【工程塑料】工程塑料種類有哪些(xie) 工程塑料配(pei)方分(fen)析

塑料種類有哪些

1.按樹脂的性質分類。

2.熱塑(su)性(xing)塑(su)料(liao)：在特定溫度范圍(wei)內能反復加(jia)熱軟(ruan)化(hua)和冷卻硬化(hua)的塑(su)料(liao)。 如聚乙烯塑(su)料(liao)、聚氯乙烯塑(su)料(liao)。

3.熱(re)固(gu)性塑(su)料：因受熱(re)或其它條(tiao)件能固(gu)化(hua)成(cheng)不熔(rong)不溶(rong)性物料的塑(su)料。如酚醛塑(su)料、環氧塑(su)料等。

4.按塑料使用范圍分類。

5.通用塑料：指產量大(da)、用途(tu)廣(guang)、成型性(xing)好、價廉(lian)的塑料。如(ru)聚(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)(xi)、聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)、聚(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)(xi)(xi)等。

6.工程塑料：指能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能和尺寸穩定性，在高、低溫下仍能保持其優良性能，可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。

7.特種塑(su)料：般(ban)指具(ju)有(you)特種功能（如(ru)耐熱、自(zi)潤滑等），應用于特殊要求(qiu)的塑(su)料。如(ru)氟塑(su)料、有(you)機硅等。

塑料的基本性能

1.質輕、比(bi)強度高。塑料(liao)質輕，一般塑料(liao)的(de)密(mi)度都在(zai)0.9~2.3克/厘米(mi)3之間，只有鋼鐵的1/8~1/4、鋁的1/2左右，而各(ge)種泡沫塑料的密度更低，約(yue)在0.01~0.5克/厘米3之(zhi)間。按單(dan)位(wei)質量計算的強度(du)稱為比強度(du)，有些增強塑(su)料(liao)的比強度(du)接近甚至超過(guo)鋼材。例如合金鋼材，其單(dan)位(wei)質量的拉(la)伸(shen)強度(du)為160兆(zhao)帕，而(er)用(yong)玻璃纖(xian)維(wei)增強的塑料可達(da)到170~400兆帕。

2.優異(yi)的(de)(de)電(dian)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)。幾乎所有的(de)(de)塑(su)料(liao)都(dou)具有優異(yi)的(de)(de)電(dian)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)，如極小的(de)(de)介電(dian)損耗和(he)優良的(de)(de)耐電(dian)弧(hu)特性(xing)，這些性(xing)能(neng)可與陶瓷媲美。

3.優良的化學穩定性能。一般塑料制品對酸堿等化學藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐化學腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐"王水"等強腐(fu)蝕性電(dian)解質的腐(fu)蝕，被(bei)稱為(wei)"塑料王"。

4.減(jian)摩、耐磨(mo)性(xing)能(neng)好。大(da)多(duo)數塑(su)料具有優良的(de)(de)(de)減(jian)摩、耐磨(mo)和(he)自(zi)潤(run)滑(hua)特性(xing)。許多(duo)工程塑(su)料制造的(de)(de)(de)耐摩擦零件就是利用(yong)塑(su)料的(de)(de)(de)這些(xie)特性(xing)，在耐磨(mo)塑(su)料中加入某(mou)些(xie)固(gu)體潤(run)滑(hua)劑(ji)和(he)填料時，可降低(di)其(qi)摩擦系數或進一步提高其(qi)耐磨(mo)性(xing)能(neng)。

5.透光及(ji)防(fang)護性能。多數塑料(liao)都可以作(zuo)為(wei)透明(ming)或半透明(ming)制(zhi)品(pin)，其中聚苯乙(yi)(yi)烯和丙烯酸酯(zhi)類塑料(liao)象玻(bo)璃一樣(yang)透明(ming)。有機玻(bo)璃化學名稱為(wei)聚甲(jia)基丙烯酸甲(jia)酯(zhi)，可用(yong)作(zuo)航空(kong)玻(bo)璃材料(liao)。聚氯(lv)乙(yi)(yi)烯、聚乙(yi)(yi)烯、聚丙烯等(deng)塑料(liao)薄膜(mo)具(ju)有良(liang)好的透光和保暖性能，大量(liang)用(yong)作(zuo)農用(yong)薄膜(mo)。塑料(liao)具(ju)有多種(zhong)防(fang)護性能，因此(ci)常用(yong)作(zuo)防(fang)護保裝用(yong)品(pin)，如塑料(liao)薄膜(mo)、箱、桶、瓶(ping)等(deng)。

6.減(jian)震、消(xiao)(xiao)音(yin)性(xing)能(neng)優(you)良。某(mou)些塑料(liao)柔韌而富(fu)于彈(dan)性(xing)，當(dang)它受到外界頻繁的機(ji)械沖擊(ji)和(he)振(zhen)動時，內部產生粘性(xing)內耗，將機(ji)械能(neng)轉變成熱能(neng)，因此，工程(cheng)上用作(zuo)減(jian)震消(xiao)(xiao)音(yin)材料(liao)。例(li)如，用工程(cheng)塑料(liao)制作(zuo)的軸(zhou)承和(he)齒可減(jian)小噪音(yin)，各種泡(pao)沫塑料(liao)更(geng)是廣泛使用的優(you)良減(jian)震消(xiao)(xiao)音(yin)材料(liao)。

上述塑(su)料(liao)的(de)優(you)良(liang)性能，使它(ta)在工農業生產和人(ren)們(men)的(de)日常(chang)生活(huo)中具有(you)廣泛用(yong)途；它(ta)已從過去(qu)作為金屬(shu)、玻璃(li)、陶瓷、木材(cai)和纖維等材(cai)料(liao)的(de)代(dai)用(yong)品，而一躍成為現代(dai)生活(huo)和尖端(duan)工業不可(ke)缺少(shao)的(de)材(cai)料(liao)。

然而，塑料也有不足之處。例如，耐熱性比金屬等材料差，一般塑料僅能在100℃以下溫度使用(yong)，少數(shu)200℃左(zuo)右使用；塑料的熱(re)膨(peng)脹(zhang)系數要比金屬(shu)大3~10倍，容易受溫度(du)變(bian)(bian)化(hua)而影響(xiang)尺(chi)寸(cun)的(de)穩定性；在載荷(he)作用(yong)下，塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)會緩(huan)慢地(di)產生(sheng)粘性流(liu)動或(huo)(huo)變(bian)(bian)形(xing)，即蠕變(bian)(bian)現象；此外，塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)在大(da)氣、陽光、長期的(de)壓力或(huo)(huo)某(mou)些(xie)(xie)(xie)質(zhi)作用(yong)下會發(fa)生(sheng)老化(hua)，使性能變(bian)(bian)壞等。塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)的(de)這些(xie)(xie)(xie)缺(que)點或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少地(di)影響(xiang)或(huo)(huo)限制了(le)它的(de)應用(yong)。但(dan)是，隨著塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)工業的(de)發(fa)展和(he)塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)研(yan)究(jiu)工作的(de)深入，這些(xie)(xie)(xie)缺(que)點正被逐漸克服，性能優異的(de)新(xin)穎塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)和(he)各種塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)復合材(cai)料(liao)(liao)(liao)正不(bu)斷涌現。

工程塑料配方分析

1.單因素變量配方設計法

單因素變量(liang)配方(fang)是(shi)指只(zhi)有一(yi)個(ge)助(zhu)劑的(de)加(jia)入量(liang)影響制品性(xing)能的(de)配方(fang)。此(ci)種配方(fang)的(de)設(she)計常采(cai)用消去法(fa)。鑒于制品的(de)物(wu)理(li)性(xing)能在(zai)因素區(qu)間(jian)(jian)為單值函數，所以，在(zai)搜(sou)索區(qu)間(jian)(jian)內(nei)任(ren)取兩(liang)點，比較它們的(de)函數值，舍去一(yi)個(ge)。在(zai)縮小(xiao)的(de)搜(sou)索區(qu)間(jian)(jian)內(nei)進行(xing)下一(yi)步試驗，使區(qu)間(jian)(jian)縮小(xiao)到允許誤差之內(nei)。采(cai)用的(de)搜(sou)索方(fang)法(fa)有一(yi)下幾種。

①爬山法(逐步提高法)：該方法具體為：先找一個起點A．這個起(qi)點一般為(wei)原生產(chan)配(pei)方或一個憑經驗估計的配(pei)方。在A點向該原材料增加的方(fang)向B點(dian)做試驗。如果B點(dian)好，原(yuan)材料就增加；如果C點好(hao)，原材料就減少。這樣一步步改變，如(ru)爬到W點，再增加或減少(shao)效果反而不好(hao)，則(ze)W點(dian)(dian)就是(shi)要尋(xun)找的(de)該原材料的(de)最(zui)佳值。該法(fa)(fa)的(de)關鍵是(shi)起(qi)點(dian)(dian)位置、試驗范(fan)圍和(he)(he)步(bu)長的(de)選(xuan)擇。起(qi)點(dian)(dian)和(he)(he)試驗范(fan)圍選(xuan)得好(hao)，可(ke)減少試驗次(ci)數；步(bu)長一般開(kai)始時(shi)大．接近最(zui)佳點(dian)(dian)時(shi)改小一些。該法(fa)(fa)的(de)特點(dian)(dian)是(shi)生產損失(shi)小，適合于工廠(chang)小幅度調整配方。

②黃金分割法(0.618法)：該法(fa)是根據數學(xue)上的(de)黃金分割定律演變而(er)來(lai)的(de)。具體做(zuo)法(fa)是：先在配方試驗范圍(A，B)的0. 618點(dian)作第一次試驗，再在(zai)其對稱(cheng)點(dian)(試驗范圍的0.382處)做第二次試(shi)驗(yan)(yan)，比較兩點的試(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)(指制品的力學性能(neng))，去(qu)掉“壞點(dian)”以外(wai)的部(bu)分，在剩(sheng)下(xia)的部(bu)分繼續取已試點(dian)的對稱點(dian)進行試驗(yan)(yan)，再比較(jiao)，再取舍，逐步縮小(xiao)試驗(yan)(yan)范圍，達到(dao)最終目的。此法必須嚴(yan)格保持每次試驗(yan)(yan)的原材(cai)料(liao)和工藝條件一致(zhi)，否則(ze)無法決(jue)定取舍方法．該(gai)法試驗(yan)(yan)次數(shu)少(shao)，較(jiao)為方便．適于推廣。

③平分法(對(dui)分法)：此(ci)法適(shi)于(yu)在試驗范圍內(nei)制品有一定的物(wu)理性能(neng)指標(目標函數是(shi)單調的)，以此標準作為對(dui)比條件(jian)，同時還應預先(xian)知道該變量對(dui)制品的(de)(de)物理性(xing)能(neng)的(de)(de)影響規律，才能(neng)依(yi)據試(shi)驗(yan)結果(guo)判斷該原材料(liao)用量的(de)(de)多或少(shao)。該法每個試(shi)驗(yan)點都取(qu)(qu)在范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)中(zhong)點上．根(gen)據試(shi)驗(yan)結果(guo)．去掉試(shi)驗(yan)范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)某—半，然后再在保留范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)中(zhong)點做第(di)二次試(shi)驗(yan)，再根(gen)據第(di)二次試(shi)驗(yan)結果(guo)將(jiang)范(fan)(fan)圍(wei)縮(suo)小一半．這(zhe)樣逼近最佳點范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)速(su)度很快(kuai)．而且取(qu)(qu)點也(ye)極為方(fang)便。

④分(fen)(fen)批試驗法：可分(fen)(fen)為均(jun)分(fen)(fen)分(fen)(fen)批試驗法和比(bi)例分(fen)(fen)割試驗法兩(liang)種(zhong)。均(jun)分(fen)(fen)分(fen)(fen)批試驗法是(shi)在(zai)試驗范(fan)圍內(nei)均(jun)勻(yun)安排(pai)每批試驗配方，比(bi)較(jiao)結果，留下好(hao)的結果范(fan)圍。在(zai)這(zhe)留下的部分(fen)(fen)，再(zai)均(jun)勻(yun)分(fen)(fen)成數份(fen)，再(zai)做一批試驗．這(zhe)樣(yang)不斷做下去，就能找(zhao)到最佳的配方重量范(fan)圍。在(zai)工窄范(fan)圍內(nei)，等分(fen)(fen)的結果較(jiao)好(hao)，且(qie)又相當(dang)接近，即可終止試驗。此法試驗總時(shi)間短且(qie)快，但(dan)總的試驗次數多。

比(bi)例分(fen)(fen)割試(shi)驗(yan)法(fa)(fa)與該法(fa)(fa)相似(si)，只是試(shi)驗(yan)點不是均勻劃分(fen)(fen)，而是按一定比(bi)例劃分(fen)(fen)的。該法(fa)(fa)由(you)于試(shi)驗(yan)效果、試(shi)驗(yan)誤差等(deng)原因，不易(yi)鑒別，所以一般工(gong)廠常用均勻分(fen)(fen)批試(shi)驗(yan)法(fa)(fa)。

2.多因素變量配方設計怯

多因素(su)(su)(su)變(bian)量配方(fang)是指有兩個(ge)或(huo)兩個(ge)以上因素(su)(su)(su)影響制品性能的配方(fang)．目(mu)前常用的多因素(su)(su)(su)變(bian)量設(she)計(ji)法(fa)主要有正交設(she)計(ji)法(fa)和中心(xin)復合(he)試驗設(she)計(ji)法(fa)。

①正交設計法 此法是一種應用數理統計原理進行科學安排和分析多因素變量的實驗方法。其優點是可以大幅度減少試驗次數，尤其是實驗中變量(因素)越多(duo)，減少程度越明顯(xian)。它可(ke)在眾多(duo)實(shi)驗次數中，優選出(chu)具有(you)代(dai)表性的(de)(de)實(shi)驗，通(tong)過(guo)盡可(ke)能(neng)少的(de)(de)實(shi)驗，找出(chu)最佳配方和(he)工藝條(tiao)件。有(you)時最佳配方可(ke)能(neng)并(bing)不在優選的(de)(de)實(shi)驗中，但可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)實(shi)驗結果(guo)處理，推算出(chu)最佳配方。

常規的實驗(yan)(yan)方(fang)法(fa)(fa)為單因(yin)素(su)輪(lun)換法(fa)(fa)，即每次改(gai)變其(qi)一個因(yin)素(su)．固定(ding)其(qi)他因(yin)素(su)進行試(shi)驗(yan)(yan)。目前常用的分析方(fang)法(fa)(fa)有兩種(zhong)，即直觀分析法(fa)(fa)和方(fang)差分析法(fa)(fa)。

直觀分析法(fa)(fa)(fa)就(jiu)是比較(jiao)每(mei)個(ge)水(shui)(shui)(shui)平(ping)幾次實(shi)驗(yan)取(qu)得指標的(de)平(ping)均值，找出每(mei)個(ge)因素(su)(su)的(de)最(zui)佳(jia)水(shui)(shui)(shui)平(ping)，幾個(ge)因素(su)(su)的(de)最(zui)佳(jia)水(shui)(shui)(shui)平(ping)組(zu)合起(qi)來(lai)(lai)，即(ji)為(wei)最(zui)佳(jia)配方(fang)或工藝條(tiao)件，并通過(guo)計(ji)算每(mei)個(ge)因素(su)(su)不同水(shui)(shui)(shui)平(ping)所取(qu)得的(de)不同指標值差(cha)(cha)．不同水(shui)(shui)(shui)平(ping)之間(jian)指標值差(cha)(cha)的(de)大(da)的(de)因素(su)(su)，即(ji)為(wei)對指標最(zui)有影響的(de)因素(su)(su)．此(ci)法(fa)(fa)(fa)直觀、簡便，但(dan)不能區分因素(su)(su)與水(shui)(shui)(shui)平(ping)作(zuo)用(yong)的(de)差(cha)(cha)異(yi)。方(fang)差(cha)(cha)分析法(fa)(fa)(fa)是通過(guo)偏差(cha)(cha)的(de)平(ping)方(fang)和及自由度等(deng)一(yi)系列(lie)計(ji)算，將因素(su)(su)和水(shui)(shui)(shui)平(ping)的(de)變化引起(qi)實(shi)驗(yan)結(jie)果間(jian)的(de)差(cha)(cha)異(yi)與誤差(cha)(cha)的(de)波動區分開(kai)來(lai)(lai)，這樣來(lai)(lai)分析正交(jiao)實(shi)驗(yan)的(de)結(jie)果，對下(xia)一(yi)步實(shi)驗(yan)或投(tou)入生產的(de)可靠性很(hen)大(da)，是一(yi)種精確的(de)計(ji)算方(fang)法(fa)(fa)(fa)，但(dan)手段繁(fan)雜。

②中心復合試驗設計法：此法是因在中心點做許多重復試驗而得名的，建立自變量(配方組分)與因(yin)變量(liang)(制品物理性能)之間關(guan)系的(de)(de)一種數(shu)(shu)學(xue)方程，因而又稱回歸(gui)分析法。可用一個完全(quan)的(de)(de)二次多元式表示制品性能(neng)與(yu)添(tian)加劑用量(liang)的(de)(de)關(guan)系，然后再求出數(shu)(shu)個回歸(gui)系數(shu)(shu)，進(jin)(jin)行(xing)線性變換，按(an)設計安排試(shi)驗(yan)，在(zai)中心(xin)點做重(zhong)復試(shi)驗(yan)．再進(jin)(jin)行(xing)顯著性統(tong)計檢驗(yan)。若有問題(ti)，則(ze)改變數(shu)(shu)學(xue)模型進(jin)(jin)一步研究。

此法首先可以確定幾(ji)個(ge)(ge)(ge)特定配方(fang)(fang)(fang)因(yin)(yin)素(su)之間(jian)是否存在相(xiang)(xiang)關性(xing)(xing)．如(ru)果沒有相(xiang)(xiang)關性(xing)(xing)，就只能(neng)單獨(du)處(chu)理(li)每個(ge)(ge)(ge)因(yin)(yin)素(su)問題(ti)；如(ru)果存在相(xiang)(xiang)關性(xing)(xing)．則可找(zhao)(zhao)出(chu)合適的數學(xue)表(biao)達式(shi)；其次(ci)(ci)，可根據(ju)用戶提出(chu)的幾(ji)種塑(su)料(liao)制品(pin)(pin)性(xing)(xing)能(neng)指(zhi)(zhi)標值(zhi)，預(yu)測(ce)出(chu)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)或(huo)(huo)幾(ji)個(ge)(ge)(ge)配方(fang)(fang)(fang)因(yin)(yin)素(su)變(bian)量(liang)的值(zhi)或(huo)(huo)根據(ju)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)或(huo)(huo)幾(ji)個(ge)(ge)(ge)配方(fang)(fang)(fang)因(yin)(yin)素(su)變(bian)量(liang)值(zhi)，頂(ding)測(ce)出(chu)制品(pin)(pin)性(xing)(xing)能(neng)指(zhi)(zhi)標的范(fan)圍；另外．還可找(zhao)(zhao)出(chu)這些(xie)因(yin)(yin)素(su)之間(jian)的相(xiang)(xiang)互關系(xi)，找(zhao)(zhao)出(chu)主(zhu)要因(yin)(yin)素(su)、次(ci)(ci)要因(yin)(yin)素(su)或(huo)(huo)可忽略因(yin)(yin)素(su)，通過(guo)方(fang)(fang)(fang)程式(shi)求出(chu)所(suo)需性(xing)(xing)能(neng)的配方(fang)(fang)(fang)因(yin)(yin)素(su)最佳組合，畫(hua)出(chu)某種性(xing)(xing)能(neng)的等高(gao)線，探討各配方(fang)(fang)(fang)因(yin)(yin)素(su)變(bian)量(liang)對性(xing)(xing)能(neng)的影響，從而(er)預(yu)測(ce)物(wu)理(li)性(xing)(xing)能(neng)。