工程塑料

摘要：10年前，中国工程塑料业刚刚起步，生产能力与需求相比严重滞后，原料树脂85%以上依靠进口，一半以上的改性树脂材料使用国外产品。而时至今日，中国的工程塑料树脂均能在国内生产，聚合能力已经达到每年60万吨左右，改性树脂材料年产量也有200多万吨，就连过去国外对中国禁运的特种工程塑料树脂，现在国内几乎都有生产，并且能够少量出口。

关键字：塑胶 热硬化 弯曲弹性

前言：工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。：-般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。

正文：被当做通用性塑胶者包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龙,Polyamide,PA)、聚缩醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、变性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide,变性PPE)、聚酯(PETP，PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PPS)、聚芳基酯，而热硬化性塑胶则有不饱和聚酯、酚塑胶、环氧塑胶等。拉伸强度均超过50MPa，抗拉强度在500kg/cm2以上，耐冲击性超过50J/m，弯曲弹性率在24000kg/cm2，负载挠曲温度超过100℃，其硬度、老化性优。聚丙烯若改善硬度及耐寒性，则亦可列入工程塑胶的范围。此外，较特殊者为强度弱、耐热、耐药品性优的氟素塑胶，耐热性优的矽溶融化合物、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑胶、变性蜜胺塑胶、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑胶等。因为化学构造不同，故耐药品性、摩擦特性、电机特性等也有若干差异。且因成形性的不同，故有适用于任何成形方式者，亦有只能以某种成形方式加工者，造成应用上的受限。热硬化型的工程塑胶，其耐冲击性较差，因此大多添加玻璃纤维。工程塑胶除了聚碳酸酯等耐冲击性大者外，通常具有延伸率小、硬、脆的性质，但若添加20~30%的玻璃纤维，则可有所改善。

五大应用

聚酰胺

（PA，俗名：尼龙）由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视，加之其加工简便、效率高、比重轻（只有金属的1/7）、可以加工成各种制品来代替金属，广泛用于汽车及交通运输业。典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件，大约每辆汽车消耗尼龙制品达3.6~4千克。聚酰胺在汽车工业的消费比例最大，其次是电子电气。

聚碳酸酯

（PC）既具有类似有色金属的强度，同时又兼备延展性及强韧性，它的冲击强度极高，用铁锤敲击不能被破坏，能经受住电视机荧光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又极好，并可施以任何着色。由于聚碳酸酯的上述优良性能，已被广泛用于各种安全灯罩、信号灯，体育馆、体育场的透明防护板，采光玻璃，高层建筑玻璃，汽车反射镜、挡风玻璃板，飞机座舱玻璃，摩托车驾驶安全帽。用量最大的市场是计算机、办公设备、汽车、替代玻璃和片材，CD和DVD光盘是最有潜力的市场之一。

聚甲醛

聚甲醛（pom）是一种性能优良的工程塑料，在国外有“夺钢”、“ 超钢”之称。pom具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。pom以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作

许多部件，自问世以来，pom已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面，pom也表现出较好的增长态势。

聚对苯二甲酸丁二醇酯

（PBT）是一种热塑性聚酯，非增强型的PBT与其它热塑性工程塑料相比，加工性能和电性能较好。PBT玻璃化温度低，模具温度在50℃时即可迅速结晶，加工周期短。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）被广泛应用于电子、电气和汽车工业中。由于PBT的高绝缘性及耐温性可用作电视机的回扫变压器、汽车分电盘和点火线圈、办公设备壳体和底座、各种汽车外装部件、空调机风扇、电子炉灶底座、办公设备壳件。

聚苯醚

化学式简称PPO。由2，6-二取代基苯酚经氧化偶联聚合而成的热塑性树脂， 一般呈土黄色粉末状。常用的是由 2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有优

良的综合性能，最大的特点是在长期负荷下，具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性，使用温度范围广，可

聚苯醚

在－127～121℃范围内长期使用。具有优良的耐水、耐蒸汽性能，制品具较高的拉伸强度和抗冲强度，抗蠕变性也好。此外，有较好的耐磨性和电性能。主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械。在机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等，还用于制作电子、电气工业中的零部件，如线圈骨架及印刷电路板等。19xx年，美国通用电气公司首先用2,6-二甲基苯酚为原料实现聚苯醚工业化生产。19xx年，通用电气公司又生产了改性聚苯醚（MPPO）。19xx年，世界聚苯醚的消费量为163kt。

耐磨改性工程塑料

耐磨改性工程塑料可以提供较低的摩擦力系数来降低磨损率。比如，血糖计的盖子在使用了耐磨材料后可以增加它的来回开合的使用寿命。同时，耐磨改性工程塑料也使用于配色产品中，甚至用于不同的材料之间。在一次性使用的产品中，例如针和刀片也受益于该材料的润滑作用。此外，耐磨材料的其它运用包括导尿管，套管，传动装置及真空管。其它的效果还包括，由于光滑部件的运动而减少了噪音，提高了塑料的加工生产性能和挤出成型的效率。

导电改性工程塑料

当热塑性材料增添了导电成份后，就具有了永久的静电消散（ESD）和防止静电积聚功能从而能够起到保护作用。导电类热塑性材料允许静电连续性释放，而不是快速的积聚并放电。静电会损坏敏感性电子元件并且在易燃环境下可以引发爆炸。积聚的静电会堵塞材料的传动而中断机械的传动。导电性热塑材料可以广泛的运用于配色产品中，而且某些导电材料是透明的。其运用主要包括，ECG传感器，吸液管，电器保护装置以及新型的医疗分娩装置，诸如吸入产品，包括PMDI间隔装置。

抗辐射类改性工程塑料

特定的添加剂可以提高热塑性塑料的密度。这些高密度的热塑性塑料具有金属的质感，但同时又保持了塑料的加工特性。医疗产品领域因为环保的原因正在寻找此类可替代铅的材料。同时这些高比重的添加物也具有抗辐射特性。由抗辐射类化合物组成的注塑件、导管件或片状材料可吸引X光而不会被射线穿过。在放射疗法或手术中使用的如织物般柔软的薄片，可以帮助保护机器和人员免受X光的散射和直射。含有钡硫酸盐的导管在植入体内后可以通过荧光透视或X光成像来跟踪其所在位置。Baxter Healthcare在做心瓣膜修复手术中使用的器械（可回用的手柄和一次性的卡扣闭环）是由聚碳酸酯特种改性工程塑料构成。

X光可见（即有防辐射功能）的塞子是使用嵌入注塑工艺成型在模板上的，而耐蒸汽处理的塞子是使用聚醚砜的材料，这就保证了整个装置能够承受高温蒸汽消毒处理。

预染色改性工程塑料

近几年，塑料配色技术发展很快。在医疗应用中， 设计师可以在符合FDA和没有迁移的颜料中进行挑选。独特的色彩效果可以有助于形成产品的独特卖点并为医疗设备设计师带来利益。当医疗产品从医院进入家庭消费市场的时候，缤纷可爱的颜色和荧光效果有助于提升产品价值。另外，弹性体的应用可以使产品具有柔软触感从而提高附加值。具有令人舒适愉悦的颜色的医疗设备也可以使得患者更愿意配合治疗，同时减轻他们的痛苦。

中国工程塑料业发展现状

中国工程塑料工业历经10年发展，成果丰硕，已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。这是中国工程塑料工业协会理事长杨伟才在5月27日北京召开的中国工程塑料工业协会峰会上表示的。

10年前，中国工程塑料业刚刚起步，生产能力与需求相比严重滞后，原料树脂85%以上依靠进口，一半以上的改性树脂材料使用国外产品。而时至今日，中国的工程塑料树脂均能在国内生产，聚合能力已经达到每年60万吨左右，改性树脂材料年产量也有200多万吨，就连过去国外对中国禁运的特种工程塑料树脂，现在国内几乎都有生产，并且能够少量出口。

中国工程塑料工业协会数据表明，在过去的10年里，中国工程塑料产值年均增长20%以上，企业规模不断发展壮大，科技水平日益提高。目前，在工程塑料合成方面已有中蓝集团、云天化集团、神马集团、仪征化纤、德阳科技等上规模的企业。由于工程塑料具有特别优异的性能，其技术发展水平受到政府层面的重视，已被列入国家中长期科技发展纲要中高新技术的重点选项。在今年科技部产业支撑计划中，有非光气法聚碳酸酯等7个工程塑料项目被列入。另外，经过长期的技术攻关，目前中国工程塑料技术水平发展较快，在改性材料与树脂合金方面，部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平。一些特种工程塑料产品的工艺技术已经进入到国际先进行列。

尽管中国的工程塑料在合成和加工方面取得了长足发展，但总体看来仍存在产能过度集中在一些技术含量相对较低产品上的缺点。郑恺表示，企业应当将目光放长远，把握住当前如大飞机等一批国家重点工程建设的契机，提升科技水平，加快产品结构升级，促进中国工程塑料行业更快、更健康的发展。

第二篇：工程材料读书报告-ABS工程塑料

工程材料读书报告

  题  目:        ABS工程塑料        

院(系):                              

 专业年级:                                

 姓    名:                                

 学    号:                                

20##年01月01日

目录

0摘要.............................................................................................................................. 4

1引言.............................................................................................................................. 4

2 材料的组成、种类、制备方式....................................................................................... 4

2.1 ABS的成分......................................................................................................... 4

2.2 ABS的制备方法.................................................................................................. 4

2.2.1 基本制法................................................................................................. 5

3 材料的性能................................................................................................................... 5

3.1 一般性能............................................................................................................ 5

3.2 力学性能............................................................................................................ 6

3.3 热学性能............................................................................................................ 6

3.4 电学性能............................................................................................................ 6

3.5 环境性能............................................................................................................ 6

3.6 ABS塑料的加工性能........................................................................................... 6

4 工业运用...................................................................................................................... 7

5 优缺点及改善方法........................................................................................................ 8

5.1 ABS树脂的优点.................................................................................................. 8

5.2 ABS树脂的主要缺点........................................................................................... 8

5.2.1 透明性不好.............................................................................................. 8

5.2.2 耐候性较差.............................................................................................. 8

5.3 改善方法............................................................................................................ 8

5.3.1 改善透明性的方法................................................................................... 9

5.3.2 改善耐候性的方法................................................................................... 9

参考文献：...................................................................................................................... 9

ABS工程塑料

0摘要

本文着重讲述了ABS工程塑料的组成、种类、制备方法以及其优越的性能。通过对比，找出了ABS工程塑料存在的不足，探究出比较良好的改进方法。

1引言

ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。

2 材料的组成、种类、制备方法

ABS （Acrylonitrile Butadiene Styrene）

树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三种成分组成的一群耐冲击性热塑性树脂的总称。

2.1 ABS的成分

ABS是树脂相（AS）、橡胶相（PS）的两相不均匀聚合物。树脂相的组成、橡胶相的组成及比例、橡胶与树脂界面的相容性以及接枝率等因素都会影响树脂的性能。

 

2.2 ABS的制备方法

2.2.1 基本制法

1、乳液接枝掺合工艺

2、连续本体工艺

2.2.1.1 乳液接枝掺合工艺

1、包括丁二烯乳胶的制备、接枝聚合物的合成，SAN共聚物的合成，掺混和后处理四个步骤。

2、根据SAN共聚工艺不同又可分为：

乳液接枝乳液SAN掺合

乳液接枝悬浮SAN掺合

乳液接枝本体SAN掺合

3、四个步骤

A丁二烯胶乳的合成

一般采用乳液聚合

B接枝聚合物的合成

聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝

C SAN共聚物的合成

乳液法、悬浮法和本体法。

D掺混和后处理

ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例进行掺混

2.2.1.2 连续本体工艺

本体工艺生产ABS树脂时，为了控制粘度，对橡胶含量控制在15%以内，最多不超过20%。

本体聚合工艺与乳液接枝掺合工艺相比，具有对环境污染少、投资低的优点，但产品多样化方面有局限性。

3 材料的性能

3.1 一般性能

ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。

3.2 力学性能

　　ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。

3.3 热学性能

　　ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。

3.4 电学性能

　　ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。

3.5 环境性能

　　ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。

3.6 ABS塑料的加工性能

　　ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。

　　ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。

　　ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80~85℃，时间2~4h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃，时间18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。

4 工业运用

　　ABS按用途不同可分为通用级(包括各种抗冲级)、阻燃级、耐热级、电镀级、透明级、结构发泡级和改性ABS等。通用级用于制造齿轮、轴承、把手、机器外壳和部件、各种仪表、计算机、收录机、电视机、电话等外壳和玩具等；阻燃级用于制造电子部件，如计算机终端、机器外壳和各种家用电器产品；结构发泡级用于制造电子装置的罩壳等；耐热级用于制造动力装置中自动化仪表和电动机外壳等；电镀级用于制造汽车部件、各种旋钮、铭牌、装饰品和日用品；透明级用于制造度盘、冰箱内食品盘等。

ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面，ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。

　　丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物ABS部分牌号介绍

5 优缺点及改善方法

5.1 ABS树脂的优点

ABS树脂集合了三者单体的优良性质，即：苯乙烯的光泽、电性能、成型性；丙烯腈的耐热性、刚性、耐油性；丁二烯的耐冲击性。

1.有优越的耐冲击强度，特别是在低温有无与伦比的冲击强度，而且热变形温度高                 

2.电性能、耐化学药品性、耐油性好、易电镀

3.加工适应性好，注射成型、挤出成型、模压成型等所有的加工方法都可以，而且尺寸稳定性好，耐碱性，耐应力开裂性也好

5.2 ABS树脂的主要缺点

5.2.1 透明性不好

ABS树脂的构成是AS树脂的连续相中分布橡胶粒子，这种二相不均匀体系结构中的树脂与橡胶的折射率不一样，在界面上折射、散射结果使其不透明。

5.2.2 耐候性较差

丁二烯中存在着双键，成为ABS树脂耐候性不好的根源。内双键邻接的-CH2-上的H，由于光和氧发生氧化反应，使主链与主链交联。

5.3 改善方法

5.3.1 改善透明性的方法

A、用混炼的方法使聚合物透明。混练可使树脂和橡胶的折射率在一定范围内相近。

B、或者使橡胶粒子必须小到不引起可见光散射的程度。

5.3.2 改善耐候性的方法

A、将丁二烯橡胶用不含双键的其他弹性体代替。

B、加入抗老化和抗氧化的光稳定剂等，虽然不能从根本上解决问题，但是是通常采用的方法。

参考文献：

[1] 谭凡,柳文杰,潘晓磊. 透明ABS树脂的研究与开发[J]. 炼油与化工, 2007,(02) .

[2] 于同敏. 注射制品内应力分析及控制对策[J]. 模具工业, 1998,(02) .

[3] 姜华. ABS树脂生产工艺研究进展[J]. 皮革化工, 2005,(06) .

[4] 辛敏琦. ABS/PBT合金的研究进展及其在汽车领域的应用[J]. 上海塑料, 2003,(04) .

[5] 孟季茹,梁国正,赵磊,秦华宇. 聚丙烯增韧改性研究的最新进展[J]. 塑料科技, 2000,(01) .

[6] 陈祖敏. 影响聚乙烯管材耐环境应力开裂的因素及对策[J]. 塑料科技, 2000,(06) .

[7] 张纯忠,刘国良,解同根,王祖民,雷祥斌,熊瑞林. 普通型聚乙烯热收缩制品开裂原因与对策[J]. 塑料科技, 1999,(03) .

[8] 陈朝阳. ABS树脂的生产工艺技术及进展[J]. 广东化工, 2003,(01) .