什么是工程塑料

传统的塑料很轻，强度比钢铁差。可是塑料易于成型的优点，吸引了机械制造业的工程师。比如，有的金属部件，因形状复杂，往往需要用几个零件组成。若采用塑料，就可以运用模压技术，一次成型的制造出复杂的组合件，还不需要像金属那样进行第二次加工，大大降低了制造成本。在1960年这样的背景条件下，美国的杜邦公司提出了让塑料“向钢铁挑战”的口号。

从此，所谓“工程塑料”这一新品种正式加入了塑料家族。经过20多年的努力，在80年代出现了以金属为挑战对象的庞大的工程塑料系列。

工程塑料的优势是，它能充当受力的结构件，能长期保持尺寸稳定，且性能不变。拉伸强度大于40MPa，具有优良的综合机械性能，耐腐蚀，电绝缘性好；有些工程塑料甚至能耐200℃以上的温度，在用玻璃纤维加强后，可以制作飞机的外部零件和汽车的活塞、阀门等。尼龙和“凯芙拉”就属于工程塑料之列。

以世界上最大的工程塑料生产厂家美国的通用电气公司和杜邦公司为代表，大批公司把汽车零件作为主要“攻占”对象，研究代替各种金属零件的工程塑料。在70年代，美国新泽西州的“波里发动机研究所”曾制造了一台汽车发动机，竟采用了90％的工程塑料，仅仅除了活塞和进气口等高温部位涂敷一层陶瓷外，几乎全是用玻璃纤维和碳纤维加强树脂基体而形成的工程塑料。其结果也是惊人的，整台发动机的重量只有以往金属零件的二分之一，减少了约90公斤。可见当时的“工程塑料热”高达何等程度。

1981年，日本的日立公司生产的手提式家用录像机“马斯塔克斯VT—6500”，其中用于安装磁头和马达的支架改用玻璃纤维加强的丙烯腈和苯乙烯聚合树脂工程塑料，代替原来沉重的铝压铸支架，外壳也采用耐热树脂和透明性能良好的异丁烯树脂，内部转动部分使用聚缩醛，其他部分使用改性聚氧化丙烯。结果使整机重量由10公斤减轻到49公斤。由此可见，当时的工程塑料是何等的受欢迎。

现在工程塑料的主要品种有：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚和聚酯；其次是聚苯硫醚、聚矾、聚芳醚酮、聚酰亚胺及其他聚芳杂环树脂。当它们和玻璃纤维、碳纤维、硼纤维和晶须等加强材料进行复合，组成非金属复合材料时，其性能大大增加，真是“如虎添翼”。

总之，工程塑料用途十分广泛，但主要广泛用于汽车、航空航天、家用电器、机械建筑和化学工业中作各种结构部件、传动部件、绝缘零件、耐蚀零件和密封件等。在保证有足够强度和其他性能的条件下，产品重量大大减轻。

（1）与通用塑料相比，具有优良的耐热和耐寒性能，在广泛的温度范围内机械性能优良，适宜作为结构材料使用；

（2）耐腐蚀性良好，受环境影响较小，有良好的耐久性；

（3）与金属材料相比，容易加工，生产效率高，并可简化程序，节省费用；

（4）有良好的尺寸稳定性和电绝缘性；

（5）重量轻，比强度高，并具有突出的减摩、耐磨性。

通过改性，还能达到更佳的综合性能。

以上，主要运用在工业上”，其性能包括：

1．

热性质：玻璃转移温度（Tg）及熔点（Tm）；热变形温度（HDT）高；长期使用温度高（UL-746B）；使用温度范围大；热膨胀系数小。

2．

机械性质：高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。

3．

其它：耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。

被当做通用性工程塑料者包括聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（尼龙）、聚缩醛（POM）、变性聚苯醚（变性PPE）、聚酯（PETP，PBTP）、聚苯硫醚（PPS）、聚芳基酯，热硬化性塑料则有不饱和聚酯、酚塑料、环氧塑料等。它们的基本特性为拉伸强度均超过50Mpa,抗拉强度在500kg/cm

,耐冲击性超过50J/m，弯曲弹性率在24000kg/cm

，负载绕曲温度超过100℃，硬度、老化性优。聚丙烯若改善其硬度和耐寒性，也可列入工程塑料的范围。此外，还包括较特殊者的强度弱、耐热耐药品性优的氟素塑料，耐热性优的硅溶融化合物，以及聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑料、变性蜜胺塑料、BTResin、PEEK、PEI、液晶塑料等。

各工程塑料的化学构造不同，所以它们的耐药品性、摩擦特性、电机特性等有所差异。由于各工程塑料的成型性不同，因此有的适用于任何成型方式，有的只能以某种成型方式进行加工，这样就造成了应用上的局限。热硬化型工程塑料的耐冲击性较差，因此大多添加玻璃纤维。工程塑料除了聚碳酸酯等耐冲击性大外，通常具有硬、脆、延伸率小的性质，但如果添加20—30%的玻璃纤维，则它的耐冲击性将有所改善。