如果您是塑料成品制造商,您可能听说过工程塑料化合物这个名字。 在本文中,我们将了解工程塑料化合物的概念、性能、应用和一些常见类型。
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I. 什么是复合工程塑料材料?
工程塑料化合物(英文:工程塑料化合物或聚合物化合物)是由初级塑料、着色剂和增强材料组成的化合物,有助于提高塑料成品的所需性能。 这里的“compound”就是“复合”的意思。
工程塑料复合材料有哪些优点? 如今,工程塑料化合物由于其“一体化”性质,在技术产品/细节的生产中非常受欢迎。 这意味着制造商不必在原材料中混合任何添加剂,而只需使用工程塑料化合物来制造成品。 为企业带来的5大复合工程塑料突破其包括:
    - 每个成品的单独设计
- 单一材料的全部功能
- 提高成品质量
- 提高生产力
- 节约成本
每种技术产品一般都会有其相应且高度可定制的塑料化合物配方。 这是工程塑料化合物的缺点。 由于定制需要制造商花费大量的时间和精力研究配方,工程塑料化合物的成本肯定会高于其他类型的塑料材料。 更何况,如果你想从国外的工程塑料化合物供应商购买产品,由于地理距离的原因,沟通和取样将面临许多不利条件。
II. 工程塑料化合物的特性
工程塑料复合产品的设计符合以下技术要求和标准:
    - 热膨胀系数低
- 导电
- 高硬度
- 高抗冲击性
- 良好的尺寸稳定性
- 提高热变形温度
- 提高耐刮擦性和耐刮擦性
- 低吸湿性
- 防火UL94 V0、V1、V2
为了实现上述性能,工程塑料(POM、PBT、SAN、SAN、ABS、PC、HIPS、GPPS...)将与以下添加剂和增强材料混合:
    - 高纯度滑石矿物
- 硫酸钡粉末 (BaSO4)
- 纳米级粘土
- 陶瓷珠
- 玻璃珠/纤维 - 导电炭黑 - 含或不含卤素的阻燃添加剂
III. 工程塑料化合物的应用
    - 工业品:齿轮、轴承、传动带、滚轮、管道接头、手持设备。
- 电气/电子产品:电脑部件、OA办公机器齿轮、家用电器部件、相机部件
- 民用产品:手表、拉链、婴儿车配件、浴室配件、窗轨。
- 汽车/摩托车零部件:排气调节阀、锁模、油箱盖、化油器部件、雨刮器部件、电气线路板、齿轮组合。
- 运动器材:自行车、健身器材、船用车辆部件
- 应用于摩托车、气动工具、机器部件、高硬度低收缩部件、耐冲击、工作温度低、表面光滑的工业部件、低收缩工业部件、高耐用耐磨工业部件
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IV. 常见工程塑料化合物
1. PP工程塑料复合
a. PP玻纤复合(玻纤)
这是一种玻璃纤维增强的PP塑料复合产品,玻璃纤维含量为30-40%。 在塑料材料中添加玻璃纤维将有助于提高以下性能:
    - 增加产品硬度
- 减少产品收缩率
- 强化PP塑料基础
- 增加产品耐热性
- 良好的抗冲击性

玻璃纤维
PP玻纤复合材料的应用包括:汽车摩托车行业、家用电器行业、家具行业……
PP玻纤复合材料的技术参数表:
    
        
            | 特征 
 | 方法 | 单位 | PP 20 GF | PP 30GF | PP 40GF | 
        
            | 熔体流动速率(230°C/2.16kg) 
 |         D 1238 | g/10 min | 5 | 4 | 3 | 
        
            | 密度 
 |        D 792 | g/cm³ | 1.033 | 1.104 | 1.191 | 
        
            | 断裂拉伸强度 (a) 
 | D 638 |  MPa | 50 | 67 | 75 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) 
 | D 638 | % | 3 - 5 | 3 - 5 | 3 - 5 | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 4078.2 | 5077.0 | 6055.1 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) 
 | D 256 |  J/m | 14.156 | 19.094 | 20.304 | 
        
            | 0.455 MPa 负载下的挠曲温度 (b) 
 | D 648 | ºC | 117 | 130 | 140 | 
        
            | 成型收缩率 
 | 50x70x3 mmt | % | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 
        
            | 易燃 
 | UL 94 | 
 | HB | 
 | 
 | 
        
            | 洛氏硬度 
 | 
 | HRR | 
 | 53 | 65 | 
    
 
b. 复合PP塑料玻璃珠(glass beads)
这是一种玻璃珠增强PP塑料复合产品,比例为30-50%。
玻璃珠用作热塑性塑料和热固性塑料的填料。其优点是:形状一致、透明、抗压、热稳定性高。 这些优点归功于其球形形状。 它们就像在轴上滚动的球,减少聚合物流的流动,因此可以用作填料。 此外,它还可以改善负载下的机械应力。 由于球体在给定体积下具有最小的表面积,因此聚合物和填料之间的剪切力较低。
玻璃钢收缩率具有各向异性,水平方向低于垂直方向。 相比之下,玻璃填料是各向同性的,材料在各个方向上均匀收缩。

复合PP玻璃珠的应用领域包括:汽车内饰行业、家电行业、家具内饰行业……
复合PP玻璃微珠的技术参数表:
    
        
            | 特征 
 | 方法 | Units | PP 20 GB | PP 30 GB | PP 40 GB | 
        
            | 熔体流动速率(230°C/2.16kg) 
 | D 1238 | g/10 min | 5.1 | 5.2 | 5 | 
        
            | 密度 | D 792 | g/cm³ | 1.027 | 1.105 | 1.188 | 
        
            | 断裂拉伸强度 (a) 
 | D 638 |  MPa | 16.15 | 16.20 | 15.45 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) 
 | D 638 | % | 3 - 5 | 3 - 5 | 3 - 5 | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 1040.8 | 1215.2 | 1392.06 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) 
 | D 256 |  J/m | 17.643 | 16.399 | 15.722 | 
        
            | 变形温度 0.455 MPa 负载下 | D 648 | ºC | 102.2 | 110.2 | 115.2 | 
        
            | 成型收缩率 | 50x70x3 mmt | % | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 
        
            | 易燃 | UL 94 | 
 | HB | 
 | 
 | 
        
            | 洛氏硬度 
 | 
 | HRR | 45 | 46 | 52 | 
    
c. 复合PP塑料滑石粉
在热塑性塑料中使用滑石粉可得到以下结果:
    - 增加刚度和弯曲模量
- 增加弯曲强度
- 随着温度升高减少蠕变趋势
- 改善热变形温度和尺寸稳定性
- 改善收缩率,减少翘曲,热膨胀系数低
- 良好的导热性
- 提高模具表面硬度。
然而,使用与热塑性塑料一样透明的滑石粉有以下缺点:
    - 降低拉伸应力和断裂伸长率
- 降低缺口样品的冲击强度,增加脆性
- 混合物的流动指数低
- 各向异性增强和收缩
- 根据所用滑石粉的颜色改变复合材料的颜色。
- 不适合食品用途(含有石棉、重金属)
- 纯品价格高
- 影响某些塑料中的热稳定剂。
工程PP复合塑料颗粒20%滑石粉和添加剂常用于生产摩托车和汽车零部件,要求良好成型性和长期高耐热性(120-130oC)的产品。

复合PP滑石粉的技术参数表:
    
        
            | 特征 
 | 方法 
 | 单位 
 | PP 20 T | PP 30T | PP 40T | 
        
            | 熔体流动速率(230°C/2.16kg) 
 | D 1238 | g/10 min | 4.3 | 4.2 | 3.9 | 
        
            | 密度 
 | D 792 | g/cm³ | 1.032 | 1.130 | 1.196 | 
        
            | 断裂拉伸强度(a) 
 | D 638 |  MPa | 25.24 | 29.80 | 30.03 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) | D 638 | % | 3 - 5 | 3 - 5 | 3 - 5 | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 1628.8 | 1952.7 | 2087.1 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) | D 256 |  J/m | 17.303 | 15.442 | 15.269 | 
        
            | 变形温度 0.455 MPa 负载下
 
 | D 648 | ºC | 110 | 130 | 140 | 
        
            | 成型收缩率 
 | 50x70x3 mmt | % | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 
        
            | 易燃 
 | UL 94 | 
 | HB | 
 | 
 | 
        
            | 洛氏硬度 
 | 
 | HRR | 65 | 70 | 84 | 
    
 
 
d. 复合PP BaSO4塑料
这是一种BaSO4增强的PP塑料复合产品,比例为30-50%。 PP BaSO4塑料混合物的特点是:
    - 增加产品光泽度
- 增加产品硬度
- 增加产品定型
- 提高变形温度
- 减少产品收缩率
该产品用于生产电饭锅、过滤设备、吸尘器等卫生设备、机电行业塑料制品...
复合PP BaSO4技术参数表:
    
        
            | 特征 | 方法 
 | 单位 | PP 20B | PP 30B | PP 40B | 
        
            | 熔体流动速率(230°C/2.16kg) | D 1238 | g/10 min | 14.2 | 13.9 | 13.3 | 
        
            | 密度 | D 792 | g/cm³ | 1.037 | 1.150 | 1.283 | 
        
            | 断裂拉伸强度(a) | D 638 |  MPa | 25.98 | 20.69 | 24.43 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) | D 638 | % | 3 - 5 | 3 - 5 | 3 - 5 | 
        
            | 弯曲模量 | D 790 | MPa | 1075.6 | 1151.1 | 1201.1 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) | D 256 |  J/m | 15.588 | 18.810 | 16.084 | 
        
            | 变形温度 0.455 MPa 负载下
 | D 648 | ºC | 88 | 96 | 97 | 
        
            | 成型收缩率 | 50x70x3 mmt | % | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 0.3 – 0.6 | 
        
            | 易燃 | UL 94 | 
 | HB | HB | HB | 
        
            | 洛氏硬度 | 
 | HRR | 72 | 60 | 49 | 
    
 
e. 复合PP炭黑导电塑料
这是一种与导电炭黑颗粒混合的PP工程塑料产品。 此类工程塑料复合材料具有以下特点:
    - PP-H 具有改进的导电性。
- 电阻率≤106Ω,
- 表面电阻率≤106Ω。
- 与标准 PP 相比稳定性更高 
PP炭黑导电胶技术参数表:
    
        
            | 特征 | 方法 
 | 单位 
 | PP 20C | 
        
            | 熔体流动速率 (230°C/2.16kg) 
 | D 1238 | g/10 min | 20 | 
        
            | 密度 
 | D 792 | g/cm³ | 0.98 | 
        
            | 断裂拉伸强度 (a) 
 | D 638 |  MPa | 18 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) 
 | D 638 | % | 5-7 | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 1417 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) 
 | D 256 |  J/m | 11 | 
        
            | 变形温度 0.455 MPa 负载下 (b)
 
 | D 648 | ºC | 101 | 
        
            | 体积电阻率 表面电阻率
 
 | IEC 60093 | Ω•cm  Ω | 104 - 106 | 
        
            | 易燃 
 | UL 94 | 
 | HB | 
        
            | 洛氏硬度 
 | 
 | HRR | 72.2 | 
    
 
f. 复合防火PP塑料
防火复合产品:由PP基塑料与防火添加剂混合而成,防火等级按UL 94标准:V0、V1、V2。
在防火产品系列中,有两种类型:
    - 卤素防火系统:氯、溴
- 卤素不易燃系统:Mg(OH)2、Al(OH)3、Sb2O3、磷。
您可以阅读有关塑料用无卤阻燃剂常见类型的更多信息。
阻燃PP工程塑料化合物用于电子、工业和需要阻燃的产品。
防火PP复合材料技术参数表
    
        
            | 特征 | 方法 
 | 单位 | PP FRV0 | 
        
            | 熔体流动速率(230°C/2.16kg) 
 | D 1238 | g/10 min | 6 | 
        
            | 密度 | D 792     | g/cm³ | 1.24 | 
        
            | 断裂拉伸强度 (a) 
 | D 638 |  MPa | 23 | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 1586 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) 
 | D 256 |  J/m | 43 | 
        
            | 易燃 
 | UL 94 | 
 | V0 | 
    
 
2. 复合ABS工程塑料
ABS 化合物是丙烯腈丁二烯苯乙烯,具有高抗冲击性、热稳定性、尺寸稳定性和良好的耐刮擦性。
特征:
    - 高抗冲击性能
- 良好的热稳定性和尺寸稳定性
- 良好的耐刮擦性
- 良好的电绝缘性能
- 最高工作温度 +180 °F ,应用:高冲击零件、垫圈、滚筒、原型、电子工业。
a. 复合防火ABS塑料
防火复合产品:混合ABS塑料与防火添加剂,防火等级符合UL 94标准:V0、V1和V2。
在防火产品系列中,有两种类型:
    - 卤素防火系统:氯、溴
- 卤素不易燃系统:Mg(OH)2、Al(OH)3、Sb2O3、磷。

防火ABS复合材料技术参数表:
    
        
            | 特征 | 方法 
 | 单位 
 | ECP ABS 1001V2 | ECP ABS1001V0 | 
        
            | 熔体流动速率 (200°C/5 kg) 
 | D 1238                 | g/10 min | 5 | 25 | 
        
            | 密度 
 | D 792 | g/cm³ | 1.2 | 1.22 | 
        
            | 断裂拉伸强度 (a) 
 | D 638 |  MPa | 40 | 38 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) | D 638 | % | 3 – 5% | 3 – 5% | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 2340 | 2000 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) 
 | D 256 |  J/m | 210 | 130 | 
        
            | 变形温度 1.8 MPa 负载下(b)
 
 | D 648 | ºC | 81 | 75 | 
        
            | 易燃 
 | UL 94 | 
 | V2 | V0 | 
    
b. 复合 ABS 塑料和玻璃纤维
复合ABS GF是ABS塑料与玻璃纤维增强ABS基体塑料的复合产品,有助于提高硬度和HDT变形温度、维卡软化温度。
该复合产品主要应用在以下领域:
    - 电子设备、打印机和打印机墨盒。
- 民用设备要求硬度高、成本低。
- 汽车摩托车行业的一些细节...
ABS玻璃纤维复合材料技术参数表:
    
        
            | 特征 
 | 方法 | 单位 | ABS 20 GF | ABS 30 GF | 
        
            | 熔体流动速率(200℃/5kg) | D 1238      | g/10 min | 1.65 | 1.158 | 
        
            | 密度 
 | D 792 | g/cm³ | 1.63 | 1.204 | 
        
            | 断裂拉伸强度 (a) | D 638 |  MPa | 40.81 | 33.81 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) 
 | D 638 | % | 2 - 3 | 2 - 3 | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 3376.2 | 4603.12 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) 
 | D 256 |  J/m | 22.550 | 21.470 | 
        
            | 变形温度0.455 MPa 负载下 (b) 
 | D 648 | ºC | 97.4 | 98 | 
        
            | 易燃 | UL 94 | 
 | HB | HB | 
        
            | 洛氏硬度 
 | 
 | HRR | 106 | 105 | 
    
3. 复合工程塑料PC玻璃纤维
复合工程塑料PC玻璃纤维具有以下特点:
产品应用包括:
    - 电脑零组件、OA办公机器齿轮、家用电器零组件、相机零组件。
- 低收缩率的工业部件,高耐用性和耐磨性的工业部件。

玻纤PC复合材料技术参数表:
    
        
            | 特征 | 方法 
 | 单位 
 | PC 20GF | PC 30GF | 
        
            | 熔体流动速率(300℃/1.2kg) 
 | D 1238         | g/10 min | 91.98 | 136.56 | 
        
            | 密度 | D 792 | g/cm³ | 1.070 | 1.157 | 
        
            | 断裂拉伸强度 (a) | D 638 |  MPa | 23.78 | 46.16 | 
        
            | 断裂伸长率 (a) 
 | D 638 | % | 3 - 5 | 3 - 5 | 
        
            | 弯曲模量 
 | D 790 | MPa | 4442.8 | 6343.8 | 
        
            | 悬臂梁冲击强度 (b) 
 | D 256 |  J/m | 25.233 | 35.368 | 
        
            | 变形温度 1.8 MPa 负载下 (b)
 
 | D 648 | ºC | 124.2 | 124.7 | 
        
            | 易燃 
 | UL 94 | 
 | HB | HB | 
        
            | 洛氏硬度 
 | 
 | HRR | 116 | 105 |