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比如，你對Peek，Acetal，Nylon，Teflon等感興趣，那麼可以回覆Peek，Acetal，Nylon，Teflon，Vespel，PP，PE，PU，PC，PVC，PET，PPS，HDPE，LDPE等，就可以獲得相應的塑膠屬性表，都是權威文件，放心使用。

塑膠金字塔

好了，讓我們開始這奇妙的塑膠之旅吧。

在機械設計中，經常使用的塑膠有Peek，Acetal，Nylon，Teflon，Vespel，PVC，PP，PET，PU等。

比如經常用PEEK做滑動接觸面材料，也經常用PU，PVC等做機械擋塊。

再比如，用Vespel做隔熱材料，用Nylon做紮帶或做滑動支撐件等。

當然還有用Teflon做電器件絕緣結構，用Acetal做一些結構件及佈線夾等。

其實，生活中隨處可見塑膠。

比如你買了一瓶農夫山泉，擰開蓋子，你會發現裡面寫有“02”字樣，其實就是表示它是用HDPE來做的，可回收再利用。

HDPE即高密度聚乙烯，非常安全，不會將任何化學物質傳播到食品或飲料中。

用這種塑膠製成的東西還包括各種瓶子。

像海飛絲洗髮水瓶子，藍月亮洗衣液瓶，立白洗潔精瓶，舒膚佳沐浴露及洗手液瓶，施華蔻護髮乳瓶等，就是用HDPE做的。

再比如綠茶瓶身上也寫有“1”PET字樣，表示瓶身是用PET材料來做的。

其實我發現，百歲山礦泉水瓶，農夫山泉礦泉水瓶，某品牌花露水瓶，漱口水瓶，威露士沐浴露瓶，伊維寶洗手液瓶等也是用PET做的，（PET= PETE）。

再觀察一下，你會發現，有些喝水用的塑膠杯身標示Other（第7類），杯蓋上標記PP，表示蓋子是PP材料做的。

另外，我翻騰了一下美的電飯煲，發現塑膠蒸隔也是用PP材料來做的。

7類常用塑膠及用途

7類塑膠特性，應用，健康風險，回收效能

那麼這些材料如何歸類？各有什麼特性？還有哪些應用？

今天，我們就來認識一下這些塑膠。

1.

塑膠的分類

從化學結構和工藝特徵來看，塑膠大體上可以分為四類：熱塑性和熱固性塑膠，彈性體，複合材料等。

塑膠的幾種分類：熱塑性，熱固性，彈性體，複合材料

熱塑性塑膠和熱固性塑膠分類及簡寫，來源於NTN

塑膠價格對比

熱固性和熱塑性塑膠特點對比

熱塑性塑膠（Thermoplastic）

顧名思義，熱塑性指的是加熱可以塑造形狀的性質。

熱塑性塑膠最明顯的特特徵是，加熱時它們會變軟並融化，冷卻時又固化，這種透過加熱和冷卻而熔化和固化的過程，可以重複進行。

熱塑性塑膠能夠可逆地重新熔化，是因為分子結構不是三維交聯的，連線熱塑性鏈的力較小。

所以熱塑性材料易於模製，例如電線中使用聚氯乙烯（PVC）。

當然，因為受熱容易變形，所以熱塑性塑膠的剛性不如熱固性塑膠。

根據其結構，熱塑性塑膠又可分為兩個不同的子組：無定形和部分結晶的熱塑性塑膠。

無定形與半結晶熱塑性塑膠：分子連結示意圖

無定形與半結晶熱塑性塑膠特徵，材料例項和屬性

熱固性塑膠（Thermoset）

熱固性塑膠是在三維化學交聯後，不允許進一步變形或成型的塑膠。

它是由相對分子質量較低的材料組成的，這些材料透過熱量或硬化劑的化學反應而硬化，成為具有三維網路分子結構的不溶性塑膠。

因此，與熱塑性塑膠不同，它的熔化和固化過程是不可逆的，一旦硬化就能再不熔化。

很多熱固性塑膠還被用於飛機零件，輪胎和汽車零件的製造中。

塑膠金字塔

當然，從材料效能來看，塑膠又可以分為通用塑膠和工程塑膠，工程塑膠還可以進一步分為普通工程塑膠，高階工程塑膠和超級工程塑膠等。

塑膠型別及特性

塑膠金字塔：塑膠型別及其耐溫度特性。無定形塑膠：應用於結構，粘合，可熱成型等需求。結晶熱塑性塑膠：應用於軸承，耐磨，耐化學和耐溫度需求。

塑膠金字塔：成本及效能金字塔，右邊是塑膠簡寫及全稱對照。來源於Minnesota Rubber and QMR Plastics。

塑膠金字塔，各類塑膠的耐溫度特性，來源於Ensinger Plastics

塑膠金字塔：塑膠型別，塑膠特徵，耐溫度效能。來源於CURBELL PLASTICS。

一般工程塑膠，高階工程塑膠和超級工程塑膠分類，來源於NTN

工程材料塑膠縮寫表

彈性體

彈性體本文不做過多介紹，以後有機會單獨開一篇再寫。

彈性體及名稱

彈性體效能表

2.

塑膠特性

典型塑膠特性及可能的應用，來源於CURBELLPLASTICS

典型塑膠抗拉強度，來源於CURBELLPLASTICS

典型塑膠耐高溫效能及成本，來源於CURBELLPLASTICS

塑膠連續工作溫度及價格對比

塑膠抗拉強度及價格對比

塑膠彈性模量及價格對比

塑膠各效能對比

塑膠屬性對比

塑膠屬性對比

塑膠屬性對比

3.

塑膠詳解

Acetal

＝Polyoxymethylene（POM）＝Polyacetal＝Polyformaldehyde，賽鋼

關鍵特性：高機械強度和剛度，低摩擦係數，良好的耐磨性，自然潤滑，可加工性，吸溼率低，耐化學性。

賽鋼發展史：1920年赫爾曼發現賽鋼，1956年杜邦公司商業生產縮醛均聚物POM-H，1962年塞拉尼斯發明聚甲醛共聚物POM-C。

Acetal是乙縮醛，也稱為聚縮醛（Polyacetal），在化學上也稱為聚甲醛，即Polyoxymethylene（POM），是一種基於甲醛的半結晶工程熱塑性塑膠。

所以很多時候，Acetal在表達上簡寫為POM。

POM化學結構

Acetal

俗稱賽鋼

，常見的有黑白兩種，即Acetal-Black和Acetal-White。

賽鋼以標準坯料形狀進行加工，然後擠出為片材，棒材和管材。

賽鋼常見的材料形式

賽鋼具有高機械強度和剛度

，良好的滑動特性（摩擦係數低） ，和優異的耐磨性。

由於縮醛幾乎不吸收水分，具有出色的尺寸穩定性，是做複雜形狀，精密加工零件的絕佳選擇。也因為低吸水性，在高溼度或浸沒的應用中，賽鋼軸承的效能比尼龍高4倍。

由於賽鋼的化學結構，它在酸性條件和高溫下不穩定，因為聚合物會在高溫下降解。因此，POM經常與環狀醚，如環氧乙烷或二環氧乙烷共聚，以改變化學結構，從而提高穩定性。

各類賽鋼屬性：未增強，衝擊改性，低摩擦，礦物填充型別等。玻璃纖維，碳纖維或玻璃球增強的賽鋼，具有高拉伸強度或剛度。將賽鋼與橡膠，TPU和其他聚合物混合，可獲得具有更高抗衝擊強度的共混物。新增石墨，PTFE，礦物填料等，可增強耐磨性和潤滑效能。

另外，由於其分子中包含大量的氧，因此難以賦予其阻燃性，連續工作溫度範圍約為-40°C至120°C。

應用示例包括：齒輪，軸承襯套，滾子和滑軌，殼體零件，螺母，風扇輪，泵零件，閥體。電氣絕緣零件。接觸水的元件，防刮擦的高光裸露零件。食品，製藥和飲用水行業，以及醫療技術中的各種元件。

賽鋼在機械領域典型應用：機械齒輪。因為它具有高機械強度，高耐磨性，低摩擦係數等特點。

POM-H

，POM-C

POM

有兩種變體，縮醛均聚物POM-H和縮醛共聚物POM-C。它們有相同的衝擊特性。

POM-H＝Acetal Homopolymer，POM-C＝Acetal Copolymer。

縮醛均聚物POM-H和縮醛共聚物POM-C特性

POM-H是透過甲醛的陰離子聚合反應製得的，甲醛的結晶作用很好，因此具有很高的剛度和強度，POM-H比POM-C的強度高10-15％。

但是，POM-C比POM-H具有更高的耐化學性和更低的熔點。同時，與POM-H相比，其可加工性高。因此，POM-C已成為POM使用最廣泛的型別，佔POM總銷量的75％。

POM-H最適用於需要良好耐磨性和低摩擦係數的應用，POM-C非常適合需要低摩擦係數的應用。

總結一下，POM-H和POM-C有如下的區別。

硬度和剛度：

POM-H：POM-H更堅硬。

POM-C：POM-C不如POM-H堅硬。

可加工性：

POM-H：可加工性低。

POM-C：可加工性高。

熔點：

POM-H：熔點為172-184°C。

POM-C：熔點為160-175°C。

彈性模量（MPa）（含水量為0.2％的拉力）：

POM-H：彈性模量為4623。

POM-C：彈性模量為3105。

使用廣泛性：

POM-H：POM-H約佔POM總銷售額的25％。

POM-C：POM-C約佔POM總銷售額的75％。

應用領域：

POM-H：軸承，齒輪，傳送帶鏈節，安全帶。

POM-C：電水壺，帶按扣配合的元件，化學泵，電話鍵盤等。

PEEK (Polyetheretherketone)

，聚醚醚酮

聚醚醚酮（PEEK）是一種半結晶的，高效能工程熱塑性塑膠。

在聚酮類聚合物家族PEK，PEEK，PEEKK，PEKK，PEKEKK中，PEEK被最廣泛地，大規模生產和使用。

它是一種高溫耐磨材料，其固有的耐磨性和高強度，使其成為苛刻環境的理想材料。

PEEK特性

PEEK具有出色化學惰性，高溫下的抗蠕變性，極低的可燃性，抗水解性和抗輻射性。

PEEK還具有出色的耐蒸汽和熱水效能，並且可以在250C的溫度下執行。它具有240°C的連續工作溫度，300°C的短期耐熱溫度，

在熱塑性材料中具有最高的耐熱性。

同時，PEEK暴露於火焰中時，幾乎不會散發煙氣或有毒氣體。

這些特性使PEEK成為飛機，汽車，半導體，船舶，核能，油井，電子，醫療，航空航天和化學加工行業等的首選材料。

比如，PEEK用於磨損和承重應用：例如閥座，泵齒輪和壓縮機閥板，活塞環，緊固硬體，醫療植入物，滑動元件等。

PEEK可以採用所有傳統的塑膠製造方法進行加工，例如注射成型，擠出成型，壓縮成型等。

它還可以填充各種材料以增強其效能。

比如，PEEK有非增強型，30％玻璃纖維增強，30％碳纖維增強和HPV增強等級。

未填充，碳纖維填充，玻璃纖維填充PEEK屬性表

未填充，碳纖維填充，玻璃纖維填充，及軸承等級PEEK屬性表

PEEK未填充：耐磨和耐化學腐蝕。

玻璃纖維填充：更高的強度和剛度。

碳纖維增強：更高的強度和耐磨性。

軸承等級：內部潤滑，改進了PV極限和磨損率。

Peek-1000

PEEK1000是未增強的通用級，在所有PEEK等級中，具有最高的伸長率，韌性和衝擊強度。

PEEK1000非常適合於美觀的儀表元件，以及要求延展性和惰性的密封元件。

此外，還可應用於襯套，聯結器，齒輪，葉輪，絕緣子，泵耐磨環，滾子，轉子，封條，止推墊圈，氣門座等。

Peek-CF30

或者PEEK，CF30（CF30=30％ Carbon Fiber）

CF30表示增加了30%的碳纖維，碳纖維的新增，增強了PEEK的抗壓強度和剛度以及蠕變強度。

碳纖維增強型PEEK，表現出非常高的機械強度，而密度卻低於30％玻璃纖維填充型PEEK。

此外，碳纖維複合材料往往比玻璃纖維具有更少的研磨性，同時具有改善的磨損和摩擦效能。

與未增強的PEEK相比，該牌號的導熱係數更高，從而可以增加軸承表面的散熱，是非增強PEEK的3。5倍，改善了軸承壽命和效能，也有利於延長滑動應用中的零件壽命。

碳纖維的新增還確保了明顯更高的導熱率，碳填充的PEEK在沸水和過熱蒸汽中也具有出色的抗水解性。

由於其卓越的效能， PEEK-CF30廣泛應用於工業領域，比如汽車，船舶，核能，井下油井，電子和航空航天領域。

PEEK-GF30

（有的品牌也叫Peek-CA30）

這種30％的玻璃纖維增強型，比PEEK1000具有更高的剛度和抗蠕變性，並且具有更好的尺寸穩定性。

PEEK-GF30非常適合在高溫下，長時間承受高靜載荷。但是，由於玻璃纖維容易磨損配合面，因此不如碳纖維增強型滑動性好。

PEEK材料為設計師提供了最佳的耐磨性和承載能力。

Nylon

尼龍，也叫聚醯胺Polyamide＝PA

關鍵特性：抗磨性，低摩擦係數，耐衝擊，電氣絕緣，耐腐蝕和耐化學性。

尼龍是一種堅固，堅硬的工程塑膠，具有出色磨損效能，耐化學性和耐高壓效能，通常用於製造機電元件。

比如，尼龍紮帶，尼龍固線夾就是最常見的產品形式，常用於固定機器電線，氣管等。

常用的有Nylon SHT，Nylon-White，Nylon-Black等。

因為它有低摩擦係數，所以也常用於代替金屬軸承和襯套，從而無需外部潤滑，比如使用尼龍條做進料盒底部襯托。

再比如之前提到的，用於重力平衡的

線繩氣缸

，繩子表面就有尼龍塗層，用於潤滑及密封。

尼龍經過擠壓和鑄造，並填充有多種其他材料，以改善抗衝擊性，摩擦係數和剛度，尼龍的缺點是它很容易吸收水分。

儘管尼龍的型別很多，但在片材，棒材和管材中，最常使用的是尼龍6和尼龍66（有時被稱為PA6和PA66）。

6、66、11、12等數字表示分子結構不同。從化學上講，尼龍6是一種具有6個碳原子的單體。尼龍66由2個碳原子數為6的單體制成，因此命名為66。

總體而言，尼龍6和尼龍66具有非常相似的機械，熱和電效能，但在特定應用中各有千秋。

Nylon6 VS Nylon66

Nylon 6=PA6

（鑄件）

尼龍6通常透過液體澆鑄工藝製成片材，棒材和管材，而對於大直徑杆，管和厚板，一般用鑄造生產，因為鑄造最經濟有效。

尼龍6在較低的溫度下加工，並具有較低的模具收縮率。

它本身是輕質的，具有光亮的外觀，是韌性，抗衝擊性和表面光潔度很重要應用的理想選擇 。

由於其極低的粘度，與PA66相比，PA6具有出色的表面外觀和更好的可加工性。

Nylon 66

＝PA66（擠壓件）

與尼龍6加工方式不同，尼龍66透過熱塑性擠出加工成型。

擠出是一種用於製造小直徑杆，管和薄板的快速且經濟的方法。

與鑄造尼龍6坯料形狀不同，擠出的尼龍66板材，杆件和管材可以製造成任意長度，這對於以經濟高效的方式，生產成品零件而言，是一個優勢。

與鑄造尼龍6相比，尼龍66具有更高的熔點，和更高的間歇使用溫度，使其適合高溫應用。

同時尼龍66具有改善的剛度，以及更高的拉伸和撓曲模量，因此對於耐磨性和短期耐熱性很重要的應用而言，是一個不錯的選擇。

當PA6達到其極限溫度，或PA6的水解穩定性不再足夠時，可以使用PA66，它提供了良好的表面外觀和焊接強度，從而有更好的耐爆裂性。

另外尼龍66易於染色，一旦染色，它就顯示出優異的色牢度，並且不易受到陽光和臭氧的褪色，也不會因一氧化二氮而泛黃。

尼龍6在歐洲更受歡迎，而尼龍66在美國非常受歡迎。

Nylon 46

（PA46）

它是一種非常優越的材料，比尼龍66耐水得多，當然也比尼龍66貴。

Nylon46特性和應用

Nylon46引數

尼龍46主要用於需要剛性，耐蠕變性，連續熱穩定性，疲勞強度，及較高溫度的應用。

比如工廠工程，電氣行業，汽車引擎蓋下的應用等。

Teflon

＝PTFE（Polytetrafluoroethylene），鐵氟龍

關鍵特性：低摩擦係數，高耐化學試劑和溶劑，優良的電氣效能，在廣泛的溫度範圍內穩定，無毒。

鐵氟龍，也叫聚四氟乙烯（PTFE），是一種柔軟，無毒的含氟聚合物，屬於高耐化學腐蝕的氟熱塑性塑膠。

由於其高分子量，不能透過熔融來加工，而只能透過壓制和燒結來製成半成品。

氟的存在提供了更強的耐化學性，尤其是對強酸，並可產生低摩擦係數、低吸溼性、和高電阻性。

鐵氟龍具有極低的摩擦係數，很少有材料粘附在它上面，如果有粘附，大多數都可以剝離或擦掉，所以很多不粘鍋就用鐵氟龍塗層。

鐵氟龍塗層用於不粘鍋

常見的鐵氟龍塗層有以下幾種：

Teflon Coating（Dupont 958-303，Matt Black）

Teflon Coating（Dupont PTFE 851-214，Green）

Teflon Coating（Dupont ETFE 532-6118，BEIGE）

Teflon Coating（Dupont PFA 532-5310）

鐵氟龍非常不活潑，它不溶於大多數有機物，所以經常用於反應性和腐蝕性化學容器。

由於低摩擦，自潤滑和長壽命，它的PV（壓力速度）值極佳，鐵氟龍也是用於滑動零件理想材料，例如滑動軸承和齒輪。工業上，鐵氟龍的應用還包括密封件，軸承，襯套，線圈分離器，端子以及實心管道和配件等。

另外，鐵氟龍是一種出色的高溫絕緣材料，白色鐵氟龍端子通常用於需要極好絕緣的地方。由於鐵氟龍光滑的表面可防水，因此即使在高溼度下，絕緣效能也非常好。高品質IC插座由特氟龍製成，以減少電流洩漏。

PTFE／特氟龍特性

鐵氟龍／PTFE的典型應用

儘管與其他工程塑膠相比，其機械效能較低，但它在低溫和高溫（從－240°C至260°C）下均保持穩定。

並且，透過新增諸如玻璃纖維，碳，石墨，青銅和二硫化鉬（MoS2）之類的填料，可以改善鐵氟龍的機械，電絕緣效能和熱效能。

所以鐵氟龍有多種配方種類，包括未填充，玻璃填充，軸承和FDA等級。

原始（未填充）鐵氟龍：

未填充鐵氟龍非常柔軟且可成型，通常用於耐化學腐蝕的密封件和墊片。

玻璃填充鐵氟龍：

玻璃填充的PTFE具有增強的強度和剛度，同時，玻璃填充物在氧化環境中表現良好，改善了PTFE的磨損特性。

碳填充：

減少蠕變，增加硬度並提高PTFE的導熱性。當與石墨結合使用時，可以進一步提高碳填充化合物的耐磨性。這些化合物非常適合自潤滑應用，例如壓縮機氣缸中的活塞環。此外，石墨賦予PTFE極好的耐磨性，而石墨填充的PTFE的摩擦係數極低。

碳纖維填充：

與玻璃纖維不同，碳纖維對氫氟酸和強鹼呈惰性。碳纖維PTFE化合物具有較低的熱膨脹係數和較高的熱導率。這些零件是減震器，水泵等汽車零件的理想選擇。

軸承規格鐵氟龍：

軸承規格具有極低的摩擦力和較高的使用溫度。它們通常被指定用於高效能軸承和襯套，特別是在需要耐腐蝕性的化學藥品應用中。

青銅填充：

青銅填充的PTFE具有很高的導熱性和導電性，使得它非常適合在極端溫度下承受負載的應用。

PTFE，PEEK，PEK對比

G10

／FR4

G10實質上是一種環氧樹脂。

只不過，它是玻璃纖維增強的環氧樹脂，由連續長絲玻璃布材料和環氧樹脂粘合劑組成，通常為淡黃色至淺綠色。

我們知道，環氧樹脂是電子領域中用途最廣泛的塑膠之一，主要是因為其吸水率幾乎為零，這使它成為出色的絕緣體。

上次在

直線電機

中也有提到，它是一種電氣級的材料，可以用來做電機線圈基板。

除了其電絕緣效能外，環氧樹脂還具有出色的尺寸穩定性（收縮率通常小於1％）和優異的粘合效能。

G10在乾燥和潮溼條件下，均具有出色的耐化學性，阻燃性和耐電效能。在高達130°C的溫度下，它還具有很高的彎曲，衝擊，機械和粘結強度。

所以它非常適用於結構，電子和電氣，以及印製板應用。大多數現代電路板，均由環氧/玻璃纖維製成，包括G10/FR4和擴充套件溫度級的G11/FR5等材料。

G10和FR4之間的主要區別在於，FR4是G10的阻燃等級。因此，可以在需要G10的地方安全地替換為FR4，而在需要FR4的地方永遠不能替換為G10。

G10

特點小結：它具有高強度，出色的尺寸穩定性，傑出的電絕緣性等。

G10的應用包括：裝置元件的墊片，護罩，滅弧室，控制面板以及結構支架。它還為電動機，發電機，襯套等提供隔熱和電氣絕緣。

航空航天工業，重型裝置和汽車工業中也大量使用G10。包括框架，制動系統，熱絕緣體，以及火箭發動機外殼等。

G11/FR5

G11和G10類似，也是一種熱固性工業玻璃纖維複合材料，由浸漬有環氧樹脂粘合劑的連續長絲玻璃布材料組成。通常可以透過其自然色來識別，從黃綠色到琥珀色不等。

G11與G10/FR-4相似，但具有更高的工作溫度，和更高的高溫機械效能，從而具有更好的絕緣效能。

G11還是美國國家電氣製造協會NEMA（National Electrical Manufacture Association）指定的複合材料，以控制製造商產品一致性。

正如FR4是G10的阻燃等級，FR5是G11的阻燃等級，所以在指定使用FR5的情況下，不能使用G11。

FR4和FR5是溴化環氧樹脂（溴是一種阻燃劑），它們的開發是為了阻止由過熱或電弧電氣故障引起的潛在火災隱患，兩者主要應用於印刷電路板。

PEK

，聚醚酮

聚醚酮（PEK）是一種酮類、半晶態、高效能的工程熱塑性塑膠。

與傳統的PEEK材料相比，在高出接近30C的條件下，PEK的力學和物理效能幾乎保持不變。

PEEK，PEK，PTFE屬性對比

再加上良好的抗蠕變和耐疲勞效能，使其具備了在其他聚合物中所不常見的特性組合。比如，PEK具有高熱尺寸穩定性、低可燃性、優異的耐化學性、以及在寬廣溫度範圍內具有優異的機械效能，通常可用於各種高要求應用。

比如，由於PEK在高溫條件下仍能保持強度，通常可將其用於會產生震動或迴圈載荷的應用，以及在高溫條件下，必須長時間承受高機械載荷的元件，如航空航天和汽車行業中的齒輪、軸、襯套、軸承、和微型旋轉精密零件。

PEK通常也可用作電氣聯結器的殼體，以減少熱膨脹，提供耐化學性，並提高密封效果。

應用示例：LED照明部件，無人機結構，運輸機，EPS齒輪，轉向柱調節器，訊號繼電器，內窺鏡等。

今天先寫到這裡吧，塑膠內容還沒寫完一半，因為太長了，我分兩篇寫。

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