常见非金属材料讲义

常见非金属材料讲义常见非金属材料讲义常见非金属材料讲义目录塑料PO聚烯烃PVC聚氯乙烯CPVC氯化聚氯乙烯PE聚乙烯PP聚丙烯ABS苯乙烯树脂三元聚合物PVDC聚偏氯乙烯ETFE聚四氟乙烯-乙烯共聚物氟橡胶丁腈橡胶乙丙橡胶UR聚氨酯橡胶PTFE(F4)聚四氟乙烯F46氟塑料PA6聚酰胺6或尼龙6PFA可溶性聚四氟乙烯PPL对位聚苯酚聚烯烃PO聚烯烃（PO）是乙烯、丙烯和丁烯共聚而成的一种烯烃共聚物，是一种耐腐蚀、防静电、无毒、强度高、刚性好的衬里材料，具有聚乙烯良好的韧性及耐低温性、聚丙烯较高的软化温度、聚丁烯优良的热和光的稳定性，是目前最理想的防腐材料之一。其克服了聚四氯乙烯衬里管法兰翻边不平服，聚丙烯衬里管法兰口翻边易弯折受损或焊口不牢靠等缺陷，衬里层及钢管表面咬合牢固，是地地道道的紧衬里型钢塑管。聚氯乙烯(硬质)PVC

●特性及适用范围：

机械强度较高，电性能优良，对酸、碱的抵抗力强，化学稳定性好，耐油、耐老化，易熔接和粘接，价格低，产量大。缺点是使用温度低（-15～＋55℃），线膨胀系数较大。

常用作化工耐腐蚀的结构材料，也可用作电绝缘材料。

●力学性能：

抗拉强度σb(MPa)：34.5～49伸长率δ5(％)：20～40

冲击韧性值αk(J/cm2)：带缺口:2.16～10.7;无缺口:≥118

拉伸弹性模量(MPa)：24～41硬度：14～17HB

●热性能：

热变形温度：1.86MPa:55～75℃;0.46MPa:57～82℃

马丁耐热温度：65℃连续使用温度：55～80℃

燃烧性：自熄聚氯乙烯CPVC

CPVC树脂由聚氯乙烯（PVC）树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。PVC树脂经过氯化后，分子键的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性、耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀。提高了数值的热变形温度的机械性能，氯含量由56.7%提高到63-69%，软化温度由72-82℃，提高到90-125℃，最高使用温度可达110℃，长期使用温度为95℃。应用聚乙烯PE●特性及适用范围：

又称高密度聚乙烯，使用较广，无毒无味，使用温度可大于80～100℃；耐寒性好，在-70℃时仍有柔软性；化学稳定性高，耐磨性好，刚性、硬度较高，介电性能突出，吸水性极小。缺点是机械强度不高，质较软，不能承受高的载荷。

常用作高频、水底及一般电缆的包皮、耐腐蚀件、耐磨、耐腐蚀涂层、一般机械结构零件。

●力学性能：

抗拉强度σb(MPa)：6.9～23.5伸长率δ5(％)：60～650

冲击韧性值αk(J/cm2)：带缺口:≈27;无缺口:不断拉伸弹性模量(MPa)：1.18～9.32硬度：35～40R

●热性能：

热变形温度：1.86MPa:30～55℃;0.46MPa:60～82℃维卡耐热温度：121～127℃

连续使用温度：121℃燃烧性：慢聚丙烯PP

●特性及适用范围：

密度小，是常用塑料中材质最轻的。强度、硬度、刚性和耐热性均优于低压聚乙烯，可在100～120℃长期使用。几乎不吸水，并有较好的化学稳定性，高频电性能优良且不受湿度影响，成型容易。但低温发脆，不耐磨，易老化，成型收缩率大。

常用作一般机械零件、耐腐蚀件、高频绝缘材料和电缆电线包皮等

●力学性能：

抗拉强度σb(MPa)：34.3～39.2伸长率δ5(％)：200～700

冲击韧性值αk(J/cm2)：带缺口:2.16～4.9;无缺口:不断

拉伸弹性模量(MPa)：10.8～15.7硬度：95～105R

●热性能：

热变形温度：1.86MPa:55～65℃;0.46MPa:99～116℃

马丁耐热温度：100℃维卡耐热温度：145℃

连续使用温度：121℃燃烧性：自熄丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚酯

ABS●特性及适用范围：

综合性能较好，具有高抗冲击韧性和较高机械强度，优良的耐油、耐水性能和化学稳定性，电性能和耐寒性好；尺寸稳定性高，有低的摩擦特性和一定的耐磨性；此外，容易电镀、易于成型，价格低廉。但耐候性差，长期使用容易起层。改性品种有AAS、ACS（耐候性较好）、MBS（透明）

一般用作机械结构零件、减摩耐磨传动零件，低浓度酸碱和溶剂生产的装置、管道和容器。

●力学性能：

抗拉强度σb(MPa)：41.2～60.8伸长率δ5(％)：5～25

冲击韧性值αk(J/cm2)：带缺口:≥5.88拉伸弹性模量(MPa)：20.6～30.4硬度：108～121R

●热性能：

热变形温度：1.86MPa:89～107℃;0.46MPa:98～110℃

连续使用温度：71～93℃燃烧性：缓慢聚偏氟乙烯PVDF外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，又有较强的氢键，含氧指数为46%，不燃，结晶度65%~78%，密度为1.17~1.79g/cm3,熔点为172℃,热变形温度112~145℃,长期使用温度为—40~150℃。

PVDF树脂王要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯及其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过4.3万吨。PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。其良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，另外PVDF树脂还可以及其他树脂共混改性，如PVDF及ABS树脂共混得到复合材料，已广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。氟橡胶特性及适用范围：

是白色或淡黄色的海绵体，具有优异的耐化学介质性和耐候性，耐燃性良好，易于加工，可在300℃短期使用。

●适用范围：

主要用于长期耐200～250℃空气介质、180～200℃油或酸介质的各种橡胶制品，也适用于浸渍制品。

●化学组成：为偏氟乙烯和全氟丙烯共聚物。

●性能：

拉伸强度

(MPa)：7.5～11.0

定伸强度

(MPa)：1.5～2.4(定伸100%)

扯断伸长率

(%)：170～260

硬度

(邵氏硬度

A)：54～60

长期工作温度

(℃)：-30～+250

膨胀率

(%)：.丁腈橡胶●特点：耐汽油及脂肪烃油类，仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶和氟橡胶。耐热性好，气密性、耐磨及耐水性等较好，粘着力强。但耐寒性、耐臭氧性及耐极性溶剂性能较差，强度及弹性较低，电绝缘性不好。

●适用范围：制作各种耐油制品，如耐油的胶管、密封圈、贮油槽衬里及耐热运输带等。

●化学组成：是丁二烯和丙烯腈的共聚体。

●性能

扯断强度

(MPa)：1.96～3.92扯断伸长率

(%)：300～800

回弹率

(%)：5～65压缩率

(%)：100℃×70h：+7～+20

硬度

(邵氏硬度

A)：10～100长期工作温度

(℃)：-10～+120

最高使用温度

(℃)：170脆化温度

(℃)：-10～-20

膨胀率

(%)：汽油：-5～+5苯：+35～+100

丙酮：+100～+300乙醇：+2～+12耐油性

(矿物油)：可～优

耐油性

(动植物油)：优

耐碱性：可～良

耐酸性：强酸：可～良；弱酸：良

耐燃性：劣～可

气密性：良～优乙丙橡胶EPM●特性及适用范围：为比重最小(0.865)、颜色最浅、成本较低的橡胶品种,耐化学稳定性很好(仅不耐浓硝酸),耐臭氧、耐老化性能及电绝缘性优异,耐热可达150℃左右,耐极性溶剂酮、酯等,但不耐脂肪烃及芳香烃,容易着色且色泽稳定，但粘着性差，硫化缓慢。其机械性能略次于天然橡胶而高于丁苯胶。

●适用范围：主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸气胶管、耐热运输带、汽车配件及其他工业制品。

●化学组成：是乙烯和丙烯的共聚体,一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶两类。

●性能：

扯断强度(MPa)：2.94～5.88回弹率(%)：50～80

硬度(邵氏硬度A)：30～90长期工作温度(℃)：-50～+130

最高使用温度(℃)：150脆化温度(℃)：-40～-60

膨胀率(%)：汽油：+100～+300苯：+200～+600

耐油性(矿物油)：劣

耐油性(动植物油)：良～优耐碱性：优

耐酸性：强酸：良；弱酸：优耐燃性：劣

气密性：良～优聚氨酯橡胶UR

●特性及适用范围：

耐磨性能很高，强度高，弹性好，耐油性优良；其他如耐臭氧、耐老化、气密性等性能也很好，但耐温性能较差，耐水和耐酸碱性不好，耐芳香族、氯化烃及酮、酯、醇类等溶剂性较差。

●适用范围：

主要用作轮胎及耐油、耐苯零件、垫圈、防震制品等。

●化学组成：由聚酯（或聚醚）及二异氰酸酯类化合物聚合而成。

●性能：

回弹率(%)：40～90压缩率(%)：100℃×70h：50～100

硬度(邵氏硬度A)：40～100长期工作温度(℃)：-30～+70

最高使用温度(℃)：80脆化温度(℃)：-30～-60

膨胀率(%)：汽油：-1～+5苯：+30～+60丙酮：0～+40乙醇：-5～+20

耐油性(矿物油)：良

耐油性(动植物油)：优

耐碱性：可

耐酸性：强酸：劣；弱酸：劣

耐燃性：劣～可

气密性：良氟塑料PTFE或F-4●特性及适用范围：

耐高温、耐腐蚀，具有优良的电绝缘性、耐老化，吸水性小、自润滑性能优异。F-4俗称塑料王，几乎耐所有化学药品的腐蚀（包括王水），但受熔融碱金属侵蚀，摩擦系数极低，不粘，不吸水，可在-180～250℃长期使用。强度低、刚性差，冷流性大，不能注射成型，需烧结成型。

可用作耐腐蚀件，减摩耐磨件，密封件，高温绝缘件等。

●力学性能：

抗拉强度σb(MPa)：20.7～27.5伸长率δ5(％)：250～350

冲击韧性值αk(J/cm2)：带缺口:≥16.1;无缺口:＞98.1

拉伸弹性模量(MPa)：≥3.92硬度：50～65D

●热性能：

热变形温度：1.86MPa:55℃;0.46MPa:120℃马丁耐热温度：250℃

连续使用温度：250℃燃烧性：自熄氟塑料F-46

●特性及适用范围：

耐高温、耐腐蚀，具有优良的电绝缘性、耐老化，吸水性小，摩擦系数低，自润滑性能优异。除使用温度低于F-4外，其他性能几乎完全保持了F-4的优点；可在205℃左右长期使用，加工性好，可挤压、模压及注射成型，价格较低，自粘性好，可热焊。

可用作耐腐蚀件，减摩耐磨件，密封件，高温绝缘件等。

●力学性能：

抗拉强度σb(MPa)：18.6～19.6伸长率δ5(％)：250～370

冲击韧性值αk(J/cm2)：带缺口:不断;无缺口:不断

拉伸弹性模量(MPa)：≥3.43硬度：≤25R

●热性能：

热变形温度：1.86MPa:54℃;0.46MPa:72℃

连续使用温度：205℃燃烧性：自熄聚酰胺聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等新品种。用途及作用：1、用于生产合成纤维，即卡普隆，10%用做塑料，用于制造齿轮、轴承、管材、医疗器械及电气、绝缘材料等。也用于涂料、塑料剂及少量地用于合成赖氨酸等。2、主要用于制取己内酰胺树脂、纤维和人造革等，也用作医药原料。可溶性聚四氟乙烯PFA物料性能:1、为少量全氟丙基全氟乙烯基醚及聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能及聚四氟乙烯相比无变化。此种树脂可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。2、长期使用温度-80--260度，有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数在塑料中最低，还有很好的电性能，其电绝缘性不受