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热塑性塑料根据性能特点、用途广泛性和成型技术通用性等,可分为通用塑料、工程塑料、特殊塑料等。通用塑料的主要特点:用途广泛、加工方便、综合性能好。如聚乙烯(PE )、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP )、聚苯乙烯(PS )、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)又通称为“五大通用塑料”。工程塑料和特殊塑料的特点是:高聚物的某些结构和性能特别突出,或者成型加工技术难度较大等,往往应用于专业工程或特别领域、场合。主要的工程塑料有:尼龙(Nylon )、聚碳酸酯(PC )、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(特富龙, PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等,特殊塑料如“医用高分子”类的“合成心脏瓣膜”、“人工关节”等。
根据共高聚物的聚集态结构和性能特点又可分为:结晶性塑料和非结晶性塑料两大类。非结晶性塑料又称为无定型塑料。
性能特点
一般热塑性塑料中的高聚物分子量可达到几十万到几百万,大分子链长度可达到10^-3mm。这些大分子可以是线性的,如LLDPE、HDPE;也可以是支化的,如LDPE。大分子间相互纠缠在一起,呈无序或相对有序排列,形成“聚集态结构”。 当大分子完全无序排列,我们称之为无定型热塑性塑料。如PVC、PC、PMMA等。其性能特点为:透明性好、机械强度较低、柔韧性好。
有部分大分子或大分子部分均匀排列结构的则称之为结晶性热塑性塑料。如LLDPE、POM、尼龙等,其性能特点为:透明性较差、机械强度高、柔韧性较低。
由于高聚物分子链很长,不能象低分子物质那样可以实现整个分子都进入“结晶区”而达到完全结晶。因此对结晶性热塑性塑料常用“结晶度”来描述其结晶程度(或结晶区域大小)。
无定形热塑料的特征温度是玻璃化温度(Tg),当低于Tg时,高聚物表现为具有“玻璃”特征性能,专业上称之为“玻璃态”,此时的高聚物具备使用功能,而不能被“可塑”性能;当高于Tg时,高聚物则具有较高弹性和一定可塑性特点,同时失去使用功能,专业上称之为“高弹态”。进一步升温后,其弹性失去而完全可塑。因此,其最高使用温度应在Tg以下,而其最低加工温度则应在Tg以上。
结晶性热塑性塑料的特征温度为结晶温度(Tc)。低于Tc时,高聚物表现为质地坚硬,具备使用功能,不可“塑性”加工;高于Tc时高聚物被熔融塑化,失去使用功能,而可塑性加工。
无定形热塑性塑料与结晶性热塑性塑料比较,前者具有三个物性状态,后者则没有“高弹态”,只有两个物性状态。这一点在加工工艺上表现为前者往往使用“渐变型螺杆”,而后者则使用“突变型螺杆”的典型特征。
对结晶性热塑性塑料而言,通常将含有分子链规则排布区域,称之为结晶区。许多结晶性热塑性塑料的结晶度作可以通过将控制成型温度之冷却速度来调整,当冷却速度快时,结晶过程被抑制,最终或获得透明性较好的制品,如PET瓶、透明的PET片材和透明的聚丙烯片材等。