PE、PP、PVC、PS、PC、POM、EP、ABS、PA、PMMA材料的特性工藝及應用詳解

一、材料概述  

PE、PP、PVC、PS、PC、POM、EP、ABS、PA、PMMA等統稱為塑料材料，亦稱為聚合物材料，是由高分子化合物通過不同的加工方法制成的一類具有可塑性的合成材料。塑料材料具有輕質、強度高、耐腐蝕、絕緣性好等優點，廣泛應用于包裝、建筑、汽車、電子等多個領域。

聚乙烯（PE）：是一種輕質、柔韌且具有良好耐化學腐蝕性的熱塑性塑料。根據密度不同，可分為高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。

聚丙烯（PP）：具有較高的耐熱性、耐化學性和剛性，是汽車零部件和家用電器的常用材料。

聚氯乙烯（PVC）：具有良好的耐化學腐蝕性、機械強度及電氣絕緣性，常用于管道、電線電纜和醫療設備。

聚苯乙烯（PS）：是一種透明、輕質、有良好絕緣性的塑料，廣泛應用于一次性餐具和包裝材料。

聚碳酸酯（PC）：以其優異的透明性、耐沖擊性和耐溫性而著稱，常用于制造眼鏡鏡片、防彈玻璃和保護罩。

聚甲醛（POM）：是一種具有高結晶度、高強度和高剛性的工程塑料，適用于制造精密零件和齒輪。

酚醛塑料（PF）：又稱電木，是一種熱固性塑料，具有良好的機械性能和耐熱性，常用于電器絕緣材料。

環氧樹脂（EP）：是一種具有良好粘接性能和電絕緣性的熱固性塑料，廣泛應用于涂料、粘合劑和電子封裝材料。

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）：是一種常見的熱塑性聚合物，具有良好的機械性能和加工性能，常用于制造玩具、汽車部件和電子設備外殼。

聚酰胺（PA）：又稱尼龍，是一種具有高強度、高韌性和耐磨性的工程塑料，適用于制造軸承、齒輪和纖維。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）：俗稱亞克力，是一種透明性極好、耐候性強的熱塑性塑料，常用于照明設備和廣告牌。

二、PE（聚乙烯） 

物理化學特性

聚乙烯（PE）是一種線性的高分子聚合物，具有極其簡單的分子結構，由重復的“-CH2-CH2-”單元構成。這種結構賦予了PE多種獨特的物理化學特性：

輕質：PE的密度較低，大約在0.91到0.96 g/cm3之間，使得它成為輕質材料的代表。

耐化學腐蝕性：PE對多數酸、堿和鹽溶液表現出良好的化學穩定性。

電絕緣性：作為一種非極性材料，PE具有優異的電絕緣性能。

耐低溫性：PE可以在低至-70°C的溫度下保持其物理性能。

熱塑性：PE可以在加熱后重新塑性，便于回收和再加工。

加工方法

聚乙烯的加工方法多樣，主要包括以下幾種：

擠出：用于生產管材、電線電纜的絕緣層等。

注射成型：適用于制造小型容器、玩具等。

吹塑：用于生產中空的瓶子和容器。

壓縮成型：適用于制造較大的塑料部件。

熱成型：用于制造薄壁的包裝材料和托盤。

應用領域

聚乙烯的應用領域廣泛，以下是一些主要的應用實例：

包裝材料：PE薄膜廣泛用于食品包裝和商品包裝，因其輕質和良好的保護性能。

塑料管材：HDPE管材因其耐化學腐蝕性和耐磨性，常用于輸送水和燃氣。

電線電纜：PE作為絕緣材料，廣泛應用于電線電纜的制造。

農業：PE被用于制造農用薄膜，如地膜覆蓋技術。

醫療領域：由于其生物相容性和耐化學性，PE也用于制造某些醫療器械。

汽車工業：PE因其輕質和耐沖擊性，被用于制造汽車零部件，如燃油箱和保險杠。

三、PP（聚丙烯） 

物理化學特性

聚丙烯（PP）是一種線性的熱塑性塑料，由丙烯單體通過聚合反應制備而成。PP具有以下顯著的物理化學特性：

耐熱性：PP的熔融溫度在160至170°C之間，具有良好的耐熱性，適用于制造需要承受高溫環境的產品。

耐化學腐蝕性：PP對水、無機鹽、酸和堿等化學物質具有良好的穩定性，但易受某些有機溶劑的侵蝕。

剛性：PP具有較高的剛性，這使得其在承受較大負荷時仍能保持形狀不變。

耐疲勞性：PP具有良好的耐疲勞性，適合用于需要反復彎曲或扭曲的應用。

熱塑性：PP可以反復加熱和冷卻，不會失去其物理性能，便于回收利用。

加工方法

聚丙烯可以通過多種加工技術制成不同的產品：

擠出：用于生產PP管材、板材、棒材等。

注射成型：適用于制造小型至中型的塑料制品，如容器、蓋子、汽車部件等。

吹塑：用于生產大型的中空塑料制品，如瓶子和桶。

熱成型：用于制造薄壁的塑料包裝容器或托盤。

纖維制造：PP也可以通過拉伸和紡織工藝制成纖維，用于制作繩索、地毯等。

應用領域

聚丙烯的應用非常廣泛，以下是一些主要的應用實例：

汽車工業：PP因其輕質和耐熱性，被廣泛用于制造汽車內部件和外部件，如儀表板、保險杠等。

紡織業：PP纖維用于制造繩索、地毯、服裝等。

包裝材料：PP因其輕質和耐化學性，常用于食品和非食品的包裝材料。

家用電器：PP用于制造微波爐安全容器、冰箱抽屜等家用電器部件。

建筑行業：PP管材和板材用于建筑中的管道系統和裝飾材料。

醫療領域：PP因其生物相容性，也被用于制造一些一次性醫療用品，如注射器和試管。

四、PVC（聚氯乙烯） 

物理化學特性

聚氯乙烯（PVC）是一種極性非結晶性熱塑性塑料，由氯乙烯單體聚合而成。PVC具有以下顯著的物理化學特性：

耐化學腐蝕性：PVC對酸、堿和鹽類具有很高的耐性，但易受某些有機溶劑的侵蝕。

機械強度：PVC具有良好的機械性能，包括抗拉強度和抗沖擊性。

電氣絕緣性：作為一種非極性材料，PVC具有優異的電絕緣性能。

耐候性：PVC對紫外線和大氣中的化學物質具有較好的抵抗力，適合戶外使用。

熱穩定性：PVC在加工過程中需要添加熱穩定劑以防止熱分解。

加工方法

PVC可以通過多種加工技術制成不同的產品：

擠出：用于生產PVC管材、門窗框架、電纜絕緣層等。

注射成型：適用于制造小型至中型的塑料制品，如玩具、電器外殼等。

吹塑：用于生產中空的瓶子、容器和其他大型制品。

壓延：用于制造PVC薄膜和片材，常用于包裝材料和裝飾材料。

熱成型：用于制造復雜的幾何形狀的制品，如汽車部件和建筑組件。

應用領域

聚氯乙烯的應用領域非常廣泛，以下是一些主要的應用實例：

建筑行業：PVC廣泛用于建筑行業中的管道系統、窗框和地板材料。

醫療器械：PVC由于其生物相容性，被用于制造一次性醫療器械，如血袋和輸液管。

汽車工業：PVC用于制造汽車內部件，如儀表板和門板。

電子行業：PVC因其良好的電絕緣性，被用于電線電纜的絕緣層和電子設備的外殼。

包裝材料：PVC薄膜用于食品和非食品的包裝，因其良好的密封性和耐化學性。

玩具制造：PVC因其加工性能和成本效益，被用于制造兒童玩具和其他娛樂產品。

五、PS（聚苯乙烯） 

物理化學特性

聚苯乙烯（PS）是一種熱塑性塑料，以其透明性、輕質和易于加工而聞名。PS具有以下顯著的物理化學特性：

透明性：PS具有良好的透明度，特別是在較薄的片材或容器中更為明顯。

加工性：PS易于加工，可以通過多種方法如注塑、擠出、吸塑成型等進行加工。

絕緣性：作為一種非極性材料，PS具有優異的電絕緣性能。

耐沖擊性：PS在室溫下具有良好的耐沖擊性，但這種性質會隨著溫度的降低而下降。

熱穩定性：PS在長時間暴露于高溫下可能會發生熱降解，因此需要在加工和使用過程中控制溫度。

加工方法

聚苯乙烯可以通過以下方法進行加工：

注塑成型：適用于生產各種形狀復雜的塑料制品，如玩具、容器蓋子等。

擠出：用于生產PS薄膜、片材、管材等。

吹塑成型：用于制造中空的塑料瓶和其他容器。

熱成型：用于生產一次性餐具、托盤等薄壁制品。

壓縮成型：適用于生產高透明性要求的制品，如透明包裝盒等。

應用領域

聚苯乙烯的應用領域包括：

包裝材料：PS因其透明性和輕便性，常用于制造一次性餐具、食品容器等。

電子產品：PS用于制造電子設備的外殼和組件，如手機殼、電腦配件等。

醫療器械：透明性和耐化學性使得PS適用于某些醫療設備的部件。

建筑行業：PS用于生產絕緣材料、裝飾板等建筑用產品。

玩具制造：PS因其加工性和成本效益，被廣泛用于制造兒童玩具。

光學產品：高透明度的PS用于制造眼鏡鏡片、CD盒等光學產品。

六、PC（聚碳酸酯） 

物理化學特性

聚碳酸酯（PC）是一種具有高透明度和優異力學性能的無定形熱塑性塑料。PC的物理化學特性如下：

透明性：PC的透光率可達90%，是制造透明塑料制品的理想材料。

耐沖擊性：PC具有極高的沖擊強度，即使在低溫下也能保持其耐沖擊性。

耐溫性：PC的玻璃化轉變溫度在150°C左右，短期耐熱性好，適用于高溫環境。

耐候性：PC對紫外線有一定的耐受性，但長期暴露在陽光下可能會發生降解。

機械性能：PC具有良好的拉伸強度、彎曲強度和壓縮強度。

加工方法

聚碳酸酯可以通過以下加工技術制成各種產品：

注塑成型：適用于生產精密的塑料制品，如眼鏡鏡片、手機外殼等。

擠出：用于生產PC薄膜、管材、棒材等。

熱成型：用于制造大型的塑料制品，如汽車部件和防護罩。

壓縮成型：適用于制造厚壁或具有復雜形狀的塑料制品。

吹塑成型：雖然不常用于PC，但在某些特殊應用中也會使用。

應用領域

聚碳酸酯的應用領域非常廣泛，以下是一些主要的應用實例：

眼鏡行業：PC因其輕質和耐沖擊性，常用于制造安全眼鏡鏡片。

汽車工業：PC用于制造汽車的前大燈、尾燈和車窗等部件。

電子電器：PC用于制造電腦、手機、電視等電子設備的外殼和保護罩。

建筑行業：PC板材用于建筑的天窗、采光板和防護欄等。

醫療器械：PC的透明性和耐化學性使其適用于制造一些醫療設備和容器。

安全裝備：PC用于制造防彈玻璃、頭盔和其他防護裝備。

七、PF（酚醛塑料） 

物理化學特性

酚醛塑料（PF），又稱電木，是一種熱固性塑料，以其優異的機械性能和耐熱性而廣泛應用于工業領域。

耐熱性：PF具有較高的熱變形溫度，通常在150°C以上，使其能夠在高溫環境下保持穩定。

機械性能：PF的硬度和強度較高，且在長期使用中能保持這些特性，不易發生變形。

電絕緣性：作為一種非極性材料，PF具有良好的電絕緣性能，適用于電器絕緣材料。

耐化學腐蝕性：PF對多數化學物質具有很好的穩定性，包括酸、堿和有機溶劑。

熱固性：PF在加工成型后不會再次熔化，具有不可逆的熱固性，這使得其在成型后具有很好的尺寸穩定性。

加工方法

酚醛塑料的加工方法主要包括模壓成型、傳遞模塑和注射成型等。

模壓成型：是PF最常用的加工方法，通過將原料放入模具中，然后施加高溫和壓力使其固化成型。

傳遞模塑：適用于制造形狀復雜或帶有精細圖案的制品，通過將原料加熱后在壓力下傳遞到模具中成型。

注射成型：適用于大批量生產小型制品，通過將原料注射到模具中，在高溫高壓下快速固化成型。

應用領域

酚醛塑料的應用領域廣泛，包括：

電器行業：PF因其優良的電絕緣性能和耐熱性，被廣泛用于制造各種電器絕緣材料和電子設備的外殼。

汽車工業：PF用于制造汽車的點火系統部件、加熱器和其他耐高溫的部件。

建筑行業：PF因其耐熱性和耐化學腐蝕性，適用于制造管道、閥門和裝飾材料。

航空航天：PF用于制造飛機內部的非結構性部件，如絕緣材料和裝飾板。

工業制品：PF用于制造各種工業機械的零件，如軸承、齒輪和泵的部件。

日常用品：PF也用于制造一些日常用品，如電器開關、按鈕和把手等。

八、EP（環氧塑料） 

物理化學特性

環氧塑料（EP）是一種以環氧樹脂為基礎的熱固性塑料，具有以下顯著的物理化學特性：

粘接性能：EP具有極強的粘接能力，能夠與多種材料牢固粘接，包括金屬、玻璃和多種塑料。

機械強度：固化后的EP展現出優異的機械強度和硬度，適用于承受高負荷的應用。

耐化學腐蝕性：EP對多數化學物質具有很好的穩定性，包括酸、堿和有機溶劑。

電絕緣性：作為一種非極性材料，EP具有良好的電絕緣性能，適合用于電子和電氣應用。

耐溫性：EP具有良好的耐熱性，能夠在一定溫度范圍內長期使用而不損失性能。

加工方法

環氧塑料的加工方法主要包括以下幾種：

澆鑄成型：將環氧樹脂和固化劑混合后，倒入模具中固化成型，適用于制造大型或復雜形狀的制品。

預浸料：將環氧樹脂預先浸漬在增強材料（如玻璃纖維或碳纖維）上，然后通過熱壓或卷制成型。

層壓成型：通過將多層預浸料疊加并加熱加壓，形成所需的厚度和形狀。

涂覆：環氧樹脂可以作為涂料，通過涂覆在基材表面，提供保護和絕緣作用。

粘合劑：作為粘合劑使用，將兩種材料粘接在一起。

應用領域

環氧塑料的應用領域非常廣泛，以下是一些主要的應用實例：

電氣絕緣：EP因其優異的電絕緣性能，被廣泛用于電機、變壓器和電纜的絕緣材料。

復合材料：EP與增強材料結合，用于制造高強度和高剛性的復合材料，如飛機部件、汽車零件和體育器材。

涂料和粘合劑：EP作為涂料和粘合劑，用于各種金屬和非金屬的表面保護和固定。

電子封裝：在電子行業中，EP用于封裝半導體和電路板，提供保護和絕緣。

建筑行業：EP用于制造地板、瓷磚粘合劑和建筑結構的加固材料。

工藝品和裝飾品：EP也用于制作各種工藝品和裝飾品，如珠寶和藝術品的復制。

修復材料：EP因其良好的粘接性能和機械強度，被用于修復和加固結構件，如橋梁和建筑物的修復。

九、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯） 

物理化學特性

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）是一種常見的熱塑性聚合物，由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種單體共聚而成。ABS兼具了三種單體的特性，具有以下顯著的物理化學特性：

綜合性能：ABS具有良好的機械性能，如高強度、高韌性和良好的硬度，使其成為許多應用的材料。

耐沖擊性：由于丁二烯的加入，ABS具有出色的耐沖擊性，即使在低溫下也能保持這種性能。

加工性：ABS易于加工，可以通過注塑、擠出、熱成型等多種方式進行成型。

熱穩定性：ABS在加工過程中具有較好的熱穩定性，但長期使用溫度通常不超過80°C。

電絕緣性：作為一種非極性材料，ABS具有良好的電絕緣性能。

耐化學腐蝕性：ABS對水、無機鹽、酸和堿等化學物質具有良好的穩定性，但易受某些有機溶劑的侵蝕。

加工方法

ABS的加工方法多樣，主要包括以下幾種：

注塑成型：ABS最常用的加工方法，適用于生產各種形狀復雜的塑料制品，如玩具、汽車部件等。

擠出：用于生產ABS管材、棒材、板材等。

熱成型：用于制造大型的塑料制品，如汽車部件和防護罩。

吹塑成型：雖然不常用于ABS，但在某些特殊應用中也會使用。

壓縮成型：適用于生產高透明性要求的制品，如透明包裝盒等。

應用領域

ABS的應用領域非常廣泛，以下是一些主要的應用實例：

汽車工業：ABS因其輕質和耐沖擊性，被廣泛用于制造汽車內部件和外部件，如儀表板、保險杠等。

電子電器：ABS用于制造電腦、手機、電視等電子設備的外殼和保護罩。

辦公設備：打印機、復印機等辦公設備常使用ABS來制造外殼和內部件。

玩具制造：ABS因其加工性和成本效益，被廣泛用于制造兒童玩具和游戲機。

包裝材料：ABS用于制造某些特殊要求的包裝容器和展示架。

建筑行業：ABS用于生產絕緣材料、裝飾板等建筑用產品。

醫療器械：透明性和耐化學性使得ABS適用于某些醫療設備的部件。

十、PA（聚酰胺） 

物理化學特性

聚酰胺（PA），通常稱為尼龍，是一種合成聚酰胺塑料，具有優異的物理和化學性質：

高強度和韌性：PA的分子鏈中含有酰胺基，這使得其具有很高的強度和韌性，特別是在低溫環境下。

耐磨性：PA的摩擦系數低，具有良好的耐磨性，適合用于制造軸承和齒輪等。

耐化學腐蝕性：PA對多數有機溶劑、堿和鹽類具有很好的抵抗力，但易受某些酸和氧化劑的侵蝕。

熱穩定性：PA可以在較高溫度下使用，但長期暴露在高溫下可能會發生熱降解。

吸濕性：PA具有一定的吸濕性，這可能會影響其機械性能和尺寸穩定性。

加工方法

聚酰胺可以通過以下加工技術制成各種產品：

注塑成型：適用于生產各種形狀復雜的塑料制品，如齒輪、軸承等。

擠出：用于生產PA管材、棒材、單絲等。

吹塑成型：用于制造中空的塑料瓶和其他容器。

熱成型：用于生產大型的塑料制品，如汽車部件和防護罩。

壓縮成型：適用于生產高透明性要求的制品，如透明包裝盒等。

應用領域

聚酰胺的應用領域非常廣泛，以下是一些主要的應用實例：

汽車工業：PA因其輕質和耐沖擊性，被廣泛用于制造汽車內部件和外部件，如發動機部件、門把手等。

電子電器：PA用于制造電氣設備的絕緣部件和電子設備的外殼。

紡織業：PA纖維用于制造耐磨的服裝面料、地毯和漁網等。

包裝材料：PA用于制造食品包裝和工業包裝材料，如食品薄膜和重載包裝袋。

機械行業：PA用于制造軸承、齒輪和其他機械部件，因其耐磨性和自潤滑性。

消費品：PA用于制造各種消費品，如牙刷、梳子和體育用品等。

十一、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯） 

物理化學特性

聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate)，簡稱PMMA），又稱為亞克力、有機玻璃或壓克力，是一種透明、熱塑性塑料，具有高透明度、低價格和易于機械加工的特點，常作為玻璃的替代材料。

密度：PMMA的密度大約在1.15-1.19g/cm3，比玻璃輕。

機械強度：具有較高的相對分子質量和長鏈高分子結構，使得PMMA的強度高，抗拉伸和抗沖擊能力比普通玻璃高7～18倍。

熔點：PMMA的熔點較低，遠低于玻璃的約1000°C。

透光率：PMMA的透光率高達92%，優于普通玻璃。

化學穩定性：PMMA對多數無機酸、堿和鹽類有良好的抵抗力，但易受某些有機溶劑如丙酮、氯仿的侵蝕。

加工方法

PMMA可以通過多種方法加工：

澆鑄：適用于制造大型產品，如浴缸、大型燈具等。

射出成型：適用于大批量生產小型產品，如玩具、小器具等。

機械加工：可以通過車床、鉆床等工具進行切削、鉆孔等。

熱成型：適用于制造形狀復雜的產品，如汽車部件、航空部件等。

吹塑、注射、擠出：適用于制造管材、棒材、板材等。

應用領域

PMMA的應用領域非常廣泛，包括：

建筑業：用于建筑采光體、透明屋頂、棚頂、電話亭、樓梯和房間墻壁護板等。

汽車工業：用于制造汽車車燈、車窗等。

醫療器械：由于其良好的透明度和化學穩定性，PMMA可用于制造醫療設備和儀器。

光學產品：由于高透光性，PMMA可用于制造眼鏡鏡片、光學儀器等。

廣告行業：用于制作廣告燈箱、招牌、指示牌等。

家居用品：如裝飾品、衛浴設施、工藝品等。

照明設備：用于制造各種燈具的透明罩。

十二、分辨方法 

分辨不同的塑料材料通常可以使用特定的測試方法來實現，如密度測試、紅外光譜分析、硬度測試、耐化學性測試、機械性能測試等特定的設備和專業知識。還有一些基本的方法用于區分這些常見的塑料材料：

外觀和觸感

PE和PP通常呈現為半透明的白色或蠟狀材料。

PVC可以是硬質或軟質，硬質PVC通常透明，軟質PVC則不透明，且具有較好的柔韌性。

PS是無色透明的硬質材料。

PC是無色透明的，具有很高的透明度和抗沖擊性。

POM是白色或黑色，具有較好的硬度和強度。

EP通常不透明，具有較好的機械強度和耐化學性。

ABS是通常不透明的，具有良好的抗沖擊性和加工性能。

PA是半透明的，具有良好的韌性和耐化學性。

PMMA是高透明度的，被稱為“塑料玻璃”。

燃燒測試

PE和PP燃燒時會產生石蠟狀的熔滴，火焰呈藍色。

PVC燃燒時會產生刺激性的氯化氫氣體，火焰呈綠色。

PS燃燒時會有濃煙，火焰呈黃色。

PC燃燒時火焰呈黃色，熔滴較少。

POM燃燒時火焰呈藍色，有甲醛氣味。

EP不易燃燒，燃燒時會產生特殊氣味。

ABS燃燒時會產生黑煙和特殊的氣味。

PA燃燒時火焰呈藍色，有淡淡的羊毛燒焦味。

PMMA燃燒時火焰呈藍色，有強烈刺激性氣味。