什么是热塑性塑料?入门指南
我们常常忽略,日常使用的许多塑料制品,最初都是一颗颗珠子
大小的塑料颗粒。这些颗粒实则是经挤出成型后切割而成的热塑
性塑料颗粒,后续通过熔融、塑形、冷却等工序,制成从儿童玩具、汽水罐、食品包装、产品防护件到医疗设备等各类产品。
注塑成型、挤出成型等制造工艺能实现高速、大批量生产,为企
业和用户提供多样化解决方案。
本文将详细介绍热塑性塑料的定义、常见类型、应用场景,以及
材料特性、颜色选择和表面处理方案。
热塑性塑料源自天然气、石油、大豆或玉米等有机材料,与热固
性塑料等其他塑料类型相比,其核心优势在于可熔融、塑形并冷
却定型为特定形态;即便原始产品报废,也可通过回收工艺重新
熔融、重塑。
从外观上看,热塑性塑料颗粒或许大同小异,但它们具有独特的
分子结构(即聚合物),最终会形成性能各异的成品。制造业中
最常用的两种热塑性聚合物是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。
当然,制造业中使用的热塑性塑料不止这两种。聚碳酸酯(PC)、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)等多种聚合物均可通过模塑或机械加工,制成不同颜色和表面处理效果的产品。
此外,热塑性材料还包括热塑性橡胶(TPR)和热塑性弹性体(TPE),这类材料兼具塑料和橡胶的特性。
热塑性聚合物种类繁多,为方便理解,可将其分为两大主要类别:通用热塑性塑料和工程热塑性塑料。下面我们将详细介绍各类热塑性塑料的特点。
通用热塑性塑料因材料成本较低,成为制造业的 “标准之选”。与工程热塑性塑料相比,其生产批量更大、速度更快,能进一步降低成本。
这类材料通常质轻、柔韧性好,适用于制造汽水罐、一次性购物袋等产品。其热变形温度较低(最高耐温 79℃/175℉),耐热性相对较弱。
通用热塑性塑料包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)。
顾名思义,LDPE 的密度低于其他聚乙烯产品,是需要轻质、高柔韧性材料时的首选。这种聚合物通常厚度较薄、熔点较低,但具备良好的抗冲击性和耐化学性。
LDPE 为半结晶态,分子结构更均匀、排列紧密,同时结晶区域之间存在无定形区域(结构较松散),这种特性使其具有明确的熔点。
LDPE 的应用包括垃圾袋、气泡膜、六联瓶托、塑料手套和管材等,也可用于制造运输或户外存储场景中使用的密封帽、封堵件等产品防护件。
LDPE 的优势:
- 柔韧性好
- 冲击强度高
- 耐磨性优良
- 耐化学性优良
- 可回收
与 LDPE 相比,HDPE 的密度更高,刚性更强且仍保持一定
柔韧性。
HDPE 同样为半结晶态,适用于制造需接触化学物质和水分
的产品,如肥皂和洗发水瓶、漂白剂瓶、洗涤剂容器等,也可用于制造阿迪朗达克椅、游乐设施、地板等大型产品。
此外,HDPE 还可用于生产密封帽、封堵件等产品防护件。
HDPE 的优势:
- 柔韧性好
- 半刚性
- 耐磨性优异
- 耐化学性优良
- 耐候性优良
- 可回收
聚丙烯的密度低于聚乙烯,但硬度更高、刚性更强,稳定性也更出色。与 LDPE 和 HDPE 相比,PP 具备更优的耐化学性和耐热性。
聚丙烯的实际应用包括船舶系泊绳、汽车仪表板及饰件、电子防护件、电缆绝缘层,以及一次性注射器等医疗产品。
PP 的优势:
- 质轻
- 刚性强、耐用性高
- 耐化学性优良
- 抗冲击性优良
- 防潮性优良
- 耐热性优于聚乙烯
- 可回收
工程热塑性塑料的性能较通用热塑性塑料有显著提升,常用于对强度和耐热性要求更高的场景。由于成本相对较高,其大批量应用场景相对较少。
工程热塑性塑料包括尼龙、聚酯和聚碳酸酯(PC)等。与通用热塑性塑料类似,工程热塑性塑料可用于制造强度更高的产品,具体应用包括滑雪板、摩托车头盔、吸尘器外壳、CD/DVD 光盘、医疗用 Y 型连接器和医用气瓶阀扳手等。
当您准备选择塑料材料时,需明确哪种聚合物能满足所需的抗性、颜色和表面处理要求,在启动任何热塑性塑料加工工艺前,务必确认这些关键信息。
若塑料需接触化学物质,所选热塑性聚合物应与主要暴露于高温或紫外线环境的材料有所区别。
聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的耐化学性更优,而 ABS 等聚合物的抗紫外线性能更强。尽管每种材料都有其固有特性,但几乎所有聚合物都可添加不同的添加剂组合,以获得更优异的耐化学性、抗紫外线性能、耐热性或其他防护性能。
玻璃纤维、陶瓷填料和抗氧化剂是常见的添加剂,可提升材料的冲击强度、耐热性和抗紫外线性能。
若因美观需求需要特定颜色,可在热塑性塑料中添加着色剂。理论上,可调配、匹配并添加到基础聚合物中的颜色种类无穷无尽。着色剂在挤出成型或注塑成型过程中与热塑性塑料混合,便于大批量生产具有独特颜色的产品。
常见热塑性塑料(如 PE、LDPE、HDPE、PP)均支持颜色定制。
根据模具的不同设计,塑料部件在设计和生产过程中可选择多种表面处理方案,包括高光、半高光、透明和哑光等抛光效果。
* 注:硬度计相关内容未纳入本节,因其更常用于橡胶产品的测量。
阅读完本入门指南后,若您仍有疑问,或已准备好寻找热塑性塑料制造商,欢迎联系安歌思(Caplugs)专业且友好的产品防护团队,我们随时为您提供支持。
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