常見非金屬材料講義課件

1、常見材料塑料塑料主要有以下特性：大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)穩(wěn)定性好，不會銹蝕；耐沖擊性好；具有較好的透明性和耐磨耗性；絕緣性好，導(dǎo)熱性低；一般成型性、著色性好，加工成本低；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；容易老化；某些塑料易溶于溶劑。 目錄塑料PO 聚烯烴PVC 聚氯乙烯CPVC 氯化聚氯乙烯PE 聚乙烯PP 聚丙烯ABS 苯乙烯樹脂三元聚合物PVDC 聚偏氯乙烯ETFE 聚四氟乙烯-乙烯共聚物氟橡膠丁腈橡膠乙丙橡膠UR 聚氨酯橡膠PTFE(F4) 聚四氟乙烯F46 氟塑料PA6 聚酰胺6或尼龍6PFA 可溶性聚四氟乙烯PPL 對位聚苯

2、酚聚烯烴 PO聚烯烴（PO）是乙烯、丙烯和丁烯共聚而成的一種烯烴共聚物，是一種耐腐蝕、防靜電、無毒、強度高、剛性好的襯里材料，具有聚乙烯良好的韌性及耐低溫性、聚丙烯較高的軟化溫度、聚丁烯優(yōu)良的熱和光的穩(wěn)定性，是目前最理想的防腐材料之一。其克服了聚四氯乙烯襯里管法蘭翻邊不平服，聚丙烯襯里管法蘭口翻邊易彎折受損或焊口不牢靠等缺陷，襯里層與鋼管表面咬合牢固，是地地道道的緊襯里型鋼塑管。聚氯乙烯 CPVCCPVC樹脂由聚氯乙烯（ PVC ）樹脂氯化改性制得，是一種新型工程塑料。該產(chǎn)品為白色或淡黃色無味、無臭、無毒的疏松顆粒或粉末。 PVC 樹脂經(jīng)過氯化后，分子鍵的不規(guī)則性增加，極性增加，使樹脂的溶解性

3、增大，化學(xué)穩(wěn)定性增加，從而提高了材料的耐熱性、耐酸、堿、鹽、氧化劑等的腐蝕。提高了數(shù)值的熱變形溫度的機械性能，氯含量由 56.7% 提高到 63-69% ，軟化溫度由 72-82 ，提高到 90-125 ，最高使用溫度可達 110 ，長期使用溫度為 95 。 聚乙烯 PE特性及適用范圍：又稱高密度聚乙烯，使用較廣，無毒無味，使用溫度可大于80100 ；耐寒性好，在-70時仍有柔軟性； 化學(xué)穩(wěn)定性高，耐磨性好，剛性、硬度較高，介電性能突出，吸水性極小。缺點是機械強度不高，質(zhì)較軟，不能承受高的載荷。常用作高頻、水底及一般電纜的包皮、耐腐蝕件、耐磨、耐腐蝕涂層、一般機械結(jié)構(gòu)零件。力學(xué)性能：抗拉強度

4、b (MPa)：6.923.5 伸長率 5 ()：60650沖擊韌性值 k (J/cm2)：帶缺口:27; 無缺口:不斷拉伸彈性模量 (MPa)：1.189.32 硬度 ：3540R熱性能：熱變形溫度 ：1.86MPa:3055; 0.46MPa:6082 維卡耐熱溫度 ：121127連續(xù)使用溫度 ：121 燃燒性 ：慢 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚酯ABS特性及適用范圍：綜 合性能較好，具有高抗沖擊韌性和較高機械強度，優(yōu)良的耐油、耐水性能和化學(xué)穩(wěn)定性，電性能和耐寒性好；尺寸穩(wěn)定性高，有低的摩擦特性和一定的耐磨性；此 外，容易電鍍、易于成型，價格低廉。但耐候性差，長期使用容易起層。改性品種有AAS、

5、ACS（耐候性較好）、MBS （透明）一般用作機械結(jié)構(gòu)零件、減摩耐磨傳動零件，低濃度酸堿和溶劑生產(chǎn)的裝置、管道和容器。力學(xué)性能：抗拉強度 b (MPa)：41.260.8 伸長率 5 ()：525沖擊韌性值 k (J/cm2)：帶缺口:5.88拉伸彈性模量 (MPa)：20.630.4 硬度 ：108121R熱性能：熱變形溫度 ：1.86MPa:89107;0.46MPa:98110連續(xù)使用溫度 ：7193 燃燒性 ：緩慢聚偏氟乙烯 PVDF 外觀為半透明或白色粉體或顆粒，分子鏈間排列緊密，又有較強的氫鍵，含氧指數(shù)為46%，不燃，結(jié)晶度65%78%，密度為1.171.79g/cm3,熔點為17

6、2,熱變形溫度112145,長期使用溫度為40150。 PVDF樹脂王要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物，PVDF樹脂兼具氟樹脂和通用樹脂的特性，除具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，是目前含氟塑料中產(chǎn)量名列第二位的大產(chǎn)品，全球年產(chǎn)能超過4.3萬噸。PVDF應(yīng)用主要集中在石油化工、電子電氣和氟碳涂料三大領(lǐng)域，由于PVDF良好的耐化學(xué)性、加工性及抗疲勞和蠕變性，是石油化工設(shè)備流體處理系統(tǒng)整體或者襯里的泵、閥門、管道、管路配件、儲槽和熱交換器的最佳材料之一。其良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性能，使制作

7、的設(shè)備能滿足TOCS以及阻燃要求，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)上高純化學(xué)品的貯存和輸送，另外PVDF樹脂還可以與其他樹脂共混改性，如PVDF與ABS樹脂共混得到復(fù)合材料，已廣泛應(yīng)用于建筑、汽車裝飾、家電外殼等。 氟橡膠特性及適用范圍：是白色或淡黃色的海綿體，具有優(yōu)異的耐化學(xué)介質(zhì)性和耐候性，耐燃性良好，易于加工，可在300短期使用。適用范圍：主要用于長期耐200250空氣介質(zhì)、180200油或酸介質(zhì)的各種橡膠制品，也適用于浸漬制品?；瘜W(xué)組成：為偏氟乙烯和全氟丙烯共聚物。性能：拉伸強度 (MPa)：7.511.0定伸強度 (MPa)：1.52.4(定伸100%)扯斷伸長率 (%)：170260硬度 (邵

8、氏硬度 A)：5460長期工作溫度 ()：-30+250膨脹率 (%)：.丁腈橡膠特點：耐汽油及脂肪烴油類，僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯橡膠和氟橡膠。耐熱性好，氣密性、耐磨及耐水性等較好，粘著力強。但耐寒性、耐臭氧性及耐極性溶劑性能較差，強度及彈性較低，電絕緣性不好。適用范圍：制作各種耐油制品，如耐油的膠管、密封圈、貯油槽襯里及耐熱運輸帶等?；瘜W(xué)組成：是丁二烯和丙烯腈的共聚體。性能扯斷強度 (MPa)：1.963.92 扯斷伸長率 (%)：300800回彈率 (%)：565 壓縮率 (%)：10070h：+7+20硬度 (邵氏硬度 A)：10100 長期工作溫度 ()：-10+120最高使用溫度

9、()：170 脆化溫度 ()：-10-20膨脹率 (%)：汽油：-5+5 苯：+35+100丙酮：+100+300 乙醇：+2+12 耐油性 (礦物油)：可優(yōu) 耐油性 (動植物油)：優(yōu) 耐堿性 ：可良 耐酸性 ：強酸：可良；弱酸：良 耐燃性 ：劣可 氣密性 ：良優(yōu)聚氨酯橡膠 UR特性及適用范圍：耐磨性能很高，強度高，彈性好，耐油性優(yōu)良；其他如耐臭氧、耐老化、氣密性等性能也很好，但耐溫性能較差，耐水和耐酸堿性不好，耐芳香族、氯化烴及酮、酯、醇類等溶劑性較差。適用范圍：主要用作輪胎及耐油、耐苯零件、墊圈、防震制品等?；瘜W(xué)組成：由聚酯（或聚醚）與 二異氰酸酯類化合物聚合而成。性能：回彈率 (%)：4

10、090 壓縮率 (%)：10070h：50100硬度 (邵氏硬度 A)：40100 長期工作溫度 ()：-30+70最高使用溫度 ()：80 脆化溫度 ()：-30-60膨脹率 (%)：汽油：-1+5 苯：+30+60 丙酮：0+40 乙醇：-5+20耐油性 (礦物油)：良 耐油性 (動植物油)：優(yōu)耐堿性 ：可 耐酸性 ：強酸：劣；弱酸：劣耐燃性 ：劣可 氣密性 ：良氟塑料 PTFE或F-4特性及適用范圍：耐高溫、耐腐 蝕，具有優(yōu)良的電絕緣性、耐老化，吸水性小、自潤滑性能優(yōu)異。 F-4俗稱塑料王，幾乎耐所有化學(xué)藥品的腐蝕（包括王水），但受熔融堿金屬侵蝕，摩擦系數(shù)極低，不粘，不吸水，可在-180

11、250 長期使用。強度低、剛性差，冷流性大，不能注射成型，需燒結(jié)成型?？捎米髂透g件，減摩耐磨件，密封件，高溫絕緣件等。力學(xué)性能：抗拉強度 b (MPa)：20.727.5 伸長率 5 ()：250350沖擊韌性值 k (J/cm2)：帶缺口:16.1;無缺口:98.1拉伸彈性模量 (MPa)：3.92 硬度 ：5065D熱性能：熱變形溫度 ：1.86MPa:55;0.46MPa:120 馬丁耐熱溫度 ：250連續(xù)使用溫度 ：250 燃燒性 ：自熄氟塑料 F-46特性及適用范圍：耐高溫、耐腐蝕，具有優(yōu)良的電絕緣性、耐老化，吸水性小，摩擦系數(shù)低，自潤滑性能優(yōu)異。除使用溫度低于 F-4外，其他性能

12、幾乎完全保持了 F-4的優(yōu)點；可在 205左右長期使用，加工性好，可擠壓、模壓及注射成型，價格較低，自粘性好，可熱焊?？捎米髂透g件，減摩耐磨件，密封件，高溫絕緣件等。力學(xué)性能：抗拉強度 b (MPa)：18.619.6 伸長率 5 ()：250370沖擊韌性值 k (J/cm2)：帶缺口:不斷;無缺口:不斷拉伸彈性模量 (MPa)：3.43 硬度 ：25R熱性能：熱變形溫度 ：1.86MPa:54;0.46MPa:72連續(xù)使用溫度 ：205 燃燒性 ：自熄聚酰胺聚酰胺俗稱尼龍(Nylon)，PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的

13、阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強改性，提高性能和擴大應(yīng)用范圍。PA的品種繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等新品種。用途與作用：1、用于生產(chǎn)合成纖維，即卡普隆，10%用做塑料，用于制造齒輪、軸承、管材、醫(yī)療器械及電氣、絕緣材料等。也用于涂料、塑料劑及少量地用于合成賴氨酸等。2、主要用于制取己內(nèi)酰胺樹脂、纖維和人造革等，也用作醫(yī)藥原料。可溶性聚四氟乙烯 PFA物料性能:1、為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結(jié)性增強，溶體粘度下降，而性能與聚四氟乙烯相比

14、無變化。此種樹脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。2、長期使用溫度-80-260度，有卓越的耐化學(xué)腐蝕性，對所有化學(xué)品都耐腐蝕，摩擦系數(shù)在塑料中最低，還有很好的電性能，其電絕緣性不受溫度影響，有“塑料王”之稱。 3、其耐化學(xué)藥品性與聚四氟乙烯相似，比偏氟乙烯好。 4、其抗蠕變性和壓縮強度均比聚四氟乙烯好，拉伸強度高，伸長率可達100-300。介電性好，耐輻射性能優(yōu)異。阻燃性達V0級。適用:1、適于制作耐腐蝕件，減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件。2、高溫電線、電纜絕緣層，防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套，和化學(xué)容器。對位聚苯酚 PPL性能，大大優(yōu)于聚四氟乙烯制品，使用壽命可提高34倍，是冶金、化工、化肥、印染、機械、造紙、紡織、輕工等行業(yè)中較為理想的耐磨、密封材料。“對位聚苯工程塑料”性能簡介。（1）耐高溫性好，可用于火箭發(fā)動機部件和宇宙航行;熱穩(wěn)定性好，可制作高溫軸承材料;耐腐蝕性好，用作腐蝕環(huán)境和工作條件惡劣的軸承和化工設(shè)備；自潤滑性能優(yōu)于二硫化鉬和石墨，可用來制作無油潤滑密封環(huán)、填料、活塞環(huán)等。(2) 耐高溫性能：在高溫爐中燒“聚苯”粉末于520開始分解、無溶點，在450長