『壹』 pps和電木板哪個更便宜
電木板便宜。
pps比電木板的價格高出進兩倍,所以pps和電木板相比,電木板要便宜的多。
聚苯硫醚,PolyphenyleneSulphide,簡稱PPS。電木板也稱作膠木板、酚醛層壓紙板,是使用品質優良的漂白木積紙及棉絨紙做為補強物,並以高純度、全合成的石化原料所反應製成的酚醛樹脂做為樹脂粘合劑製造而成的木板。
『貳』 PPS材料和PBT材料各有什麼性能
PBT材料特性:
性質
為高結晶性熱可塑性塑膠,熔點220~230℃,結晶速率比PET快。
優點
1、機械性質安定抗張強度與抗張模數和尼龍相似
2、摩擦系數小有自潤性
3、吸水率低
4、電氣性質優良
5、尺寸安定性良好
6、耐葯品性、耐油性極佳
缺點
1、Tg(30℃)低,在荷重下H.D.T.為60℃
2、抗沖擊強度不良,一般以玻纖補強為FR-PBT來使用
PPS的材料特性:
耐化學性能好。
·蠕變數低。
·吸水率低。
·尺寸穩定性好。
·彈性模量高。
·阻燃。
聚苯硫醚(PPS)與聚醚醚酮(PEEK),聚碸(PSF),聚醯亞胺(PI),聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP)一起被稱為6大特種工程塑料。
PPS的突出性能有;良好的耐熱性能,熱變形溫度一般大於260度,可在180~220℃溫度范圍使用,PPS是工程塑料中耐熱性最好的品種之一;耐腐蝕性接近四氟乙烯,抗化學性僅次於聚四氟乙烯;電性能優異;機械性能優異;阻燃性能好。
聚苯硫醚
PPS不足之處有;價格太高,在耐高溫材料中屬底價,但比通用工程塑料高許多;韌性差,性脆;中粘度不穩定。
純PPS因性能脆而很少使用,應用的PPS多為其改性能品種。具體有;40%玻璃纖維增強PPS(R-4),無機填充PPS(R-8),碳纖維增強PPS(G-6)等。PPS的發展和快,預計它將成為第六大工程材料。
(1):一般性能:PPS為一種外觀白色,高結晶度、硬而脆的聚合物,純PPS的相對密度為1.3,但改性後會增大。PPS吸水率極小,一般只有0.03%左右.PPS的阻燃性好,其氧指數高達44%以上;與其他塑料相比,它在塑料中屬於高阻燃材料(純PVA的氧指數為47%.PSF為30%、PA66為29%、MPPO為28%、PC為25%)。
(2):機械性能:純PPS的機械性能不高,尤其沖擊強度低。以玻璃纖維增強後會大幅度提高沖擊強度,有27J/m,增大到76J/M,增大3倍:拉伸強度由6Mpa增大到 137Mpa,增大1倍。PPS的剛性很高。在工程材料少見。純PPS的彎曲模量可達到3.8Gpa,無機填充改性後可到到12.6Gpa,增大5倍之多。而以剛性著稱的PPO僅為2.55Gpa,PC僅為2.1Gpa。PPS在負荷下的耐蠕變性好;硬度高;耐磨性高,其1000轉時的模量僅為0.04g,填充F4及二硫化鉬後還會進一步得到改善;PPS還具有一定的自潤性。PPS的機械性能對溫度的敏感性能小。
(3):熱學性能:PPS又有優異的熱性能,短期可耐260℃,並可在200~240℃下長期使用;其耐性與PI相當,僅次於F4塑料,這是在熱固性塑料中也不多見。
(4):電學性能:PPS的電性能十分突出,與其它工程材料相比,其介電常數與介電耗損角成切值都比較低,並且在較大的頻率、溫度及溫度范圍內變化不大;PPS的耐電弧好,可與熱固性塑料媲美。PPS常用於電器絕緣材料,這在熱固性材料中也不多見;其用量佔30%左右。
(5): 環境性能:PPS最大的特點之一為耐化學腐蝕性好,其化學穩定性僅次於F4:
PPS對大多酸。酯、銅、酚、及脂肪經、芳香經、氯代經等穩定,不耐氯代v 聯苯及氧化性酸、氧化劑、濃硫酸、濃硝酸、王水、過氧化氫及次氯酸鈉等。PPS耐輻射性好。
『叄』 PF-G是什麼材料
這個問題應該到專業網站或論壇上問
『肆』 pf是什麼材料的縮寫
PF,是phenolicresin的簡稱,中文意思是酚醛樹脂,分為固體酚醛樹脂和液體酚醛樹脂。
1、固體酚醛樹脂
為黃色、透明、無定形塊狀物質,因含有游離酚而呈微紅色,實體的比重平均1.7左右。易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。
2、液體酚醛樹脂
為黃色、深棕色液體,如:鹼性酚醛樹脂主要做鑄造黏結劑。用途:用作氯丁膠粘劑的增粘樹脂、丁基橡膠的硫化劑等。上游原料:對叔丁基苯酚、甲醛。下游產品:酚醛模塑料、酚醛模塑料、酚醛粒狀注塑料、松香改性酚醛樹脂、PET改性酚醛樹脂、酚醛石棉耐摩擦塑料、酚醛石棉耐磨擦塑料、酚醛石棉耐酸塑料、酚醛玻璃纖維模塑料、聚苯硫醚、酚醛泡沫塑料板、酚醛玻璃鋼、酚醛塑料軸瓦、輸送機用托輥等。
『伍』 塑料的種類有幾種
用途分類:
①通用塑料
一般是指產量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。通用塑
顆粒
料有五大品種,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)。這五大類塑料占據了塑料原料使用的絕大多數,其餘的基本可以歸入特殊塑料品種,如:PPS、PPO、PA、PC、POM等,它們在日用生活產品中的用量很少,主要應用在工程產業、國防科技等高端的領域,如汽車、航天、建築、通訊等領域。塑料根據其可塑性分類,可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。通常情況下,熱塑性塑料的產品可再回收利用,而熱固性塑料則不能,根據塑料的光學性能來分,可分為透明、半透明及不透明原料,如PS、PMMA、AS、PC等屬於透明塑料,而其它大多數塑料都為不透明塑料。
常用塑料品種性能及用途
1.聚乙烯:常用聚乙烯可分為低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HD
特種塑料
PE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)。三者當中,HDPE有較好的熱性能、電性能和機械性能,而LDPE和LLDPE有較好的柔韌性、沖擊性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用於包裝用薄膜、農用薄膜、塑料改性等,而HDPE 的用途比較廣泛,薄膜、管材、注射日用品等多個領域。
2.聚丙烯:相對來說,聚丙烯的品種更多,用途也比較復雜,領域繁多,品種主要有均聚聚丙烯(homopp),嵌段共聚聚丙烯(copp)和無規共聚聚丙烯(rapp),根據用途的不同,均聚主要用在拉絲、纖維、注射、BOPP膜等領域,共聚聚丙烯主要應用於家用電器注射件,改性原料,日用注射產品、管材等,無規聚丙烯主要用於透明製品、高性能產品、高性能管材等。
3.聚氯乙烯:由於其成本低廉,產品具有自阻燃的特性,故在建築領域里用途廣泛,尤其是下水道管材、塑鋼門窗、板材、人造皮革等用途最為廣泛。
4.聚苯乙烯:作為一種透明的原材料,在有透明需求的情況下,用途廣泛,如汽車燈罩、日用透明件、透明杯、罐等。
5.ABS:是一種用途廣泛的工程塑料,具有傑出的物理機械和熱性能,廣泛應用於家用電器、面板、面罩、組合件、配件等,尤其是家用電器,如洗衣機、空調、冰箱、電扇等,用量十分龐大,另外在塑料改性方面,用途也很廣。
②工程塑料
一般指能承受一定外力作用,具有良好的機械性能和耐高、低溫性能,尺寸穩定性較好,可以用作工程結構的塑料,如聚醯胺、聚碸等。在工程塑料中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。工程塑料在機械性
工程塑料(2張)
能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面能達到更高的要求,而且加工更方便並可替代金屬材料。工程塑料被廣泛應用於電子電氣、汽車、建築、辦公設備、機械、航空航天等行業,以塑代鋼、以塑代木已成為國際流行趨勢。
通用工程塑料包括:聚醯胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。
特種工程塑料又有交聯型的非交聯型之分。交聯型的有:聚氨基雙馬來醯胺、聚三嗪、交聯聚醯亞胺、耐熱環氧樹指等。非交聯型的有:聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮(PEEK)等。
③特種塑料
一般是指具有特種功能,可用於航空、航天等特殊應用領域的塑料。如氟塑料和有機硅具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用,增強塑料和泡沫塑料具有高強度、高緩沖性等特殊性能,這些塑料都屬於特種塑料的范疇。
a.增強塑料:
增強塑料原料在外形上可分為粒狀(如鈣塑增強塑料)、纖維狀(如玻璃纖維或玻璃布增強塑料)、片狀(如雲母增強塑料)三種。按材質可分為布基增強塑料(如碎布增強或石棉增強塑料)、無機礦物填充塑料(如石英或雲母填充塑料)、纖維增強塑料(如碳纖維增強塑料)三種。
b.泡沫塑料:
泡沫塑料可以分為硬質、半硬質和軟質泡沫塑料三種。硬質泡沫塑料沒有柔韌性,壓縮硬度很大,只有達到一定應力值才產生變形,應力解除後不能恢復原狀;軟質泡沫塑料富有柔韌性,壓縮硬度很小,很容易變形,應力解除後能恢復原狀,殘余變形較小;半硬質泡沫塑料的柔韌性和其他性能介於硬質與軟質泡沫塑料之間。
理化分類:
根據各種塑料不同的理化特性,可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩種類型。
(1)熱塑性塑料
熱塑性塑料(Thermo plastics ):指加熱後會熔化,可流動至模具冷卻後成型,再加熱後又會熔化的塑料;即可運用加熱及冷卻,使其產生可逆變化(液態←→固態),是所謂的物理變化。通用的熱塑性塑料其連續的使用溫度在100℃以下,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯並稱為四大通用塑料。熱塑料性塑料又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。受熱時變軟,冷卻時變硬,能反復軟化和硬化並保持一定的形狀。可溶於一定的溶劑,具有可熔可溶的性質。熱塑性塑料具有優良的電絕緣性,特別是聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電常數和介質損耗,宜於作高頻和高電壓絕緣材料。熱塑性塑料易於成型加工,但耐熱性較低,易於蠕變,其蠕變程度隨承受負荷、環境溫度、溶劑、濕度而變化。為了克服熱塑性塑料的這些弱點,滿足在空間技術、新能源開發等領域應用的需要,各國都在開發可熔融成型的耐熱性樹脂,如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚碸(PES)、聚芳碸(PASU)、聚苯硫醚(PPS)等。以它們作為基體樹脂的復合材料具有較高的力學性能和耐化學腐蝕性,能熱成型和焊接,層間剪切強度比環氧樹脂好。如用聚醚醚酮作為基體樹脂與碳纖維製成復合材料,耐疲勞性超過環氧/碳纖維。它的耐沖擊性好,在室溫下具有良好的耐蠕變性,加工性好,可在240~270℃連續使用,是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚碸作為基體樹脂與碳纖維製成的復合材料在 200℃具有較高的強度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐沖擊性;無毒,不燃,發煙最少,耐輻射性好,預期可用它作航天飛船的關鍵部件,還可模塑加工成雷達天線罩等。
甲醛交聯型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等)。
塑料薄膜
其他交聯型塑料包括不飽和聚酯、環氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。
(2)熱固性塑料
熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、環氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯型和其他交聯型兩種類型。熱加工成型後形成具有不熔不溶的固化物,其樹脂分子由線型結構交聯成網狀結構。再加強熱則會分解破壞。典型的熱固性塑料有酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯、呋喃、聚硅醚等材料,還有較新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它們具有耐熱性高、受熱不易變形等優點。缺點是機械強度一般不高,但可以通過添加填料,製成層壓材料或模壓材料來提高其機械強度。
以酚醛樹脂為主要原料製成的熱固性塑料,如酚醛模壓塑料(俗稱電木),具有堅固耐用、尺寸穩定、耐除強鹼外的其他化學物質作用等特點。可根據不同用途和要求,加入各種填料和添加劑。如要求高絕緣性能的品種,可採用雲母或玻璃纖維為填料;如要耐熱的品種,可採用石棉或其他耐熱填料;如要求抗震的品種,可採用各種適當的纖維或橡膠為填料及一些增韌劑以製成高韌性材料。此外還可以採用苯胺、環氧、聚氯乙烯、聚醯胺、聚乙烯醇縮醛等改性的酚醛樹脂以滿足不同用途的要求。用酚醛樹脂還可以製成酚醛層壓板,其特點是機械強度高,電性能良好,耐腐蝕,易於加工,廣泛應用於低壓電工設備。
氨基塑料有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它們具有質地堅硬、耐刮痕、無色、半透明等優點,加入色料可製成彩色鮮艷的製品,俗稱電玉。由於它耐油,不受弱鹼和有機溶劑的影響(但不耐酸),可在70℃下長期使用,短期可耐110~120℃,可用於電工製品。三聚氰胺甲醛塑料比脲甲醛塑料硬度高,有更好的耐水、耐熱、耐電弧性,可作耐電弧絕緣材料。
以環氧樹脂為主要原料製成的熱固性塑料品種很多,其中以雙酚A型環氧樹脂為基材的約佔90%。它具有優良的粘接性、電絕緣性、耐熱性和化學穩定性,收縮率和吸水率小,機械強度好等特點。
不飽和聚酯和環氧樹脂都可以製成玻璃鋼,具有優異的機械強度。如不飽和聚酯的玻璃鋼,其機械性能良好,密度小(只有鋼的1/5至1/4,鋁的1/2),易於加工成各種電器零件。以苯二甲酸二丙烯酯樹脂製成的塑料的電性能和機械性能均優於酚醛和氨基熱固性塑料。它吸濕性小,製品尺寸穩定,成型性能好,耐酸鹼及沸水和一些有機溶劑。模塑料適於製造結構復雜的、既耐溫又有高絕緣性的零件。一般可在-60~180℃的溫度范圍長期使用,耐熱等級可達F級到H級,比酚醛和氨基塑料的耐熱性都高。
聚硅醚結構形式的有機硅塑料在電子、電工技術中的應用較多。有機硅層壓塑料多以玻璃布為補強材料;有機硅模壓塑料多以玻璃纖維和石棉為填料,用以製造耐高溫、高頻或潛水電機、電器、電子設備的零部件等。這類塑料的特點是介電常數和tgδ值較小,受頻率影響小,用於電工和電子工業中耐電暈和電弧,即使放電引起分解,產物是二氧化硅而不是能導電的碳黑。這類材料有突出的耐熱性,可以在250℃連續使用。聚硅醚的主要缺點是機械強度低,膠粘性小,耐油性差。已開發出許多改性有機硅聚合物,例如聚酯改性有機硅塑料等在電工技術上得到應用。有的塑料既是熱塑性又是熱固性的塑料。例如聚氯乙烯,一般為熱塑性塑料,日本已研製出一種新型液態聚氯乙烯是熱固性的,模塑溫度為60~140℃;美國一種叫倫德克斯的塑料,既有熱塑性加工的特徵,又有熱固性塑料的物理性能。
①烴類塑料。屬非極性塑料,具有結晶性和非結晶性之分,結晶性烴類塑料包括聚乙烯、聚丙烯等,非結晶性烴類塑料包括聚苯乙等。
②含極性基因的乙烯基類塑料。除氟塑料外,大多數是非結晶型的透明體,包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基類單體大多數可以採用游離基型催化劑進行聚合。
③熱塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚醯胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚醚碸、聚醯亞胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在這個范圍內。
④熱塑性纖維素類塑料。主要包括醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、塞璐珞、玻璃紙等。
加工方法分類:
根據各種塑料不同的成型方法,可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應注射塑料等多種類型。
膜壓塑料多為物性的加工性能與一般固性塑料相類似的塑料;層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物,經疊合、熱壓而結合成為整體的材料;注射、擠出和吹塑多為物性和加工性能與一般熱塑性塑料相類似的塑料;澆鑄塑料是指能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注於模具中能硬化成一定形狀製品的液態樹脂混合料,如MC尼龍等;反應注射塑料是用液態原材料,加壓注入膜腔內,使其反應固化成一定形狀製品的塑料,如聚氨酯等。
『陸』 PF是什麼材料
酚醛塑料,插花用的插花泥就是用酚醛塑料製作的!
『柒』 PF是什麼材料的縮寫(塑料製品)
PF,是phenolic resin的簡稱,中文意思是酚醛樹脂。
phenolic resin,簡稱PF.酚醛樹脂,分為固體酚醛樹脂和液體酚醛樹脂
1、固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質,因含有游離酚而呈微紅色,實體的比重平均1.7左右,易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。
2、液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體,如:鹼性酚醛樹脂主要做鑄造黏結劑。CAS號 9003-35-4用途:用作氯丁膠粘劑的增粘樹脂、丁基橡膠的硫化劑等。上游原料:對叔丁基苯酚、甲醛,下游產品:酚醛模塑料、酚醛模塑料(PF2C3-631)、酚醛粒狀注塑料(SP2501J)、松香改性酚醛樹脂(2118型)、PET改性酚醛樹脂、酚醛石棉耐摩擦塑料、酚醛石棉耐磨擦塑料(JL24-66)、酚醛石棉耐酸塑料、酚醛玻璃纖維模塑料、聚苯硫醚、酚醛泡沫塑料板(FD-20型)、酚醛玻璃鋼、酚醛塑料軸瓦、輸送機用托輥等
『捌』 知道塑料性質的請進
塑料的來源、定義及性質
一、塑料的來源
塑料工業屬於高分子工業,是石化工業的一環,具有高度關聯性,是多層次加工特性之產業。塑料是以石油或天然氣為原料,經提煉、裂解成各種石化基本原料(單體)後,再經聚合反應(加成聚合或縮合聚合)而得的高分子樹脂。各類塑料經過逐步加工衍生出各種下游製品,包括橡膠、塗料、接著劑、人造纖維、合成樹脂等。
二、塑料的定義
塑料是以石油或天然氣為原料,經過合成反應而得到的高分子樹脂。所謂高分子樹脂是指單體化合物經過聚合反應,聚合合成高分子聚合體,其分子量可達到數千甚至數百萬。在高分子領域的分類上,分子量未達1000者稱為低分子,介於1000~10000者稱為准高分子或寡聚合體(Oligomer),大於一萬以上者稱為高分子(Polymer)。一般常用來做成型加工的塑料,其分子量大約在10000~1000000之間,而分子量低於一萬的寡聚合體則常用來做紡織用樹脂、塗料、接著劑、合成樹脂等。所以,並非所有高分子聚合體均可作為塑料的用途,事實上要看其分子量、分子結構、官能基、玻璃轉移溫度(Glass transition temperature ,簡稱Tg)等種種因素,塑料隨溫度與分子間鍵結而呈現玻璃態、橡膠態、熔膠態等變化。
塑 料 名 稱分 子 量 M/W.C
聚 乙 烯 PE4000
聚異丁烯 PIB17000
聚乙烯醇 PVA29200
聚苯乙烯 PS38000
壓克力 PMMA10400
三、塑料的種類
一般而言,塑料可大分為兩大類:熱塑性塑料(Thermoplastic)及熱固性塑料(Thermosetting)。
熱塑性塑料在常溫下通常為顆粒狀,加熱到一定溫度後變成熔融狀,將其冷卻後則固化成型,若再次加熱則又會變成熔融狀,可進行再次的塑化成型。因此,熱塑性塑料可經加熱熔融而反復固化成型,所以熱塑性塑料的廢料通常可回收再利用,即有所謂的「二次料」之稱。熱塑性塑料分通用塑料(如PE、PP、PS、PVC、ABS等)、工程塑料(如PC、PA、POM、PBT、PPO、PPS、LCP等)和合金(如PC/ABS等)。
熱固性塑料則是加熱到一定溫度後變成固化狀態,即使繼續加熱也無法改變其狀態。因此,熱固性塑料無法經再加熱來反復成型,所以熱固性塑料的廢料通常是不可回收再利用的。
四、工程塑料的定義及其特性
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閱芩芰希�腿刃栽?00℃以上,主要運用在工業上」,其性能包括:
1. 熱性質:玻璃轉移溫度(Tg)及熔點(Tm)高;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。
2. 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。
3. 其它:耐化學葯品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
被當做通用性工程塑料者包括聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚醯胺(尼龍, Polyamide, PA)、聚縮醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM)、變性聚苯醚(Poly PhenyleneOxide, 變性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)、聚芳基酯,熱硬化性塑料則有不飽和聚酯、酚塑料、環氧塑料等。它們的基本特性為拉伸強度均超過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℃,硬度、老化性優。聚丙烯若改善其硬度和耐寒性,也可列入工程塑料的范圍。此外,還包括較特殊者的強度弱、耐熱耐葯品性優的氟素塑料,耐熱性優的硅溶融化合物,以及聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑料、變性蜜胺塑料、BTResin、PEEK、PEI、液晶塑料等。
各工程塑料的化學構造不同,所以它們的耐葯品性、摩擦特性、電機特性等有所差異。由於各工程塑料的成型性不同,因此有的適用於任何成型方式,有的只能以某種成型方式進行加工,這樣就造成了應用上的局限。熱硬化型工程塑料的耐沖擊性較差,因此大多添加玻璃纖維。工程塑料除了聚碳酸酯等耐沖擊性大外,通常具有硬、脆、延伸率小的性質,但如果添加20~30%的玻璃纖維,則它的耐沖擊性將有所改善。
五、結晶性塑料的定義及其特性
結晶是指分子排列的規則,冷卻後成為結晶構造。一般塑料的結晶構造是由許多線狀、細長的高分子化合物組成的集合體,依分子成正規排列的程度,稱為結晶化程度(結晶度),亦謂每條分子只有部分排列整齊,所以結晶性樹脂其實只有部分是結晶。結晶部分佔有的比例,即為結晶度。而結晶化程度可用X線的反射來量測。有機化合物的構造復雜,塑料構造更復雜,且分子鏈的構造(線狀、毛球狀、折迭狀、螺旋狀等)多變化,致其構造亦因成形條件不同而有很大的變化。結晶度大的塑料為結晶性塑料,分子間的引力易相互作用,而成為強韌的塑料。為了要結晶化及規則的正確排列,故體積變小,成形收縮率及熱膨脹率變大。因此,若結晶性越高,則透明性越差,但強度越大。
結晶性塑料有明顯熔點(Tm),固體時分子呈規則排列,強度較強,拉力也較強。熔解時比容積變化大,固化後較易收縮,內應力不易釋放出來,成品不透明,成形中散熱慢,冷模生產後收縮較大,熱模生產後收縮較小。相對於結晶性塑料,另有一種為非結晶性塑料,其無明顯熔點,固體時分子呈不規則排列,熔解時比容積變化不大,固化後不易收縮,成品透明性佳,料溫越高色澤越黃,成形中散熱快,以下針對兩者物性進行比較。
結晶性塑料的特性如下:
1. 分子在結晶構造中緊密的靠在一起,所以結構就更堅實。密度、強度、鋼度、硬度就增加,但透明度降低。
2.結晶性樹脂在熔點溫度時產生了急劇的比容下降,非結晶性樹脂比容在熔點溫度沒有急劇改變。比容是指單位質量的體積,單位是/g。結晶度依樹脂種類,冷卻速度而異,硬質聚乙烯結晶度高達90%,耐龍的結晶度僅20~30%左右。冷卻速度愈慢,結晶度愈高。
A. 結晶性與非結晶性塑料的物性對比
物 性結晶性非結晶性 物 性結晶性非結晶性
比重較高較低耐磨耗性較佳較低
拉伸強度較高較低抗潛變性(Creep)較佳較低
拉伸模數較高較低硬度較硬較低
延展性或伸長率較低較高透明性較低較高
耐沖擊性較低較高加玻纖補強效果較高較低
最高使用溫度較高較低尺寸安定性較差較佳
脆 性較脆-翹曲性較易-
收縮率較高較低著色性較難較易
流動性(MI)較佳較低耐熱性較高較低
耐化學葯品性較高較低折動性較佳較差
B. 熱塑性塑料依結晶性與非結晶性區分
結晶性塑料非結晶性塑料
泛
用
塑
料聚乙烯
(Polyethylene, PE)
聚丙烯
(Polypropylene, PP)聚氯乙烯
(Polyvinyl Chloride, PVC)
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物 (Acrylonitrile-Butadene-Styrene, ABS)
通用級聚苯乙烯
(General purpose polystyrene,GPPS)
壓克力
(Acrylic Resin, PMMA)
泛
用
工
程
塑
料尼龍
(Polyamide, PA-6, PA-66, PA-46, PA-11, PA-12)
聚對苯二甲酸乙酯
(Polyethylenephthalate, PET)
聚對苯二甲酸丁酯
(Polybutylenephthalate, PBT)
聚縮醛
(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM)
變性
(,PPO)
聚碳酸酯
(Polycarbonate, PC)
變性氧化二甲苯
(Polyphenylene Oxide PPO)
特
殊
工
程
塑
料聚苯硫醚
(Polyphenylene Sulfide, PPS)
液晶
(Liquid Crystal Polymer, LCP)
聚二醚酮
(Polyether Ether Ketone, PEEK)
氟碳樹脂
(Polytetrafluorcethylene, PTFE)
聚氧苯甲酯
(Polyoxybenzylene, POB)
聚醚
(Polyphenylene Sulfide, PES)
聚諷
(Polysulfone, PSF)
聚芳香酯
(Polyarylate, U-Polymer, PAR)
聚醚醯亞胺
(Polyetherimide, PEI)
聚醯胺醯亞胺
(Polyamideimide, PAI)
六、塑料的性質
塑料雖有許多優良性質,但並非每一種塑料均能具備所有的優良性質。材料工程師與工業設計家都必須深入了解各類塑料的性質,才能設計出完美的塑膠製品。塑料的性質,大體可分為基本物性、機械性質、熱性質、化學性、光學性及電氣性等六類,下文將逐項加以討論。
(一)基本物性
基本物性是指塑膠原料的基本物理性質,常見的有比重、假比重、粒徑、粘度、分子量、游離單體含量、吸水率及透氣率。
1、比 重
比重是指物質密度與水密度的比值(水密度為1),所謂密度是指單位體積的重量。目前所知塑料中比重較輕的為聚甲基戊烯(0.83),較重的為鐵氟龍(2.3),其它的多在1左右。比重可用來估算製品所需原料的重量,而要減輕塑料的用量或重量可採用發泡的方式解決。比重的測定可依ASTM D792水中置換法測得。
2、分子量
一般化合物的分子量是不變的,而聚合體的分子量則是大小不均,所以必須採用平均值及分布度表示。常用的分子量表示法為重量平均分子量MW及數目平均分子量MN,其比值MW/MN稱為分子量分布。這些的測定可依ASTMD3598的膠粒穿透色層分析法得到。
3、黏 度 黏度常用來顯示膠塑體(Plastisol)及膠溶體(Organosol)的特性,一般可依ASTM D1823及ASTMD1824的方法測得。
4、假比重及粒徑分布 這兩項常用來顯示塑料原料的顆粒大小及填塞緊密狀況。粒徑分布可依ASTMD1921的篩分法測得,假比重可依ASTM D1895的方法測得。
5、游離單體(Free monomer)
游離單體含量可表示樹脂聚合的程度,一般以?或ppm表示。用做食品容器的塑料,或單體聚有毒性的塑料對游離單體含量管制較嚴。
6、吸水率(Water absorption)
吸水率表示塑料吸收水份的程度。其測量方法是將樣品烘乾後稱重,再浸入水中24或48小時,然後取出來再稱重,計算重量增加的百分比,即為吸水率。酚醛樹脂、尿醛樹脂、尼龍、纖維素樹脂等吸水率較高,PE、PP等吸水率較低。一般吸水率大者,其機械強度與尺寸穩定性易受影響。
7、透氣率 透氣率表示塑料膜或塑料板氣體穿透難易的程度,可依ASTM D1434的方法測得。
8、熔融指數(Melt Flow Index,MI)
熔融指數,全稱熔液流動指數,是一種表示塑膠材料加工時的流動性的數值。它是美國量測標准協會(ASTM)根據美國杜邦公司(DuPont)慣用的鑒定塑料特性的方法制定而成,其測試方法是先讓塑料粒在一定時間(10分鍾)內、一定溫度及壓力(各種材料標准不同)下,融化成塑料流體,然後通過一直徑為2.1mm圓管所流出的克(g)數。其值越大,表示該塑膠材料的加工流動性越佳,反之則越差。最常使用的測試標準是ASTM D 1238,該測試標準的量測儀器是熔液指數計(MeltIndexer)。測試的具體操作過程是:將待測高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有細管,細管直徑為2.095mm,管長為8mm。加熱至某溫度後,原料上端藉由活塞施加某一定重量向下壓擠,量測該原料在10分鍾內所被擠出的重量,即為該塑料的流動指數。有時您會看到這樣的表示法?MI25g/10min,它表示在10分鍾內該塑料被擠出25克。一般常用塑料的MI值大約介於1~25之間。MI愈大,代表該塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之則代表該塑料粘度愈大及分子重量愈大。
(二)機械性質
機械性質是指塑料的各種機械性能強度,主要可分下列各項:
1、抗張強度(Tensile strength)及伸長率(Elongation)
抗張強度又稱抗拉強度,是指將塑膠材料拉伸到某一程度,所需力量的大小,通常以每單位面積多少力來表示,而其所拉伸長度的百分比即為伸長率。拉伸強度試片其拉伸的速度通常為5.0~6.5mm/min。詳細測試方法依ASTM D638。Strain)。
2、彎曲強度(Flexual strength或Bending strength )
彎曲強度又稱折曲強度,主要用來測定塑料耐折的能力,可依照ASTMD790的方法測試,常以每單位面積多少力來表示。一般塑料以PVC、美臘明樹脂、環氧樹脂及聚酯類彎曲強度為佳。玻璃纖維也常用來提升塑料的耐折性。
彎曲彈性率是指將試片彎曲時(測試方法如彎曲強度),在彈性范圍內,單位變形量所產生的彎曲應力。一般彎曲彈性率越大,則表示該塑膠材料的剛性越好。
3、壓縮強度(Compressive strength)
壓縮強度是指塑料承受外來壓縮力的能力,其測試值可依照ASTMD695方法測定。聚縮醛、聚酯、壓克力、尿權樹脂和美臘明樹脂在這方面性能較突出。
4、沖擊強度(Impact strength)
沖擊強度是指塑料受外力打擊所能承受的強度,其測試值可依照ASTMD256測試,其中有夏比(Charpy)法及艾氏(Izod)法兩種。計算方法是將破壞試片所需的能量值除以試片的寬度。一般塑料以PVC、PE、PP、ABS等沖擊強度較高。
5、硬度(Hardness)
一般塑料的硬度常採用Rock Well Durometer(洛氏硬度)及Shore Durometer(蕭氏硬度)法來測試。其中Shore A常用來測定較軟的塑料,如TPE等彈性體或橡膠;Shore D則用來測定較硬的塑料;而Rock Well幾乎都是測定較硬之工程塑料或高性能工程塑料。它們的公式換算為Shore D + 50 = Shore A。普通PE、MF、UF、FRP等塑料較硬,PE類較軟。
6、彈性系數(Molus)
彈性系數是指塑料受外力作用變形後恢復原來形狀的能力,一般以應力對應變的比值表示。彈性值愈大表示塑料材料的剛性(Rigidity)愈好。
(三)熱性質
熱性質是指塑料在溫度變化的影響下,各種形性改變的程度。通常熱性質與塑料加工的關系最為密切。現將重要的項目分述如下:
1、玻璃轉移點(Glass Transition Point,Tg)
當塑料的溫度達到玻璃轉移點時,其分子鍵的分枝開始局部脈動,塑料便由玻璃狀變成橡膠狀。也就是說,當聚合物的溫度在Tg時,會由較高溫下呈現的橡膠態,轉至低溫下所呈現的具堅硬易脆性質的玻璃狀。結晶性塑料有明顯的Tg及潛熱值,聚合物是呈現橡膠態還是玻璃狀全視Tg與當時使用時的溫度而定,故Tg為聚合物在使用上的重要指針。以下列舉數種塑料的Tg值:
塑料名稱Tg (℃)
塑料名稱Tg (℃)
PVC (rigid)80~212聚碳酸酯
(Polycarbonate, PC)39~150
HDPE-120PET79
LDPE-120PBT20
Polypropylene, PP-10~-18PI410
聚苯乙烯
(Polystyrene, PS)63~112PPS85
PMMA100~120PSF190
ABS88~105PESF230
PA57PEEK143
聚縮醛
(Polyacetal, POM)-50~-85U Polymer190
PEI217~220PAI280
Nylon 650~59Nylon 6, 649~261
Nylon 4678聚乙烯
(Polyethylene, PE)
-120~-125
Polyvinyl chloride60~76Polysulfone146~273
聚丙烯
(Polypropylene, PP)-10~-18ASA104
HIPS100PES230
SAN100PU120
2、塑料的熔點(Melting Point,Tm)
塑料的熔點是指塑料由固體狀態變成熔融狀態時的溫度,此時結晶性塑料的比容顯著增加,此溫度又稱可加工溫度。下表為一些塑料的Tm值:
塑 料 名 稱Tm (℃)
塑 料 名 稱Tm (℃)
HDPE130~135PET250~265
LDPE107~120PBT225~230
Polypropylene, PP165~176POB450
PA220PEEK334
聚縮醛
(Polyacetal, POM)175~181PPS285~290
PTFE327Nylon 6215~225
Nylon 46295Nylon 11184~187
聚碳酸酯
(Polycarbonate, PC)220Nylon 12177~178
PMMA160Nylon 6, 6225~265
PVC (rigid)212Nylon 6, 10213
ACETAL160聚乙烯
(Polyethylene, PE)115~176
Nylon 6, 12210~220聚丙烯
(Polypropylene, PP)176
3、熱變形溫度(Heat distortion temperature,HDT)
熱變形溫度顯示塑膠材料在高溫受壓下能否保持不變的外形,一般用來表示塑料的短期耐熱性。若考慮安全系數,短期使用的最高溫度應保持低於熱變形溫度10℃左右,以確保不致於因溫度而使材料變形。最常用的熱變形測定法為ASTM
D648試驗法,即將試片在一定壓力及一定加溫速度下,彎曲到一定程度時的溫度。例如,在一標准試片(127×13×3mm)的中心,置放在455kPa或1820kPa負載下,並以2℃/min條件升溫直到變形量為0.25mm時的溫度。對非結晶塑料,HDT比Tg小10~20℃;對結晶塑料,HDT則接近於Tm。通常加入纖維補強後,塑料的HDT會上升,因為纖維補強可以大幅提升塑料的機械強度,以致在升溫的耐撓曲測試時,會呈現HDT急劇升高的現象。下表列舉幾項常用塑料的熱變形溫度比較:
塑料名稱HDT1820Kpa(℃) 塑料名稱HDT1820Kpa(℃)
結晶性非結晶性
聚乙烯
(Polyethylene, PE)29~126硬質 PVC54~79
聚丙烯
(Polypropylene, PP)40~152聚苯乙烯
(Polystyrene, PS)63~112
PBT60~65ABS66~107
PET80~100壓克力 PMMA
(Acrylic Resin)68~99
尼龍6PA-663~80PPO100~128
Homopolymer POM125~136聚碳酸酯
(Polycarbonate, PC)39~148
Copolymer POM110H-PVC54~74
PI315~360PSF175
HDPE43~49PAR175
MDPE32~41PES205
尼龍6, 6PA-6, 662~261GPPS96
HDPE43HIPS96
LDPE32PS+20~30%GF103
尼龍6-10PA-6-1057AS88~104
尼龍6-12PA-6-1260Poly
(vinyl chloride)60~76
尼龍11PA-1155Polysulfone146~273
尼龍12PA-1255
4、熱膨脹系數(Heat Expansion coefficient)
熱膨脹系數是指塑料加熱時尺寸膨脹的比率,可依ASTM D696的試驗法測定。由於一般塑料的熱膨脹系數比金屬大2~10倍,因此在設計模具、塑料與金屬並用的器具、塑料的鉗核物時,必須詳加考慮,以防止因內部應力而造成產品的龜裂變形。
5、收縮率(Shrinkage)
收縮率是指塑膠製品經冷卻、固化並脫模成形後,其尺寸與原模具尺寸之差的百分比,可依ASTM D955方法測得。在塑料模具設計時,收縮率是首先必須考慮的,以免造成成形品尺寸的誤差。
因結構不同的關系,結晶性塑料與非結晶性塑料的收縮率存在明顯的差異。一般地,結晶性塑料的收縮率比非結晶性塑料的收縮率大上好幾倍(如下表所示)。同時有添加玻璃纖維或其它強化劑的塑膠材料,其收縮率可降低好幾倍。影響成型收縮的因素有熱收縮、結晶度(熱塑性)或硬化度(熱固性)、彈性回復、分子配向、與成型條件等因素。
(1)熱塑性塑料
塑料
名稱成形收縮率(%)
塑料
名稱成形收縮率(%)
塑料
名稱成形收縮率(%)
ABS0.3~0.8PA0.6~2.5POM0.8~3.5
AS0.2~0.7PA-60.5~2.2PP1.0~2.5
CA0.3~0.8PA-660.5~2.5PPO0.5~0.7
CAB0.4~0.5PA-6101.2PPS0.6~1.4
CAP1PA-6121.1PS0.2~1.0
CP0.4~0.5PA-111.2PVA0.5~1.5
EC0.4~0.5PA-120.3~1.5PVAC0.5~1.5
EPS0.4PAR0.8~1.0PVB0.5~1.5
FEP3.0~4.0PBT1.3~2.4硬質PVC0.1~0.5
FRP0.1~0.4PC0.4~0.7軟質PVC1.0~5.0
EVA0.5~1.5PCTFE0.2~2.5PVCA1.0~5.0
HDPE1.2~2.2PE0.5~2.5PVDC0.5~2.5
HIPS0.2~1.0PET2.0~2.5PVFM0.5~1.5
LCP0.1~1.0PES0.5~1.0SAN0.2~0.6
LDPE1.5~3.0PMMA0.2~0.8SB0.2~1.0
(2)熱固性塑料
塑料名稱成形收縮率(%) 塑料名稱成形收縮率(%)
EP0.1~0.5SP0.0~0.5
MF0.5~1.5UF0.6~1.4
PDAP0.1~0.5UP0.1~1.2
PF0.4~0.9DAP0.1~0.5
PU0.6~0.8BMC0.0~0.2
(3)各類塑料對超音波融接的難易
材 質適宜融著技術的難易強 度
PS(一般用)優優優
Polyester
(tetoron dacron)優優優
AS良良優
ABS良良良
PC良良優
Polyactal
(Delrin,Duracon)良良優
亞克力
(Acrylic)可可可
PVC
(硬質)可可良
PP不可可良
PE不可不可不可
Polyamide
(尼 龍)不可不可不可
『玖』 塑料袋的成分是什麼
我們通常所用的塑料並不是一種純物質,它是由許多材料配製而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分。
此外,為了改進塑料的性能,還要在聚合物中添加各種輔助材料,如填料、增塑劑、潤滑劑、穩定劑、著色劑等,才能成為性能良好的塑料。
常用的食品塑料袋多為聚乙烯薄膜製成,該薄膜無毒,故可用於盛裝食品。還有一種薄膜為聚氯乙烯製成,聚氯乙烯本身也無毒性,但根據薄膜的用途所加入的添加劑往往是對人體有害的物質,具有一定的毒性。
塑料危害:
塑料袋回收價值較低,在使用過程中除了散落在城市街道、旅遊區、水體中、公路和鐵路兩側造成視覺污染外,還存在著潛在的危害。
塑料結構穩定,不易被天然微生物菌降解,在自然環境中長期不分離。這就意味著廢塑料垃圾如不加以回收,將在環境中變成污染物長期存在並不斷累積,會對環境造成極大危害。
進入生活垃圾中的廢塑料製品如果將其填埋,200年的時間才能將其降解。而且,塑料袋以石油為原料,不僅消耗了大量資源,還不能被分解,埋在地下會污染土地、河流。
『拾』 請提供一些環保塑料的類型及特點
不是
塑料是指以樹脂(或在加工過程中用單體直接聚合)為主要成分,以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分,在加工過程中能流動成型的材料。
塑料為合成的高分子化合物,可以自由改變形體樣式。塑料是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的,它的主要成分是合成樹脂。
塑料主要有以下特性:
①大多數塑料質輕,化學穩定性,不會銹蝕;②耐沖擊性好;③具有較好的透明性和耐磨耗性;④絕緣性好,導熱性低;⑤一般成型性、著色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐熱性差,熱膨脹率大,易燃燒;⑦尺寸穩定性差,容易變形;⑧多數塑料耐低溫性差,低溫下變脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶於溶劑。
塑料可區分為熱固性與熱可塑性二類,前者無法重新塑造使用,後者可一再重復生產。
塑料高分子的結構基本有兩種類型:第一種是線型結構,具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物;第二種是體型結構,具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈,稱為支鏈高分子,屬於線型結構。有些高分子雖然分子間有交聯,但交聯較少,稱為網狀結構,屬於體型結構。
兩種不同的結構,表現出兩種相反的性能。線型結構(包括支鏈結構)高聚物由於有獨立的分子存在,故有彈性、可塑性,在溶劑中能溶解,加熱能熔融,硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由於沒有獨立的大分子存在,故沒有彈性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶脹,硬度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有,由線型高分子製成的是熱塑性塑料,由體型高分子製成的是熱固性塑料。
【塑料與其它材料比較有如下的特性】
〈1〉 耐化學侵蝕
〈2〉 具光澤,部份透明或半透明
〈3〉 大部份為良好絕緣體
〈4〉 重量輕且堅固
〈5〉 加工容易可大量生產,價格便宜
〈6〉 用途廣泛、效用多、容易著色、部份耐高溫
塑料也區分為泛用性塑料及工程塑料,主要是用途的廣泛性來界定,如PE、PP價格便宜,可用在多種不同型態的機器上生產。工程塑料則價格較昂貴,但原料穩性及物理物性均好很多,一般而言,其同時具有剛性與韌性兩種特性。
塑料的優點
1、大部分塑料的抗腐蝕能力強,不與酸、鹼反應。
2、塑料製造成本低。
3、耐用、防水、質輕。
4、容易被塑製成不同形狀。
5、是良好的絕緣體。
6、塑料可以用於制備燃料油和燃料氣,這樣可以降低原油消耗。
塑料的缺點
1、回收利用廢棄塑料時,分類十分困難,而且經濟上不合算。
2、塑料容易燃燒,燃燒時產生有毒氣體。
3、塑料是由石油煉制的產品製成的,石油資源是有限的。
【塑料的成分】
我們通常所用的塑料並不是一種純物質,它是由許多材料配製而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分,此外,為了改進塑料的性能,還要在聚合物中添加各種輔助材料,如填料、增塑劑、潤滑劑、穩定劑、著色劑等,才能成為性能良好的塑料。
1、合成樹脂
合成樹脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。由於含量大,而且樹脂的性質常常決定了塑料的性質,所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實樹脂與塑料是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物,它不僅用於製造塑料,而且還是塗料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100%的樹脂外,絕大多數的塑料,除了主要組分樹脂外,還需要加入其他物質。
2、填料
填料又叫填充劑,它可以提高塑料的強度和耐熱性能,並降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉後可大大降低成本,使酚醛塑料成為最廉價的塑料之一,同時還能顯著提高機械強度。填料可分為有機填料和無機填料兩類,前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等,後者如玻璃纖維、硅藻土、石棉、炭黑等。
3、增塑劑
增塑劑可增加塑料的可塑性和柔軟性,降低脆性,使塑料易於加工成型。增塑劑一般是能與樹脂混溶,無毒、無臭,對光、熱穩定的高沸點有機化合物,最常用的是鄰苯二甲酸酯類。例如生產聚氯乙烯塑料時,若加入較多的增塑劑便可得到軟質聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑劑(用量<10%),則得硬質聚氯乙烯塑料。
4、穩定劑
為了防止合成樹脂在加工和使用過程中受光和熱的作用分解和破壞,延長使用壽命,要在塑料中加入穩定劑。常用的有硬脂酸鹽、環氧樹脂等。
5、著色劑
著色劑可使塑料具有各種鮮艷、美觀的顏色。常用有機染料和無機顏料作為著色劑。
6、潤滑劑
潤滑劑的作用是防止塑料在成型時不粘在金屬模具上,同時可使塑料的表面光滑美觀。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鈣鎂鹽等。
除了上述助劑外,塑料中還可加入阻燃劑、發泡劑、抗靜電劑等,以滿足不同的使用要求。
【塑料的分類】
一、按使用特性分類
根據名種塑料不同的使用特性,通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。
①通用塑料
一般是指產量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。通用塑料有五大品種,即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯及ABS。它們都是熱塑性塑料。
②工程塑料
一般指能承受一定外力作用,具有良好的機械性能和耐高、低溫性能,尺寸穩定性較好,可以用作工程結構的塑料,如聚醯胺、聚碸等。
在工程塑料中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。
通用工程塑料包括:聚醯胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。
特種工程塑料又有交聯型的非交聯型之分。交聯型的有:聚氨基雙馬來醯胺、聚三嗪、交聯聚醯亞胺、耐熱環氧樹指等。非交聯型的有:聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮(PEEK)等
③特種塑料
一般是指具有特種功能,可用於航空、航天等特殊應用領域的塑料。如氟塑料和有機硅具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用,增強塑料和泡沫塑料具有高強度、高緩沖性等特殊性能,這些塑料都屬於特種塑料的范疇。
a.強塑料:增強塑料原料在外形上可分為粒狀(如鈣塑增強塑料)、纖維狀(如玻璃纖維或玻璃布增強塑料)、片狀(如雲母增強塑料)三種。按材質可分為布基增強塑料(如碎布增強或石棉增強塑料)、無機礦物填充塑料(如石英或雲母填充塑料)、纖維增強塑料(如碳纖維增強塑料)三種。
b.泡沫塑料:泡沫塑料可以分為硬質、半硬質和軟質泡沫塑料三種。硬質泡沫塑料沒有柔韌性,壓縮硬度很大,只有達到一定應力值才產生變形,應力解除後不能恢復原狀;軟質泡沫塑料富有柔韌性,壓縮硬度很小,很容易變形,應力解除後能恢復原狀,殘余變形較小;半硬質泡沫塑料的柔韌性和其他性能介於硬質他軟質泡沫塑料之間。
二、按理化特性分類
根據各種塑料不同的理化特性,可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑料性塑料兩種類型。
⑴熱固性塑料
熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、環氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯型和其他交聯型兩種類型。受熱時變軟,冷卻時變硬,能反復軟化和硬化並保持一定的形狀。可溶於一定的溶劑,具有可熔可溶的性質。熱塑性塑料具有優良的電絕緣性,特別是聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電常數和介質損耗,宜於作高頻和高電壓絕緣材料。熱塑性塑料易於成型加工,但耐熱性較低,易於蠕變,其蠕變程度隨承受負荷、環境溫度、溶劑、濕度而變化。為了克服熱塑性塑料的這些弱點,滿足在空間技術、新能源開發等領域應用的需要,各國都在開發可熔融成型的耐熱性樹脂,如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚碸(PES)、聚芳碸(PASU)、聚苯硫醚(PPS)等。以它們作為基體樹脂的復合材料具有較高的力學性能和耐化學腐蝕性,能熱成型和焊接,層間剪切強度比環氧樹脂好。如用聚醚醚酮作為基體樹脂與碳纖維製成復合材料,耐疲勞性超過環氧/碳纖維。它的耐沖擊性好,在室溫下具有良好的耐蠕變性,加工性好,可在240~270℃連續使用,是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚碸作為基體樹脂與碳纖維製成的復合材料在 200℃具有較高的強度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐沖擊性;無毒,不燃,發煙最少,耐輻射性好,預期可用它作航天飛船的關鍵部件,還可模塑加工成雷達天線罩等。
甲醛交聯型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等)。
其他交聯型塑料包括不飽和聚酯、環氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。
⑵熱塑料性塑料
熱塑料性塑料是指在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料,如聚乙烯、聚四氟乙烯等。熱塑料性塑料又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。熱加工成型後形成具有不熔不溶的固化物,其樹脂分子由線型結構交聯成網狀結構。再加強熱則會分解破壞。典型的熱固性塑料有酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯、呋喃、聚硅醚等材料,還有較新的聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。它們具有耐熱性高、受熱不易變形等優點。缺點是機械強度一般不高,但可以通過添加填料,製成層壓材料或模壓材料來提高其機械強度。
以酚醛樹脂為主要原料製成的熱固性塑料,如酚醛模壓塑料(俗稱電木),具有堅固耐用、尺寸穩定、耐除強鹼外的其他化學物質作用等特點。可根據不同用途和要求,加入各種填料和添加劑。如要求高絕緣性能的品種,可採用雲母或玻璃纖維為填料;如要耐熱的品種,可採用石棉或其他耐熱填料;如要求抗震的品種,可採用各種適當的纖維或橡膠為填料及一些增韌劑以製成高韌性材料。此外還可以採用苯胺、環氧、聚氯乙烯、聚醯胺、聚乙烯醇縮醛等改性的酚醛樹脂以滿足不同用途的要求。用酚醛樹脂還可以製成酚醛層壓板,其特點是機械強度高,電性能良好,耐腐蝕,易於加工,廣泛應用於低壓電工設備。
氨基塑料有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它們具有質地堅硬、耐刮痕、無色、半透明等優點,加入色料可製成彩色鮮艷的製品,俗稱電玉。由於它耐油,不受弱鹼和有機溶劑的影響(但不耐酸),可在70℃下長期使用,短期可耐110~120℃,可用於電工製品。三聚氰胺甲醛塑料比脲甲醛塑料硬度高,有更好的耐水、耐熱、耐電弧性,可作耐電弧絕緣材料。
以環氧樹脂為主要原料製成的熱固性塑料品種很多,其中以雙酚A型環氧樹脂為基材的約佔90%。它具有優良的粘接性、電絕緣性、耐熱性和化學穩定性,收縮率和吸水率小,機械強度好等特點。
不飽和聚酯和環氧樹脂都可以製成玻璃鋼,具有優異的機械強度。如不飽和聚酯的玻璃鋼,其機械性能良好,密度小(只有鋼的1/5至1/4,鋁的1/2),易於加工成各種電器零件。以苯二甲酸二丙烯酯樹脂製成的塑料的電性能和機械性能均優於酚醛和氨基熱固性塑料。它吸濕性小,製品尺寸穩定,成型性能好,耐酸鹼及沸水和一些有機溶劑。模塑料適於製造結構復雜的、既耐溫又有高絕緣性的零件。一般可在-60~180℃的溫度范圍長期使用,耐熱等級可達F級到H級,比酚醛和氨基塑料的耐熱性都高。
聚硅醚結構形式的有機硅塑料在電子、電工技術中的應用較多。有機硅層壓塑料多以玻璃布為補強材料;有機硅模壓塑料多以玻璃纖維和石棉為填料,用以製造耐高溫、高頻或潛水電機、電器、電子設備的零部件等。這類塑料的特點是介電常數和tgδ值較小,受頻率影響小,用於電工和電子工業中耐電暈和電弧,即使放電引起分解,產物是二氧化硅而不是能導電的碳黑。這類材料有突出的耐熱性,可以在250℃連續使用。聚硅醚的主要缺點是機械強度低,膠粘性小,耐油性差。已開發出許多改性有機硅聚合物,例如聚酯改性有機硅塑料等在電工技術上得到應用。有的塑料既是熱塑性又是熱固性的塑料。例如聚氯乙烯,一般為熱塑性塑料,日本已研製出一種新型液態聚氯乙烯是熱固性的,模塑溫度為60~140℃;美國一種叫倫德克斯的塑料,既有熱塑性加工的特徵,又有熱固性塑料的物理性能。
①烴類塑料。屬非極性塑料,具有結晶性和非結晶性之分,結晶性烴類塑料包括聚乙烯、聚丙烯等,非結晶性烴類塑料包括聚苯乙等。
②含極性基因的乙烯基類塑料。除氟塑料外,大多數是非結晶型的透明體,包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基類單體大多數可以採用游離基型催化劑進行聚合。
③熱塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚醯胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚醚碸、聚醯亞胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在這個范圍內。
④熱塑性纖維素類塑料。主要包括醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、塞璐珞、玻璃紙等。
三、按加工方法分類
根據各種塑料不同的成型方法,可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應注射塑料等多種類型。
膜壓塑料多為物性的加工性能與一般固性塑料相類似的塑料;層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物,經疊合、熱壓而結合成為整體的材料;注射、擠出和吹塑多為物性和加工性能與一般熱塑性塑料相類似的塑料;澆鑄塑料是指能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注於模具中能硬化成一定形狀製品的液態樹脂混合料,如MC尼龍等;反應注射塑料是用液態原材料,加壓注入膜腔內,使其反應固化成一定形狀製品的塑料,如聚氨酯等。
【塑料的成型加工】
塑料的成型加工是指由合成樹脂製造廠製造的聚合物製成最終塑料製品的過程。加工方法(通常稱為塑料的一次加工)包括壓塑(模壓成型)、擠塑(擠出成型)、注塑(注射成型)、吹塑(中空成型)、壓延等。
壓塑
壓塑也稱模壓成型或壓製成型,壓塑主要用於酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性塑料的成型。
擠塑
擠塑又稱擠出成型,是使用擠塑機(擠出機)將加熱的樹脂連續通過模具,擠出所需形狀的製品的方法。擠塑有時也有於熱固性塑料的成型,並可用於泡沫塑料的成型。擠塑的優點是可擠出各種形狀的製品,生產效率高,可自動化、連續化生產;缺點是熱固性塑料不能廣泛採用此法加工,製品尺寸容易產生偏差。
注塑
注塑又稱注射成型。注塑是使用注塑機(或稱注射機)將熱塑性塑料熔體在高壓下注入到模具內經冷卻、固化獲得產品的方法。注塑也能用於熱固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的優點是生產速度快、效率高,操作可自動化,能成型形狀復雜的零件,特別適合大量生產。缺點是設備及模具成本高,注塑機清理較困難等。
吹塑
吹塑又稱中空吹塑或中空成型。吹塑是藉助壓縮空氣的壓力使閉合在模具中的熱的樹脂型坯吹脹為空心製品的一種方法,吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空製品兩種方法。用吹塑法可生產薄膜製品、各種瓶、桶、壺類容器及兒童玩具等。
壓延
壓延是將樹脂合各種添加劑經預期處理(捏合、過濾等)後通過壓延機的兩個或多個轉向相反的壓延輥的間隙加工成薄膜或片材,隨後從壓延機輥筒上剝離下來, 再經冷卻定型的一種成型方法。壓延是主要用於聚氯乙稀樹脂的成型方法,能製造薄膜、片材、板材、人造革、地板磚等製品。
【塑料引起的危害】
早在60年代中期,人們就發現聚氯乙烯塑料中殘存的氯乙烯單體,能引起使前指骨溶化稱為「肢端骨溶解症」的怪病。從事聚氯乙烯樹脂製造的工人又常會出現手指麻木、刺痛等所謂白蠟症(雷諾氏綜合症)。當人們接觸氯乙烯單體後就會發生手指、手腕、顏面浮腫、皮膚變厚、變僵、失去彈性和不能用力握物的皮膚硬化症,同時還有人口現脾腫大、胃及食道靜脈瘤、肝損傷,門靜脈壓亢進等症。70年代後又在一些聚氯乙烯生產廠中,發現有人患有一種極少見的肝癌—肝臟血管肉瘤。此後業昔雖然盡量控制聚氯乙烯樹脂中單體含量,但並未徹底解決,故在1975年美國首先提出禁止用聚氯乙烯塑料包裝食品和飲料。
由於塑料製品在動物體內無法被消化和分解,以致誤食後即能引起胃部不適、行動異常、生育繁殖能力下降,甚至死亡。如我國的某些動物園就發生過動物誤食遊人丟棄的塑料食品袋致死的不幸事件。
1970年到1987年間,人們調查了太平洋海域的543頭白額鸌等大型海鳥,由於它們分不清塑料與海草,竟在其中458頭胃中找到了塑料類物品,海龜的胃中也有。
農田裡的廢農膜、塑料袋等同樣會引起牲口誤食因厭食而死亡。此外,當它們長期殘留在農田中後,既會影響土壤透氣性,阻礙水分流動和作物根系發育,還會纏繞農機,影響田間作業,長此下去又能影響深層土壤,使土壤環境惡化,進而威脅人類生存。
廢棄塑料對海洋的污染已經成為國際性問題。海洋漂浮物中泡沫聚苯乙烯佔22%,其它塑料佔23%。這些廢棄塑料不但會纏住船隻的螺旋漿,損壞船身和機器引起事故和停駛,給航運造成重大損失,而每清除1噸海上垃圾要用去清除陸地垃圾10倍的花費。1995年香港為打撈4765.6噸海上垃圾,耗資1200萬港元。
熱固性塑料同樣會嚴重污染環境。例如由玻璃纖維增強塑料(FRP)製成的中、小型船身,當它們一旦報廢就很難處理。在日本每年約有3000隻這類廢船被丟棄在港岸,既影響觀瞻,又影響漁業,成為日本沿海的一大公害。
塑料焚燒時會產生有毒氣體二惡英,它包括210種化合物。它的毒性十分大,是氰化物的130倍、砒霜的900倍,有「世紀之毒」之稱。
白色污染
白色污染就是一次性難降解的塑料包裝物,比如一次性泡沫快餐具還有我們常用的塑料袋等。它對環境污染很嚴重,埋在土壤中很難分解,會導致土壤能力下降,如果焚燒會導致大氣污染,所以現在提倡不用或少用此物,購買東西時最好自備工具,減少它的利用。
一、「白色污染」的現狀及其危害
塑料製品作為一種新型材料,具有質輕、防水、耐用、生產技術成熟、成本低的優點,在全世界被廣泛應用且呈逐年增長趨勢。塑料包裝材料在世界市場中的增長率高於其它包裝材料,1990-1995年塑料包裝材料的年平均增長率為8.9%。
我國是世界上十大塑料製品生產和消費國之一。1995年,我國塑料產量為519萬噸,進日塑料近600萬噸,當年全國塑料消費總量約1100萬噸,其中包裝用塑料達211萬噸。包裝用塑料的大部分以廢舊薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式,被丟棄在環境中。這些廢舊塑料包裝物散落在市區、風景旅遊區、水體、道路兩側,不僅影響景觀,造成「視覺污染」,而且因其難以降解對生態環境造成潛在危害。
「白色污染」,的主要危害在於「視覺污染」,和「潛在危害」:
1、「視覺污染」。在城市、旅遊區、水體和道路旁散落的廢舊塑料包裝物給人們的視覺帶來不良刺激,影響城市、風景點的整體美感,破壞市容、景觀,由此造成」視覺污染「。
2、「潛在危害」。廢舊塑料包裝物進入環境後,由於其很難降解,造成長期的、深層次的生態環境問題。首先,廢舊塑料包裝物混在土壤中,影響農作物吸收養分和水分,將導致農作物減產;第二,拋棄在陸地或水體中的廢舊塑料包裝物,被動物當作食物吞入,導致動物死亡(在動物園、牧區和海洋中,此類情況已屢見不鮮);第三,混入生活垃圾中的廢舊塑料包裝物很難處理:填埋處理將會長期佔用土地,混有塑料的生活垃圾不適用於堆肥處理,分揀出來的廢塑料也因無法保證質量而很難回收利用。
二、國內外防治「白色污染」的一般做法
1、國外防治」白色污染「的有關情況
早在1985年,美國入均消費塑料包裝物就已達23.4公斤,日本為20.1公斤,歐洲為15公斤。進入九十年代,發達國家人均消費塑料包裝物的數量更多(我國1995年人均消費塑料包裝物和其它塑料製品為13.12公斤)。從消費量來看,似乎發達國家的「白色污染」應該很嚴重,實則不然。究其原因,一是發達國家很早就嚴抓市容管理,很少有人隨手亂扔廢舊塑料包裝物,基本消除了「視覺污染」。二是發達國家生活垃圾無害化處置率較高。以美國為例,80年代以前,處置廢塑料主要方式是填埋,後來發現塑料長期不降解,九十年代以後,他們轉而走回收利用的路子。
美國制定了《資源保護與回收法》,對固體廢物管理、資源回收、資源保護等方面的技術研究、系統建設及運行、發展規劃等都做出了明確的規定。加利福尼亞、緬因、紐約等10個州先後出台了包裝用品的回收押金制度。日本在《再生資源法》、《節能與再生資源支援法》、《包裝容器再生利用法》等法律中列專門條款,以促進製造商簡化包裝,並明確製造者,銷售者和消費者各自的回收利用義務。德國在《循環經濟法》中明確規定,誰製造、銷售、消費包裝物品,誰就有避免產生、回收利用和處置廢物的義務。德國的《包裝條例》將回收、利用、處置廢舊包裝材料的義務與生產、銷售、消費該商品的權利掛鉤,把回收、利用、處置的義務分解落實到商品及其包裝材料的整個生命周期的各個細微環節,因而具有較強的操作性和實效性。
2、我國防治」白色污染「的方法及其利弊分析
目前我國開始從行政和技術兩個方面採取措施,防治「白色污染」。
在行政方面,一是加強管理。例如,社會上較為關注的鐵路兩側的」白色污染「問題,通過加強管逗已取得顯著改觀。鐵路部門從1994年下半年開始,在沿線分區劃段包干。部分旅客列車採用袋裝垃圾,禁止旅客向窗外拋棄廢物。乘務員也不象以前那樣,將車箱垃圾直接掃出窗外,而是將垃圾袋卸在車站,由車站集中處理。目前,採用袋裝垃圾的列車越來越多,隨意向車外扔垃圾的現象越來越少。已有2.9萬公里的線路兩側基本消除了「白色污染」。實踐證明,加強管理是防治「白色污染」的有效手段。
第三,強制回收利用。清潔的廢舊塑料包裝物可以重復使用,或重新用於造粒、煉油、制漆、作建築材料等。回收利用符合固體廢物處理的「減量化、資源化、無害化」的通用原則。回收利用不僅可以避免「視覺污染」,而且可以解決「潛在危害」,緩解資源壓力,減輕城市生活垃圾處置負荷,節約土地,並可取得一定的經濟效益。這是一個標本兼治的好辦法。但回收利用應該在廢舊塑料包裝物進入垃圾之前。從垃圾場里重新分揀廢舊塑料包裝物,不僅費時費力,而且廢塑料的利用價值也很低。因分揀出來的廢塑料製品太臟,也難以按材質分類,質量無法保障。北京市環保局在開展調查研究的基礎上,,確定了「回收利用為主,替代為輔,區別對待,綜合防治」的技術路線。1997年6月1日,北京市環保局與市工商局聯合發出了《關於對廢棄的一次性塑制餐盒必須回收利用的通告》,要求在北京市生產、經銷一次性塑質餐具(包括托盤、碗、杯等)的單位或個人必須負責回收利用廢棄餐具,也可以委託其他單位回收利用。《通知》還規定1998年的回收率必須達到30%,1999年達到50%,2000年達到60%。《通告》發布後,生產、經銷單位和個人立即到當地環保部門申報登記,提出自己的回收利用計劃和具體保證措施。這是北京市解決「白色污染」的一個突破口。在取得實效後,將逐步增加強制回收利用的廢塑料製品的種類和比例,最終消除「白色污染」。天津市環保局完成了《天津市防治「白色污染」工程可行性調研報告》,提出了一整套防治方案,確定通過回收再利用達到節約資源、消除污染的目的。目前正在制定「回收利用計劃書」、「試點工作運行圖」、「試點工作進度大綱」,並在籌備成立「天津市『白色污染』防治產業協會」。
在技術方面,一是採取以紙代塑。紙的主要成份是天然植物纖維素,廢棄後容易被土壤中的微生物分解,因此可以解決前面所說的「潛在危害」,但也會帶來新的環境問題:首先造紙需要大量的木材,而我國的森林資源並不富裕;其次造紙過程中會帶來水污染。另外,在性能、成本等方面,紙製品尚不能與塑料製品抗衡。目前,我國也有以甘蔗桿、稻草為原料生產一次性餐具的做法,但尚處於試驗階段。
二是採用可降解塑料。在塑料包裝製品的生產過程中加入一定量的添加劑(如澱粉、改性澱粉或其它纖維素、光敏劑、生物降解劑等),使塑料包裝物的穩定性下降,較容易在自然環境中降解。目前,北京地區已有19家研製或生產可降解塑料的單位。試驗表明,大多數可降解塑料在一般環境中暴露3個月後開始變薄、失重、強度下降,逐漸裂成碎片。如果這些碎片被埋在垃圾或土壤里,則降解效果不明顯。使用可降解塑料有四個不足:一是多消耗糧食;二是使用可降解塑料製品仍不能完全消除「視覺污染」;三是由於技術方面的原因,使用可降解塑料製品不能徹底解決對環境的「潛在危害」;四是可降解塑料由於含有特殊的添加劑而難以回收利用。
【常用的塑料】
1. 熱塑性塑料的流動性分為三類:流動性好的,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纖維素等;流動性中等的,如改性聚苯乙烯、ABS、AS、有機玻璃、聚甲醛、氯化聚醚等;流動性差的,如聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚礬、氟塑料等。 2.模具型腔側壁和底板厚度的計算 :塑?/ca>