工程塑料的种类及其应用

JUMU实名认证 发表于 2025-08-18 00:12 | 显示全部楼层 | 复制链接分享      上一主题  翻页  下一主题
工程塑料是一类具有优异力学性能、耐热性、耐腐蚀性等特点,可用于制造机械零件、结构件等的高分子材料。其种类丰富,不同种类的性能差异较大,应用领域也各有侧重。以下是常见的工程塑料种类及其典型应用:
一、聚酰胺(PA,俗称尼龙)性能特点:

  • 力学性能优异,强度高、韧性好,抗冲击性强;
  • 耐磨性能突出,摩擦系数低,自润滑性好;
  • 耐油性、耐有机溶剂性较好,但吸湿性较强,会影响尺寸稳定性。

主要种类:

  • PA6:结晶度较高,韧性好,加工性佳;
  • PA66:强度、硬度比 PA6 更高,耐热性稍好;
  • 此外还有 PA11、PA12(柔韧性好,耐低温)、增强 PA(加玻纤等,提升刚性和耐热性)等。

典型应用:

  • 机械制造:齿轮、轴承、螺栓、螺母、密封圈等;
  • 汽车工业:燃油管、刹车管、座椅配件、发动机周边零件;
  • 电子电器:连接器、线圈骨架、绝缘件;
  • 日用品:拉链、牙刷柄、行李箱配件等。
二、聚碳酸酯(PC)性能特点:

  • 透光性好(透光率可达 89%),接近玻璃;
  • 冲击强度极高(是普通玻璃的 250 倍,PMMA 的 30 倍),抗摔性强;
  • 耐热性较好(使用温度 - 40~120℃),尺寸稳定性佳;
  • 但耐刮性较差,易被划伤,耐溶剂性一般。

典型应用:

  • 电子电器:手机外壳、笔记本电脑外壳、光盘(CD、DVD)、灯罩;
  • 汽车工业:前大灯、仪表盘、车窗(尤其是防弹车、赛车的透明部件);
  • 医疗器械:输液器、注射器、医疗器械外壳(需耐高温消毒);
  • 日用品:水杯、婴儿奶瓶(需符合食品级标准)、眼镜片等。
三、聚甲醛(POM,俗称赛钢)性能特点:

  • 力学性能接近金属,刚性好、强度高,弹性模量高;
  • 耐磨性能优异,自润滑性好,摩擦系数低(与 PA 相当,优于多数塑料);
  • 尺寸稳定性好(吸湿性低于 PA),耐疲劳性强,适合反复受力场景;
  • 耐有机溶剂性较好,但不耐强酸、强碱。

典型应用:

  • 机械传动:齿轮、齿条、蜗杆、凸轮、滑块等(尤其适合高精度传动部件);
  • 汽车工业:燃油泵部件、转向系统零件、雨刮器配件;
  • 家电领域:洗衣机内筒齿轮、冰箱抽屉滑轨、微波炉齿轮;
  • 精密仪器:手表齿轮、打印机齿轮、阀门部件等。
四、聚苯醚(PPO,改性后常称 MPPO)性能特点:

  • 耐热性突出(未改性 PPO 使用温度 - 40~190℃,改性后仍可达 120~150℃);
  • 电绝缘性能优异(高频下绝缘性稳定,不受湿度影响);
  • 耐化学腐蚀性好,对酸、碱、盐及多数有机溶剂稳定;
  • 但未改性 PPO 加工难度大,实际应用中多通过与 PS 等共混改性(即 MPPO),改善加工性和成本。

典型应用:

  • 电子电器:变压器骨架、继电器外壳、印刷电路板(PCB)、连接器(尤其高温环境下的绝缘件);
  • 汽车工业:发动机舱内耐高温部件(如传感器外壳、点火线圈外壳)、仪表盘;
  • 医疗器械:手术器械托盘、高温消毒容器;
  • 化工领域:耐腐蚀管道、阀门、泵体部件等。
五、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)性能特点:

  • 结晶速度快,加工性能好(注塑成型周期短,适合大批量生产);
  • 耐热性较好(使用温度 - 40~150℃),电绝缘性能优良;
  • 耐化学性较好,抗紫外线性能优于 PET;
  • 增强型 PBT(加玻纤)刚性、强度大幅提升,广泛用于结构件。

典型应用:

  • 电子电器:连接器、插座、线圈骨架、变压器外壳(尤其需要快速成型的部件);
  • 汽车工业:保险杠配件、车门把手、点火系统零件、线束固定件;
  • 家电领域:洗衣机部件、空调风扇叶片、微波炉配件;
  • 光纤通信:光纤连接器、光缆护套等。
六、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,工程级)性能特点:

  • 力学性能好,强度高、刚性佳,耐冲击性适中;
  • 耐热性较好(工程级 PET 使用温度可达 120~150℃),耐化学性稳定;
  • 透光性较好,阻隔性(对气体、水分)优异;
  • 成本相对较低,易加工(注塑、挤出均可)。

典型应用:

  • 包装领域:饮料瓶(普通 PET,非工程级但常见)、食品包装膜(工程级 PET 耐温性更好);
  • 电子电器:电机外壳、变压器骨架、连接器;
  • 汽车工业:车灯支架、内饰件、安全带扣;
  • 工业领域:胶片、磁带基膜、纤维(涤纶,属于 PET 的纤维形态)。
七、聚酰亚胺(PI)性能特点:

  • 耐高温性能极强(长期使用温度可达 250~300℃,短期可耐 500℃以上高温),是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一;
  • 耐低温性好(可耐 - 269℃低温),力学性能优异(强度、模量高);
  • 电绝缘性能极佳(高频、高温下仍稳定),耐辐射、耐化学腐蚀性强;
  • 但加工难度大、成本高,限制了其广泛应用。

典型应用:

  • 航空航天:航天器耐高温部件、发动机密封件、电子设备绝缘层;
  • 电子工业:柔性印刷电路板(FPC)基材、芯片封装材料、高温导线绝缘层;
  • 医疗器械:高温消毒器械部件、人工关节涂层(耐磨、生物相容性较好);
  • 高端工业:高温轴承保持架、真空泵叶片、核工业耐辐射部件等。
八、其他常见工程塑料
  • 聚砜(PSU):耐热性好(使用温度 - 100~150℃),电绝缘性优,耐水解性强,常用于医疗器械(如透析器)、电子电器高温部件、化工管道;
  • 聚醚醚酮(PEEK):综合性能优异,耐高温(长期使用温度 260℃)、耐磨、耐化学腐蚀、生物相容性好,是高端工程塑料,用于航空航天、医疗器械(如骨科植入物)、高端机械部件;
  • 液晶聚合物(LCP):流动性好,适合精密成型,耐高温(使用温度 180~240℃),高频绝缘性极佳,主要用于 5G 通信部件、电子芯片封装、精密连接器等

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