥處理是必須的。濕度必須低于0.04%。建議干燥條件為65C、4小時，注意干燥溫度不要超過66C。
熔化溫度：220~290C。
模具溫度：10~30C，建議為15C。
注射壓力：300~1300bar。
注射速度：在不導致脆化的前提下可使用較高的注射速度。
化學和物理特性:
PETG是透明的、非晶體材料。玻璃化轉化溫度為88C。PETG的注塑工藝條件的允許范圍比PET要廣一些，并具有透明、高強度、高任性的綜合特性。
聚苯醚樹脂PPO
英文名；Polyphenylene oxide-usually modified
物理性能
比重:1.07克/立方厘米 成型收縮率:0.3-0.8% 成型溫度：260-290℃ 干燥條件：130℃ 4小時
物料性能
1、為白色顆粒。綜合性能良好，可在120度蒸汽中使用，電絕緣性好，吸水小，但有應力開裂傾向。改性聚苯醚可消除應力開裂。
2、有突出的電絕緣性和耐水性優異，尺寸穩定性好。其介電性能居塑料的首位。
3、MPPO為PPO與HIPS共混制得的改性材料，目前市面上的材料均為此種材料。
4、有較高的耐熱性，玻璃化溫度211度，熔點268度，加熱至330度有分解傾向，PPO的含量越高其耐熱性越好，熱變形溫度可達190度。
5、阻燃性良好，具有自息性，與HIPS混合后具有中等可燃性。質輕，無毒可用于食品和藥物行業。耐旋光性差，長時間在陽光下使用會變色。
6、可以與ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纖維等進行共混改性處理。
應用方面
1、適于制作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、傳動件、醫療及電子零件。
2、可作較高溫度下使用的齒輪、風葉、閥等零件，可代替不銹鋼使用。
3、可制作螺絲、緊固件及連接件。
4、電機、轉子、機殼、變壓器的電器零件。
成型性能
1.非結晶料,吸濕小。
2.流動性差，為類似牛頓流體，粘度對溫度比較敏感，制品厚度一般在0.8毫米以上。極易分解，分解時產生腐蝕氣體。宜嚴格控制成型溫度，模具應加熱，澆注系統對料流阻力應小。
3、聚苯醚的吸水率很低0.06％左右，但微量的水分會導致產品表面出現銀絲等不光滑現象，最好是作干燥處理，溫度不可高出150度，否則顏色會變化。
4、聚苯醚的成型溫度為280-330度，改性聚苯醚的成型溫度為260-285度。
料筒溫度 喂料區 40～60℃（50℃）
區1 240～280℃（250℃）
區2 280～300℃（280℃）
區3 280～300℃（280℃）
區4 280～300℃（280℃）
區5 280～300℃（280℃）
噴嘴 280～300℃（280℃）
熔料溫度 270～290℃
料筒恒溫 200℃
模具溫度 80～120℃
注射壓力 100～140MPa（1000～1400bar）
保壓壓力 注射壓力的40％～60％
背壓 3～10MPa（30～100bar）
注射速度 有長流道的制品需要快速注射；但在此情況下，確保模具有足夠的通氣性
螺桿轉速 中等螺桿轉速，折合線速度為0.6m/s
計量行程 中等螺桿轉速，折合線速度為0.6m/s
計量行程 （0.5～3.5）D
殘料量 3～6mm，取決于計量行程和螺桿直徑
預烘干 在110℃溫度下烘干2h
回收率 材料可再生加工，只要回料沒有發生熱降解
收縮率 0.8％～1.5％
澆口系統 對小制品使用點式或潛伏式澆口，否則采用直澆口或圓片式澆口；可采用熱流道
機器停工時段 關閉加熱系統；低螺桿背壓狀態下，操作幾次計量循環，像操作擠出機一樣清空料筒
料筒設備 標準螺桿，止逆環，直通噴嘴
PBT 聚對苯二甲酸丁二醇酯
英文名：Polybutylene terephthalate
典型應用范圍:
家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風扇、頭發干燥機殼體、咖啡器皿等），電器元件（開關、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等），汽車工業（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等）。
注塑模工藝條件:
干燥處理：這種材料在高溫下很容易水解，因此加工前的干燥處理是很重要的。建議在空氣中的干燥條件為120℃，6~8小時，或者150℃，2~4小時。濕度必須小于0.03%。如果用吸濕干燥器干燥，建議條件為150℃，2.5小時。
熔化溫度：225~275℃，建議溫度：250℃ 。
模具溫度：對于未增強型的材料為40~60℃。要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。
注射壓力：中等（最大到1500bar）。
注射速度：應使用盡可能快的注射速度（因為PBT的凝固很快）。
流道和澆口:建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞（經驗公式：流道直徑=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各種型式的澆口。也可以使用熱流道，但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應該在0.8~1.0*t之間，這里 t是塑件厚度。如果是潛入式澆口，建議最小直徑為0.75mm。
化學和物理特性:
PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩定性。這些材料在很廣的環境條件下都有很好的穩定性。 PBT吸濕特性很弱。非增強型PBT的張力強度為50MPa，玻璃添加劑型的PBT張力強度為170MPa。玻璃添加劑過多將導致材料變脆。PBT的；結晶很迅速，這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對于有玻璃添加劑類型的材料，流程方向的收縮率可以減小，但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點（225℃）和高溫變形溫度都比PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170℃。玻璃化轉換溫度（glass trasitio temperature）在22℃到43℃之間。由于PBT的結晶速度很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期時間一般也較低。
PMMA
聚甲基丙烯酸甲酯
英文名稱:Polymethyl Methacrylate
典型應用范圍:
汽車工業（信號燈設備、儀表盤等），醫藥行業（儲血容器等），工業應用（影碟、燈光散射器），日用消費品（飲料杯、文具等）。
注塑模工藝條件:
干燥處理：PMMA具有吸濕性因此加工前的干燥處理是必須的。建議干燥條件為90℃、2~4小時。
熔化溫度：240~270℃。
模具溫度：35~70℃。
注射速度：中等
化學和物理特性:
PMMA具有優良的光學特性及耐氣侯變化特性。白光的穿透性高達92%。PMMA制品具有很低的雙折射，特別適合制作影碟等。PMMA具有室溫蠕變特性。隨著負荷加大、時間增長，可導致應力開裂現象。PMMA具有較好的抗沖擊特性。
PETG 乙二醇改性-聚對苯二甲酸乙二醇酯Glycol-modified PET; Copolyesters
典型應用范圍:
醫藥設備（試管、試劑瓶等），玩具，顯示器，光源外罩，防護面罩，冰箱保鮮盤等。
注塑模工藝條件:
干燥處理：加工前的干燥處理是必須的。濕度必須低于0.04%。建議干燥條件為65C、4小時，注意干燥溫度不要超過66C。
熔化溫度：220~290C。
模具溫度：10~30C，建議為15C。
注射壓力：300~1300bar。
注射速度：在不導致脆化的前提下可使用較高的注射速度。
化學和物理特性:
PETG是透明的、非晶體材料。玻璃化轉化溫度為88C。PETG的注塑工藝條件的允許范圍比PET要廣一些，并具有透明、高強度、高任性的綜合特性。
