¿Cuáles son los cinco principales plásticos de ingeniería? Sus ventajas, desventajas y usos principales, gracias.
Los cinco principales plásticos de ingeniería comúnmente utilizados en el mundo son la poliamida (PA), el policarbonato (PC), el polioximetileno (POM), el polifenilenéter (PPO) y el poliéster termoplástico (PBT). dividido en dos categorías: plásticos de ingeniería general y plásticos de ingeniería especiales.
Las principales variedades del primero incluyen cinco plásticos de ingeniería generales: poliamida, policarbonato, poliformaldehído, éter de polifenileno modificado y poliéster termoplástico; el segundo se refiere principalmente a plásticos de ingeniería con resistencia al calor superior a 150 °C. incluyen poliimida, sulfuro de polifenileno, polisulfonas, poliamida aromática, poliarilato, polifeniléster, poliaril éter cetona, polímero de cristal líquido y fluororesina.
1 Poliamida (PA)
Ventajas: baja gravedad específica, alta resistencia a la tracción, resistencia al desgaste, buena autolubricación, excelente tenacidad al impacto y tiene propiedades tanto rígidas como flexibles. Es fácil de procesar, de alta eficiencia y ligero en gravedad específica.
Desventajas: relleno insuficiente, superficie opaca, fácil decoloración, gran contracción térmica, enfriamiento del producto demasiado rápido, mal escape, dificultad en el desmolde, dificultad en la descarga, etc.
Usos principales: Procesado en diversos productos para sustituir el metal, ampliamente utilizado en la industria del automóvil y el transporte. Los productos típicos incluyen impulsores de bombas, aspas de ventiladores, asientos de válvulas, casquillos, cojinetes, diversos paneles de instrumentos, instrumentos eléctricos automotrices, válvulas reguladoras de aire frío y caliente y otras piezas.
2 Policarbonato (PC)
Ventajas: Tiene una resistencia similar a la de los metales no ferrosos, pero también tiene ductilidad y tenacidad. Tiene una resistencia al impacto extremadamente alta y se puede utilizar con un. Martillo. La percusión no se puede destruir y puede resistir la explosión de la pantalla del televisor. El policarbonato tiene una excelente transparencia y puede teñirse de cualquier color.
Desventajas: Se producen hilos de plata y burbujas, la resina se decolora fácilmente, se reduce la transparencia, pueden aparecer marcas de soldadura, el producto se agrieta fácilmente, es difícil desmoldar, etc.
Usos principales: ampliamente utilizado en diversas pantallas de lámparas de seguridad, luces de señalización, paneles protectores transparentes en gimnasios y estadios, vidrio de iluminación, vidrio de edificios de gran altura, reflectores de automóviles, paneles de parabrisas, vidrios de cabinas de aviones, motocicletas. . Los mercados con mayor uso son las computadoras, equipos de oficina, automóviles, vidrios y materiales laminados alternativos, y los discos CD y DVD son uno de los mercados más prometedores.
3 Polioximetileno (POM)
Ventajas: Tiene dureza, resistencia y rigidez similares a las del metal, y tiene buenas propiedades autolubricantes en un amplio rango de temperatura y humedad, buenas. resistencia a la fatiga y elasticidad. Además, tiene buena resistencia química y bajo costo.
Desventajas: mala estabilidad térmica y estabilidad del oxígeno caliente.
Usos principales: Ampliamente utilizado en electrónica y electricidad, maquinaria, instrumentación, industria ligera diaria, automóviles, materiales de construcción, agricultura y otros campos. En aplicaciones en muchos campos nuevos, como tecnología médica, equipamiento deportivo, etc., POM también ha mostrado una buena tendencia de crecimiento.
4 Éter de polifenileno (PPO)
Ventajas: Tiene excelentes propiedades integrales. La característica más importante es su excelente estabilidad dimensional y su excelente aislamiento eléctrico bajo carga a largo plazo. rango de temperatura de funcionamiento y se puede utilizar durante mucho tiempo en el rango de -127 ~ 121 ℃. Tiene una excelente resistencia al agua y al vapor, y los productos tienen alta resistencia a la tracción y al impacto, así como buena resistencia a la fluencia. Además, tiene mejor resistencia al desgaste y propiedades eléctricas.
Desventajas: poca fluidez de la masa fundida, difícil procesamiento y moldeado, poca resistencia a la luz, decoloración cuando se usa al sol durante mucho tiempo, poca resistencia a ácidos inorgánicos, álcalis, hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos halogenados, aceites, etc. ., fácil de hincharse o agrietarse por tensión, etc.
Usos principales: Se utiliza principalmente para sustituir el acero inoxidable en la fabricación de instrumental médico quirúrgico. En la industria mecánica y eléctrica, se puede utilizar para fabricar engranajes, aspas de sopladores, tuberías, válvulas, tornillos y otros sujetadores y conectores. También se utiliza para fabricar piezas en la industria electrónica y eléctrica, como bobinas y circuitos impresos. tableros.
5 Poliéster termoplástico (PBT)
Ventajas: buen rendimiento de procesamiento y propiedades eléctricas, baja temperatura de transición vítrea del PBT, cristalización rápida cuando la temperatura del molde es de 50 °C, ciclo de procesamiento largo corto.
Desventajas: Difícil de conseguir.
Usos principales: Ampliamente utilizado en la industria electrónica, eléctrica y de automoción. Debido a su alto aislamiento y resistencia a la temperatura, el PBT se puede utilizar como transformadores flyback para televisores, tableros de distribución y bobinas de encendido de automóviles, carcasas y bases de equipos de oficina, diversas piezas exteriores de automóviles, ventiladores de aire acondicionado, bases de estufas electrónicas y carcasas de equipos de oficina.
Información ampliada:
Las principales características de rendimiento de los plásticos de ingeniería son:
(1) En comparación con los plásticos generales, tiene una excelente resistencia al calor y al frío. Tiene excelentes propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas y es adecuado para su uso como material estructural;
(2) Tiene buena resistencia a la corrosión, se ve menos afectado por el medio ambiente y tiene buena durabilidad;
(3) En comparación con los materiales metálicos, es fácil de procesar, tiene una alta eficiencia de producción, puede simplificar los procedimientos y ahorrar costos;
(4) Tiene buena estabilidad dimensional y aislamiento eléctrico;
(5) Peso ligero, alta resistencia específica y excelente reducción de la fricción y resistencia al desgaste.
En comparación con los plásticos generales, los plásticos de ingeniería pueden cumplir requisitos más altos en términos de propiedades mecánicas, durabilidad, resistencia a la corrosión, resistencia al calor, etc., y son más convenientes de procesar y pueden reemplazar los materiales metálicos. Los plásticos de ingeniería se utilizan ampliamente en la electrónica, los automóviles, la construcción, los equipos de oficina, la maquinaria, la industria aeroespacial y otras industrias. La sustitución del plástico por acero y de la madera por plástico se ha convertido en una tendencia internacional.
Los plásticos de ingeniería se han convertido en el campo de más rápido crecimiento en la industria del plástico del mundo. Su desarrollo no solo respalda las industrias pilares nacionales y las industrias modernas de alta tecnología, sino que también promueve la transformación de las industrias tradicionales y la transformación de productos. Ajuste de estructuras.
Los plásticos de ingeniería se utilizan cada vez más en los automóviles, principalmente como parachoques, tanques de combustible, paneles de instrumentos, paneles de carrocería, puertas, cubiertas de lámparas, tuberías de combustible, radiadores y piezas relacionadas con el motor.
En maquinaria, los plásticos de ingeniería se pueden utilizar en piezas mecánicas como cojinetes, engranajes, tuercas y sellos, y en piezas estructurales mecánicas como carcasas, cubiertas, volantes, manijas, sujetadores y juntas de tuberías. superior.
En electrónica y electrodomésticos, los plásticos de ingeniería se pueden utilizar en materiales aislantes como cubiertas de alambres y cables, placas de circuitos impresos, películas aislantes y partes estructurales de equipos eléctricos.
En electrodomésticos, los plásticos técnicos se pueden utilizar en frigoríficos, lavadoras, aires acondicionados, televisores, ventiladores eléctricos, aspiradoras, planchas eléctricas, hornos microondas, arroceras, radios, equipos combinados de audio y aparatos de iluminación. .
En la industria química, los plásticos de ingeniería se pueden utilizar en equipos químicos, como intercambiadores de calor y revestimientos de equipos químicos, así como en tuberías químicas, como tuberías y accesorios de tuberías, válvulas y bombas.
Debido al rápido desarrollo de las industrias automotriz, electrónica y de construcción de mi país, mi país se ha convertido en el país con la demanda de plásticos de ingeniería de más rápido crecimiento en el mundo. Según el análisis, con el desarrollo continuo de la economía nacional, la demanda de plásticos de ingeniería aumentará aún más y las perspectivas de desarrollo de la industria de plásticos de ingeniería de mi país son muy amplias.
Tomando como ejemplo la industria de los electrodomésticos, la demanda anual de plásticos técnicos para refrigeradores, congeladores, lavadoras, aires acondicionados y diversos pequeños electrodomésticos alcanzará unas 600.000 toneladas. La cantidad de plásticos de ingeniería utilizados en la construcción de infraestructuras de comunicación y de ferrocarriles y carreteras es aún más alarmante. Se espera que la demanda total alcance más de 4,5 millones de toneladas en los próximos años.
Las principales variedades de poliamida incluyen nailon 6, nailon 66, nailon 11, nailon 12, nailon 610, nailon 612, nailon 46, nailon 1010, etc. Entre ellos, el nailon 6 y el nailon 66 tienen la mayor producción y representan más del 90% de la producción de nailon. El nailon 11 y el nailon 12 tienen una excelente tenacidad a bajas temperaturas; el nailon 46 tiene una excelente resistencia al calor y se ha desarrollado rápidamente. El nailon 1010 es una variedad única producida en mi país que utiliza aceite de ricino como materia prima.
Debido a las diferentes estructuras químicas de varios nylons, sus propiedades también son diferentes, pero tienen las mismas características: se pueden formar enlaces de hidrógeno entre las moléculas de nylon, facilitando la estructura y cristalizando la interacción entre las moléculas. es grande, dándole al nailon un alto punto de fusión y propiedades mecánicas debido a que el grupo amida es un grupo hidrófilo, tiene mayor absorción de agua;
También existen grupos metileno y arilo en la estructura química del nailon, lo que hace que el nailon tenga cierta flexibilidad o rigidez. Cuanto mayor es la proporción de grupos amino del ácido metileno en el nailon, menor es el número de enlaces de hidrógeno en la molécula, menor es la fuerza intermolecular, mayor es la flexibilidad y menor es la absorción de agua.
Por lo tanto, los plásticos de ingeniería de nailon generalmente tienen buenas propiedades mecánicas, propiedades eléctricas, resistencia al calor y tenacidad, así como excelente resistencia al aceite, resistencia al desgaste, autolubricación, resistencia química y procesamiento de moldeo.
El policarbonato (PC) es un poliéster del ácido carbónico. El ácido carbónico en sí no es estable, pero sus derivados (como fosgeno, urea, carbonato, carbonato) tienen cierta estabilidad.
Según las diferentes estructuras de los alcoholes, los policarbonatos se pueden dividir en categorías alifáticas y aromáticas.
Policarbonato alifático.
Por ejemplo, el carbonato de polietileno, el carbonato de politrimetileno y sus polímeros tienen un punto de fusión y una temperatura de transición vítrea bajos, una resistencia deficiente y no pueden usarse como materiales estructurales, sin embargo, pueden usarse como materiales estructurales aprovechando sus características de biocompatibilidad y biodegradabilidad; , se puede utilizar en portadores de liberación sostenida de fármacos, suturas quirúrgicas, materiales de soporte óseo, etc.
El policarbonato es resistente a ácidos débiles, álcalis débiles y aceites neutros.
El policarbonato no es resistente a la luz ultravioleta ni a álcalis fuertes.
El PC es un poliéster carbónico lineal. Los grupos de ácido carbónico en la molécula están dispuestos alternativamente con otros grupos. Estos grupos pueden ser aromáticos, alifáticos o ambos. El bisfenol A tipo PC es el producto industrial más importante.
El PC es un polímero amorfo vítreo casi incoloro con buenas propiedades ópticas. La resina de PC de alto peso molecular tiene una alta tenacidad, con una resistencia al impacto Izod con muescas de 600 ~ 900 J/m. La temperatura de deformación por calor de los grados sin relleno es de aproximadamente 130 °C. El refuerzo de fibra de vidrio puede aumentar este valor en 10 °C.
El módulo de flexión del PC puede alcanzar más de 2400 MPa y la resina se puede procesar en grandes productos rígidos. Por debajo de 100°C, la velocidad de fluencia bajo carga es muy baja. El PC tiene poca resistencia a la hidrólisis y no se puede utilizar en productos que se someten repetidamente a vapor a alta presión.
Los principales defectos de rendimiento del PC son una estabilidad insuficiente a la hidrólisis, sensibilidad a las muescas, poca resistencia a los químicos orgánicos, poca resistencia al rayado y coloración amarillenta después de una exposición prolongada a los rayos ultravioleta. Al igual que otras resinas, la PC es susceptible a la corrosión por ciertos solventes orgánicos.
El material de PC es retardante de llama y resistente al desgaste. Propiedades antioxidantes.
El polioximetileno es un polímero lineal, sin cadenas laterales, de alta densidad y alta cristalinidad, con excelentes propiedades integrales.
El polioximetileno es un material duro y denso con una superficie lisa y brillante, de color amarillo claro o blanco, y puede usarse durante mucho tiempo en el rango de temperatura de -40-100°C. Su resistencia al desgaste y autolubricación también son superiores a la mayoría de los plásticos de ingeniería y tiene buena resistencia al aceite y al peróxido. Es muy intolerante a los ácidos, los álcalis fuertes y la radiación ultravioleta de la luz solar.
El polioximetileno tiene una resistencia a la tracción de 70 MPa, baja absorción de agua, estabilidad dimensional y brillo. Estas propiedades son mejores que las del nailon. Es una resina altamente cristalina y es la más resistente entre las resinas termoplásticas. Tiene alta resistencia térmica, resistencia a la flexión, resistencia a la fatiga, excelente resistencia al desgaste y propiedades eléctricas.
Referencia: Enciclopedia Baidu - Plásticos de Ingeniería