第七章特種工程塑料

第七章特種工程塑料

特種工程塑料是工程塑料中具有較高的熱變形溫度（150～300℃以上）和較高的力學(xué)強(qiáng)度品種，典型的品種包括氟塑料、聚砜、聚苯硫醚、聚酰亞胺以及聚芳酯、氯化聚醚和聚醚醚酮等。

本章以學(xué)習(xí)聚四氟乙烯塑料為主。

第一節(jié)聚四氟乙烯

氟塑料為含有氟原子的各種塑料總稱，是含氟單體的均聚物或共聚物。這些氟塑料均是性能優(yōu)異的特種工程塑料，其中應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的是聚四氟乙烯(PTFE)。一、聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)性能特征

PTFE是采用自由基聚合方法聚合而成，如下式：

1、PTFE的分子結(jié)構(gòu)與PE相似，對(duì)稱性和規(guī)整好，幾乎無(wú)支鏈，易于結(jié)晶。一般制品結(jié)晶度達(dá)57%～75%，最高可達(dá)93%～97%。制品乳白色，不透明。

2、PTFE為白色、無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒的蠟狀白色粉末，不燃燒、難粘接、不吸水，表面手感滑膩。根據(jù)結(jié)晶度的不同密度在2.14～2.30g/cm3之間，是現(xiàn)有塑料材料中密度最大的品種。

3、對(duì)稱，大分子極性很小，大分子間及與其它分子間引力都很小，從而使其表面呈極端惰性。其表面自由能是已知固體材料中表面自由能最小的材料之一，具有高度的？不粘附性和最低的摩擦系數(shù)，是良好的耐磨、減磨和自潤(rùn)滑材料。4、PTFE的熔點(diǎn)約為327℃，具有優(yōu)異的耐高、低溫性能，長(zhǎng)時(shí)間工作溫度范圍在－195～260℃之間，短期甚至可達(dá)300℃。

5、PTFE大分子鏈中只存在C－F鍵和C－C鍵，氟原子的體積大，能把主鏈上的碳原子屏蔽起來(lái)，這種結(jié)構(gòu)使其具有耐腐蝕，以及優(yōu)異的耐候性。PTFE具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，它的化學(xué)穩(wěn)定性超過(guò)了玻璃、陶瓷、不銹鋼，甚至比金、鉑還穩(wěn)定。這是其稱之為“塑料王”的重要原因之一。二、聚四氟乙烯的成型加工與應(yīng)用

1、加工特性

PTFE的熔體黏度極高，加熱到熔點(diǎn)327℃以上也不能流動(dòng)，不能用一般熱塑性塑料加工方法，多采用與粉末冶金”類似的冷壓與燒結(jié)相結(jié)合的成型加工方法。

2、成型加工

常用的有冷壓燒結(jié)成型、模壓成型、擠出成型、推壓成型、液壓成型等。

但無(wú)論哪種方法都必須先后經(jīng)過(guò)制坯、燒結(jié)、冷卻三個(gè)步驟。為什么在冷壓燒結(jié)成型中可觀察到型壞由不透明到透明，再到不透明的過(guò)程？PTFE活塞環(huán)、導(dǎo)向帶、導(dǎo)向環(huán)

軸套耐磨制品玻纖增強(qiáng)制品

各種密封件第二節(jié)聚砜類塑料聚砜類塑料是一類主鏈結(jié)構(gòu)中含有二苯砜基的線型熱塑性工程塑料，其中雙酚A型聚砜產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣，英文代號(hào)PSU，結(jié)構(gòu)式為：

PSU是一種具有較高力學(xué)性能和耐熱性的非晶聚合物，如：

PSU的Tg為190℃，熱變形溫度175℃，可長(zhǎng)期在－100～150℃下使用。

在150℃時(shí)其拉強(qiáng)度仍能達(dá)到60MPa，而此時(shí)大多數(shù)通用工程塑料已失去使用價(jià)值。PSU的抗蠕變性十分優(yōu)異，室溫時(shí)在21MPa應(yīng)力作用下經(jīng)1000h，蠕變量?jī)H為1%，在99℃的熱空氣中，在上述應(yīng)力作用下一年，蠕變量仍低于2%。

PSU可采用