塑膠材料知識

2022-12-17 21:51:01 字數 3579 閱讀 4105

(1)製造容器、外殼、蓋、導管的塑料。

這類製品一般不要求承載很大負荷,但要求有良好甚至優良的衝擊強度和硬度、良好的或適中的拉伸強度和尺寸穩定性,以及良好的外觀和耐環境性,並要求材料的**適中。對另有特殊效能要求的應專門考慮。如果採用金屬製造時,一般是採用鋼板、型鋼、鑄鋁或沖切鋁、輕合金或壓鑄金屬。

這些材料強度較高,剛硬度也好。但是,當遇到下列情況

和要求時,採用塑料更為合適。a.必須防止共振而且要求傳聲小;

b.要求有一定的彈性變形以防止由於偶然碰撞而引起的凹痕;

c.製品形狀複雜,用金屬加工工藝生產有困難;

d.製品不希望後加工;

e.要求製品整體電絕緣(或部分絕緣)和絕熱,或整體著色或要求透明、半透明;

f.要求耐腐蝕和耐濕氣,不生鏽;

考慮以上的特點、比較適宜的材料見表(待補充)所示。有時,一種材料不能滿足要求,往往需要塑料和其它材料復合,例如需要控制蠕變或撓曲變形或特別耐磨耗時,可把帶螺紋的金屬嵌件嵌入塑料件中,如果要求結構殼體能經受碰撞和粗用時,可考慮採用金屬和

塑料的複合板或在金屬表面上復合塑料。

(2)低摩擦應用方面的塑料

這類應用要求的材料需具有低的摩擦係數甚至無潤滑時摩擦係數也低,耐磨蝕性好,並具有適中至良好的形穩性、耐熱性和耐腐蝕性。以往採用銅銻錫合金、青銅、鑄鐵、預

潤滑的木材、石墨等。但是,當遇到下列情況和要求時,採用塑料更為合適。

a.有腐蝕或磨耗;b.加工時,潤滑劑會汙染產品;

c.元件必須在高於或低於普通潤滑劑的適用溫度下工作;

d.要求無保養操作;e.用塑料可避免複雜的潤滑體系;

f.迫切要求減重時;g.要求電絕緣;h.要求減弱聲響、噪音;i.要求儘量減少擦傷和刻痕;

j.體系高負荷、低速執行會擠出普通潤滑劑;

k.滑粘性不適宜時。

根據上述要求,作為軸承減摩零件的合適塑料見表(待補充)所示。但是,當工作溫度長期超過260℃或有很大的徑向負荷、止推負荷時,或是需要連續高速運轉,以及長期時間內要求軸的偏斜極小或要求軸的磨損先於軸承的磨損時,應考慮用其它材料。有時(尤其是

遇到下列情況)可考慮用塑料和其它材料組合,如:a.需要盡快散發熱量,b.要求蠕變極

小;c.僅用塑料不能承受太高負荷,等等。

(3)用作重應力機械零件的材料(如齒輪、凸輪、齒條、聯軸節、輥子等)這類應用要求材料的機械強度高、尤其要求具有高的彎曲、拉伸和衝擊強度,在公升高溫度時仍具有良好的耐疲勞性和穩定性,機械加工性良好,尺寸穩定、能模塑成型精密公差製品。以往是採用鑄鐵、鋼、黃銅等,但是,當遇到下列情況和要求時,考慮用塑料

更為合適。a.迫切要求減重;

b.使用環境砂塵多,有磨蝕和腐蝕;

c.盡量減小聲響或振動;d.希望有綜合性能。

根據上述要求,比較合適的塑料見表(有待補充)所示。但是,如果要求承受重負荷、工作溫度高、以及迫切要求降低材料成本時。應考慮用其它材料。

如果要求高耐衝擊、耐彎曲而且要求成本低時,可以考慮採用塑料與其它材料(如金屬)組成的結構複合材料。

(4)用作化工裝置的塑料和耐熱塑料

這類應用要求材料耐化學腐蝕、吸濕性小有的還要求耐高低溫,具有一般到良好的機械強度。以往是採用不鏽鋼、欽、鈮、和其它***。但是當遇到下列情況和要求時,

可考慮用塑料更為合適。

a.特別要求耐腐蝕,而不鏽鋼又不能滿足要求;

b.要求既耐腐蝕又耐磨損;

c.迫切要求降低成本或延長化工裝置的使用壽命;

d.要求減少保養,便於維修;

e.要求絕熱,隔熱以及耐瞬時高溫或燒蝕(為了選材方便,也可將耐熱塑料另分一

類)根據上述的要求,比較合適的塑料見表(有待補充)。此外,還有不飽和聚酯玻璃鋼用於大型手糊製品;酚醛或改性酚醛塑料用於耐高溫、耐燒蝕、或既耐熱又要求具有較高強度的製品。但是,如果要求的機械強度不高,工作溫度長期超過290℃,而且在高低溫變動範圍很寬的情況下要求尺寸穩定性良好時,應考慮新型複合材料或用其它材料。

如果工作條件要求強度很高,而且要有極好的耐腐蝕性,或者要求在公升高溫度下極耐腐蝕,或者需要借助塑料在高溫下慢慢燒蝕來保護金屬免受損壞,則可考慮用塑料和其它材料組成的復

合材料(如石墨、耐熱樹脂與填料或石棉、碳纖、si02纖維等組成的複合材料)。

(5)用作電氣結構零件的塑料

這類應用要求材料在低至中頻下電絕緣性優良,具有高的強度和抗衝擊效能,良好的耐疲勞性和耐熱性,在公升高溫度情況下,尺寸穩定性良好。以往是用陶瓷、玻璃或雲母,

但是,當遇到下列情況和要求時,考慮用塑料更為合適。

a.有衝擊負荷;

b.迫切要求減重;

c.尺寸精度要求較嚴格,陶瓷、玻璃等無機絕緣材料加工達不到要求時;d.要求製造形狀複雜的導體-絕緣體組合成整體的製品或零件(如印刷電路、集流環

元件、灌封或封嵌件等)。

根據上述的要求,比較合適的塑料見表(待補充)此外,還有聚酯(petp、pbtp)、氟塑料、聚苯醚、聚碸、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、酚醚樹脂(xylok-新型酚醚樹脂。聚對二甲苯也是較好的絕緣材料。作為一般絕緣材料還可採用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯可用於製造一般電線電纜絕緣。

其中聚碳酸酯用於要求高衝擊強度的透明零件;澆鑄環氧或模塑料可包封電子和電氣元件。適用於要求對環境有最大抗耐能力的場合。組合電器元件的包封可以用有機矽橡膠和環氧組合封來獲得更佳的效能;模塑的環氧用於在寬廣的溫度範圍內要求尺寸穩定的零件;三聚氰胺甲醛塑料用於要求具有較大硬度的零件;有機矽聚合物用於要求耐高溫的場合;氨基塑料用於要求**低廉的場合;酚醛層壓材料用於沖切和模衝零件等等。

但是,如果工作溫度極高,或壓縮負荷很高時,應考慮用其它材

料。(6)用作透光零件、透明板和模型的塑料這類透明或帶色的半透明材料要求透光性良好,具有良好至優良的二次成型性和成型加工性,不易碎(耐衝擊)、並有一般至良好的拉伸強度。過去大多數採用玻璃,但是玻璃存在一些缺點,特別是不能滿足下列使用要求:

a.製品要求耐衝擊、耐振動、不易擊碎;

b.要求具有一定的可彎的性;c.要求有更高的比強度;

d.材料必須是天然半透明而不應通過表面處理來達到半透明;

e.要求易於成型形狀複雜的製品;等等。

根據上述的要求,比較合適的塑料見表(待補充)其中丙烯酸酯類塑料推薦作一般應用,特別適用於光學、裝飾和室外應用。澆鑄的丙烯酸酪板料,具有較高的強度和透明性,可製造中、低精度透鏡,擠壓成型用的丙烯酸酯塑料**較低(尤其是製造薄的製品),並且有較好的二次成型性;在透明塑料中聚碳酸酯具有最高的強度,可製作透明的面罩、防護眼鏡或防護板。乙酸丁酸纖維素具有優良的耐衝擊性,並可深延成型;透明聚氯乙烯具有最佳的二次成型性和印刷適應性;乙酸纖維素塑料可用作可彎曲的透明板和防護板;中等抗衝擊的聚苯乙烯和硬質聚氯乙烯塑料是**低廉的透明和半透明材料;聚苯乙烯可製作**最低的模塑透明部件。

烯丙基二甘醇酯樹脂(cr-39)是目前光學上主要使用的熱固性塑料,其透明性,耐磨性,抗衝擊性及耐化學性都很好,採用表面鍍膜或塗有機矽酮膜來提高其表面硬度和耐磨性,能連續耐100℃,短期內耐150℃。但尚有吸濕性較大等問題,目前主要用於製作鏡片。但是,如果要求製品具有極好的耐化學性或者要求適應高的工作溫度,或在工作條件下有磨損,在寬廣的溫度範圍內要求有極好的尺寸穩定性,則應考慮對塑料進行表面處理或採用其它材料。

隨著新材料的不斷出現,選材表也要不斷補充修改,以利於提高製品質量、降低成本。如軸承、軸瓦等低摩擦材料,以前一直使用布基酚醛層

壓品,但近年來則採用尼龍和聚甲醛,要求摩擦係數更小和全耐熱時可即含氛塑料粉末或

纖維的聚甲醛或聚醯亞胺。

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