塑料性能及应用

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一.聚酰胺PA是一类主链上含有重复的酰胺基的高分子，通称尼龙是最先 用作承力制件的工程塑料，其品种很多，有尼龙3、4、6、7、8、9、 11、13、66、68、610、1010等，另外有芳族尼龙，尼龙共聚物。 PA主链上重复出现的酰胺基团是一个极性基团，这个集团上的 氢能与另一个基团上的给电子基团(羰基)形成强氢键，使其易于结 晶。导致分子内旋受阻，内聚能增大，熔点升高，使制品有良好的韧 性、耐油耐溶剂性，优异的机械性能，一定的吸水性和耐温性。随着 链段中的碳原子数增多，削弱酰胺基团带来的特征作用增大，如链 柔 性提高，吸湿性下降，熔点下降等。具有优良的机械强度，良好的吸 振消音效果，良好的冲击强度随温度的增大而上升，突出的耐磨减磨 性能，耐热性不高，只能在80~100℃ 下使用。导热系数小，热量易 积累，电性能一般，受吸湿性影响大，化学性能稳定，具有自熄性。

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1.PA6中文名称：聚己内酰胺 结构式：

(1)物理化学性能 (1)物理化学性能a.热性能 a.热性能 尼龙6热性能好，熔点较高，为220 尼龙6热性能好，熔点较高，为220 ℃ ,在众多的尼龙品种中，低 于尼龙46和尼龙66,而高于其它品种。尼龙6 于尼龙46和尼龙66,而高于其它品种。尼龙6的热变形温度和所承 受的载荷关系很大，例如，当载荷为0.45MPa时，其热变形温度为 受的载荷关系很大，例如，当载荷为0.45MPa时，其热变形温度为 150 ℃ ,而当载荷增加到1.82MPa时，其热变形温度迅速降至63 ,而当载荷增加到1.82MPa时，其热变形温度迅速降至63 ℃ 。当载荷一定时，尼龙6的热变形温度随吸水率的增加而降低。 。当载荷一定时，尼龙6 b.阻燃性 b.阻燃性 尼龙6 尼龙6由于在分子结构上 带有含氢的酰胺基，而且酰胺基的浓度较 高，因此具有良好的阻燃性,属于自熄性树脂。其中尼龙6 高，因此具有良好的阻燃性,属于自熄性树脂。其中尼龙6的氧指数 为24.5,在工程塑料中属于氧指数较高的品种。 24.5,在工程塑料中属于氧指数较高的品种。

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c.电性能 c.电性能 尼龙6具有良好的电性能，由于PA6是聚酰胺基浓度较高的产品，其电 尼龙6具有良好的电性能，由于PA6是聚酰胺基浓度较高的产品，其电 性能受温度、吸收率的影响较大。 d.耐化学药品 d.耐化学药品 PA6对脂肪族烃类，特别是汽油和润滑油，具有优异的抵抗性。耐碱 PA6对脂肪族烃类，特别是汽油和润滑油，具有优异的抵抗性。耐碱 和大多数盐类，但能溶解于浓无机酸、甲酸和酚类化合物。在碱性条 件下几乎不水解，但在酸性条件下水解。 e.耐候性 e.耐候性 尼龙6 尼龙6随着在大气中暴露时间的增

长，机械性能下降，但某些机械性 能下降到某一数值后，会出现平缓的倾向。另外，适当加入碳黑和稳 定及能有效地提高尼龙的耐候性。

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(2)成型特性 (2)成型特性a.流动性 a.流动性 影响尼龙6 影响尼龙6熔体流动性的主要因素有聚合物粘度、注射压力、物料温 度、模具温度及浇口横截面积等。随着相对粘度的降低，尼龙6 度、模具温度及浇口横截面积等。随着相对粘度的降低，尼龙6的流 动距离急剧增大。浇口横截面积大，虽然有利于流动，但如果注射速 度不高，对增大流动距离并不能产生显著效果。 b.成型收缩率 b.成型收缩率 尼龙是结晶聚合物，随着熔体在型腔中的冷却，就会结晶并产生较大 的收缩。熔点和结晶是影响尼龙成型收缩的主要原因。结晶度越大， 熔点越高，因而其成型收缩率也较大。模具温度低，结晶度有所降低， 反之亦然。另外尼龙的成型收缩率随着制品厚度的增大而增加。 c.成型精度 c.成型精度 尼龙制品在成型后由于存在内应力和出现吸湿现象，会造成制品精度 的变化。内应力的产生通常是由于冷却速度过快和熔体流动不良所致， 一般可以通过热处理来消除。尼龙制品的吸水率较高，而且随时间的 延长逐渐增大最后趋于平衡。在诸多尼龙品种中，尼龙6 延长逐渐增大最后趋于平衡。在诸多尼龙品种中，尼龙6的吸水率最 大。由于尼龙6 大。由于尼龙6制品吸水率大，在不同的湿度下使用其精度发生变化。

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(3)典型用途 (3)典型用途由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐 磨损特性，还用于制造轴承。

(4)注塑模工艺条件 (4)注塑模工艺条件

干燥处理：PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。 干燥处理：PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。 如果材料是用防水材料包装供应的，建议在80C以上的热空气中干燥 如果材料是用防水材料包装供应的，建议在80C以上的热空气中干燥 16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议105 ℃ /8小时 16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议105 /8小时 以上的真空烘干。 熔化温度：230~280 熔化温度：230~280 ℃ ,增强品种为250~280 ℃ 。 ,增强品种为250~280 模具温度：80~90 模具温度：80~90 ℃ 。模温显著地影响结晶度，因此对于薄壁建 议模具温度为80~90 议模具温度为80~90 ℃;如果壁厚大于3mm,使用20~40 ℃;对于玻璃 如果壁厚大于3mm,使用20~40 增强材料模具温度应大于80 增强材料模具温度应大于80 ℃ 。 注射压力：一般在750~1250bar之间(取决于材料和产品设计)。 注射压力：一般在750~1250bar之间(取决于材料和产品设计)

。 注射速度：高速(对增强型材料要稍微降低)。 流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。 流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。 浇口孔径大于0.5*t(这里t 浇口孔径大于0.5*t(这里t为塑件厚度);使用热流道浇口应比常规 流道小一些；潜入式浇口最小直径应当是0.75mm。 流道小一些；潜入式浇口最小直径应当是0.75mm。

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2.PA12中文名称：聚十二内酰胺 结构式：

(1)物理化学性能 (1)物理化学性能a.力学性能 a.力学性能 尼龙12分子结构中的聚酰胺基的浓度较低，因而其机械强度和刚性低 尼龙12分子结构中的聚酰胺基的浓度较低，因而其机械强度和刚性低 于尼龙6和尼龙66。尼龙12的拉伸强度、弯曲弹性模量随温度的升高 于尼龙6和尼龙66。尼龙12的拉伸强度、弯曲弹性模量随温度的升高 而降低。尼龙12的吸水率在尼龙系列品种中是最低的, 而降低。尼龙12的吸水率在尼龙系列品种中是最低的,吸水率对其机械 性能的影响甚微。

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b.热性能 b.热性能 尼龙12的熔点为178 ,其耐热性明显低于尼龙66和尼龙6 尼龙12的熔点为178 ℃,其耐热性明显低于尼龙66和尼龙6,但其耐 低温性能优异，使用温度范围较宽，为-55~ 低温性能优异，使用温度范围较宽，为-55~90 ℃。尼龙12的热变形 。尼龙12的热变形 温度随吸水率的增加而略有降低。 C.耐化学药品 C.耐化学药品 PA12对脂肪族烃类，特别是汽油和润滑油，具有优异的抵抗性。耐稀 PA12对脂肪族烃类，特别是汽油和润滑油，具有优异的抵抗性。耐稀 酸、碱和各种盐类，但在浓硫酸、甲酸和酚类化合物及高锰酸钾等氧 化剂中溶解。

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(2)典型用途a.汽车工业 a.汽车工业 尼龙12耐油优异，渗透性低，抗撕裂强度高，使用温度范围宽，可耐尼龙12耐油优异，渗透性低，抗撕裂强度高，使用温度范围宽，可耐55 ℃低温，故广泛用于制造汽车软管。此外,尼龙12还用于生产各种 低温，故广泛用于制造汽车软管。此外,尼龙12还用于生产各种 汽车零部件，如转向盘、排挡手柄、轴承、齿轮、油箱衬套等。 b.电器零件 b.电器零件 由于尼龙12制成的元件具有消音功能，因此发展很快，广泛用于制作 由于尼龙12制成的元件具有消音功能，因此发展很快，广泛用于制作 录音机和钟表齿轮等。

(3)注塑模工艺条件尼龙12的熔点明显低于尼龙6和尼龙66,因而其成型收缩率也明显低 尼龙12的熔点明显低于尼龙6和尼龙66,因而其成型收缩率也明显低 于尼龙6和尼龙66。在众多的尼龙主要品种中，尼龙12的酰胺基浓度 于尼龙6和尼龙66。在众多的尼龙主要品种中，尼龙12的酰胺基浓度 最低，因而

其吸水率最低，制品的成型精度高，尺寸稳定性优良。 注射机类型：螺杆式 料筒温度：190~ 料筒温度：190~260 ℃ 喷嘴温度：220~ 喷嘴温度：220~240 ℃ 模具温度：30~ 模具温度：30~50 ℃ 注射压力：60~ 注射压力：60~100MPa 螺杆转速：40~ 螺杆转速：40~100r/min

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3.PA66中文名称：聚己二酰己二胺 结构式：

(1)物理化学性能 (1)物理化学性能尼龙66为半透明或不透明的乳白色结晶树脂。在较宽的温度范围内具 尼龙66为半透明或不透明的乳白色结晶树脂。在较宽的温度范围内具 有较高的强度、刚性和韧性。耐磨性、耐蠕变性和自润性优良。耐热 性和耐低温性能良好，属自熄性材料。耐油突出。但吸水性较大，制 品尺寸稳定性较差。为提高机械特性，会加入各种各样的改性剂。 品尺寸稳定性较差。为提高机械特性，会加入各种各样的改性剂。 粘 性较低，流动性很好，可以加工很薄的元件；粘度对温度变化很敏感。 PA66的收缩率在1%~2%之间，加玻璃纤维收缩率降低到0.2%~1% PA66的收缩率在1%~2%之间，加玻璃纤维收缩率降低到0.2%~1% 。 收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大 的。 PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗 PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗 力较弱。

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(2)典型用途

PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击 PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击 性 和高强度要求的产品。 干燥处理：如果加工前材料建议在85℃ 干燥处理：如果加工前材料建议在85℃的热空气中干燥处理；湿度 大于0.2%,需105C/12小时真空干燥。 大于0.2%,需105C/12小时真空干燥。 熔化温度：260~290℃。对玻璃添加剂的产品为275~280℃ 熔化温度：260~290℃。对玻璃添加剂的产品为275~280℃。 模具温度：建议80℃。对于薄壁塑件，如果使用低于40C的模温需 模具温度：建议80℃。对于薄壁塑件，如果使用低于40C的模温需 要进行退火处理。 注射压力：通常在750~1250bar,取决于材料和产品设计。 注射压力：通常在750~1250bar,取决于材料和产品设计。 注射速度：高速(对于增强型材料应稍低一些)。 流道和浇口:浇口孔径不要小于0.5*t(这里t 流道和浇口:浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度);热流道 浇口应比使用常规流道小一些；潜入式浇口的最小直径应当是 0.75mm。 0.75mm。

(3)注塑模工艺条件

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二、PBT 二、PBT中文名称：聚对苯二甲酸丁二醇酯 结构式：

分子中的苯环减小了分子链柔曲性、溶解性和吸水性；醚键增大链的 柔曲性、溶解性；四个亚甲基增大链柔曲性；羰

基增大刚性；酯基增 大刚性；易水解发生断链。总的结果是柔性大，分子相对滑动易，大 分子易取向、结晶，强迫取向易松弛，制品内应力易自行减小，制品 不需要后处理。

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1.物理化学性能 1.物理化学性能PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化 PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化 学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环 境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很小由于PBT的结晶速度 PBT吸湿特性很小由于PBT的结晶速度 很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期时间一般也较低。

2.成型特性 2.成型特性(1).流动性 (1).流动性 PBT具有良好的流动性，因而可制得厚度较薄的制品。如图给出了各 PBT具有良好的流动性，因而可制得厚度较薄的制品。如图给出了各 种PBT注射压力与料温之间的关系。从图可知，当料温在250~270 ℃ PBT注射压力与料温之间的关系。从图可知，当料温在250~ 范围内，物料充满型腔所需的注射压力并不是很大，显示了PBT优良 范围内，物料充满型腔所需的注射压力并不是很大，显示了PBT优良 的流动性。

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(2).成型收缩率 (2).成型收缩率 用玻璃纤维增强的PBT在成型时，由于玻璃纤维在一定方向上的取向， 用玻璃纤维增强的PBT在成型时，由于玻璃纤维在一定方向上的取向， 成型收缩率存在着各向异性的趋势。PBT的成型收缩率还与制品的几何 成型收缩率存在着各向异性的趋势。PBT的成型收缩率还与制品的几何 形状、成型条件、浇口形式、制品冷却后的贮存时间及贮存温度等因素 有关。注射成型时的模具温度越低，成型收缩率就越低。 d.吸水率 d.吸水率 PBT是整个工程塑料中吸水率较低的品种之一，在23 PBT是整个工程塑料中吸水率较低的品种之一，在23 ℃时的吸水率仅 0.3%。 0.3%。

3.典型用途 3.典型用途家用器具、电器元件开关、汽车工业部件等。

4.注塑模工艺条件 4.注塑模工艺条件干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很 重要的。建议在空气中的干燥条件为120C,6~8小时，湿度必须小于 重要的。建议在空气中的干燥条件为120C,6~8小时，湿度必须小于 0.03%。 0.03%。 料筒温度：PBT的熔融温度为220~ 料筒温度：PBT的熔融温度为220~225 ℃,适宜的料筒温度为230~ ,适宜的料筒温度为230~ 270 ℃。温度低于230 ℃,物料不能充分熔融,缺乏流动性;高于270 ℃,则 。温度低于230 物料不能充分熔融,缺乏流动性;高于270 容易使物料发生热老化。料筒温度越高,停留时间越长, 容易使物料发生热老化。料筒温度越高,停留时间越长,

则拉伸强度下降 幅度就越大(如图)。

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模具温度：PBT的结晶化在30 时即能充分进行，因此PBT在注射成 模具温度：PBT的结晶化在30 ℃时即能充分进行，因此PBT在注射成 型时的模具温度一般均可控制得较低：未增强PBT60 型时的模具温度一般均可控制得较低：未增强PBT60 ℃左右，增强 PBT80 ℃左右。如果成型精度制品，模具温度的波动幅度应不大于4 左右。如果成型精度制品，模具温度的波动幅度应不大于4 ℃。 注射速度：应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。 注射速度：应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。 流道和浇口: 流道和浇口: 建议使用圆形流道以增加压力的传递，可以使用各种型 式的浇口，也可以使用热流道。 浇口直径应该在0.8~1.0*t之间，这里 浇口直径应该在0.8~1.0*t之间，这里 t是塑件厚度。如果是潜入式 浇口，建议最小直径为0.75mm。 浇口，建议最小直径为0.75mm。

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三、POM 三、POM1.结构与主要性能 1.结构与主要性能结构式：

POM化学结构既规整又对称，分子间作用力大，易结晶，使分子运动 POM化学结构既规整又对称，分子间作用力大，易结晶，使分子运动 和链的内旋困难，故是一种无侧链、堆积紧密、高密度、高结晶的聚 合物。具有良好的机械性能，高硬度高刚性，优良的耐冲击性，特别 是多次反复冲击且不随温度变化，良好的耐疲劳性，优越的减摩擦性 能，耐化学性，电性能好，吸水率0.2~0.25%,透气性小。缺点是耐 能，耐化学性，电性能好，吸水率0.2~0.25%,透气性小。缺点是耐 热性差、发脆、成型收缩率大、耐候性差、粘合性差、易燃烧，难以 阻燃改进。

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2.成型特性 2.成型特性聚甲醛的结晶度高，凝固速率大于熔融速率，当从无定型转变为结晶 态时，会产生较大的体积变化，致使聚甲醛在成型时制品易出现凹陷 斑纹，甚至发生变形开裂。 对于注射成型的聚甲醛制品，成型收缩率的影响因素主要有制品厚度、 浇口尺寸、注射压力、螺杆推进速度及模具温度等。在通常情况下， 成型收缩率与壁厚成正比，与浇口面积成反比。增大螺杆推进速度， 将减小成型收缩率。 聚甲醛的热稳定性较差，在成型过程中，当物料超过正常温度的上限， 或在允许温度下停留时间较长，均会引起分解，逸出强烈刺激眼膜的 甲醛气体，使制品产生气泡或变色。

3.典型用途 3.典型用途POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿 POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿 轮和轴承。由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件(管道阀 门、泵壳体),草坪设

备等。

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