塑料制造塑造了现代世界,将原始聚合物转变为从一次性包装到精密航空航天组件的所有事物。但是,并非所有塑料都是平等的。商品和工程塑料是两种常见的热塑性塑料类型,可以反复熔化,重塑和固化。商品塑料专为经济高效的日常物品生产而设计,而工程塑料为苛刻的应用提供了出色的性能。在本文中,我们将讨论每种独特的特征,主要类型和应用。
在日常生活中,商品塑料都在我们周围 - 您可以在冰箱或厨房中轻松找到它们。 According to Grand View Research, the global commodity plastics market was valued at USD 498.2 billion in 2024 and is projected to grow at a CAGR of 2.9% from 2025 to 2030. One of the most demanding markets is single-use products, including普通物品,例如保鲜膜,塑料袋,饮料瓶,一次性餐具和医疗手套。除此之外,商品塑料被广泛用于其他需要基本的机械强度和热稳定性的日常消费品中,例如儿童玩具,电子套管和设备外壳。它们具有成本效益且易于处理,因此通常以非常高的体积生产。
有许多不同类型的商品塑料,每种塑料都有独特的属性和应用。以下是一些最常见的:
据报道,聚乙烯(PE)是最常用的塑料,在2024年,各个行业的收入份额为34.4%。对PE的需求主要是由于其在包装中的使用,例如膜,袋子和容器,因为它的轻巧,耐化学性,易于加工和可回收性。
此外,随着进步,PE有几种性能变体。低密度聚乙烯(LDPE)更柔软,更透明,非常适合包装膜和塑料袋。高密度聚乙烯(HDPE)更强且更密集,通常用于高强度的瓶子和容器,或用于地下排水系统的管道,水箱和组件。线性低密度聚乙烯(LLDPE)将LDPE的柔韧性与HDPE强度相结合,具有增强的撕裂性和抗穿刺性,并且通常在农业膜和覆盖材料中发现。
聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)都是聚烯烃。它们具有相似的特性,例如良好的耐化学性,低密度和低吸收。但是PP具有更好的耐热性,通常是用于微波安全容器,热水管和汽车发动机盖等物品。
PP也更加刚性,并且具有更好的疲劳性抗性。它用于汽车内部,工业围墙和生活铰链中。此外,PP具有较高的透明度。在医疗领域,它用于注射器,IV瓶,药品包装以及可支配的防护装备,例如手术礼服和面罩过滤器介质。
PVC是一种长期成本的长期成本的商品塑料。它在其分子链中具有氯,这使其具有一些阻燃特性。这对于电气和建筑行业中的防火应用很重要。 PVC易于以各种方式处理,包括挤出,注塑成型,吹塑和日历。还可以通过添加增塑剂,稳定剂,润滑剂,填充剂和颜料来改变它。
PVC有两种形式。 刚性PVC(UPVC)几乎没有增塑剂,这使其难,刚性且具有抗冲击力。使用正确的稳定器,它也具有良好的天气抗性和紫外线稳定性。 UPVC通常用于管道,窗框和信用卡中。 塑料或柔性PVC 通过添加更高量的增塑剂而变得更柔软。这降低了其玻璃过渡温度(TG),使材料更加柔韧和易于弯曲。柔性PVC通常在电缆绝缘,地板,充气玩具和医用管中发现。但是,应注意可能影响健康和环境的增塑剂的潜在迁移和蒸发。
聚苯乙烯(PS)自然显示为高度透明的玻璃样固体。它有些刚性,但影响力很低,很容易破裂。当与其他聚合物(例如添加橡胶)混合或共聚时,它变成了高冲击聚苯乙烯(臀部),从而提供了改善的冲击强度和韧性。该形式被广泛用于家用电器套管,计算机,玩具和标志。
PS也有泡沫形式,例如膨胀的聚苯乙烯(EPS)或挤出的聚苯乙烯(XPS)。这些轻巧的泡沫具有出色的热绝缘,电击性,缓冲性和吸收声。他们发现在建筑物绝缘,保护性包装和绝缘板上使用。但是,PS不容易生物降解,并且回收和重复使用废物的过程非常具有挑战性。
与日常物品经济和大量生产的商品塑料不同,工程塑料旨在承受商品塑料无法处理的机械和环境条件。它们通常是半晶,这意味着它们具有提高刚性,强度,耐热性,化学稳定性,有时甚至是自润滑的。但是,它们更昂贵,通常以较少的数量生产以满足特定的业务需求或高性能目标。
尽管工程塑料不如商品塑料常见,但它们的使用正在增长,因为它们进入传统上依赖金属或其他材料的应用。因此,为加工项目选择正确的材料仍然可能具有挑战性。但是,您可以使用塑料原型制作选项来做出更好的选择。接下来,让我们看一下一些常见类型的工程塑料:
聚碳酸酯(PC)的化学结构中具有碳酸盐基团,在聚合物链之间形成了僵硬的连接,并使材料更坚固,更刚性。这就是为什么PC适合安全性和防撞产品(例如防弹玻璃,头盔和汽车挡风玻璃)的原因。碳酸盐连接还可以在高温下抵抗变形,从而使PC良好的尺寸稳定性。
作为一种无定形工程热塑性塑料,聚碳酸酯具有非常低的吸水率和高光学透明度,这使其非常适合光透镜,眼镜透镜和LED灯盖。此外,PC易于机加工或成型为所需的形状。但是,它对紫外线敏感,长期室外使用可能需要额外的紫外线稳定器。
PMMA是丙烯酸家族中最早的工程聚合物之一。像PC一样,它是透明的,但提供了出色的光传输,通常达到92%。这使其成为玻璃的轻便替代品,并广泛用于轻型管,光镜,扩散器,天窗和高质量的显示器。但是,在高可见性应用(例如挡风玻璃)中,PMMA相对较差的刮擦性耐药性是一个问题,在挡风玻璃上,清晰的表面对于安全性至关重要。它是最难的聚合物之一,具有良好的天气抗性,在户外使用方面表现良好。尽管PMMA刚性且具有良好的拉伸强度,但如果设计不当,它可能会脆弱,并且可能在高压力或撞击下破裂。
POM是一种高度结晶和线性热塑性塑料,可提供强度,刚度和韧性的良好平衡。它的刚度和强度,尤其是在50至120°C的温度范围内,其强度大于大多数其他热塑性塑料。在室温下,POM在伸长率约为8-10%的情况下显示出明显的产量点。在这一点之下,即使在重复的压力后,它也会恢复自动恢复,为弹簧固定固定效果提供出色的弹簧容量和适合性。
此外,POM具有良好的磨损性,低动态摩擦系数和有利的电性能。它通常对蠕变和大多数有机溶剂具有抵抗力。它的高热失真温度使其在升高的温度下表现良好,同时在低至–40°C的温度下保持有效。
这些属性的组合使POM特别适合精确组件,例如手表零件,滚筒,轴承,齿轮,住房零件,泵零件,阀门和齿轮。此外,POM家族通常会用玻璃纤维加固,以进一步增强碱基聚合物的机械性能。
聚酰胺(尼龙)是一种多功能工程塑料,可在不同的“等级”中获得并相应地应用。 PA 6/6 具有高熔点,强大的机械强度和出色的耐磨性。它用于面临重复摩擦和压力的部分,例如齿轮,轴承和紧固件。 pa 6 以较低的成本提供更好的表现性和流动性。尽管其熔点和机械强度略低于PA 6/6,但PA 6在形成纤维方面特别有效。这使其在纺织品,地毯,衣服和渔网以及牙刷刷毛,绳索和尼龙袋等日常物品中流行。
尼龙在一定程度上抵抗油和溶剂,但对酸和碱的抗性不是很抗性。它还吸收水分,这会影响其大小并削弱其某些特性。在某些情况下,必须控制湿度或修改材料以确保性能稳定。
PEEK是一种非常高性能的塑料,用于航空航天,汽车,医疗和食品加工领域。它的关键优势之一是它可以承受高温(约250°C左右)的能力,远远超过了最常见的塑料的热极限。它还提供了出色的拉伸强度,刚度和耐磨性和疲劳性,同时对几乎所有化学物质具有高度耐药性。此外,PEEK的水分吸收低,并且具有生物相容性。但是,由于高原材料成本及其加工过程的复杂性,它比大多数CNC塑料贵。
PET是一种强壮,透明的半晶塑料,具有出色的耐化学性。它是用于服装和家用纺织品的聚酯纤维的主要材料。 PET还提供了对气体和水分的出色障碍物,通过防止氧气和湿度进入,有助于保持饮料和可腐烂的食物。此外,PET通过建立良好的闭环系统被广泛回收,使其成为环保包装的有吸引力的选择。
PBT的结构与PET相似,但在其主链中包含一个额外的 - (Ch₂)₂–组。与PET相比,该较长的脂肪族段可改善PBT的机械强度,刚度,较低的水分吸收和更好的尺寸稳定性。它还具有出色的电绝缘和耐化学性。这些属性使PBT在需要更高性能的情况下流行于汽车,电气和工业组件,例如连接器,齿轮和精密部分。
PTFE是固体中最低的摩擦系数之一。这意味着轴承,密封和滑动零件等组件通常不需要额外的润滑剂。它的天然不粘表面也广泛用于炊具涂料和其他有问题的应用中。此外,PTFE对几乎所有化学物质都具有高度耐药性,并具有出色的耐热性,并连续暴露于高达260°C(500°F)的温度。它还提供有效的电绝缘材料。但是,与其他工程塑料(如PEEK或POM)相比,PTFE相对较软,具有较低的拉伸强度,并且在恒定应力下倾向于变形。
商品塑料是具有基本强度,热和化学特性的具有成本效益的材料。它们被广泛用于包装,一次性产品,家居用品和日常消费品。相比之下,工程塑料提供了出色的机械,化学,电气和光学特性,并已成为更换苛刻应用中金属和陶瓷等材料(例如金属和陶瓷)的首选。如果您对塑料材料还有其他疑问或产品要求,请随意与我们联系!
1。工程塑料和特种塑料之间有什么区别?
工程塑料是高性能的材料,可为苛刻的应用提供高强度,耐热性和化学稳定性。常见示例包括PC,PMMA和POM。
特殊塑料是针对需要独特特性的特定利基应用设计的,例如极端的耐化学性,出色的光学清晰度,专业的电气性能和出色的环境稳定性。典型的例子是液晶聚合物(LCP),聚醚酰亚胺(PEI)和高性能热固体(如环氧树脂)。
2。什么是最强的工程塑料?
总体上没有一个“最强”的工程塑料,因为强度取决于特定属性(拉伸,弯曲,冲击等)和使用条件。然而,聚酰胺酰亚胺(PAI)被认为在未增强的热塑性塑料中具有最高的拉伸强度,达到约21,000 psi。这种高性能的材料还具有出色的磨损和辐射性,低易燃性和烟气发射以及高稳定性。 PAI广泛用于喷气发动机,内燃机,推力垫圈和印刷电路板,以及阀,齿轮,轴承,电气连接器和其他关键机械组件中。
3。什么是使用最广泛的商品塑料?
聚乙烯(PE)是使用最广泛的塑料,占2024年塑料总产量的34.4%以上。它是一种具有成本效益的热塑性聚合物,易于塑造,使其成为包装,消费产品和工业应用的主食。它的各种形式,例如LDPE和HDPE,进一步扩大了其全球使用。
塑料制造塑造了现代世界,将原始聚合物转变为从一次性包装到精密航空航天组件的所有事物。但是,并非所有塑料都是平等的。商品和工程塑料是两种常见的热塑性塑料类型,可以反复熔化,重塑和固化。商品塑料专为经济高效的日常物品生产而设计,而工程塑料为苛刻的应用提供了出色的性能。在本文中,我们将讨论每种独特的特征,主要类型和应用。
材料硬度是一个重要属性,表明材料在不发生显着变形的情况下承受机械力的能力。它是制造和工程中的关键属性,不仅影响产品的性能和使用寿命,而且直接影响生产过程的效率和最终产品的质量。
从微型电子产品到重型工业系统,几乎每件硬件都依赖机械紧固件才能有效运行。本文深入探讨了紧固件及其广泛的应用。准备好仔细看看了吗?加入我们,一起发现: 什么是紧固件? 不同类型的紧固件及其用途 用于制造紧固件的材料 如何为您的项目选择合适的紧固件 什么是紧固件? 紧固件是一种用于将两个或多个物体机械连接或固定在一起的硬件设备。它涵盖了广泛的工具类别——螺钉、螺母、螺栓、垫圈、铆钉、锚栓和钉子等各种形式。 大多数紧固件可以轻松拆卸和重新组装,而不会损坏螺钉和螺栓等部件。它们形成非永久性关节,但这并不意味着该关节很弱;事实上,如果安装正确,它们可以承受很大程度的压力。 此外,还有焊接接头和铆钉等紧固件,它们可以形成不易拆卸的永久结合。根据应用的不同,紧固件有各种形状、尺寸和材料,每种都有其独特的功能和用途。我们将在下面的段落中研究这些以及更多内容。 不同类型的紧固件及其用途 如上所述,紧固件有多种形式。每种类型都根据其设计和功能满足独特的应用。以下是紧固件主要类型、子类型和具体用途的详细分类。 类型 1:螺丝 螺钉是高度通用的紧固件,具有头部和螺纹杆,可提供强大的抓地力和抗拉力。它们有各种头部形状(例如扁平、圆形或六角形),可以适应不同的工具和审美需求。 与螺栓不同,许多螺钉(例如自攻螺钉)可以在材料中创建自己的螺纹,而无需预先钻孔。使用螺丝刀或电钻等简单工具即可快速安装,并且不需要螺母进行紧固。螺钉与多种材料兼容,包括木材、塑料和薄金属。一些最常见的包括: 木螺丝 顾名思义,木螺钉通常是部分螺纹的,专门设计用于连接木块。它们具有锋利的尖端和粗螺纹,使它们能够轻松穿透木材并提供牢固的抓握。 机械螺丝 与木螺钉相比,这些螺钉具有更细的螺纹,这使得它们更适合金属和刚性复合材料等硬质材料。它们具有一致的柄直径,尖端没有锥形。通常,机器螺钉插入预先钻好的螺纹孔中或与螺母配对以进行安全组装。 金属板螺丝 金属板螺钉是自攻螺钉专为薄金属板(如金属板)和其他薄材料而设计。它们具有全螺纹柄和锋利的螺纹尖端,可以轻松地将螺纹切削到薄金属中。 自钻螺钉 自钻螺钉采用金属板螺钉的全螺纹设计,但配有钻头形状的尖端。这一独特的功能使它们能够直接钻入钢或铝等硬质基材,而无需预钻孔。它们对于固定较厚的金属材料特别有效,可提高效率并易于安装。 甲板螺丝 与主要用于室内或受保护的木材连接的木螺钉不同,甲板螺钉是专门为室外应用而设计的木螺钉。它们通常由不锈钢、镀锌钢或具有特殊防腐涂层的材料制成。甲板螺钉通常具有全螺纹柄,有些设计采用双螺纹或特殊螺纹,以适应温度和湿度波动引起的膨胀、收缩和应力。 六角拉力螺钉 六角拉力螺钉是大型木螺钉,设计为用扳手或套筒而不是螺丝刀驱动。它们具有粗粗螺纹和六角头,可提供出色的扭矩,是最坚固的金属和木材紧固件之一。由于这些螺钉的尺寸和强度,需要预先钻好导向孔。由于其处理重负载的能力,它们非常适合框架、甲板和重型家具等结构应用。 类型 2:螺栓 螺栓与螺钉具有相似的结构,具有从尖端开始的外外螺纹。与螺钉不同,螺栓不是自攻螺纹,也不会在材料中切出螺纹。相反,它们与预攻丝孔或螺母配合使用,以形成坚固的机械接头。以下是最流行的螺栓类型: 六角头螺栓 六角头螺栓有六角头;这种设计使它们可以使用标准扳手或电动工具轻松拧紧或松开,从而确保高效的组装和拆卸。它们带有机器螺纹,可以完全或部分沿螺栓长度延伸。全螺纹螺栓在需要强夹紧力的应用中表现出色,而部分螺纹螺栓凭借其光滑的杆部,可为横向承载应用提供卓越的剪切强度。 马车螺栓 马车螺栓有一个圆形凸形金属头,后面是方颈和螺纹轴。方颈设计用于锁定在材料内,防止螺栓在安装过程中旋转并确保稳定性。这些螺栓主要用于木材应用,例如木框架或家具组装。 吊环螺栓 吊环螺栓一端具有圆形环(或“吊环”),另一端具有螺纹杆。螺纹端拧入表面,而环可以轻松连接或悬挂物体。这些螺栓通常用于需要拉力的应用,例如提升重物或将绳索和电缆固定到结构上。 内六角螺栓(内六角螺栓) 这些类型的紧固件通常具有圆柱形头部,该头部带有用于驱动工具的六角形凹槽。可以使用内六角扳手或六角扳手来拧紧。与传统螺栓(例如带有外驱动头的六角螺栓)相比,内六角螺栓具有更小、更紧凑的头部。这种设计允许在狭小或有限的空间中应用高扭矩。 U 型螺栓 U型螺栓的形状像“U”形,杆部两端都有螺纹。它们可以缠绕管道或其他圆柱形物体,将它们固定在平坦的表面或结构上,而不会对管道造成永久性损坏或影响流体流动。 双头螺栓 双头螺栓,或双头螺栓,两端都有螺纹,中间有一个无螺纹的杆部。它们用于从两侧固定两个或多个零件,通常用于需要双端紧固的法兰组件或结构连接等应用。这些螺栓可以在其一端或两端使用螺母。 类型 3:坚果 螺母是螺栓不可或缺的伙伴。这些紧固件具有内螺纹,与螺纹尺寸和螺距相匹配的螺栓配对,以确保牢固的夹紧和增加的扭矩。与螺栓和螺钉一样,螺母也有各种形状和尺寸。以下是一些最常见的坚果类型: 六角螺母 作为标准六面螺母,六角螺母是最常见的类型,适用于通用紧固。它们很便宜,您可以使用扳手或钳子轻松组装它们。 尼龙锁紧螺母 尼龙锁紧螺母与后继结构的六角螺母类似,但具有一个额外的轴环,可容纳尼龙环或金属嵌件。这种设计有效防止高振动环境下的松动。 城堡螺母(开槽螺母) 城堡螺母的顶部切有槽,类似于城堡的城垛。这些槽与螺栓或螺柱上的预钻孔对齐,螺母就位后,可以将开口销插入孔中以将其固定,防止松动。 法兰螺母 法兰螺母与六角螺母类似,但底部有一个宽法兰,可用作内置垫圈。这种设计有助于将负载均匀分布在更大的区域,降低连接材料损坏的风险并增强螺母的抓力。 盖形螺母(盖形螺母) […]
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