塑膠性能大討論

苯乙烯-丙烯腈共聚物
苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）是无色透明的热塑性树脂，具有耐高温性、出色的光泽度和耐化学介质性，还有优良的硬度、刚性、尺寸稳定性和较高的承载能力。由于该树脂固有的透明性，故非常普通地用于制造透明塑料制品。
化学和性能
SAN树脂是线性无定形共聚物，是通过连续本体、悬浮或乳液聚合制得。通过分子量的改变和苯乙烯／丙烯腈的配比变化可以调节聚合产物的性能。在聚合过程中或聚合完成后的配混操作中可加人添加剂和改性剂，以获得所需要的综合性能。所用添加剂和改性材料一般包括着色剂、玻璃纤维增强材料、脱模剂、紫外光稳定剂、弹性体、抗静电剂以及流动助剂和加工助剂。
SAN树脂能耐脂肪烃、非氧化性酸。碱、植物油、食品，某些醇类和洗涤剂，但与一些芳香烃、酮类、酯类和氯化烃接触会被侵蚀。热变形温度范围为200～230°F（182MPa下），所制得产品的最高使用温度受应力、周围的化学介质环境和取向度的影响很大，但185°F 的连续使用温度是完全能够达到的。SAN的断裂拉伸强度为69—83MPa，其弯曲强度和弹性模量一般较高。根据树脂品级和加工条件不同，SAN的缺口悬臂梁抗冲击强度范围为 0．2～0．5 ft.lb／in。
SAN树脂与用量更大。被普遍使用的ABS(丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物）合成树脂相比，缺少一个橡胶组分（丁二烯橡胶）。由于SAN中没有橡胶组分，因此它的抗冲击强度低于ABS树脂。但SAN其它大部分性能（如耐热性、耐化学介质性、拉伸和弯曲强度和光泽度等）优于通用级ABS树脂。
特殊品级
SAN的特殊品级包括紫外光稳定级、抗静电级、耐渗透级、玻璃纤维增强级等。抗静电SAN生产的制品可防止粒子和灰尘的吸附聚集；耐渗透SAN可减少气体和水蒸汽的透过率；用紫外光稳定级SAN生产的玻璃、散光板和标志牌等产品其性能得到改善。
玻璃纤维增强SAN树脂具有很高的刚性和尺寸稳定性。新开发的SAN树脂有高透明级、“洁白”产品级、可发性SAN（用于生产泡沫塑料）和各种共混物和合金。
虽然SAN树脂本身是透明的，但通过顶着色方式或使用浓色母料，也能制造一系列发雾的、半透明和不透明的制品。
加工
SAN树脂可用普通热塑性塑料的成型方法进行加工，如注塑、挤塑、注塑吹塑和压塑成型等。SAN树脂有吸水性，故为保证产品质量，在加工成型前应对SAN进行干燥处理。
SAN树脂可进行二次加工，而且其性能变化很小。但是，如果受热厉害的话，产品可能会发生颜色变化，变成黄色色调。SAN在再加工中不能混杂其它塑料，尽管它们很容易相容，但也会对产品的颜色和透明度产生影响。SAN为极性聚合物，一般与非极性树脂（包括聚苯乙烯）不相容。SAN树脂与ABS树脂是相容的。
适用于SAN的后处理操作包括热冲压、涂漆、丝网印刷、超声波焊接、机械加工、真空喷镀、溶剂粘焊，以及用于ABS、丙烯酸酯类树脂和聚苯乙烯的其它大部分加工方法。
应用
SAN树脂最大的用途是作为一个组分制造ABS树脂。因此，所有主要的ABS生产厂都制造SAN树脂。SAN在商业市场上有广泛的用途。
家庭用品 SAN用于制造家庭用品是因为它具有透明性，对一般食物和洗涤剂有耐化学介质性，并且具有足够的耐高温性可以在高温洗涤条件下洗涤。具体应用有大口杯、带把杯、洗浴用具、冰桶、沙拉碗和托盘等。
器械附件 SAN树脂在此方面的应用也主要缘于其透明性和耐化学介质性。主要用途包括冷藏柜抽屉、搅拌器。真空吸尘器部件、加湿器部件和洗衣机洗涤剂喷洒器。
汽车部件 抗紫外线／耐紫外线的SAN可用于生产车灯玻璃。玻璃纤维增强SAN可制造汽车仪表盘。
电器 主要有磁带盒和磁带盒上透明窗、唱机盖、仪表透明外壳、计算机卷纸器、蓄电池箱、按键帽、计算器和打印机工作台。
建筑 安全玻璃、滤水器外壳和水龙头旋扭。
医用制品 注射器、血液抽吸管、肾渗折装置及反应器。
包装材料 化妆盒、口红套管、睫毛膏盖瓶子、罩盖、帽盖喷雾器和喷嘴等。
特殊产品 一次性打火机外壳、刷子基材和硬毛、渔具、假牙、牙刷柄、笔杆、乐器管口以及定向单丝，这些都是SAN的一部分应用。
工业制品 蓄电池箱、用于许多其它塑料的浓色母料载体；作为PVC添加剂以改善其成型性、耐热性和光泽度。

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氯化PVC
氯化聚氯乙烯是聚氯乙烯树脂后氯化得到的一种独特聚合物。
化学与性质
PVC分子上再增加一些氯以后，产物CPVC树脂的玻璃化温度（Tg）将提高至239至275°F温度范围内；载荷下热变形温度，根据其配方的不同，也将从PVC物料的约158°F提高到180至219°F的温度范围内。也就是说，所额外增加的氯，改善了硬PVC的阻燃性、生烟性，提高了抗张强度和模量，而保留了它原有的良好性能：突出的尺寸稳定性，优良的耐化学特性以及良好的介电性能。
CPVC混配料仍然保持较高氯含量树脂的高热畸变温度特性，其物料混配工艺与PVC混配相类似，但更复杂、更困难。
混配料可应用传统的挤塑、压延、注塑等加工管材、型材、片材等热塑性成型方法。挤塑加工包括用双螺杆挤塑机加工粉末状物料和用单螺杆挤塑机加工粒状物料。
用一种合适的溶剂溶解CPVC树脂，可制得一种很有用的粘接剂。一些加工者还可用其溶液成功地制得CPVC流延薄膜。
加工
虽然CPVC是以PVC为基质制得的聚合物，且和PVC共有某些性能，但是，它也是一种有其自身特性的聚合物，这一点对于其加工特别重要。例如，CPVC聚合物熔融温度范围从400°F直至最高达到 450°F。挤塑加工需要采用镀铬或不锈钢的模头。挤塑模头必须是良好流线型，以保证能长时间地加工运转。平板模头不能获得满意的挤塑运转时间。为了很好地控制管材和异型材的挤塑尺寸，最好采用真空定型技术。挤塑设备需配备至少 40马力的螺杆传动装置。有几种螺杆设计可适于挤塑加工各种配方好的混配料。
注塑加工需要采用有合适导出长度的低压缩螺杆。管件用物料需要采用尖梢式塑化螺杆。而低粘度，高产出物料需要采用卸掉滑动止过环的加工螺杆，不能采用球形止逆螺杆。注塑模具应该采用不锈钢材料，至少也应采用镀铬或镀镍材料。
应用
由于固有的耐化学特性、高度的刚性、固有的抗燃性、优良的抗张强度、耐室内光、耐气候特性以及合适的密度，使CPVC材料具有广泛的应用市场。
传统上，CPVC材料常用于制造冷。热水输送管材、管件以及工业化学液体的传送管道、管件、阀门等。最新技术的发展使之可以挤塑成型窗玻璃镶装压条、冷却塔板、汽车内用制品、废弃物处理器具以及各种室外深色应用物品。一些定制注塑品级可见于办公机械外壳、长途通讯设备用品以及一些仪器部件。一项最新发展是消防系统管材、管件特用的CPVC 物料。
CPVC最早（大约1960年）用于制造居家用冷、热水输送管及管件。其管材热损耗低、不挂水滴、无水垢聚积，在180°F温度与 100磅／英寸2压力下可持续应用，并经美国国家环境卫生基金会可饮用水认证，因而，促使数百万居住小区采用CPVC管材。CPVC物料制成的水龙头配件及阀门用于饮用水系统中，也具有同样优点。
建筑上的其他应用还包括窗玻璃深色镶装压条、天窗框架，这是因为CPVC有较高耐热性，可耐受深色导致的聚积热。
CPVC耐化学特性使之能应用于传送工业液体，尤其是造纸、制浆过程中的高温液体以及电镀、电化学操作中的酸。碱液体。许多电镀工业管线中都采用CPVC贮罐、管材及过滤元件。甚至还有包括管道、管件、阀门、滤料板和过滤设备、泵等全都用CPVC制造的完整系统。
家用电器制造厂商还发现，CPVC良好的排水性、固有的抗燃性（达到UL标准94－SVA）、耐皂液、耐漂性，对于直接安装在洗碗机、洗衣机内电动机上的水泵来说，都符合要求。
高度的耐热性、抗燃性、遇油脂也不龟裂，因而可考虑用CPVC制造汽车内装件。这些特性也使CPVC可用来制造冷凝水回流管和滴水盘。
固有的抗燃性（UL标准94—SVA可燃性），以及优良的耐化学特性、抗紫外荧光性、抗墨水污渍与良好的吸音性，使得一系列新型品牌的CPVC可用来制造诸如打印机外壳和底座等一类的办公机械部件。
还有一些低生烟性的CPVC物料，它们满足联邦航空局规范25．853款（A-1）有关飞机机舱内制品热释放值必需符合一定速率的最新要求。同时，这些物料也满足城市公共交通管理局烟火准则要求。这些低生烟性物料的挤塑制品也满足楼房内A级标准有关低烟火性能的要求。还有几种深色的耐气候的新型品牌的物料应用于农田灌溉方面。总之，氯化不仅保留了PVC原有的优良性能，而且使聚合物适用于更高的温度下，因而，常常可代替金属或其他价格更贵的工程塑料。
商业信息
CPVC聚合物由 The BF Goodrich公司特种聚合物和化学品分公司销售。1991年初的价格为：每磅1．30至1．50美元。

烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂
烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂（OSA）是具有韧性的特殊工程热塑性塑料，在室外环境下其物理性能和颜色不发生变化。可以设计制造各种品级的烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂，或是用作生产薄膜或是将其共挤塑在各种耐候性差、价格低的组分材料的基材表面，作为保护覆盖层。其它品级OSA可挤塑片材或型材，或注塑成型。
化学与性能
OSA是用饱和烯烃弹性体改性苯乙烯-丙烯腈共聚物，再加入紫外光吸收剂。抗氧化剂、耐气候老化颜料等而制得。它具有较高的抗冲击强度和耐热性，在户外暴晒下颜色几乎不发生变化。
OSA树脂耐烯酸、碱和盐，在许多石油馏分间歇性接触时的耐受性有限。建议不要在与低分子量芳烃、酮、酯和氯化烃有接触的应用场合使用OSA产品。
加工
OSA树脂可用于吹塑薄膜、挤塑片材或型材，也可注塑成型。其加工条件、后续校正、冷却和后成型操作必须将内应力控制在最小的程度，内应力能够影响制品的耐气候老化特性。使用长径比为24：1或更大一些的一段或二段螺杆挤出机最适宜。建议使用标准层流型模具和供料头。
在OSA覆于ABS之上的片材时共挤塑，在真空成型垂伸之后，其着色OSA层最薄部分的厚度至少应该为15mils。不同基材上的薄膜厚度，部分取决于底部基材。注塑成型件的外观再现了模具内表面的光泽平整，但户外暴晒一、二年之后，最初的高光泽成品将变成无光毛面。
在生产固态OSA树脂时，回料的掺用率可为 25％。但当 OSA作为覆盖层与不耐气候老化的基村共挤塑时，只有基材能掺用回料。
半成品部件可进行机加工、冲切、钻孔，或用经测试与OSA相容的粘合剂进行装配，可以使用于OSA的装饰技术包括热冲切、涂漆和使用相容的材料进行丝网印刷。
应用
OSA作为保护覆盖层覆于价格较低的基材之上二次加工成型的产品构件其成本／效果值较高，用于建筑、休闲用具、农业和运输以及其它领域中。
OSA和其它耐候聚合物有相容性，可与它共混以改善性能。
工程用热塑性弹性体
工程用热塑性弹性体（EngineeringTPES）是一种高强度、高性能的材料。它的弹性（弹性极限）和强度可恢复程度在硬质工程塑料和橡胶之间。它们的高弹性在如下应用中非常实用：在连续的冲击、震动、弯曲后，必须快速恢复形状——例如汽车保险杠、铰链、弹簧、卡扣、球类、减震器以及柔性传动和密封。
众所周知的工程用热塑性弹性体（ETES），具有比橡胶更高的强度（一般为2—6倍）。因此，在许多应用中，工程用热塑性弹性体可代替橡胶产品，并且节省了材料和加工时间。
因为工程用热塑性弹性体在厚的或支撑部位上“功能上相等”于结构塑料，在薄的部位又具有弹性；所以它们可以在许多应用中作为多功能的材料。
化学
工程用热塑性弹性体的弯曲模量从34．5（大约是橡胶刚性的3倍）到1379MPa（与尼龙的刚性相似）。在化学结构上，这种树脂是聚酯结晶硬段与无定形二元醇软段的无规嵌段共聚物。变化硬段和软段的比例可制成一系列的树月旨。
机械性能
工程用热塑性弹性体的强度和刚性分别是“典型”的橡胶（硬度为邵氏A70）的2—6倍和3～100倍。一般工程用热塑性弹性体树脂的强度、刚性和弹性分别是未补强尼龙的一半、三分之一和三倍。
工程用热塑性弹性体的极限伸长率约为500％，而弹性极限为7— 25％应变（依据不同品级）。这种树脂具有较优的弯曲寿命、弹簧性质和抗蠕变性。它可以在很宽的温度范围内保持性质不变。
动力学性能。工程用热塑性弹性体的一个显著特征是具有非常好的动力学性能。经过合理设计的部件在承受反复的拉伸和压缩后，并不损失其机械性能，并且可以承受数百万次弯曲循环（甚至在-40°F的低温下）。
抗冲击强度。这种树脂即使在低温下，也具有很好的韧性。软质更富柔曲性品级的工程用热塑性弹性体，在标准实验室用悬臂梁冲击测试中不会断裂，并且可以作为聚酯、乙烯基树脂、聚丙烯酸酯和苯乙烯系塑料的抗冲击改性剂。
温度。工程用热塑性弹性体在一40～300°F温度范围内，性能很好。机械性能从低温到很高温度范围内，比其它热塑性弹性体和许多橡胶材料更为稳定。
其他性能
电性能。工程用热塑性弹性体在600伏条件下有很好的绝缘强度。例如在低压线中，仅用三分之一的绝缘包皮厚度，工程用热塑性弹性体就可以代替交联聚乙烯产品。因此，无论是在性能上还是在经济上，都是很有收益的。
燃烧性 未经改性的工程用热塑性弹性体定为UL的HB级；加过添加剂的混配级则分别定为 UL94－2和 UL V一0级。
耐化学品和抗环境影响性。工程用热塑性弹性体树脂具有高度的耐化学品和耐热性。在热的烃类环境中，高刚性品级工程用热塑性弹性体性能最佳；非常适合在热油、油脂、燃油以及液压油中使用。工程用热塑性弹性体还具有对燃料的低渗透性。工程用热塑性弹性体的耐辐射性，在核能工程用的和医用的制品（灭菌）时，具有很大的优越性。
耐候性。工程用热塑性弹性体要避免紫外线照射。防紫外线添加物和炭黑浓母料可以在成型机上通过计量共混而被加入。通过十年测试的资料显示：经过适当稳定的树脂，在各种气候条件下都能使用。
加工
工程用热塑性弹性体必须在加工前进行干燥。它们的加工很容易进行，加工条件的范围也很宽。可以使用标准注塑成型机、挤塑机、吹塑成型机、旋转成型机等。可以通过挤塑铸塑和吹塑制薄膜。由于这种树脂具有柔性，所以在顶出时必须考虑防止其压缩和变形。因此，建议使用具有大型顶杆和脱膜板、以及带有芯棒的大推力装置。
独特的加工过程包括：
1．大型倒置式模具可采用简单的钩型和搭扣设计以便模制复杂形状的制品。
2．不需特殊处理便可制成整体埋塑活动节点。
3．在同一部件上，可以有厚薄不同的截面。
4．与PVC、ABS、聚酯以及聚丙烯酸酯有共挤出和镶嵌模塑相容性。
工程用热塑性弹性体树脂在模塑时可以达到重现模具表面的A级光洁度。这样不需二次加工处理便可生产涂装的汽车部件。
应用
由于工程用热塑性弹性体同时具有机械性能、耐环境影响、容易加工以及加工的多样性，所以它可代替许多材料。包括：金属、皮革、橡胶和铸塑、反应注塑成型（RIM）聚氨酯。使用它制造的产品主要有：汽车部件、工业产品、交通用具。消费产品、通讯、商业设备以及医用制品。
在涂装的汽车外部部件方面，开拓了新的市场。包括：仪表板、保险杠外皮、以及贴面包覆层等。其主要原因是工程用热塑性弹性体的价格低廉、表面性能好以及优越的耐用性等。
另一种新的趋势是“可注塑成型的皮革”。最初替代皮革是在制鞋业。工程用热塑性弹性体可注塑成与皮革的质地、纹理相当的制品，并且具有便于缝纫和粘接的高撕裂强度。
商业信息
工程用热塑性弹性体正在迅速增长，随着设计师和制造厂商对这些树脂的认识更加熟悉而继续增长。商品的工程用热塑性弹性体包括 Du Pont公司的 Hytrel Polymers ZytelFN柔性尼龙合金和用于汽车部件的Bexloy V；Eastman Chemical公司的 Ecdel； Hoechst Celanese公司的Riteflex以及GE Plastics公司的Lomod等等。