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工程塑料在20世纪50年代迅速发展。工程塑料具有高刚度、低蠕变、机械强度高、耐热性好、电绝缘性好等良好的综合性能，使其能够用于要求更高的应用领域。它可以在化学和物理环境中长期使用，可以部分替代金属作为工程结构材料，因此在材料领域占有非常重要的地位。与通用塑料相比，工程塑料可以满足机械性能、耐用性、耐腐蚀性、耐热性等高要求，易于加工，可以替代大多数金属材料。工程塑料广泛应用于电子、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，并越来越多地被用作替代品。木业已成为国际发展趋势。
接下来，我们将介绍工程塑料的主要特性、类型、应用领域、必要的添加剂、功能等。让我们来看看！
工程塑料的主要特性
1、重量轻、相对密度低
工程塑料的相对密度一般在1.02.0之间，远低于金属。它重量轻，可以在航空飞机、车辆等领域替代部分传统金属材料。
2、比强度更高
使用玻璃纤维或碳纤维等纤维进行增强可显着提高拉伸强度，拉伸强度与相对密度的比率通常在1500 至1700 之间，最高可达4000（钢1600，铝1500）。拉伸强度：指材料发生最大均匀塑性变形时的应力。在拉伸试验中，拉伸强度是样品断裂前所承受的最大拉伸应力，结果以MPa表示。
3、优异的耐磨性和自润滑性能
摩擦部件采用工程塑料，与耐磨金属合金相比，磨损量小于1：5，氟树脂更优越。
4、优良的机械性能
许多工程塑料，特别是增强工程塑料，在较宽的温度范围内具有优异的抗冲击性和抗疲劳性。
5、优良的电绝缘性
几乎所有工程塑料都具有良好的电绝缘性和耐电弧性，使其成为最好的绝缘材料之一。
6.化学稳定性
对酸、碱和一般有机溶剂具有良好的耐腐蚀性。
7.提高零件的尺寸稳定性
8. 耐热性高
通用工程塑料用各种玻璃纤维增强时，UL长期连续使用温度超过100，特种工程塑料的指标一般超过150。
9、优良的减震、隔音、隐异物性能。
采用工程塑料作为运动部件时，无金属撞击噪音，具有优良的减震性和静音性。磨料颗粒的存在会导致异物嵌入，这与以前可能被咀嚼或划伤的金属不同。
10、优良的加工性能
工程塑料可采用注塑、挤出、吹塑等方法在低温（通常低于400C）下加工，产品可进行机械再加工，成品尺寸稳定、可互换。模具成本。与金属加工相结合，可降低约50%的能耗，减少工作时间，实现高产量。
工程塑料的种类
我国常用的工程塑料有五种：聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺、热塑性聚酯、改性聚苯醚。
1. 聚酰胺：
（PA，俗称尼龙）具有独特的低比重、高拉伸强度、耐磨性、自润滑性好、冲击韧性优良、刚柔并济、易于加工等特点，受到人们的青睐。来自的关注由于其比重轻（金属的1/7），可以加工成多种产品作为金属的替代品，因此被广泛应用于汽车和交通运输行业。典型产品包括泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器元件以及热/冷空调阀门，每个产品大约消耗3.6至4公斤尼龙产品。聚酰胺的消费量最大的是汽车工业，其次是电子和电气工业。
2.聚碳酸酯：
（PC）具有与有色金属相同的强度，还具有延展性和韧性，并且具有极高的冲击强度，可以用锤子敲击而不破碎，并且可以承受电视屏幕的爆炸。聚碳酸酯具有优异的透明度，可以着色成任何颜色。由于聚碳酸酯具有上述优良性能，广泛应用于各种安全灯罩、信号灯、体育场馆透明防护板、照明玻璃、高层建筑玻璃、汽车反光板、挡风玻璃面板、飞机驾驶舱玻璃等。用过的。摩托车汽车驾驶头盔。使用最多的市场是计算机、办公设备、汽车、替代玻璃和板材材料，其中CD和DVD光盘是最有前途的市场。
3.聚甲醛：
聚甲醛（POM）是一种性能优异的工程塑料，国外被称为“杜拉钢”或“超级钢”。 POM具有金属的硬度、强度和刚性，并在较宽的温度和湿度范围内具有良好的自润滑性、抗疲劳性和弹性，还具有优异的耐化学性。 POM 比许多其他工程塑料成本更低，正在取代一些传统上由金属占据的市场，包括取代锌、黄铜、铝和钢来制造许多零件。仪器仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。 POM在许多新领域的应用也呈现出良好的增长趋势，例如医疗技术、运动器材等。
4、聚对苯二甲酸丁二醇酯：
（PBT）是一种热塑性聚酯，与其他热塑性工程塑料相比，非增强PBT具有优越的加工性能和电气性能。由于PBT的玻璃化转变温度较低，一旦模具温度达到50就会结晶，从而缩短加工周期。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）广泛应用于电子、电气和汽车行业。 PBT具有高绝缘性和耐热性，因此可用于电视机的回扫变压器、汽车配电盘和点火线圈、办公自动化设备的外壳和底座、汽车的各种外饰件、空调风扇、微波炉底座等。 OA设备外壳等
5、聚苯醚：
化学式缩写为PPO。由2,6-二取代苯酚氧化偶联聚合而成的热塑性树脂，一般为土黄色粉末。一般采用由2,6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，其综合性能优异，在长期载荷下具有优异的尺寸稳定性和电绝缘性，可在较宽的温度范围内使用。特征。可在-127至121范围内长期使用。具有优异的耐水性、耐蒸汽性、高拉伸强度、高冲击强度、良好的抗蠕变性。此外，它还具有优异的耐磨性和电气性能。它主要用作不锈钢的替代品，用于制造外科医疗器械。在机电工业中，用于制造齿轮、风机叶片、管道、阀门、螺钉等紧固件和连接器，在电子电气工业中，还用于制造线圈骨架、印刷品等零件。电路。木板。
工程塑料的应用领域
1、工程塑料在汽车领域的应用也日益增多，主要用于保险杠、翼子板、油箱等内饰件以及仪表板、车身板、车门、灯罩、油管、散热器等与发动机相关的零件。确实如此。
2、在机械领域，工程塑料用于轴承、齿轮、螺母、密封件等机械零件，以及壳体、盖、手柄、拉手、紧固件、管件等机械结构件。
3、在电子电气设备领域，工程塑料用于电线电缆护套、印刷电路板、绝缘薄膜、电气设备结构件等绝缘材料。
4、在家电领域，工程塑料用于冰箱、洗衣机、空调、电视、电风扇、吸尘器、熨斗、微波炉、电饭锅、收音机、音响复合体、照明设备等。
5、在化学工业中，工程塑料可用于热交换器和化工设备衬里等化工设备，管道和管件等化工管道、阀门、泵等。
6、在建筑领域，工程塑料还用于地板、壁纸、天花板、墙板、走廊、管道等。
工程塑料必需的添加剂及其功能
1、增塑剂
(1)一些玻璃化温度较高的塑料，需要添加一定量的增塑剂，以在常温下生产柔软的制品，并改善加工过程中的熔体流动性能。这些低分子量油基增塑剂与聚合物有良好的相容性，分散在聚合物链之间，减少分子间作用力，使其在恒温恒压下更易流动，从而更容易加工成型，达到增塑剂的目的。因此，增塑剂可以降低塑料的玻璃化转变温度和最低成型温度。一般来说，玻璃化转变温度的降低与增塑剂的体积分数成正比。
(2)增塑剂可分为主增塑剂和辅助增塑剂两大类。主增塑剂的特点是与树脂相容性好、增塑效率高、耐迁移、挥发性低、油（水）抽出率低、低温柔软性好。辅助增塑剂相容性较差，与主增塑剂一起使用主要是为了降低成本，因此也称为填料。
2.稳定器
我们都知道，塑料制品在加工、储存和使用过程中，由于光、热、氧的作用，会出现褪色、脆化、龟裂等老化现象。为了减缓和防止老化的发生，有必要添加稳定剂。主要用于防止热老化的称为热稳定剂，主要用于防止氧化老化的称为抗氧化剂，主要用于防止光老化的称为光稳定剂，这些统称为稳定剂。
当今最好的塑料稳定剂是甲基锡热稳定剂（简称181），它在硬质聚乙烯（PVC）的压延、挤出、注射成型和吹塑成型中非常有效。由于其高安全性，特别适用于食品包装和高清晰度硬质聚乙烯制品，也广泛用作高毒塑料的替代品，用于塑料门、窗、水管、装饰材料等。热稳定剂。广泛应用于美国、欧洲和日本。近年来，181甲基锡热稳定剂在我国已开始广泛应用。
3、阻燃
延缓塑料燃烧性能的添加剂称为阻燃剂，根据阻燃机理不同可分为四种类型。
(1)与塑料分解产物结合，产生灭火气体，如三氧化二锑与PVC分解时产生的氯化氢反应，生成三氯化锑氯氧化物，具有灭火作用。
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2）氢氧化铝，吸收燃烧时产生的热量，使塑料冷却，减缓燃烧速度。氢氧化铝是最常用的阻燃剂，用作填充剂、抑烟剂、阻燃剂。作用为由于其价格低廉且对聚合物性能影响很小，其应用的增长速度令人印象深刻。
(3)涂上阻隔氧气的涂料，如磷酸酯。主要产品是磷酸三甲苯酯，它实际上是一种阻燃增塑剂。
(4)可产生干扰燃烧反应的自由基，这些自由基可与塑料发生反应，生成燃烧性能较差的产品。
4、发泡剂
发泡剂是一种有机化合物，受热时分解并释放气体，这些气体保留在塑料基材中，形成具有许多细孔结构的泡沫塑料。好的发泡剂是在短时间内释放气体，释放速率可以调节，分解释放的气体是惰性气体，如CO2或N2，并且很容易释放到环境中。必须满足诸如能够分散和分解的要求。塑料，分解温度适宜，分解时放热不大，分解反应不可逆，发泡剂无毒等。最广泛使用的发泡剂是偶氮二甲酰胺。
5.偶联剂
偶联剂是指能够改善填料与高分子材料之间界面性能的一类物质。通常，偶联剂的分子结构具有两个官能团，一个官能团与聚合物基体发生化学反应或具有良好的相容性，另一个官能团与无机填料形成化学键。例如，硅烷偶联剂的通式可写为RSiX3，其中R为乙烯基、氯丙基、环氧基、甲基丙烯酰基、胺基、巯基等与聚合物分子具有亲和力和反应活性的活性官能团。聚合物之间形成交联，形成复合材料，提高增强或填料的作用。 作为填料，有机硅烷是最广泛使用的偶联剂，有机钛酸酯是更有效的偶联剂。
6、交联剂
交联剂主要用于高分子材料（橡胶和热固性树脂）。高分子材料的分子结构是线性的，因此如果不交联，则强度低、易断裂、无弹性。交联剂的作用是在线性结构之间建立化学键。它通过分子间的键合将线性分子结合在一起形成网络结构，提高橡胶的强度和弹性。用于橡胶中。使用的交联剂主要是硫磺，并且需要添加加速器。常见的交联剂通常是指有机过氧化物；例如，过氧化二异丙苯就是聚乙烯的交联剂。
7、成核剂
成核剂适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶的塑料，通过改变树脂的结晶行为，可以加快结晶速度，提高晶体密度，促进粒径细化，缩短成型周期，提高成型性能。新型功能添加剂可改善物理和机械性能，如产品透明度和表面质量、光泽、拉伸强度、刚度、热变形温度、抗冲击性和抗蠕变性。
8. 增强材料和填充材料
许多塑料，特别是增强塑料和钙塑材料，都含有相当比例的增强材料和填料。主要目的是一般添加各种纤维材料和无机物，以提高塑料制品的强度和刚度。最常用的增强材�**úＡ宋⑹蕖⑹ⅰ⑻亢凇⒐杷嵫巍⑻妓岣坪徒鹗粞趸铩�
9. 润滑剂
在聚合物的热加工过程中，常常添加少量的润滑剂以利于加工以利于脱模。润滑剂分为外润滑剂和内润滑剂两种。外部润滑剂的主要作用是使熔融聚合物顺利地从加工设备的铁水表面分离并促进其流动，但外部润滑剂与聚合物之间的相容性较差，熔融聚合物仅形成薄膜在熔融聚合物的表面。聚合物与金属之间的界面，润滑层薄。内润滑剂与聚合物具有良好的相容性，可减少聚合物分子之间的聚集，有助于聚合物流动并降低内摩擦热引起的温升。最常用的外润滑剂是硬脂酸及其金属盐，内润滑剂是低分子量聚乙烯。
10.脱模剂
脱模剂是介于模具和成品之间的功能性物质。脱模剂具有耐化学性，与各种树脂化学成分接触时不溶解，特别是苯乙烯和胺类。此外，脱模剂具有优异的耐热性和耐应力性，分解和磨损小，粘附在模具上，不会转移到加工零件上，因此不会干扰涂装等二次加工。随着注塑、挤出、压延、模压、层压等工艺的快速发展，脱模剂的用量也大幅增加。
11. 着色剂
着色剂不溶于普通化学溶剂，因此必须采用机械方法使颜料均匀分散在塑料内部，以获得理想的着色性能。无机颜料具有良好的热稳定性和光稳定性，价格低廉，但着色力相对较低，相对密度较高，有机颜料着色力高，颜色鲜艳，色谱完整，相对密度较低，但具有耐热性的缺点。耐候性、遮盖力、强度等均不如无机颜料。着色剂主要包括色母粒和荧光增白剂。
12. 色母粒
色母粒是用超高含量的颜料或染料均匀填充树脂而制成的聚集体。其基本成分包括颜料或染料、载体、分散剂、助剂等，具有以下优点：有利于保持颜料的化学稳定性和颜色稳定性；改善颜料分散性，操作简便。改变颜色，清洁环境，节省时间和原材料。
13.荧光增白剂
荧光增白剂是荧光染料或白色染料的一种，也是一种复杂的有机化合物，其特点是能激发入射光产生荧光，被染色的物质类似萤石，可以获得闪亮的效果。这使得染色的材料用肉眼来说更加明亮，并且看到的材料非常白。根据荧光增白剂的母体分类，大致分为碳环类、三嗪氨基芪类、芪三唑类、苯并恶唑类、呋喃类、苯并呋喃类、苯类等，并包括咪唑类、1,3-二苯基吡唑啉类、香豆素类、氯化钠类、邻苯二甲酰亚胺类等各个类别。
14.抗静电剂
抗静电剂的作用是消除或减少塑料制品表面产生的静电。大多数抗静电剂是电解质，但由于它们与合成树脂的相容性有限，它们会迁移到塑料表面吸收水分并消除静电。
15.抗菌剂
随着人们安全意识的不断增强，越来越多的人购买抗菌塑料制品。抗菌塑料含有抗菌剂。抗菌剂是能够在一定时间内将某些微生物（细菌、真菌、酵母、藻类、病毒等）的生长或繁殖抑制在所需水平以下的化学物质。抗菌剂是具有抑菌和杀菌特性的物质。