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塑料的比重、容重和密度

塑料已经成为随处可见的通用材料,其广泛应用源于自身的多种优点。塑料出色的强度使它能够替代许多价格更高的材料。

塑料的比重和密度

塑料的密度远低于金属、石材和混凝土结构。在制造各种构件和产品时,塑料能够成形、拉伸和弯曲。使用某些黏结组分后,塑料的强度可与木结构相当,而金属是少数在强度上可与其比较的材料。

塑料的比重会随所用黏结组分而变化。例如,聚乙烯的体积密度为0.9克/立方厘米,而玻璃纤维塑料的重量明显更高,密度可达1.95克/立方厘米。

不同计量单位下1立方米塑料的重量
名称 1立方米质量(吨) 1立方米质量(千克) 比重(千克/立方米)
1立方米塑料的重量 0.85 - 1.8 850 - 1800 850 - 1800

按弹性特点可将塑料分为几类,其功能特性如下表所示。

不同硬度塑料的性能
指标/类型硬质半硬质软质
渗透性不渗透会受到气体、蒸气、水分和空气的影响
弹性较低很高
耐温度变化能力300 - 400°C>70°C>50°C
热膨胀25 - 120 · 10⁻⁶范围内
耐低温能力很高不高
硬度40 HB2 - 20 HB
耐化学品能力防护能力高
保温能力保温性好,导热性差
导电性可用作电介质或电绝缘材料
透光性未使用有色填料时透光性良好
保色能力采用合适颜料(赭石、铅丹等)时非常好

根据表中数据可以看出,塑料能够耐受大多数化学物质。化工行业常用塑料保护结构部件,耐化学性尤其突出的品种包括聚四氟乙烯、聚乙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯。

塑料的缺点

塑料的缺点取决于具体聚合物、填料和添加剂。许多塑料怕高温,硬度低于金属,并可能助燃,但也有阻燃和自熄牌号。住宅室内外使用塑料构件时,必须考虑燃烧等级、烟气生成量和消防安全要求。

塑料老化是指材料在长期使用中逐渐丧失部分性能。此外,阳光和空气也会逐步破坏塑料制品与构件。引发老化的原因包括:

  • 聚合物分子链断裂。
  • 分子结构重排。

最终,材料的强度和弹性下降、颜色改变,制品变脆。某些塑料在强烈受热、燃烧或分解时会释放有害产物,因此应提前考虑使用和处置条件。

常见问题解答

1立方米塑料有多重?

按表中数据,1立方米塑料约重850至1800千克。这是不同塑料的总体范围,具体数值取决于聚合物、填料、增强材料和制造工艺。

为什么不同塑料的密度差异很大?

塑料不是单一材料,而是一大类聚合物。聚乙烯和聚丙烯通常较轻,玻璃纤维填充、矿物填充以及某些工程塑料则明显更重。

可以用塑料的平均密度计算零件重量吗?

粗略估算可以使用表中范围。计算具体零件时,最好确定塑料的准确种类,并用零件体积乘以材料合格证中标明的密度。