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【凱鑫小課堂】塑料知識集錦

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【凱鑫小課堂】塑料知識集錦

2018年01月09日

01塑料的定義
塑料是以樹脂為主要成分,在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀,并在常溫下能保持既定形狀的高分子有機(jī)材料。
樹脂是指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍,轉(zhuǎn)化時受外力作用具有流動性,常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物,它是塑料較基本的,也是較重要的成分。廣義地講,在塑料工業(yè)中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹脂。
02塑料的分類
塑料目前尚無確切的分類,一般分類如下:

按塑料的物理化學(xué)性能分
熱塑性塑料:在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
熱固性塑料:因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。

按塑料用選分
通用塑料:一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料:一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
工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。
特種塑料:一般指具有特種功能(如耐熱、自潤滑等),應(yīng)用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有機(jī)硅等。

按塑料成型方法分
模壓塑料:供模壓用的樹脂混合料。如一般熱固性塑料。
層壓塑料:指浸有樹脂的纖維織物,可經(jīng)疊合、熱壓結(jié)合而成為整體材料。
注射、擠出和吹塑塑料:一般指能在料筒溫度下熔融、流動,在模具中迅速硬化的樹脂混合科。如一般熱塑性塑料。
澆鑄塑料:能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料。如MC尼龍。
反應(yīng)注射模塑料:一般指液態(tài)原材料,加壓注入模腔內(nèi),使其反應(yīng)固化制得成品。如聚氨脂類。

按塑料半制品和制品分
模塑粉:又稱塑料粉,主要由熱固性樹脂(如酚醛)和填料等經(jīng)充分混合、按壓、粉碎而得。如酚醛塑料粉。
增強(qiáng)塑料:加有增強(qiáng)材料而某些力學(xué)性能比原樹脂有較大提高的一類塑料。
泡沫塑料:整體內(nèi)合有無數(shù)微孔的塑料。
薄膜:一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料制品。
03塑料的基本性能
1.質(zhì)輕、比強(qiáng)度高。
塑料質(zhì)輕,一般塑料的密度都在0.9~ 2.3克/厘米3之間,只有鋼鐵的1/8~1/4、鋁的1/2左右,而各種泡沫塑料的密度更低,約在0.01~ O.5克/厘米3之間。按單位質(zhì)量計算的強(qiáng)度稱為比強(qiáng)度,有些增強(qiáng)塑料的比強(qiáng)度接近甚至超過鋼材。例如合金鋼材,其單位質(zhì)量的拉伸強(qiáng)度為160兆帕,而用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料可達(dá)到170~ 400兆帕。
2.優(yōu)異的電絕緣性能。
幾乎所有的塑料都具有優(yōu)異的電絕緣性能,如極小的介電損耗和優(yōu)良的耐電弧特性,這些性能可與陶瓷媲美。
3.優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。
一般塑料對酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能力,特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性能比黃金還要好,甚至能耐"王水"等強(qiáng)腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕,被稱為"塑料王"。
4.減摩、耐磨性能好。
大多數(shù)塑料具有優(yōu)良的減摩、耐磨和自潤滑特性。許多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性,在耐磨塑料中加入某些固體潤滑劑和填料時,可降低其摩擦系數(shù)或進(jìn)一步提高其耐磨性能。
5.透光及防護(hù)性能。
多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機(jī)玻璃化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作農(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護(hù)性能,因此常用作防護(hù)保裝用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。
6.減震、消音性能優(yōu)良。
某些塑料柔韌而富于彈性,當(dāng)它受到外界頻繁的機(jī)械沖擊和振動時,內(nèi)部產(chǎn)生粘性內(nèi)耗,將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能,因此,工程上用作減震消音材料。例如,用工程塑料制作的軸承和齒可減小噪音,各種泡沫塑料更是廣泛使用的優(yōu)良減震消音材料。
上述塑料的優(yōu)良性能,使它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中具有廣泛用途;它已從過去作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品,而一躍成為現(xiàn)代生活和尖端工業(yè)不可缺少的材料。
然而,塑料也有不足之處。例如,耐熱性比金屬等材料差,一般塑料僅能在100℃以下溫度使用,少數(shù)200℃左右使用;塑料的熱膨脹系數(shù)要比金屬大3~ 10倍,容易受溫度變化而影響尺寸的穩(wěn)定性;在載荷作用下,塑料會緩慢地產(chǎn)生粘性流動或變形,即蠕變現(xiàn)象;此外,塑料在大氣、陽光、長期的壓力或某些質(zhì)作用下會發(fā)生老化,使性能變壞等。塑料的這些缺點(diǎn)或多或少地影響或限制了它的應(yīng)用。但是,隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和塑料材料研究工作的深入,這些缺點(diǎn)正被逐漸克服,性能優(yōu)異的新穎塑料和各種塑料復(fù)合材料正不斷涌現(xiàn)。
04塑料的用途
塑料已被廣泛用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑、包裝、國防尖端工業(yè)以及人們?nèi)粘I畹雀鱾€領(lǐng)域。
農(nóng)業(yè)方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、魚網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等。
工業(yè)方面:電氣和電于工業(yè)廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料;在機(jī)械工業(yè)中用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許
零部件代替金屬制品:在化學(xué)工業(yè)中用塑料作管道、各種容器及其它防腐材料;在建筑工業(yè)中作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件及坑管、裝飾板和衛(wèi)生潔具等。
在國防工業(yè)和尖端技術(shù)中,無論是常規(guī)武器、飛機(jī)、艦艇,還是火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船和原子能工業(yè)等,塑料都是不可缺少的材料。在人們的日常生活中,塑料的應(yīng)用更廣泛,如市場上銷售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包、兒童玩具、牙刷、肥皂盒、熱水瓶殼等等。目前在各種家用電器,如電視機(jī)、收錄機(jī)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電冰箱等方面也獲得了廣泛的應(yīng)用。
塑料作為一種新型包裝材料,在包裝領(lǐng)域中已獲得廣泛應(yīng)用,例如各種中空容器、注塑容器(周轉(zhuǎn)箱、集裝箱、桶等),包裝薄膜,編織袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎繩和打包帶等。
04塑料工業(yè)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
早在19世紀(jì)以前,人們就已經(jīng)利用瀝青、松香、琥珀、蟲膠等天然樹脂。1868年將天然纖維素硝化,用樟腦作增塑劑制成了世界上第一個塑料品種,稱為賽璐珞,從此開始了人類使用塑料的歷史。從此開始了人類使用塑料的歷史。1909年出現(xiàn)了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)誕生了。這兩種塑料當(dāng)時為推動電氣工業(yè)和儀器制造工業(yè)的發(fā)展起了積極作用。
到20世紀(jì)20、30年代,相繼出現(xiàn)了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。從40年代至今,隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,石油資源的廣泛開發(fā)利用,塑料工業(yè)獲得迅速發(fā)展。品種上又出現(xiàn)了聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亞胺等等。

產(chǎn)品展示

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