工程塑料是一类具有优异力学性能、耐热性、耐腐蚀性等特点,可用于制造机械零件、结构件等的高分子材料。其种类丰富,不同种类的性能差异较大,应用领域也各有侧重。以下是常见的工程塑料种类及其典型应用:
一、聚酰胺(PA,俗称尼龙)
性能特点:
- 耐油性、耐有机溶剂性较好,但吸湿性较强,会影响尺寸稳定性。
主要种类:
- PA66:强度、硬度比 PA6 更高,耐热性稍好;
- 此外还有 PA11、PA12(柔韧性好,耐低温)、增强 PA(加玻纤等,提升刚性和耐热性)等。
典型应用:
- 汽车工业:燃油管、刹车管、座椅配件、发动机周边零件;
二、聚碳酸酯(PC)
性能特点:
- 冲击强度极高(是普通玻璃的 250 倍,PMMA 的 30 倍),抗摔性强;
- 耐热性较好(使用温度 - 40~120℃),尺寸稳定性佳;
典型应用:
- 电子电器:手机外壳、笔记本电脑外壳、光盘(CD、DVD)、灯罩;
- 汽车工业:前大灯、仪表盘、车窗(尤其是防弹车、赛车的透明部件);
- 医疗器械:输液器、注射器、医疗器械外壳(需耐高温消毒);
- 日用品:水杯、婴儿奶瓶(需符合食品级标准)、眼镜片等。
三、聚甲醛(POM,俗称赛钢)
性能特点:
- 耐磨性能优异,自润滑性好,摩擦系数低(与 PA 相当,优于多数塑料);
- 尺寸稳定性好(吸湿性低于 PA),耐疲劳性强,适合反复受力场景;
典型应用:
- 机械传动:齿轮、齿条、蜗杆、凸轮、滑块等(尤其适合高精度传动部件);
- 家电领域:洗衣机内筒齿轮、冰箱抽屉滑轨、微波炉齿轮;
四、聚苯醚(PPO,改性后常称 MPPO)
性能特点:
- 耐热性突出(未改性 PPO 使用温度 - 40~190℃,改性后仍可达 120~150℃);
- 电绝缘性能优异(高频下绝缘性稳定,不受湿度影响);
- 但未改性 PPO 加工难度大,实际应用中多通过与 PS 等共混改性(即 MPPO),改善加工性和成本。
典型应用:
- 电子电器:变压器骨架、继电器外壳、印刷电路板(PCB)、连接器(尤其高温环境下的绝缘件);
- 汽车工业:发动机舱内耐高温部件(如传感器外壳、点火线圈外壳)、仪表盘;
五、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)
性能特点:
- 结晶速度快,加工性能好(注塑成型周期短,适合大批量生产);
- 耐热性较好(使用温度 - 40~150℃),电绝缘性能优良;
- 增强型 PBT(加玻纤)刚性、强度大幅提升,广泛用于结构件。
典型应用:
- 电子电器:连接器、插座、线圈骨架、变压器外壳(尤其需要快速成型的部件);
- 汽车工业:保险杠配件、车门把手、点火系统零件、线束固定件;
六、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,工程级)
性能特点:
- 耐热性较好(工程级 PET 使用温度可达 120~150℃),耐化学性稳定;
典型应用:
- 包装领域:饮料瓶(普通 PET,非工程级但常见)、食品包装膜(工程级 PET 耐温性更好);
- 工业领域:胶片、磁带基膜、纤维(涤纶,属于 PET 的纤维形态)。
七、聚酰亚胺(PI)
性能特点:
- 耐高温性能极强(长期使用温度可达 250~300℃,短期可耐 500℃以上高温),是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一;
- 耐低温性好(可耐 - 269℃低温),力学性能优异(强度、模量高);
- 电绝缘性能极佳(高频、高温下仍稳定),耐辐射、耐化学腐蚀性强;
典型应用:
- 航空航天:航天器耐高温部件、发动机密封件、电子设备绝缘层;
- 电子工业:柔性印刷电路板(FPC)基材、芯片封装材料、高温导线绝缘层;
- 医疗器械:高温消毒器械部件、人工关节涂层(耐磨、生物相容性较好);
- 高端工业:高温轴承保持架、真空泵叶片、核工业耐辐射部件等。
八、其他常见工程塑料
聚砜(PSU)
耐热性好(使用温度 - 100~150℃),电绝缘性优,耐水解性强,常用于医疗器械(如透析器)、电子电器高温部件、化工管道;聚醚醚酮(PEEK)
综合性能优异,耐高温(长期使用温度 260℃)、耐磨、耐化学腐蚀、生物相容性好,是高端工程塑料,用于航空航天、医疗器械(如骨科植入物)、高端机械部件;液晶聚合物(LCP)
流动性好,适合精密成型,耐高温(使用温度 180~240℃),高频绝缘性极佳,主要用于 5G 通信部件、电子芯片封装、精密连接器等。