塑料是生活中常见的高分子材料，其性能包括物理性能、机械性能、热性能、耐化学性能、电性能、抗辐射性能及成型加工性能等，不同的应用，需求也不同，选用时需要根据需求，确定所用塑料的关键参数。这里笔者主要介绍塑料机械性能和加工特性。

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1 机械性能1.1 密度塑料的种类不同，密度也不尽相同，常见塑料的密度一般在 0.9～2.0g/cm3。密度除了影响机械等性能外，还会影响实际材料的成本。例如 ABS的密度是 1.04g/cm3，聚丙烯的密度是 0.9g/cm3，仅密度就差 14%，若做同样体积的零件，聚丙烯材料用量就省 14%，所以选择塑料要在保证功能、性能的基础上选择密度小的品种。1.2 收缩率收缩率主要是一个工艺参数，是模具设计人员要考虑的问题，塑料件的收缩主要发生在从模具中取出塑件时。例如 ABS 的收缩率为 0.4%～0.8%，如取 0.6%的话，就是说如果模具的型腔是 1 000mm，注塑后，塑件的外形只有 994mm，缩短了 6mm。1.3 弯曲模量弯曲模量（Bending Modulus，Flexural Modulus）是指材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力，单位为 N/m2 或 Pa。由于塑料在机械性能上与金属最大的区别是弯曲模量相差大，易变形，所以结构件的设计要特别关注这个参数。在塑料零件常用的卡扣连接中，弯曲模量也是重要的设计依据。材料的弯曲模量越大，表示材料越不易变形，做出的零件刚度就越好。1.4 热变形温度塑料的热变形温度（Heat Deflection Temperature，HDT）是指对塑料试样施加一定的负荷，以一定的速度升温，当达到规定形变时所对应的温度，它是塑料的短期耐热性指标。塑料的热变形温度测试有专门的标准，如国家标准 GB/T 1633—2000《热塑性塑料维卡软化温度（VST）的测定》、GB/T 1634.2—2004 《塑料负荷变形温度的测定 第 2 部分 塑料、硬橡胶和长纤维增强复合材料》及美国标准 ASTM D 1525-07《塑料维卡（VST）软化温度的测试方法》等。也有专门的热变形维卡温度测定仪，用于测定塑料、橡胶、尼龙、电缆等高分子材料的热变形温度和维卡软化温度。塑料的热变形温度对于在高温下工作的产品显得特别重要，同时电子产品的高温、高湿试验也是对塑料零件的考验。塑料的热变形会导致零件位移产品功能失效，如微动开关和按键的失效、壳体的缝隙、传动的不灵活等故障。所以选择塑料时，要使塑料的热变形温度高于工作和试验温度 10℃以上。常用塑料的热变形温度如下表 所示。

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1.5 玻璃化转变温度玻璃化转变温度（Glass Transition Temperature）特指无定型塑料（也包括结晶型塑料中的非结晶部分）由高弹性态转变为玻璃态的温度，通常用 Tg 表示，是塑料的一种重要的工艺指标。当塑料到达玻璃化转变温度时，其各种理化性质均发生突变，形成这些物理量随温度变化的曲线，其突变处的温度就是玻璃化转变温度 Tg。温度低于 Tg 时，塑料的大分子和链段都不能运动，处于脆性玻璃态，形变很小，只能进行车、铣、刨等加工。温度高于 Tg 时，塑料的链段开始运动，呈现柔软而富有弹性的高强态，此时可进行牵伸和热成型。温度高于流动温度（Tf）时，塑料大分子发生相对运动而具有流动性并产生塑性形变，此时可对其进行挤出、注射、压制和压延成型及焊接加工。一般来说，玻璃化转变温度高的塑料，软化点和热变形温度也相应高，按国家标准规定的测试方法，同种塑料的玻璃化转变温度高于热变形温度。2 加工特性2.1 流动性塑料在一定温度与压力下填充模具型腔的能力称为流动性。各种塑料的流动性差别很大，过大的流动性和过小的流动性都不好。塑料的流动性太好易造成模塑时溢料，零件会产生“飞边”（零件边缘多余的料），如聚丙烯塑料。塑料的流动性过小则模腔填充不足，零件不易成型，造成需要很大的成型压力才可以注满模腔，如含玻纤聚砜塑料。所以选用塑料必须考虑其流动性并且与塑件形状相匹配。2.2 混合特性有些塑料可以混合使用，比如 ABS 和 PC；有些塑料不可以混用，如 ABS 和 PS。塑料的混合有一门专业的理论和技术，两种塑料能否混合使用，取决于塑料的溶解度、结晶、极化和氢链等。即使是可以混合使用的塑料，其比例组成也是有要求的，超过一定比例，反而相容性不好。在近百种塑料中能混合使用的塑料也就十几种，将不能混合的塑料混合使用会导致零件的表面粗糙、脱皮和分层现象，这些知识对判断塑料件的质量会有很大作用。2.3 回料将已注射成型的塑料再粉碎后重复使用称为回料。重复使用，塑料的性能会降低：每重复一次，材料的机械性能就降低一个幅度，根据回料的多少，机械性能会降低 10%～30%。回料后最大的变化是塑料的脆化，其次，加回料注射的零件，颜色会加深、发暗，收缩率会变小，注塑时的流动性变差。对塑料零件，回料是不可避免的，它包括塑料模具的浇口、浇道、试模废料，通常透明塑料件是不允许用任何回料的，因为有色差和脆化现象。一般机械性能要求高的零件，只能在塑料中加少量的第一次注射产生的浇口、浇道、试模回料，比例在 5%以内。多余的回料可以用在要求不高的零件上，比例也不应超过 15%。那些用比例很高的回料生产的零件质量是不能保证的。3 塑料的检验标准通常选用塑料时是以制造商提供的规格书和检验报告来确定一种材料可否使用。在供应商的材料成分、制造工艺有所变化时需要制造商预先提供新的检测报告。在产品使用过程中发现质量问题时，若初判与材料的质量有关，可以选择必要的项目进行检验。由于塑料的材料为粒子，所以专业的检验首先是从批量供货的塑料中按标准制备试样（如果使用供应商提供的试样，则不能保证试样材料与其批量供货的材料的一致性），然后才能实施各种必要的检验。根据塑料应用时常发生的技术问题，塑料的检验标准可以选择如下标准中的一个或多个执行，也可以使用采购、供应双方共同协商认可的标准。 GB/T 17037.3—2003《塑料、热塑性塑料材料注塑试样的制备》 GB/T 1033—1986《塑料密度和相对密度试验方法》GB/T 1034—1998《塑料吸水性试验方法》GB/T 1039—1992《塑料力学性能试验方法总则》 GB/T 9341—2000《塑料弯曲性能试验方法》 GB/T 1040—1992《塑料拉伸性能试验方法》 GB/T 1843—1996《塑料悬臂梁冲击试验方法》 GB/T 15047—1994《塑料扭转刚性试验方法》 GB/T 2408—1996《塑料燃烧性能试验方法》

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