塑料注射成型材料的替代品

在材料供应短缺期间, 考虑用这些树脂代替ABS, PC, PP, 以及其他常见的模塑热塑性塑料

处理供应链问题是一个持续的挑战,特别是在材料短缺的时候. 因此,云顶集团App下载研究了更常用的材料,并编制了一份可以很好地作为替代品的替代选项列表. 选择使用哪一种将取决于材料性能和您的部件的预期功能. 每一节都深入研究了这些材料的特性和替代建议背后的原因,以提供对额外树脂选项的见解.

记住这些选项, 本指南列出了普通注塑成型热塑性塑料的替代材料. 请注意,云顶集团App下载可能不会将清单上讨论的所有材料都库存起来. 云顶集团App下载一直在评估云顶集团App下载的供应基础, 因此,请随时与云顶集团App下载联系,以获取最新的材料.

此外,3D打印材料可能是一个潜在的选择,尽管不是一个1:1的选择. 为了获得成功的结果,材料必须与应用程序本身相适应.

有关材料的更多信息,包括详细的数据表,请访问云顶集团App下载材料比较指南.

塑料替代: ASA(丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯)
ASA贸易的名字: Gelov, Luran

ASA共聚物具有优良的抗紫外线照射性能, 水分, 热, 而开裂和耐候性能可能是所有丙烯腈弹性体中最好的. 其机械性能类似于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)弹性体.

如ABS, ASA具有良好的耐化学性和高冲击强度. 由于其相似的机械性能,ASA共聚物被用于与ABS类似的应用.

然而, ASA具有优越的耐候性,比ABS更适合户外应用. asa最重要的市场之一是汽车车身部件,如镜壳和散热器格栅.

ASA热塑性塑料也广泛应用于其他各种行业, 包括建筑和施工部分, 电器产品, 电气和电子产品, 和体育用品.

塑料替代: 环烯烃共聚物
COC贸易的名字: Topas, Apel

这些共聚物作为玻璃的防震替代品,在光学透镜和薄膜中得到越来越多的应用, 特别是在医疗和电子应用,如诊断管, 触摸屏(ITO薄膜), 光指南, 和反思的电影.

COC的良好的生物相容性, 抗化学腐蚀, 优越的水汽阻隔性能使该材料成为药品和医疗诊断一次性用品初级包装的良好选择.

除了, 这些共聚物具有独特的性能组合,包括高透光性, 低双折射, 高折射率, 吸水率极低, 良好的生物相容性, 良好的耐化学性, 具有极低的水蒸气渗透性和极高的刚性, 强度, 和硬度.

通过改变去冰片烯和乙烯在主链中的比例和共聚物的整体结构,可以在很宽的范围内修改这些性能.

塑料替代: PCT (Polycyclohexylenedimethylene Terephtalate)
PCT贸易的名字: Thermx, Eastar

PCT是高性能的, 环己烷二甲醇(CHDM)与对苯二甲酸(TPA)缩聚制备半结晶热塑性聚酯.

其机械性能, 包括弯曲, 影响, 拉伸强度(30% GF)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相似, 30% GF),而其耐水解性和耐热性优越.

它的熔点也明显高于PET,约545华氏度(285摄氏度)比PET高. 华氏473度(245摄氏度).

其他重要的特性包括低吸湿率, 优良的电气性能, 良好的耐化学性(可与PET和PBT相媲美)以及良好的长期光和热稳定性.

由于这些特性, PCT发现在电子和汽车工业的产品和零件,如插头连接器的用途, 继电器, 开关, 和分配箱. 除了, 在许多情况下, 它可以作为PBT的替代,在更高的耐高温要求.

 

普通热塑性塑料及其替代品

塑料ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)
贸易名称: Lustran, Cycolac, Polylac, RTP
选择: Psu, asa, coc, ppo
3 dp的替代品: ABS-Like有限元

塑料ABS/PC(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-聚碳酸酯)
贸易名称: Bayblend Cycoloy     
选择: psu, asa, ppo
3 dp的替代品: 类abs和类pc立体光刻

塑料: HDPE(高密度聚乙烯)
商品名称: 马勒克斯霍斯塔纶,Petrothene
选择: PP、PPO
3 dp的替代品: PP选择性激光烧结

塑料: HIPS(高冲击聚苯乙烯)
选择: pmma, asa, ppo

塑料:液晶聚合物(LCP)
贸易名称:威达
选择: peek, pei, pct, ppa, pps, pesu, ppsu

塑料: PA尼龙(聚酰胺)
贸易名称: Hylon, Minion, RTP, Stanyl, Vydyne, Zytel
选择: sps, psu, pesu, ppsu, ppa, ppo
3 dp的替代品: PA尼龙选择性激光烧结及多射流熔合

塑料PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)
贸易名称: Valox Crastin
选择: sps, pct, psu, ppo

塑料: PC(聚碳酸酯)
贸易名称: Hylex, Lexan, Makrolon, RTP
选择: psu, coc, pmma
3 dp的替代品: 类有限元

塑料PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)
贸易名称: Rynite
选择: sps, pct, psu, ppo

塑料: PP(聚丙烯)
商品名称: Thermylene, Polyfort, Pro-fax, Hostacom
选择: PE、PPO
3 dp的替代品: PP选择性激光烧结

塑料: PPA (Polyphthalmide)
商品名称: 一个、尼龙树脂、HTN
选择pps, peek, pei, psu, pesu, ppsu

塑料: POM(缩醛)
贸易名称: RTP, Celcon, Delrin
选择: PP
3 dp的替代品: PP选择性激光烧结

集装箱,供应链的一部分
集装箱短缺, 苏伊士运河的堵塞, 持续的大流行扰乱了全球供应链,引发了材料短缺. 考虑到这个不足, 本指南编制了用于模制零件的替代材料清单.

塑料替代: 聚醚醚酮和聚芳基醚酮
PEEK贸易的名字: Victrex、Ketaspire Thermocomp

聚芳醚酮(PAEKs)是一类半晶体化合物, 高性能工程热塑性塑料具有独特的热稳定性组合, 抗化学腐蚀, 在较宽的温度范围内具有优异的机械性能.

这类聚合物还具有良好的抗燃烧性和良好的电气性能. 高热稳定性是由二苯酮基提供的, 哪种能提高强度和抗氧化性, 但要使聚合物刚性. 聚合物主链的灵活性由醚键提供,这也增加了热稳定性.

有些类型,如PEEK1,非常坚硬,有非常高的冲击强度. 由于这些聚合物的半结晶性质, 在接近其熔化温度时仍能保持较高的机械性能. 它们也有很低的蠕变趋势和良好的滑动和磨损性能. 这些特性可以在很宽的温度范围内保持.

聚醚酮以其对许多有机和无机化学物质的优异耐化学性和在热水中特别好的耐水解性而闻名. 然而, 由于紫外线辐射造成的损伤,它们表现出较差或只有中等的耐风化能力, 而对的抗性, γ, x光也不错. 某些等级的PAEKs表现出良好的抗燃烧性能, 当他们燃烧, 与其他高性能聚合物相比,它们产生的有毒和腐蚀性气体更少.

PAEKs和聚醚砜常用于类似的应用. 然而, PAEKs具有比聚醚砜更好的耐溶剂性,因为它们是半结晶的, 而后者是无定形聚合物, 是什么让他们更容易受到溶剂攻击. 优良的耐溶剂性在许多苛刻的应用中是一个关键因素.

像polyethersulfones, 聚醚酮通常不会因长时间暴露在(盐水)海水或蒸汽中而受到侵蚀, 这使它们成为医疗部件等应用领域的理想选择, 海底设备, 和阀组件. 由于其良好的耐磨性和力学性能, 包括高刚度和长期蠕变和疲劳性能, PAEKs制成的机械部件在许多应用中可以取代钢. 高速转子就是一个例子, 复杂的轴承壳, 飞机起落架轮毂盖, 和航空航天P-clamps. 由于它们的半晶体性质, PAEKs保持高度的机械性能接近其熔化温度. 一些paek的连续工作温度等级超过480华氏度(250摄氏度).

塑料树脂
在供应短缺期间,各种高性能工程热塑性塑料可作为更常用材料的替代品.

塑料替代: PEI(Polyetherimide)
PEI贸易的名字: 聚醚酰亚胺、Extem Thermocomp

聚醚胺(π, PEI)是琥珀色至透明的高性能工程热塑性塑料. 他们有出色的热能, 机械, 和化学性质,通常是最苛刻的应用,高机械强度结合高温的最佳选择, 腐蚀, 并且需要耐磨性.

例如, 有些等级的连续使用温度可达700华氏度(371摄氏度),并适合短期暴露在1摄氏度以下,000华氏度(538摄氏度),热降解和机械性能损失最小. pei和pi能抵抗包括烃类在内的大多数化学物质, 醇, 并具有优良的卤代溶剂和长期抗蠕变性能. 在许多情况下, 它们可以在结构应用中取代金属和其他高性能材料. 其电性能在变温条件下具有良好的稳定性, 湿度, 和频率条件下.

其他重要的性能属性包括:

  • 在宽温度范围内(约-454华氏度至+ 572华氏度(-270摄氏度至+ 300摄氏度)具有高的抗拉强度
  • 抗压强度高,抗高压、抗蠕变
  • 在高压和滑动速度下具有优异的耐磨性
  • 优异的抗应力开裂性能
  • 良好的低温性能
  • 高玻璃化转变温度高达752华氏度(400摄氏度)(非晶树脂)
  • 熔融温度高(半结晶树脂)
  • 优异的长期热氧化稳定性
  • 固有的阻燃剂
  • 最小的热膨胀
  • 高辐射抗性
  • 纯度高,真空放气率低
  • 良好的耐酸、醇、燃料、油和卤化溶剂的化学性能
  • 优良的电气绝缘性能
  • 低导热系数
  • 可加工性好(可挤压、热成型、模压等).)

然而,聚醚酰亚胺也有一些局限性和缺点. 例如, 它们价格昂贵,需要较高的加工温度,除非经过退火,否则不能在玻璃化转变温度以上使用.

聚醚酰亚胺通常是航空航天和交通运输中苛刻应用的最佳选择. 他们还在电子和集成电路行业找到了许多应用,因为他们满足最苛刻和严格的材料规格. 其他一些重要的应用包括探头外壳, 数字卡片打印机框架, 螺旋弹簧, 和有线警卫. 因为它们的价格很高, 聚酰亚胺和聚醚酰亚胺通常只在需要优异性能时使用.

聚醚酰亚胺的典型使用温度范围约为-454华氏度至+572华氏度(-270摄氏度至+ 300摄氏度).

处理供应链问题是一个持续的挑战,特别是在材料短缺的时候. 记住这一点, 本指南列出了以下常见注塑成型热塑性塑料的替代材料:ASA, COC, PCT, PEEK / PAEK, PEI, PESU, PMMA, PPA, PPO, PPS, PPSU, PSU, SPS.

塑料替代: PESU (Polyethersulfone)
PESU贸易名称: Ultrason Veradel

Veradel PESU提供了更多的韧性, 强度, 且水解稳定性优于其他透明工程塑料. 它经得起长时间暴露在水中, 化学物质, 和温度处理范围的最终使用温度从-104华氏度到400华氏度(-40摄氏度到204摄氏度). Veradel PESU适用于热性能较高的应用场合, 固有的阻燃性, 更好的耐化学性, 提高机械性能是必须的.

重要的性能特性包括:

  • 热偏转温度399华氏度(204摄氏度)
  • 固有的阻燃剂
  • 良好的耐化学性
  • 优良的电气性能
  • 透明度
  • 尺寸稳定性

Veradel PESU通常用于电气和电子领域, 膜, 医疗保健应用程序, 汽车工业, 以及在涂料和食品接触方面的应用.

所有聚芳基砜(PSU, PESU, PPSU), PESU具有最高的耐温性和弹性拉伸模量. PESU的特性与PSU类似, 虽然它表现出更高的冲击强度和更好的耐化学性. 其刚度和稳定性高,缺口灵敏度低. 在考虑PESU时需要评估的其他因素:

  • 高成本适用于高要求的应用 
  • 高温高压加工 
  • 由极性溶剂如酮、氯化溶剂和芳香烃附着的 
  • 抗紫外线能力低

无定形的本质上无定形的, 此外,它还具有低应力抗裂性, 特别是在接触有机溶剂时. 正如上面所讨论的, 与聚酰胺等工程热塑性塑料相比,非常高的销售价格也是一个主要的缺点, 聚酯, 和聚碳酸酯.

模制品
注射成型的过程生产高质量和功能优越的零件, 例如这个组件,它适用于Triax Technologies接近跟踪设备的最终产品, 在工作场所提供隔离提醒和接触者追踪.

塑料替代: PMMA(聚PMMA甲酯)
PMMA贸易名称:有机玻璃,Delpet, 聚丙烯酸脂塑料, Sumipex, Acrypet

聚PMMA酯是高透明度的无定形商品热塑性塑料,可以很容易地加工和转换成许多半成品,如薄膜, 棒, 管, 和床单. 商业上最重要的PMMA酯聚合物是聚PMMA甲酯(PMMA),也被称为有机玻璃, 璐彩特, 聚丙烯酸脂塑料, 和Altuglas. 这是一个大容量, 高Tg (398 K)非晶热塑性塑料, 良好的机械性能, 和优秀的耐候性. 它耐油, 烷烃, 和(稀释的)酸,但不耐许多(极性)溶剂,如醇, 有机酸, 和酮. 它也相当脆,具有低冲击强度和抗疲劳性. 为了增加韧性,PMMA通常用核壳橡胶或其他冲击改性剂进行改性. 这些树脂提供高达10倍的抗冲击的标准PMMA,同时保持高清晰度. 因为它们的高透明度(92%的传输率), 钢化丙烯酸通常被用作普通玻璃的轻质和抗碎替代品. 这些树脂具有足够的耐冲击性.

当不需要高韧性和冲击强度时,PMMA是聚碳酸酯(PC)的经济替代品. 它有多种形式, 如表, 棒, 和管, 是用来做记号的, 用于光传输的光纤, 建筑结构, 汽车尾灯, 浴缸, 和卫生设备, 这里仅列举几个产品.

塑料替代: PPA (Polyphthalmide)
PPA贸易名称:型号,Zytel, HTN

另一类重要的聚酰胺是半芳香聚酰胺, 也被称为聚酞酰胺(PPA). 他们是melt-processible, 由脂肪族二胺(如己二胺)与对苯二甲酸和/或异苯二酸缩合而成的半结晶热塑性树脂. 芳香部分通常包括聚合物链中至少55%的重复单元. 芳香族和脂肪族基团的结合大大降低了吸湿率,导致尺寸变化小,性能更稳定. 因此,ppa填补了脂肪族尼龙(如PA6)之间的性能差距.6和PA6,以及更贵的芳纶. 它们大多为晶体,在高温下提供高强度和高硬度. 然而, 这些树脂比脂肪族酰胺更昂贵,由于其较高的熔点更难加工. 提高加工能力,降低成本, 它们有时与脂肪族聚酰胺如尼龙66混纺. 两种最常见的半芳香族酰胺是聚(六亚甲基对苯二甲酸)(PA 6T)和聚(六亚甲基异苯二胺)(6I). 这些树脂具有很高的熔点(6T: Tm≈595 K)和玻璃化转变温度(6T: Tg≈410 K)。. 它们以其卓越的尺寸稳定性而闻名, 高温下蠕变低,耐化学性好,可与许多高性能工程塑料相媲美.

半芳香族聚酰胺通常是一种具有成本效益的替代更昂贵的全芳香族芳香族. 它们填补了脂肪族尼龙和昂贵得多的聚酰胺之间的性能差距. 当产品需要长期暴露在严酷的化学物质和/或更高的温度下时,它们通常是一个很好的选择. 常见的应用包括电机部件, 燃油管路连接器, 冷却剂泵, 衬套, 飞机发动机的轴承座, 增压空气冷却器, 谐振器, 发动机盖部件和防热罩, 燃料切断和热水器歧管阀, 连接器, 高压套管, 电机外壳, 和前灯组件.

注塑成型的替代材料
一些成型材料可能供应不足. 在Protolabs, 云顶集团App下载拥有超过100种不同的热塑性树脂, 虽然, 在任何给定时间, 云顶集团App下载可能没有存货清单上所有的材料. 请随时云顶集团游戏app获取最新的材料. 云顶集团App下载也接受客户提供的材料.

塑料替代: PPO (Polyphenylene Oxide)
PPO贸易名称:改性聚苯醚,Tecanyl

PPO具有较高的拉伸和冲击强度,并能抵抗许多化学物质,包括蒸汽和热水,以及矿物质和有机酸,但对应力开裂很敏感. 尽管它有许多吸引人的特性, PPO及其衍生物的商业用途有限.

与高玻璃化转变温度相关的多酚氧化酶对热氧化的敏感性是熔体加工的一个重要问题. 因为这个原因, 商用树脂通常与高冲击聚苯乙烯(HIPS)或聚酰胺(PA)混合使用,两者完全相容。. 一些填充级的PPO在汽车和电子工业中得到了应用. 例如泵部件, 风扇impellors, 催化剂支持, 插头, 绝缘体, 和家庭的文章. 商业等级的(改性)聚苯醚可从Ensinger有限公司获得. (Tecanyl)和SABIC (Noryl).

除了纯PPO, 还共混的PPO和聚苯乙烯和聚烯烃(PP)提供了广泛的灵活性, 韧性, 以及阻燃性能. 该树脂可注塑成型,可挤出和可发泡等级.

塑料替代: PPS(聚苯硫醚)
PPS贸易名称: Fortron, Ryton, Torelina

最广泛使用的聚苯硫醚是聚苯硫醚(PPS)。, 也叫聚苯硫醚(PPS). 它是一种半结晶型工程热塑性塑料,熔点较高,约为560 K. 由于其熔点高,溶解性差, 用这种树脂生产产品必须采用特殊的加工方法. 例如, PPS可以在550 - 650 K的温度下压缩成型, 在此过程中PPS软化并发生交联反应,生成一种完全不溶的塑料. PPS具有优异的耐热性和耐化学性, 由于聚合物骨架的芳香环结构,具有良好的尺寸稳定性以及较高的拉伸和弯曲强度. 但随着温度的升高,其力学性能有所下降, 它们在大约395千米处趋于稳定, 中等高的机械性能,可预期达到530 K. PPS通常用玻璃纤维或矿物填料增强. 这些牌号提高了机械强度, 明显更硬(模量更高), 在高温(较高的热挠度温度)下,具有更好的强度保持能力, 热变形). 它们还表现出改进的阻燃性能和特殊的电气和电子性能, 包括卓越的介电强度, 在很宽的温度和频率范围内是非常稳定的.

聚(对苯硫醚)是应用最广泛的聚硫醚. 这种半结晶型工程热塑性塑料具有许多吸引人的机械和电气性能. 例如, 它具有高的热稳定性和出色的介电强度, 在一定的温度和频率范围内是非常稳定的. 因为这些特性, 广泛应用于电气和电子零件,如插头, 连接器, 继电器, 开关, 电子零件的封装. 其他应用包括汽车的机械部件和精密工程,如进气系统, 泵零件, 垫圈, 阀门, 衬套, 和轴承, 特别适用于腐蚀性环境.

塑料替代: PPSU (Polyphenylensulfone)
PPSU贸易名称: Ultrason Radel

PPSU是性能最好的聚砜. 它以其高韧性而闻名, 高弯曲和拉伸强度, 良好的水解稳定性, 耐化学药品和耐热性好. 与其他两种聚醚砜相比较, PSU和PES, 它具有优越的机械性能, 但它也更贵, 因此, 更广泛的应用. 它还具有所有聚醚砜中最好的耐化学性. 例如, 它对水性无机酸具有很高的抗性, 基地, 还有氧化剂和大多数溶剂. 然而, 芳香族溶剂和含氧溶剂, 比如酮类和醚类, 可能会导致一些应力开裂. PPSU通常是暴露在高温和腐蚀性介质中的组件的最佳选择,因为它具有特殊的耐化学性. 例如管件, 电池的容器, 医疗设备部分, 以及可消毒的保健护理产品. 聚苯砜还被用于汽车和航空航天工业,在这些行业中,需要比传统树脂具有更好的热和机械性能. 然而, 由于风化不良,大多数(未填充)等级不适合户外使用, 臭氧, 和抗紫外线.

塑料注射成型材料样品
这里有多种塑料材料可供选择,如原料树脂. 选择使用哪一种将取决于材料性能和您的部件的预期功能.

塑料替代:PSU(聚砜)
PSU贸易名称: Ultrason Udel

聚砜(PSF, PSU)是无定形的, 透明的, 二氯二苯砜与双酚A二钠盐之间的亲核芳香族取代反应制备淡琥珀色高性能热塑性塑料. 所得树脂具有良好的熔体稳定性, 哪些材料允许使用包括注射成型在内的传统热塑性塑料加工方法制造, 挤压, 和热成型. 由于其低的模具收缩率,它可以形成小零件与严格的尺寸公差.

PSU具有优异的机械、电气和热物理性能. 许多商用牌号可以忍受长时间的高温,具有非常高的抗拉强度和冲击强度可与聚碳酸酯相媲美. 聚砜还具有良好的化学和水解稳定性. 例如, 它对水性无机酸具有很高的抗性, 基地, 和氧化剂,对很多溶剂都有一定的抵抗力. 然而, PSU不耐芳香族和几种中等极性溶剂,如苯, 甲苯, 甲基乙基酮, 和氯化碳氢化合物.

对于暴露在蒸汽和热水中的组件,聚砜通常是一个很好的选择. 例如水龙头组件, 咖啡机内部组件, 可消毒的塑料部件,如医疗设备, 热水设备, 和管道阀组, 以及用于水处理的膜, 气体分离, 血液透析, 食物, 和饮料. 然而, (无保护的)聚砜不推荐用于户外使用,因为大多数(未填充的)等级有较差的风化和抗紫外线.

塑料替代: SPS(间规聚苯乙烯)
SPS贸易名称: Xarec

XAREC是世界上第一种间规聚苯乙烯(SPS)树脂. 出光出光在其中心研究实验室将茂金属催化剂和苯乙烯单体结合在一起,创造了这种独特的SPS产品. 茂金属催化剂赋予了聚苯乙烯SPS结晶结构的灵活性, 允许多种苯环排列. 除了, 研究人员应用先进的合金化和复合技术,极大地扩大了SPS作为一种工程塑料的商业潜力.

SPS的重点包括:

  • 耐水解:与聚酯和聚酰胺基树脂相比, SPS提供优越的耐水解性, 可与聚苯硫醚相媲美.
  • 耐化学性:SPS耐各种酸、碱的腐蚀, 并能承受汽车油和防冻液.
  • 低比重:是市场上所有工程塑料中比重最低的之一, SPS降低了零件的重量和成本.
  • 耐热性:长期耐热266华氏度(130摄氏度), 热变形温度为482华氏度(250摄氏度), 熔点为518华氏度(270摄氏度), SPS可用于波峰焊和回流焊. SPS也防潮,并有用的表面贴装芯片部件和连接器.
  • 电气性能:SPS的电气性能, 包括其耗散因数和介电常数, 和氟树脂相似吗. 因为它在很宽的频率和温度范围内都是电稳定的, SPS适用于高频元器件.
  • 尺寸稳定性:因为在模具收缩过程中,树脂液的流动和横向方向变化不大, 与其他玻璃纤维增强晶体树脂相比,SPS具有良好的尺寸性能.
  • 可加工性:SPS可以很容易地在任何标准规格的注塑机上成型. 它具有高流动性的特性, 接近液晶塑料, 由于加热而导致的降解是最小的. 它也容易研磨,使SPS易于回收.

由于其理想的耐热性, 电气性能, 耐化学性和低比重, SPS非常适合于制造各种混合动力电动汽车的电子元件. SPS也是一个良好的环保选择,并与无铅焊接工艺兼容.

因为即使受到温度变化的影响,SPS也能很好地发挥作用, 或与水、化学品及电接触, 它已经成为许多日常家用电器的重要组成部分. SPS的介电性能, 包括其低损耗系数和介电常数, 接近那些已知的氟树脂吗, 使得SPS非常适合用于高频组件.

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最终, 如本指南开头所述, 供应链问题仍将是一个持续的挑战, 特别是在物资短缺的时候. 这就是为什么它是有帮助的,为普通的注塑成型热塑性塑料的替代材料清单.