塑料特性之热性质

蜻蜓大队长

塑料虽有许多优良性质，但并非每一种塑料均能具备所有的优良性质。材料工程师与工业设计师都必须深入了解各类塑料的性质，才能设计出完美的塑胶制品。塑料的性质，大体可分为基本性质、机械性质、热性质、化学性、光学性及电气性等六类，下面将逐项进行解释：

热性质

热性质是指塑料在温度变化的影响下，各种形性改变的程度。通常热性质与塑料加工的关系最为密切。

1、玻璃转移点（GlassTransition ,Tg）

当塑料的温度达到玻璃转移点时，其分子键的分枝开始局部脉动，塑料便由玻璃状变成橡胶状。也就是说，当聚合物的温度在Tg时，会由较高温下呈现的橡胶态，转至低温下所呈现的具坚硬易脆性质的玻璃状。结晶性塑料有明显的Tg及潜热值，聚合物是呈现橡胶态还是玻璃状全视Tg与当时使用时的温度而定，故Tg为聚合物在使用上的重要指针。

塑料名称	Tg（℃）	塑料名称	Tg（℃）	塑料名称	Tg（℃）
PVC	80-212	LDPE	-120	PI	410
HDPE	-120	PP	-10-18	PPS	85
PC	39-150	PS	63-112	PSF	190
PET	79	PBT	20	PESF	230
PMMA	100-120	PA	57	PEEK	143
ABS	88-105	Nylon 6	50-59	U  Polymer	190
HIPS	100	Nylon  46	78	PAI	280
POM	-50-85	Nylon  66	49-261	PU	120
PE	-120-125	SAN	100	PEI	217-220
ASA	104	PES	230	Polyvinyl  chlorde	60-76

2、热变形温度：(HeatDistortion Temperature ,HDT)

热变形温度显示塑胶材料在高温受压下能保持不变的外形，一般用来表示塑料的短期耐热性。短期使用的最高温度应保持低于热变形温度10℃左右，以确保不至于因温度而使材料变形。最常用的热变形测定法为ASTM D648试验法，即将试片在一定压力及一定加工温速度下，弯曲到一定程度时的温度。

结晶性		非结晶性
塑料名称（HDT1820kpa）	热变形温度（℃）	塑料名称（HDT1820kpa）	热变形温度（℃）
PBT	60-65	硬质PVC	54-79
PET	80-100	聚苯乙烯（PS）	63-112
Nylon 6	63-80	ABS	66-107
POM(Homopolymer)	125-136	PMMA	68-99
POM(Copolymer)	110	PPO	100-128
PI	315-360	PC	39-148
聚乙烯PE	29-126	H-PVC	54-74
聚丙烯PP	40-152	PSF	175
HDPE	43	PAR	175
MDPE	32-41	PES	205
Nylon  66	62-261	GPPS	96
LDPE	32	HIPS	96
Nylon610	57	PS+(20-30%)GF	103
Nylon612	60	AS	88-104
Nylon11	55	Poly	60-76
Nylon12	55	Polysulfone	146-273

3、塑料的熔点：(MeltingPoint, Tm)

指塑料由固体状态变成熔融状态时的温度，此时结晶性塑料的容显着增加，此温度又称加工温度。

塑料名称	Tm（℃）	塑料名称	Tm（℃）	塑料名称	Tm（℃）
HDPE	130-135	PET	250-260	PA	220
LDPE	107-120	PBT	225-230	Nylon 6	215-225
Polypropylene  (pp)	165-176	POB	450	Nylon  11	184-187
Polyethylene  (PE)	115-176	PEEK	334	Nylon  12	177-178
Polypropylene  (pp)	176	PPS	285-290	Nylon  46	295
PTFE	327	PMMA	160	Nylon  66	225-265
PVC	212	聚甲醛pom	175-181	Nylon  612	210-220
聚碳酸脂Pc	220			Nylon  610	213

4、收缩率：(Shrinkage)

指塑胶制品经冷却、固化并脱模成形后，其尺寸与原模具尺寸之差的百分比，可依ASTM、D955方法测得。

塑料名称	成型收缩率 （％）	塑料名称	成型收缩率 （％）	塑料名称	成型收缩率（％）	塑料名称	成型收缩率（％）
ABS	0.3-0.8	FER	3.0-4.0	PA	0.6-2.5	POM	0.8-3.5
AS	0.2-0.7	FRP	0.1-0.4	PA6	0.5-2.2	PP	1.0-2.5
CA	0.3-0.8	EVA	0.5-1.5	PA66	0.5-2.5	PPO	0.5-0.7
CAB	0.4-0.5	HDPE	1.2-2.2	PA610	1.2	PPS	0.6-1.4
CAP	1.0	HIPS	0.2-1.0	PA612	1.1	PS	0.2-1.0
CP	0.4-0.5	LCP	0.1-1.0	PA11	1.2	PVA	0.5-1.5
EC	0.4-0.5	PBT	1.3-2.4	PA12	0.3-1.5	PVB	0.5-1.5
EPS	0.4	PC	0.4-0.7	PAR	0.8-1.0	LDPE	1.5-3.0
PCTFE	0.2-2.5	PMMA	0.2-0.8	PES	0.5-1.0	SAN	0.2-0.6
PE	0.5-2.5	软质PVC	1.0-5.0	硬质PVC	0.1-0.5	SB	0.2-1.0
PET	2.0-2.5	PVCA	1.0-5.0	PVDC	0.5-2.5

5、热膨胀系数(Heat Expansion Coefficient)

热膨胀系数是指塑料加热时膨胀的比率，可依ASTM D696的试验法测定。由于一般塑料的热膨胀系数比金属大2-10倍，因此在设计模具、塑料与金属并用的器具、塑料的钳核物时，必须详加考虑，以防止因内部应力而造成产品的龟裂变形。