塑料制品的选材和应用

塑料产品是当前社会应用最广阔的一类产品，在民众消费、工农业生、家用电器、公务事业建设、军事工业上离不开塑料的参与。设计者往往花费大量的时间选择正确的塑胶材料，为了节省设计者的时间，根据本人多年塑胶产品的设计经验，总结如何快速选择产品的材料。希望对从事些行业的人员有帮助。

一、根据产品主要用途选择

1、根据环境

使用环境是指材料或制品使用时经受周围环境的温度、湿度、介质等。温度、湿度条件由周边的接触介质决定。此外，自然曝露状态下除了风、雨、雾等影响外还受太阳光的曝晒、化学性物质的情况等因素。因此，要考虑塑料的环境适应。

2、根据塑料产品的受力类型和作用方式

制品在力的作用是下，必然产生变形，主要表现为拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切、冲击或，或是几种力的组合变形。另外，如果外力是为冲击力时，对制作有附加的作，须选用冲击强度高的塑料；如果是静力，应选择蠕变小的材料；如果是塑料反复变形的力时，只能选择疲劳强度好的材料。

3、根据使用对象

不同地区、国家、种族因质量标准、环保指令、审美观念、兴趣爱好存在差异。在选择塑料时，应符合制品销售区的要求。

二、根据塑料产品使用场合选材

1、生产壳体、箱体、盖板、管类的塑胶产品

此类塑料产品不要承载很大外力，优良的冲击强度、硬度、合适的拉伸强度、尺寸稳定性和产品对外界环境酸碱适用度。在某一些金属无法使用的场合中，可以优生选用塑料。下面几种情况更合适用塑胶。

a．须防止共振而且要求传声小；

b．要求有弹性变形以防止由于偶然碰撞而引起的凹痕；

c．制品形状复杂，用金属加工工艺生产有困难；

d．制品不希望后加工；

e．要求制品整体电绝缘(或部分绝缘)和绝热，或整体着色或要求透明、半透明；

f．要求耐腐蚀和耐湿气，不生锈；

根据以上应用的情况、有时仅用一种材料无法满足全部要求，可以考虑使用塑料和其它材料复合加工而成，例如可把带螺纹的金属嵌件嵌入塑料件中就是典型的应用；如果要求产品外壳能经受碰撞的场合时，就得考虑采用金属和塑料的复合板，也可以在金属表面上复合塑料。

2、较低摩擦系数场合的塑料选择

本类使用场合的材料要求具有较低的摩擦系数，甚至没有外部润滑时摩擦系数相当低，耐磨蚀性能好，而且具有良好的形稳性、耐热性和耐腐蚀性。过去较多采用铜锑锡合金、青铜、铸铁、预润滑的木材、石墨等。如有如下场合采用塑料更佳。

a．有腐蚀、磨耗场合；

b．生产时润滑油会污染产品；

c．要求没有保养操作；

d．用塑胶材料可避免复杂的润滑系统；

e．质量要求很轻；

f．电绝缘性较高时；

g．工作时不能在异响；

h．不能存在擦伤和刻痕；

i．滑粘性不适宜时。

3、重应力机械零件的塑胶材料选择

这类零件要求机械强度高、抗弯曲能力强、拉伸和冲击强度高，较高温度时仍具有良好的耐疲劳性和稳定性；过去一般是采用铸铁、黄铜等材料，如果当遇到下列情况和要求时，考虑用塑料更为合适。

a．质量要求轻；

b．工作的环境灰尘较多，有磨蚀和腐蚀的工作场合；

c．不能存在异响与振动；

d．综合效能良好。

4、化工设备的塑胶件材料的选择

这类场合要求材料耐化学腐蚀，具有机械强度。以往是采用不锈钢金属。如果有下列情况和要求时，可考虑用塑料更为合适。

a．特别要求耐腐蚀，并且不锈钢又不能满足要求；

b. 既耐腐蚀又耐磨损；

d．保养少，便于维修；

e．要求绝热，隔热以及耐瞬时高温或烧蚀；

5、电气零件的塑胶材料选取

这类应用要求材料在中频下电绝缘性优良，具有高的强度和抗冲击性能，良好的耐疲劳性和耐热性，在升高温度情况下，尺寸稳定性良好。以往是用陶瓷、玻璃或云母，但是，当遇到下列情况和要求时，考虑用塑料更为合适。

a．有冲击负荷存在；

b．质量要求较轻；

c．尺寸精度要求高，陶瓷、玻璃等无机绝缘材料加工达不到到所需要求时；

d．产品形状复杂的导体-绝缘体组合成整体的制品或零件；

综上所述，聚酯、氟塑料、聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、酚醚树脂(xylok-新型酚醚树脂、聚对二甲苯是较好的绝缘材料。如果是一般绝缘材料还可采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯可用于制造一般电线电缆绝缘。组合电器组件的包线用材可以用有机硅橡胶和环氧组合封来获得更佳的性能；三聚氰胺甲醛塑料可用于硬度较大的零件；有机硅聚合物可用于耐高温的场合；氨基塑料可用于价格低廉的场合；酚醛层压材料用于冲切和模冲零件。

6、用作透光零件的材料

透明板和模型类零件要求塑料透光性良好，具有优良的二次成型性和成型加工性，不易撞碎、并有良好的拉伸强度。过去大多数采用玻璃，但是玻璃存在一些缺点，特别是无法满足下列使用场合要求：

a．产品要求耐冲击、耐振动、不易击碎；

b．具有可弯的性；

c．较高的比强度；

d．材料须是半透明而不应通过表面处理来达到半透明；

e．要求易于成型形状复杂的制品；

根据上述的述说，丙烯酸酯类塑料推荐作一般应用，尤其适用于光学、装饰和室外应用场合。通过浇铸的丙烯酸酪板料，拥有较高的强度和透明性，可制造中、低精度透镜，挤压成型用的丙烯酸酯塑料价格较低，二次成型性良好；在透明塑料中聚碳酸酯强度高，可制作透明的面罩、防护眼镜或防护板。乙酸丁酸纤维耐冲击力，深延成型性好；透明聚氯乙烯二次成型性和印刷适应性优良；乙酸纤维塑料可用作可弯曲的透明板和防护板；具有中等抗冲击的聚苯乙烯和硬质聚氯乙烯塑料是价格低廉的透明材料；聚苯乙烯制作成本低的模塑透明部件。烯丙基二甘醇酯树脂是目前光学上应用的主要热固性塑料，其透明性，耐磨性，抗冲击性及耐化学性都相当的优良，如果在表面镀膜、涂有机硅酮膜可以提高塑料表面硬度和耐磨性，可以工作在100℃左右，短期的工作温度可达150℃，目前主要用于制作镜片。如果要求制品具有好的耐化学性和适应高的工作温度，或者在工作条件下有磨损，在较大的温度范围内要求有好的尺寸稳定性，须对塑料进行表面处理。

下面有各种材料温度应用指标，仅供参考：