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【秒懂】工程塑料金字塔&常用五大工程塑料

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【秒懂】工程塑料金字塔&常用五大工程塑料

发布日期:2018-08-20 作者: 点击:

工程塑料.jpg

▲塑料工业是各国的支柱产业


   从 1907年7月14日贝克兰注册第一种合成塑料专利———酚醛塑料,到后来PE、PP、PVC、PS、ABS、PC、PA、PBT、PET、PPO、PPA、PPS、LCP、PEEK、PI、PSU、TPEE/TPE/TPV/TPU/EVA,SEBS/SBS/EPDM,PTFE……陆续被发明,100多年来,聪明的科学家及商人们,把人类带入了五彩缤纷的塑料世界,电子、电器、汽车、医疗,都包涵着大量的塑料功能件或嫁衣裳,因为工程师们的各种尝试,塑料可以绝缘、抗静电、导电、耐磨、耐候、耐化学、易着色、生物相容、抗菌、防腐、易成型、可回收等等可以想象的特异功能。

塑料回收标志.jpg

▲通用的热塑性塑料材料回收标志


 塑料一般若是以对热之变化来分类,它可以分为两大类∶


【热固性塑料】指的是加热后,会使分子构造结合成网状型态,一旦结合成网状聚合体,即使再加热也不会软化,显示出所谓的[不可逆变化],是分子构造发生化学变化所致,上文提到的酚醛树脂即属于热固性塑料之一,由于其无法回收的特点,限制了其应用,近年来有被热塑性塑料替代的趋势


【热塑性塑料】指加热后会熔化,可流动至模具冷却后成型,再加热后又会熔化的塑料,即可反复加热及冷却,使其产生[可逆变化](液态←→固态)这期间只有物理变化。

热塑性塑料按照功能性区分,可分为通用塑料、通用工程塑料、高性能工程塑料等三大类。

塑料分类.jpg


通用塑料常指:PP、PE、 ABS、 PVC、 PMMA、 PS、SAN等等

而下面才是我们今天重点介绍的:


【工程塑料】

何谓工程塑料?

工程塑料(Engineering Plastics,也称功能性材料Performance Plastics)是一类可以作为结构材料在较宽的温度范围内承受机械压力,在较为苛刻的化学和物理环境下使用的高性能高分子材料。它是一类强度、韧性、耐热性、硬度、以及抗老化性能均衡的高性能材料。通俗点讲,工程塑料属于塑料行业里的“高富帅”,是行业里必不可少的中坚

工程塑料颗粒.jpg

▲改性PBT工程塑料颗粒


   通用工程塑料行业内一般指五大:PC(聚碳酸酯)、PBT/PET(聚对苯二甲酸丁二酯和聚对苯二甲酸乙二酯)、PA(聚酰胺)、PPE(Polypheyleneether聚苯醚, Sabic公司叫法为PPO)、POM(聚甲醛),当然业内也有PC将划为通用塑料的说法,若此划分,则为四大工程塑料

如下塑料金字塔透彻的说明了五大工程塑料的位置及地位

工程塑料的位置及地位.jpg


   横坐标是按照材料的结晶性来划分,纵坐标为材料的长期使用温度(continuous working temp.),位于金字塔底部的通用塑料(如PPPVCPE等塑料)产量很大,用途广、价格也较低廉,但是耐受的工作温度低,适用于要求不高的场合

   五大工程塑料则处于金字塔的中间位置,是“中坚力量”,产量尚可,成本比高端工程塑料低,又有着优于通用塑料的性能(耐热性、耐化学性、优良的机械性能等),PC属于非结晶性塑料,而PBTPAPPEPOM等则属于结晶性塑料,具不完全统计,2016年全球PC产能在500万吨以上,中国大陆的消耗量在200万吨以上, POMPBTPA年消耗量均在50万吨以上,目前市场仍未饱和,每年均以6-10%的速度增长 


塑料划分.jpg

▲各材料厂商介绍其产品所使用的塑料金字塔形状不一,但是划分方法大同小异


   高端工程塑料属于金字塔最顶端,有着优异的性能表现,很多材料有‘独门秘笈’,如PI具有极高的长期使用温度、PPS具有极强的耐化学性,PEEK具有优异的生物相容性;当然,同时也兼具成本高昂、用量也小的“小众情节”


【说明】

以上划分方法是常用的划分方法,便于行业进行区分和参考,并不完全绝对,如处于金字塔底部的PP若加长玻纤增强后,会承受更高的长期使用温度,超高分子量聚乙烯(UHWPE)材料具有极高的耐磨和耐化学性,可以划为工程塑料一类;


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