1、  材料概述  

本文介绍PE、PP、PVC、PS、PC、PF、EP、ABS、PA、PMMA材料物理、化学和机械特性的工程塑料，分别是POM、PPO、PBT、PET、PPS、PAI、PEEK、PTFE、PSU、PES、PI等，它们因特性不同而有着不同的应用：

 

POM（聚甲醛）: 具有高硬度、高强度和优异的耐磨性，适用于制造精密零件和齿轮。

 

PPO（聚苯醚）: 具有良好的电绝缘性、耐水性和尺寸稳定性，常用于电气和电子行业。

 

PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）: 具有高强度、耐热性和优良的电绝缘性，适用于汽车部件和电子电器部件。

 

PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）: 以其高透明度、良好的力学性能和耐化学性而广泛用于包装材料和电子电器。

 

PPS（聚苯硫醚）: 耐高温、耐化学腐蚀、高强度，常用于高性能工程塑料领域。

 

PAI（聚酰胺-酰亚胺）: 具有高温下的优异性能和耐化学性，适用于航空航天和电子电器。

 

PEEK（聚醚醚酮）: 耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射，广泛应用于高性能工程塑料领域。

 

PTFE（聚四氟乙烯）: 极佳的耐化学腐蚀性、非粘性、低摩擦系数，常用于不粘锅涂层和密封件。

 

PSU（聚砜）: 透明、耐高温、耐化学腐蚀、耐水解，常用于医疗器械和食品加工设备。

 

PI（聚酰亚胺）: 耐高温、高强度、耐化学腐蚀，常用于高性能领域，如航空航天。

 

这些工程塑料因其卓越的性能，在工业和消费品领域有着广泛的应用。

 

2、 POM 

聚甲醛（Polyoxymethylene，简称POM）是一种具有优异综合性能的工程塑料，常用于制造各种精密零件。以下是对POM材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

高强度和刚性：POM具有很高的硬度和刚度，使其成为理想的结构材料。

 

耐疲劳性和耐磨损性：能够承受长期的重复负载而不发生疲劳破坏，适合用于传动部件。

 

耐化学性：对多数无机酸、碱、醇等有良好的化学稳定性。

 

热稳定性：均聚甲醛的热变形温度较高，共聚甲醛在高温下有较好的耐蠕变性。

 

绝缘性：在较宽的温度范围内保持良好的电绝缘性能。

 

自润滑性：在干摩擦条件下具有较低的摩擦系数，适合用于制造轴承等。

 

加工性：可通过注塑、挤出等工艺制成复杂形状的零件。

 

尺寸稳定性：加工后的零件尺寸稳定，表面光滑。

 

加工工艺

POM材料的加工工艺主要包括注塑成型、挤出成型等。

 

注塑成型是最常见的加工方法，适合生产形状复杂、尺寸精密的零件。

 

挤出成型用于生产管材、棒材等型材。

 

POM材料在加工前通常需要干燥处理，以避免水解或产生气泡。

 

加工温度和模具设计需要严格控制，以保证产品质量。

 

应用领域

汽车行业：用于制造汽车零部件，如齿轮、轴承、窗升降机装置等。

 

电子电器：用于制造电气绝缘材料、精密零件等。

 

机械制造：用于制造各种机械零件，如齿轮、滑轮、凸轮、导轨等。

 

日用品：用于制造各种轻量级、高硬度的日用品，如水龙头、洗衣机滑轮等。

 

POM材料因其优异的物理性能和化学稳定性，在工业应用中非常广泛。然而，其不耐酸和较大的成型收缩率等特性需要在使用过程中予以注意。

 

3、 PPO 

聚苯醚（Polyphenylene Oxide，简称PPO）是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有一系列优异的特性和广泛的应用领域。以下是对PPO材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

高强度和刚性：PPO具有很高的力学强度和刚性，即使在高温下也保持良好性能。

 

耐热性：PPO具有较高的热变形温度，一般在190℃左右，长期使用温度可达120℃。

 

电绝缘性：PPO的介电常数和介质损耗角正切值低，具有优异的电绝缘性能。

 

耐水性和耐化学性：PPO对水和多数化学物质具有良好的稳定性，吸水率低。

 

尺寸稳定性：PPO在不同环境条件下具有很好的尺寸稳定性。

 

自熄性：PPO具有自熄能力，适合用于需要阻燃特性的应用。

 

加工性：PPO的熔体粘度较高，加工难度大，通常需要通过改性提高加工性能。

 

加工工艺

PPO的加工通常需要采用特殊的工艺，如合金化和共混改性，以降低其熔体粘度，提高加工性能。

 

常见的改性方法包括化学改性（如共聚、嵌段、接枝和网化等）和物理改性（如共混、填充、增强和微发泡等）。

 

改性后的PPO（如MPPO，Modified Polyphenylene Oxide）可以通过注塑、挤出、成型等工艺进行加工。

 

应用领域

电子电气行业：由于其优异的电绝缘性和耐热性，PPO广泛应用于电子电气部件，如线圈骨架、管座、控制轴等。

 

汽车行业：PPO用于制造汽车仪表盘、防护杠等部件，特别是与尼龙（PA）合金化的PPO材料，用于外装饰部件。

 

家用电器：PPO用于制造家用电器的外壳和内部结构件，如微波炉、洗衣机等。

 

办公自动化设备：用于制造办公设备如打印机、复印机的部件。

 

医疗器械：PPO的耐水解性和耐化学性使其适用于医疗器械，如热水槽和排风机混合填料阀。

 

化工耐腐蚀设备：改性PPO用于制造耐腐蚀的化工设备。

 

PPO材料因其卓越的性能，在工业应用中非常广泛。然而，由于其加工难度较大，通常需要通过改性来提高其加工性能，以满足不同应用的需求。

 

4、 PBT 

聚对苯二甲酸丁二醇酯（Polybutylene Terephthalate，简称PBT）是一种热塑性工程塑料，以其优异的物理性能和化学性能被广泛应用于多个领域。以下是对PBT材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

机械性能：PBT具有较高的拉伸强度、抗弯强度和硬度，同时具有良好的耐磨性和耐疲劳性。

 

耐热性：PBT的热变形温度可达180℃以上，适合在高温环境下使用。

 

耐化学性：能够抵抗酸、碱、油脂等化学介质的侵蚀。

 

电性能和绝缘性能：具有较高的表面电阻和体积电阻，有效阻止电流流动，保障电气设备的安全稳定运行。

 

加工性能：PBT具有较好的流动性和成型性，适合通过吹塑、注塑等工艺制成各种形状的制品。

 

表面性能：表面光滑，色泽良好，易于涂装和印刷。

 

吸湿性低：对电气及尺寸稳定性影响极小。

 

加工工艺

PBT的加工工艺主要包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型等。

 

PBT的流动性好，易于充模，适合注射加工复杂结构的电器零件。

 

PBT可以通过添加玻璃纤维等进行增强改性，以提高其机械性能和耐热性。

 

阻燃改性可以通过添加溴化物、Sb2O3、磷化物及氯化物等阻燃剂实现。

 

应用领域

汽车领域：用于制造点火线圈、马达外壳、连接器、雨刮器、后视镜、门把手、车灯、新能源汽车的充电枪等。

 

家电手机：用于制造黑晶炉面盖、电熨斗、手机后壳等。

 

电子电气：用于制造电磁阀轴、高压连接器、线圈骨架、断路器等电子连接器和电气部件。

 

光缆：PBT纯树脂用于光纤护套领域，因其优良的力学性能和电绝缘性。

 

照明用具：作为LED灯散热器等照明材料，具有良好散热性和耐老化性。

 

PBT材料因其综合性能优良，在工业应用中非常广泛。然而，其分子结构中的酯键使其在某些化学环境下稳定性较差，需要在使用过程中予以注意。通过改性，PBT的性能可以得到进一步提升，以满足不同应用的需求。

 

5、 PET 

聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，简称PET），也称为聚酯，是一种广受欢迎的热塑性塑料，以其优异的性能和广泛的应用领域而闻名。以下是对PET材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

透明度和光泽度：PET材料具有良好的透明度和光泽，使其成为透明包装材料的理想选择。

 

机械性能：PET具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，同时也有着良好的耐磨性和耐疲劳性。

 

化学稳定性：PET对大多数有机溶剂和酸碱性物质都有着较好的抵抗能力。

 

电绝缘性能：PET具有良好的电绝缘性能，其介电常数和介电损耗较低。

 

耐热性：PET的长期使用温度可达120℃，具有较高的热变形温度。

 

耐寒性：PET能承受低至-60°C的温度。

 

防水性：PET遇水不变形，适合用于液体容器。

 

环保性：PET是一种可回收再利用的材料。

 

加工工艺

PET可以通过多种工艺进行加工，包括注塑、挤出、吹塑、涂覆、焊接、封接、机加工和真空镀膜等。

 

注塑成型是PET常用的加工方法，适合生产形状复杂、尺寸精密的制品。

 

挤出成型用于生产管材、棒材、薄膜和纤维等。

 

吹塑成型用于生产中空容器，如饮料瓶。

 

增强PET通过添加玻璃纤维等进行增强，以提高其机械性能和耐热性。

 

应用领域

食品包装：PET被广泛用于食品和饮料的包装，如塑料瓶、盘子和鸡蛋盒等。

 

合成纤维：PET是合成纤维（聚酯纤维）的主要原料，用于制作衣物、窗帘、地毯等。

 

工程塑料：PET在工业领域作为高性能塑料使用，适用于电子设备零部件、汽车零部件等。

 

容器：PET瓶由于轻巧、不易破损等优点，被广泛用于饮料包装。

 

薄膜和磁带：PET也用于制造工业用薄膜和磁带等。

 

PET材料因其综合性能优良，在工业和日常生活中有着广泛的应用。然而，其在某些化学环境下稳定性较差，需要在使用过程中予以注意。通过改性，PET的性能可以得到进一步提升，以满足不同应用的需求。

 

6、 PPS 

聚苯硫醚（Polyphenylene Sulfide，简称PPS）是一种半结晶型高性能工程塑料，以其出色的热稳定性、机械性能、耐化学性及尺寸稳定性而著称。以下是对PPS材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

热稳定性：PPS能在宽广的温度范围内保持其物理性能，长期工作温度可达220°C，热变形温度高达260°C。

 

耐化学性：PPS对多数酸、碱、盐、有机溶剂具有很好的耐受性，不易受腐蚀。

 

阻燃性：PPS具有固有的阻燃性能，无需添加任何阻燃剂即可达到UL 94 V-0等级。

 

导热性：PPS的导热性高于PEEK，但低于PE和PTFE。

 

尺寸稳定性：PPS具有低线性热膨胀系数，使其在高温下仍保持尺寸稳定。

 

机械性能：PPS具有良好的抗拉强度、抗压强度、硬度和冲击强度。

 

电性能：PPS具有高电阻率和低介电常数，能在高温高湿条件下保持良好的电性能。

 

耐水解性：PPS不吸水，因此具有稳定的化学性能。

 

加工工艺

PPS可以通过注塑、挤出、模压、喷涂等方法成型加工。

 

注塑成型时，PPS的熔融粘度较低，可以填充长而薄的截面，成型温度一般控制在280～360°C。

 

挤出成型主要采用排气式挤塑机，加热器温度300～340°C。

 

模压成型需要将PPS粉末与填料混合后，在高温下熔融并冷却成型。

 

喷涂成型通常采用静电粉末喷涂，适用于金属工件的表面处理。

 

应用领域

汽车工业：用于制造发动机部件、传感器、卤素灯座等。

 

电子电气：用于制造绝缘体、电路板、连接器等。

 

化工加工：用于制造耐腐蚀的阀门、泵和管配件。

 

工业设备：用于制造齿轮、轴承和耐磨损部件。

 

石油天然气：用于制造井下设备、密封件和连接器。

 

电气部件：用于制造绝缘体、线圈型材、开关部件。

 

纺织工业：用于制造印染设备的零件。

 

PPS材料因其卓越的性能，在许多高端应用领域中被认为是性价比较高的材料。然而，PPS在未改性状态下可能较脆、热变形温度较低，限制了其应用范围。通过添加无机填料、纤维增强或合金化等改性手段，可以显著提高PPS的力学性能和综合性能，从而扩大其应用领域。

 

7、 PAI 

聚酰胺酰亚胺（Polyamide Imide，简称PAI）是一种高性能工程塑料，以其卓越的耐热性、耐化学性、机械强度和尺寸稳定性而著称。以下是对PAI材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

耐热性：PAI在高温环境下表现出优秀的机械性能和尺寸稳定性，空气中允许工作温度非常高，在250℃温度范围内具有最佳尺寸稳定性。

 

耐化学性：PAI对多数酸、碱、有机溶剂具有很好的耐受性，不易受腐蚀。

 

耐磨和摩擦性能：PAI具有优秀的耐磨性能和低摩擦系数，适合用于制造轴承和滑动部件。

 

抗紫外线和辐射性能：PAI具有良好的抗紫外线和高能辐射性能，适用于辐射环境。

 

低可燃性：PAI具有固有的阻燃特性。

 

高强度和高绝缘性：PAI兼具高强度和优异的电绝缘性能。

 

自润滑性：PAI具有自润滑特性，适用于减少摩擦和磨损的应用。

 

热膨胀系数小：PAI的热膨胀系数低，有助于保持零件在温度变化下的尺寸稳定性。

 

加工工艺

PAI可以通过注射成型、挤出成型、模压成型等方法加工。

 

注塑成型时，PAI的熔融粘度较高，需要特殊的螺杆设计和高背压。

 

模具温度对PAI的结晶度和最终性能有显著影响，通常需要控制模具温度在204—218℃。

 

PAI是吸湿性树脂，成型前需要在121℃下预干燥24小时以去除水分。

 

为了获得高性能的PAI制品，通常需要进行二次固化过程，这可以提高制品的拉伸强度和热变性温度。

 

应用领域

航空航天：用于制造航空器部件、喷气发动机供燃系统零件等。

 

汽车工业：用于制造高性能的汽车零部件，如止推垫圈、止推轴承等。

 

电子和半导体工业：用于制造芯片组、插座、杯体焊接支座等。

 

化工行业：用于制造耐腐蚀的阀门、泵和管配件。

 

石油钻探：用于制造能承受高温和化学腐蚀的钻探设备。

 

机械零件：用于制造无润滑轴承、密封、轴承隔离环和往复式压缩机零件。

 

PAI材料因其独特的性能组合，在高性能工程塑料领域占有重要地位。然而，PAI的高成本和加工难度限制了其在某些应用中的广泛使用。通过材料改性和加工技术的进步，PAI的应用范围有望进一步扩大。

 

8、 PEEK 

聚醚醚酮（Polyether Ether Ketone，简称PEEK）是一种高性能工程塑料，以其卓越的耐高温性、耐化学性、机械性能和电绝缘性而广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。以下是对PEEK材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

耐高温性：PEEK具有较高的玻璃化转变温度（Tg=143℃）和熔点（Tm=334℃），长期使用温度可达260℃，瞬时使用温度可达300℃。

 

耐化学性：PEEK对多数酸、碱、有机溶剂和烃类化合物具有很好的耐受性，除浓硫酸外不溶于任何溶剂。

 

自润滑性：PEEK具有优异的滑动特性，适合于低摩擦系数和耐磨耗用途的场合。

 

阻燃性：PEEK具有自熄性，不加任何阻燃剂即可达到UL标准的94V-0级。

 

易加工性：PEEK具有良好的高温流动性和高热分解温度，可通过多种加工方式成型。

 

机械特性：PEEK具有良好的韧性和刚性，以及优异的耐疲劳性。

 

电性能：PEEK具有高体积电阻率和表面电阻率，在宽广的温度范围内保持良好的绝缘性能。

 

耐水解性：PEEK不受水和高压水蒸气的化学影响，即使在高温及高压蒸汽或水环境下也能保持良好的机械性能。

 

加工工艺

PEEK的加工工艺包括注塑成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。

 

注塑成型是PEEK应用中常见的一种成型方式，需要精确控制注射速度、压力和时间。

 

由于PEEK的高熔点，模具和设备需要能够承受高温，通常模具温度需预热至150℃以上。

 

PEEK是吸湿性树脂，成型前应在80-120℃下干燥6-12小时以去除水分。

 

冷却速度对产品的尺寸精度和内应力有重要影响，需要适当控制。

 

应用领域

航空航天：用于制造飞机零部件，如电缆夹头和护套，实现减重。

 

汽车工业：用于制造发动机内罩、轴承、垫片、密封件等零部件。

 

医疗领域：由于其生物相容性和耐消毒性，PEEK用于制造骨科植入物、假牙基台等。

 

电子电气：用于制造集成电路板、焊锡无铅化等电子电器部件。

 

核能行业：由于其耐辐射性，PEEK用于制造电缆包覆和电线绝缘系统。

 

化工行业：用于制造耐腐蚀的泵体、阀门部件等。

 

PEEK作为一种超高性能特种工程塑料，其合成方法和加工技术的进步使其在多个领域替代金属、合金、陶瓷等传统材料，展现出广泛的应用潜力。

 

9、 PTFE 

聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，简称PTFE），俗称“塑料王”，是一种具有特殊化学结构和优异性能的塑料材料。以下是对PTFE材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

耐高温性：PTFE具有极高的耐温性，可在-200°C至260°C的温度范围内长期工作。

 

耐腐蚀性：对几乎所有化学物质都具有抵抗性，能与酸、碱、溶剂等多种化学物质相兼容。

 

低摩擦系数：PTFE具有非常低的摩擦系数，使其成为优秀的润滑材料，具有良好的自润滑性。

 

优异的绝缘性能：PTFE是一种优秀的绝缘材料，具有很高的介电强度和低介质损耗。

 

耐氧化性：具有很好的耐氧化性，能够长期抵抗氧化分解。

 

耐气候性：在大气环境中稳定，不受紫外线和臭氧影响。

 

不粘性：具有固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。

 

加工工艺

PTFE的加工工艺包括模压、推压、压延、柱塞挤出、螺杆挤出、等压成型、浸渍、层压、复合喷涂、二次成型、焊接、车削等。

 

由于PTFE具有很高的熔体粘度，为非熔流材料，因此不能用常规热塑性塑料加工方法进行加工。

 

超临界CO2辅助挤出成型是一种新型工艺，可以降低PTFE的成型温度，减少分解。

 

应用领域

化工领域：由于PTFE的耐腐蚀性，广泛应用于化工设备、管道、阀门等。

 

电子领域：PTFE的绝缘性能使其适用于电子元器件、线缆绝缘等。

 

医疗领域：PTFE的生物相容性使其用于人工关节、血液透析等医疗器械。

 

汽车工业：用于制造汽车的密封圈、轴承、阀门密封等部件。

 

建筑领域：PTFE膜材料用于建筑物的顶蓬材料，具有自洁性、耐久性。

 

防粘涂层：如不粘锅涂层、微波炉内胆等。

 

过滤材料：利用PTFE膜的多孔性，用于气液分离、过滤膜等。

 

PTFE以其卓越的耐高温性、化学稳定性、低摩擦系数和非粘性能力，在工业和商业领域中表现出色。随着技术的进步和需求的不断扩展，PTFE的应用前景仍然广阔。

 

10、 PSU 

聚砜（Polysulfone，简称PSU）是一种无定形的热塑性工程塑料，以其优异的耐热性、耐化学腐蚀性、电气性能和机械性能而广泛应用于多个领域。以下是对PSU材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

耐热性：PSU具有极高的耐热性，玻璃化转变温度高达190℃，长期使用温度范围在-100℃至+150℃之间。

 

耐化学腐蚀性：PSU对大多数酸、碱、盐、醇、脂肪烃等化学物质具有良好的稳定性，不易被侵蚀。

 

电气性能：PSU具有优异的电气性能，包括高绝缘性、低介电常数和低介电损耗等。

 

机械性能：PSU具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，同时具有良好的耐疲劳性和耐磨性。

 

光学性能：PSU透明度高，光学性能优良。

 

生物相容性：PSU无毒无害，符合食品接触和医疗设备的卫生标准。

 

易加工性：PSU熔融流动性好，易于注塑、挤出等加工方式。

 

加工工艺

PSU可以通过注塑、挤出、热成型等方法加工成各种形状的制品。

 

由于PSU的高熔点和熔体粘度，加工时可能需要特殊的工艺和设备。

 

为了改善加工性能和提高某些物理性能，PSU常通过填充或增强进行改性。

 

应用领域

电子电气设备工业：用于制造集成电路基板、线圈支架、接触器、电容器薄膜等。

 

医疗器械领域：用于制造注射器、输液器、手术器械等，因其良好的生物相容性。

 

汽车工业：用于制造发动机零部件、传动系统零部件等高性能零部件。

 

航空航天领域：用于制造发动机零部件、高温密封件等关键部件。

 

食品服务行业：用于制造微波炉餐具、食品加工机械等。

 

PSU材料因其独特的性能组合，在高端制造业中发挥着重要作用。随着技术的发展和应用领域的拓宽，PSU材料在未来的发展中仍将扮演重要角色。

 

11、 PI 

聚酰亚胺（Polyimide，简称PI）是一类分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，是工程塑料中耐热性最好的品种之一。以下是对PI材料特性、工艺及应用的详细介绍：

 

物理化学特性

耐热性：PI具有极高的耐热性，热分解温度可达500℃以上，某些品种甚至达到600℃。

 

耐低温性：在极低温度下（如-269℃的液态氦中）不会变脆。

 

机械性能：具有很高的抗张强度和弹性模量，突出的抗蠕变和尺寸稳定性。

 

电绝缘性：在宽广的温度和频率范围内保持高介电强度和低介电损耗。

 

化学稳定性：对多数有机溶剂稳定，耐油和有机溶剂，不耐强氧化剂和碱。

 

自熄性：不易燃烧，发烟率低。

 

耐辐射性：具有很高的耐辐照性能。

 

生物相容性：无毒，可用来制造餐具和医用器具。

 

加工工艺

PI材料可分为热固性和热塑性两种类型。

 

热固性PI在固化后形成网络结构，具有更高的热稳定性和机械强度，但固化后无法重新熔化或重塑。

 

热塑性PI可以加热塑形并在冷却后固定形状，具有更好的加工性能和可回收性。

 

加工方法包括模压成型、注射成型、挤出成型等。

 

应用领域

薄膜：用于电机的槽绝缘、电缆绕包材料，以及太阳能电池底板。

 

涂料：作为绝缘漆用于电磁线或耐高温涂料。

 

先进复合材料：用于航天、航空器及火箭零部件。

 

纤维：作为先进复合材料的增强剂，高温介质过滤材料和防弹织物。

 

泡沫塑料：用作耐高温隔热材料。

 

工程塑料：用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。

 

胶粘剂：用作高温结构胶。

 

分离膜：用于气体分离，如氢/氮、氮/氧等。

 

光刻胶：用于集成电路制造。

 

微电子器件：用作介电层、缓冲层、保护层等。

 

液晶显示：用作取向排列剂。

 

电-光材料：用作无源或有源波导材料、光学开关材料等。

 

PI因其卓越的性能，在航空航天、微电子、纳米、液晶、激光等领域有广泛的应用前景，被誉为“解决问题的能手”。随着技术的发展，PI的应用范围将进一步扩大。