合成高分子材料第十二章

1、工程塑料工程塑料Contents工程塑料1聚碳酸酯2聚酰胺3什么是工程塑料？工程塑料英文名為：engineering-plastics，是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚碳酸酯、聚砜等。 生活中的工程材料工程塑料的發(fā)展v 1931年，杜邦公司的卡羅澤斯開發(fā)尼龍66，成為最先開工業(yè)化的工程塑料。v 1942年，德國人開發(fā)了尼龍6的工業(yè)技術(shù)，并作為纖維開發(fā)應(yīng)用。v 1961年， 中國開發(fā)P

2、A1010。v 1972年，杜邦公司開發(fā)芳香族尼龍工業(yè)化技術(shù)。尼龍目前是工程塑料中產(chǎn)量最大的品種尼龍目前是工程塑料中產(chǎn)量最大的品種工程塑料的發(fā)展v 1953年，拜耳公司首次獲得聚碳酸酯（PC）。v 1958年，拜耳公司以熔融酯交換法進(jìn)行PC的中規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。v 1960年，美國通用公司半工業(yè)化投產(chǎn)v 我國在1958年著手研發(fā)，1965年工業(yè)化建廠80年代后，年代后，PC的應(yīng)用需求迅速示增長，的應(yīng)用需求迅速示增長，80年代的年代的增長速度接近增長速度接近13%，90年代保持在年代保持在89%工程塑料的狀況從20世紀(jì)50年代出現(xiàn)工程塑料以來，半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，在市場競爭中成長壯大，在2000年，全

3、世界工程塑料產(chǎn)量已超過500萬t，還以每年79%的速度遞增。雖然僅占全部塑料的23%，但其優(yōu)異的性能是其他材料不能比擬的。工程塑料的狀況工程塑料的分類v 按聚合物結(jié)構(gòu)單元和重復(fù)單元特征分類可分為聚酯，聚芳雜環(huán)化合物，聚酰氨，聚醚和含氟塑料五類v 按長期連續(xù)使用溫度來劃分通用工程塑料：聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚苯醚和熱塑性聚酯。特種工程塑料：聚酰亞胺，聚砜，聚苯硫醚，聚醚，聚苯酯，聚芳酯等等。工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性：v 質(zhì)量輕、相對(duì)密度小工程塑料的相對(duì)密度一般在1.02.0之間，遠(yuǎn)低于金屬，可替代一些傳統(tǒng)的金屬材料，減輕自重，用于航空飛行器、車輛等領(lǐng)域。工程塑料的主要特性v較高的

4、比強(qiáng)度：用玻璃纖維、碳纖維等纖維增強(qiáng)，可以大大提高抗張強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度與相對(duì)密度的比值一般在1500-1700，甚到高達(dá)4000（鋼1600，鋁1500）v突出的耐磨和自潤滑性能用工程塑料作摩擦零件，與耐磨金屬合金相對(duì)，磨耗量低于1：5。氟塑料更佳工程塑料的主要特性v優(yōu)良的機(jī)械性能在較寬的溫度范圍內(nèi)，許多工程塑料，尤其是增強(qiáng)的工程塑料有優(yōu)異的抗沖擊和耐疲勞性能。v優(yōu)良的電絕緣性幾乎所有工程塑料都有優(yōu)良的電絕緣性和耐電弧的特性，可以躋身優(yōu)良絕緣材料行列工程塑料的主要特性v化學(xué)穩(wěn)定性對(duì)酸、堿和一般有機(jī)溶劑都有很好的抗腐蝕性。v較好的制件尺寸穩(wěn)定性v有較高的耐熱性一般的工程塑料在不同玻璃纖維增強(qiáng)時(shí)，U

5、L長期連續(xù)使用溫度都超過100，特種工程塑料的指標(biāo)一般都超過150工程塑料的主要特性v優(yōu)良的吸震、消聲和對(duì)異物的埋沒性能工程塑料作為運(yùn)動(dòng)零部件使用時(shí)，沒有金屬撞擊的噪聲，有優(yōu)良的吸震消聲性能。對(duì)于有磨粒存在的條件下，可以埋沒異物，不像金屬之前可能會(huì)咬死或刮傷。工程塑料的主要特性v良好的加工性能工程塑料可以在較低的溫度下（通常400以下），采用注塑、擠出、吹塑等方法進(jìn)行加工，制品可采用機(jī)械方法再加工，尺寸穩(wěn)定，成品的互換性強(qiáng)，模具費(fèi)用低，與加工金屬相對(duì)，可節(jié)省能耗50%左右，而且縮短工時(shí)，成品率高。聚酰胺（尼龍）聚酰胺（尼龍）Nylon什么是聚酰胺聚酰胺，又稱尼龍(Nylon),是一種人造多聚物

6、、纖維、塑料，發(fā)明于1935年，發(fā)明者為美國威爾明頓杜邦公司的華萊士卡羅瑟斯，最早的尼龍制品是尼龍制的牙刷的刷子,今天，尼龍纖維是多種人造纖維的原材料，硬的尼龍被用在建筑業(yè)中。 世界上第一種完全人造的纖維世界上第一種完全人造的纖維什么是聚酰胺聚酰胺（PA），是主鏈上含有酰胺基團(tuán)（-CONH-）的高分子化合物的總稱。PA可以由二元酸與二元胺或由同時(shí)含有胺基和羧基的-氨基酸縮聚而得，也可由內(nèi)酰胺自聚制得。PA按主鏈組成分為脂肪族PA、芳香族PA、半芳香族PA、脂環(huán)族PA、含雜環(huán)的PA等。 聚酰胺的制備煤+水+空氣尼龍6,6脂肪族聚酰胺的制備脂肪族聚酰胺分子鏈由亞甲基與酰胺組成。按照單體類型不同，脂

7、肪族聚酰胺又分為p型和mp型。P型：尼龍3，4，6，7，8，9，11，12等mp型: 尼龍66、69、610、1010、1212等脂肪族聚酰胺的制備vp型聚酰胺由-氨基酸自縮聚或由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制得（如尼龍6）水解縮聚脂肪族聚酰胺的制備vmp型由二元胺與二元羧酸縮得所得到的聚酰胺是mp型聚酰胺（如尼龍6,6）縮聚尼龍6與尼龍6,6有什么區(qū)別？好像一樣喔兩種不同聚合的區(qū)別v尼龍6,6與尼龍6的結(jié)構(gòu)有細(xì)微差別，但是兩種材料的性能基本相似、但也有不同。 脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能v 所有脂肪族聚酰胺分子鏈都是線型結(jié)構(gòu)，分子鏈骨架由-C-N-鏈組成，具有良好的柔順性，因此都是典型的熱塑性聚合物。分子鏈上

8、有規(guī)律地交替排列著較強(qiáng)的極性酰胺鍵，分子鏈規(guī)整，具有較強(qiáng)的結(jié)晶能力。極性酰胺鍵可以使分子鏈形成氫鍵。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能v由于不同品種的PA其單體所含碳原子數(shù)不同，使分子鏈之間所能形成的氫鍵比例數(shù)及氫鍵沿分子鏈分布的疏密程度不同，影響到不同PA的結(jié)晶能力和熔點(diǎn)有明顯的差別。氫鍵比例數(shù)大結(jié)晶能力增強(qiáng)，熔點(diǎn)愈高脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能v對(duì)P型PA，凡單體中含有奇數(shù)個(gè)碳原子，分子鏈上的酰胺基可以100%形成氫鍵，偶數(shù)則只有50%可以形成氫鍵。v對(duì)mp型PA，兩種單體上都含有偶數(shù)碳原子，100%形成氫鍵，反之（即只有一種或沒有偶數(shù)碳原子）50%形成氫鍵。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能脂肪族PA熱性能熱性

9、能力學(xué)性能力學(xué)性能電性能電性能光學(xué)性能光學(xué)性能耐化學(xué)性能耐化學(xué)性能其他性能其他性能脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能v 力學(xué)性能典型的強(qiáng)而韌聚合物，綜合力性能優(yōu)于一般的通用塑料。v測試環(huán)境和條件（溫濕度，加載速率）對(duì)力學(xué)性能影響大（水分有增塑作用）。v具有良好的耐磨耗性，是優(yōu)良的耐磨材料之一。結(jié)晶度愈高，材料硬度愈大，耐磨性愈好。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能v熱性能PA是半結(jié)晶聚合物，結(jié)晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高結(jié)晶度聚合度。具有良好的柔性，玻璃化溫度在室溫左右，氫鍵的形成，使其熔融溫度一般高于聚烯烴，有明顯的熔點(diǎn)。v電性能極性的酰胺基團(tuán)，影響其電絕緣性。室溫干燥的條件下，電絕緣性較好，潮濕

10、的時(shí)候，電絕緣性減小。同時(shí)，溫度升高，也會(huì)使電絕緣性降低脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能v光學(xué)性能大多數(shù)結(jié)晶脂肪族PA超過2.5mm厚幾乎不透明，低于0.5mm時(shí)為半透明。加入的添加劑（如炭黑等）作為成核劑，增加PA的結(jié)晶度、球晶數(shù)量，從而降低光透射，在球晶邊界的光散射是光透射減少和不透的原因。隨著PA中酰胺基濃度減少，PA的透明區(qū)增加。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能v耐化學(xué)性能具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，由于其高的內(nèi)聚能和結(jié)晶性，使其不溶于普通溶劑（醇、酯、酮類），耐許多化學(xué)藥品，不受弱酸堿、油脂及清潔劑等影響。對(duì)鹽水、細(xì)菌和霉菌都很穩(wěn)定。常溫下，溶于強(qiáng)極性的溶劑（硫酸、甲酸等）v其他性能室溫下，PA性能穩(wěn)定，

11、可長時(shí)間保持性能不變。具有相對(duì)優(yōu)良的耐候性，氣候的變化會(huì)使PA發(fā)脆，力學(xué)性能下降，表面產(chǎn)生變化。具有自燃性，但火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈咀寰埘０返募庸づc應(yīng)用vPA具有寬泛的加工范圍和良好的加工性，幾乎所有常用的熱塑件塑料加工方法均可加工PA。其中最主要的是注塑和擠出成形。令外，PA吸水率高。應(yīng)該在成形前對(duì)樹脂進(jìn)行干燥。vPA的應(yīng)用極其廣泛v機(jī)械設(shè)務(wù)：軸承、軸瓦、活塞環(huán)、采葉輪等等v汽車工業(yè)：主要采用玻纖增強(qiáng)PA，用在皮帶輪、吸附罐、刮水器等等v電子電器：機(jī)罩、集成線路板、旋扭、電器線圈v化工設(shè)備：耐腐耐油管道、輸油管、過濾器1.建筑與民用：門、滑輪、安全帽、繩索等等芳香族聚酰胺v 分子主鏈上含有芳香

12、環(huán)的聚酰胺稱為芳香族聚酰胺。芳香族聚酰胺是20世紀(jì)60年代首先由美國杜邦公司開發(fā)成功的耐高溫、耐輻射、耐腐蝕尼龍新品種。目前投入實(shí)際應(yīng)用的主要有兩種：HNHNCCOOCCOOHNHN聚間苯二甲酰間苯二胺 商品名：Nomex 全對(duì)位聚芳酰胺：Kevlar聚間苯二甲酰間苯二胺的制備v 制備方法：以間苯二甲酰氯和間苯二胺為單體進(jìn)行界面縮聚或低溫溶液縮聚。界面縮聚是將間苯二甲酰氯溶于環(huán)己酮中成為有機(jī)相，間苯二胺溶在碳酸鈉水溶液中成為水相，在快速攪拌下將水相倒入有機(jī)相，兩相在界面進(jìn)行縮聚,又稱芳綸1313。CClCClH2NNH2OOHNHNCCOOHClNomex的結(jié)構(gòu)特性結(jié)構(gòu)特性v分子鏈中交替排列的

13、苯環(huán)，使分子鏈不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)。v極性酰胺基在分子鏈之間形成氫鍵，增大分子主鏈之間的作用力。v苯環(huán)與酰胺基之間形成共軛體系。1. 以上三點(diǎn)賦予了材料有很優(yōu)異的耐熱性、突出的強(qiáng)度、剛度、高熔點(diǎn)、高黏度。Nomex的性能和應(yīng)用v Nomex具有遠(yuǎn)高于脂肪族PA的力學(xué)性能和耐熱性能（作為纖維織物，壽命是脂肪族PA纖維布的8倍，棉布的20倍）v 良好的耐熱老化性（250oC經(jīng)2000h熱老化后，表面電阻率和體積電阻保持不變）v 在較高溫度或潮濕的環(huán)境下仍可保持較好的電性能。主要用于 H級(jí)電絕緣材料 和制備高性能纖維（HT-1纖維）全對(duì)位聚芳酰胺全對(duì)位聚芳酰胺是酰胺基位于苯環(huán)對(duì)位的一種聚芳酰胺，制備方法有兩種

14、。v對(duì)苯二胺與對(duì)苯二甲酰氯縮聚CClNH2H2NCClOOCCClOOHNHNH縮聚產(chǎn)物稱聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺，又稱芳綸1414樹脂主要用于制備Kevlar纖維全對(duì)位聚芳酰胺v對(duì)氨基苯甲酸自縮聚NH2CHOONHCHOOH縮聚產(chǎn)物為聚對(duì)苯甲酰胺，又稱芳綸14，也用于制纖維，稱為B纖維全對(duì)位聚芳酰胺的性能與應(yīng)用v 全對(duì)位聚芳酰胺具有超高強(qiáng)度、超高模量、耐高溫、耐腐蝕、阻燃、膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。v Kevlar纖維的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到直徑相同的鋼絲的5倍。v Kevlar樹脂具有極優(yōu)異的耐熱性（分解溫度500oC）v 全對(duì)位聚芳酰胺主要用于超高強(qiáng)度超高模量纖維，也可作為高強(qiáng)度、高模量復(fù)合塑料增

15、強(qiáng)材料，用于航天器、導(dǎo)彈殼體等。半芳香聚酰胺為了克服常規(guī)PA的耐熱性差，吸水率引起的尺寸變化等性能缺陷，開發(fā)具有較好的物理機(jī)械性能、尺寸相對(duì)穩(wěn)定的聚酰胺，人們嘗試在脂肪族PA中引入含有苯環(huán)的半芳香族聚酰胺鏈段，由此制得的聚酰胺稱為半芳香族聚酰胺。半芳香族聚酰胺是在脂肪族聚酰胺的分子主鏈中部分地引入苯環(huán)。半芳香聚酰胺的結(jié)構(gòu)與制備一般用芳族的二酸或二胺代替脂族的二酸或二胺進(jìn)行合成半芳香聚酰胺。目前研究的半芳香聚酰胺的主鏈上大都是具有 或結(jié)構(gòu)單元的均聚和共聚物，其中R為脂肪族鏈CCOHNRHNOHNHNCRCOO半芳香聚酰胺的產(chǎn)品v均聚半芳香聚酰胺產(chǎn)品 透明尼龍 尼龍MXD6 尼龍6T 尼龍9T 尼

16、龍12Tv共聚半芳香聚酰胺產(chǎn)品 德國（BASF）半芳香族共聚酰胺模塑料 日本（三井化學(xué)）半芳香族共聚酰胺 日本（可東麗）PA9M-T 法國（埃勒夫阿托）高度耐化學(xué)試劑的透明尼龍 中國（鄭州大學(xué)）尼龍12T/12I半芳香族的應(yīng)用主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：v 電氣電子工業(yè)：作為SMT（surface Mount Technology）基板。v 汽車工業(yè)：制作軸承支架、傳動(dòng)齒輪等v 纖維工業(yè)：可望作為衣料及工業(yè)用纖維材料聚碳酸酯聚碳酸酯Polycarbonate( PC)生活中的聚碳酸酯聚碳酸酯聚碳酸酯是指分子鏈中含有碳酸酯基的聚合物，可以看作是由二羥基化合物與碳酸的縮聚產(chǎn)物，通式為：R代表生成聚碳酸

17、酯的二羥基化合物的主體部分R基團(tuán)的不同，聚碳酸酯可分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香族以及脂肪-芳香族等幾類型。OROCOn沒有特別加以說明的情況下，通常所說的聚碳酸酯都是指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種聚碳酸酯的歷史及主要品牌v1953年，德國拜爾（Bayer）公司首先研究成功。v1957年，拜爾公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。生產(chǎn)PC的公司與品牌： Nalge Nunc International：Nalgene General Electric ：LEXAN Mobay Chemical Company ：MERLON Bayer Company ：MAKROLON Teijin Chemical Limite

18、d ： PANLITE 聚碳酸酯的制備由于自由狀態(tài)的碳酸并不存在，因此雙酚A型聚碳酸酯的制備通常采用酯交換或光氣法來實(shí)現(xiàn)。v酯交換法在堿性催化劑、高溫、高真空的條件下，使雙酚A與碳酸二苯酯進(jìn)行酯交換，脫出苯酚，縮聚成聚碳酸酯。v光氣法將雙酚A先轉(zhuǎn)變成鈉鹽，以雙酚A鈉鹽的NaOH水溶液為一相，以通入光氣的二氯甲烷為另一相，在常溫常壓下進(jìn)行界面縮聚。聚碳酸酯的制備（光氣法）雙酚A轉(zhuǎn)換成鈉鹽鈉鹽與光氣反應(yīng)聚碳酸酯的制備（光氣法）聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)與性能龐大的剛硬基團(tuán)，限制了分子鏈段的內(nèi)旋強(qiáng)極性基團(tuán)，提供較大的分子間力使分子鏈互相束縛，削弱分子鏈柔性決定聚碳酸酯屬性剛性較強(qiáng)的大分子，因此，聚合物有較高的玻

19、璃化溫度和熔融溫度、熔體黏度高，分子鏈在外力作用下不易滑移，抗變形能力強(qiáng)，力學(xué)強(qiáng)度高，耐溶劑性和耐水性聚碳酸酯的性能聚碳酸酯是透明的無色或微黃色強(qiáng)韌固體，透明性僅次于PMMA和PS，透光率可達(dá)89%，無味、無毒，著色性好，可制成各種色彩鮮艷的制品。v熱性能良好的耐熱性和耐寒性：熱變形溫度高達(dá)130oC,且受負(fù)荷大小影響不大，可在-100130oC長期使用較好的熱導(dǎo)率及比熱容：塑料中居中等水平，但與金屬材料相比，仍不失為良好的絕熱材料。聚碳酸酯的性能v力學(xué)性能典型的強(qiáng)韌聚合物，具有良好的綜合力學(xué)性能，能在廣闊的溫度范圍內(nèi)保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。其突出的特點(diǎn)是具有優(yōu)異的抗沖擊性和尺寸穩(wěn)定性，但耐疲勞性

20、和耐磨性較差，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂?？谷渥冃院?，使PC尺寸穩(wěn)定性非常好。沖擊強(qiáng)度比PS高18倍，比HDPE高78倍，是ABS的2倍，可與玻璃鋼相比聚碳酸酯的性能v光學(xué)性能及耐旋光性通常呈非晶結(jié)構(gòu)，無色透明，具有良好透光性。但材料表面硬度較低，耐磨性也不太好，表面容易磨毛而影響其透光率。PC對(duì)紅外光、可見光和紫外光等低能長波光線一般都有良好的穩(wěn)定性。v電性能弱極性聚合物，使其電性能低于PE、PS等非極性塑料，但也不失為電性能較優(yōu)的絕緣材料，特別是因其耐熱性優(yōu)于聚烯烴，可在較寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的電性能。聚碳酸酯的性能v耐化學(xué)試劑及耐溶劑性聚碳酸酯是無定形聚合物，它的內(nèi)聚能在塑料中居中等水平，具有一定

21、的抗化學(xué)腐蝕能力和耐溶劑性。聚碳酸酯的加工及應(yīng)用v注塑成形PC最重要的成形方法，制品廣泛用于汽車、建筑、紡織、醫(yī)療器械等各種領(lǐng)域。產(chǎn)中主要以設(shè)備零部件為主，也用于光盤，光安帽，防護(hù)玻璃等。v擠出成形擠出制品主要用于絕緣材料、防震玻璃以及二次加工和冷加工原料。v中空吹塑生產(chǎn)熱水杯、包裝容器等中空制品。Company Logo聚醚類工程塑料聚醚類工程塑料v 分子主鏈上含有醚鍵（分子主鏈上含有醚鍵（ O）和硫醚鍵（）和硫醚鍵（S）的聚合物統(tǒng)稱聚醚塑料的聚合物統(tǒng)稱聚醚塑料;v 結(jié)構(gòu)通式結(jié)構(gòu)通式 , ;v 本章分別介紹聚甲醛（本章分別介紹聚甲醛（POM) ,聚苯醚（聚苯醚（PPO),改性聚苯醚。改性聚苯

22、醚。Company Logo聚甲醛聚甲醛v 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式： v 聚甲醛是繼聚酰胺之后一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，具有高聚甲醛是繼聚酰胺之后一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，具有高力學(xué)性能，優(yōu)良的電絕緣性，耐溶劑性和加工性，是五大通用力學(xué)性能，優(yōu)良的電絕緣性，耐溶劑性和加工性，是五大通用工程塑料之一。工程塑料之一。v 聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛，均聚甲醛由美國杜邦聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛，均聚甲醛由美國杜邦（Dupont）公司于）公司于1959年首先商品化（商品名年首先商品化（商品名Delrin)，而，而共聚甲醛由美國塞拉尼斯（共聚甲醛由美國塞拉尼斯（Celanese）公司于）公司于1962年

23、商品化年商品化（商品名（商品名Celcon）的。）的。H2COCompany Logo聚甲醛的制備聚甲醛的制備v 均聚甲醛的制備均聚甲醛的制備v 共聚甲醛的制備共聚甲醛的制備Company Logo聚甲醛的結(jié)構(gòu)與密度的關(guān)系聚甲醛的結(jié)構(gòu)與密度的關(guān)系v聚甲醛沒有側(cè)鏈；聚甲醛沒有側(cè)鏈；vCO鍵的鍵長比鍵的鍵長比CC鍵的鍵長短；鍵的鍵長短；vC和和O原子是螺旋構(gòu)型，使分子鏈間距?。辉邮锹菪龢?gòu)型，使分子鏈間距小；如：均聚甲醛密度如：均聚甲醛密度1.4251.430g/cm3聚乙烯聚乙烯0.960g/cm3高密度的線性聚合物高密度的線性聚合物Company Logo聚甲醛結(jié)構(gòu)與結(jié)晶度的關(guān)系聚甲醛結(jié)構(gòu)與結(jié)

24、晶度的關(guān)系v 沒有側(cè)鏈；沒有側(cè)鏈；v 分子鏈柔順性大；分子鏈柔順性大；v 鏈的結(jié)構(gòu)規(guī)整性高；鏈的結(jié)構(gòu)規(guī)整性高；如：均聚甲醛結(jié)晶度如：均聚甲醛結(jié)晶度7585%，共聚甲醛，共聚甲醛7075%； 結(jié)晶速度快，即使快速猝火，結(jié)晶度仍達(dá)到結(jié)晶速度快，即使快速猝火，結(jié)晶度仍達(dá)到65%以上以上高結(jié)晶度線性聚合物高結(jié)晶度線性聚合物Company Logo聚甲醛的物理力學(xué)性能聚甲醛的物理力學(xué)性能均聚甲醛的力學(xué)強(qiáng)均聚甲醛的力學(xué)強(qiáng)度略高度略高1020%Company Logo聚甲醛的熱性能聚甲醛的熱性能Company Logo聚甲醛的電性能聚甲醛的電性能Company Logo聚甲醛的化學(xué)性能聚甲醛的化學(xué)性能v 弱

25、極性結(jié)晶聚合物；弱極性結(jié)晶聚合物；v 內(nèi)聚能密度高；內(nèi)聚能密度高；v 溶解度參數(shù)大溶解度參數(shù)大;如：聚甲醛低的吸水率（如：聚甲醛低的吸水率（0.200.27%），使在潮濕環(huán)境），使在潮濕環(huán)境仍保持尺寸和形狀的穩(wěn)定性。仍保持尺寸和形狀的穩(wěn)定性。耐非極性溶劑，但不耐強(qiáng)酸和耐非極性溶劑，但不耐強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑，酚類，有機(jī)鹵化物強(qiáng)氧化劑，酚類，有機(jī)鹵化物及強(qiáng)極性有機(jī)溶劑。及強(qiáng)極性有機(jī)溶劑。Company Logo聚甲醛的改性聚甲醛的改性v 玻璃纖維增強(qiáng)聚甲醛玻璃纖維增強(qiáng)聚甲醛 Company Logo耐磨聚甲醛耐磨聚甲醛Company Logo聚甲醛合成工藝聚甲醛合成工藝1. 單體精制單體精制 加入惰性

26、溶劑聚乙烯醇二甲醚加入惰性溶劑聚乙烯醇二甲醚(PEGDME),使得甲醛和水共使得甲醛和水共沸點(diǎn)消失沸點(diǎn)消失,可以用精餾的方法可以用精餾的方法,餾出高純度的甲醛餾出高純度的甲醛.惰性溶劑惰性溶劑甲醛水甲醛水溶液溶液萃取精餾萃取精餾精甲醛精甲醛斧液稀醛斧液稀醛,溶劑溶劑Company Logo2. 聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)v 共聚甲醛亦屬離子聚合共聚甲醛亦屬離子聚合,常用常用BF3及其絡(luò)合物作引發(fā)劑及其絡(luò)合物作引發(fā)劑,在雙螺桿反應(yīng)在雙螺桿反應(yīng)器中進(jìn)行器中進(jìn)行,可以獲得預(yù)期的聚合物可以獲得預(yù)期的聚合物.v 聚甲醛的端基是活性的羥基聚甲醛的端基是活性的羥基,必須封端必須封端,不然會(huì)自動(dòng)降解不然會(huì)自動(dòng)降解,均聚

27、甲醛用乙均聚甲醛用乙酐封端酐封端,共聚甲醛以分子量調(diào)節(jié)劑形式加入共聚甲醛以分子量調(diào)節(jié)劑形式加入,一般端基為甲氧基醚一般端基為甲氧基醚,羥基羥基乙基醚或丁氧基醚乙基醚或丁氧基醚.v 封端后封端后,摻混助劑即進(jìn)行造粒摻混助劑即進(jìn)行造粒Company Logo聚甲醛的成型工藝性聚甲醛的成型工藝性1. 聚甲醛結(jié)晶度高，由無定形熔體變?yōu)榻Y(jié)晶型凝固體的體積收聚甲醛結(jié)晶度高，由無定形熔體變?yōu)榻Y(jié)晶型凝固體的體積收縮率大約縮率大約17%，因此采用保壓補(bǔ)料方式防止收縮。，因此采用保壓補(bǔ)料方式防止收縮。2. 聚甲醛熔融溫度范圍窄，熱穩(wěn)定性差，加工溫度不宜超過聚甲醛熔融溫度范圍窄，熱穩(wěn)定性差，加工溫度不宜超過250o

28、C，熔體在料筒中停留時(shí)間不宜過長。在保證物料充分，熔體在料筒中停留時(shí)間不宜過長。在保證物料充分塑化條件下應(yīng)盡量降低溫度，并采用提高注射壓力和速度增塑化條件下應(yīng)盡量降低溫度，并采用提高注射壓力和速度增加熔料沖模能力。加熔料沖模能力。Company Logo聚甲醛的成型工藝性聚甲醛的成型工藝性3. 聚甲醛熔體凝固速率快，會(huì)造成沖模困難，制品表面褶皺，毛斑等，聚甲醛熔體凝固速率快，會(huì)造成沖模困難，制品表面褶皺，毛斑等，因此模溫宜控制在因此模溫宜控制在80130oC來消除。來消除。4. 聚甲醛吸濕性小，一般可不干燥，也可在聚甲醛吸濕性小，一般可不干燥，也可在110oC下干燥下干燥2h。5. 聚甲醛加工

29、時(shí)應(yīng)選用突變螺桿，噴嘴宜用直通式，模具的澆注系統(tǒng)聚甲醛加工時(shí)應(yīng)選用突變螺桿，噴嘴宜用直通式，模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)為流線型，澆口盡可能大應(yīng)設(shè)計(jì)為流線型，澆口盡可能大Company Logo聚甲醛的應(yīng)用聚甲醛的應(yīng)用聚甲醛（耐有機(jī)溶劑，耐磨，聚甲醛（耐有機(jī)溶劑，耐磨，抗蠕變，耐疲勞等）抗蠕變，耐疲勞等）Company Logo聚苯醚（聚苯醚（PPO）v 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：v 聚苯醚由美國通用電器公司在聚苯醚由美國通用電器公司在1957年采用氧化偶合方法合成的。具年采用氧化偶合方法合成的。具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能（如抗蠕變性，尺寸穩(wěn)定性，耐水性），耐熱有優(yōu)良的物理力學(xué)性能（如抗蠕變性，尺寸穩(wěn)定性，耐水性）

30、，耐熱性（性（Tg為為210oC，熱變形溫度為，熱變形溫度為190oC）和電絕緣性，但熔體流動(dòng)）和電絕緣性，但熔體流動(dòng)性差，加工困難。性差，加工困難。v 改性改性PPO即即MPPO綜合性能好，成為五大通用工程塑料之一。綜合性能好，成為五大通用工程塑料之一。Company Logo改性聚苯醚（改性聚苯醚（MPPO）的制備）的制備1. 單體二甲酚的合成單體二甲酚的合成 它可以直接從焦油中分離得到它可以直接從焦油中分離得到,但不易得到高純的單體但不易得到高純的單體. 2,6-二二甲酚和甲醇在催化劑存在下的甲基化反應(yīng)技術(shù)最為成熟甲酚和甲醇在催化劑存在下的甲基化反應(yīng)技術(shù)最為成熟Company Logo改性聚苯醚（改性聚苯醚（MPPO）的制備）的制備2. 聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)3. 選擇特性粘度選擇特性粘度為為0.50.55的的PPO與與PS或或HIPS按按7：3共混，同共混，同時(shí)加入適量的穩(wěn)定劑，增塑劑，阻燃劑，潤滑劑等；時(shí)加入適量的穩(wěn)定劑，增塑劑，阻燃劑，潤滑劑等；4. 共混后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)造粒，溫度控制在共混后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)造粒，溫度控制在240280oC，加入，加入25%短玻纖再雙螺桿擠出機(jī)造粒得到玻纖增強(qiáng)短玻纖再雙螺桿擠出機(jī)造粒得到玻纖增強(qiáng)MPPO。Company Logo聚苯醚的結(jié)構(gòu)與性能聚苯醚的結(jié)構(gòu)與性能v 含有大量的酚基芳香環(huán)；含有大量的酚