《高性能樹脂》ppt課件

1、 性能：性能： 高性能樹脂通常具有耐高溫、運用的溫度高性能樹脂通常具有耐高溫、運用的溫度范圍寬、阻燃、尺寸穩(wěn)定，優(yōu)良的機(jī)械性能，良范圍寬、阻燃、尺寸穩(wěn)定，優(yōu)良的機(jī)械性能，良好的耐輻射性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐濕性等。其中尤好的耐輻射性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐濕性等。其中尤以耐高溫性能最為重要。以耐高溫性能最為重要。 耐高溫樹脂：耐高溫樹脂： 耐高溫樹脂通常由主鏈含芳雜環(huán)的聚合物耐高溫樹脂通常由主鏈含芳雜環(huán)的聚合物構(gòu)成。這類樹脂也可分為熱固性和熱塑性兩大類。構(gòu)成。這類樹脂也可分為熱固性和熱塑性兩大類。 聚合物的熱穩(wěn)定性：聚合物的熱穩(wěn)定性： 在一定的時間內(nèi)能堅持其有用性質(zhì)的溫度在一定的時間內(nèi)能堅持其有用性質(zhì)的溫度

2、或溫度范圍?；驕囟确秶?。 研討聚合物熱穩(wěn)定性的手段：熱重分析研討聚合物熱穩(wěn)定性的手段：熱重分析TGATGA、差熱分析、熱扭變等。差熱分析、熱扭變等。61 聚酰亞胺聚酰亞胺PI分類：分類： 聚酰亞胺可分為加聚型、縮聚型和熱聚酰亞胺可分為加聚型、縮聚型和熱塑性三種。它對熱和氧化都非常穩(wěn)定，并有突塑性三種。它對熱和氧化都非常穩(wěn)定，并有突出的耐輻射性和良好的電性能，是目前產(chǎn)量最出的耐輻射性和良好的電性能，是目前產(chǎn)量最大的一類耐熱樹脂。大的一類耐熱樹脂。6 61 11 1 縮聚型聚酰亞胺縮聚型聚酰亞胺C C型型PIPI C C型型PIPI主要是由芳香二酐和芳香二胺合成主要是由芳香二酐和芳香二胺合成的。的

3、。 先合成可溶的聚酰胺酸預(yù)聚物，然后再使之環(huán)先合成可溶的聚酰胺酸預(yù)聚物，然后再使之環(huán)化成所要求的聚酰亞胺。環(huán)化步驟可借助于加熱或化成所要求的聚酰亞胺。環(huán)化步驟可借助于加熱或化學(xué)處置來完成?；瘜W(xué)處置來完成。 合成原理：合成原理：COCOOArCCOOO+ H2NArNH2ArCCCCNHHOOONHOHOOArn二 酐二 胺聚 酰 胺 酸化 學(xué) 處 理CNCOOArCCNOOAr加 熱 或n+ H2O 由于聚酰胺酸的熔點和環(huán)化反響的溫度由于聚酰胺酸的熔點和環(huán)化反響的溫度很接近，所以沉淀作用顯著地影響其流動性，很接近，所以沉淀作用顯著地影響其流動性，使之難于運用于模壓和層壓工藝。使之難于運用于模壓

4、和層壓工藝。 另外另外C C型型PIPI在環(huán)化期間有揮發(fā)物放出，在環(huán)化期間有揮發(fā)物放出，容易在制品中產(chǎn)生孔隙，因此容易在制品中產(chǎn)生孔隙，因此C C型型PIPI較少用較少用作復(fù)合資料的基體樹脂，而是作為膜和涂料作復(fù)合資料的基體樹脂，而是作為膜和涂料方面運用。方面運用。 選用不同的單體可以制備不同性能的選用不同的單體可以制備不同性能的C C型型PIPI。 單體的化學(xué)構(gòu)造對單體的化學(xué)構(gòu)造對C C型型PIPI熱氧化穩(wěn)定性熱氧化穩(wěn)定性有影響。有影響。 6 61 12 2 加聚型聚酰亞胺加聚型聚酰亞胺A A型型PIPI C C型型PIPI的一些缺陷限制了它在復(fù)合資的一些缺陷限制了它在復(fù)合資料方面的運用。料

5、方面的運用。為了抑制這些缺陷，相繼開展了為了抑制這些缺陷，相繼開展了A A型型PIPI，如雙，如雙馬來酰亞胺、馬來酰亞胺、降冰片烯封端聚酰亞胺樹脂、乙炔封端酰亞降冰片烯封端聚酰亞胺樹脂、乙炔封端酰亞胺等。胺等。1. 雙馬來酰亞胺樹脂雙馬來酰亞胺樹脂 雙馬來酰亞胺樹脂是由順丁烯二酸酐和芳香二雙馬來酰亞胺樹脂是由順丁烯二酸酐和芳香二胺縮胺縮聚而成的。聚而成的。 雙馬來酰亞胺分子端含有活潑雙鍵，它可以進(jìn)展各種化雙馬來酰亞胺分子端含有活潑雙鍵，它可以進(jìn)展各種化學(xué)反響構(gòu)成均聚物、共聚物，也可以作交聯(lián)劑，還可以與環(huán)學(xué)反響構(gòu)成均聚物、共聚物，也可以作交聯(lián)劑，還可以與環(huán)氧樹脂混合運用，構(gòu)成互穿網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。氧樹脂

6、混合運用，構(gòu)成互穿網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。 雙馬來酰亞胺樹脂具有普通聚酰亞胺樹脂的耐高溫、耐輻雙馬來酰亞胺樹脂具有普通聚酰亞胺樹脂的耐高溫、耐輻射、耐熱濕環(huán)境的特點，又具有易加工的優(yōu)點，但固化較脆。射、耐熱濕環(huán)境的特點，又具有易加工的優(yōu)點，但固化較脆。CCOOO+ H2NArNH2CCNHOOArNHCCOHOOHOCCNOOArNCCOO加 熱合成原理：合成原理： 主要有主要有Kerimid601， Kerimid6353，XU-292雙馬來酰亞胺。雙馬來酰亞胺。2降冰片烯封端聚酰亞胺樹脂 納狄克酸酐是最早研討的封端單體之一。它與二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯基醚，二苯甲酮四酸二酐或均苯四甲酸二酐反響生成端

7、部帶有降冰片烯端基的聚酰亞胺樹脂。 其中重要的是NASA Lewis研討中心開展的PMR型樹脂。PMR型樹脂是芳香四酸的二烷基酯、芳香二胺、納狄克二酸的單烷基配的甲醉或乙醇溶液。HC CNCCOOCOCCOONOONCCOOCOCCOONCCH 它是一種半結(jié)晶性聚合物。它是一種半結(jié)晶性聚合物。PEEK是用是用4,4-二氟苯酮、對苯二酚、碳酸鈉或碳酸鉀為原料，以二氟苯酮、對苯二酚、碳酸鈉或碳酸鉀為原料，以二苯砜為溶劑合成制得的。二苯砜為溶劑合成制得的。 聚芳醚酮早在1962年由Bonner及1964年由Godman分別作了報導(dǎo)。其中最重要的是聚醚醚酮PEEK，構(gòu)造式為：OOCOnn HOOH+n

8、 FCOF+n Na2CO3220320OOCOn+2n NaF + n CO2 + n H2O 1. 熱變形溫度為熱變形溫度為160，具有良好的熱穩(wěn)定性；，具有良好的熱穩(wěn)定性； 2. PEEK是一種特別鞏固的資料，有優(yōu)良的長期耐蠕是一種特別鞏固的資料，有優(yōu)良的長期耐蠕變性；變性； 3. 在熔點以上有良好的熔融流動性和熱穩(wěn)定性；在熔點以上有良好的熔融流動性和熱穩(wěn)定性； 4. 優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。除一些強(qiáng)酸如濃硫酸、氯磺酸優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。除一些強(qiáng)酸如濃硫酸、氯磺酸等以外，結(jié)晶制品在常溫下幾乎能耐一切的化學(xué)試?yán)坏纫酝?，結(jié)晶制品在常溫下幾乎能耐一切的化學(xué)試?yán)?5.良好的阻燃性。良好的阻燃性。 另

9、外另外PEEK還具有優(yōu)良的電性能、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、還具有優(yōu)良的電性能、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、耐輻射、高強(qiáng)度和易加工性等性能。耐輻射、高強(qiáng)度和易加工性等性能。PSF定義：定義： 聚砜是一類在分子主鏈上含有砜基和芳核聚砜是一類在分子主鏈上含有砜基和芳核的非結(jié)晶性工程塑料。目前聚砜主要有三種類型：的非結(jié)晶性工程塑料。目前聚砜主要有三種類型： 普通雙酚普通雙酚A型聚砜簡稱聚砜，有如下構(gòu)造：型聚砜簡稱聚砜，有如下構(gòu)造：CCH3CH3OSOOnO非雙酚非雙酚A型聚芳砜，有如下構(gòu)造：型聚芳砜，有如下構(gòu)造：OSOOSOOnSOO聚芳醚砜，構(gòu)造為：聚芳醚砜，構(gòu)造為：聚砜是出二鹵二苯基砜和雙酚聚砜是出二鹵二苯基

10、砜和雙酚A A的堿金屬鹽反響制成的：的堿金屬鹽反響制成的：合成原理：合成原理：SOOOnSOOXX+MOCOMCH3CH3COCH3CH3SOOO+MXn HArH + n ClSO2ArSO2ClSO2ArSO2Arn+2n HClCO聚芳醚砜：聚芳醚砜：聚芳醚砜可由芳磺酰氯和芳烴反響制備：聚芳醚砜可由芳磺酰氯和芳烴反響制備： 此反響是在少量的路易士酸，如此反響是在少量的路易士酸，如FeCl3, SbCl5或或InCl3的催化作用下進(jìn)展的。的催化作用下進(jìn)展的。ArH2可以是聯(lián)苯、二苯基醚可以是聯(lián)苯、二苯基醚或萘，但不能是二苯甲酮或二苯砜。由于或萘，但不能是二苯甲酮或二苯砜。由于 和和基有吸引

11、電子作用、降低了苯環(huán)成鍵提供電子對的才干?；形娮幼饔谩⒔档土吮江h(huán)成鍵提供電子對的才干。SOO 突出的熱和熱氧化穩(wěn)定性；突出的熱和熱氧化穩(wěn)定性； 高的機(jī)械強(qiáng)度和突出的耐蠕變性，并能在較寬的溫度范圍高的機(jī)械強(qiáng)度和突出的耐蠕變性，并能在較寬的溫度范圍內(nèi)堅持穩(wěn)定的機(jī)械強(qiáng)度；內(nèi)堅持穩(wěn)定的機(jī)械強(qiáng)度； 較好的化學(xué)穩(wěn)定性，普通對無機(jī)酸、堿、鹽溶液都很穩(wěn)定，較好的化學(xué)穩(wěn)定性，普通對無機(jī)酸、堿、鹽溶液都很穩(wěn)定，但不耐某些極性溶劑如酮類、鹵化烴、芳香烴等。但不耐某些極性溶劑如酮類、鹵化烴、芳香烴等。 聚苯醚它是分子鏈中含有聚苯醚它是分子鏈中含有 鏈節(jié)的熱塑性聚鏈節(jié)的熱塑性聚合物。合物。OHCH3CH3BrOA

12、gCH3CH3BrAg+OAgCH3CH3BrOCH3CH3BrOCH3CH3OAgCH3CH3+AgBr制備方法：制備方法：人們多采用人們多采用4-鹵鹵-2,6-二甲基酚氧銀鹽聚合的方法來制二甲基酚氧銀鹽聚合的方法來制備聚備聚(2,6- 二甲基二甲基-1,4-苯醚苯醚)。合成分兩步進(jìn)展：首先制。合成分兩步進(jìn)展：首先制備銀鹽、然后使銀鹽聚合：備銀鹽、然后使銀鹽聚合：OCH3CH3 聚合方法可分為沉淀聚合和溶液聚合兩種。溶液法與沉淀法相比較有收率高、催化劑除去的較徹底，產(chǎn)品色澤和性能好等特點，但對單體的純度要求較高(99以上)。CH3CH3HOn+n/2 O2CH3CH3On+ n H2O 在縮

13、聚過程中，嚴(yán)厲控制反響條件是獲得高相對分子質(zhì)量、高產(chǎn)率的重要要素。其他如通氧方式、反響溫度、時間、攪拌速度等對反響也有顯著的影響。反響為放熱反響，在反響過程個應(yīng)不斷冷卻。反響溫度普通控制在30左右。l 聚苯醚PPO的密度比較小1.06 g/cm3，與其它塑料比有最小的線膨脹系數(shù)。聚苯醚沒有可水解的基團(tuán)，因此耐水解性優(yōu)良、吸濕低、尺寸穩(wěn)定性好；l 聚苯醚聚苯醚PPOPPO的高玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的高玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(215)(215)，要求很，要求很高的加工溫度，而在這樣高的溫度下高的加工溫度，而在這樣高的溫度下PPOPPO是易氧化的。另是易氧化的。另外外PPOPPO本身的流動性差、很難加工，因此商品本

14、身的流動性差、很難加工，因此商品PPOPPO是聚苯是聚苯乙烯改性產(chǎn)品。乙烯改性產(chǎn)品。 定義：定義： 聚苯硫醚聚苯硫醚 是聚芳硫醚類中是是聚芳硫醚類中是重要的一種，是分子鏈中含有苯硫基重要的一種，是分子鏈中含有苯硫基 的熱塑性聚合物。的熱塑性聚合物。S性能：性能： 聚苯硫醚具有優(yōu)良的綜合性能，包括耐聚苯硫醚具有優(yōu)良的綜合性能，包括耐高溫、突出的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的剛性、耐蠕高溫、突出的化學(xué)穩(wěn)定性、良好的剛性、耐蠕變性、對各種填料和加強(qiáng)物有良好的粘合性、變性、對各種填料和加強(qiáng)物有良好的粘合性、精細(xì)注塑性、優(yōu)良的電性能、固有的阻燃性以精細(xì)注塑性、優(yōu)良的電性能、固有的阻燃性以及易加工性等。及易加工性等。

15、ArSSArSSArS 6-6-1 聚苯乙烯吡啶聚苯乙烯吡啶PSP 1970年叫年叫ONERA合成了一種新的雜環(huán)芳合成了一種新的雜環(huán)芳香聚合物，稱作香聚合物，稱作PSP樹指。它的齊聚物是由芳香樹指。它的齊聚物是由芳香二醛和吡啶的甲基衍生物，特別是二醛和吡啶的甲基衍生物，特別是2,4,6三甲基三甲基吡啶合成的：吡啶合成的： 限制反響時問可以得到適宜于浸漬各種纖維加強(qiáng)物的液體樹脂。延伸反響時間可以得到能溶解于乙醇或乙醇-丙酮混合溶劑的固體，只能溶解于極性溶劑。CH3CH3CHOCHO加熱催化劑NHCCHCHCH3+CHn+H2OCH3 PSP樹脂可在樹脂可在200固化，但要得到最正確工程性質(zhì)，要求

16、在固化，但要得到最正確工程性質(zhì)，要求在250至少后固化至少后固化2h。固化的。固化的PSP樹脂具有良好的熱穩(wěn)定性。樹脂具有良好的熱穩(wěn)定性。 由于由于 PSP樹脂開辟了新的合成耐高溫聚合物的原料來源，樹脂開辟了新的合成耐高溫聚合物的原料來源，以及它的良好的加工工藝性、耐高溫性，預(yù)期它可成為一種以及它的良好的加工工藝性、耐高溫性，預(yù)期它可成為一種有開展出路的樹脂。有開展出路的樹脂。 6-6-2 聚苯并咪唑聚苯并咪唑PBI聚苯并咪唑聚合物是由芳香二酸衍生物和芳香四胺合成的：聚苯并咪唑聚合物是由芳香二酸衍生物和芳香四胺合成的：ROCArCOROO+ArH2NH2NNH2NH2ArNNNNHHArn 選用不問的選用不問的Ar和和Ar可以制備具有不同性能的可以制備具有不同性能的PBI聚合構(gòu)。聚合構(gòu)。構(gòu)造變化對構(gòu)造變化對PBl聚合物熱穩(wěn)定性的影響可總結(jié)如下：聚合物熱穩(wěn)定性的影響可總結(jié)如下： 脂肪基取代咪唑環(huán)之間的芳香基可使熱穩(wěn)定性