第五章特種工程塑料演示文稿

第五章特種工程塑料演示文稿當(dāng)前第1頁\共有44頁\編于星期六\16點優(yōu)選第五章特種工程塑料當(dāng)前第2頁\共有44頁\編于星期六\16點第一節(jié)聚酰亞胺（PI）

Polyimide當(dāng)前第3頁\共有44頁\編于星期六\16點*41、簡介：聚酰亞胺是由美國杜邦公司首先工業(yè)化生產(chǎn)的，1961年實現(xiàn)PI薄膜和絕緣漆的工業(yè)化生產(chǎn)，以后出現(xiàn)了模塑制品。世界各國廣泛開展研究工作，以滿足宇航等工業(yè)部門對高溫、耐輻射材料的需要。

PI是一類分子中含有酰亞胺基團的雜環(huán)聚合物。分子主鏈上含有-C-N-C-的聚合物統(tǒng)稱PI，是由二元酸酐和二元胺縮聚而成，按結(jié)構(gòu)可分三大類：不熔性、可熔性和改性聚酰亞胺；按生產(chǎn)方法分為縮聚性和加成型兩大類。主要品種有均苯型聚酰亞胺、醚酐型聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚雙馬來酰亞胺。第一節(jié)聚酰亞胺（PI）Polyimide當(dāng)前第4頁\共有44頁\編于星期六\16點*51）耐輻射性為塑料之冠。耐低溫性也非常優(yōu)秀，在-110℃條件下，強度和電性能不變。2）密度。吸水率0.32%-1.3%，高溫真空下透氣性很??；琥珀色半透明；成型收縮率0.5-1%；難燃，自熄。3）玻璃化溫度270-280℃

，分解溫度570-590℃

，耐低溫可達-193℃

，可在-193-230

℃環(huán)境中長期使用。2.PI性能特點當(dāng)前第5頁\共有44頁\編于星期六\16點

4）力學(xué)性能：拉伸強度74-95Mpa,彎曲強度〉100Mpa。5）電性能，溫度和頻率的變化對PI的介電常數(shù)影響較小，體積電阻率1017Ωcm。6）耐藥品性，耐大多數(shù)溶劑，易受強堿、強酸的侵蝕、在水蒸氣和高溫水中，其強度下降較快。7）性脆、對缺口敏感，成本高、加工困難。當(dāng)前第6頁\共有44頁\編于星期六\16點*7PI的應(yīng)用領(lǐng)域

用在耐高溫、低摩擦、低透氣和高輻射的地方，應(yīng)用于原子能、航空航天、特殊電子電器領(lǐng)域。

當(dāng)前第7頁\共有44頁\編于星期六\16點第二節(jié)

聚砜（PSF）

Polysulfone當(dāng)前第8頁\共有44頁\編于星期六\16點*9第二節(jié)

聚砜（PSF）Polysulfone1、簡介：聚砜（Polysufone）是60年代出現(xiàn)的一種新穎的熱塑性工程塑料，分子主鏈上含有砜基及芳環(huán)的高分子化合物。非結(jié)晶性高分子。普通雙酚A型聚砜,聚砜（PSF）種類:改性聚砜（雙酚A與PMMA及ABS共聚物）非雙酚A型聚砜（或稱聚苯醚砜）聚醚砜（又稱聚芳醚）當(dāng)前第9頁\共有44頁\編于星期六\16點*102.PSF性能特點由于PSF（聚砜）的主鏈為苯環(huán)，通過醚、砜、異丙基等基團“鉸鏈”連接而成，兼有聚芳砜的剛性、耐熱性及聚芳醚的柔性。1）透明淡琥珀色，密度，成型收縮率小，可做精密零件。2）力學(xué)性能優(yōu)異、高強度、高抗沖。3）熱性能：熱穩(wěn)定性好、-100-150℃長期使用。4）尺寸穩(wěn)定性好，抗蠕變性能優(yōu)異。5）耐燃、耐磨。6）具有突出的長期耐蠕變性，在長時間使用過程中力學(xué)性能仍能保持不變。當(dāng)前第10頁\共有44頁\編于星期六\16點*117）在150℃下長時間熱老化時，其物理性能和電性能變化很小，且耐蒸汽性能優(yōu)良，經(jīng)連續(xù)2年曝露表明，它的壽命在145℃蒸汽下至少為12年。同時在寬的溫度和頻率范圍內(nèi)保持良好的電性能，其耐燃性能滿足更嚴(yán)格的安全要求，在耐輻射性方面為塑料的最佳品種。

缺點：易開裂、耐侯、耐紫外線差，加工成型困難。

當(dāng)前第11頁\共有44頁\編于星期六\16點*123.PSF應(yīng)用3.1.電子領(lǐng)域：可用于制作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽、絕緣套管、線圈骨架、接線柱、集電環(huán)、印刷電路板、集成電路載體、軸套、罩、TV系統(tǒng)零件、電容器薄膜、電刷座、堿性蓄電池盒等。3.2.汽車、航天領(lǐng)域：適于制作防護罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、雷管、電子發(fā)火裝置元件、燈具部件、飛機內(nèi)部配件如啟動指示板、邊壁、頂壁指示板和飛機外部零件、宇航器外部防護罩等。當(dāng)前第12頁\共有44頁\編于星期六\16點*13

3.3廚房用品：在廚房用品市場中，PSF產(chǎn)品有蒸汽餐盤、咖啡盛器、微波烹調(diào)器、牛奶及農(nóng)產(chǎn)品盛器、蛋炊具及擠奶器部件、飲料和食品分配器等，可代替玻璃及不銹鋼制品，用于廚房設(shè)備。PSF為FDA確認(rèn)的無毒制品，可制成反復(fù)與食物接觸的用具。PSF作為透明新材料，當(dāng)用于烹調(diào)和清潔時，耐熱水，水解穩(wěn)定性優(yōu)于其它任何一種熱塑性塑料，故可用于制作咖啡壺等。利用其透微波性好的特點，可用于制作微波器皿。3.4醫(yī)療器械:PSF適用于制作醫(yī)療器械，如外科手術(shù)盤、噴霧器、加濕器、接觸透鏡夾具、流量控制器、器械罩、牙科和外科器械、液體容器、起搏器、呼吸器和實驗室器械。

當(dāng)前第13頁\共有44頁\編于星期六\16點*143.5日用品用PSF可制作的耐熱、耐水解產(chǎn)品有：加濕器、頭發(fā)吹風(fēng)機、衣服汽蒸器、照相機盒、放映機元器件等3.6德國Frensenios公司使用PSF制作多孔中空纖維膜用于血液滲析。國內(nèi)已開發(fā)出PSF的功能膜，如超濾膜、反滲透膜制品等當(dāng)前第14頁\共有44頁\編于星期六\16點*154.1簡介：英國ICI公司1972開發(fā)成功，1981以后德國和美國開始少量生產(chǎn)。我國吉林大學(xué)在70年代開始研究，目前已完成年產(chǎn)500噸的中試。結(jié)構(gòu)式：4聚醚砜PES當(dāng)前第15頁\共有44頁\編于星期六\16點*16

1.耐熱等級高。PES在180℃下可連續(xù)使用20年，在200℃下可使用2-3年，其它熱塑性工程塑料無法與之相比；2抗蠕變性能優(yōu)異.PES在常溫20MPa的負(fù)荷下，三年后蠕變性能僅為1%與PA66相當(dāng)。PES.隨溫度變化小，在200℃的高溫下其彎曲模量和線膨脹系數(shù)幾乎不變；3尺寸穩(wěn)定性好。20%玻纖增強品級的成型收縮率為0.2-0.5%，無異向性，并因濕度變化小，吸水率為2%，體積變化率為0.14%；聚醚砜(PES)性能特點當(dāng)前第16頁\共有44頁\編于星期六\16點

4阻燃性好。PES.具有自身阻燃性，低的煙霧擴散性，不需加氯等無機阻燃劑，能達到美國UL-94V-0的標(biāo)準(zhǔn)；5電性能優(yōu)異。PES.具有介電損耗小、介電強度高的優(yōu)點。在高溫下仍能控制電阻，而且電性能隨溫度變化極小，自身絕緣性好；6耐化學(xué)性好。PES.耐化學(xué)藥品性好，耐酸、堿腐蝕；容易加工成型。PES易于加工成型，脫模性好，生產(chǎn)周期短，而且能保持原有的力學(xué)性能和熱性能當(dāng)前第17頁\共有44頁\編于星期六\16點*18性能PSFPES密度（g/cm3）1.241.37拉伸強度MPa）7286彎曲強度(MPa)110130體積電阻率(Ωcm)1014

1013熱變形溫度(℃)0.45MPa180200Tg190225連續(xù)使用溫度1501804PSF、PES性能比較當(dāng)前第18頁\共有44頁\編于星期六\16點*19聚醚砜PES應(yīng)用4.1電子電器：PES主要用于集成電路片載體、電連接器、二維板、三維板，用于取代環(huán)氧樹脂。還用于微波爐配件及熱空氣爐。作為絕緣材料，PES可用于通風(fēng)或充氣電纜外包覆層，替代聚四氟乙烯，可制作電纜夾、扁平電線、電動機防護罩、微調(diào)電位器、開關(guān)零件、燈架、燈座、電容器薄膜、透明電極、吹干器、可控硅絕緣體、熔絲匣、連接器等4.2汽車、航空PES耐溶劑洗滌，不燃，可用于客機的艙內(nèi)裝飾品。利用其特有的難燃性，用做機艙內(nèi)的結(jié)構(gòu)材料，如高溫內(nèi)部接插件、密封接插件、艙內(nèi)熱風(fēng)管道、窗框、衛(wèi)生間等。當(dāng)前第19頁\共有44頁\編于星期六\16點*20

在航空航天領(lǐng)域，開發(fā)飛機用內(nèi)裝材料、支架、門窗，并已廣泛用于儀器盒、插件、前錐體、雷達天線罩、空氣導(dǎo)管等。在照明方面，PES可制作燈的反光鏡和投射器、汽車前燈，并可取代黃銅用于自動裝置、汽車水箱部件，可用于制作固定器、軸承保持架、絕緣體活塞環(huán)、齒輪、保險座、汽化器部件、軸承罩、制動軸的軸襯、點火的消聲器、自動變速器部件、齒輪箱、軸承座等。

當(dāng)前第20頁\共有44頁\編于星期六\16點

4.3機械制造,有復(fù)印機、印刷機各種無油潤滑元件，導(dǎo)軌和齒輪及放映機、相機、手表等用的零部件，耐熱輥、電弧焊手柄、工業(yè)用干燥機罩、光機的窺視窗用零件，各種機械外殼、水泵、座架、窗、油泵、面罩等，耐熱水裝置；熱水泵零件、熱水閥門及接頭、蒸汽及熱水計量表、熱水測溫計套、熱敏電池、防腐蝕的電極絕緣材料等。當(dāng)前第21頁\共有44頁\編于星期六\16點*224.4醫(yī)療器械方面：可制造各種各樣的醫(yī)用器械，如儀器外殼、齒科及外科儀器、液體容器、注射器、接觸透鏡殺菌器，外科手術(shù)室用的鉗、罩、照明設(shè)施，各種手術(shù)器械的手柄、搶救設(shè)備部件、呼吸器部件，齒科用反光鏡和投射器、齒用鉆頭柄、血液檢查裝置部件，食品生產(chǎn)設(shè)備的管道、閥門、泵、冰淇淋容器、民航食具等。將PES用于醫(yī)用消毒盤，取代不銹鋼盤，耐熱可消毒，不會跌碎破裂。PES用于鑲牙，有與聚砜相同的性能，粘接強度高于丙烯酸一倍。聚醚砜PES應(yīng)用當(dāng)前第22頁\共有44頁\編于星期六\16點第三節(jié)聚苯硫醚(PPS)當(dāng)前第23頁\共有44頁\編于星期六\16點*241簡介：聚苯醚又稱聚苯撐氧（PolyenyleneOxide），是以2，6-二甲基苯酚為原料，苯或甲醇為溶劑，銅氨鉻合物為催化劑，通入氧氣，用氧氣偶合的方法縮聚而成的聚合物。PPO1967年由美國通用電器公司投入商品化生產(chǎn)，一般呈琥珀色透明體，顆粒狀或粉狀，玻璃化溫度較高210度，吸水率較低，為0.1%。難燃燒?；鹧鏋闈夂跓?，熔融并發(fā)出花果臭味。第三節(jié)聚苯醚(PPO)和聚苯硫醚(PPS)當(dāng)前第24頁\共有44頁\編于星期六\16點*252.PPO的性能特點1)耐熱水和耐蒸汽煮性在熱塑性塑料最優(yōu)。2)機械強度高，綜合性能好。3)抗應(yīng)力松弛、彈性疲勞、抗蠕變性能突出。4）熱變形溫度150左右，可在-190-150長期使用。5）吸水性小，不水解，尺寸穩(wěn)定性好。當(dāng)前第25頁\共有44頁\編于星期六\16點

由于PPO玻璃化溫度高，材料的加工困難、價格較高，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂、在一定程度上限制了它的應(yīng)用，1967年還是美國通用電器公司又成功的通過與苯乙烯共混、共聚的方法研制出了改性聚苯醚，性能與PPO相差不大，價格明顯降低，加工性得到了大幅度改善。當(dāng)前第26頁\共有44頁\編于星期六\16點*27聚苯硫醚，是一種分子主鏈上帶有苯硫基的熱塑性工程塑料，是一類具有支鏈、無結(jié)晶熔點、高粘度聚合物，交聯(lián)前是線性結(jié)構(gòu)，呈熱塑性，交聯(lián)后，成熱固性，充分加熱后還能軟化到一定程度，因此并非真正的熱固性塑料。聚苯硫醚是硫化納與二氯苯在強極性溶劑（六甲基磷酸胺）中，在220-220下縮聚而成。

聚苯硫醚(PPS)(PolyphnylensSulfide)當(dāng)前第27頁\共有44頁\編于星期六\16點*28（一）耐熱性PPS的耐熱性能優(yōu)良，在高溫下具有極好的剛性、強度及耐疲勞性，連續(xù)使用溫度范圍為180-240℃。經(jīng)玻纖增強或經(jīng)無機填料填充的PPS，熱變形溫度高于260℃，在500℃以下?lián)p失熱很少，且力學(xué)性能不降低，是使用溫度最高的熱塑性工程塑料之一。（二）耐化學(xué)藥品性PPS具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，其耐腐蝕性與有“塑料之王”之稱的聚四氟乙烯相近。它能抵抗酸、堿、氯烴等各種化學(xué)侵蝕，在200℃以下不溶于任何有機溶劑，除強氧化性酸和發(fā)煙硝酸、氯磺酸、氟酸外，幾乎不受所有無機介質(zhì)侵蝕。在250℃以上僅溶于聯(lián)苯、聯(lián)苯醚和它們的鹵代物。在高溫下即使最好的溶劑氯化聯(lián)苯也僅能溶解10%。在沸騰的濃鹽酸中，不發(fā)生任何變化。

PPS性能特點當(dāng)前第28頁\共有44頁\編于星期六\16點*29（三）阻燃性樹脂具有優(yōu)異的阻燃性能，樹脂原粉氧指數(shù)為46-53。在火焰上能燃燒，但不滴落，離火后自熄，發(fā)煙率低于鹵化聚合物，不需添加阻燃劑即可達UL94U-D級標(biāo)準(zhǔn)。（四）電性能PPS具有優(yōu)良的電性能。介電常數(shù)3.9，電感應(yīng)率小，介電強度（擊穿電壓強度）高達19KV/mm，電阻率高達1016Ω。在高濕、高溫、變頻等條件下仍能保持良好的電絕緣性。PPS

耐電弧性優(yōu)良，用無機材料改性的PPS耐電弧性為185s，可取代熱固性塑料。

PPS性能特點當(dāng)前第29頁\共有44頁\編于星期六\16點*30

PPS性能特點（五）粘合性pps具有極好的粘結(jié)性能，對金屬與非金屬，均可粘接?？箾_擊性能極好，粘接強度高。粘結(jié)玻璃，其粘接強度大于玻璃本身的內(nèi)聚力。（六）尺寸穩(wěn)定性PPS具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，成型收縮率為0.0015-0.003.%，最低可達0.0001%，吸水率僅為0.05%，因此它具有較高的熱穩(wěn)定性。PPS在300℃以下不熔融，呈高彈狀態(tài)，加熱到400-500℃穩(wěn)定而不分解，交聯(lián)PPS

可耐600℃以上的溫度。PPS在高濕狀態(tài)下不變形，盡管熔融溫度高，但熔體粘度低，流動性好，適于制作精密制件或薄壁制品。當(dāng)前第30頁\共有44頁\編于星期六\16點*31

PPS性能特點（七）力學(xué)性能PPS由于耐熱性優(yōu)良，可在寬的溫度范圍內(nèi)使用，其拉伸強度、彎曲強度及彎曲彈性模量均列在工程塑料前列。增強型PPS在耐沖擊性、強度、硬度及絕大多數(shù)力學(xué)、物理性能上獲得改進，因此，PPS模塑混合料幾乎都是玻纖或礦物增強型。此外，PPS抗蠕變性和耐疲勞性優(yōu)良。當(dāng)前第31頁\共有44頁\編于星期六\16點

（八）PPS的改性、共混與合金PPS的改性主要是在PPS主鏈或苯環(huán)上引入改性基團，其改性產(chǎn)品有聚苯硫醚酮（PP-SK），聚苯硫醚砜（PPSF）、聚苯硫醚酰胺（PPSA）、聚苯腈硫醚（PPCS）等，這些改性產(chǎn)品，使PPS的力學(xué)性能、電性能、耐腐蝕性等性能獲得改善。經(jīng)改性的PPS則純度更高，也更易于加工成型。PPS的共混主要是以玻璃纖維、碳纖維與無機填料進行填充增強改性以改善抗沖擊強度及拉伸強度等，使產(chǎn)品成本得以大幅度下降。當(dāng)前第32頁\共有44頁\編于星期六\16點*33廣泛應(yīng)用于國防軍工、電子電器、汽車精密機械，家用電器（微波爐支架）。

PPS的耐熱性及尺寸穩(wěn)定性、耐電弧性優(yōu)良，可用于制造電氣插件和插座、連接器、接觸開關(guān)、電刷柄、開關(guān)元件、轉(zhuǎn)換器、微波爐元件、電子手表零件、

電磁線圈軸線、微波爐部件、集成電路和電容器的密封材料、小型自動化線路板的外殼等。PPS還可用于螺管元件中的繞線管、電氣馬達外罩和微型電路板等。PPS

可用于制造汽車的制動裝置部件、各系統(tǒng)的葉片、汽閥、發(fā)動機零件、點火開關(guān)零件、汽化器、電刷、車用電器零件、燃燒流量計等

PPS應(yīng)用當(dāng)前第33頁\共有44頁\編于星期六\16點*34當(dāng)前第34頁\共有44頁\編于星期六\16點*35當(dāng)前第35頁\共有44頁\編于星期六\16點*36當(dāng)前第36頁\共有44頁\編于星期六