【干货】常用塑料性能、用途、燃烧特性、密度、膨胀率等性能材料表
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表3 常用热固性塑料性能与用途
表4 塑料的燃烧特征
表5 塑料的密度、色相、耐热温度和成型性
表6 常用塑料的脱模斜度推荐值
表7 常用塑料的收缩率
性能 | 推荐产品 |
耐磨蚀性高 | 尼龙 |
成本与质量比低 | 脲醛、酚醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PVC |
抗压强度 | 聚对苯二甲酰胺、玻纤增强酚醛、环氧、三聚氰胺、尼龙、玻纤增强热塑性聚酯、聚酰亚胺 |
成本与体积比低 | PE、PP、脲醛、酚醛、PS、PVC |
介电常数高 | 酚醛、PVC、氟塑料、三聚氰胺、烯丙基塑料、尼龙、聚对本二甲酰胺、环氧 |
介电强度高 | PVC、氟塑料、PP、聚苯醚、酚醛、热塑性聚酯、玻纤增强尼龙、聚烯烃、PE |
损耗因素高 | PVC、氟塑料、酚醛、热塑性聚酯、尼龙、环氧、对苯二甲酸烯丙酯、聚氨酯 |
承载耐变形能力好 | 热固性层压制品 |
弹性模量高 | 三聚氰胺、脲醛、酚醛 |
弹性模量低 | PE、PC、氟塑料 |
电阻性高 | PS、氟塑料、PP |
断裂伸长率高 | PE、PP、有机硅、已烯醋酸乙酯 |
断裂伸长率低 | PES、玻纤增强PC、玻纤增强PP、热塑性聚酯、聚醚酰亚胺、乙烯酯、聚醚醚酮、环氧、聚酰亚胺 |
弯曲模量(刚性) | PPS、环氧、玻纤增强酚醛、玻纤增强尼龙、聚酰亚胺、对苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二甲酰胺、热塑性聚酯 |
弯曲屈服强度 | 玻纤增强聚氨酯、环氧、碳纤维增强尼龙、玻纤增强PPS、聚对苯二甲酰胺、PEEK、碳纤维增强PC等 |
低摩擦系数 | 氟塑料、尼龙、聚甲醛 |
高硬度 | 三聚氰胺、玻纤或纤维素增强酚醛、聚酰亚胺、环氧 |
高冲击强度 | 酚醛、环氧、PC、ABS |
高耐湿性 | PE、PP、氟塑料、PPS、聚烯烃、热塑性聚酯、聚苯醚、PS、PC(玻纤或碳纤维增强PC) |
软化性 | PE、有机硅、PVC、热塑性弹性体、聚氨酯、乙稀醋酸酯 |
高断裂抗拉强度 | 环氧、玻纤或碳纤维增强尼龙、聚氨酯、玻纤增强热塑性聚酯、聚对苯二甲酰胺、PEEK、碳纤维增强PC、PEI、PES |
高拉伸屈服强度 | 玻纤或碳纤维增强尼龙、聚氨酯、玻纤增强热塑性聚酯、PEEK、PEI、聚对苯二甲酰胺、玻纤或碳纤维增强PPS |
低热导率 | PP、PVC、ABS、PPO、聚丁烯、丙烯酸、PC、热塑性聚酯、尼龙 |
低膨胀系数 | 碳纤维或玻纤增强PC、玻纤增强酚醛、碳纤维或玻纤增强尼龙、玻纤增强热塑性聚酯、玻纤或碳纤维增强PPS、PEI、PEEK、聚对苯二甲酰胺、烯丙基塑料、三聚氰胺 |
永久性高透明度 | 丙烯酸、PC |
质量轻 | PP、PE、聚丁烯、乙酸醋酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯 |
白度保持程度高 | 三聚氰胺、脲醛 |
表2 常用热塑性塑料性能与用途
名称 (代码) |
主要性能特点 | 用途举例 |
聚氯乙烯 (PVC) |
硬质聚氯乙烯强度较高,绝缘性优良;化学稳定性好,对酸、碱的抵抗力强。可在-15℃~+60℃使用,有良好的热成型性能,且密度小 | 作为耐蚀的结构材料,用于化工行业上的,如输油管、容器、离心泵、阀门管件 |
软质聚氯乙烯强度不如硬质,但伸长率较大,有良好的电绝缘性,可在-15℃~+60℃使用 | 电线、电缆的绝缘包皮、农用薄膜,工业包装。但因有毒,故不适合食品包装 | |
泡沫聚氯乙烯质轻、隔热、隔声、防振 | 泡沫聚氯乙烯衬垫、包装材料 | |
聚乙烯 (PE) |
低压聚乙烯质地坚硬,有良好的耐磨性、耐蚀性和电绝缘性能,而耐热性差,在沸水中变软;高压聚乙烯是聚乙烯中较轻的一种,其化学稳定性高,有良好高频绝缘性、柔软性、耐冲击性和透明性;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨,需冷压浇铸成型 | 低压聚乙烯用于制造塑料板、塑料绳,承受小载荷的齿轮、轴承等;高压聚乙烯最适宜吹塑成型薄膜、软管、塑料瓶等用于食品和药品包装的制品,超高分子量聚乙烯可作减摩、减磨件及传动件,还作电线及电缆包皮等 |
聚丙烯 (PP) |
密度小,是常用塑料中较轻的一种。强度、硬度、刚度和耐热性均优于低压聚乙烯,可在100~120℃长期使用,几乎不吸水,并有较好的化学稳定性,优良的高频绝缘性,且不受温度影响。但低温脆性大,不耐磨,易老化 | 制作一般机械零件,如齿轮、管道、接头等;制作耐腐蚀件,如泵叶轮、化工管道、容器、绝缘件;制作电视机、收音机、电扇、电动机等的外罩 |
聚酰胺(俗称尼龙)(PA) | 无味、无毒;有较高强度和良好韧性;有一定耐热性,可在100℃下使用。优良的耐磨性和自润滑性,摩擦因数小,良好的消声性和耐油性,能耐水、油、一般溶剂;耐蚀性较好;抗菌霉;成型性好。但蠕变较大,导热性较差,吸水性高,成型收缩率较大 | 常用的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010等。用于制造要求耐磨、耐蚀的某些承载和传动零件,如轴承、齿轮、滑轮、螺钉、螺母及一些小型零件;还可以作高压耐油密封圈,金属表面的防腐耐磨涂层 |
聚甲基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃) (PMMA) |
透明性好,可透过99%以上太阳光;着色性好,有一定强度,耐紫外线及大气老化,非常耐腐蚀,优良的电绝缘性能,可在-60~+100℃使用。但质较脆,溶于有机溶剂中,表面硬度不高,易擦伤 | 制作航空。仪器仪表、汽车和无线电工业中的透明件,如飞机座窗、灯罩、电视。雷达的屏幕、油标、油杯、设备标牌、仪器零件等 |
苯乙烯-二丁烯-丙烯腈共聚体 (ABS) |
性能可通过改变三种单体的含量来调整。有高的冲击韧度和较高的强度,优良的耐油、耐水性和化学稳定性,高的电绝缘性和耐寒性,高的尺寸稳定性和一定得耐磨性。表面可以镀饰金属,易于加工成型,但长期使用易起层 | 制作电话机、扩音机、电视机、仪表、电动机的外壳,齿轮,泵叶轮,轴承,把手,管道,储槽内衬,仪表盘、轿车车身,汽车扶手等 |
聚甲醛 (POM) |
优良的综合力学性能,耐磨性好,吸水性小,尺寸稳定性高,着色性好,良好的减摩性和抗老化性,优良的电绝缘性和化学稳定性,可在-40~+100℃范围内使用。但加热易分解,成型收缩率大 | 制作减摩、耐磨传动件,如轴承、滚轮、齿轮、电气绝缘件、耐蚀件及化工容器等 |
聚四氟乙烯(也称塑料王) (F-4) |
几乎能耐所有化学药品的腐蚀;良好的耐老化性及电绝缘性,不吸水;优异的耐高、低温性,在-195~250℃可长期使用;摩擦因数很小,有自润滑性。但不能热成型,只能烧结成型,高温时分解有害气体,价格较高 | 制作耐蚀件、减摩耐磨件、密封件、绝缘件,如高频电缆、电容线圈架以及化工反应器、管道等 |
聚砜 (PSF) |
双酚A型:有优良的耐热、耐寒、耐候性,抗蠕变及尺寸稳定性,强度高,优良的电绝缘性,化学稳定性高,可在-100~+150℃长期使用。但耐紫外线较差,成型温度高 | 制作高强度、耐热件、减摩耐磨件、传动件,如精密齿轮、凸轮、真空泵叶片、仪表壳体和罩、耐热或绝缘的仪表零件,汽车护板、仪表盘、衬垫和垫圈、计算机零件、电镀金属制成集成电子印刷电路板 |
非双酚A型:耐热、耐寒、可在-240~+260℃长期工作,硬度高、能自熄、耐老化、耐辐射、力学性能及电绝缘性都好、化学稳定性高。但不耐极性溶剂 | ||
氯化聚醚(或称聚氯醚) | 极高的耐化学腐蚀性,易于加工,可在120℃下长期使用,良好的力学性能和电绝缘性,吸水性很低,尺寸稳定。但耐低温性较差 | 制作在腐蚀介质中的减摩、耐磨传动件,精密机械零件,化工设备的衬里和涂层等 |
聚碳酸酯 (PC) |
透明度高达86%~92%,使用稳定-100~+130℃,韧性好、耐冲击、硬度高、抗蠕变、耐热、耐寒、耐疲劳、吸水性好。有应力开裂倾向 | 飞机座窗罩,防护面盔,防弹玻璃及机械电子、仪表的零部件 |
聚氨酯塑料 (PUR) |
耐磨性优越,韧性好,承载能力高,低温时硬而不脆裂,耐臭氧,耐候,耐许多化学药品和油,抗辐射,易燃。软质泡沫高低温隔热性能优良 | 用于制作密封件,传动带,隔热、隔声及防振材料,齿轮,电气绝缘件,实心轮胎,电线电缆护套,汽车零件 |
酚醛塑料(俗称电木)(PF) | 高的强度、硬度及耐热性,工作温度一般可在100℃以上,在水润滑条件下具有极小的摩擦因数,优异的电绝缘性,耐蚀性好(除强碱外),耐霉菌,尺寸稳定性好。但质较脆、耐光性差、色泽深暗,成型加工性差,只能模压 | 制作一般机械零件,水润滑轴承,电绝缘件,耐化学腐蚀的结构材料和衬里材料等,如仪表壳体、电器绝缘板、绝缘齿轮、整流罩、耐酸泵、刹车平片等 |
环氧塑料 (EP) |
强度较高,韧性较好,点绝缘性优良,防水、防潮、防霉、耐热、耐寒,可在-80~+200℃范围内长期使用,化学稳定性较好,固化成型后收缩率小,对许多材料的粘结力强 | 塑料模具、精密量具、机械仪表结构零件,电气、电子元件及线圈的灌注、涂覆和包封以及修复机件等 |
有机硅塑料 | 耐热性高,可以在180~200℃下长期使用。电绝缘性优良,对高压电弧、高频绝缘性好吗,防潮性好,有一定得耐化学腐蚀性,耐辐射、耐臭氧,也耐低温。但价格较贵 | 用于高频绝缘件,湿热带地区电机、电器绝缘件,电气、电子元件及线圈的灌注与固定,耐热件等 |
聚对-羧基苯甲酸酯塑料 | 是一种新型的耐热性热固性塑料。可在315℃下长期使用,短期使用温度范围为371~427℃,导热系数极高,比一般塑料高出3~5倍,有很好的耐磨性和自润滑性,优良的电绝缘性、耐磨剂性和自熄性 | 耐磨、耐蚀及尺寸稳定的自润滑轴承,高压密封圈,汽车发动机零件,电子和电气元件以及特殊用途的纤维和薄膜等 |
表3 常用热固性塑料性能与用途
特性 |
用途 | |
酚醛 | 电绝缘、强度、耐热性、耐酸性好 | 电器通信、机械零件、涂料、胶粘剂 |
脲醛 | 无色、着色容易、似酚醛(耐水、耐热差),便宜 | 罩、按钮、食器、木材胶、涂料 |
三聚氰胺 | 似脲醛树酯,硬度大、耐水性好 | 装饰板、食器、电器零件、纸纤维加工、涂料 |
呋喃 | 耐药品性良好 | 耐腐蚀材料 |
醇酸树脂 | 胶接性、柔性、耐候性好 | 涂料 |
不饱和聚酯 | 能低压成型,玻璃纤维增强 | GFRP封入浇注品 |
邻苯二甲酸二烯丙酯 | 能低压成型、电绝缘、尺寸稳定性、耐热性好,价格高 | 电绝缘材料、装饰板 |
环氧 | 与金属和无机物胶结性好,电绝缘、耐药性好 | 胶、涂料、电绝缘材料、FRP |
硅树脂 | 电绝缘、耐热、憎水 | 电绝缘材料、润滑油、胶模剂涂料 |
聚氨酯 | 弹性强、耐磨耗、耐老化(耐水、碱、热水弱)、耐油好 | 泡沫阻尼料、隔热材、涂料、胶、人造革 |
表4 塑料的燃烧特征
名称 | 燃烧难易 | 离火后是否自熄 | 火焰状态 | 塑料变化状态 | 气味 |
聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA) | 容易 | 继续燃烧 | 浅蓝色,顶端白色 | 融化,起泡 | 强烈花果臭,腐烂蔬菜臭 |
聚氯乙烯 ( PVC) |
难 | 离火即灭 | 黄色、下端绿色、白烟 | 软化 | 刺激性酸味 |
聚偏氯乙烯 ( PVDC) | 很难 | 离火即灭 | 黄色,端部绿色 | 软化 | 特殊气味 |
聚苯乙烯 ( PS) |
容易 | 继续燃烧 | 橙黄色,浓黑烟碳束 | 软化,起泡 | 特殊,苯乙烯单体味 |
苯乙烯丙烯腈共聚物( SAN) | 容易 | 继续燃烧 | 黄色,浓黑烟 | 软化,起泡,比聚苯乙烯易焦 | 特殊,苯丙烯腈味 |
丙烯晴 -丁二烯 -苯乙烯共聚物( ABS) | 容易 | 继续燃烧 | 黄色,黑烟 | 软化,烧焦 | 特殊,苯乙烯单体味橡胶气味 |
聚乙烯 ( PE) |
容易 | 继续燃烧 | 上端黄色,下端蓝色 | 熔融滴落 | 石蜡燃烧的气味 |
聚丙烯 ( PP) |
容易 | 继续燃烧 | 上端黄色,下端蓝色 | 熔融滴落 | 石油味 |
聚酰胺 (尼龙) |
慢慢燃烧 | 慢慢熄灭 | 蓝色,上端黄色 | 熔融滴落,起泡 | 特殊,羊毛和指甲烧焦气味 |
聚甲醛 ( POM) |
容易 | 继续燃烧 | 上端黄色,下端蓝色 | 熔融滴落 | 强烈刺激的甲醛味,鱼腥味 |
聚碳酸酯 ( PC) |
慢慢燃烧 | 慢慢熄灭 | 黄色,黑烟碳束 | 熔融,起泡 | 特殊气味,花果臭 |
氯化聚醚 ( CPS) | 难 | 熄灭 | 飞溅,上端黄色,底蓝色,浓黑烟 | 熔融,不增长 | 特殊 |
聚苯醚 ( PPO) |
难 | 熄灭 | 浓黑烟 | 熔融 | 花果臭 |
聚砜 ( PSU) |
难 | 熄灭 | 浓黑烟 | 熔融 | 略有橡胶燃烧味 |
聚三氟氯乙烯( PCTFE) | 不燃 | - | - | - | - |
聚四氟乙烯 | 不燃 | - | - | - | - |
乙酸纤维素 ( CA) | 容易 | 继续燃烧 | 暗黄色,少量黑烟 | 熔融滴落 | 醋酸味 |
乙酸丁酸纤维素( CAB) | 容易 | 继续燃烧 | 暗黄色,少量黑烟 | 熔融滴落 | 丁酸味 |
乙酸丙酸纤维素( CAP) | 容易 | 继续燃烧 | 暗黄色,少量黑烟 | 熔融滴落,燃烧 | 丙酸味 |
硝酸纤维素 ( CN) | 容易 | 继续燃烧 | 黄色 | 迅速安全 | - |
乙基纤维素 ( EC) | 容易 | 继续燃烧 | 黄色,上端蓝色 | 熔融滴落 | 特殊气味 |
聚乙酸乙烯酯( PVAC) | 容易 | 继续燃烧 | 暗黄色,黑烟 | 软化 | 醋酸味 |
聚乙烯醇缩丁 ( PVB) | 容易 | 继续燃烧 | 黑烟 | 熔融滴落 | 特殊气味 |
酚醛树脂 ( PF) |
难 | 自熄 | 黄色火花 | 开裂,色加深 | 浓甲醛味 |
酚醛树脂 (木粉) |
慢慢燃烧 | 自熄 | 黄色 | 膨胀,开裂 | 木材和苯酚味 |
酸醛树脂 (布基) |
慢慢燃烧 | 继续燃烧 | 黄色,少量黑烟 | 膨胀,开裂 | 布和苯酚味 |
酚醛树脂 (纸基) |
慢慢燃烧 | 继续燃烧 | 黄色, 少量黑烟 | 膨胀,开裂 | 纸和苯酚味 |
脲甲醛树脂 ( UF) |
难 | 自熄 | 黄色,顶端淡蓝色 | 膨胀,开裂,燃烧处变白色 | 特殊气味,甲醛味 |
三聚氰胺树脂 | 难 | 自熄 | 淡黄色 | 膨胀,开裂,变白 | 特殊气味,甲醛味 |
聚酯树脂 | 容易 | 燃烧 | 黄色,黑烟 | 微微膨胀,有时开裂 | 苯乙烯气味 |
氯乙烯 -乙酸乙烯酯共聚物( VC/VAC) | 难 | 离火即灭 | 暗黄色 | 软化 | 特殊气味 |
表5 塑料的密度、色相、耐热温度和成型性
塑料 | 密度g/cm3 | 色相 | 耐热温度/℃ | 成型性 | ||
名称 | 性质 | |||||
聚乙烯 | 高密度 | 0.94~0.97 | 透明~不透明着色范围广泛 | 121 | 优 | |
低密度 | 0.91~0.93 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 82~100 | 优 | ||
聚丙烯 | 非填充 | 0.90~0.091 | 透明~不透明着色范围广泛 | 121~160 | 优 | |
耐冲击型 | 0.90~0.91 | 透明~不透明着色范围广泛 | 93~160 | 优 | ||
氯乙烯树脂 | 硬质 | 1.35~1.45 | 透明~不透明(适合)光率80%~88%)着色范围广泛 | 66~79 | 良~优 | |
软质 | 1.16~1.35 | 透明~不透明(适光率80%~88%)着色范围广泛 | 66~79 | 良 | ||
聚苯乙烯 | 一般用(GP) | 1.04~1.09 | 透明(透光率82%~92%)着色范围广泛 | 66~77 | 优 | |
耐冲击型(HI) | 0.98~1.10 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 60~79 | 优 | ||
AS树脂 | 1.075~1.10 | 透明(透光率80%~88%)着色范围广泛 | 60~96 | 良 | ||
ABS树脂 | 耐热型 | 1.06~1.08 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 89~110 | 良~优 | |
一般耐冲击型 | 1.05~1.07 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 71~93 | 优 | ||
丙烯酸树脂 | 成形品 | 1.17~1.20 | 透明(透光率92%以上)~不透明着色范围广泛 | 60~93 | 优 | |
聚酰胺 | 20%~40%玻璃纤维填充 | 1.17~1.52 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 149~210 | 优 | |
尼龙6 | 1.12~1.14 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 79~121 | 优 | ||
聚碳酸酯 | 无填充 | 1.2 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 121 | 良~优 | |
聚缩醛 | 均聚物及共聚物 | 1.41~1.43 | 半透明乳色着色范围广泛 | 85~104 | 优 | |
饱和聚酯 | 无填料 | 1.31~1.38 | 透明~不透明着色范围广泛 | 50~121 | 优 | |
玻璃纤维填充 | 1.48~1.67 | 不透明着色范围广泛 | 121~260 | 良~优 | ||
氟树脂 | 聚三氟氯乙烯 | 2.1~2.2 | 透明~半透明着色范围广泛 | 177~199 | 可~良 | |
醋酸乙烯共聚物 |
|
0.92~0.95 | 透明 | — | 优 | |
纤维素类树脂 | 醋酸纤维素 | 1.22~1.34 | 透明~不透明着色范围广泛 | 60~104 | 优 | |
人造树脂 | 醋酸丁酸纤维素 | 1.15~1.22 | 透明~不透明着色范围广泛 | 60~104 | 优 | |
酚醛树脂 | 木粉及棉块填充 | 1.32~1.45 | 不透明,一般为黑色、茶色等暗色 | 177~182 | 优 | |
石棉填充 | 1.45~1.9 | 不透明,一般为黑色、茶色等暗色 | 177~260 | 良 | ||
脲醛树脂 | a-纤维素填充 | 1.47~1.52 | 透明~不透明着色范围广泛色彩鲜艳 | 77 | 优 | |
密胺树脂 | a-纤维素填充 | 1.47~1.52 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 99 | 优 | |
不饱和聚酯树脂 | 玻璃纤维填充 | 予成型,切断粗纺丝 | 1.35~2.3 | 不透明着色范围广泛 | 149~177 | 优 |
予混合玻璃纤维 | 1.8~2.3 | 不透明着色范围广泛 | 149~177 | 优 | ||
织布 | 1.50~2.1 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 149~177 | 良 | ||
硬质注型用 | 1.10~1.46 | 半透明~不透明着色范围广泛 | 121 | 良 | ||
环氧树脂 | 玻璃纤维填充 | 1.60~2.0 | 半透明~不透明着色范围限制 | 149~260 | 优 | |
硅树脂 | 玻璃纤维填充 | 1.68~2.0 | 不透明着色范围广泛 | <316 | 良 | |
聚氨酯 | 注射型液态氨基甲酸酯 | 1.05~2.5 | 透明~不透明着色范围限制 | 88~121 | 良~优 |
表6 常用塑料的脱模斜度推荐值
塑料种类 | 脱模斜度 |
热固性塑料压塑成型 | 1°~1°30′ |
热固性塑料注射成型 | 20′~1° |
聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯 | 30′~1° |
ABS、改性聚苯乙烯、尼龙、聚甲醛、氯化聚醚、聚苯醚 | 40′~1°30′ |
聚碳酸酯、聚砜、硬聚氯乙烯 | 50′~1°30′ |
透明聚苯乙烯、改性有机玻璃 |
表7 常用塑料的收缩率
塑料 | 收缩率/% | 塑料 | 收缩率/% |
高压聚乙烯 | 1.5~3.5 | 低压聚乙烯 | 1.5~3.0 |
聚丙烯 | 1.0~3.0 | 玻璃纤维增强聚乙烯 | 0.4~0.8 |
硬质聚氯乙烯 | 0.2~0.4 | 软质聚氯乙烯 | 1.5~3.0 |
通用聚苯乙烯 | 0.2~0.8 | 耐热聚苯乙烯 | 0.2~0.8 |
尼龙6 | 0.7~1.5 | 尼龙66 | 1.0~2.5 |
尼龙610 | 1.0~2.5 | 尼龙1010 | 0.5~4 |
30%玻璃纤维填充尼龙6 | 0.35~0.45 | 聚碳酸酯 | 0.5~0.7 |
聚甲醛 | 2.0~3.5 | 玻璃纤维增强聚砜 | 0.4~0.7 |
抗冲ABS塑料 | 0.5~0.7 | 耐热ABS塑料 | 0.4~0.5 |
30%玻璃纤维增强ABS塑料 | 0.1~0.15 | 木粉填充酚醛塑料 | 0.5~0.9 |
石棉填充酚醛塑料 | 0.2~0.7 | 玻璃纤维增强酚醛塑料 |
0.05~0.2 |