热塑性塑料的分类与成型方法

热塑性塑料的品种及成型方法远多于热固性塑料，其分类也较为复杂。

1.按树脂结构的分类

此分类方法是按树脂大分子链上官能团特性进行的，一般可分成如下几类（括号中为该塑料英文缩写）。

（1）聚烯烃类 该类塑料是树脂中大分子链的主、侧链上都为烃类结构的一类树脂及其共聚物，主要包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物（ABS）、丁二烯/苯乙烯共聚物（BS）、聚-4-甲基-1-戊烯（PMP）、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）等。

（2）乙烯基类 该塑料是大分子链上主链为烃类结构，侧链为非烷烃取代基结构的一类树脂及其共聚物，主要包括聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（PT-FE或F4）、聚三氟氯乙烯（PCTFE或F3）、聚全氟乙丙烯（FEP或F46）等。

（3）聚酰胺类 在大分子链中含酰胺基团的一类树脂，主要包括各类聚酰胺塑料（PA），如PA6、PA66、PA610、PA46、PA1010、PA11、PA12等，以及聚酰亚胺（PI）、芳香族聚酰胺（LCP-Kevlar）等。

（4）聚酯类 在大分子链中含有酯基结构的树脂，主要包括聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT或PBTP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET或PETP）、不饱和聚酯（UP）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），其中PMMA及改性料又称丙烯酸塑料、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚芳酯（PAR）、聚砜（PSF）、聚苯醚（PPO）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚砜（PES）、聚芳醚酮（PAEK）、芳香族聚酯聚合物（LCP-Xydar）等。

（5）纤维素类 为改性天然高分子材料，主要包括醋酸纤维素（CA）、硝酸纤维素（CN）、醋酸丙酸纤维素（CAP）等。

上述各类树脂其分子结构形态还可分为结晶型、无定型、液晶型及网状结构等，其分类见表2-12。

2.按应用范围的分类

按应用范围的分类是指按塑料力学或热性能等性能指标及通常使用场合来进行的分类。但对某些塑料按实际使用情况可能归列到不同类别的塑料中，如有机玻璃按其应用范围就可分别归列于通用塑料、工程塑料及功能塑料之中。又如ABS塑料，其性能介于通用塑料和工程塑料之间，所以在不同的资料中，常将其列为通用塑料或工程塑料。本书仅就塑料的应用范围及功能予以概括的分类：通用塑料、工程化改性通用塑料、通用工程塑料、特种工程塑料和功能塑料。

（1）通用塑料 通用塑料通常指产量大、应用广泛、成型性好、生产成本低，常用于包装、建筑、农业及日用品行业制作一些对力学性能、耐热性要求不高的制品的塑料，常用品种有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。

（2）工程化改性通用塑料 为了提高通用塑料的性能，通过共混、共聚、填充、增强、交联、纳米化等多种合成工艺已开发了一些高性能的通用塑料，一般都属改性塑料，其力学及耐热性等接近工程塑料水平，而且成型加工性好，价格便宜、广受欢迎，应用很广。例如，用三元乙丙橡胶（EPDM）改性的PP塑料，常温抗冲击强度可达400J/m，低温性能优良，广泛用于制作中低档汽车的保险杠。由于这类塑料性能接近于工程塑料，为了区别于一般通用塑料，故在有些文献中将其列为工程化改性通用塑料。

（3）通用工程塑料 这类塑料的力学性能及耐热性等均较好，具有较好的综合性能，可承受较高的机械应力和使用温度（100℃以上），并且对常规的化学药品介质有一定的耐受能力，电性能良好，可代替部分金属材料。所以，这类塑料通用性强，用途较广，主要用于机械、仪器仪表，电子电气、家用电器、汽车车辆、航运飞机等工程领域用作通用的结构材料，也因此被称为通用工程塑料。通用工程塑料的品种很多，主要有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、热塑性聚酯等。

（4）特种工程塑料 这种塑料亦称为高性能工程塑料，其力学性能，耐热性（可耐受150℃以上的温度），耐蚀性等各性能指标都很高，但价格较贵，加工性较差，主要用作高强度、低蠕变、耐高温、耐介质、抗冲击及疲劳等高性能要求的工程材料，可大量地替代铜、铝、锌、铅等合金材料。常用的品种有：聚苯硫醚、聚砜、聚酰亚胺、聚酮类、聚芳酯、聚苯酯、氟塑料、液晶塑料等。

（5）功能塑料 热塑性功能塑料的品种很多，按其接受外部输入某种能量或信息后处理能量及信息的形式可分为储能（或吸收）型、传送型、能量转换型、再输出型等；按功能可分为导电、导热、导磁、抗静电、压电、电磁屏蔽、光功能、吸附分离、高吸水、阻隔性、智能化、隐形、降解、弹性体等各种功能的塑料；按材料结构可分为结构型、复合型、聚集结构、共混型、纳米结构等。

3.按改性品种的分类

大多数热塑性塑料都有各自的改性品种，按类别亦可分为共混、共聚、填充、增强、泡沫、交联、纳米化、茂金属化等品种。

4.按成型工艺的分类

热塑性塑料可用许多成型方法加工出各种制品，但并非所有材料都可用任何方法加工制品，即使是同一种材料，因其相对分子质量及流动性不同，则也只能采用某种成型方法加工某种制品。

以聚乙烯（PE）为例，表2-9就说明了不同相对分子质量及熔融指数（流动性指标）的聚乙烯需采用不同加工方法制造不同制品。

因此，在每一种热塑性塑料品种中都可分为注射级或挤出级等用于不同成型方法加工各种制品的品种。表2-10所列为几种热塑性塑料适用的成型加工方法举例。

表2-9 不同熔融指数PE适用的成型工艺

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表2-10 几种热塑性塑料适用成型加工方法

（续）

注：本表中“√”为优，“○”为良。

5.按塑料性能的分类

塑料性能包括使用性能和成型特性两个方面。用于表示塑料性能的项目很多，而且每一种塑料都要经过测试提供明确的指标数据，如拉伸强度、耐热温度、体积电阻率、成型收缩率等，这些数据都是设计者进行选料、制品设计、模具设计及确定成型加工工艺条件的重要依据。由于各种塑料的化学结构和物理结构的差异，其各项性能指标值大小或强弱各有差别，因此按各种塑料性能的特点可将其分为高强度、耐热、耐蚀、高精度等各品种。即使同一种塑料，不同牌号的品种也各有不同的特性。例如，聚苯乙烯塑料在市场上供应的不同用途的品种约有70余种，见表2-11。

此外，塑料的成型特性指标也很多，不同的品种，性能也不同，如流动性、成型收缩率、热稳定性等各种性能也可按等级分类。这种分类对于制品设计初始选料有帮助检索的作用，故本书将在塑料选料及成型特性章节中予以专门介绍。

6.热塑性塑料分类汇总

按热塑性塑料的应用范围、聚合物结构形态、改性品种等项目对热塑性塑料进行了分类，汇总的结果见表2-12。

表2-11 聚苯乙烯塑料的品种

表2-12 热塑性塑料分类汇总表

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