常用塑料的吸水性

塑料的吸水性是材料核心性能之一，直接影响其加工工艺选择、成品质量稳定性及应用场景适配性。本文从吸水性判定标准、不同吸水率等级塑料的参数与应用、对注塑成型的影响及改性优化方向等方面展开，所有数据均参考行业公认的ASTM D570 测试标准（常温常压下浸泡 24 小时），确保内容精准权威。

一、塑料吸水性的判定标准

塑料吸水性的核心衡量指标为吸水率，其定义为：干燥状态下的塑料试样，在规定环境中浸泡至恒重后，所吸收水分的质量与试样干燥质量的百分比。行业内依据 24 小时吸水率数值，将常用塑料划分为四大类，具体分类阈值及工艺指导意义如下：极低吸水率类（≤0.01%），无需干燥处理；低吸水率类（0.01%~0.2%），按需简易干燥；中吸水率类（0.2%~1.0%），必须严格干燥；高吸水率类（>1.0%），需精准控湿干燥。

二、不同吸水率等级的常用塑料及性能特点

吸水率极低类（≤0.01%）

代表塑料及吸水率

聚四氟乙烯（PTFE）：24 小时吸水率 < 0.01%

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）：24 小时吸水率 < 0.01%

聚丙烯（PP）：24 小时吸水率 = 0.01%

此类塑料分子结构致密，无极性基团，几乎不具备吸湿能力，注塑加工前无需进行干燥处理，即便在潮湿环境中长期储存或使用，也不会出现尺寸变形、力学性能下降等问题。其耐化学腐蚀性和耐水性优异，适配潮湿、耐腐蚀的应用场景，比如 PP 可直接生产水管接头、卫浴配件，PTFE 常用于制造化工设备密封件、耐高温轴承部件，UHMWPE 则用于制作耐磨的输送管道内衬。

低吸水率类（0.01%~0.2%）

代表塑料及吸水率

高密度聚乙烯（HDPE）：24 小时吸水率 = 0.02%

低密度聚乙烯（LDPE）：24 小时吸水率 = 0.03%

聚苯乙烯（PS）：24 小时吸水率 = 0.04%

该类塑料分子极性较弱，对环境湿度敏感度低，若原材料在干燥通风环境中存放，注塑加工时可直接省略干燥步骤；若储存环境湿度较高，仅需在 60~80℃温度下预干燥 1~2 小时即可去除表面浮水。其成品尺寸稳定性良好，生产成本相对较低，广泛应用于包装容器、日用品外壳等领域，比如 HDPE 制作的食品保鲜盒和化工桶，LDPE 生产的塑料薄膜和购物袋，PS 加工的文具外壳和透明收纳盒。

中吸水率类（0.2%~1.0%）

代表塑料及吸水率

丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物（ABS）：24 小时吸水率 = 0.2%~0.4%

聚碳酸酯（PC）：24 小时吸水率 = 0.15%~0.3%

丙烯腈 - 苯乙烯共聚物（AS）：24 小时吸水率 = 0.3%~0.6%

此类塑料分子含有一定极性基团，对水分较为敏感，注塑前必须进行严格的干燥处理，若跳过干燥步骤，熔融态塑料中的水分会在高温高压下汽化，导致成品出现银纹、气泡、熔接痕等缺陷，严重影响外观和力学性能。行业标准干燥工艺为温度 80~120℃、时间 2~4 小时，部分厚壁制品需延长干燥时间至 4~6 小时。成品主要用于制作结构复杂的家电外壳、汽车内饰件等，比如 ABS 生产的电视机外壳和洗衣机面板，PC 加工的汽车前大灯灯罩和防弹玻璃，AS 制作的透明家电部件和食品容器。

高吸水率类（>1.0%）

代表塑料及吸水率

聚酰胺 6（PA6，尼龙 6）：24 小时吸水率≈8%

聚酰胺 66（PA66，尼龙 66）：24 小时吸水率≈6%

聚酰胺 12（PA12，尼龙 12）：24 小时吸水率≈1.5%

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）：24 小时吸水率 = 0.6%~1.2%

部分改性聚甲醛（POM）：24 小时吸水率 > 1.0%

该类塑料分子含有强极性基团，对水分极其敏感，注塑前的干燥处理是保障成品质量的核心环节，需使用除湿干燥机进行精准控湿，行业标准干燥工艺为温度 100~120℃、时间 4~6 小时，其中 PA 类塑料干燥后需在密闭环境中保温存放，防止二次吸湿。若干燥不充分，制品会出现开裂、翘曲、力学强度骤降等问题，同时成品在使用过程中吸湿后会出现一定的尺寸膨胀，需在产品设计阶段预留 0.2%~0.8% 的尺寸余量。此类塑料力学强度高、耐磨性好，主要用于制作高强度的机械传动零件，比如 PA 生产的齿轮、轴承和发动机部件，PET 制作的纤维和工程塑料配件，改性 POM 加工的精密连接件和齿轮。

三、吸水性对注塑成型工艺的关键影响

塑料吸水率直接决定干燥温度、时间和设备选择，吸水率越低，预处理流程越简化，可降低能耗和生产成本；吸水率越高，对干燥设备的控湿精度要求越高，需采用除湿干燥机替代普通热风干燥机，避免干燥不充分或材料热降解。未充分干燥的塑料在注塑过程中会产生水汽，导致成品出现银纹、气泡、缩孔等缺陷，同时会降低塑料的熔融强度，影响制品的力学性能和表面光洁度，尤其是中高吸水率塑料，干燥质量直接决定成品合格率。对于高吸水率塑料，模具需设计合理的排气系统，及时排出注塑过程中产生的水汽，同时需优化冷却水路，减少制品因吸湿膨胀导致的翘曲变形。

四、高吸水性塑料的改性优化方向

针对高吸水率塑料耐湿性差的问题，行业内常采用以下改性手段提升性能：一是添加无机填料，如玻璃纤维、滑石粉等，填充分子间隙，降低材料的吸湿通道；二是进行表面涂层处理，如喷涂防水涂层、电镀金属层，隔绝水分与材料接触；三是采用共聚改性，如 PA 与聚乙烯共聚，降低分子极性，减少吸水率。