塑料材料的特性

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塑料材料的特性 第一部分 通用热塑性塑料

通用热塑性塑料是指综合性能好、耐热温度在100度以下、力学性能一般、产量很大、应用范围很广泛、价格很低的一类树脂。通用热塑性塑料包括聚乙烯类、聚丙烯类、聚氯乙烯类和聚苯乙烯四类。

第一节 聚乙烯类

一、聚乙烯塑料简介

英文为Polyethylene，简称PE。合成原料来至石油。 分类 低密度聚乙烯LDPE 高密度聚乙烯HDPE 线性低密度聚乙烯LLDPE 高分子量聚乙烯UHMWPE 茂金属聚乙烯 改性 乙烯-乙酸乙烯酯EVA 氯化聚乙烯CPE 应用性况如下：

薄膜占65.5%（其中包装膜占33.4%、棚地膜占32.1%）、中空容器占8.2%、管材7.9%、单丝及编织袋占7.1%、电缆料3.9%、周转箱3.9%、瓦楞箱2.1% 二、聚乙烯类塑料的结构性能 1、PE的结构

PE为线性聚合物，具有同烷烃相似的结构，属高分子长链脂肪烃；分子对称无极性，分子间作用力小，力学性能不高、电绝缘性好、熔点低、印刷性不好。

PE的分子量超高，树脂的力学性能如拉伸强度、低温脆化性能、耐环境应力开裂性等都好，但加工性能差。PE分子量的大小常用熔体流动速率（MFP）来表示，其定义为加热到190度的PE熔体在2160G压力下从一定孔经模孔中每10min的挤出克数，单位g/10min。PE的MFR越大，其流动性越好。常用的LDPE为20-50g/10min，HDPE为4-15g/10min，LLDPE为3-10g/10min。 2、PE的性能 1） 一般性能

PE树脂为无味、无毒的魄粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡的手感，吸水率低，小于0.01%。透水率低, 透气性大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。制品表面无极性，难以粘合和印刷，经表面处理才可改进。 2） 力学性能

PE力学性能一般，其拉伸强度较低，抗蠕变性不好，只有耐冲击性较好。三种PE比较而言，冲击强度LDPE>LLDPE>HDPE，其他力学性能LDPE〈LLDPE〈HDPE。PE的耐环境应力开裂性不好，但随分子量增大而改进。PE的耐穿刺性好。 3） 热学性能

PE的耐热性不高，随分子量和结晶度的提高而改善。PE的耐低温性好，脆化温度一般可达-50度以下，随分子量加大，最低可达-140度。PE的线膨胀系数大。

0．91-0．93密 1．5---2.50%成型收 0．92-0．97 0．92-0．925 0．939 0．918 2．0---2.50％ 1．5---2.50％ 2．0---3.0％ 热变温/C 50 78 75 95 1

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4） 电学性能

PE无极性，因此电性能十分优异。可用于高频绝缘。 5） 环境性能

具有良好的化学稳定性。PE在常温下可耐酸、碱、盐类水溶液。 三、聚乙烯类塑料的成型加工 1、 加工特性

LDPE、HDPE的流动性好，加工温度低，粘度大小适中，分妥温度低，是一种加工性能很好和塑料。但LLDPE的粘度稍高，需相应加大电机功率。PE的吸水率低，加工前不需要干燥处理。 PE的成型收缩率大，设计模具要注意。 2、 加工方法

PE可用注塑、挤出、吹塑、压制等方法成型。 四、聚乙烯类塑料的应用范围 1、 薄膜类制品

薄膜类制品是PE的最主要用途。 2、 注塑制品

其主要产品为：日用品如盆、筒、篓、盒等，周转箱、瓦楞箱、暖瓶壳、杯、台灯罩等。 3、 中空制品

PE制品具有耐应力开裂性好、耐油性好、耐低温冲击等优点，可用于食品油、酒类、汽油及化学试济等液体包装，此外还有中空玩具等。 4、 管材类制品

以HDPE树脂为主，主要用于生活给水、煤气输送、穿线波纹管、液体吸管及圆珠笔芯；LDPE管还可用于化妆品、药品、鞋油及牙膏等化学品包装。 5、 丝类制品

圆丝用HDPE为原料，主要用于编织渔网、缆绳、工业滤网用民用纱窗网等。 扁丝以HDPE和LLDPE为原料，主要用于编织袋、编织布及撕裂膜等。 6、 电缆制品

PE广泛用于中高压电缆和护套材料。其中以LDPE为主。最高耐压可达220KV 7、 其它制品

HDPE、LLDPE可用于打包带。 LLDPE可用于型材。 五、其它品种 （一） 茂金属聚乙烯

m-PE。高透明、高拉伸强度、密度低、纯度高、高冲击性。但其加工性差，需与LDPE共混加以改善。 （二） 超高分子量聚乙烯

UHMWPE。需磨性好（比POM大15倍）、低摩擦性（摩擦系数油润滑时为0.05-0.08）、抗冲击性好、自润滑性好、生理相容性好及耐腐蚀等优点。但其硬度低、强度不高、耐热性差、加工难及蠕变性差。不透明。

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（三） 乙烯与乙酸乙烯酯共聚物（EVA） 通常EVA有如下三类：

1、 EVA树脂。VA含量在40%以下，用高压法合成。它性能接近树脂，主要用于塑料和改性材料。可

制造电缆、薄膜及鞋底等制品。

2、 EVA弹性体。VA含量在40-70%范围内，用溶液法合成。它性柔软而富有弹性，主要用于弹性体。 3、 EVA乳胶。VA含量在70-90%，用乳液法合成，产品为乳液状，主要用于粘合剂和涂层。 EVA加入了VA（乙酸乙烯酯），增大了PE的冲击强度和印刷性，并随VA增大，其弹性、柔软性和透明性提高。

EVA优点为：良好柔软性、韧性、耐低温性、耐候性、耐应力开裂性、热合性、焊接性、粘结性、透明性、高泽性、耐化学药品性、抗臭氧性、着色性及与填料的溶合性等。

EVA加工性良好，加工特性和技术与LDPE相同，且由于溶融粘度较低，热稳定性有限（分解温度为229-230度），加工温度比LDPE低20-40度。具体加工方法可为注塑、挤出、吹塑、压延和发泡成型等。 1） 注塑。用一般的注塑成型设备，成型温度为170-200度。 2） 挤出。料筒温度为105、180、270、280度，机头温度为230度。 其主要用于以下几方面：

1） 薄膜类。为EVA的主要用途，可用于包装膜和农业用膜。EVA家膜的保温性、透光性、耐老化性、无

滴性都优于PE。

2）注塑制品。自行车座、玩具、密封容器、人造草坪及挡泥板等。 2） 挤出制品。软管、电缆护套、吸水管及挡水板等。 3） 发泡制品。凉鞋、鞋底、拖鞋、自行车胎及玩具车轮等 （四） 氯化聚乙烯（CPE）

CPE含氯量大小不同，其性能差别很大。含氯量为25-40%时为软性材料，大于40%时为硬质材料。常用的CPE含氯量为30-40%，并以含氯量35%的135A和含氯量40%的140B两个牌号最为常用。

CPE具有优异的冲击性能，阴燃性能，耐热性能，可在120度下长期使用，耐候性、耐油、耐酸碱和耐处、臭氧老化等优良，耐磨性高，电绝缘性好。其中工可分为直接加工和硫化加工。 其应用主要集中两方面：

1） 单独制品。不如改性剂用量大，主要用于防海洋污染卷材，地板、门窗用密封条、电缆护套及输送带等。 2） 冲击改性剂。可用于硬质PVC、PE及ABS的共混材料，主要改善其冲击性能和阴燃性能。此外，CPE

还可用于共混物的相容剂。

第二节 聚氯乙烯料

一、聚氯乙烯塑料简介PVC

按分子量大小可将PVC分为通用型和高聚合度型两类。

PVC塑料主要包括硬制品、软制品、糊制品及低发泡泡沫塑料制品等。

PVC的突出性能为力学强度高、硬度大、耐化学腐蚀性好、电绝缘性好、印刷和焊接性好，阴燃、价格低及软硬度可调等，常用于代替金属及木材。

PVC缺点主要为热稳定性不好，加工性能不好，耐冲击性不好，耐老化及耐寒性差。

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二、聚氯乙烯的结构性能

1、 PVC的结构

PVC分子链中含有强级性的氯原子，分子间力大，这使PVC制品的刚性、硬度、力学提高，并赋其优异的难燃性能，但其介电常数和介电损耗角正切值比PE大。 2、 PVC的性能

1） 一般性能。PVC树脂为一种魄或淡黄色的粉末，相对密度为1.35-1.45。纯PVC的吸水率和透气性都

很小。

2） 力学性能。PVC具有较高的硬度和力学性能，并随分子量的增大而提，但随温度的升高而下降。 3） 热学性能。PVC的热稳定性十分差，纯PVC树脂在140度就开始分解，其难用热塑性方法加工。 4） 电学性能。PVC是一个电性能较好的聚合物，但由于其本身极性较大，其电绝缘性不如PE和PP。

其一般只适用于中低压和低频绝缘材料。

5） 环境性能。PVC可耐大多数无机酸、碱、多数有机溶剂和无机盐，适合作化工防腐材料。 性能 相对密度 成型收缩率/% 吸水率/% 三、聚氯乙烯塑料的成型加工

1、 PVC的加工特性

1） PVC粉末树脂以颗粒状态存在，而在160度以后颗粒破成初级粒子，在190度时初级粒子熔融。 2） PVC的加工稳定性不好，在熔融温度（160度）高于分解温度（140），不进行改性难以用熔融塑化的

方法加工。

3） PVC熔体流动性不好，熔体强度低，易产生熔体踊碎和制品表面粗糙等现象。必须加入加工助剂，

是常用的是ACR

4） PVC熔体粘附金属倾向大，熔体之间以及熔体与加工设备之间摩擦力大，要加入润滑剂以克服。 5） PVC的熔体在加工中要降低粘度，可通过提高螺杆转速来达到目的。尽可能少调温度。 6） PVC在加工前无原则要干燥处理。条件为：温度110度，时间1-1.5H 7） PVC配方中的组分十分多，要充分混合均匀。

8） PVC遇金属离子会加速降解，加工前要进行磁选，设备不应有铁锈。 2、 PVC的加工方法

PVC可用挤出、注塑、压延、吹塑、搪塑和滚塑等方法成型。 1） 挤出。可用于生产膜、片、板、管、棒、异型材及丝等制品。 2） 注塑。可用于生产凉鞋、壳体、管件、阀门及泵等制品。 3） 压延。可用于生产膜、片、板、人造革及壁红等制品。

4） 压制。压制多用于热固性塑料，但热塑性的PVC塑料也常用压制成型，主要用于生产鞋底、硬板及

周转箱等形状简单制品。

5） 塑料糊的成型。将PVC糊树脂涂于基材上，于90-200度下塑化，时间50-60S，充分熔融后压花冷却

通用软PVC 1.2-1.6 1.5-2.5 0.25 电器用软PVC 1.2-1.6 1.5-2.5 0.15-0.75 硬PVC 1.4-1.6 0.6-1.0 0.6-1.0 4