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。
| 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。
| 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 | 无 | 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 | 低 |
| 硬度 | 40 HB | 2 - 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。