学习：工程塑料经典介绍！

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什么是工程塑料

工程塑料（engineering-plastics）——是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。

工程塑料的性能特点

1、能承受一定的外力作用；

2、有良好的机械性能和尺寸稳定性，

3、在高、低温下仍能保持其优良性能，可用作工程结构件。

工程塑料的主要性能

热性质：玻璃化温度（Tg）及熔点（Tm）；热变形温度（HDT）高；长期使用温度高（UL-746B）；使用温度范围大；热膨胀系数小。

机械性质：高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。

其它：耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。

常用的工程塑料种类

尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜等。

五大通用工程塑料的发展史

1、聚酰胺(PA)：卡罗泽斯（W.H.Carothers美国化学家）开发聚酰胺研究并于1931年申请了专利，由杜邦公司于1939年组织生产并率先工业化的。

2、均聚甲醛(POM)：1956年杜邦公司又成功地开发出，并于1959年实现工业化生产。

共聚甲醛：1962年由美国塞拉尼斯公司开发并商品化生产。

3、聚碳酸酯(PC)：1958年和1960年德国拜耳公司和美国通用电气公司分别开发生产了酯交换法和光气化法聚碳酸酯。

4、聚苯醚(PPO)：1964年通用电气公司开发，两年后推出改性聚苯醚。

5、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)：1970年由美国塞拉尼斯公司将热塑性聚酯类开发成工程塑料，它成为五大通用工程塑料最后开发成功且产量增长率极高的品种。

工程塑料的状况

从20世纪50年代出现工程塑料以来，半个世纪的发展，在市场竞争中成长壮大，在2000年，全世界工程塑料产量已超过500万t，还以每年7~9%的速度递增。虽然仅占全部塑料的2~3%，但其优异的性能是其他材料不能比拟的。

我国工程塑料部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平。一些特种工程塑料产品的工艺技术已经进入到国际先进行列。2008年，我国工程塑料的消费量约为206万吨，2010年，我国工程塑料的消费量已经达到约244万吨。

工程塑料的分类

工程塑料	按连续使用温度分类	通用工程 塑料	聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛， 聚苯醚和热塑性聚酯
		特种工程 塑料	聚酰亚胺，聚砜，聚苯硫醚， 聚醚，聚苯酯，聚芳酯
	按聚合物结构单元和重复单元分类	聚酰胺，聚酯，聚芳杂环化合物， 聚醚和含氟塑料

通用工程塑料

特种工程塑料

交 联 型	非 交 联 型
聚氨基双马来酰胺(PABM)	聚砜(PSF)
聚三嗪	聚醚砜
交联聚酰亚胺(PAI)	聚苯硫醚(PPS)
耐热环氧树指	聚酰亚胺(PI)
含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA）	聚醚醚酮（PEEK）
	聚芳酯(PAR)

表—1特种工程塑料类型：

工程塑料的主要特性

1、质量轻、相对密度小

工程塑料的相对密度一般在1.0~2.0之间，远低于金属。自重轻，可替代一些传统的金属材料用于航空飞行器、车辆等领域。

2、较高的比强度

用玻璃纤维、碳纤维等纤维增强，可以大大提高抗张强度，*拉伸强度与相对密度的比值一般在1500-1700，甚到高达4000（钢1600，铝1500）

*拉伸强度(tensile strength)：是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。在拉伸试验中，试样至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。

3、突出的耐磨和自润滑性能

用工程塑料作摩擦零件，与耐磨金属合金相对，磨耗量低于1：5，氟塑料更佳。

4、优良的机械性能

在较宽的温度范围内，许多工程塑料，尤其是增强的工程塑料有优异的抗冲击和耐疲劳性能。

5、优良的电绝缘性

几乎所有工程塑料都有优良的电绝缘性和耐电弧的特性，可以跻身优良绝缘材料行列

6、化学稳定性

对酸、碱和一般有机溶剂都有很好的抗腐蚀性。

7、较好的制件尺寸稳定性

8、有较高的耐热性

一般的工程塑料在不同玻璃纤维增强时，UL长期连续使用温度都超过100℃，特种工程塑料的指标一般都超过150℃。

9、优良的吸震、消声和对异物的埋没性能

工程塑料作为运动零部件使用时，没有金属撞击的噪声，有优良的吸震消声性能。对于有磨粒存在的条件下，可以埋没异物，不像金属之前可能会咬死或刮伤。

10、良好的加工性能

工程塑料可以在较低的温度下（通常400℃以下），采用注塑、挤出、吹塑等方法进行加工，制品可采用机械方法再加工，尺寸稳定，成品的互换性强，模具费用低，与加工金属相比，可节省能耗50%左右，工时缩短，成品率高。