2.2　常用塑料的性能及其應用

2.2.1　常用通用塑料

（1）聚乙烯（熱塑性塑料）

聚乙烯（PE）是乙烯高分子聚合物的總稱，根據聚合的方式不同，有高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）和低密度聚乙烯（IDPE）。聚乙烯無毒、無味，乳白色。密度為0.91～0.96g/cm3，耐腐性和絕緣性能優良，尤其是高頻絕緣性。高密度聚乙烯的熔點、剛性、硬度和強度較高，吸水性小，有突出的電性能以及良好的耐輻射性；低密度聚乙烯的柔韌性、伸長率、沖擊強度和透明性較好；超高分子量聚乙烯的沖擊強度高，抗疲勞、耐磨性好。

聚乙烯是應用最廣泛的塑料品種，可以擠出或壓延各種薄膜，吹塑各種容器，擠出各種型材，注射成型各種生活用品和工業產品。例如文具、玩具、機器罩、蓋、手柄、工具箱、周轉箱、儀器儀表、傳動零件等。

（2）聚丙烯（熱塑性塑料）

聚丙烯（PP）是丙烯的高分子聚合物，無色、無味、無毒。比聚乙烯更透明、質量更輕。密度為0.90～0.91g/cm3。不吸水，光澤性好，易著色。有較高的抗疲勞和抗彎曲強度，可經受7×107次彎折而不斷裂。適用于作塑料鉸鏈。有優良的耐腐性以及高頻絕緣性，不受溫度影響，可在100℃左右使用，但低溫易變脆，不耐磨，易老化。

聚丙烯的應用范圍很廣，適用于作機械零件、耐腐和絕緣零件。如化工容器、管道、片材、葉輪、法蘭、接頭、繩索、打包帶、紡織器材、電器零件以及汽車配件等。

（3）聚氯乙烯（熱塑性塑料）

聚氯乙烯（PVC）是最早工業化生產的塑料品種之一，其產量僅次于聚乙烯，是第二大類塑料品種。聚氯乙烯為白色粉狀顆粒，密度為1.35～1.45g/cm3，強度和硬度均比聚乙烯稍大。聚氯乙烯的熱穩定性和耐光性較差，受熱會造成不同程度的分解。由于加入增塑劑的量不同，可制得硬質聚氯乙烯和軟質聚氯乙烯。

硬質聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓以及抗沖擊性能，力學強度高，電氣性能優良，耐酸堿能力極強，化學穩定性好，但軟化點低。適用于制作化工用管材、棒、管、板、焊條等。軟質聚氯乙烯伸長率大，力學強度、耐腐蝕性、絕緣性都低于硬質聚氯乙烯，適于作薄板、密封件、薄膜、電線電纜絕緣層等。

（4）聚苯乙烯（熱塑性塑料）

聚苯乙烯（PS）是由苯乙烯聚合而成，也是目前廣泛使用的塑料之一。聚苯乙烯無色、無味、透明、無毒。密度為1.04～1.16g/cm3，具有良好的高頻絕緣性。透光率為88％～90％，僅次于有機玻璃。機械強度一般，但著色性、耐用性和化學穩定性良好。聚苯乙烯的主要缺點是脆性大，易產生應力開裂。

聚苯乙烯廣泛應用于光學工業中，適用于作絕緣透明件、裝飾件、光學儀器等，如燈罩、照明器具、蓋、建筑裝飾品、日用品等。

（5）酚醛塑料（熱固性塑料）

酚醛塑料的剛性好，變形小，耐熱、耐磨，能夠在150～200℃范圍內長期使用，在有水潤滑時摩擦因數很低，耐油、抗腐，絕緣性能良好。缺點是質脆，抗沖擊強度差。

酚醛塑料適用于作絕緣件、耐磨件、電器、儀表結構件，如運輸導向輪、軸承、軸瓦等。

（6）氨基塑料（熱固性塑料）

氨基塑料（MF、UF）的著色性好，色澤鮮艷，外形光滑，密度為1.5g/cm3，成型收縮率為0.6％～1.0％，成型溫度為160～180℃。氨基塑料耐電弧性與電絕緣性良好，耐水、耐熱性較好，有滅弧性能。

氨基塑料適用于制作耐電弧的電工零件和防爆電器絕緣件，如滅弧罩、電器開關、礦用防爆電器、裝飾材料等。

2.2.2　常用工程塑料

（1）苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（熱塑性塑料）

苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）是三元共聚物，它具有三種組分的優點。ABS無毒、無味、微黃色。密度為1.02～1.05g/cm3，制品光澤較好，沖擊韌性和力學強度較高，尺寸穩定，電性能、化學耐腐性好，易于成型和機械加工，適用于作雙色成型件。

ABS具有優良的綜合性能，應用十分廣泛。它適用于作各種機械零件、減摩耐磨零件、傳動件，如齒輪、軸承、葉輪、把手、汽車零件等。還能夠制作各種家用電器，如電視機、電冰箱、洗衣機、錄音機、電話機等的殼體、按鍵。或者是制作汽車上的保險杠、擋泥板、扶手、加熱器及文體用品和日用品等。

（2）苯乙烯-丙烯腈共聚物（熱塑性塑料）

苯乙烯-丙烯腈（AS）是二元共聚物。苯乙烯成分使AS堅硬、透明并易于加工，丙烯腈成分使AS具有化學穩定性和熱穩定性。AS具有極強的承受載荷的能力、抗化學反應能力、抗熱變形特性和幾何穩定性。其拉伸彈性模量是熱塑性塑料中非常高的一種。AS中加入玻璃纖維添加劑可以增加強度和抗熱變形能力，減小熱膨脹系數。AS的軟化溫度約為110℃。載荷下撓曲變形溫度約為100℃。AS的收縮率為0.3％～0.7％。

AS適用于制作電器、日用品、汽車產品、化妝品包裝等，如插座、殼體、電視機底座、卡帶盒、車頭燈盒、反光鏡、儀表盤、餐具、食品刀具等。

（3）聚碳酸酯（熱塑性塑料）

聚碳酸酯（PC）是透明的無定形熱塑性塑料，本色微黃，加少量淡藍色即為五色透明塑料，密度為1.2g/cm3，透光率近90％，僅次于PMMA和PS。抗沖擊性在熱塑性塑料中居于前列，韌而剛。制件尺寸精度高，在溫度變化范圍較大時，仍可保持尺寸穩定。收縮率為0.6％～0.8％，耐熱，抗蠕變。吸水率低，絕緣性較好，耐蝕、耐磨性好，但高溫易水解，相溶性較差。

聚碳酸酯具有較優良的綜合性能，經常用來代替銅、鋅、不銹鋼等金屬材料，廣泛用于機械、電子等行業，如齒輪、軸承、絕緣透明件、照明件、醫療器械等。

（4）聚酰胺（熱塑性塑料）

聚酰胺（PA）俗稱尼龍，是大分子鏈中含有酰胺基團的高分子聚合物制成的塑料總稱，品種已多達幾十種，如PA6、PA66、PA610、PA10、PA1010等。聚酰胺大多質地堅韌，無毒、無味。密度為1.0～1.01g/cm3，結晶度為40％～60％。抗拉、抗壓、耐磨，自潤滑性很突出，堅韌，耐水，抗霉菌。但易吸水，收縮率大，尺寸穩定性較差。

聚酰胺具有優良的綜合性能，應用廣泛，適用于制作各種機械、化工、電器零件及減摩耐磨零件。如齒輪、軸承、葉輪、密封圈、蝸桿、線圈骨架等。

（5）聚甲醛（熱塑性塑料）

聚甲醛（POM）是線型結晶型聚合物，根據聚合方法的不同，分為均聚甲醛和共聚甲醛。聚甲醛呈白色或淡黃色，均聚甲醛密度為1.43g/cm3，共聚甲醛密度為1.41g/cm3。綜合性能良好，抗沖擊、抗疲勞，減摩、耐磨性好，吸水小，尺寸穩定，但熱穩定性差，易燃燒，長期暴曬易老化。

聚甲醛的綜合性能優良，在機械、化工、儀表、電子、紡織等行業得到廣泛的應用，適于作減摩零件、傳動件、化工容器和儀器儀表外殼等。如齒輪、軸承、軸套、保持架、水暖零件、管道、繼電器等。

（6）聚砜（熱塑性塑料）

聚砜（PSF）是以苯環為主鏈，通過醚、異丙基、砜等基團形成的熱塑性塑料，呈透明而略帶琥珀色或象牙色的不透明體，密度為1.24g/cm3。具有突出的耐熱、耐氧化性能，可在-100～+150℃范圍內長期使用。力學性能良好，抗蠕變性比PC好，耐酸堿和高溫蒸汽，在水、濕、高溫下仍能保持良好的絕緣性，但不耐芳香烴和鹵化烴。

聚砜適用于制作高強度、高精度、耐熱的機械零件，如齒輪、凸輪、排氣閥、儀器儀表殼體等。也可制作尺寸精密、電器性能穩定的電器零件，如線圈骨架、電位器部件、計算機零件等。

（7）聚苯醚（熱塑性塑料）

聚苯醚（PPO）是聚2，6-二甲基-1，4-苯醚，呈白色，造粒后呈透明琥珀色，密度為1.06～1.07g/cm3。質地堅韌，使用溫度范圍寬，-127～+121℃，耐磨性好，絕緣性優良，耐稀酸、堿、鹽。耐水及蒸汽。吸水性小，在沸水中仍可保持尺寸穩定，耐污染，無毒。缺點是內應力大，易開裂，流動性差，抗疲勞強度較低。

聚苯醚適用于作減摩耐磨零件、絕緣件、機械零件、電子設備結構件、傳動件及醫療器械等，特別適用于潮濕、有負荷且需要電絕緣的場合。

（8）氟塑料（熱塑性塑料）

氟塑料是聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙丙烯（FEP或F46）、聚偏氟乙烯（PVDF）的總稱。氟塑料具有優異的介電性能以及耐化學腐蝕、耐高低溫、防水、不黏、低摩擦系數、良好的自潤滑性等性能。聚四氟乙烯樹脂為白色粉末，外觀如蠟狀，光滑、不黏，平均密度為2.2g/cm3，是最重的一種塑料。性能卓越，是一般熱塑性塑料所不能比的，有“塑料王”之稱。化學穩定性是所有塑料中最好的一種，對強酸、強堿以及各種氧化劑等強腐蝕性介質都完全穩定，甚至沸騰的“王水”，原子工業中的強腐蝕劑五氟化鈾對它都沒有作用，其化學穩定性超過金、鉑、玻璃、陶瓷等材料。聚四氟乙烯可在-195～+250℃長期使用，但冷流性大，無法注射。聚全氟乙烯除使用溫度外，幾乎具有聚四氟乙烯的所有優點。可擠壓、模壓及注射成型，自黏性好，可熱焊。其摩擦系數是塑料中最低的。

氟塑料廣泛應用于化工、電子、電氣、航空、航天、半導體、機械、紡織、建筑、醫藥、汽車等工業領域，適用于作抗腐、耐磨減摩件、絕緣件、醫療器件和傳動件等，如飛機掛鉤線、增壓電纜、報警電纜、人工血管、人工心肺等。

（9）聚甲基丙烯酸甲酯（熱塑性塑料）

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）又稱有機玻璃，透光性塑料，透光率為92％，高于普通硅玻璃。模塑成型性能較好的是改性有機玻璃372#和373#。372#成型性能良好，373#有較高的耐沖擊韌性。有機玻璃密度為1.18g/cm3，質量僅為普通硅玻璃的一半。而強度則為普通硅玻璃的10倍以上。輕、堅韌、易著色，絕緣性較好，耐一般的腐蝕，通常情況下，尺寸較穩定。最大缺點是表面硬度低，易于擦傷拉毛。

聚甲基丙烯酸甲酯適用于制作各種光學鏡片、透明管道、燈罩、油標、水標、工藝裝飾品、大型透明屋頂、飛機的安全罩、汽車的玻璃窗等。

（10）醋酸纖維素（熱塑性塑料）

醋酸纖維素（CA）是纖維素分子中羥基用醋酸酸化后得到的一種化學改性的天然高聚物。其性能取決于乙酰化程度。高乙酰含量的醋酸纖維素（乙酰基含量40％～42％），呈白色粒狀、粉狀或棉狀固體，對光穩定，不易燃燒。在稀酸、汽油、礦物油中穩定。醋酸纖維素是一種非常易得的人造纖維，成本低，具有優良的編織性能。

醋酸纖維素主要用于工業產品和生活用品，如手柄、計算機和打字機的字母數字鍵、電話機殼、汽車方向盤、眼鏡架及鏡片、電影膠片、絕緣薄膜、玩具等。

（11）有機硅塑料（熱固性塑料）

有機硅塑料（IS）的密度為1.75～1.95g/cm3，成型收縮率為0.5％，成型溫度為160～180℃，耐高低溫，耐潮，電阻高，高頻絕緣性好，耐輻射、臭氧。

有機硅塑料適于制作電氣元件的塑封件，及耐高溫、電弧和高頻的絕緣件等。

（12）硅酮塑料（熱固性塑料）

硅酮塑料可在很寬的頻率和溫度范圍內保持良好的絕緣性能，能夠在-900～+300℃下長期使用。耐輻射，防水，化學穩定性好，抗裂性良好，可低壓成型。

硅酮塑料適用于制作低壓塑料整流器、半導體管和固體電路等。

（13）環氧塑料（熱固性塑料）

環氧塑料是以環氧樹脂為基體的塑料。環氧塑料強度高，絕緣性優良，化學穩定性及耐有機溶劑性好，適于壓縮成型和傳遞成型。

環氧塑料主要用于電子元器件的封裝固定等。

2.2.3　常用特種塑料

（1）玻璃纖維增強塑料（GFRP）

玻璃纖維增強塑料（GFRP）是由合成樹脂和玻璃纖維經復合工藝制作而成的一種功能型材料。具有重量輕、耐腐蝕、絕緣性能好、傳熱慢、容易著色、能通過電磁波等特性。

玻璃纖維增強塑料適用于制作厚壁的結構零件，如玻璃雷達罩、飛機油箱、游艇體、浴盆等。

（2）泡沫塑料

泡沫塑料是以樹脂為基料，加入發泡劑等制成內部具有無數微小氣孔的塑料。采用機械法、物理法、化學法進行氣泡，具有質輕、隔熱、隔音、防震、耐潮等特點，按內部氣孔相連情況，可分為開孔型和閉孔型。按機械性能，可分為硬質和軟質兩類。常用泡沫塑料有聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料和脲醛泡沫塑料等。

硬質泡沫塑料可用作隔熱保溫材料、隔音防震材料等。軟質泡沫塑料可用作襯墊、坐墊、拖鞋、泡沫人造革等。