第4章5工程塑料

4.1.3工程塑料（EngineeringPlastics）4.1.3.1概述工程塑料一般是指在較廣的溫度范圍內(nèi)，在一定的機械應(yīng)力和較苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中能長期作為結(jié)構(gòu)材料使用的塑料材料。因此，工程塑料既具有獨特的力學(xué)性能，還具有耐熱、耐低溫、電絕緣、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、耐氣候等優(yōu)良特性。2/1/20231工程塑料通用工程塑料特種工程塑料熱塑性熱塑性非熱塑性非交聯(lián)型交聯(lián)型結(jié)晶型無定型結(jié)晶型無定型聚酰胺（PA）聚甲醛（POM）聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）增強聚對苯二甲酸乙二醇酯（FR-PET）聚碳酸酯（PC）聚苯醚（PPO）聚苯硫醚（PPS）聚芳醚酮（PAEK）全芳香族聚酯熱塑性含氟樹脂（PFA、ETFE等）聚芳酯（PAR）聚砜（PSU）聚醚砜（PES）聚醚酰亞胺（PEI）聚酰胺—酰亞胺（PAI）聚四氟乙烯（PTFE）聚酰亞胺（PI）全芳香族聚酯聚氨基馬來酰亞胺（PABM）交聯(lián)PI、PAI三嗪樹脂（耐熱100～150℃）（耐熱150℃以上）2/1/202324.1.3.2聚酰胺(Polyamide,簡稱PA）

一、合成與命名聚酰胺是主鏈節(jié)含有酰胺基的線性聚合物的總稱，是由二元胺和二元酸通過縮聚反應(yīng)制得，也可由ω-氨基酸或內(nèi)酰胺自聚而得。因此，聚酰胺的分子結(jié)構(gòu)式有兩種。2/1/20233①由內(nèi)酰胺分子自聚制得的尼龍，通式為：稱為尼龍n，例如由己內(nèi)酰胺分子或ω—氨基已酸[H2N(CH2)5COOH］可制得尼龍6；②由二元胺和二元酸單體縮聚反應(yīng)后的縮聚物，通式為：

稱為尼龍mn。2/1/20234PA66PA6PA610PA1010PA12等。特別地，PA1010是我國1958年首先研制成功并于1961年實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。二、主要品種

1935年，杜邦公司研究人員偶然發(fā)現(xiàn)了尼龍。1939年，尼龍出現(xiàn)在紐約世界博覽會上。第二次世界大戰(zhàn)期間，尼龍被列為軍需品。戰(zhàn)后當(dāng)百貨店開始銷售這種光滑的長統(tǒng)襪時，女士們?yōu)榱速徺I它們而排起了長隊，有時甚至到了瘋狂的程度。據(jù)說，第一批尼龍絲襪上市時，7.2萬雙絲襪在一天內(nèi)被搶購一空。由于無法買到絲襪，很多人在裸腿上畫紋路冒充絲襪。當(dāng)時，在美國有一次針對女人的調(diào)查，她們最想要什么？結(jié)果，三分之二的女人選擇尼龍絲襪。2/1/20235三、性能

與金屬材料相比，雖然剛性遜于金屬，但比抗拉強度高于金屬，比抗壓強度與金屬相近，因此可作代替金屬的材料。尼龍抗彎強度約為抗張強度的一倍半。尼龍有吸濕性，隨著吸濕量的增加，尼龍的屈服強度下降，屈服伸長率增大。其中尼龍66的屈服強度較尼龍6和610大。加入30％玻璃纖維的尼龍6其抗拉強度可提高2～3倍。尼龍的抗沖強度比一般塑料高得多，其中以尼龍6最好。與抗拉、抗壓強度的情況相反，隨著水分含量的增大、溫度的提高，其抗沖強度提高。1、力學(xué)性能尼龍的疲勞強度為抗張強度的20～30％。其疲勞強度低于鋼但與鑄鐵和鋁合金等金屬材料相近。尼龍具有優(yōu)良的耐摩擦性和耐磨耗性，其摩擦系數(shù)為0.1～0.3，約為酚醛塑料的1/4。是巴氏合金的1/3。尼龍對鋼的摩擦系數(shù)在油潤滑下明顯下降，但在水潤滑下卻比干燥時高。各種尼龍中，以尼龍1010的耐磨耗性最好，約為銅的8倍。2/1/20236尼龍的熔點較高，在180～280℃之間，品種不同，差別較大。其熱變形溫度較低，一般在80～100℃，使用溫度為-40～100℃。2、熱性能尼龍具有良好的阻燃性。在低溫和干燥的條件下具有較好的電絕緣性。尼龍耐油、耐溶劑性良好。其缺點：

一是親水性強，吸水后，影響其尺寸穩(wěn)定性。其吸水性的大小取決于酰胺基之間亞甲基鏈結(jié)的長短，即取決于分子鏈中CH2/CONH的比值，如PA6（CH2/CONH＝5/1）的吸水性比PA1010（CH2/CONH＝9/1）的吸水性要大。二是耐候性一般，如果長時間暴露在大氣環(huán)境中，會變脆，力學(xué)性能明顯下降。3、其他性能2/1/20237四、成型加工與應(yīng)用

尼龍是熱塑性塑料，加工成型有多種方法，如注射、擠出、模壓、吹塑、澆鑄、流化床浸漬涂覆、燒結(jié)及冷加工等。其中以注射成型最重要。燒結(jié)成型法與粉末冶金法相似，是尼龍粉末壓制后在熔點以下燒結(jié)。尼龍塑料也常加入各種添加劑。其中有：穩(wěn)定劑，如炭黑、有機或無機類穩(wěn)定劑；增塑劑，如脂肪族二醇、芳族氨磺?；衔锏龋糜谝笕嵝院玫闹破?，如軟管、接頭等；潤滑劑，如蠟、金屬皂類等。1、成型加工加工注意事項真空干燥

收縮率

熔體溫度

模具精度2/1/20238由于尼龍具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨、100℃左右的使用溫度和較好的耐腐蝕性、自潤滑摩擦性能，因此廣泛地用于制造各種機械、電氣部件，如軸承、齒輪、輥軸、滾子、滑輪、渦輪、風(fēng)扇葉片、高壓密封扣卷、墊片、閥座、儲油容器、繩索、砂輪粘合劑、接頭以及可接觸食物的薄膜等。

2、應(yīng)用2/1/20239五、尼龍新品種和技術(shù)動向1、尼龍新品種

①增強尼龍②單體澆鑄尼龍（MC尼龍）③反應(yīng)注射成型（RIM）尼龍

④高抗沖尼龍

⑤電鍍尼龍

例如，用30%玻纖增強的PA66，其拉伸強度可從未增強的80MPa增加到189MPa；熱變形溫度從60℃增加到248℃；彎曲模量從3000MPa增加到9100MPa。2/1/202310

聚間苯二酰間苯二胺（商名品Nomex）:由間苯二甲酰氯和間苯二胺通過界面縮聚法聚得，其結(jié)構(gòu)式為：聚對苯酰胺（商名品Kevlar）:由對氨基苯甲酸或?qū)Ρ蕉柞Ｂ扰c對苯二胺縮聚而成，其結(jié)構(gòu)式為⑥芳香族尼龍2/1/202311⑦

透明尼龍

Trogamid-T是采用支化法以三甲基已二胺（TMD）和對苯二甲酸為原料縮聚而成，其結(jié)構(gòu)式為

PACP-9/6是采用共縮聚法，以2,2-雙（4-氨基環(huán)已基）丙烷和壬二酸與己二酸共縮聚而得，其結(jié)構(gòu)式為2/1/2023122、技術(shù)動向

①提高酰胺基含量；

②引入部分芳香族結(jié)構(gòu)；③加入選擇性共聚體；④納米復(fù)合化PA。

此外，新的成型加工技術(shù)如熔芯注塑法也在PA部件的生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。

當(dāng)注射成型結(jié)構(gòu)上難以脫模的塑料件，如汽車輸油管和進排氣管等復(fù)雜形狀的空心塑料件時，一般是將它們分成兩半成型，然后再拼合起來，致使塑料件的密封性較差。隨著這類塑料件應(yīng)用的日益廣泛，人們將類似失蠟鑄造的熔芯成型工藝引入注射成型，形成了所謂的熔芯注射成型方法。熔芯注射成型的基本原理是：先用低熔點合金鑄造成可熔型芯，然后把可熔型芯作為該件放入模具中進行注射成型，冷卻后把含有型芯的制件從模腔中取出，再加熱將型芯熔化。為縮短型芯熔出時間，減少塑料件變形和收縮。一般采用油和感應(yīng)線圈同時加熱的方式，感應(yīng)加熱使可熔型芯從內(nèi)向外熔化，油加熱熔化殘存在塑料件內(nèi)表面的合金表皮層。2/1/2023134.1.3.3聚碳酸酯聚碳酸酯簡稱PC（Polycarbonate），是分子主鏈中含有基團的線性聚合物。雙酚A型PC的結(jié)構(gòu)式為:雙酚A型PC最早由德國Bayer公司工業(yè)化生產(chǎn)。當(dāng)前生產(chǎn)聚碳酸酯的主要公司有德國的拜爾、美國的通用電器(GE)及莫貝、日本的帝人及三菱化成等。2000年世界產(chǎn)量約1.6×106t。Bayer公司聚碳酸酯產(chǎn)量最大，為400kt；GE塑料公司為220kt；Dow公司115kt。一、概述2/1/202314二、性能特征

力學(xué)性能

PC具有均衡的剛性和韌性，拉伸強度高達61～70MPa，有突出的沖擊強度，在一般工程塑料中居首位，抗蠕變性能優(yōu)于PA和POM。

熱性能與聚酰胺和聚甲醛不同，PC是非結(jié)晶性塑料，但由于主鏈中存在苯環(huán)，使PC具有較高的耐熱性，它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和軟化溫度分別高達150℃和240℃，最高使用溫度可達135℃。PC具有優(yōu)良的耐寒性，脆化溫度為－100℃，因此可在－100～130℃的范圍內(nèi)使用。

透明性

PC的透光率為87％～91％，由于它兼具抗沖擊性和耐熱性，因此綜合性能優(yōu)于聚苯乙烯、有機玻璃等其它透明塑料。

2/1/202315

其它性能吸水率低、成型收縮率小、尺寸精度高，并在廣泛的溫度范圍內(nèi)具有良好的電性能。還具有自熄、易增強、阻燃、無毒、易著色等優(yōu)點。普通級PC的性能見下表：性能數(shù)據(jù)熔體流動速率/(g/10min)(D-1238)4～22Izod缺口沖擊強度/(J/m)(D-256)747～961彎曲模量/MPa(D-790)2460熱變形溫度(1.86MPa)/(D-648)126～132霧度/%(D-1003)0.7～1.5透光率/%(D-1003)87～91介電強度/(V/mm)16200～17000氧指數(shù)(D-2863)26可燃性UL-94V-22/1/202316聚碳酸酯的主要缺點是：熔體粘度大，流動性差，使成型制件的殘余應(yīng)力大，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂；耐溶劑、耐堿性差；高溫時易水解；摩擦因數(shù)大、無自潤滑性、不耐磨損、耐疲勞性差。隔音屏障板PC板材PC陽光板2/1/202317

PC可采用注塑、擠出、吹塑、流延等方法加工，也可進行粘合、焊接和冷加工。

PC的優(yōu)良性能使它被廣泛應(yīng)用于電子、電器、汽車工業(yè)、機械制造、包裝材料、醫(yī)療保安和日用品等方面。例如:

具有高度透明性和韌性的窗用玻璃、室外照明、眼科用鏡片和安全眼鏡；要求高沖擊、耐熱、耐久和可著色性的混合器、電力工具、安全帽；與食品接觸的水瓶、微波爐容器；可進行γ射線消毒的透明、耐破碎的醫(yī)療器械等。也常用作電視機、計算機、電話機的零件和外殼。近年來應(yīng)用于光盤和儲存器等光學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展十分迅速。PC的優(yōu)異性能和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，是其保持6％的年增長率的主要原因。三、加工與應(yīng)用2/1/2023184.1.3.4聚甲醛聚甲醛簡稱POM（Polyoxymethylene），是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一種工程塑料，目前產(chǎn)量僅次于PA和PC，占第三位。

POM的主鏈上具有-CH2O-重復(fù)單元，是高結(jié)晶線性熱塑性塑料，有均聚型和共聚型兩大類。一、概述1、均聚甲醛

均聚甲醛是甲醛或三聚甲醛的均聚體，分子式為：

聚甲醛的主鏈結(jié)構(gòu)對稱，有柔性，而且無側(cè)基，因此很容易結(jié)晶。由于碳－氧鍵的鍵長為0.146nm，碳－碳鍵的鍵長為0.154nm，使聚甲醛的分子斂集更密集，其剛度和硬度均高于PE。碳－氧鍵的存在使大分子自由旋轉(zhuǎn)容易，因此聚甲醛熔體的流動性好，固體的沖擊強度高。2/1/2023192、共聚甲醛

是三聚甲醛和二氧五環(huán)的共聚體，分子式為：

x≥y

在共聚甲醛中，由于存在部分碳－碳鍵，使大分子鏈斂集緊密程度和規(guī)整性較均聚甲醛差，影響其結(jié)晶性，也使共聚POM的力學(xué)強度略差（均聚POM的結(jié)晶度75％～85％，共聚物的結(jié)晶度為70％～75％）。但是碳－碳鍵對降解有終止作用，因此共聚物的熱穩(wěn)定性較好。

2/1/202320

1、綜合力學(xué)性能好①既有剛性又有較高的耐沖擊性（剛硬而不脆）和較高的拉伸模量（均聚POM為3160MPa，共聚POM為2880MPa）；②優(yōu)良的耐磨性，在寬的環(huán)境條件下都有低的靜態(tài)和動態(tài)摩擦因數(shù)，有自潤滑作用，無噪聲；③耐疲勞，優(yōu)良的長期承載性和在受力下變形的回復(fù)性；④耐蠕變性，與PA及其它工程塑料相似。25℃時在21MPa負(fù)荷下3000小時蠕變值僅為2.3％；⑤環(huán)境對力學(xué)性能影響較平緩，沖擊強度隨溫度變化不大，-40℃下仍保持23℃時沖擊強度的六分之五。

二、性能特點2/1/202321

2、熱性能

POM屬結(jié)晶性聚合物，均聚POM熔點為175℃，共聚POM熔點為165℃。

POM有較高的熱變形溫度，在0.46MPa負(fù)荷下二者的熱變形溫度分別為170℃和158℃，共聚甲醛的維卡軟化溫度為162℃。POM的使用溫度一般不宜過高，通常，長期使用不超過100℃，短時使用溫度可達140℃。聚甲醛在成型溫度下熱穩(wěn)定性差，易分解放出甲醛氣體，加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑，可改善熱穩(wěn)定性（共聚物比均聚物的熱穩(wěn)定性好）。

3、耐有機溶劑性能突出。

4、電絕緣性能優(yōu)良介電常數(shù)和介質(zhì)損耗在很寬溫度頻率范圍內(nèi)變化很小，即使在潮濕環(huán)境里仍有很好的電性能。

5、尺寸穩(wěn)定性好吸水率小于0.25%，濕度對尺寸無改變，因此適合制作精密制件，所得制品表面硬、光滑而有光澤。2/1/202322

POM的熱穩(wěn)定性差，在加工時應(yīng)盡量用較低的溫度和較短的停留時間。

POM的注塑成型性好，成型周期也短，但由于POM的結(jié)晶度高，因此成型收縮率稍大（約為1.8％～3.5％），可通過熱處理消除內(nèi)應(yīng)力和提高制品內(nèi)在質(zhì)量。

POM可通過注塑、擠出、中空吹塑、壓制等方法加工成制品。其中又以注塑應(yīng)用最為廣泛，擠出成型多用于生產(chǎn)板材、棒材等，然后通過機械加工制得最終產(chǎn)品。由于POM的比強度和比剛度與金屬十分接近，其制品80％以上用于代替銅、鋅、鋁等有色金屬制造各種零部件，廣泛地應(yīng)用于汽車工業(yè)、機械制造、精密儀器、電子、電訊、日用制品等方面，尤其適于制作耐磨以及承受循環(huán)載荷的制件，如齒輪、軸承等。三、加工與應(yīng)用2/1/202323

錄像機、CD、LD、MD播放機、收音機、耳機、立體聲音響等音響機器，打印機、鍵盤、CD-ROM驅(qū)動器等OA機器，洗衣機、干燥機、電吹風(fēng)等家用電器，安全帶機械部件、車門外部把手、反射鏡、發(fā)動機室等的汽車用零部件，還有照相機，鐘表等的精密零件，以及建筑材料，游戲機等玩具及文具等的成型用材料。激光打印機驅(qū)動齒輪化裝盒部品

DVD-ROM驅(qū)動器的機械部件2/1/2023244.1.3.5聚苯醚

聚苯醚簡稱PPO（PolyphenyleneOxide或Polyphenyleneether

），又稱聚苯撐氧，其分子主鏈中含有基團的聚合物。1964年,美國通用電氣公司首先用2,6-二甲基苯酚為原料實現(xiàn)聚苯醚工業(yè)化生產(chǎn)。1966年，GE又生產(chǎn)了改性聚苯醚（MPPO）。其產(chǎn)量在工程塑料中占第四位。工業(yè)生產(chǎn)聚苯醚的方法包括聚合和后處理兩部分：在聚合反應(yīng)釜中先加入定量的銅氨絡(luò)合催化劑，將氧氣鼓泡通入，然后逐步加入2，6-二甲基苯酚和乙醇溶液，進行氧化偶聯(lián)聚合得到聚合物。后處理是將聚合物離心分離、用含硫酸30％的乙醇液洗滌，再用稀堿溶液浸泡、水洗、干燥、造粒，即得聚苯醚的粒狀樹脂。實用聚苯醚的分子量為2～5萬，結(jié)晶度約50％，密度0.96～1.06克／厘米3。2/1/202325一、PPO的性能特點

PPO是一種綜合性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,突出的是電絕緣性和耐水性優(yōu)異,尺寸穩(wěn)定性好。

1、介電性能居工程塑料之首

PPO樹脂分子結(jié)構(gòu)中無強極性基團，電性能穩(wěn)定(廣泛的溫度及頻率范圍內(nèi)保持良好)。

a、介電常數(shù)：2.6～2.8（是工程塑料中最小的）;

b、介電損耗角正切：0.008～0.0042，(幾乎不受溫度、濕度及頻率影響);

c、體積電阻率：1016（是工程塑料中最高的）。

2、良好的機械性能及熱性能

a、PPO分子鏈中含有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，分子鏈剛性較強，樹脂的機械強度較高，耐蠕變性優(yōu)良（溫度變化影響?。?

b、耐熱性：玻璃化溫度211℃，熔點268℃，熱分解溫度350℃，馬丁耐熱160℃，脆化溫度－170℃，可在120℃長期使用，PPO的線膨脹系數(shù)在所有塑料中最小。2/1/202326

3、優(yōu)異的耐水性

PPO為非結(jié)晶性樹脂，在通常的溫度范圍，分子運動少，主鏈中無大的極性基團，偶極矩不發(fā)生分極，耐水性非常好，是工程塑料中吸水率最低的品種。在熱水中長時間浸泡其物理性能仍很少下降。

4、阻燃性好，具自熄性

PPO的氧指數(shù)29，為自熄材料。制造阻燃等級PPO時，不需要添加鹵素的阻燃劑，加入含磷類阻燃劑即可達到UL94標(biāo)準(zhǔn)。

5、耐介質(zhì)性和耐光性

PPO對酸、堿和洗滌劑等基本不受腐蝕，在受力的情況下，礦物油及酮類、酯類溶劑會產(chǎn)生應(yīng)力開裂；PPO溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳，不溶于乙醇、丙酮等。

PPO弱點是耐光性差，長時間在陽光或熒光燈下使用產(chǎn)生變色，顏色發(fā)黃，原因是紫外線能使芳香醚的鏈結(jié)合分裂所致。此外，其收縮率低，尺寸穩(wěn)定性好；無毒，密度小。2/1/202327二、改性聚苯醚（MPPO）

PPO雖有一系列優(yōu)異性能，但由于熔融流動性較差、價格較高，從而限制了它的應(yīng)用，所以目前PPO主要以其改性產(chǎn)物（MPPO）獲得廣泛應(yīng)用，主要改性產(chǎn)品有：

1、PPO／PS合金

PPO和PS能以任何比例混溶，因此，可根據(jù)需要得到具有寬范圍的物理性能、耐熱性和阻燃性的共混物。例如，熱扭變溫度可在77～238℃之間變化，阻燃級別可從UL94HB級至UL94V－O級改變。由于PPO和PS都是疏水材料，它們的合金吸水率低，在寬的濕度和溫度范圍內(nèi)具有很好的電性能。PS（通常為HIPS）使PPO的Tg有所降低，但賦予共混物極佳的熔體流動特征，使PPO的熔體粘度高、加工困難的問題得以改善。

PPO／PS合金已商業(yè)化，商品名為Noryl（GE公司），用苯乙烯接枝的PPO的商品名為Xyron。2/1/202328

2、PPO／PA合金利用最新的相容化技術(shù)和摻混技術(shù)可將結(jié)晶性PA和無定形PPO制成合金。PPO提供了優(yōu)異的耐熱性、低吸濕性和韌性，而PA賦予共混物耐油和耐溶劑的性能。與用礦物填充的PA相比，PPO／PA合金具有低密度、高韌性、低磨損性以及尺寸穩(wěn)定、耐熱和耐化學(xué)藥品性。用于制作汽車車體，能承受130℃烤（烘）漆爐溫，也可用作汽車的擋板、散熱器格柵、車輪護蓋等。

3、PPO／PPS合金為了進一步提高PPO的耐熱性，制備PPO／PPS合金，再用玻璃纖維增強，使其耐熱溫度達到270℃以上，同時又提高了PPO／PPS合金的耐清洗劑和耐溶劑性能。這種合金的零件可以用紅外線反射熔焊，也可用氣相連接技術(shù)進行安裝，既方便又節(jié)省費用；

4、PPO／PBT合金用（順丁烯二酸/苯乙烯）共聚物作為增容劑制備PPO／PBT合金，它的耐熱性和耐沖擊性都很好，且吸水率很低。

5、PPO／ABS合金

PPO和ABS均為非結(jié)晶性樹脂，可以采用摻混法經(jīng)螺桿擠出后造粒制得。該合金的耐沖擊性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性均佳，易電鍍使表面金屬化，適于制作汽車輪罩。

2/1/202329由于PPO的Tg高，熔融流動性差，成型困難。通過對PPO改性，可極大地改善了它的加工性能，如可采用注塑、擠出、壓制等方法成型。改性后聚苯醚的性能和用途級別相差很大，其加工工藝參數(shù)變化也很大，對注塑成型其參數(shù)變化范圍是：干燥：90℃-100℃/3-4Hr；注塑溫度：220-290℃；模

溫：40-120℃。

PPO的性能決定了其應(yīng)用的領(lǐng)域和使用的范圍:1、MPPO密度小,容易加工,熱變形溫度在90-175℃,有不同規(guī)格的商品,尺寸穩(wěn)定性好,適用于制造辦公設(shè)備、家用電器、計算機等箱體、底盤及精密部件;2、MPPO的介電常數(shù)及介質(zhì)損耗角正切在五大通用工程塑料中最低：線圈骨架、管座、控制軸、變壓器屏蔽套、繼電器盒、絕緣支柱、彩電的行輸出變壓器（FBT）（不受溫度及高波數(shù)影響，尤其是耐高溫，宜于制作用在潮濕而有載荷條件下的電絕緣部件）;三、應(yīng)用2/1/202330

3、MPPO的耐水及耐熱水性好，適合于制造水表、水泵、紡織廠用的紗管（需耐蒸煮、使用壽命長）;4、鋰離子電池市場：手機、便攜式電腦、高性能照相機、攝像機等都需要鋰離子電池（鋰離子電池用有機電解液的包裝材料過去用ABS或PC，MPPO性能優(yōu)于前兩者）;5、MPPO用于汽車工業(yè)：儀表、防護杠，PPO與PA合金，尤其是高耐沖擊性能的規(guī)格品種用于外裝部件；

6、化工行業(yè)：耐腐蝕設(shè)備；

7、代替不銹鋼和其他金屬使用：醫(yī)療器械、熱水貯槽、排風(fēng)機。

8、可作為配制溶劑型膠粘劑。

PP0最適合用于潮濕、有載荷、要求優(yōu)良電絕緣性、力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性的場合。2/1/2023312/1/202332一、概述聚酯類樹脂是由二元酸和二元醇通過縮聚反應(yīng)制得的。在主鏈中含有酯基的一類高聚物。按所用原料，將聚酯樹脂分為三類：①飽和聚酯。飽和二元酸與飽和二元醇生成的熱塑性飽和聚酯樹脂；②不飽和聚酯。不飽和二元酸與不飽和二元醇加乙烯基單體生成的熱固性聚酯樹脂；③醇酸樹脂。不飽和聚酯樹脂屬于通用型熱固性樹脂，醇酸樹脂則主要用作涂料和粘合劑。作為工程塑料的聚酯樹脂，主要是線性飽和聚酯。4.1.3.6聚酯類樹脂2/1/202333聚對苯二甲酸乙二醇酯簡稱PET（Polyethyleneterephthalate），于1941年首先由英國的J.tt.Whinfield與J.T.Dickon研制成功。1947年ICI公司獲得工業(yè)化產(chǎn)品纖維級PET，早期主要用作纖維，后用于生產(chǎn)薄膜，逐漸在塑料工業(yè)得到應(yīng)用。

PET是對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ヅc乙二醇進行酯交換反應(yīng)而制得的熱塑性樹脂，其分子結(jié)構(gòu)式為

PET是支化度極小的線性大分子，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，屬結(jié)晶性高聚物，但它的結(jié)晶速度慢，結(jié)晶溫度高，所以常規(guī)制品結(jié)晶度并不高，可制成透明度很高的無定形PET，相對密度為1.3～1.33，，而晶態(tài)PET的相對密度為1.33～1.38。由于PET的大分子鏈上既含有苯環(huán)，也含有酯基，使大分子鏈既剛硬，又有一定的柔性。二、聚對苯二甲酸乙二醇酯2/1/202334（1）力學(xué)性能

較高的拉伸強度、剛度和硬度，良好的耐磨性、耐蠕變性，并能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持這種良好的力學(xué)性能。PET薄膜拉伸強度與鋁箔相似，比PE高9倍，比尼龍高3倍。（2）熱性能

PET的長期使用溫度可達到120℃，并能在150℃下短時間使用。（3）吸水性

25℃水浸漬一周吸水率小于O.6％，制品尺寸穩(wěn)定性好。（4）化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性

良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性。1、PET塑料主要性能2/1/202335

PET有三大應(yīng)用領(lǐng)域：（1）纖維世界上約二分之一的合成纖維是用PET制造的。（2）薄膜雙向拉伸的PET膜可用作電氣絕緣材料、包裝材料、磁帶、磁盤以及x光、照相底片。（3）飲料瓶

PET作為可口可樂等軟飲料瓶獲得巨大成功，并且占有了該產(chǎn)品的大部分市場，這與PET的以下特性有密切聯(lián)系：①重量輕，PET瓶的重量只有玻璃瓶重量的1／10；②強度高、韌性好；

2、PET應(yīng)用2/1/202336③透明度高；④可取向性，通過拉伸取向，可提高PET制品的拉伸、沖擊性能和耐蠕變性，因此能作為耐內(nèi)壓容器使用；⑤阻隔性好，對O2、H2、CO2等都有較高的阻隔性；⑥化學(xué)穩(wěn)定性；⑦可回收再用，可將廢PET瓶制作非接觸食品的容器，或通過解聚后獲得生產(chǎn)PET的原料；⑧價格合理。

2/1/202337聚對苯二甲酸丁二醇酯簡稱PBT，是以對苯二甲酸和丁二醇為原料，經(jīng)熔融縮聚反應(yīng)制得的，分子結(jié)構(gòu)式為：

PBT是半結(jié)晶的熱塑性樹脂，具有良好電性能、耐化學(xué)藥品性及耐高溫性。大多數(shù)的PBT樹脂加有各種添加劑，因而具有寬廣的使用性能。三、聚對苯二甲酸丁二醇酯阻燃性PBT用于LED中PBT用于節(jié)能燈具部分廠家PBT產(chǎn)品2/1/202338

由于PBT的分子結(jié)構(gòu)單元上比PET多兩個亞甲基，分子鏈較為柔軟，加上分子鏈的極性小，結(jié)晶速度快，因此特別適合用注塑方法加工制品。在典型的加工溫度下（232～260℃），PBT的熔體粘度很低，具有足夠的流動長度充滿薄截面的制件中。但熔體溫度高于270℃并停留較長時間時，則可能因熱降解而使制品性能變差。

PBT的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）約為51.7℃，熔點為225℃，在1.85MPa的應(yīng)力下未經(jīng)增強的PBT的熱扭變溫度為54.4℃，而增強型PBT在同樣應(yīng)力下的熱扭變溫度可高達210℃。

PBT能耐大多數(shù)的化合物溶液，在室溫下，PBT不受水、弱酸、弱堿、常用的有機溶劑、油脂的影響，甚至在高溫時仍可經(jīng)受許多化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。

1、結(jié)構(gòu)與性能2/1/202339

由于PBT吸水率低，制品在高溫條件下短期使用時物理性能不會受到影響。未經(jīng)改性的PBT的Izod沖擊強度低于53.4J／m，加入沖擊改性劑后甚至在－29℃時也可達到961J／m，玻璃纖維增強的PBT其Izod沖擊強度為80～107J／m。

PBT在斷裂時的拉伸強度為38MPa，用30％玻璃纖維增強后可增加到148MPa，屈服強度和彎曲強度都因增強劑的加入而有明顯的提高。

PBT的突出優(yōu)點是具有優(yōu)良的電絕緣性能，即使在潮濕、高頻及惡劣環(huán)境中，其電絕緣性能也不會出現(xiàn)問題，因此它在電子、電氣工業(yè)中具有重要的應(yīng)用價值。

2/1/202340

PBT的最大市場在電子、電氣行業(yè)，這是因為：第一，PBT具有良好的電絕緣性，并且可在惡劣環(huán)境下工作；第二，PBT的高流動性有利于模塑精密制件；第三，它的耐熱性使制件能經(jīng)受短時間的焊接而不損壞。因此可用來制作連接件、線圈架、電機零件等。在汽車工業(yè)中，PBT也有很大的市場，尤其是經(jīng)沖擊改性的PBT共混物可用作汽車保險杠以及許多金屬件的替代品。目前PBT也正在許多領(lǐng)域取代熱固性樹脂制作手柄、底座等。

2、應(yīng)用三面PBT封閉柵欄式接線端子PBT磨砂鍵盤2/1/202341芳香族聚酯是一類主鏈中帶有芳香環(huán)的聚酯樹脂，它比脂肪族的聚酯如PET、PBT等具有更高的耐熱性和其它綜合性能，通常，聚芳酯簡稱PAR（Polyarylester）。

PAR是一種非晶型的透明熱塑性塑料，主要是雙酚A與對苯二甲酸或間苯二甲酸的縮聚產(chǎn)物，其典型結(jié)構(gòu)為：

(對苯二甲酸型）

(間苯二甲酸型）

由于單獨采用對苯二甲酸或間苯二甲酸所得到的聚芳酯熔點和玻璃化溫度過高、性脆，所以目前主要采用對苯二甲酸和間苯二甲酸的混合物與雙酚A混縮聚制得綜合性能優(yōu)良的聚芳酯。聚芳酯主要采用界面縮聚法制備。

四、芳香族聚酯2/1/202342

PAR具有良好的耐蠕變性、應(yīng)變回復(fù)性、耐磨性及較高的強度。它具有優(yōu)異的耐高溫性能，能經(jīng)受160℃的連續(xù)高溫，線膨脹系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定性好。阻燃性能和氣候穩(wěn)定性好，電性能與POM、PC、PA等相近。

PAR的玻璃化溫度為193℃，分解溫度為443℃，由于它的軟化溫度與熱分解溫度相差較大，可采用注塑、擠出、吹塑等方法成型加工，也適于進行二次加工。目前已在電子電器、汽車、機械設(shè)備和醫(yī)療器械領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

透明PAR汽車燈罩及部件2/1/2023434.1.3.7聚苯硫醚1、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性

PPS的結(jié)晶度較高，熔融溫度為285℃，可耐500℃高溫而不分解，在1.86MPa應(yīng)力下的熱變形溫度為260℃，因此PPS的短期使用溫度高達260℃，可在200～240℃間長期使用。PPS的力學(xué)強度隨溫度升高下降較小，在200℃仍能保持較高的力學(xué)強度；聚苯硫醚簡稱PPS（Polyphenyl

sulfone）它的全稱為聚苯撐硫醚，亦稱聚次苯基硫醚，是分子主鏈上帶有苯硫基的結(jié)晶性熱塑性材料，通常由二氯苯與硫化鈉在極性溶劑中經(jīng)縮聚制得，于1967年由Phillips公司實現(xiàn)工業(yè)化，商品名Ryton。聚苯硫醚是繼聚酰胺（PA）、聚碳酸脂(PC)、聚甲醛（POM）、聚苯醚（PPE）和熱塑性聚脂（PBT）之后的第六大工程塑料。一、PPS的主要特點2/1/2023442、突出的耐化學(xué)腐蝕性

PPS具有與PTFE相近的化學(xué)穩(wěn)定性，除了受氧化酸（濃硫酸、硝酸、王水等）侵蝕外，對其它化學(xué)品都較穩(wěn)定。在205℃以下任何已知溶劑都不能將它溶霉，吸水率也很低；3、力學(xué)性能好

PPS剛性大，并且對各種填料及其它聚合物的共混性能妤；4、阻燃性優(yōu)良

PPS的化學(xué)結(jié)構(gòu)中70％為芳香環(huán)，30％為硫，因此阻燃性能很好，氧指數(shù)高于40，而且該材料經(jīng)反復(fù)加工也不會喪失阻燃能力；此外，PPS電絕緣性能優(yōu)異，對玻璃、陶瓷、鋼、鋁等有很好的粘合性能。2/1/202345在機械工業(yè)各個領(lǐng)域當(dāng)使用尼龍（PA）、聚甲醛（POM）、聚對苯二甲酸乙二脂（PET）和聚砜（PSU）都有缺陷式不能達到技術(shù)要求，而使用聚酰亞胺（PI）聚醚醚酮（PEEK）和聚酰胺-酰亞胺（PAI）又價格太高，選擇使用PPS應(yīng)是較理想的工程塑料。

1、機械工業(yè)：機械工業(yè)中特別運用于在高濕、強腐蝕的環(huán)境下的部件制備。如：泵殼、泵輪、閥、齒輪、滑輪、風(fēng)扇、流量計部件、法蘭盤、萬向頭、計數(shù)器、水準(zhǔn)儀等。

2、電子電器：微型電子元件封裝、連接器、接線器、插座、線圈骨架、馬達殼、電磁調(diào)節(jié)盤、電視高頻頭軸、繼電器、微調(diào)電容器、保險絲支架、收錄機、磁療器等零部件。

精密儀器：電腦、計時器、轉(zhuǎn)速器、復(fù)印機、照相機、溫度傳感器以及各種測量儀表的殼體和部件。

二、PPS的應(yīng)用2/1/202346

3、汽車工業(yè)：點火器、加熱器、汽化器、離合器、變速器、齒輪箱、軸承支架、燈罩、保險杠、風(fēng)扇、排氣系統(tǒng)以及反光鏡和車燈座的零部件。

4、家用電器：熱風(fēng)筒、卷發(fā)器、干發(fā)器、燙發(fā)器、微波爐、咖啡煲、干衣機、電熨斗、電飯煲等的防護涂層和零部件。

5、化學(xué)工業(yè)：PPS具有優(yōu)良粘接性和耐蝕性，極宜作化工設(shè)備的襯里。

PPS的成型性好，可注塑或模壓成型，有些牌號也可進行中空成型。

2/1/202347

PPS的缺點是耐沖擊性能差，伸長率較低，且成型加工較困難，近年來采用了許多改性手段，主要有以下改性途徑。

1、填充增強改性

由于PPS與無機物的親和性極好，因此常用纖維以及其它無機填料迸行填充，以進一步提高其物理力學(xué)性能。使用的纖維有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維等；無機填料有云母、碳酸鈣等。用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、硼纖維增強的PPS樹脂熱塑性復(fù)合材料已在飛機、火箭、人造衛(wèi)星、航空母艦、武器上得到廣泛應(yīng)用。三、PPS的改性2/1/2023482、化學(xué)結(jié)構(gòu)改性

PPS的結(jié)構(gòu)改性一般是在其主鏈上和苯環(huán)上引人改性基團。目前有代表性的產(chǎn)品是聚苯硫醚酮（PPSK）、聚苯硫醚砜（PPSF）、聚苯硫醚胺（PPSA）、聚苯腈硫醚（PPCS）等。前三者屬于主鏈改性，后者為側(cè)基改性。它們以各自獨特的優(yōu)點可滿足迅速發(fā)展的高技術(shù)對新型材料的需求，在航空航天、核工業(yè)、軍工兵器、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。3、摻混改性

摻混改性可改善PPS的耐沖擊性能、韌性和加工成型等性能，它包括共聚合法、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合法（IPN）和聚合物接枝共聚法等。例如PPS／PTFE、PPS／PA、PPS／LCP（液晶聚合物）和PPS／PSU（聚砜）等塑料合金，可在航空航天、軍事工業(yè)、電子產(chǎn)品等高新技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用。2/1/2023494.1.3.8聚四氟乙烯

聚四氟乙烯，簡稱PTFE（Polytetrafluoroethylene）。它是由單體四氟乙烯經(jīng)自由基聚合得到的全氟化聚合物，其反應(yīng)式如下:

PTFE是非極性的線性結(jié)晶性聚合物。其結(jié)晶度在50％～70％之間。常用的PTFE相對分子質(zhì)量為5×105～9×106。2/1/202350

2、氟原子半徑為0.68?,比氫原子（半徑0.28?）大得多。碳-碳鍵的鍵長約1.31?，由此可知，氟原子正好很嚴(yán)密地把碳包圍在其中，使碳鏈難以遭受其它元素的攻擊；

3、氟原子的電負(fù)性很大，氟原子間有很大的排斥力。因而，氟-碳鍵不能像氫-碳鍵那樣容易自由旋轉(zhuǎn)。整個分子比較僵硬，加上對稱性好，所以易于結(jié)晶；一、PTFE的結(jié)構(gòu)特點

1、碳-氟鍵是鍵能很高的一種鍵，因此，碳-氟鍵的斷裂需要很高的能量。從加熱提供熱能角度看，即使加熱至500℃也不會斷裂；

4、PTFE分子是對稱排列，分子沒有極性，大分子間及與其它物質(zhì)分子間吸引力都很小，使其摩擦因數(shù)很小。碳原子氟原子2/1/202351

PTFE外表呈透明或不透明的蠟狀不親水粉料，密度為2.14～2.20g/cm3,在塑料中密度最大。結(jié)晶呈六方晶形（19℃以上）或三斜晶形（19℃以下），熔點為320～345℃。其突出的性能優(yōu)點表現(xiàn)在四個方面：

1、優(yōu)良的耐高低溫性

PTFE的使用溫度在－200～260℃之間，短期甚至可達300℃，大大高于其它塑料；

2、優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和老化性能除金屬鈉、氟及其化合物對它有侵蝕作用外，其它諸如強酸、強堿、油脂、有機溶劑等對它均無作用。它沒有溶劑，即使在王水、純氧化劑、濃NaOH及原子工業(yè)中的強腐蝕五氟化鈾中都不會被腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性超過了玻璃、陶瓷、不銹鋼，甚至比金、鉑還穩(wěn)定。因此有“塑料王”之稱。二、PTFE的性能2/1/202352

3、摩擦因數(shù)低，低粘附性。PTFE的動、靜摩擦因數(shù)相等，對鋼為0.04，自身為0.01－0.02，是摩擦因數(shù)最小的塑料。由于它的表面自由能很低，幾乎所有材料均無法和它粘附．它的表面可永保光潔、干凈。當(dāng)然，無法和其它材料粘合也是很大的缺點。

4、優(yōu)異的介電性能，其介電性能不隨頻率和溫度的變化而變化。25μm的薄膜可耐500V的高壓。

PTFE具有較高的沖擊強度，但是拉伸強度、耐磨耗和耐蠕變性能低于其它工程塑料，為提高其力學(xué)強度，有時可加入玻璃纖維、青銅、碳和石墨等增強劑。

2/1/202353

PTFE的熔體粘度特別高，無熔融態(tài)，難以采用通常的熔融擠出和模塑技術(shù)，目前較多的是采用與金屬和陶瓷類似的“粉末治金”的冷壓與燒結(jié)相結(jié)合的成型加工方法。細(xì)粉末的PTFE也可與石腦油等加工助劑混合成糊狀，在高壓下擠成薄壁產(chǎn)品，然后將該產(chǎn)品加熱驅(qū)除其中可揮發(fā)的加工助劑，然后進行燒結(jié)。三、PTFE的加工特點2/1/2023544.1.4熱固性塑料熱固性塑料的基本組分是體型結(jié)構(gòu)的聚合物，所以一般都是剛性的，而且大都含有填料。工業(yè)上重要的品種有酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、不飽和聚酯塑料及有機硅塑料等。熱固性塑料成型加工特點：所用原料都是分子量較低的液態(tài)粘稠流體，脆性固態(tài)的預(yù)聚體或中間階段的縮聚體，其分子內(nèi)含有反應(yīng)活性基團，為線型或支鏈結(jié)構(gòu)。在成型為塑料制品過程中同時發(fā)生固化反應(yīng)，由線型或支鏈型低聚物轉(zhuǎn)變成體型聚合物。這類聚合物不僅可用來制造熱固性塑料制品，還可作粘合劑和涂料，并且都要經(jīng)過固化過程才能生成堅韌的涂層和發(fā)揮黏層作用。熱固性塑料成型的一般方法是模壓、層壓及澆鑄，有時亦可采用注射成型及其它成型方法。3.1.4.1概述2/1/202355熱固性樹脂的固化反應(yīng)類型：

A．固化過程中有小分子如NH3或H2O析出，即固化過程是由縮合反應(yīng)進行的。這時，成型多應(yīng)在高壓條件下進行，以使小分子化合物逸出而不聚集成氣孔，造成制件缺陷。但是在低溫、固化反應(yīng)較慢的情況下也可選用常壓成型，此時小分子緩慢擴散蒸發(fā)而不致形成氣孔。

B．固化過程是依加成聚合機理進行的，無小分子物析出，這時就不必慮及使小分子物逸出的措施。2/1/202356

凡是酚類化合物與醛類化合物縮聚而得的樹脂統(tǒng)稱為酚醛樹脂(Phenolic)，常見的酚類化合物有苯酚、甲酚和二甲酚等；醛類有甲醛、糠醛等。其中主要產(chǎn)品是苯酚與甲醛的縮聚物簡稱PF（PheonlFormaldehyde）。

酚醛塑料于1909年即開始工業(yè)生產(chǎn)，當(dāng)前酚醛樹脂世界總產(chǎn)量占合成聚合物的4～6％，居第六位。當(dāng)催化劑酸堿性以及苯酚/甲醛比例不同時，可生成熱塑性或熱固性樹脂。以酸類為催化劑，酚與醛的比例大于1（6/5或7/6）時，可生成熱塑性酚醛。熱塑性酚醛樹脂為松香狀，性脆，可溶、可熔，溶于丙酮、醚類、酯類等。其結(jié)構(gòu)式為：4.1.4.2酚醛塑料n=2～5一、酚醛塑料概況2/1/202357若甲醛過量，以酸或堿為催化劑，或甲醛雖不過量，但以堿為催化劑時生成熱固性酚醛樹脂。其結(jié)構(gòu)式為第一：熱塑性酚醛樹脂與熱固性酚醛樹脂能相互轉(zhuǎn)化。熱塑性樹脂用甲醛處理后可轉(zhuǎn)變成熱固性樹脂。熱固性樹脂在酸性介質(zhì)中用苯酚處理可變成熱塑性酚醛樹脂。注意：2/1/202358

第二：熱固性酚醛樹脂，由于縮聚反應(yīng)推進程度的不同，相應(yīng)的樹脂性能亦不同?？蓪⑵浞譃榧?、乙、丙三個階段：

A．甲階樹脂，能溶于乙醇、丙酮及堿的水溶液中，加熱后可轉(zhuǎn)變成乙階和丙階樹脂；

B．乙階樹脂，不溶于堿液但可全部或部分地溶于乙醇及丙酮中，加熱后轉(zhuǎn)變成丙階；

C．丙階樹脂為不溶不熔的體型聚合物。2/1/202359

①酚醛層壓塑料將各種片狀填料（棉布、玻璃布、石棉布、紙等）浸以A階熱固性酚醛樹脂，干燥、切割、迭配，放入壓機內(nèi)層壓成制品。②酚醛模壓塑料可分為粉狀壓塑料（壓塑粉）和碎屑狀壓塑料兩種。壓塑粉所用的主要填料為木粉，其次是云母粉等，樹脂為熱塑性酚醛樹脂或A階熱固性酚醛樹脂。將磨碎后的樹脂與填料混合均勻后就成為壓塑粉。可采用模壓成型，近年來發(fā)展了注射及擠出成型方法。碎屑狀壓塑料是由碎塊狀填料（布、紙、木塊等）浸漬于A階樹脂而得，可用模壓法成型。③酚醛泡沫塑料熱塑性或A階熱固性酚醛樹脂，加入發(fā)泡劑、固化劑等，經(jīng)起泡后使其固化，即得酚醛泡沫塑料，可用作隔熱材料、浮筒、救生圈等。酚醛塑料是以酚醛樹脂為基本組分，加入填料、潤滑劑、著色劑及固化劑等添加劑制成的塑料，填料用量可達50％以上。熱塑性酚醛樹脂分子內(nèi)不含—CH2OH基團，所以必須加固化劑（變定劑）才能進行固化。一般采用六次甲基四胺為固化劑。按成型加工方法的不同，酚醛塑料可分為以下幾種主要類型：二、酚醛塑料組成及類型2/1/202360與其它熱固性樹脂相比，酚醛樹脂有如下特點：①密度低，強度較高，具有很高的熱強度，但質(zhì)脆，抗沖擊性能差，在高溫下長期暴露所保持的強度百分?jǐn)?shù)較高；②價格低廉，固化時不需加入其它助劑，但固化時有揮發(fā)物，成型加工需要較大的壓力；③工藝性能好，從熱模中取出時變形傾向很小，由于有甲、乙、丙三個階段，生產(chǎn)的調(diào)節(jié)和控制較方便；④耐火焰性好，耐有機溶劑和弱酸弱堿；⑤有較好的電性能，介電損耗與頻率關(guān)系不大，但不適用于高頻電場，對潮濕敏感性大。三、主要性能特點2/1/202361酚醛塑料的成型加工可采用壓縮成型、傳遞成型、注塑成型等。主要用途：①電絕緣材料。早期電工級絕緣材料中80％是用酚醛模塑料，可像木材一樣進行二次加工，故有“電木”之稱；②制造各種管材材料和某些機械零件；③用作隔熱和耐高溫材料，制造剎車用片材，玻璃布的模壓料可在200℃長期使用；④制造發(fā)泡蜂窩材料，用于飛機、造船和建筑中；⑤可作為木材加工工業(yè)或其它工業(yè)用的膠粘劑。四、加工與應(yīng)用2/1/202362五、新品種與技術(shù)動向近年來酚醛樹脂和塑料在產(chǎn)品性能和質(zhì)量、新技術(shù)和新品種的開發(fā)、生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面都有了新的發(fā)展，不斷開發(fā)出各種用途的酚醛樹脂品種。如用熱塑性彈性體或丁腈橡膠改性的或以玻纖增強的高強度品種、以玻璃纖維為填料的耐燃耐熱品種、可在250℃下長期連續(xù)使用的超耐熱聚酚醚樹酯或稱烷基醚樹酯（商品名為Xylok（苯酚與二甲氧基對二甲苯縮合物））、可改進加工性能的無流道專用注塑料、快速固化品種和連續(xù)擠出成型PF塑料，以及具有特殊功能性（如高耐磨性、導(dǎo)電性、電磁屏蔽性、高尺寸穩(wěn)定性、無毒增強型）酚醛塑料等。這些新品種的推廣應(yīng)用使酚醛塑料以價廉、性能好的優(yōu)勢與熱塑性工程塑料相抗衡，也可用來代替金屬制品，在減輕重量和降低成本方面成效顯著，從而使酚醛塑料這一古老品種至今仍保持生機勃勃。2/1/2023634.1.4.3氨基塑料(Amino-plastics)

氨基塑料是以氨基樹脂(Aminoresins)為基本組分的塑料。氨基樹脂是一種具有氨基官能團的原料（脲、三聚氰胺、苯胺等）與醛類（主要是甲醛）經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得的聚合物，主要包括脲-甲醛樹脂UF(UreaFormaldahyderesin)、三聚氰胺（蜜胺）-甲醛樹脂MF(MelamineFormaldehyderesin)、苯胺-甲醛樹脂以及脲和三聚氰胺與甲醛的共縮聚樹脂，但最重要的是前兩種，通常氨基塑料就是指脲-甲醛塑料。H2NCNH2O一、脲-甲醛樹脂脲-甲醛樹脂（UF）的單體是脲和甲醛。其制備過程是脲與甲醛在稀溶液中于酸或堿催化下縮合成線型樹脂，它在變定劑（固化劑），如草酸、鄰苯二甲酸等存在下，在100℃左右可交聯(lián)固化成體型結(jié)構(gòu)。2/1/202364

脲醛樹脂具有耐燃、耐電弧、易著色、表面硬度高、耐溶劑以及無毒、無臭、無味，本身呈透明狀等特點，可制成表面光潔、色彩鮮明的玉狀制品。多用于食具、鈕扣、把手、殼體、裝飾品，也可用于電器、儀表等工業(yè)配件（俗稱“電玉”）。它的缺點是耐濕性差、易受潮氣和水的影響而發(fā)生變形和出現(xiàn)裂紋，而且耐熱性較差，長期使用溫度在70℃以下。2/1/202365蜜胺-甲醛樹脂（MF）是三聚氰胺（蜜胺）與甲醛的縮聚物，分子結(jié)構(gòu)示意式如下：二、蜜胺-甲醛樹脂由于MF分子結(jié)構(gòu)中具有三氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)及含有較多的能進行交聯(lián)反應(yīng)的活性基團，其交聯(lián)固化物的耐熱性、耐濕性和力學(xué)強度優(yōu)于UF樹脂。2/1/202366分子中含有環(huán)氧基團的聚合物稱為環(huán)氧樹脂（EP）。環(huán)氧樹脂自1947年首先在美國投產(chǎn)以來，世界年產(chǎn)量已達十幾萬噸。環(huán)氧樹脂的品種很多，除通用的雙酚A型環(huán)氧樹脂外，其它品種有：鹵代雙酚A環(huán)氧樹脂、有機鈦環(huán)氧樹脂、有機硅環(huán)氧樹脂；非雙酚A環(huán)氧樹脂如甘油環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、三聚氰胺環(huán)氧樹脂、胺基環(huán)氧樹脂以及脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等。雖然種類很多，但90％以上的產(chǎn)量是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的環(huán)氧樹脂，通常所說的環(huán)氧樹脂一般就是指此種環(huán)氧樹脂。4.1.4.4環(huán)氧樹脂(EpoxyResin)CH2CHO2/1/202367通過控制操作條件和改變環(huán)氧氯丙烷與雙酚A的比例可得到不同相對分子質(zhì)量的樹脂：

1、低相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂＜2，相對分子質(zhì)量為340～400,軟化點低于50℃，在室溫下以液體狀態(tài)存在；

2、中相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂=2～5，相對分子質(zhì)量為600～3000,軟化點在50～95℃；

3、高相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂＞5，相對分子質(zhì)量＞3000,軟化點在145～155℃之間，室溫下多為固體。n=2～10由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷所生成的環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)示意式為：一、雙酚A環(huán)氧樹脂合成2/1/202368

環(huán)氧樹脂的固化有兩種情況：

1．通過與固化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而交聯(lián)為體型結(jié)構(gòu)，所用固化劑有多元脂肪胺、多乙烯多胺、多元芳胺、多元酸酐等。

2．在催化劑作用下環(huán)氧基發(fā)生聚合而交聯(lián)，催化劑不參與反應(yīng)，催化劑有叔胺、路易氏酸等。近年來還開發(fā)了許多類型的固化劑。如高分子類固化劑：低相對分子質(zhì)量聚酰胺、聚酯樹脂、酚醛樹脂、密胺樹脂等。例如用酚醛樹脂作固化劑，可提高環(huán)氧樹脂的耐熱性；用聚酰胺、聚酯樹脂作固化劑，可增強環(huán)氧樹脂的抗沖擊性。在變定劑作用下，這種線型結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基打開相互交聯(lián)而固化。環(huán)氧樹脂固化后具有堅韌、收縮率小、耐水、耐化學(xué)腐蝕和優(yōu)異的介電性能。二、雙酚A環(huán)氧樹脂的固化2/1/202369三、雙酚A環(huán)氧樹脂的性能

1.常溫下具有很好的流動性，易于成型和固化。它與固化劑的反應(yīng)是通過加成直接來完成的，沒有水和其它揮發(fā)性副產(chǎn)物放出，因而在固化過程中顯示出比PF和UF低得多的收縮性,通常純樹脂的收縮率約為2％～3％，加入填料之后僅為0.25％～1.25％；

2.EP中具有羥基、醚基和極為活潑的環(huán)氧基，使它對金屬、非金屬等材料有很高粘合力，例如粘接鋁與鋁合金時的剪切力，在室溫固化時達到15MPa，高溫固化可達25MPa。環(huán)氧樹脂型粘合劑有“萬能膠”之稱；

3.EP中含有較多的極性基團，固化后的分子結(jié)構(gòu)較為緊密，所以，它比PF和UF有更好的力學(xué)性能；

4.固化后的EP具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、耐溶劑，尤其是耐堿性是PF和UF所不及的；

5.EP體系在寬廣的頻率和溫度范圍內(nèi)具有良好的電性能，是一種具有高介電強度和耐電弧性的優(yōu)良絕緣材料，雙酚A型EP的耐電弧性達100～140s。

此外，EP還具有防水、防潮、防霉、耐熱和耐磨等性能。2/1/202370雙酚A型環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能及電性能性能無填料玻璃纖維填料密度/(g/cm3)1.151.8～2.0伸長率/%9.521.4拉伸強度/(N/cm2)21.5639.2缺口沖擊強度/(N·cm/cm3)49～106.8278.4～147體積電阻/(Ω·cm)1.5×10133.08×1015擊穿強度/(kV/mm)15.7～17.014.2介電損耗(50Hz