摘要：塑料在日常生活生产中均有着广泛的应用，随着塑料使用的日益广泛，不同行业对塑料的要求日益提高，使得各类塑料生产加工工艺需要紧跟时代发展，便于生产出符合不同行业所需要的材料。热塑性塑料是一种典型的塑料，其在各类热塑零件生产中应用较多，目前也有较多的热塑性塑料可用于热塑零件生产中。本文主要探讨基于热塑零件生产的热塑性塑料的发展趋势，全文从热塑性塑料概述、热塑零件生产基本要求、热塑性塑料使用现状、热塑性塑料发展趋势等发展展开分析。

关键词：热塑零件;热塑性塑料;应用现状;发展趋势

塑料是一种高分子化合物，其原料为单体，利用加聚或缩聚反应聚合而成。从塑料组成方面分析，其包括基础的合成树脂及填料，并为了改善塑料特性，会加入色料、增塑剂、稳定剂、润滑剂等，按照不同比例生产出不同颜色、不同塑性特性的塑料产品[1]。塑料的抗形变能力介于纤维与橡胶之间，即比纤维强，而不如橡胶。现代塑料生产工艺较多，其中热塑性塑料因为性能优异，在各类热塑零件生产方面得到应用，同时热塑性塑料的也取得了一定的进展。本文结合相关文献资料，对基于热塑零件生产的热塑性塑料的发展趋势分析如下。

一、热塑性塑料概述

所谓的热塑性塑料是经过加热后能够软化，而在冷却后可硬化的一类塑料。热塑性塑料占据了我们日常生活中的大部分塑料产品。热塑性塑料因为通过加热与冷却可实现流动性与硬化的可逆，便于反复加工，满足不同塑料产品的具体性能要求。按照当前对热塑性塑料的研究，热塑性塑料中树脂分子链之间没有产生化学键，不同树脂分子链之间呈现出线型或带支链结构，热塑性塑料在加热与冷却循环中属于物理变化，不会有新的物质生成，这也是热塑性塑料能够反复使用的基础。国内外可使用的热塑性塑料较多，比如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、丙烯酸类塑料、聚甲醛、聚碳酸酪、其它聚烯烃及其共聚物等。

二、热塑零件生产的基本要求分析

零件生产过程中根据不同零件的尺寸，将塑料通过一定的生产工艺，使其形状、尺寸、位置、性质等发生改变，使其从原材料达到半成品或成品状态。正常情况下零件的生产需要经过多个步骤或者加工工艺，比如铸造工艺、冲压工艺、锻造工艺、焊接工艺、机械加工工艺、装配工艺等。不同零件在生产加工过程中，因为所使用的原材料不同，具体所需要的加工工艺也会有所不同[2]。

塑料零件在加工生产中还需要充分考虑自身的属性与特点，比如聚乙烯塑料的化学性能稳定，具有较好的耐酸、耐碱、耐盐类水溶液侵蚀等特点，因而生活中常见的各种塑料容器、食品袋等多位聚乙烯塑料;聚丙烯塑料有无毒、无味的特性，100℃的沸水中聚丙烯塑料经过浸泡不会变形、不会出现损伤，多用于加工生产各种塑料食具。尼龙塑料较坚韧、牢固、耐磨，无毒性，但是不能长时间同酸碱接触，主要用于生产加工不同水果外包装袋、网袋绳、牙刷、衣钩等;聚苯乙烯塑料可保持较好的透明性，容易着色，因而多用于牙刷柄、灯罩、玩具、电器零部件的生产加工。硬质塑料通常色彩醒目，有较好的耐热、坚固特性，常见的塑料电视机外壳、琴键、按钮等多为此类情况。

热塑零件生产过程中需要满足基本的热塑性塑料要求，即能够在加热与冷却条件下互相转换，同时考虑到绝大多数零件对尺寸有严格要求，因而热塑性塑料在软化后应尽可能保证零件的尺寸，避免因加热影响到零件的正常尺寸，可能造成热塑零件失去本身的功能;热塑零件在生产中还需要结合具体要求，保证加热处理并达到软化后再次硬化的时间间隔，部分零件可能要求硬化时间较短，而部分零件会要求硬化时间较长，便于综合性做出局部与整体调整。当然不同热塑零件在生产中还需要结合具体零件部位，保证对应的强度要求以及使用环境要求，如耐酸性、耐碱性以及加热软化的温度限制等。如果热塑零件本身软化温度较低，则部分零件在夏季高温条件下可能因高温出现软化，致使部分零件失去本身作用，而部分热塑零件使用的场合可能长时间需要维持较高温度，此时需要考虑温度对零件的影响。

三、热塑性塑料使用现状

从现有热塑零件生产与应用方面分析，较多机器盖、机器罩、保护帽盖、手电钻壳、仪表壳、风扇叶轮，收音机、电话以及电视机等壳体，此外，部分汽车零件、机械零部件、电器零件等多使用丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯（ABS），ABS可用于上述材料，这与ABS塑料本身特性有关，如较好的耐疲劳特性、较高的抗应力开裂与冲击强度，能够兼顾力学性能与热性能，硬度较好，能够根据实际情况在表面镀金属，造价方面，其价格较低;容易加工成型。

一般结构零件方面，如常见的法兰、接头、化工容器、管道、片材、泵叶轮、纺织器材、器零件以及汽车配件则多选择聚丙烯（PP）材料，此类塑料在高温条件下可保持较好的力学性能、质量较轻，有较好的抗弯、抗疲劳、抗开裂特性。如果是不同齿轮、凸轮、蜗轮、轴套、轴瓦等耐磨类的塑料零件，其需要满足较好的耐磨特性，此类零件在热塑性材料选择方面以尼龙66为主，这是因为此类塑料能够耐油以及耐较多的化学试剂，摩擦系数较低，韧性强、比聚酰胺塑料的强度高好多。如果是飞机、汽车、电子工业中的仪表罩壳等零件或者是汽化器、定时器部件、安全帽等，可选择聚碳酸酯类塑料，此类塑料耐药性好，有较高的抗冲击、抗蠕变性能，针对气温变化、风吹日晒等环境的稳定性较好[3]。总之，目前热塑性塑料在较多热塑零件生产方面都有应用，且根据不同零件本身用途、性能要求可灵活选择不同的塑料类型。

四、基于热塑零件生产的热塑性塑料的发展趋势

现有的不同热塑性塑料在各类零件方面都有应用，如一般结构零件、减摩自润滑零部件，也可用于潮湿、有负荷以及电绝缘专用场合的热塑性塑料。随着对热塑性塑料的进一步研究，一些新型的热塑性塑料也逐渐得到应用。通过塑料改性和在塑料中加纤维状物质进行增强，可以大大提高普通塑料的性能，这些性能包括：1）提高机械强度，如拉伸、弯曲、压缩、弹性模量及耐蠕变等性能;2）提高热变形温度;3）降低线膨胀系数;4）降低吸水性，增加尺寸稳定性;5）提高硬度;6）抑制应力开裂。

（一）木质素与热塑性塑料共混

近年来，相关文献中指出可将木质素与聚丙烯、聚乳酸、聚羟基丁酸酯等热塑性塑料共混，形成不同性能的复合材料。木质素与热塑性塑料共混中，能够充分利用木质素中分子与分子之间的氢键，但是其与不同热塑性塑料聚合物共混过程中，成本较高、混合后塑料性能一般等不足。针对木质素与热塑性材料共混问题，可使用改性塑料，即通过一定的改性方法，促使木质素与热塑性混合后的性质更明显，另一方面，需要优化木质素分离方法，促进热塑性塑料与木质素复合材料的发展与应用。

（二）纤维增强热塑性塑料（FRTP）

以增强纤维的形式区分，热塑性复合材料经历了以下主要阶段：短纤维增强热塑性复合材料、长纤维增强热塑性复合材料、连续纤维增强热塑性复合材料。

（1）短纤维增强热塑性复合材料

这类材料一般是指增强纤维小于1mm，一般长度为0.2～0.7mm的一类增强热塑性塑料。短纤维增强的热塑性复合材料的强度、刚度和尺寸稳定性均优于未增强的聚合物基体材料。

（2）长纤维增强热塑性复合材料

针对部分热塑性塑料的高强度要求，可通过向热塑性塑料中加入长纤维，增强热塑性塑料的强度。长纤维增强热塑性复合材料（Long Fiber reinforced Thermoplatics ， LFT）是以长纤维（碳纤维、玻璃纤维、有机纤维、玄武岩纤维、不锈钢纤维等）为增强纤维，以热塑性材料为基体材料，通过利用电缆包覆、在线挤出等方法，和PP、PA、PET、等树脂复合，得到的复合材料粒料或板材，再通过注射或模压工艺，或者在线混合后直接采用注射或模压成型，生产出机械性能更高的结构。长纤维以更少材料获得更高强度，最早应用于航空航天制造商，随着汽车产业高度发展，各类小轿车已经进入千家万户，而小汽车中包含了较多的塑料零件，并对强度要求较高。利用长纤维与热塑性塑料的复合，增强热塑性塑料的抗冲击强度、刚度，同时更能更好地根据美观性要求，将复合材料与不同镀金技术相结合，促使长纤维增强塑性塑料的广泛应用。

（3）连续纤维增强热塑性塑料（CFRT）

连续纤维增强热塑料的产品形式有纤维预浸带、织物预浸料、复合纱、拉挤产品等。使用预浸材料可以显著提高热塑性复合材料的抗冲击性，玻璃纤维和碳纤维时制作连续纤维增强热塑性塑料的主要增强材料，树脂主要采用聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）等。由于连续纤维增强热塑性塑料具有较高的韧性和损伤容限，以及优异的高温使用性能，使得该材料在航空航天领域得到了广泛的应用。

结束语

基于热塑零件生产的热塑性塑料在不同行业均有应用，其应用较广，除了木质素与热塑性塑料共混、短纤维增强热塑性塑料、长纤维增强热塑性塑料、连续纤维增强热塑性塑料方面的研究外，压塑、叠塑等也都能够通过材料复合或者改进热塑性塑料生产工艺，满足新的要求。

纤维增强热塑性塑料将成为未来发展的趋势并将呈现出以下的特点1）多专业、跨行业联合开发已经成为一种有效的、快速的、互惠共利的协同发展模式;2）新技术、新工艺、新设备趋向更加成熟与广泛应用;3）轻质、高强、环保、低成本的连续碳纤维热塑性复合材料在新能源电动汽车上将优先获得应用。为了扩大增强热塑性复合材料的应用、发挥其优越性能，不仅要在提高材料性能、降低材料成本、积累使用等方面进一步深入研究，实现增强热塑性复合材料的突破，全面促进各应用领域的发展。

参考文献

[1]韩吉彬，陈文泉，张世甲，等.热塑性弹性体的研究与进展[J].弹性体，2020，30（03）：70-77.

[2]王悦，黄捷，汤粤豫.氟塑料的发展现状及趋势研究[J].广州化工，2020，48（01）：25-27.

[3]衡小东.家具材料中塑料的应用现状及发展趋势[J].塑料工业，2019，47（06）：155-158.