热塑性材料

热塑性塑料是一种由聚合物树脂制成的塑料，当材料加热时变软，当材料冷却时变硬。这些材料加热或冷却多次后，化学性质不会发生变化。因此，使它们更适合回收利用。

热塑性材料的组成可以是均匀的，也可以是不均匀的。通过混合热塑性塑料，共挤出热塑性塑料或甚至包括特殊性能增强添加剂，可以实现独特的性能。

热塑性塑料可以使用几种标准方法制造和制作。大多数热塑性薄板和薄膜都是用挤压工艺生产的。然而，铸造法也可以生产一些片状热塑性材料。几乎任何热塑性薄板材料都可以使用热成型、真空成型或冷成型方法成型。不仅如此，有或没有增强的热塑性塑料也可以注塑成复杂的形状，特别是具有通过标准加工无法实现的特征。所有热塑性塑料通常都采用类似的处理方法。虽然，性能特征、可加工性和成本可能会有很大差异。

热塑性材料适用于多种应用，最常用于以下行业:

航空航天
国防
医疗
卫星通信
食品服务
电子

非晶与半晶

热塑性塑料按成分可分为两类:非晶和半晶。

半晶聚合物中的分子在一个区域内聚集和结构，而非晶聚合物中的分子是随机排列的。

非晶:

易于热成型
通常是半透明的
在一定温度范围内软化
使用粘合剂粘合良好
适用于结构应用
抗疲劳性差
不适合磨损应用
容易因应力而开裂

半晶状的:

挑战热成型
通常不透明
急熔点
难以结合
适用于结构应用
抗疲劳性能好
耐磨&;轴承应用
良好的抗应力开裂性

无定形的热塑性塑料：

无定形热塑性塑料更有利于热成型。它们在一定温度范围内软化，与粘合剂结合时具有更好的粘合能力。

与同等等级的半结晶热塑性塑料相比，非晶塑料通常具有更好的尺寸稳定性和抗冲击性。然而，应力使非晶塑料更容易疲劳和开裂。

半晶状的热塑性塑料:

半结晶热塑性塑料具有优异的耐磨和结构应用。

与非晶热塑性塑料相比，半结晶热塑性塑料具有更好的耐化学性、电性能和更低的摩擦系数。然而，半结晶塑料具有热成型的挑战性，难以粘合，熔点高，此外，冲击强度低。

塑料家庭：

热塑性材料可以进一步分类为家庭，特别是按温度等级。

每个家族都包含非晶和半晶塑料，它们的优点和缺点各不相同，这取决于所要达到的目标。

热塑性产品：

在金字塔的底部，如果不需要特殊性能，则主要使用具有成本效益的商品塑料，如pp、pe、pvc、ps和pet聚合物。

这些塑料不需要高度工程化的性能，而且产量更大，以支持许多日常应用。

这些材料的工作温度较低，最终意味着它们的耐热性较差。这些塑料通常比高性能塑料更弱。除此之外，这些热塑性塑料还具有中等的机械性能。尽管商品塑料之间存在差异，但到目前为止，这种类型的热塑性塑料是目前世界范围内使用的最常见的塑料。

应用领域：

纺织品
电机
玩具
集装箱
电子
建设
家居用品

热塑性产品
描述	测试方法	单位	pp	PETG	HDPE	ABS
比重	ASTM D792	—	0.905	1.27	0.95	1.04
吸水率	ASTM D570	%	<0.01	0.2	<0.01	1
洛氏硬度	ASTM D785	—	92	115	69	105
拉伸强度	ASTM D638	psi	4800	7700	4800	6000
断裂拉长率	ASTM D638	%	12	18	900	150
弯曲模量	ASTM D790	ksi	180	310	200	340
弯曲屈服强度	ASTM D790	psi	7000	11200	—	10000
压缩模量	ASTM D695	ksi	—	320	—	—
冲击强度	ASTM D256	ft-Ib/in	1.9	1.7	3	2.5
介电常数	ASTM D150	—	2.25	2.6	2.3	2.7
介电强度	ASTM D149	kV/m	660	410	900	500
介质损耗	D150	—	0.001	0.005	0.0002	0.01
热膨胀系数	D696	x10^-5in./in/F*	6.2	3.8	6	5
热偏转温度	D648	F	210	163	170	198
玻璃转化温度	D3418	F	327	180	260	221
最大操作温度	—	F	180	150	180	176
热导率	AST F433	BTU-in/hr-ft^2-F	0.8	2	2.92	1.73

其他热塑性产品
	Polypro FR®	Formex®
	Vivak®

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工程热塑性塑料

虽然它们与商品热塑性塑料有许多相似之处，但工程热塑性塑料是为需要更高强度、耐温性和耐用性等的环境而设计的。

常见的工程塑料包括聚丙烯、尼龙(PA)、缩醛(POM)和超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)。

这些材料之间的特性确实存在差异，但一般来说，它们都用于不适合商品热塑性塑料的环境中。工程热塑性塑料通常比商品热塑性塑料更昂贵，但两者都相对便宜。

应用领域：

轴承，弹簧，阀门
电机
医疗/保健
纺织品
电子
炊具

工程热塑性塑料
描述	测试方法	单位	pC	Nylon	Acetal	UHMW
比重	ASTM D792	—	1.2	1.15	1.41	0.93
吸水率	ASTM D570	%	0.15	0.3	0.2	<.01
洛氏硬度	ASTM D785	—	118	115	120	66
拉伸强度	ASTM D638	psi	9000	11500	9500	3100
断裂拉长率	ASTM D638	%	110	50	30	30
弯曲模量	ASTM D790	ksi	345	450	400	125
弯曲屈服强度	ASTM D790	psi	13500	15000	12000	—
压缩模量	ASTM D695	ksi	345	420	400	—
冲击强度	ASTM D256	ft-Ib/in	18	0.6	1	N/A
介电常数	ASTM D150	—	2.96	3.6	3.8	2.3
介电强度	ASTM D149	kV/m	380	15.7	420	900
介质损耗	D150	—	0.0009	0.02	0.005	0.00002
热膨胀系数	D696	x10^-5in./in/F*	0.375	5.5	5.4	11
热偏转温度	D648	F	280	200	220	95
玻璃转化温度	D3418	F	310	500	335	280
最大操作温度	—	F	300	210	180	180
热导率	AST F433	BTU-in/hr-ft^2-F	1.35	1.7	1.6	2.92

其他工程类热塑性塑料
	Zytel®	Lexan®
	Valox®	Mylar®
	Statex®	Delrin®

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高性能、小型化

高性能塑料和亚甲基化塑料可能需要更苛刻或专门的应用。

高性能塑料，如PEEK, PTFE和PSS可以承受非常高的温度，并提供优异的耐化学性。

亚甲基化塑料通常更适合航空航天应用，但也可用于隔热材料，高性能轴承和极端环境中的电连接器。聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯并咪唑(PBI)和聚酰亚胺(PI)等亚胺化塑料具有最高的耐温性和承重能力。

应用领域：

航空航天
绝缘
磨损部件
电子
食品服务
医疗

			氧化塑料			高性能塑料
描述	测试方法	单位	PI	PAI	PBI	PEEK 聚醚醚酮	PTFE	Ultem
比重	ASTM D792	—	1.43	1.41	1.3	1.31	2.16	1.28
吸水率	ASTM D570	%	0.24	0.4	0.4	0.1	<0.01	0.25
洛氏硬度	ASTM D785	—	50	80	125	103	50	112
拉伸强度	ASTM D638	psi	12500	18000	20000	16000	3900	16500
断裂拉长率	ASTM D638	%	7.5	10	3	20	300	80
弯曲模量	ASTM D790	ksi	450	600	950	600	72	500
弯曲屈服强度	ASTM D790	psi	16000	24000	32000	25000	N/A	20000
压缩模量	ASTM D695	ksi	350	700	900	500	3.5	480
冲击强度	ASTM D256	ft-Ib/in	3.76	2	0.5	1	3.5	0.5
介电常数	ASTM D150	—	3.55	4.2	3.2	3.3	2.1	3.15
介电强度	ASTM D149	kV/m	559	580	550	480	285	830
介质损耗	D150	—	—	0.026	0.003	0.003	<0.0002	0.0013
热膨胀系数	D696	x10^-5in./in/F*	3	1.7	0.13	2.6	7.5	3.1
热偏转温度	D648	F	—	532	800	320	132	392
玻璃转化温度	D3418	F	754	527	750	644	635	419
最大操作温度	—	F	466	500	700	480	500	340
热导率	AST F433	BTU-in/hr-ft^2-F	—	3.7	2.8	1.75	1.7	0.9

其他材料
	Torlon®	Udel®
	Teflon®	Kynar®
	Vespel®	Radel®
	PEEK 聚醚醚酮®	Rulon®

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