1  材料概述  

PE、PP、PVC、PS、PC、PF、EP、ABS、PA、PMMA等统称为塑料材料，亦称为聚合物材料，是由高分子化合物通过不同的加工方法制成的一类具有可塑性的合成材料。塑料材料具有轻质、强度高、耐腐蚀、绝缘性好等优点，广泛应用于包装、建筑、汽车、电子等多个领域。

• 聚乙烯（PE）：

  是一种轻质、柔韧且具有良好耐化学腐蚀性的热塑性塑料。根据密度不同，可分为高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。

• 聚丙烯（PP）：

  具有较高的耐热性、耐化学性和刚性，是汽车零部件和家用电器的常用材料。

• 聚氯乙烯（PVC）：

  具有良好的耐化学腐蚀性、机械强度及电气绝缘性，常用于管道、电线电缆和医疗设备。

• 聚苯乙烯（PS）：

  是一种透明、轻质、有良好绝缘性的塑料，广泛应用于一次性餐具和包装材料。

• 聚碳酸酯（PC）：

  以其优异的透明性、耐冲击性和耐温性而著称，常用于制造眼镜镜片、防弹玻璃和保护罩。

• 聚甲醛（POM）：

  是一种具有高结晶度、高强度和高刚性的工程塑料，适用于制造精密零件和齿轮。

• 酚醛塑料（PF）：

  又称电木，是一种热固性塑料，具有良好的机械性能和耐热性，常用于电器绝缘材料。

• 环氧树脂（EP）：

  是一种具有良好粘接性能和电绝缘性的热固性塑料，广泛应用于涂料、粘合剂和电子封装材料。

• 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）：

  是一种常见的热塑性聚合物，具有良好的机械性能和加工性能，常用于制造玩具、汽车部件和电子设备外壳。

• 聚酰胺（PA）：

  又称尼龙，是一种具有高强度、高韧性和耐磨性的工程塑料，适用于制造轴承、齿轮和纤维。

• 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）：

  俗称亚克力，是一种透明性极好、耐候性强的热塑性塑料，常用于照明设备和广告牌。

 

       2 PE（聚乙烯） 

       物理化学特性

聚乙烯（PE）是一种线性的高分子聚合物，具有极其简单的分子结构，由重复的“-CH2-CH2-”单元构成。这种结构赋予了PE多种独特的物理化学特性：

• 轻质：PE的密度较低，大约在0.91到0.96 g/cm³之间，使得它成为轻质材料的代表。

• 耐化学腐蚀性：PE对多数酸、碱和盐溶液表现出良好的化学稳定性。

• 电绝缘性：作为一种非极性材料，PE具有优异的电绝缘性能。

• 耐低温性：PE可以在低至-70°C的温度下保持其物理性能。

• 热塑性：PE可以在加热后重新塑性，便于回收和再加工。

       加工方法

聚乙烯的加工方法多样，主要包括以下几种：

• 挤出：用于生产管材、电线电缆的绝缘层等。

• 注射成型：适用于制造小型容器、玩具等。

• 吹塑：用于生产中空的瓶子和容器。

• 压缩成型：适用于制造较大的塑料部件。

• 热成型：用于制造薄壁的包装材料和托盘。

       应用领域

聚乙烯的应用领域广泛，以下是一些主要的应用实例：

• 包装材料：PE薄膜广泛用于食品包装和商品包装，因其轻质和良好的保护性能。

• 塑料管材：HDPE管材因其耐化学腐蚀性和耐磨性，常用于输送水和燃气。

• 电线电缆：PE作为绝缘材料，广泛应用于电线电缆的制造。

• 农业：PE被用于制造农用薄膜，如地膜覆盖技术。

• 医疗领域：由于其生物相容性和耐化学性，PE也用于制造某些医疗器械。

• 汽车工业：PE因其轻质和耐冲击性，被用于制造汽车零部件，如燃油箱和保险杠。

       3 PP（聚丙烯） 

       物理化学特性

聚丙烯（PP）是一种线性的热塑性塑料，由丙烯单体通过聚合反应制备而成。PP具有以下显著的物理化学特性：

• 耐热性：PP的熔融温度在160至170°C之间，具有良好的耐热性，适用于制造需要承受高温环境的产品。

• 耐化学腐蚀性：PP对水、无机盐、酸和碱等化学物质具有良好的稳定性，但易受某些有机溶剂的侵蚀。

• 刚性：PP具有较高的刚性，这使得其在承受较大负荷时仍能保持形状不变。

• 耐疲劳性：PP具有良好的耐疲劳性，适合用于需要反复弯曲或扭曲的应用。

• 热塑性：PP可以反复加热和冷却，不会失去其物理性能，便于回收利用。

       加工方法

聚丙烯可以通过多种加工技术制成不同的产品：

• 挤出：用于生产PP管材、板材、棒材等。

• 注射成型：适用于制造小型至中型的塑料制品，如容器、盖子、汽车部件等。

• 吹塑：用于生产大型的中空塑料制品，如瓶子和桶。

• 热成型：用于制造薄壁的塑料包装容器或托盘。

• 纤维制造：PP也可以通过拉伸和纺织工艺制成纤维，用于制作绳索、地毯等。

       应用领域

聚丙烯的应用非常广泛，以下是一些主要的应用实例：

• 汽车工业：PP因其轻质和耐热性，被广泛用于制造汽车内部件和外部件，如仪表板、保险杠等。

• 纺织业：PP纤维用于制造绳索、地毯、服装等。

• 包装材料：PP因其轻质和耐化学性，常用于食品和非食品的包装材料。

• 家用电器：PP用于制造微波炉安全容器、冰箱抽屉等家用电器部件。

• 建筑行业：PP管材和板材用于建筑中的管道系统和装饰材料。

• 医疗领域：PP因其生物相容性，也被用于制造一些一次性医疗用品，如注射器和试管。

 

       4 PVC（聚氯乙烯） 

       物理化学特性

聚氯乙烯（PVC）是一种极性非结晶性热塑性塑料，由氯乙烯单体聚合而成。PVC具有以下显著的物理化学特性：

• 耐化学腐蚀性：PVC对酸、碱和盐类具有很高的耐性，但易受某些有机溶剂的侵蚀。

• 机械强度：PVC具有良好的机械性能，包括抗拉强度和抗冲击性。

• 电气绝缘性：作为一种非极性材料，PVC具有优异的电绝缘性能。

• 耐候性：PVC对紫外线和大气中的化学物质具有较好的抵抗力，适合户外使用。

• 热稳定性：PVC在加工过程中需要添加热稳定剂以防止热分解。

       加工方法

PVC可以通过多种加工技术制成不同的产品：

• 挤出：用于生产PVC管材、门窗框架、电缆绝缘层等。

• 注射成型：适用于制造小型至中型的塑料制品，如玩具、电器外壳等。

• 吹塑：用于生产中空的瓶子、容器和其他大型制品。

• 压延：用于制造PVC薄膜和片材，常用于包装材料和装饰材料。

• 热成型：用于制造复杂的几何形状的制品，如汽车部件和建筑组件。

       应用领域

聚氯乙烯的应用领域非常广泛，以下是一些主要的应用实例：

• 建筑行业：PVC广泛用于建筑行业中的管道系统、窗框和地板材料。

• 医疗器械：PVC由于其生物相容性，被用于制造一次性医疗器械，如血袋和输液管。

• 汽车工业：PVC用于制造汽车内部件，如仪表板和门板。

• 电子行业：PVC因其良好的电绝缘性，被用于电线电缆的绝缘层和电子设备的外壳。

• 包装材料：PVC薄膜用于食品和非食品的包装，因其良好的密封性和耐化学性。

• 玩具制造：PVC因其加工性能和成本效益，被用于制造儿童玩具和其他娱乐产品。

 

       5 PS（聚苯乙烯） 

       物理化学特性

聚苯乙烯（PS）是一种热塑性塑料，以其透明性、轻质和易于加工而闻名。PS具有以下显著的物理化学特性：

• 透明性：PS具有良好的透明度，特别是在较薄的片材或容器中更为明显。

• 加工性：PS易于加工，可以通过多种方法如注塑、挤出、吸塑成型等进行加工。

• 绝缘性：作为一种非极性材料，PS具有优异的电绝缘性能。

• 耐冲击性：PS在室温下具有良好的耐冲击性，但这种性质会随着温度的降低而下降。

• 热稳定性：PS在长时间暴露于高温下可能会发生热降解，因此需要在加工和使用过程中控制温度。

       加工方法

聚苯乙烯可以通过以下方法进行加工：

• 注塑成型：适用于生产各种形状复杂的塑料制品，如玩具、容器盖子等。

• 挤出：用于生产PS薄膜、片材、管材等。

• 吹塑成型：用于制造中空的塑料瓶和其他容器。

• 热成型：用于生产一次性餐具、托盘等薄壁制品。

• 压缩成型：适用于生产高透明性要求的制品，如透明包装盒等。

       应用领域

聚苯乙烯的应用领域包括：

• 包装材料：PS因其透明性和轻便性，常用于制造一次性餐具、食品容器等。

• 电子产品：PS用于制造电子设备的外壳和组件，如手机壳、电脑配件等。

• 医疗器械：透明性和耐化学性使得PS适用于某些医疗设备的部件。

• 建筑行业：PS用于生产绝缘材料、装饰板等建筑用产品。

• 玩具制造：PS因其加工性和成本效益，被广泛用于制造儿童玩具。

• 光学产品：高透明度的PS用于制造眼镜镜片、CD盒等光学产品。

 

       6 PC（聚碳酸酯） 

       物理化学特性

聚碳酸酯（PC）是一种具有高透明度和优异力学性能的无定形热塑性塑料。PC的物理化学特性如下：

• 透明性：PC的透光率可达90%，是制造透明塑料制品的理想材料。

• 耐冲击性：PC具有极高的冲击强度，即使在低温下也能保持其耐冲击性。

• 耐温性：PC的玻璃化转变温度在150°C左右，短期耐热性好，适用于高温环境。

• 耐候性：PC对紫外线有一定的耐受性，但长期暴露在阳光下可能会发生降解。

• 机械性能：PC具有良好的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度。

       加工方法

聚碳酸酯可以通过以下加工技术制成各种产品：

• 注塑成型：适用于生产精密的塑料制品，如眼镜镜片、手机外壳等。

• 挤出：用于生产PC薄膜、管材、棒材等。

• 热成型：用于制造大型的塑料制品，如汽车部件和防护罩。

• 压缩成型：适用于制造厚壁或具有复杂形状的塑料制品。

• 吹塑成型：虽然不常用于PC，但在某些特殊应用中也会使用。

       应用领域

聚碳酸酯的应用领域非常广泛，以下是一些主要的应用实例：

• 眼镜行业：PC因其轻质和耐冲击性，常用于制造安全眼镜镜片。

• 汽车工业：PC用于制造汽车的前大灯、尾灯和车窗等部件。

• 电子电器：PC用于制造电脑、手机、电视等电子设备的外壳和保护罩。

• 建筑行业：PC板材用于建筑的天窗、采光板和防护栏等。

• 医疗器械：PC的透明性和耐化学性使其适用于制造一些医疗设备和容器。

• 安全装备：PC用于制造防弹玻璃、头盔和其他防护装备。

 

 

       7 PF（酚醛塑料） 

       物理化学特性

酚醛塑料（PF），又称电木，是一种热固性塑料，以其优异的机械性能和耐热性而广泛应用于工业领域。

• 耐热性：PF具有较高的热变形温度，通常在150°C以上，使其能够在高温环境下保持稳定。

• 机械性能：PF的硬度和强度较高，且在长期使用中能保持这些特性，不易发生变形。

• 电绝缘性：作为一种非极性材料，PF具有良好的电绝缘性能，适用于电器绝缘材料。

• 耐化学腐蚀性：PF对多数化学物质具有很好的稳定性，包括酸、碱和有机溶剂。

• 热固性：PF在加工成型后不会再次熔化，具有不可逆的热固性，这使得其在成型后具有很好的尺寸稳定性。

       加工方法

酚醛塑料的加工方法主要包括模压成型、传递模塑和注射成型等。

• 模压成型：是PF最常用的加工方法，通过将原料放入模具中，然后施加高温和压力使其固化成型。

• 传递模塑：适用于制造形状复杂或带有精细图案的制品，通过将原料加热后在压力下传递到模具中成型。

• 注射成型：适用于大批量生产小型制品，通过将原料注射到模具中，在高温高压下快速固化成型。

       应用领域

酚醛塑料的应用领域广泛，包括：

• 电器行业：PF因其优良的电绝缘性能和耐热性，被广泛用于制造各种电器绝缘材料和电子设备的外壳。

• 汽车工业：PF用于制造汽车的点火系统部件、加热器和其他耐高温的部件。

• 建筑行业：PF因其耐热性和耐化学腐蚀性，适用于制造管道、阀门和装饰材料。

• 航空航天：PF用于制造飞机内部的非结构性部件，如绝缘材料和装饰板。

• 工业制品：PF用于制造各种工业机械的零件，如轴承、齿轮和泵的部件。

• 日常用品：PF也用于制造一些日常用品，如电器开关、按钮和把手等。

 

       8 EP（环氧塑料） 

       物理化学特性

环氧塑料（EP）是一种以环氧树脂为基础的热固性塑料，具有以下显著的物理化学特性：

• 粘接性能：EP具有极强的粘接能力，能够与多种材料牢固粘接，包括金属、玻璃和多种塑料。

• 机械强度：固化后的EP展现出优异的机械强度和硬度，适用于承受高负荷的应用。

• 耐化学腐蚀性：EP对多数化学物质具有很好的稳定性，包括酸、碱和有机溶剂。

• 电绝缘性：作为一种非极性材料，EP具有良好的电绝缘性能，适合用于电子和电气应用。

• 耐温性：EP具有良好的耐热性，能够在一定温度范围内长期使用而不损失性能。

       加工方法

环氧塑料的加工方法主要包括以下几种：

• 浇铸成型：将环氧树脂和固化剂混合后，倒入模具中固化成型，适用于制造大型或复杂形状的制品。

• 预浸料：将环氧树脂预先浸渍在增强材料（如玻璃纤维或碳纤维）上，然后通过热压或卷制成型。

• 层压成型：通过将多层预浸料叠加并加热加压，形成所需的厚度和形状。

• 涂覆：环氧树脂可以作为涂料，通过涂覆在基材表面，提供保护和绝缘作用。

• 粘合剂：作为粘合剂使用，将两种材料粘接在一起。

       应用领域

环氧塑料的应用领域非常广泛，以下是一些主要的应用实例：

• 电气绝缘：EP因其优异的电绝缘性能，被广泛用于电机、变压器和电缆的绝缘材料。

• 复合材料：EP与增强材料结合，用于制造高强度和高刚性的复合材料，如飞机部件、汽车零件和体育器材。

• 涂料和粘合剂：EP作为涂料和粘合剂，用于各种金属和非金属的表面保护和固定。

• 电子封装：在电子行业中，EP用于封装半导体和电路板，提供保护和绝缘。

• 建筑行业：EP用于制造地板、瓷砖粘合剂和建筑结构的加固材料。

• 工艺品和装饰品：EP也用于制作各种工艺品和装饰品，如珠宝和艺术品的复制。

• 修复材料：EP因其良好的粘接性能和机械强度，被用于修复和加固结构件，如桥梁和建筑物的修复。

 

      9 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯） 

       物理化学特性

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）是一种常见的热塑性聚合物，由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚而成。ABS兼具了三种单体的特性，具有以下显著的物理化学特性：

• 综合性能：ABS具有良好的机械性能，如高强度、高韧性和良好的硬度，使其成为许多应用的首选材料。

• 耐冲击性：由于丁二烯的加入，ABS具有出色的耐冲击性，即使在低温下也能保持这种性能。

• 加工性：ABS易于加工，可以通过注塑、挤出、热成型等多种方式进行成型。

• 热稳定性：ABS在加工过程中具有较好的热稳定性，但长期使用温度通常不超过80°C。

• 电绝缘性：作为一种非极性材料，ABS具有良好的电绝缘性能。

• 耐化学腐蚀性：ABS对水、无机盐、酸和碱等化学物质具有良好的稳定性，但易受某些有机溶剂的侵蚀。

       加工方法

ABS的加工方法多样，主要包括以下几种：

• 注塑成型：ABS最常用的加工方法，适用于生产各种形状复杂的塑料制品，如玩具、汽车部件等。

• 挤出：用于生产ABS管材、棒材、板材等。

• 热成型：用于制造大型的塑料制品，如汽车部件和防护罩。

• 吹塑成型：虽然不常用于ABS，但在某些特殊应用中也会使用。

• 压缩成型：适用于生产高透明性要求的制品，如透明包装盒等。

       应用领域

ABS的应用领域非常广泛，以下是一些主要的应用实例：

• 汽车工业：ABS因其轻质和耐冲击性，被广泛用于制造汽车内部件和外部件，如仪表板、保险杠等。

• 电子电器：ABS用于制造电脑、手机、电视等电子设备的外壳和保护罩。

• 办公设备：打印机、复印机等办公设备常使用ABS来制造外壳和内部件。

• 玩具制造：ABS因其加工性和成本效益，被广泛用于制造儿童玩具和游戏机。

• 包装材料：ABS用于制造某些特殊要求的包装容器和展示架。

• 建筑行业：ABS用于生产绝缘材料、装饰板等建筑用产品。

• 医疗器械：透明性和耐化学性使得ABS适用于某些医疗设备的部件。

 

       10 PA（聚酰胺） 

       物理化学特性

聚酰胺（PA），通常称为尼龙，是一种合成聚酰胺塑料，具有优异的物理和化学性质：

• 高强度和韧性：PA的分子链中含有酰胺基，这使得其具有很高的强度和韧性，特别是在低温环境下。

• 耐磨性：PA的摩擦系数低，具有良好的耐磨性，适合用于制造轴承和齿轮等。

• 耐化学腐蚀性：PA对多数有机溶剂、碱和盐类具有很好的抵抗力，但易受某些酸和氧化剂的侵蚀。

• 热稳定性：PA可以在较高温度下使用，但长期暴露在高温下可能会发生热降解。

• 吸湿性：PA具有一定的吸湿性，这可能会影响其机械性能和尺寸稳定性。

       加工方法

聚酰胺可以通过以下加工技术制成各种产品：

• 注塑成型：适用于生产各种形状复杂的塑料制品，如齿轮、轴承等。

• 挤出：用于生产PA管材、棒材、单丝等。

• 吹塑成型：用于制造中空的塑料瓶和其他容器。

• 热成型：用于生产大型的塑料制品，如汽车部件和防护罩。

• 压缩成型：适用于生产高透明性要求的制品，如透明包装盒等。

       应用领域

聚酰胺的应用领域非常广泛，以下是一些主要的应用实例：

• 汽车工业：PA因其轻质和耐冲击性，被广泛用于制造汽车内部件和外部件，如发动机部件、门把手等。

• 电子电器：PA用于制造电气设备的绝缘部件和电子设备的外壳。

• 纺织业：PA纤维用于制造耐磨的服装面料、地毯和渔网等。

• 包装材料：PA用于制造食品包装和工业包装材料，如食品薄膜和重载包装袋。

• 机械行业：PA用于制造轴承、齿轮和其他机械部件，因其耐磨性和自润滑性。

• 消费品：PA用于制造各种消费品，如牙刷、梳子和体育用品等。

 

       11 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯） 

       物理化学特性

聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate)，简称PMMA），又称为亚克力、有机玻璃或压克力，是一种透明、热塑性塑料，具有高透明度、低价格和易于机械加工的特点，常作为玻璃的替代材料。

 

 

• 密度：PMMA的密度大约在1.15-1.19g/cm³，比玻璃轻。

• 机械强度：具有较高的相对分子质量和长链高分子结构，使得PMMA的强度高，抗拉伸和抗冲击能力比普通玻璃高7～18倍。

• 熔点：PMMA的熔点较低，远低于玻璃的约1000°C。

• 透光率：PMMA的透光率高达92%，优于普通玻璃。

• 化学稳定性：PMMA对多数无机酸、碱和盐类有良好的抵抗力，但易受某些有机溶剂如丙酮、氯仿的侵蚀。

       加工方法

PMMA可以通过多种方法加工：

• 浇铸：适用于制造大型产品，如浴缸、大型灯具等。

• 射出成型：适用于大批量生产小型产品，如玩具、小器具等。

• 机械加工：可以通过车床、钻床等工具进行切削、钻孔等。

• 热成型：适用于制造形状复杂的产品，如汽车部件、航空部件等。

• 吹塑、注射、挤出：适用于制造管材、棒材、板材等。

       应用领域

PMMA的应用领域非常广泛，包括：

• 建筑业：用于建筑采光体、透明屋顶、棚顶、电话亭、楼梯和房间墙壁护板等。

• 汽车工业：用于制造汽车车灯、车窗等。

• 医疗器械：由于其良好的透明度和化学稳定性，PMMA可用于制造医疗设备和仪器。

• 光学产品：由于高透光性，PMMA可用于制造眼镜镜片、光学仪器等。

• 广告行业：用于制作广告灯箱、招牌、指示牌等。

• 家居用品：如装饰品、卫浴设施、工艺品等。

• 照明设备：用于制造各种灯具的透明罩。

 

       12 分辨方法 

分辨不同的塑料材料通常可以使用特定的测试方法来实现，如密度测试、红外光谱分析、硬度测试、耐化学性测试、机械性能测试等特定的设备和专业知识。还有一些基本的方法用于区分这些常见的塑料材料：

       外观和触感

 

1. • PE和PP通常呈现为半透明的白色或蜡状材料。
   • PVC可以是硬质或软质，硬质PVC通常透明，软质PVC则不透明，且具有较好的柔韧性。
   • PS是无色透明的硬质材料。
   • PC是无色透明的，具有很高的透明度和抗冲击性。
   • POM是白色或黑色，具有较好的硬度和强度。
   • EP通常不透明，具有较好的机械强度和耐化学性。
   • ABS是通常不透明的，具有良好的抗冲击性和加工性能。
   • PA是半透明的，具有良好的韧性和耐化学性。
   • PMMA是高透明度的，被称为“塑料玻璃”。

       燃烧测试

1. • PE和PP燃烧时会产生石蜡状的熔滴，火焰呈蓝色。
   • PVC燃烧时会产生刺激性的氯化氢气体，火焰呈绿色。
   • PS燃烧时会有浓烟，火焰呈黄色。
   • PC燃烧时火焰呈黄色，熔滴较少。
   • POM燃烧时火焰呈蓝色，有甲醛气味。
   • EP不易燃烧，燃烧时会产生特殊气味。
   • ABS燃烧时会产生黑烟和特殊的气味。
   • PA燃烧时火焰呈蓝色，有淡淡的羊毛烧焦味。

   • PMMA燃烧时火焰呈蓝色，有强烈刺激性气味。

      

      

     本文转载自 微信公众号：设计基石