工程塑料培訓課件

工程塑料Contents工程塑料1聚碳酸酯2聚酰胺3什么是工程塑料？

工程塑料英文名為：engineering-plastics，是指一類可以作為結構材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機械應力，在較為苛刻的化學物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚碳酸酯、聚砜等。

生活中的工程材料工程塑料的發(fā)展1931年，杜邦公司的卡羅澤斯開 發(fā)尼龍66，成為最先開工業(yè)化的 工程塑料。1942年，德國人開發(fā)了尼龍6的工 業(yè)技術，并作為纖維開發(fā)應用。1961年，中國開發(fā)PA1010。1972年，杜邦公司開發(fā)芳香族尼龍工業(yè)化技術。尼龍目前是工程塑料中產(chǎn)量最大的品種工程塑料的發(fā)展1953年，拜耳公司首次獲得聚碳酸酯（PC）。1958年，拜耳公司以熔融酯交換法進行PC的中規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。1960年，美國通用公司半工業(yè)化投產(chǎn)我國在1958年著手研發(fā)，1965年工業(yè)化建廠80年代后，PC的應用需求迅速示增長，80年代的增長速度接近13%，90年代保持在8~9%工程塑料的狀況

從20世紀50年代出現(xiàn)工程塑料以來，半個世紀的發(fā)展，在市場競爭中成長壯大，在2000年，全世界工程塑料產(chǎn)量已超過500萬t，還以每年7~9%的速度遞增。雖然僅占全部塑料的2~3%，但其優(yōu)異的性能是其他材料不能比擬的。工程塑料的狀況工程塑料的分類按聚合物結構單元和重復單元特征分類 可分為聚酯，聚芳雜環(huán)化合物，聚酰氨，聚醚和含氟塑料五類按長期連續(xù)使用溫度來劃分 通用工程塑料：聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚苯醚和熱塑性聚酯。 特種工程塑料：聚酰亞胺，聚砜，聚苯硫醚，聚醚，聚苯酯，聚芳酯等等。工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性：質(zhì)量輕、相對密度小 工程塑料的相對密度一般在1.0~2.0之間，遠低于金屬，可替代一些傳統(tǒng)的金屬材料，減輕自重，用于航空飛行器、車輛等領域。工程塑料的的主要特性性較高的比強強度：用玻璃纖維維、碳纖維維等纖維增增強，可以以大大提高高抗張強度度，拉伸強強度與相對對密度的比比值一般在在1500-1700，甚到到高達4000（鋼鋼1600，鋁1500）突出的耐磨磨和自潤滑滑性能用工程塑料料作摩擦零零件，與耐耐磨金屬合合金相對，，磨耗量低低于1：5。氟塑料料更佳工程塑料的的主要特性性優(yōu)良的機械械性能在較寬的溫溫度范圍內(nèi)內(nèi)，許多工工程塑料，，尤其是增增強的工程程塑料有優(yōu)優(yōu)異的抗沖沖擊和耐疲疲勞性能。。優(yōu)良的電絕絕緣性幾乎所有工工程塑料都都有優(yōu)良的電絕絕緣性和耐耐電弧的特性，可以以躋身優(yōu)良良絕緣材料行列工程塑料的的主要特性性化學穩(wěn)定性性對酸、堿和和一般有機機溶劑都有有很好的抗抗腐蝕性。。較好的制件件尺寸穩(wěn)定定性有較高的耐耐熱性一般的工程程塑料在不不同玻璃纖纖維增強時時，UL長長期連續(xù)使使用溫度都都超過100℃，特特種工程塑塑料的指標標一般都超超過150℃工程塑料的的主要特性性優(yōu)良的吸震震、消聲和和對異物的的埋沒性能能工程塑料作作為運動零零部件使用用時，沒有有金屬撞擊擊的噪聲，，有優(yōu)良的的吸震消聲聲性能。對對于有磨粒粒存在的條條件下，可可以埋沒異異物，不像像金屬之前前可能會咬咬死或刮傷傷。工程塑料的的主要特性性良好的加工工性能工程塑料可可以在較低低的溫度下下（通常400℃以以下），采采用注塑、、擠出、吹吹塑等方法法進行加工工，制品可可采用機械械方法再加加工，尺寸寸穩(wěn)定，成成品的互換換性強，模模具費用低低，與加工工金屬相對對，可節(jié)省省能耗50%左右，，而且縮短短工時，成成品率高。。聚酰胺（尼尼龍）Nylon什么是聚酰酰胺聚酰胺，又又稱尼龍(Nylon),是是一種人造多多聚物、纖纖維、塑料料，發(fā)明于1935年，發(fā)發(fā)明者為美美國威爾明明頓杜邦公司司的華萊士士·卡羅瑟瑟斯，最早的尼龍龍制品是尼尼龍制的牙牙刷的刷子,今天天，尼龍纖纖維是多種種人造纖維的原材料料，硬的尼尼龍被用在在建筑業(yè)中中。世界上第一一種完全人人造的纖維維脂肪族聚酰酰胺的結構構與性能力學性能典型的強而而韌聚合物物，綜合力力性能優(yōu)于于一般的通通用塑料。。測試環(huán)境和和條件（溫溫濕度，加加載速率））對力學性性能影響大大（水分有有增塑作用用）。具有良好的的耐磨耗性性，是優(yōu)良良的耐磨材材料之一。。結晶度愈愈高，材料料硬度愈大大，耐磨性性愈好。脂肪族聚聚酰胺的的結構與與性能熱性能PA是半半結晶聚聚合物，，結晶度度一般小小于聚乙乙烯、聚聚丙烯、、聚四氟氟乙烯等等高結晶晶度聚合合度。具具有良好好的柔性性，玻璃璃化溫度度在室溫溫左右，，氫鍵的的形成，，使其熔熔融溫度度一般高高于聚烯烯烴，有有明顯的的熔點。。電性能極性的酰酰胺基團團，影響響其電絕絕緣性。。室溫干干燥的條條件下，，電絕緣緣性較好好，潮濕濕的時候候，電絕絕緣性減減小。同同時，溫溫度升高高，也會會使電絕絕緣性降降低脂肪族聚聚酰胺的的結構與與性能光學性能能大多數(shù)結結晶脂肪肪族PA超過2.5mm厚幾幾乎不透透明，低低于0.5mm時為半半透明。。加入的的添加劑劑（如炭炭黑等））作為成成核劑，，增加PA的結結晶度、、球晶數(shù)數(shù)量，從從而降低低光透射射，在球球晶邊界界的光散散射是光光透射減減少和不不透的原原因。隨隨著PA中酰胺胺基濃度度減少，，PA的的透明區(qū)區(qū)增加。。脂肪族聚聚酰胺的的結構與與性能耐化學性性能具有良好好的化學學穩(wěn)定性性，由于于其高的的內(nèi)聚能能和結晶晶性，使使其不溶溶于普通通溶劑（（醇、酯酯、酮類類），耐耐許多化化學藥品品，不受受弱酸堿堿、油脂脂及清潔潔劑等影影響。對對鹽水、、細菌和和霉菌都都很穩(wěn)定定。常溫溫下，溶溶于強極極性的溶溶劑（硫硫酸、甲甲酸等））其他性能能室溫下，，PA性性能穩(wěn)定定，可長長時間保保持性能能不變。。具有相相對優(yōu)良良的耐候候性，氣氣候的變變化會使使PA發(fā)發(fā)脆，力力學性能能下降，，表面產(chǎn)產(chǎn)生變化化。具有有自燃性性，但火火焰?zhèn)鞑ゲニ俣群芎苈咀寰劬埘０返牡募庸づc與應用PA具有有寬泛的的加工范范圍和良良好的加加工性，，幾乎所所有常用用的熱塑塑件塑料料加工方方法均可可加工PA。其其中最主主要的是是注塑和和擠出成成形。令令外，PA吸水水率高。。應該在在成形前前對樹脂脂進行干干燥。PA的應應用極其其廣泛機械設務務：軸承承、軸瓦瓦、活塞塞環(huán)、采采葉輪等等等汽車工業(yè)業(yè)：主要要采用玻玻纖增強強PA，，用在皮皮帶輪、、吸附罐罐、刮水水器等等等電子電器器：機罩罩、集成成線路板板、旋扭扭、電器器線圈化工設備備：耐腐腐耐油管管道、輸輸油管、、過濾器器建筑與民民用：門門、滑輪輪、安全全帽、繩繩索等等等半芳香聚聚酰胺的的產(chǎn)品均聚半芳芳香聚酰酰胺產(chǎn)品品透明尼龍龍尼龍MXD6尼龍6T尼龍9T尼龍12T共聚半芳芳香聚酰酰胺產(chǎn)品品德國（BASF）半芳芳香族共共聚酰胺胺模塑料料日本（三三井化學學）半芳芳香族共共聚酰胺胺日本（可可東麗））PA9M-T法國（埃埃勒夫阿阿托）高高度耐化化學試劑劑的透明明尼龍中國（鄭鄭州大學學）尼龍龍12T/12I半芳香族族的應用用主要應用用于以下下幾個方方面：電氣電子子工業(yè)：：作為SMT（（surfaceMountTechnology）基板板。汽車工業(yè)業(yè)：制作作軸承支支架、傳傳動齒輪輪等纖維工業(yè)業(yè)：可望望作為衣衣料及工工業(yè)用纖纖維材料料聚碳酸酯酯Polycarbonate(PC)生活中的的聚碳酸酸酯聚碳酸酯酯的性能能聚碳酸酯酯是透明明的無色色或微黃黃色強韌韌固體，，透明性性僅次于于PMMA和PS，透透光率可可達89%，無無味、無無毒，著著色性好好，可制制成各種種色彩鮮鮮艷的制制品。熱性能良好的耐耐熱性和和耐寒性性：熱變變形溫度度高達130oC,且受受負荷大大小影響響不大，，可在-100~130oC長期使使用較好的熱熱導率及及比熱容容：塑料料中居中中等水平平，但與與金屬材材料相比比，仍不不失為良良好的絕絕熱材料料。聚碳酸酯酯的性能能力學性能能典型的強強韌聚合合物，具具有良好好的綜合合力學性性能，能能在廣闊闊的溫度度范圍內(nèi)內(nèi)保持較較高的機機械強度度。其突突出的特特點是具具有優(yōu)異異的抗沖沖擊性和和尺寸穩(wěn)穩(wěn)定性，，但耐疲疲勞性和和耐磨性性較差，，易產(chǎn)生生應力開開裂?？箍谷渥冃孕院?，使使PC尺尺寸穩(wěn)定定性非常常好。沖擊強度度比PS高18倍，比比HDPE高7~8倍，是ABS的的2倍，，可與玻玻璃鋼相相比聚碳酸酯酯的性能能光學性能能及耐旋旋光性通常呈非非晶結構構，無色色透明，，具有良良好透光光性。但但材料表表面硬度度較低，，耐磨性性也不太太好，表表面容易易磨毛而而影響其其透光率率。PC對紅外外光、可可見光和和紫外光光等低能能長波光光線一般般都有良良好的穩(wěn)穩(wěn)定性。。電性能弱極性聚聚合物，，使其電電性能低低于PE、PS等非極極性塑料料，但也也不失為為電性能能較優(yōu)的的絕緣材材料，特特別是因因其耐熱熱性優(yōu)于于聚烯烴烴，可在在較寬的的溫度范范圍內(nèi)保保持良好好的電性性能。聚碳酸酯酯的性能能耐化學試試劑及耐耐溶劑性性聚碳酸酯酯是無定定形聚合物，，它的內(nèi)內(nèi)聚能在在塑料中居居中等水水平，具具有一定的的抗化學學腐蝕能能力和耐溶溶劑性。。聚碳酸酯酯的加工工及應用用注塑成形形PC最重重要的成成形方法法，制品品廣泛用用于汽車車、建筑筑、紡織織、醫(yī)療療器械等等各種領領域。產(chǎn)產(chǎn)中主要要以設備備零部件件為主，，也用于于光盤，，光安帽帽，防護護玻璃等等。擠出成形形擠出制品品主要用用于絕緣緣材料、、防震玻玻璃以及及二次加加工和冷冷加工原原料。中空吹塑塑生產(chǎn)熱水水杯、包包裝容器器等中空空制品。。聚醚類工工程塑料料分子主鏈鏈上含有有醚鍵（（—O—）和和硫醚鍵鍵（—S—）的的聚合物物統(tǒng)稱聚聚醚塑料料;結構通式式,;本章分別別介紹聚聚甲醛（（POM),聚苯苯醚（PPO),改性性聚苯醚醚。CompanyLogo聚甲醛的的物理力力學性能能均聚甲醛醛的力學學強度略略高10~20%CompanyLogo聚甲醛的的化學性性能弱極性結結晶聚合合物；內(nèi)聚能密密度高；；溶解度參參數(shù)大;如：聚甲甲醛低的的吸水率率（0.20~0.27%）），使在在潮濕環(huán)環(huán)境仍保保持尺寸寸和形狀狀的穩(wěn)定定性。耐非極性溶劑，但不耐強酸和強氧化劑，酚類，有機鹵化物及強極性有機溶劑。CompanyLogo聚甲醛的的改性玻璃纖維維增強聚聚甲醛CompanyLogo聚甲醛的的成型工工藝性1.聚聚甲醛結結晶度高高，由無無定形熔熔體變?yōu)闉榻Y晶型型凝固體體的體積積收縮率率大約17%，，因此采采用保壓壓補料方方式防止止收縮。。2.聚聚甲醛醛熔融溫溫度范圍圍窄，熱熱穩(wěn)定性性差，加加工溫度度不宜超超過250oC，熔體體在料筒筒中停留留時間不不宜過長長。在保保證物料料充分塑塑化條件件下應盡盡量降低低溫度，，并采用用提高注注射壓力力和速度度增加熔熔料沖模模能力。。CompanyLogo聚甲醛的的成型工工藝性3.聚聚甲醛熔熔體凝固固速率快快，會造造成沖模模困難，，制品表表面褶皺皺，毛斑斑等，因因此模溫溫宜控制制在80~130oC來消除除。4.聚聚甲醛吸吸濕性小小，一般般可不干干燥，也也可在110oC下干燥燥2h。。5.聚聚甲醛加加工時應應選用突突變螺桿桿，噴嘴嘴宜用直直通式，，模具的的澆注系系統(tǒng)應設設計為流流線型，，澆口盡盡可能大大.CompanyLogo聚甲醛的的應用聚甲醛（（耐有機機溶劑，，耐磨，，抗蠕變變，耐疲疲勞等））CompanyLogo聚酯（PET））常用的聚聚酯為聚聚對苯二二甲酸乙乙二酯（（PET），它它是由對對苯二甲甲酸與乙乙二醇進進行縮聚聚反應制制得的，，也是生生產(chǎn)滌綸綸纖維的的原料。。這種聚聚酯具有有耐熱性性和良好好的耐磨磨性，而而且有一一定強度度和優(yōu)良良的不透透氣性。。聚對苯苯二甲酸酸乙二酯酯制成的的雙向拉拉伸薄膜膜廣泛用用于錄音音帶、電電影及照照相軟片片等。雙雙向拉伸伸吹塑制制品的瓶瓶子，由由于透明明及二氧氧化碳不不易透過過，常用用作碳酸酸飲料的的容器。。CompanyLogo聚苯苯醚醚（（PPO））聚苯苯醚醚是是本本世世紀紀60年年代代發(fā)發(fā)展展起起來來的的高高強強度度工工程程塑塑料料，，它它有有很很高高的的機機械械強強度度和和抗抗蠕蠕變變性性能能；；電電性性能能優(yōu)優(yōu)異異，，耐耐高高溫溫于于120℃℃，，且且在在很很寬寬的的溫溫度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，尺尺寸寸穩(wěn)穩(wěn)定定，，機機械械性性能能和和電電性性能能變變化化很很小?。?；吸吸濕濕很很小小，，耐耐水水蒸蒸汽汽蒸蒸煮煮。。廣廣泛泛用用在在電電子子、、電電器器部部件件、、醫(yī)醫(yī)療療器器具具、、照照相相機機和和辦辦公公器器具具等等方方面