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公司動(dòng)態(tài)

材料:塑料

2020-06-05 14:32:12

除了玻璃,塑料在實(shí)驗(yàn)室中也起了重要作用。通常,塑料可分為三個(gè)類別:

彈性體分子間交聯(lián)松散的多聚體,室溫下表現(xiàn)出如橡膠般的彈性。加熱會(huì)導(dǎo)致不可逆的扭曲(硫化)。最常見(jiàn)的彈性體是天然橡膠與硅膠。

熱塑性塑料具有帶分支或不帶分支的鏈狀分子結(jié)構(gòu)的多聚體,在注塑操作時(shí)無(wú)需改變其熱塑性質(zhì)便可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)形狀。熱塑塑料是最常用于實(shí)驗(yàn)室塑料制品生產(chǎn)的材料。因此我們?cè)谶@里簡(jiǎn)單介紹一下一些塑料的結(jié)構(gòu)、機(jī)械、化學(xué)以及物理性質(zhì)。最常見(jiàn)的熱塑塑料是多聚烯烴類,例如聚乙烯與聚丙烯。

熱固性塑料分子間具有緊密的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的多聚體,在室溫下表現(xiàn)非常堅(jiān)硬;加熱會(huì)導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的扭曲。這類塑料很少用于制作實(shí)驗(yàn)室器皿。最知名的熱固性塑料為三聚氰胺甲醛樹脂。三聚氰胺甲醛樹脂是由三聚氰胺與甲醛縮聚反應(yīng)生成。

P S 聚苯乙烯聚苯乙烯具有玻璃一樣的透明度,堅(jiān)硬、脆度以及由于其非晶態(tài)的結(jié)構(gòu)而具有的尺寸的穩(wěn)定性。PS對(duì)于水相溶液具有良好的化學(xué)耐性,但對(duì)于溶劑的耐性有限。缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差并容易由于壓力而破裂。

SAN 聚(苯乙烯-丙烯腈)這是一種如玻璃般清澈的材料,并對(duì)壓力致破損有良好的耐性?;瘜W(xué)耐性稍好于PS。

P C 聚碳酸酯這是線性羧酸聚酯的熱塑性塑料,結(jié)合了金屬、玻璃與塑料的許多性質(zhì)。這種材料為透明并在-130至+130 °C之間具有良好的熱學(xué)性質(zhì)。注意:PC會(huì)由于高壓滅菌或者暴露于堿性去垢劑中而變脆弱。

PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯堅(jiān)固、玻璃般清澈 (“有機(jī)玻璃”)??勾髿庖?/span>

素。在許多低于90 °C并且低化學(xué)耐性的應(yīng)用中替代玻璃。PMMA具有出色的UV照射穩(wěn)定性。

PA 聚酰胺聚酰胺是重復(fù)酰胺鏈連接的線性多聚體。由于其出色的力學(xué)性質(zhì)以及耐用度,聚酰胺常用于建筑材料以及表面包被材料。對(duì)有機(jī)溶劑具有出色耐性,但容易受到酸與氧化劑的攻擊。

PVC 聚氯乙烯PVC主要是結(jié)晶熱塑塑料,具有非常好的

化學(xué)耐性。結(jié)合增塑劑可開(kāi)展豐富的應(yīng)用,從人造革到注射整形填充物。PVC有很好的化學(xué)耐性,尤其是對(duì)油類。

PE-LD 低密度聚乙烯在高壓下乙烯的聚合反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致鏈中產(chǎn)生一定數(shù)量的分支。使得分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有PE-HD 那樣緊湊,柔韌性與化學(xué)耐性良好,但是對(duì)于有機(jī)溶劑的耐性不如 PEHD。使用溫度限于 80 °C 以下。

ETFE 聚(乙烯-四氟乙烯)ETFE是乙烯與氯三氟乙烯與/或四氟乙烯的共聚物。這種塑料以其出色的化學(xué)耐性著稱,但其溫度穩(wěn)定性比 PTFE (最高達(dá) 150 °C) 差。

POM 聚甲醛綜合考慮硬度、堅(jiān)固度、力學(xué)性質(zhì)、耐用性、化學(xué)耐性尤其是光滑度 POM可以說(shuō)具有出色的性質(zhì)。在許多領(lǐng)域它可以替代金屬。POM可以承受高達(dá) 130 °C 的溫度。

PE-HD 高密度聚乙烯乙烯的聚合反應(yīng)時(shí)由催化控制,則產(chǎn)生的分支非常少。所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)固致密,這加強(qiáng)了化學(xué)耐性并使其能在最高 105 °C 的條件下使用。

PTFE 聚四氟乙烯PTFE是一個(gè)氟化烴大分子,具有部分晶體結(jié)構(gòu)。PTFE耐受幾乎所有的化學(xué)品。它的工作溫度范圍最廣,從 -200 到+260 °C。其表面是抗粘附的。光滑的性質(zhì)與絕緣性相比 FEP 與 PFA 更加出色。唯一的缺點(diǎn)是其只能通過(guò)燒結(jié)處理鑄造。PTFE 是不透明的。適合微波爐使用。

PUR 聚氨酯聚氨酯是一種多功能塑料,因此在廣泛的領(lǐng)域中使用。由 dialcohols 與 polyisocyanate 加聚加成反應(yīng)而成。一種高質(zhì)量、耐刮擦、透明的具有高彈力系數(shù)的PUR 材料作為 BLAUBRAND? 容量瓶的覆膜材料。工作溫度可從 -30 到+80 °C??啥虝罕┞队诟哌_(dá) 135 °C 的溫度,但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致彈性的降低。

P P 聚丙烯PP的結(jié)構(gòu)類似于 PE,但是在鏈中每?jī)蓚€(gè)碳原子上有一個(gè)甲基基團(tuán)。相比 PE,其主要優(yōu)點(diǎn)是更高的溫度耐性。PP 可以反復(fù) 121 °C 滅菌。像上面提到的多聚烯烴一樣,PP 具有很好的機(jī)械性質(zhì)與化學(xué)耐性,但是相比 PE-HD 有一點(diǎn)傾向于受到強(qiáng)氧化劑的攻擊。

FEP 聚(四氟乙烯-六氟丙烯)是一種氟化烴大分子,具有部分晶體結(jié)

構(gòu)。表面抗粘附,機(jī)械與化學(xué)性質(zhì)堪比PTFE,但是工作溫度范圍相對(duì)較小,從

-100 至 +205 °C。水的吸附極小。FEP是半透明的。

PMP 聚甲基戊烯PMP 與 PP 類似但帶的是異丁基而不是甲基。化學(xué)性質(zhì)可與 PP 相比,但當(dāng)接觸酮或者氯化溶劑時(shí)不耐張力易于破裂。PMP 最重要的品質(zhì)是其出色的透明度與機(jī)械性質(zhì),可耐受最高達(dá) 150 °C 的溫度。

PFA 聚全氟烷基氟化烴高分子,具有部分晶體結(jié)構(gòu)。表面抗粘附。機(jī)械與化學(xué)性質(zhì)堪比 PTFE。但是工作溫度范圍相對(duì)較小,從 -200 至+260 °C。對(duì)水的吸附極小。PFA是半透明的。PFA 的制造過(guò)程中不添加催化劑或者塑形劑,可以鑄造成非常光滑,易于清潔表面,因此非常適合用于痕量分析。

一般性質(zhì)

質(zhì)量輕不易破損是塑料重要的優(yōu)點(diǎn)。使用何種塑料取決于應(yīng)用的要求。需要考慮一系列的參數(shù):接觸化學(xué)品的濃度與時(shí)間,熱壓力(比如高溫高壓滅菌),受力,接受 UV 照射,以及使用去垢劑或由其他環(huán)境因素導(dǎo)致的老化。下列建議列表來(lái)自于原材料生產(chǎn)商的技術(shù)文檔與信息。這些信息經(jīng)過(guò)仔細(xì)收集可以作為一般情況的指導(dǎo)。當(dāng)然,這些表格并不能替代使用者在其真實(shí)工作環(huán)境下的適用性測(cè)試工作。

物理性質(zhì)


最高操作溫度
(°C)

脆點(diǎn)
(°C)

是否適用微
波爐*

密度
(g/cm3)

彈性

透明度

 PS

 70

 -20

1.05

堅(jiān)硬

透明

 SAN

 70

 -40

1.03

堅(jiān)硬

透明

 PMMA

 65 至 95

 -50

1.18

堅(jiān)硬

透明

 PC

125

-130

1.20

堅(jiān)硬

透明

 PVC

 80

 -20

1.35

堅(jiān)硬

透明

 POM

130

 -40

1.42

良好

不透明

 PE-LD

 80

 -50

0.92

非常好

半透明

 PE-HD

105

 -50

0.95

良好

半透明

 PP

125

    0

0.90

適中

半透明

 PMP

150

    0

0.83

適中

透明

 ETFE

150

-100

1.70

適中

半透明

 PTFE

260

-200

2.17

非常好

不透明

 FEP

205

-100

2.15

適中

半透明

 PFA

260

-200

2.17

適中

半透明

 PUR

 80

 -30

1.20

非常好

透明

 FKM

220

 -30

-

-

非常好

-

 EPDM

130

 -40

-

-

非常好

-

 NR

  80

 -40

1.20

非常好

不透明

 SI

180

 -60

1.10

非常好

半透明

 *遵循化學(xué)與溫度耐性






滅菌*


根據(jù)DIN EN 285,
121 °C (2 bar)
高壓濕熱滅菌*

?/ γ - 射線滅菌
25 kGy

氣體滅菌
(乙撐氧)

化學(xué)滅菌
(福爾馬林,
乙醇)

 PS

 SAN

 PMMA

 PC

1)

 PVC

2)

 POM

1)

是 (受限)

 PE-LD

 PE-HD

 PP

是 (受限)

 PMP

 ETFE

 PTFE

 FEP/PFA

 PUR

3)

 -

 FKM

 -

 EPDM

 -

 NR

 SI

 * 滅菌之前,實(shí)驗(yàn)器具必須仔細(xì)清潔并用去蒸餾水清洗??偸谴蜷_(kāi)容器的蓋子!
1) 頻繁滅菌會(huì)降低機(jī)械強(qiáng)度
2) PVC管是例外,可以121 °C高溫滅菌
3) 頻繁滅菌會(huì)降低彈性

生物學(xué)性質(zhì)

以下塑料通常對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)沒(méi)有毒性:

PS, PC, PE-LD, PE-HD, PP, PMP, PTFE, FEP, PFA.

化學(xué)性質(zhì)

對(duì)于化學(xué)耐性,塑料可分為以下類別

“+” = 化學(xué)耐性出色

連續(xù)接觸相應(yīng)物質(zhì)30天內(nèi)不會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷。 某些塑料可耐受相應(yīng)物質(zhì)達(dá)數(shù)年。

微流控專業(yè)服務(wù)提供商

“o” = 部分化學(xué)耐性良好

連續(xù)接觸相應(yīng)物質(zhì)7 - 3 0 天內(nèi)導(dǎo)致較小損 傷,有些損傷可逆(比如,膨脹,軟化, 降低機(jī)械強(qiáng)度,褪色)。

微流控專業(yè)服務(wù)提供商

“–” = 化學(xué)耐性差

不適合連續(xù)接觸相應(yīng)物質(zhì)。可能會(huì) 發(fā)生即時(shí)( ! )損傷(失去機(jī)械強(qiáng)度, 變形,褪色,破裂,溶解)。


PS Polystyrene / 聚苯乙烯

SAN Styrene-acrylonitrile copolymer / 聚(苯乙烯-丙烯腈)

PMMA Polymethyl methacrylate / 聚甲基丙烯酸甲酯

PC Polycarbonate / 聚碳酸酯

PVC Polyvinyl chloride / 聚氯乙烯

POM Polyoxymethylene / 聚甲醛

PE-LD Low-density polyethylene / 低密度聚乙烯

PE-HD High-density polyethylene / 高密度聚乙烯

PP Polypropylene / 聚丙烯

PMP Polymethylpentene / 聚甲基戊烯

ETFE Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer / 聚(乙烯-四氟乙烯)

PTFE Polytetrafluoroethylene / 聚四氟乙烯

FEP Perfluoroethylene-propylene copolymer / 聚(四氟乙烯-六氟丙烯)

PFA Perfluoroalkoxy copolymer / 聚全氟烷基

PUR Polyurethane / 聚氨酯

FKM Fluoro elastomer / 氟橡膠

EPDM Ethylene-propylene-diene-rubber / 三元乙丙橡膠

NR Natural rubber / 天然橡膠

SI Silicone rubber / 硅橡膠


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