工程塑料第七章特種工程塑料

1、第第7 7章章 特種工程塑料特種工程塑料內(nèi)內(nèi) 容容 提提 要要7.1 7.1 聚苯硫醚聚苯硫醚7.2 7.2 聚砜類樹脂聚砜類樹脂7.3 7.3 聚醚酮類聚醚酮類7.4 7.4 聚酰亞胺聚酰亞胺7.5 7.5 熱致性液晶聚合物熱致性液晶聚合物7.6 7.6 氟塑料氟塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 特種工程塑料特種工程塑料 ( (美美High performance plsatics; 日日Super Engineering plastics) )的特點的特點： 具有具有優(yōu)異的耐熱性優(yōu)異的耐熱性，熱變形溫度在熱變形溫度在200200以上以上，長長期使用溫度在期使用溫度在150150以

2、上以上，且，且具有一定機械強度具有一定機械強度的聚的聚合物。合物。 芳雜環(huán)高分子芳雜環(huán)高分子：主鏈有芳環(huán)和：主鏈有芳環(huán)和/或雜環(huán)及小的或雜環(huán)及小的連接連接基團基團，如，如O、S、CO、CONH、 SO2、 COO等構(gòu)成的高分子。等構(gòu)成的高分子。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料芳雜環(huán)高分子芳雜環(huán)高分子芳環(huán)高分子芳環(huán)高分子雜環(huán)高分子雜環(huán)高分子聚苯醚聚苯醚聚苯硫醚聚苯硫醚聚芳砜聚芳砜聚芳酮聚芳酮芳香聚酯芳香聚酯芳香聚酰胺芳香聚酰胺聚酰亞胺聚酰亞胺聚苯并咪唑聚苯并咪唑聚苯并噁唑聚苯并噁唑 聚苯并噻唑聚苯并噻唑 聚喹啉聚喹啉 聚喹噁啉聚喹噁啉 僅僅有有芳環(huán)芳環(huán)和和連接基團連接基團構(gòu)構(gòu)成的聚合物成的

3、聚合物芳環(huán)芳環(huán)+雜環(huán)雜環(huán)+連接基團連接基團構(gòu)構(gòu)成的聚合物成的聚合物第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料7.1 7.1 聚苯硫醚聚苯硫醚一、簡介一、簡介聚苯硫醚聚苯硫醚英文名英文名Polyphenylene sulfide，簡稱，簡稱PPS?；瘜W結(jié)構(gòu)式：化學結(jié)構(gòu)式：Sn PPS PPS為第六大工程塑料和為第六大工程塑料和第一大第一大特種工程塑料，屬特種工程塑料，屬熱熱塑性結(jié)晶塑性結(jié)晶樹脂。其樹脂。其T Tm m高達高達280280290290，T Td d400400，與無，與無機填料、增強纖維以及其它高分子材料機填料、增強纖維以及其它高分子材料復合復合，可制得各，可制得各種種PPSPPS工程

4、塑料及合金。工程塑料及合金。Ryton PPSFortron PPSRyton PPSFortron PPS 突出特點突出特點：耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、不燃、無毒、：耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、不燃、無毒、機械性能和電性能十分優(yōu)異，制品的尺寸穩(wěn)定性好。機械性能和電性能十分優(yōu)異，制品的尺寸穩(wěn)定性好。定義定義：分子主鏈中含有：分子主鏈中含有 鏈節(jié)的熱塑性工程塑料。鏈節(jié)的熱塑性工程塑料。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料二、二、PPS的合成的合成 硫源硫源為含水為含水硫化鈉硫化鈉或或硫氫化鈉硫氫化鈉，在，在溶劑溶劑六甲基磷酰三胺六甲基磷酰三胺或或N-N-甲基吡咯烷酮甲基吡咯烷酮( (N-Methyl

5、-Pyrrolidone; NMP) ) 或或N-N-甲基己甲基己內(nèi)酰胺內(nèi)酰胺( (N-Methyl Caprolactum) )中加熱脫水后，加入另一中加熱脫水后，加入另一反應(yīng)單體反應(yīng)單體對二氯苯對二氯苯( (1,4-Dichlorobenzene) )及其它化學及其它化學助劑助劑，升溫，加壓升溫，加壓縮聚縮聚，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)結(jié)束后，閃蒸閃蒸( (Flash Vaporization) )回收溶劑，再經(jīng)水洗、純化、干燥后即得回收溶劑，再經(jīng)水洗、純化、干燥后即得PPSPPS樹脂。樹脂。( (添加添加第三單體第三單體多鹵代芳基化合物多鹵代芳基化合物) )( (硫化鈉法硫化鈉法) )反應(yīng)式反應(yīng)式

6、ClClnNa2S + nSn+ 2nNaClNMP加 熱 加 壓(硫磺溶液法硫磺溶液法)第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料三、分類三、分類先進復合材料類先進復合材料類薄膜薄膜纖維纖維電子封裝電子封裝工程塑料工程塑料涂料涂料支化交聯(lián)型支化交聯(lián)型PPS樹脂（第樹脂（第1代）代）線型線型PPS樹脂（第樹脂（第2代）代）按產(chǎn)品形式和用途按產(chǎn)品形式和用途按結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料名稱名稱分子結(jié)構(gòu)差異分子結(jié)構(gòu)差異性能不同點性能不同點加工不同點加工不同點交聯(lián)型交聯(lián)型PPSPPS因合成反應(yīng)中添因合成反應(yīng)中添加加多鹵代芳基化多鹵代芳基化合物合物

7、（三鹵代苯）（三鹵代苯）作為第三反應(yīng)單作為第三反應(yīng)單體，分子鏈為支體，分子鏈為支化結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)樹脂為樹脂為脆性脆性，在，在氧氣存在下發(fā)生氧氣存在下發(fā)生交聯(lián)而固化交聯(lián)而固化，耐，耐熱性及耐蠕變性熱性及耐蠕變性好好加工性能有所提加工性能有所提高，樹脂可直接高，樹脂可直接擠出造粒，制成擠出造粒，制成塑料。塑料。直鏈型直鏈型PPSPPS分子鏈為線性結(jié)分子鏈為線性結(jié)構(gòu)構(gòu)相對分子質(zhì)量高相對分子質(zhì)量高，樹脂的樹脂的韌性和延韌性和延伸性伸性優(yōu)良，綜合優(yōu)良，綜合性能得到進一步性能得到進一步提高。提高。加工性能得到進加工性能得到進一步提高一步提高交聯(lián)型交聯(lián)型PPSPPS與直鏈型與直鏈型PPSPPS在分子結(jié)構(gòu)上的差異

8、和性能及加工的不同點在分子結(jié)構(gòu)上的差異和性能及加工的不同點 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料四、結(jié)構(gòu)與性能四、結(jié)構(gòu)與性能 由于由于PPS樹脂結(jié)構(gòu)為樹脂結(jié)構(gòu)為剛性剛性苯環(huán)與苯環(huán)與柔順性柔順性硫醚鍵硫醚鍵交替交替連連接接而成，分子鏈有很大的而成，分子鏈有很大的剛性和規(guī)整性剛性和規(guī)整性，因而，因而PPS為為結(jié)晶性聚合物結(jié)晶性聚合物，具有諸多優(yōu)異性能（，具有諸多優(yōu)異性能（耐熱、阻燃、耐化耐熱、阻燃、耐化學藥品學藥品）。又硫原子上的）。又硫原子上的孤對電子孤對電子使得使得PPS樹脂與樹脂與GF、無機填料及金屬具有良好的無機填料及金屬具有良好的親和性親和性，這樣就易于制成，這樣就易于制成各類增強復合

9、材料及合金。各類增強復合材料及合金。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料1. 1. 力學性能力學性能 PPS PPS耐熱性優(yōu)良，可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，耐熱性優(yōu)良，可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，其其拉伸強度拉伸強度、彎曲強度彎曲強度和和彎曲彈性模量彎曲彈性模量均列在工程塑料前列均列在工程塑料前列。PSPS樹脂與樹脂與GFGF復合增強后，具有極為優(yōu)良的復合增強后，具有極為優(yōu)良的強度、剛性強度、剛性和耐疲勞性和耐疲勞性。在高溫下的。在高溫下的強度保持率強度保持率遠遠高于遠遠高于PBTPBT、PESPES、PCPC及其它工程塑料。及其它工程塑料。PPSPPS的的耐蠕變性耐蠕變性優(yōu)異，適宜優(yōu)異，適宜制

10、作制作螺絲螺絲等緊固件，可解決等緊固件，可解決因塑料松弛而引起的緊固力因塑料松弛而引起的緊固力下降下降這一缺點。這一缺點。2.2.摩擦學性能摩擦學性能 PPS PPS硬度高，磨損量較小，與硬度高，磨損量較小，與MoSMoS2 2、PTFEPTFE、石墨、石墨、CFCF等材料復合后，可制得不同溫度下使用的等材料復合后，可制得不同溫度下使用的低摩擦系低摩擦系數(shù)、低磨耗制件數(shù)、低磨耗制件，具有極其優(yōu)異的，具有極其優(yōu)異的無油潤滑滑動特性無油潤滑滑動特性。 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料3. 3. 熱性能熱性能 PPS PPS分子的剛性高及規(guī)整排列，使其成為結(jié)晶性聚合分子的剛性高及規(guī)整排列，使其

11、成為結(jié)晶性聚合物，最高結(jié)晶度達物，最高結(jié)晶度達65%65%，結(jié)晶溫度為，結(jié)晶溫度為127127，T Tm m為為280280290290，在空氣中的開始分解溫度為，在空氣中的開始分解溫度為430430460460，熱穩(wěn)熱穩(wěn)定性定性遠遠優(yōu)于遠遠優(yōu)于PAPA、PBTPBT、POMPOM及及PTFEPTFE等工程塑料。經(jīng)與等工程塑料。經(jīng)與GFGF復合增強后，復合增強后，HDTHDT可達可達260260，長期使用溫度長期使用溫度為為220220240240，在熱塑性塑料中是最高的在熱塑性塑料中是最高的。 PPS PPS的優(yōu)良的優(yōu)良熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性不僅表現(xiàn)為不僅表現(xiàn)為熔點溫度高熔點溫度高，還表現(xiàn)為，還表

12、現(xiàn)為高溫環(huán)境下高溫環(huán)境下和和高溫熱老化高溫熱老化后后仍具有優(yōu)良的仍具有優(yōu)良的強度保持率強度保持率。 PPS PPS的的絕熱性絕熱性良好，但添加適當填料后，可制得良好，但添加適當填料后，可制得導熱導熱性性良好的良好的PPSPPS復合材料。復合材料。 PPS PPS的的阻燃性阻燃性優(yōu)異，優(yōu)異，在火焰上可燃，但不滴落，離火自熄，發(fā)煙量低在火焰上可燃，但不滴落，離火自熄，發(fā)煙量低 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料4.4.電性能電性能 PPS PPS的電絕緣性極為優(yōu)良，特別是在的電絕緣性極為優(yōu)良，特別是在高溫、高濕、變高溫、高濕、變頻頻等條件下仍能保持優(yōu)良的電絕緣性，用于等條件下仍能保持優(yōu)良的電絕

13、緣性，用于高壓絕緣部件高壓絕緣部件( (耐電弧性高達耐電弧性高達185s)185s)。將。將PPSPPS與導電性填料復合后，可制得與導電性填料復合后，可制得導電性導電性PPSPPS復合材料，作為復合材料，作為防靜電防靜電及及電磁屏蔽電磁屏蔽材料用。材料用。 PPS PPS的的耐化學藥品性優(yōu)異耐化學藥品性優(yōu)異，對普通化學藥品的抵抗能，對普通化學藥品的抵抗能力僅次于力僅次于PTFEPTFE。200200以下幾乎以下幾乎不溶于不溶于任何有機溶劑；任何有機溶劑；除除強氧化性酸強氧化性酸( (如發(fā)煙硝酸、氯磺酸、氟酸等如發(fā)煙硝酸、氯磺酸、氟酸等) )外，可經(jīng)受外，可經(jīng)受各類強酸、堿、鹽的侵蝕，是一種各類

14、強酸、堿、鹽的侵蝕，是一種耐腐蝕性優(yōu)異耐腐蝕性優(yōu)異的材料。的材料。高溫下經(jīng)各種化學藥品浸泡后，高溫下經(jīng)各種化學藥品浸泡后，強度保持率強度保持率仍較高，僅仍較高，僅次于次于PTFEPTFE，但加工性能遠遠優(yōu)于，但加工性能遠遠優(yōu)于PTFEPTFE。5.5.化學性能化學性能第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料6.6.其它性能其它性能 PPS PPS為為生理惰性物質(zhì)生理惰性物質(zhì)，無毒無毒，與，與PTFEPTFE混合制得的混合制得的不粘涂層不粘涂層被廣泛用于被廣泛用于不粘鍋不粘鍋的生產(chǎn)，也用于的生產(chǎn)，也用于飲用水輸送飲用水輸送系統(tǒng)的閥、系統(tǒng)的閥、拴和管等。拴和管等。 PPS PPS的成型收縮率低，線膨

15、脹系數(shù)小，吸水率低，制的成型收縮率低，線膨脹系數(shù)小，吸水率低，制品在高溫、高濕狀態(tài)下不易變形，品在高溫、高濕狀態(tài)下不易變形，尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良，宜優(yōu)良，宜于制備各類于制備各類精密注塑品精密注塑品。 PPS PPS本身具有良好的本身具有良好的耐候性耐候性和和耐輻射性耐輻射性。 PPS PPS可進行可進行二次加工二次加工，如切削加工、攻絲加工、超聲，如切削加工、攻絲加工、超聲波焊接、粘接、涂層等。波焊接、粘接、涂層等。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料五、五、PPS的改性的改性 主鏈改性主鏈改性1.1.化學化學( (結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)) )改性改性就是在就是在PPSPPS分子主鏈結(jié)構(gòu)分子主鏈結(jié)構(gòu)中

16、引入中引入新結(jié)構(gòu)或基團新結(jié)構(gòu)或基團。如。如聚苯硫醚砜聚苯硫醚砜( (PPSS) )( (Polyphenylene sulfide sulfone) )SOOSn聚苯硫醚酮聚苯硫醚酮( (PPSK) )( (Polyphenylene sulfide ketone) )COSn聚苯硫醚酰胺聚苯硫醚酰胺( (PPSA) )( (Polyphenylene sulfide Amide) )CNOHSn第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 側(cè)基改性側(cè)基改性 即在即在PPSPPS分子鏈中苯環(huán)分子鏈中苯環(huán)上引入上引入新基團新基團，如，如聚苯腈硫醚聚苯腈硫醚(PPCS)(PPCS)SCNn 與其它單體共

17、聚，制備與其它單體共聚，制備PPSPPS無規(guī)及嵌段共聚物，無規(guī)及嵌段共聚物，如如引入引入1,2,4-1,2,4-三氯苯，三氯苯，2,5-2,5-二氯硝基苯等單體，提高二氯硝基苯等單體，提高PPSPPS的分子量，引入間二氯苯改善的分子量，引入間二氯苯改善PPSPPS的剛性，以及制備的剛性，以及制備PPS-PPSSPPS-PPSS，PPS-PPSKPPS-PPSK等嵌段共聚物。等嵌段共聚物。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料2.2.共混改性共混改性 針對針對PPSPPS樹脂樹脂韌性差，耐磨性相對不足，同時為降低加工溫韌性差，耐磨性相對不足，同時為降低加工溫度和成本度和成本，采用，采用PPSPP

18、S樹脂與其它樹脂共混，制備樹脂與其它樹脂共混，制備PPSPPS合金。合金。 PPS/PA PPS/PA共聚共聚 PPS PPS與與PA6PA6和和PA66PA66相容性都較好，能制得幾乎任何比相容性都較好，能制得幾乎任何比例的合金，提高缺口沖擊強度，并有效降低加工溫度例的合金，提高缺口沖擊強度，并有效降低加工溫度和產(chǎn)品價格。和產(chǎn)品價格。 PPS/PTFE PPS/PTFE共聚共聚 由于由于PTFEPTFE的的高耐腐蝕性高耐腐蝕性，高韌性高韌性以及以及自潤滑性自潤滑性，制得的，制得的PPS/PTFEPPS/PTFE合金提高了合金提高了PPSPPS的韌性、耐腐蝕性、降低了摩的韌性、耐腐蝕性、降低了

19、摩擦系數(shù)及磨損量，常用作擦系數(shù)及磨損量，常用作耐磨材料耐磨材料。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 PPS/PPO PPS/PPO共聚共聚 PPO PPO具有優(yōu)良的阻燃性和機械性能，為優(yōu)良的耐高溫具有優(yōu)良的阻燃性和機械性能，為優(yōu)良的耐高溫材料，但熔體粘度大，加工成型困難，與材料，但熔體粘度大，加工成型困難，與PPSPPS共混后，共混后，制得得制得得PPS/PPOPPS/PPO合金具有優(yōu)良的物理機械性能、耐熱、合金具有優(yōu)良的物理機械性能、耐熱、阻燃、耐腐蝕。阻燃、耐腐蝕。 PPS PPS與其它樹脂共聚與其它樹脂共聚 正在研究中的正在研究中的PPS/PSFPPS/PSF、PPS/PEEKPPS

20、/PEEK、PPS/BMI(PPS/BMI(熱固性熱固性雙馬酰亞胺雙馬酰亞胺) )、PPS/LCPPPS/LCP等合金都不同程度的改善了等合金都不同程度的改善了PPSPPS的性能，提高了沖擊強度、耐熱性或加工性；的性能，提高了沖擊強度、耐熱性或加工性； PPS/PEPPS/PE，PPS/PSPPS/PS合金降低了合金降低了PPSPPS的成本，改善了沖擊的成本，改善了沖擊強度。強度。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料六、六、PPS的應(yīng)用的應(yīng)用 PPS PPS綜合性能優(yōu)異，尤其是綜合性能優(yōu)異，尤其是熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性耐腐蝕性和和電性能電性能等。作為優(yōu)良的等。作為優(yōu)

21、良的電絕緣材料電絕緣材料、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)材料材料和和防腐蝕材料防腐蝕材料，使得其在電子電氣、精密機械、，使得其在電子電氣、精密機械、軍工、航空、石油、化工、輕工等許多工業(yè)部門領(lǐng)域軍工、航空、石油、化工、輕工等許多工業(yè)部門領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。獲得廣泛的應(yīng)用。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料1.1.電子電器及家用電器電子電器及家用電器 利用利用PPSPPS在在200200的高溫下仍具有良好的高溫下仍具有良好剛性和尺寸穩(wěn)定剛性和尺寸穩(wěn)定性性，高溫、高頻高溫、高頻條件下仍具有優(yōu)良電性能的特點，可制條件下仍具有優(yōu)良電性能的特點，可制作高溫、高頻條件下的電器元件。作高溫、高頻條件下的電器元件。 PPS P

22、PS主要用于制備接插件、插座、繼電器、熔斷器、主要用于制備接插件、插座、繼電器、熔斷器、變壓器、開關(guān)、電容器、電阻器、電飯煲、燙發(fā)器、變壓器、開關(guān)、電容器、電阻器、電飯煲、燙發(fā)器、微波爐、空調(diào)等的零部件及封裝材料，微波爐、空調(diào)等的零部件及封裝材料，PPSPPS薄膜薄膜可用作可用作電工絕緣薄膜、電容器薄膜、磁性記錄材料底膜、柔電工絕緣薄膜、電容器薄膜、磁性記錄材料底膜、柔性印刷電路基板等。性印刷電路基板等。電容電容 電容器支架電容器支架 電容器底座電容器底座 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 機械及精密零件機械及精密零件 利用利用PPSPPS的的耐熱性、耐腐蝕、抗蠕變、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)耐熱性、

23、耐腐蝕、抗蠕變、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、良好的加工性和剛性定性、良好的加工性和剛性。PPSPPS可可代替金屬或其它高代替金屬或其它高分子材料分子材料制作機械儀器設(shè)備的部件，如軸承、齒輪、制作機械儀器設(shè)備的部件，如軸承、齒輪、各種泵外殼、密封環(huán)、噴嘴、閥、流量計零件、燃氣各種泵外殼、密封環(huán)、噴嘴、閥、流量計零件、燃氣洗滌設(shè)備附件，以及照相機、手表、復印機零件、電洗滌設(shè)備附件，以及照相機、手表、復印機零件、電腦零件等的精密元件。腦零件等的精密元件。 電噴發(fā)動機油泵葉輪電噴發(fā)動機油泵葉輪 發(fā)動機水泵葉輪發(fā)動機水泵葉輪 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 汽車汽車

24、利用利用PPSPPS的的耐熱、耐油、尺寸穩(wěn)定性好耐熱、耐油、尺寸穩(wěn)定性好等特點，常用于制等特點，常用于制備備動力制動裝置動力制動裝置部件、部件、動力導向系統(tǒng)動力導向系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式葉片、的旋轉(zhuǎn)式葉片、氣閥、進氣管和汽油泵，制造引擎蓋、控制閥、車燈氣閥、進氣管和汽油泵，制造引擎蓋、控制閥、車燈反射器、交流發(fā)電機零件、點火零件、化油器零件、反射器、交流發(fā)電機零件、點火零件、化油器零件、散熱器零件、汽化器開關(guān)板、汽車底盤以及各種位置散熱器零件、汽化器開關(guān)板、汽車底盤以及各種位置傳感器的零部件等。傳感器的零部件等。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 石油、化工及制藥石油、化工及制藥 PPS PPS涂料

25、、塑料以及纖維涂料、塑料以及纖維均可用于均可用于耐熱防腐耐熱防腐設(shè)備和零部設(shè)備和零部件，如各類耐腐蝕泵、管、閥、容器、反應(yīng)釜、過濾件，如各類耐腐蝕泵、管、閥、容器、反應(yīng)釜、過濾器以及耐熱、耐壓、耐酸的石油鉆井部件等。器以及耐熱、耐壓、耐酸的石油鉆井部件等。 耐腐蝕聚苯硫醚涂料耐腐蝕聚苯硫醚涂料 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 航空航天、軍工及核設(shè)施航空航天、軍工及核設(shè)施 利用利用PPSPPS的的耐熱性、阻燃性以及有益的耐輻射性耐熱性、阻燃性以及有益的耐輻射性，可用，可用作飛機內(nèi)裝修、線路連接器等飛機零部件，火箭、導作飛機內(nèi)裝修、線路連接器等飛機零部件，火箭、導彈、裝甲車以及常規(guī)武器的零

26、部件，在彈、裝甲車以及常規(guī)武器的零部件，在220220下使用的下使用的承受高能射線輻射的核設(shè)施及測量儀器的零部件。承受高能射線輻射的核設(shè)施及測量儀器的零部件。 輕工及其它輕工及其它 PPS PPS可用于可用于造紙設(shè)備、紡織設(shè)備、不粘鍋、包裝材料造紙設(shè)備、紡織設(shè)備、不粘鍋、包裝材料等。體育用品，如魚桿、網(wǎng)球拍、高爾夫球桿也可采等。體育用品，如魚桿、網(wǎng)球拍、高爾夫球桿也可采用用PPSPPS。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料7.2 7.2 聚砜類樹脂聚砜類樹脂一、簡介一、簡介 聚砜的定義聚砜的定義 是指是指主鏈主鏈的主要結(jié)構(gòu)由的主要結(jié)構(gòu)由二苯砜單元二苯砜單元 組成的高聚物的統(tǒng)稱。組成的高聚物的

27、統(tǒng)稱。SOO 聚砜類樹脂的分類（按結(jié)構(gòu)分為三類）聚砜類樹脂的分類（按結(jié)構(gòu)分為三類）第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料由雙酚由雙酚A A和和4,4-4,4-二氯二苯砜為原料縮聚而成，又稱二氯二苯砜為原料縮聚而成，又稱老聚砜、老聚砜、雙酚雙酚A A型聚砜型聚砜。 由除雙酚由除雙酚A A外的雙酚和二氯外的雙酚和二氯二苯砜為原料合成二苯砜為原料合成 其主鏈上可不帶醚鍵其主鏈上可不帶醚鍵 SOOOOCCH3CH3nSOOOOn聚砜聚砜(Polysulfone; PSF)聚醚砜聚醚砜(Polyestersulfone; PES) 聚芳砜聚芳砜(Polyarylsulfone; PAS) SOOOnSO

28、OOSOOn第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料二、聚砜樹脂的合成路線及原理二、聚砜樹脂的合成路線及原理1 1 親電親電取代反應(yīng)機理取代反應(yīng)機理進行的進行的聚砜化反應(yīng)聚砜化反應(yīng)( (脫鹵化氫脫鹵化氫; ;磺酰氯與芳磺酰氯與芳烴間的反應(yīng)烴間的反應(yīng)) )2 2 親核親核取代反應(yīng)機理進行的脫鹽反應(yīng)取代反應(yīng)機理進行的脫鹽反應(yīng)SO2Cl +SO2Lewis酸+SO2OMXXOSO2MX實際上是醚化反應(yīng)實際上是醚化反應(yīng)第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料1. 1. 老聚砜的合成反應(yīng)式老聚砜的合成反應(yīng)式 2. 2. 聚醚砜的合成反應(yīng)式聚醚砜的合成反應(yīng)式 SOOClC

29、lCH3CH3OHOHSOOOOCH3CH3+nnn+ 2nHClSOOClClOHOHSOOOOnnn+ 2nHCl第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料三、結(jié)構(gòu)與性能三、結(jié)構(gòu)與性能 雙酚雙酚A A型聚砜型聚砜由雙酚由雙酚A A與二氯二苯砜縮聚而得，主鏈上與二氯二苯砜縮聚而得，主鏈上的的亞丙基亞丙基改善了聚合物的溶解性和可加工性，同時改善了聚合物的溶解性和可加工性，同時了了其耐熱性。其耐熱性。由于成本低和綜合性能較好而成為由于成本低和綜合性能較好而成為聚砜類聚砜類高高分子材料中分子材料中產(chǎn)量最多產(chǎn)量最多的品種。的品種。 聚醚砜分子聚醚砜分子是是由醚鍵和砜基與苯基交互連接而構(gòu)成的線由醚鍵和砜基

30、與苯基交互連接而構(gòu)成的線形大分子，耐熱性和剛性比雙酚形大分子，耐熱性和剛性比雙酚A A型聚砜型聚砜高高，制品的尺寸穩(wěn)，制品的尺寸穩(wěn)定性及耐溶劑性也比聚砜高。定性及耐溶劑性也比聚砜高。 聚芳砜分子聚芳砜分子是是由砜基由砜基( (或醚鍵相互或醚鍵相互) )與與聯(lián)苯基聯(lián)苯基連接成的線連接成的線形大分子形大分子，主鏈上引入高剛性的聯(lián)苯基，大分子的剛性，主鏈上引入高剛性的聯(lián)苯基，大分子的剛性和穩(wěn)定性，材料的耐熱性和熔體粘度均比前兩類高。和穩(wěn)定性，材料的耐熱性和熔體粘度均比前兩類高。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 聚砜類塑料屬聚砜類塑料屬非非結(jié)晶性工程塑料結(jié)晶性工程塑料，具有優(yōu)異的，具有優(yōu)異的機械

31、性機械性能能，高強度、高模量、高硬度和低蠕變性。，高強度、高模量、高硬度和低蠕變性。熱性能熱性能方面方面耐熱、耐寒、耐老化，可在耐熱、耐寒、耐老化，可在100100150150長期使用，長期使用，HDTHDT為為175175?；瘜W穩(wěn)定性化學穩(wěn)定性好，除濃好，除濃H H2 2SOSO4 4，濃，濃HNOHNO3 3外，耐無機外，耐無機酸、堿、鹽液的侵蝕。酸、堿、鹽液的侵蝕。電絕緣性能電絕緣性能優(yōu)良，耐離子輻射，優(yōu)良，耐離子輻射，阻燃性好。阻燃性好。尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性好。好。 缺點缺點是耐磨性不如結(jié)晶性塑料。是耐磨性不如結(jié)晶性塑料。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料四、改性四、改性 聚砜改性

32、產(chǎn)品的開發(fā)主要是聚砜改性產(chǎn)品的開發(fā)主要是它的沖擊強度和伸長率、它的沖擊強度和伸長率、耐溶劑性、耐環(huán)境性能、加工性能和可電鍍性能耐溶劑性、耐環(huán)境性能、加工性能和可電鍍性能1. PSF/ABS1. PSF/ABS合金合金 這類合金具有這類合金具有耐沖擊、耐熱水、尺寸穩(wěn)定性耐沖擊、耐熱水、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)良性等優(yōu)良性能，還具有能，還具有可電鍍可電鍍的特性。的特性。2. PSF/PBT2. PSF/PBT合金合金 這類合金是結(jié)晶性的這類合金是結(jié)晶性的PBTPBT與非結(jié)晶性的與非結(jié)晶性的PSFPSF共混的改性共混的改性產(chǎn)品，提高產(chǎn)品，提高沖擊強度沖擊強度，降低成本降低成本，電絕緣性優(yōu)于，電絕緣性優(yōu)于PBT

33、/GFPBT/GF制制品，可用于對電性能要求高的部件。品，可用于對電性能要求高的部件。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 這類合金的抗應(yīng)力開裂性得到提高，宜制作厚壁制件這類合金的抗應(yīng)力開裂性得到提高，宜制作厚壁制件3. PSF/3. PSF/礦物摻混型合金礦物摻混型合金五、應(yīng)用五、應(yīng)用1. 1. 電子電器工業(yè)電子電器工業(yè) 用于制造電視機、收音機、電子計算機的集成線路用于制造電視機、收音機、電子計算機的集成線路板、印刷電路底板、線圈管架、接觸器、套架、電容板、印刷電路底板、線圈管架、接觸器、套架、電容薄膜、高性能堿電池外殼、可控硅絕緣體、芯片載體薄膜、高性能堿電池外殼、可控硅絕緣體、芯片載體

34、等。等。 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料2. 2. 家用電器家用電器 用于制造微波烤爐設(shè)備、咖啡加熱器、濕潤器、吹用于制造微波烤爐設(shè)備、咖啡加熱器、濕潤器、吹風機、飲料和食品分配器；代替銅、鋅、鋁等金屬材風機、飲料和食品分配器；代替銅、鋅、鋁等金屬材料，制造鐘表外殼、內(nèi)裝飾材料及復印機、照相機零料，制造鐘表外殼、內(nèi)裝飾材料及復印機、照相機零件等精密結(jié)構(gòu)件。件等精密結(jié)構(gòu)件。 第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料4. 4. 航空、航天航空、航天 3. 3. 醫(yī)藥、食品領(lǐng)域醫(yī)藥、食品領(lǐng)域 用于制作外科手術(shù)工具盤、噴霧器、流體控制器、用于制作外科手術(shù)工具盤、噴霧器、流體控制器、心臟閥、起搏器

35、、防毒面具等，肉品用器具。心臟閥、起搏器、防毒面具等，肉品用器具。 用于飛機內(nèi)部裝飾材料，如支架、門、窗等，美國宇用于飛機內(nèi)部裝飾材料，如支架、門、窗等，美國宇航員的航員的面罩面罩和和宇航服宇航服分別用聚砜薄膜和中空纖維制成。分別用聚砜薄膜和中空纖維制成。 手動人口呼吸器手動人口呼吸器第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料7.3 7.3 聚醚酮類聚醚酮類一、聚醚酮類高分子的定義一、聚醚酮類高分子的定義 5. 5. 聚醚砜聚醚砜可用作可控硅絕緣體、微型電位差計外殼、可用作可控硅絕緣體、微型電位差計外殼、集成電路插座等電子電器零件。集成電路插座等電子電器零件。聚芳砜聚芳砜可用作絕緣材可用作絕緣材料

36、制造電子電器零件，代替金屬、陶瓷等材料制造機料制造電子電器零件，代替金屬、陶瓷等材料制造機械零件。械零件。 指大分子指大分子主鏈主鏈的重復單元中的重復單元中 通過通過醚醚鍵鍵和和酮基酮基連接而成的聚合物。連接而成的聚合物。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料二、種類二、種類1 1 聚醚酮聚醚酮( (PEK)()(Polyether ketone) )2 2 聚醚醚酮聚醚醚酮( (PEEK)()(Polyether ether ketone) )3 3 聚醚酮酮聚醚酮酮( (PEKK)()(Polyether ketone ketone) )COOnnCOOOnCOCOO第七章第七章 特種工程

37、塑料特種工程塑料6 6 酚酞基聚芳醚酮酚酞基聚芳醚酮 ( (PEK-C) )( (Cardo Polyether ketone) )nOCOOCO5 5 聚醚醚酮酮聚醚醚酮酮 ( (PEEKK)()(Polyether ether ketone ketone) )nCOCOOO4 4 聚醚酮醚酮酮聚醚酮醚酮酮( (PEKEKK) )( (Polyether ketone ether ketone ketone) )nCOCOOCOO第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料三、聚醚酮的合成機理三、聚醚酮的合成機理nOHOHFCOFn+ nNa2CO3二 苯 砜320COOO對 苯 二 酚二 氟 二

38、 苯 酮PEEK1 12 2nn+ nOOClCOCClOAlCl3/LiCl DMFCOCOOO3 3nOClCOCClOCClOClCO+COCOOCOCOOmPEKK m/n=60/40第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料四、聚醚酮的性能四、聚醚酮的性能 PEK-C PEK-C是是非結(jié)晶聚合物非結(jié)晶聚合物，Tg230Tg230，但超過，但超過TgTg時，機時，機械強度有跌落，使用溫度受到一定限制。械強度有跌落，使用溫度受到一定限制。除除PEK-CPEK-C外外，其余聚醚酮的其余聚醚酮的分解溫度都在分解溫度都在500500以上，且大部分為以上，且大部分為結(jié)結(jié)晶聚合物晶聚合物。 聚醚酮聚醚

39、酮耐熱水性耐熱水性好，在好，在260260熱水中也不發(fā)生水解熱水中也不發(fā)生水解 聚醚酮的聚醚酮的耐疲勞性耐疲勞性和和耐磨性耐磨性很高。很高。 聚醚酮的電絕緣性優(yōu)良，且電性能參數(shù)隨溫度、聚醚酮的電絕緣性優(yōu)良，且電性能參數(shù)隨溫度、濕度變化小。濕度變化小。 聚醚酮耐化學藥品性優(yōu)異，除聚醚酮耐化學藥品性優(yōu)異，除濃硫酸濃硫酸和和硝酸硝酸外，外，幾乎不溶于所有有機溶劑，耐稀酸和堿。幾乎不溶于所有有機溶劑，耐稀酸和堿。 聚醚酮聚醚酮耐輻射耐輻射、阻燃阻燃性好。性好。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料五、聚醚酮的應(yīng)用五、聚醚酮的應(yīng)用 聚醚酮的發(fā)展歷史短暫，近聚醚酮的發(fā)展歷史短暫，近3030年，現(xiàn)開始應(yīng)用于

40、電年，現(xiàn)開始應(yīng)用于電子電器、機械、運輸和宇航等領(lǐng)域。子電器、機械、運輸和宇航等領(lǐng)域。 電子電器行業(yè)電子電器行業(yè) 主要用于電線、磁導線包覆、高溫主要用于電線、磁導線包覆、高溫接線柱、撓性印刷電路板等。接線柱、撓性印刷電路板等。 機械行業(yè)機械行業(yè) 壓縮機閥片、密封件、活塞環(huán)、凸輪等壓縮機閥片、密封件、活塞環(huán)、凸輪等 導航領(lǐng)域?qū)Ш筋I(lǐng)域 飛機操縱桿、直升機的尾翼結(jié)構(gòu)件、飛飛機操縱桿、直升機的尾翼結(jié)構(gòu)件、飛機內(nèi)部部件機內(nèi)部部件 化工行業(yè)化工行業(yè) 化工設(shè)備中的過濾器部件?；ぴO(shè)備中的過濾器部件。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料7.4 7.4 聚酰亞胺聚酰亞胺( (PI) )一、一、PI 簡介簡介 是

41、分子主鏈重復單元中含有是分子主鏈重復單元中含有酰亞胺基團酰亞胺基團 的的芳雜環(huán)芳雜環(huán)聚合物。這是一類聚合物。這是一類新型新型耐高溫耐高溫工程塑料，是工程塑料，是雜雜環(huán)高分子環(huán)高分子中中唯一唯一正式商品化了的聚合物。正式商品化了的聚合物。二、種類二、種類 由于制備由于制備PI所用的單體二酐和二胺相對容易獲得，結(jié)所用的單體二酐和二胺相對容易獲得，結(jié)構(gòu)多樣，且合成方法也各不相同，使得構(gòu)多樣，且合成方法也各不相同，使得PI工程塑料的工程塑料的品品種較多種較多。CNCOO第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 Vespel 聚酰

42、亞胺聚酰亞胺( (美國美國Du Pont. CO.)Du Pont. CO.)CH3CH3CH3CH3OOOOOOO2ClNO2ONO2O2NONH2NH2NaNO2K2CO3H2OOOOOOONH2NH2+ONOOONO室 溫 下 溶 液 聚 合 360 環(huán) 化 Ultem Ultem聚聚醚醚酰亞胺酰亞胺( (美國美國GE. CO.)GE. CO.)是一種熱塑性聚是一種熱塑性聚合物，其合成方法尚未公開。合物，其合成方法尚未公開。OONOCCH3CH3OONO第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 Torlon Torlon聚聚酰胺酰胺酰亞胺酰亞胺 (Amoco CO.)OOOHOOCCH2N

43、H2NH2ONCONCO+ONOCONHCH2 Aurum熱塑性熱塑性聚酰亞胺聚酰亞胺( (日本三井東亞公司日本三井東亞公司) )ONOOONOO第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 YS YS聚聚醚醚酰亞胺酰亞胺( (上海合成樹脂所上海合成樹脂所) )OONOONOO YHPI YHPI聚聚醚醚酰亞胺酰亞胺( (中科院長春應(yīng)用化學研究所中科院長春應(yīng)用化學研究所) )OONOOONOO第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料三、聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能三、聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能 聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)中都含有聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)中都含有芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)，使它具有，使它具有其它聚合物無法比擬的優(yōu)異性能，

44、綜合合起來聚酰亞胺其它聚合物無法比擬的優(yōu)異性能，綜合合起來聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能如下：的結(jié)構(gòu)與性能如下：(1) (1) 聚酰亞胺的大分子主鏈中含有聚酰亞胺的大分子主鏈中含有大量含氮的芳環(huán)和五元雜環(huán)大量含氮的芳環(huán)和五元雜環(huán)，為一種為一種半梯形環(huán)鏈聚合物半梯形環(huán)鏈聚合物，同時主鏈中又含有，同時主鏈中又含有一定數(shù)量的醚鍵一定數(shù)量的醚鍵，總體結(jié)果為分子呈總體結(jié)果為分子呈較大剛性和一定的韌性較大剛性和一定的韌性；由于；由于芳雜環(huán)的共軛效芳雜環(huán)的共軛效應(yīng)應(yīng)，使其具有，使其具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和耐熱性優(yōu)良的穩(wěn)定性和耐熱性；視不同品種的聚酰亞胺的；視不同品種的聚酰亞胺的分子對稱性不同，聚酰亞胺有分子對稱性不同，聚酰

45、亞胺有結(jié)晶型和無定形結(jié)晶型和無定形兩種。兩種。(2) (2) 由于聚酰亞胺有大量由于聚酰亞胺有大量含氮的芳環(huán)含氮的芳環(huán)，所以它是難燃品種，其氧，所以它是難燃品種，其氧指數(shù)可達指數(shù)可達3636，聚酰亞胺，聚酰亞胺氣體阻隔性好，吸水率低氣體阻隔性好，吸水率低。 (3) (3) 聚酰亞胺的力學性能很好，尤其是聚酰亞胺的力學性能很好，尤其是拉伸強度、耐蠕變性、耐拉伸強度、耐蠕變性、耐磨性和摩擦性優(yōu)良磨性和摩擦性優(yōu)良，并且隨溫度變化不大。如均苯型聚酰亞胺薄，并且隨溫度變化不大。如均苯型聚酰亞胺薄膜的拉伸強度高達膜的拉伸強度高達170MPa170MPa，而聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜的拉伸強度更，而聯(lián)苯型聚酰亞胺薄

46、膜的拉伸強度更高達高達400MPa400MPa，而且不受溫度的影響。，而且不受溫度的影響。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料(4) (4) 聚酰亞胺的聚酰亞胺的耐高溫性突出耐高溫性突出，均苯型聚酰亞胺的，均苯型聚酰亞胺的熱分解溫度熱分解溫度高高達達600600，是迄今為止熱穩(wěn)定性最高的聚合物品種；均苯型聚酰，是迄今為止熱穩(wěn)定性最高的聚合物品種；均苯型聚酰亞胺的熱變形溫度高達亞胺的熱變形溫度高達360360，可在，可在260260下長期使用，在無氧條下長期使用，在無氧條件下使用溫度可達件下使用溫度可達300300；聚酰亞胺的耐低溫性優(yōu)異，均苯型聚；聚酰亞胺的耐低溫性優(yōu)異，均苯型聚酰亞胺在酰亞

47、胺在269269的低溫下仍不會變脆；聚酰亞胺的線膨脹系數(shù)的低溫下仍不會變脆；聚酰亞胺的線膨脹系數(shù)低，尺寸穩(wěn)定性好。低，尺寸穩(wěn)定性好。(5) (5) 聚酰亞胺分子中聚酰亞胺分子中含有極性基團含有極性基團，但因，但因結(jié)構(gòu)對稱和剛性大結(jié)構(gòu)對稱和剛性大而影而影響極性基團的活動，所以聚酰亞胺仍具有十分優(yōu)良的電性能，它響極性基團的活動，所以聚酰亞胺仍具有十分優(yōu)良的電性能，它的的耐電弧電暈性突出耐電弧電暈性突出，是少數(shù)幾種耐電暈材料，介電強度高，電，是少數(shù)幾種耐電暈材料，介電強度高，電性能隨頻率影響小。性能隨頻率影響小。(6) (6) 聚酰亞胺具有聚酰亞胺具有優(yōu)良的耐油性和耐溶劑性優(yōu)良的耐油性和耐溶劑性，但

48、不耐堿，聚酰亞，但不耐堿，聚酰亞胺的胺的耐輻射性好耐輻射性好。(7) (7) 聚酰亞胺聚酰亞胺無毒無毒，并具有，并具有良好生理相容性良好生理相容性等性能。等性能。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料四、聚酰亞胺的應(yīng)用四、聚酰亞胺的應(yīng)用 PI的應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛，主要用于的應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛，主要用于電絕緣電絕緣薄膜薄膜、絕緣、絕緣涂料涂料、先進復合材料的、先進復合材料的基體樹脂基體樹脂、氣體、氣體分離膜分離膜、液晶、液晶取取向劑向劑及微電子技術(shù)用的及微電子技術(shù)用的光刻膠光刻膠等等。并已成為全球。并已成為全球火箭、火箭、宇航宇航等尖端科技領(lǐng)域不可缺少的材料之一。等尖端科技領(lǐng)域不可缺少的材料之一。P

49、I中加入中加入GF、石墨和硼纖維增強后可獲得更高的硬度和強度，、石墨和硼纖維增強后可獲得更高的硬度和強度，能替代金屬制造能替代金屬制造噴射發(fā)動機結(jié)構(gòu)部件噴射發(fā)動機結(jié)構(gòu)部件。PI樹脂用石墨或樹脂用石墨或PTFE填充后可作為填充后可作為自潤滑材料自潤滑材料使用，加入耐磨填料后使用，加入耐磨填料后可用于制造可用于制造耐高溫剎車片耐高溫剎車片等。由于聚酰亞胺等。由于聚酰亞胺不耐水解不耐水解，尤其不耐高溫水及蒸汽，不能在有氨的環(huán)境中使用。尤其不耐高溫水及蒸汽，不能在有氨的環(huán)境中使用。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料第七章第

50、七章 特種工程塑料特種工程塑料7.5 7.5 熱致性液晶聚合物熱致性液晶聚合物一、簡介一、簡介 液晶聚合物是指液晶聚合物是指在在液態(tài)液態(tài)時，時，大分子鏈大分子鏈的某些部分能夠的某些部分能夠相互呈相互呈有序排列有序排列的聚合物的聚合物。 在液晶聚合物中在液晶聚合物中熱致性液晶聚合物熱致性液晶聚合物側(cè)鏈型液晶聚合物側(cè)鏈型液晶聚合物主鏈型液晶聚合物主鏈型液晶聚合物溶致性液晶聚合物溶致性液晶聚合物在在溶液溶液中保持有序排列中保持有序排列在在熔融態(tài)熔融態(tài)呈有序排列呈有序排列呈有序排列的部分處于呈有序排列的部分處于側(cè)鏈側(cè)鏈上上呈有序排列的部分在呈有序排列的部分在主鏈主鏈上上 液晶聚合物液晶聚合物2020世

51、紀世紀7070年代開發(fā)的一年代開發(fā)的一類具有類具有優(yōu)異性能的高性能聚合物優(yōu)異性能的高性能聚合物，主，主要作為特種合成纖維和特種工程塑料，要作為特種合成纖維和特種工程塑料，其分子具有其分子具有自取向自取向特征。特征。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 用作用作結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料的都是的都是主鏈型主鏈型液晶聚合物，可有序排列液晶聚合物，可有序排列的的鏈段鏈段都都呈剛性棒狀呈剛性棒狀，由，由芳環(huán)或雜環(huán)芳環(huán)或雜環(huán)構(gòu)成。因此，形成構(gòu)成。因此，形成的的有序結(jié)構(gòu)就與分子鏈的方向相同，形成有序結(jié)構(gòu)就與分子鏈的方向相同，形成纖維狀纖維狀，對聚合物材料，對聚合物材料起增強作用起增強作用。由于這種。由于這種起增強

52、作用的材料與聚合物本體起增強作用的材料與聚合物本體是同一種材料是同一種材料，所以液晶聚合物也稱為，所以液晶聚合物也稱為自增強聚合物自增強聚合物( (Self-reinforced polymerSelf-reinforced polymer)。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 目前，目前，已經(jīng)商品化的已經(jīng)商品化的溶致性溶致性液晶聚合物液晶聚合物主要是主要是芳香聚芳香聚酰胺酰胺，用來紡制高強度、高模量的耐熱纖維，典型的產(chǎn)，用來紡制高強度、高模量的耐熱纖維，典型的產(chǎn)品是杜邦公司的品是杜邦公司的nomex和和Kevlar纖維。作為工程塑料用纖維。作為工程塑料用的的熱致性熱致性液晶聚合物液晶聚合

53、物大多是大多是含大量芳香環(huán)的聚酯含大量芳香環(huán)的聚酯。第一。第一個熱致性液晶聚酯是個熱致性液晶聚酯是19731973年由年由Carborundum公司發(fā)展公司發(fā)展的的Ekkcel。人們基于對這種具有特殊性能聚合物的興趣，。人們基于對這種具有特殊性能聚合物的興趣，又發(fā)展了一些品種。這種聚合物的又發(fā)展了一些品種。這種聚合物的特點特點是是在熔點以上具有在熔點以上具有很低的熔體粘度很低的熔體粘度，因此可用于復雜和薄壁零件的加工，冷，因此可用于復雜和薄壁零件的加工，冷到結(jié)晶溫度以下，在仍然處于可流動的聚合物中形成結(jié)到結(jié)晶溫度以下，在仍然處于可流動的聚合物中形成結(jié)晶，并在注塑時使晶體按熔體流動方向排列，起到

54、了增晶，并在注塑時使晶體按熔體流動方向排列，起到了增強劑的作用。強劑的作用。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 同時也由于通過晶體的同時也由于通過晶體的物理交聯(lián)物理交聯(lián)使聚合物具有高強度使聚合物具有高強度和高的使用溫度。純樹脂制品在機械性能方面存在明顯和高的使用溫度。純樹脂制品在機械性能方面存在明顯的的各向異性各向異性，因此很少以純樹脂形態(tài)加工成零件，通常，因此很少以純樹脂形態(tài)加工成零件，通常都加入大量的無機填料或都加入大量的無機填料或GFGF、CFCF來增強，得到來增強，得到各向同性各向同性材料。液晶聚合物材料。液晶聚合物多為共聚物多為共聚物，大分子鏈上除芳環(huán)鏈段，大分子鏈上除芳環(huán)鏈段外

55、，還引入脂肪鏈段，旨在降低加工溫度外，還引入脂肪鏈段，旨在降低加工溫度。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 合成液晶聚合物的基本原料是合成液晶聚合物的基本原料是OHCOOH4-hydroxybenzoic acid對 羥 基 苯 甲 酸HOOCCOOHterephthalic acid對 苯 二 酸OHOH1,1-biphenyl-4,4-diol4,4-聯(lián) 苯 二 酚OHCOOH6-hydroxy-1,4-dihydronaphthalene-2-carboxylic acid6-羥 基 -2-萘 酸第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料二、液晶聚合物的品種二、液晶聚合物的品種 Xyda

56、r型型LCP(Amoco CO.) OCOOOCOCO/ Ekonol型型LCP(Sumimoto CO.)/OCOOOCOCO LCP(Du Pont CO.)/OCOROOCOACO Vectra型型LCP(Hoechst Celanese CO.)/OCOOCOROOCOCO/OCONHCOCOO/第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 Ueno型型LCP(Ueno Fine Chem. CO.) /OCOOCOROOCOCO/三、液晶聚合物的結(jié)構(gòu)三、液晶聚合物的結(jié)構(gòu) 熱致性熱致性液晶聚合物液晶聚合物大分子的主鏈大分子的主鏈是由是由對位取代的芳環(huán)、聯(lián)對位取代的芳環(huán)、聯(lián)苯或萘環(huán)苯或萘環(huán)等等

57、芳香環(huán)芳香環(huán)與與極性的極性的酯基酯基交互連接構(gòu)成交互連接構(gòu)成線型線型全芳香族全芳香族（或非全芳香族）共聚酯聚合物（或非全芳香族）共聚酯聚合物，因此其熱穩(wěn)定性很好。，因此其熱穩(wěn)定性很好。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料三、液晶聚合物的性能三、液晶聚合物的性能 液晶聚合物具有液晶聚合物具有高強度、高模量高強度、高模量的力學性能，由于其的力學性能，由于其結(jié)構(gòu)特點而具有結(jié)構(gòu)特點而具有自增強性自增強性，因而不增強的液晶塑料即可，因而不增強的液晶塑料即可達到甚至超過普通工程塑料用達到甚至超過普通工程塑料用20%GF20%GF增強后的機械強度增強后的機械強度及其模量的水平；如用及其模量的水平；如用GF

58、GF、CFCF等增強，更遠遠超過其它等增強，更遠遠超過其它工程塑料。工程塑料。 液晶聚合物具有優(yōu)良的液晶聚合物具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐熱性及耐化學藥品性熱穩(wěn)定性、耐熱性及耐化學藥品性，對大多數(shù)塑料存在的對大多數(shù)塑料存在的蠕變?nèi)渥內(nèi)秉c，液晶材料可忽略不計，缺點，液晶材料可忽略不計，而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。而且耐磨、減磨性均優(yōu)異。 液晶塑料的液晶塑料的耐候性、耐輻射性耐候性、耐輻射性良好，良好，阻燃性阻燃性優(yōu)異，能熄優(yōu)異，能熄滅火焰而不再繼續(xù)進行燃燒。滅火焰而不再繼續(xù)進行燃燒。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 液晶塑料具有優(yōu)良的液晶塑料具有優(yōu)良的電絕緣性能電絕緣性能，其介電強度比一般，其介電強

59、度比一般工程塑料高，工程塑料高，耐電弧性良好耐電弧性良好。作為電器應(yīng)用制件，連續(xù)。作為電器應(yīng)用制件，連續(xù)使用溫度為使用溫度為200200300300時，其電性能不受影響。時，其電性能不受影響。 液晶聚合物具有液晶聚合物具有突出的耐腐蝕性能突出的耐腐蝕性能，其制品在濃度為，其制品在濃度為90%90%的酸及濃度為的酸及濃度為50%50%的堿存在下不會受到侵蝕，對于工的堿存在下不會受到侵蝕，對于工業(yè)溶劑、燃料油、洗滌劑及熱水，接觸后不會被溶解，業(yè)溶劑、燃料油、洗滌劑及熱水，接觸后不會被溶解，也不會引起應(yīng)力開裂。也不會引起應(yīng)力開裂。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料四、液晶聚合物的應(yīng)用四、液晶聚合

60、物的應(yīng)用 Xydar LCP和和Ekonnol LCP已經(jīng)用于已經(jīng)用于微波爐灶容器微波爐灶容器，完，完全可以達到爐灶耐高低溫的要求，還可以作全可以達到爐灶耐高低溫的要求，還可以作印刷電路板、印刷電路板、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動機零件人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動機零件等。等。Vectra LCP多用于多用于電子電氣和汽車機械零件或部件。其它品種也用于醫(yī)療電子電氣和汽車機械零件或部件。其它品種也用于醫(yī)療方面，如方面，如外科設(shè)備、插管、刀具、消毒托盤、腹腔鏡、齒科材外科設(shè)備、插管、刀具、消毒托盤、腹腔鏡、齒科材料料等。等。第七章第七章 特種工程塑料特種工程塑料 LCP LCP還可以與還可以與聚砜、聚