第3章工程塑料2016

工程塑料EngineeringPlastic工程塑料是指機(jī)械性能和熱性能均好，在較寬的溫度范圍內(nèi)可承受機(jī)械應(yīng)力和較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用，用于代替某些金屬作為結(jié)構(gòu)材料而應(yīng)用的一類樹脂。工程塑料通常應(yīng)用在機(jī)械、汽車、電子、電器、航空及航天等領(lǐng)域。通用工程塑料通常使用量大，耐熱溫度在100-150oC的工程塑料聚酰胺（PA/nylon、尼龍）聚碳酸酯（PC）聚甲醛（POM）聚苯醚（PPO）聚酯（芳香族聚酯：PBT、PET）特種工程塑料：比通用工程塑料的耐溫、沖擊性能更好，但價(jià)格更貴的塑料，耐熱溫度大于150oC。聚四氟乙烯（PTFE）聚砜（PSU）聚酰亞胺（PI）聚苯硫醚（PPS）定義及分類PA的定義與合成脂肪族PA的結(jié)構(gòu)脂肪族PA的性能聚酰胺的應(yīng)用與改性芳香族和透明PA聚酰胺（PA）聚酰胺的定義和合成方法<一>定義聚酰胺（俗稱尼龍）是指分子主鏈上含有酰胺基團(tuán)（-NHCO-）的高分子化合物。英文為polyamide，縮寫為PA。

聚酰胺的前30年是作為合成纖維材料，尼龍（Nylon）的俗稱就是來(lái)自與此。尼龍的最早發(fā)明商——美國(guó)杜邦公司曾宣傳：尼龍比蜘蛛絲還細(xì)、比鋼鐵還強(qiáng)。1960年左右，聚酰胺開始被用做一種“工程塑料”。<二>PA的分類PA的分類脂肪族PA芳香族PA透明PAp型聚酰胺mp型聚酰胺<三>p型與mp型聚酰胺的聚合方法

1.p型聚酰胺的聚合可以通過氨基酸的縮聚或內(nèi)酰胺的開環(huán)聚合?？s聚：開環(huán)聚合：譬如用p內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而成的p型PA的分子結(jié)構(gòu)為：P是氨基酸或內(nèi)酰胺中碳原子的數(shù)量。這類聚酰胺被稱為“聚酰胺p”：例如聚酰胺6。2.mp型PA是通過二元胺與二元酸縮合而成的：m—二元胺中的碳原子數(shù)；p—二元酸中的碳原子數(shù)。二元胺和二元酸成鹽縮聚生成mp型聚酰胺mp型聚酰胺的分子結(jié)構(gòu)。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)<一>鏈結(jié)構(gòu)脂肪族聚酰胺是線形高分子材料，由亞甲基鏈段和極性基團(tuán)（酰胺基）有規(guī)律交替鏈接而成。mp型脂肪族聚酰胺。p型脂肪族聚酰胺<二>聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1.氫鍵的概念氫鍵是極性很強(qiáng)的X—H鍵上的氫原子，與另外一個(gè)鍵上電負(fù)性很大的原子Y上的孤對(duì)電子相互吸引而形成的一種鍵（X—H…Y）。是“一種強(qiáng)力的有方向性的分子間力”。2.聚酰胺中的氫鍵*聚酰胺中的氫鍵結(jié)構(gòu)對(duì)其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和最終的性能起到了決定性的作用。3.PA聚集態(tài)的特征PA中的酰胺和亞甲基鏈段有規(guī)律交替排布——鏈較規(guī)整酰胺基團(tuán)間的氫鍵強(qiáng)作用——PA分子間作用力較強(qiáng)PA分子上交替出現(xiàn)的亞甲基鏈段提供了較大的分子活動(dòng)能力PA容易結(jié)晶

脂肪族聚酰胺是結(jié)晶度較高的半結(jié)晶性高分子材料。4.PA的結(jié)晶結(jié)構(gòu)結(jié)晶度和球晶的類型和尺寸強(qiáng)烈依賴于結(jié)晶的條件，PA樹脂成型品的結(jié)晶度在30％左右。結(jié)晶的熔點(diǎn)基本隨酰胺基團(tuán)的密度提高而增大；但也受亞甲基鏈段中亞甲基數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)影響。亞甲基是偶數(shù)時(shí)結(jié)晶性更好。聚酰胺形成分子間氫鍵與重復(fù)單元中碳原子奇偶數(shù)的關(guān)系A(chǔ)偶數(shù)的氨基酸；B奇數(shù)的氨基酸；C偶酸偶胺；D偶酸奇胺ABCD5.PA的無(wú)定形態(tài)結(jié)構(gòu)PA的上酰胺基團(tuán)的吸水性對(duì)其Tg有重要的影響。

在絕對(duì)干燥的條件下，不同PA的Tg相差不明顯，但由于吸水率的不同，在潮濕環(huán)境下，Tg相差很顯著。脂肪族PA的性能<一>PA的基本特征PA為白色至淡黃色的顆粒；PA的密度為1～1.16g.cm-3。制品堅(jiān)硬有光澤；PA的吸水率很大：基本隨酰胺基團(tuán)的密度增大而增大。吸水率：PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12<二>力學(xué)性能軟質(zhì)PVC硬質(zhì)PVCPSPAPA具有良好的力學(xué)性能：拉伸強(qiáng)度、剛性、抗沖擊性、都較好。但受到溫度和吸水率的影響。溫度和吸水率提高：拉伸強(qiáng)度、硬度下降；沖擊強(qiáng)度提高。PA具有很好的耐磨性，是一種自潤(rùn)滑材料。<三>電性能PA的電絕緣性干燥的條件下良好。但PA容易吸濕、導(dǎo)致絕緣性下降。<四>熱性能PA的熔融溫度比較高，但熱變形溫度不高，一般<80oC。PA的導(dǎo)熱率相對(duì)于金屬來(lái)比較很低。PA的線膨脹系數(shù)較大，隨溫度的升高而增加。<五>耐化學(xué)藥品性PA具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐溶劑性；PA溶解于強(qiáng)極性或容易與酰胺基團(tuán)形成氫鍵的溶劑或溶液。<六>其他特性PA的耐候性一般；PA無(wú)毒、無(wú)味、不易燃燒。<七>加工性能PA吸水率大，加工前必須干燥PA的熔體黏度低、流動(dòng)性好、易成型加工。主要加工方法是注射和擠出成型。PA熱穩(wěn)定性差、加工時(shí)應(yīng)避免高溫、長(zhǎng)時(shí)間。PA的成型收縮率大；PA的應(yīng)用與改性PA的優(yōu)點(diǎn)強(qiáng)而韌質(zhì)硬耐磨自潤(rùn)滑耐腐蝕耐油機(jī)械設(shè)備：軸承、軸瓦、齒輪、泵葉輪、螺栓、風(fēng)扇葉片等。電子設(shè)備：各種線圈骨架、機(jī)罩、集成線路板等。化工設(shè)備：耐腐蝕耐油管道、容器、過濾器等。建筑與民用：窗、門、窗簾導(dǎo)軌滑輪、安全帽、繩索等。PA的缺點(diǎn)——耐熱性不高玻璃纖維增強(qiáng)改性可大幅度提高PA耐熱性玻纖增強(qiáng)PA被用于制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件尼龍的應(yīng)用——汽車工業(yè)汽車工業(yè)為尼龍應(yīng)用的第一大市場(chǎng)，主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)部件、電子配件、車體部件及輸油件等。尼龍的應(yīng)用——機(jī)械制品機(jī)械工業(yè)：利用尼龍制品的高力學(xué)性能、耐磨性和自潤(rùn)滑性，可廣泛用于制作齒輪、墊片、螺母、軸承等。轟動(dòng)一時(shí)的尼龍襪1938年尼龍絲襪被發(fā)明了，婦女們對(duì)時(shí)尚的狂熱很快被這種深色半透明的東西調(diào)動(dòng)起來(lái)。

“象蛛絲一樣細(xì)，象鋼絲一樣強(qiáng)，象絹絲一樣美”尼龍的應(yīng)用——服裝尼龍的應(yīng)用——日用品尼龍繩芳香族和透明PA<一>芳香族PA1.定義

分子骨架上含有芳環(huán)的聚酰胺稱為芳香族聚酰胺。目前工業(yè)化的有兩大類：聚間苯二甲酰間苯二胺芳綸-1313，Nomex聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺芳綸-1414，Kevlax聚對(duì)苯二甲酰胺芳綸-14，B纖維全對(duì)位聚芳酰胺2.結(jié)構(gòu)特征苯環(huán)與酰胺基團(tuán)交替排列苯環(huán)自身具有剛性苯環(huán)與酰胺基團(tuán)共扼作用（在對(duì)位芳綸中更強(qiáng)）酰胺基團(tuán)間的氫鍵作用剛性分子鏈3.性能特點(diǎn)高強(qiáng)、高模、耐高溫、耐腐蝕、阻燃。不能熱塑性加工。4.應(yīng)用耐高溫薄膜、耐高溫絕緣材料、耐輻射材料、高性能纖維。如何加工？<二>透明PA造成PA不透明的原因是什么？PA的結(jié)晶性。透明PA就是在PA分子鏈上引入側(cè)基，破壞鏈的規(guī)整性，使其不能結(jié)晶。1.聚對(duì)苯二甲酰三甲基己二胺（Trogamid-T）透明性超過PS和PC（90%），僅此于PMMA綜合力學(xué)性能優(yōu)良，熱變形溫度130oC。2.聚2,2-雙（4-氨基環(huán)己基）丙烷-壬二酸-己二酸三元共聚物（PACP-9/6)綜合力學(xué)性能與Trogamid-T相當(dāng)，但耐熱性更好，熱變形溫度160oC。思考題寫出尼龍6、尼龍66、尼龍610和尼龍1010的重復(fù)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)。影響尼龍吸水率的主要因素是什么？為什么尼龍吸水后、力學(xué)性能會(huì)發(fā)生顯著的變化？為什么芳香PA比脂肪PA具有更高的強(qiáng)度,模量和耐熱性聚碳酸酯的定義和聚合聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的改性與應(yīng)用聚碳酸酯聚碳酸酯的定義與聚合<一>定義分子主鏈中含有碳酸酯基的聚合物統(tǒng)稱為聚碳酸酯，可看作二羥基化合物與碳酸的縮聚產(chǎn)物。英文為Polycarbonate，縮寫PC。是用量第二大的工程塑料。R代表二羥基化合物的主體部分，R可以屬于脂肪族、脂環(huán)族、芳香族或脂肪-芳香族。迄今最普遍的是雙酚A型聚碳酸酯。<二>PC的聚合由于碳酸不能穩(wěn)定存在，所以不能通過二羥基和碳酸直接縮聚。1.光氣法：目前約90％的PC用該法合成。雙酚A4,4‘-二羥-2，2’-二苯基丙烷光氣可得分子量為1.5～2.0×105的PC2.酯交換法（熔融縮聚法）碳酸二苯酯

分子量為2.5～5×104的PC。聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)<一>鏈結(jié)構(gòu)苯環(huán)—?jiǎng)傂曰鶊F(tuán)醚氧鍵—提高鏈柔性極性基團(tuán)—提高分子間作用力總體來(lái)講，雙酚A型的聚碳酸酯是剛性較強(qiáng)的分子鏈。Tg～150oC。<二>聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1.基本特征分子鏈比較剛硬分子間有較強(qiáng)的作用力PC很難結(jié)晶、是無(wú)定形高分子材料2.超分子結(jié)構(gòu)PC容易形成分子鏈?zhǔn)w維結(jié)構(gòu)Flory提出的無(wú)定形高聚物的無(wú)規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)模型。最長(zhǎng)2微米寬0.05微米PC的是有進(jìn)入和未進(jìn)入原纖維結(jié)構(gòu)高分子組成的無(wú)定形高分子材料。由原纖混亂交錯(cuò)形成的疏松三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是整個(gè)材料的增強(qiáng)骨架。其間存在較多的微空隙。纖維原結(jié)構(gòu)低密度區(qū)微空隙聚碳酸酯的性能<一>基本特征聚碳酸酯為透明的硬而韌的顆粒?？梢姽馔腹饴式咏?0%。密度為1.2g.cm-3。<二>力學(xué)性能軟質(zhì)PVC硬質(zhì)PVCPSPAPTFEPC聚碳酸酯是硬而韌的高聚物：其抗拉、抗彎、抗壓強(qiáng)度和硬度較高。PC是熱塑性塑料中抗沖擊強(qiáng)度最好的塑料。為什么PC會(huì)具有高抗沖擊性能？無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度PC的原纖維增強(qiáng)骨架間存在著大量的微孔隙原纖維結(jié)構(gòu)易滑移－吸收沖擊能量（醚鍵）微孔隙本身的變形也吸收沖擊能量PC具有很高的抗沖擊強(qiáng)度<三>熱性能具有較好的耐熱性和耐寒性，可以在-100～130oC范圍內(nèi)使用；強(qiáng)度隨溫度的變化較小；線膨脹系數(shù)較??；導(dǎo)熱性在聚合物中居中。<四>電性能PC是弱極性的高分子材料，電性能不如聚烯烴類，但仍有較好的電絕緣性。PC吸水率小、Tg高，在很寬的溫度范圍和潮濕的條件下可保持良好的電性能。PC的介電常數(shù)在較寬溫度范圍內(nèi)保持不變，適合做電容器。PC的電性能優(yōu)良。<五>耐化學(xué)藥品性PC的耐化學(xué)藥品性一般；常溫下耐水、脂肪烴類、油類、醇類；酮類、芳香烴類、酯類可使之溶脹；極性有機(jī)溶劑可以溶解PC；PC在與一些溶劑接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂；在高溫下，PC容易水解，耐沸水性不好。不耐堿，稀氫氧化鈉、稀氨水可使之水解。<六>耐候性PC分子主鏈上無(wú)仲、叔碳原子，抗氧化性強(qiáng)無(wú)雙鍵、具有良好的耐臭氧性；在較干燥條件下，具有優(yōu)異的耐候性；但在潮濕環(huán)境下，容易氣候老化；PC對(duì)紫外光有很強(qiáng)的吸收作用。<七>加工性能PC分子鏈剛性大，熔體黏度高；PC的熔體更接近牛頓流體，提高溫度比增大壓力更能降低熔體黏度；PC雖然吸濕性很小，但因?yàn)槿菀赘邷厮?，即使微量的水分也要在加工前盡量去除（含水率要<0.02％）；光氣法PC的分子量較高且分布寬；而酯交換法PC的分子量較低且分布窄，加工特性不同。PC的分子鏈剛硬，成型冷卻后易殘余很大的內(nèi)應(yīng)力。降低內(nèi)應(yīng)力的方法：提高熔體溫度、提高模具溫度、制品成型后熱處理。PC是無(wú)定形聚合物，其制品的尺寸穩(wěn)定性較好。PC與金屬的黏附性很強(qiáng)，生產(chǎn)結(jié)束后應(yīng)趁熱清理料筒。聚碳酸酯的改性與應(yīng)用<一>改性PC的缺點(diǎn)：制品殘余內(nèi)應(yīng)力大、不耐溶劑、高溫易水解；不耐磨損。1.纖維增強(qiáng)PC：玻璃纖維、碳纖維等拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐熱性、耐應(yīng)力開裂性可明顯提高、減少吸濕性和膨脹系數(shù)；抗沖擊性和加工性會(huì)降低。2.PC合金PC/PE合金：

PE含量不超過10％；提高加工流動(dòng)、耐應(yīng)力開裂、耐沸水性、電絕緣性、沖擊強(qiáng)度提高，但耐熱性會(huì)降低。PC/ABS合金：

ABS含量不超過30％，提高加工流動(dòng)性，但力學(xué)性能和耐熱性下降。<二>應(yīng)用耐熱性透明抗沖擊電絕緣性大型燈罩、防護(hù)玻璃、照相器材、眼科用玻璃飛機(jī)坐艙玻璃，天窗。純凈水、礦泉水筒、熱水瓶、透明餐具電子電器的零部件、薄膜制造電容器、錄音、錄像帶VCD、DVD光盤。高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)PC具有與金屬材料類似的力學(xué)性能制造承載的機(jī)械零部件：齒輪、軸承、軸承、軸套；發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。聚碳酸酯的應(yīng)用——建筑業(yè)SpyridonLouis體育場(chǎng)，雅典奧運(yùn)會(huì)，2004溫室聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗沖擊性，耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能，使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無(wú)機(jī)玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)。聚碳酸酯的應(yīng)用——汽車工業(yè)聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能，而且耐候性好、硬度高，因此適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件，其主要集中在照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險(xiǎn)杠等。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)據(jù)，聚碳酸醋在電子電氣、汽車制造業(yè)中使用比例在40%～50%。目前中國(guó)在該領(lǐng)域的使用比例只占10%左右，電子電氣和汽車制造業(yè)是中國(guó)迅速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，未來(lái)這些領(lǐng)域?qū)厶妓岽椎男枨罅繉⑹蔷薮蟮?。聚碳酸酯的?yīng)用——電子電器由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料。同時(shí)，其良好尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。聚碳酸酯樹脂主要用于生產(chǎn)電動(dòng)工具外殼、機(jī)體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對(duì)于零件精度要求較高的計(jì)算機(jī)、視頻錄像機(jī)和彩色電視機(jī)中的重要零部件方面，也顯示出了極高的使用價(jià)值。聚碳酸酯的應(yīng)用——透鏡聚碳酸酯以其獨(dú)特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點(diǎn)，在透鏡領(lǐng)域占有極其重要的位置?？捎迷谡障鄼C(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、投影機(jī)透鏡、復(fù)印機(jī)透鏡、兒童眼鏡、太陽(yáng)鏡、安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。聚碳酸酯的應(yīng)用——光存儲(chǔ)近年來(lái)，隨著信息產(chǎn)業(yè)的倔起，由光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲(chǔ)介質(zhì)，正在以極快的速度迅猛發(fā)展。聚碳酸酯以其優(yōu)良的性能特點(diǎn)因而成為世界光盤制造業(yè)的主要原料。目前世界光盤制造業(yè)所耗聚碳酸酯量已超過聚碳酸酯整體消費(fèi)量的20%，其年均增長(zhǎng)速度超過10%。我國(guó)光盤產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，據(jù)國(guó)家新聞出版總署公布的數(shù)字，2002年全國(guó)共有光盤生產(chǎn)線748條，年耗光學(xué)級(jí)聚碳酸酯約8萬(wàn)噸，且全部進(jìn)口。因而聚碳酸酯在光盤制造領(lǐng)域的應(yīng)用前景是極為廣闊的。聚碳酸酯的應(yīng)用——醫(yī)療器材人工腎聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒，且不發(fā)生變黃和物理性能下降，因而被廣泛應(yīng)用于人工腎血液透析設(shè)備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中。如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術(shù)面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。聚碳酸酯的應(yīng)用——外包裝材料聚碳酸酯制品具有質(zhì)量輕，抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液處理時(shí)不變形且保持透明的優(yōu)點(diǎn)，目前一些領(lǐng)域PC瓶已完全取代玻璃瓶。熱塑性聚酯——PET<一>定義分子主鏈中含有酯基的聚合物統(tǒng)稱為聚酯，是二元酸和二元醇縮聚物飽和聚酯由飽和二元酸與飽和二元醇縮聚而成，如PET、PBT不飽和聚酯由不飽和二元酸與不飽和二元醇加二烯基單體（交聯(lián)劑）制成的熱固性聚酯樹脂，俗稱“玻璃鋼”醇酸樹脂由多元醇、多元酸及脂肪酸通過縮聚反應(yīng)制得，主要用作涂料COOCH3COCH3OCH2CH2OHHO+COOCOOCH3CH2CH2OHnn[]n+2n-1CH3OHPET制備----酯交換反應(yīng)目前作為工程塑料使用的熱塑性聚酯為芳香族聚酯（Aromaticpolyester），主要包括：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（Polyethyleneterephthalate,PET）聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（Polybutyleneterephthalate,PBT)PETPBT<二>分子結(jié)構(gòu)特征剛性結(jié)構(gòu)

柔性結(jié)構(gòu)>英文名稱：polyethyleneterephthalate;縮寫為PET是半晶性聚合物，結(jié)晶度不超過40％；Tg～67-80oC；熔點(diǎn)250～260oC。熔融淬火，可以獲得透明的無(wú)定形PET；熔融緩慢冷卻，可以得到結(jié)晶度較高的PET。<三>主要性能特點(diǎn)PET的強(qiáng)度較高，PET拉伸膜的強(qiáng)度超過了鋁膜；優(yōu)良的氣液阻隔性能；耐熱老化性好。PET在高溫和水蒸汽條件下不耐水、酸、堿的作用，對(duì)有機(jī)溶劑穩(wěn)定。但耐熱性和抗沖擊強(qiáng)度不高，可通過纖維增強(qiáng)后大幅度改善。<四>主要應(yīng)用PET纖維——約50％的合成纖維PET膜——包裝或絕緣材料PET瓶材纖維增強(qiáng)的PET——工程塑料應(yīng)用：纖維：占國(guó)際上合成纖維的二分之一。PET的應(yīng)用——滌綸PET的應(yīng)用薄膜：雙向拉伸PET膜作電氣絕緣材料、包裝材料、磁帶、磁盤及X光照相底片。飲料瓶：可口可樂、雪碧等瓶電子電器：汽車配件、機(jī)械設(shè)備、涂料等。聚甲醛<一>分子結(jié)構(gòu)特征規(guī)整度很高的線形聚合物；螺旋鏈構(gòu)象；高度結(jié)晶的聚合物；結(jié)晶度一般>75%；熔點(diǎn)～175oC英文名稱：polyoxymethylene，縮寫：POMPOM可分為均聚甲醛和共聚甲醛。<二>聚合均聚甲醛以甲醛或三聚甲醛為原料合成共聚甲醛為三聚甲醛和二氧五環(huán)的共聚體；

均聚甲醛的結(jié)晶度（75－85%）比共聚甲醛結(jié)晶度（70－75%）高些，機(jī)械強(qiáng)度也稍高些，但熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性不及共聚甲醛共聚甲醛合成工藝簡(jiǎn)單，易于成型加工，目前工業(yè)生產(chǎn)以共聚甲醛為主。<四>主要應(yīng)用代替有色金屬，制造各種機(jī)械零件。<三>主要性能特點(diǎn)POM具有良好的力學(xué)性能：最突出的是高彈性模量、硬度和剛性。沖擊強(qiáng)度較高。俗稱“賽鋼”、“人造石”POM有良好的耐疲勞性。聚四氟乙烯聚四氟乙烯的定義與聚合聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)聚四氟乙烯的性能聚四氟乙烯的應(yīng)用和改性聚四氟乙烯的定義與聚合<一>定義聚四氟乙烯樹脂是四氟乙烯的均聚物，其英文名稱是polytetrafluoroethylene，縮寫為PTFE，分子結(jié)構(gòu)式

聚四氟乙烯是在1938年由美國(guó)人R.J.Plumkett在研究氟制冷劑時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)的。1950年美國(guó)Dupont（杜邦）公司首先生產(chǎn)出了工業(yè)化的聚四氟乙烯。<一>PTFE的聚合1.單體制備

四氟乙烯單體易爆、易自聚。儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)該避免與氧接觸、并加入阻聚劑。2.聚合方法本體聚合，但易爆聚——工業(yè)上不采用。懸浮聚合，可得粒徑為35～500μm的PTFE樹脂顆粒。乳液聚合，可得粒徑更小的PTFE樹脂顆粒。乳化劑:全氟辛酸胺。PTFE的結(jié)構(gòu)<一>鏈構(gòu)象結(jié)構(gòu)1.原子半徑和范德華半徑的概念原子或基團(tuán)范德華吸引力作用的范圍稱為范德華半徑，其大小與原子或集團(tuán)的體積有關(guān)（明顯大于原子或基團(tuán)的半徑）。當(dāng)兩個(gè)原子或基團(tuán)之間的距離小于它們的范德華半徑之和時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生排斥作用，稱為一級(jí)近程排斥力。2.PE與PTFE化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)比PE的分子結(jié)構(gòu)式H原子范德華半徑：0.12nmPTFE的分子結(jié)構(gòu)式F原子范德華半徑：0.135nmPE分子的平面鋸齒形構(gòu)象0.135×2＝0.27nm>0.2534nm3.PTFE的鏈構(gòu)象特征F原子完全對(duì)稱排列，PTFE是非極性聚合物。C—F鍵的鍵能高（487kJ/mol,C—C鍵的鍵能為387kJ/mol)，具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性。3.PTFE的鏈構(gòu)象特征F原子的半徑是0.064nm，而C—C鍵的鍵長(zhǎng)是0.136nm，通過螺旋形構(gòu)象形成的F原子“筒狀外殼”嚴(yán)密的屏蔽了分子骨架碳原子。3.PTFE的鏈構(gòu)象特征F原子的范德華半徑0.135nm，在PTFE中兩個(gè)F原子的距離是0.27nm，因此PTFE螺旋形構(gòu)象鏈的剛性很強(qiáng)，難彎曲。PTFE的分子量高，且?guī)缀鯚o(wú)支鏈4.PTFE的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)晶度高，一般在55～75％范圍，最高可達(dá)93～97％低于19oC時(shí)是三斜晶形；高于19oC時(shí)是六方晶系，熔點(diǎn)為320～345oC。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）：-120、-65oC（120oC）。是大量結(jié)晶區(qū)和少量無(wú)定形區(qū)并存的聚合物。PTFE的性能<一>PTFE的基本特征PTFE是白色不透明的蠟狀粉末，密度為2.14～2.20g.cm-3，是樹脂材料中最大的。<二>PTFE的力學(xué)性能PTFE是非極性聚合物PTFE螺旋形構(gòu)象鏈的剛性很強(qiáng)，難彎曲PTFE分子間或與其它分子間的物理吸引作用力很小PTFE大分子間的纏結(jié)難發(fā)