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合成高分子材料第十二章演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有82頁\編輯于星期三合成高分子材料第十二章現(xiàn)在是2頁\一共有82頁\編輯于星期三Contents工程塑料1聚碳酸酯2聚酰胺3現(xiàn)在是3頁\一共有82頁\編輯于星期三什么是工程塑料?

工程塑料英文名為:engineering-plastics,是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料,在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力,在較為苛刻的化學(xué)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(jī)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(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚碳酸酯、聚砜等。

現(xiàn)在是4頁\一共有82頁\編輯于星期三生活中的工程材料現(xiàn)在是5頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的發(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(shù),并作為纖維開發(fā)應(yīng)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(shù)。尼龍目前是工程塑料中產(chǎn)量最大的品種現(xiàn)在是6頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的發(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(jìn)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(yīng)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%現(xiàn)在是7頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的狀況

從20世紀(jì)50年代出現(xiàn)工程塑料以來,半個世紀(jì)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?,F(xiàn)在是8頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的狀況現(xiàn)在是9頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的分類按聚合物結(jié)構(gòu)單元和重復(fù)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?,F(xiàn)在是10頁\一共有82頁\編輯于星期三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(yuǎn)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(lǐng)域?,F(xiàn)在是11頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的主要特性較高的比強(qiáng)度:

用玻璃纖維、碳纖維等纖維增強(qiáng),可以大大提高抗張強(qiáng)度,拉伸強(qiáng)度與相對密度的比值一般在1500-1700,甚到高達(dá)4000(鋼1600,鋁1500)突出的耐磨和自潤滑性能

用工程塑料作摩擦零件,與耐磨金屬合金相對,磨耗量低于1:5。氟塑料更佳現(xiàn)在是12頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的主要特性優(yōu)良的機(jī)械性能

在較寬的溫度范圍內(nèi),許多工程塑料,尤其是增強(qiáng)的工程塑料有優(yōu)異的抗沖擊和耐疲勞性能。優(yōu)良的電絕緣性

幾乎所有工程塑料都有優(yōu)良的電絕緣性和耐電弧的特性,可以躋身優(yōu)良絕緣材料行列現(xiàn)在是13頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的主要特性化學(xué)穩(wěn)定性

對酸、堿和一般有機(jī)溶劑都有很好的抗腐蝕性。較好的制件尺寸穩(wěn)定性有較高的耐熱性

一般的工程塑料在不同玻璃纖維增強(qiáng)時,UL長期連續(xù)使用溫度都超過100℃,特種工程塑料的指標(biāo)一般都超過150℃現(xiàn)在是14頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的主要特性優(yōu)良的吸震、消聲和對異物的埋沒性能

工程塑料作為運(yùn)動零部件使用時,沒有金屬撞擊的噪聲,有優(yōu)良的吸震消聲性能。對于有磨粒存在的條件下,可以埋沒異物,不像金屬之前可能會咬死或刮傷?,F(xiàn)在是15頁\一共有82頁\編輯于星期三工程塑料的主要特性良好的加工性能

工程塑料可以在較低的溫度下(通常400℃以下),采用注塑、擠出、吹塑等方法進(jìn)行加工,制品可采用機(jī)械方法再加工,尺寸穩(wěn)定,成品的互換性強(qiáng),模具費用低,與加工金屬相對,可節(jié)省能耗50%左右,而且縮短工時,成品率高?,F(xiàn)在是16頁\一共有82頁\編輯于星期三聚酰胺(尼龍)Nylon現(xiàn)在是17頁\一共有82頁\編輯于星期三什么是聚酰胺

聚酰胺,又稱尼龍(Nylon),是一種人造多聚物、纖維、塑料,發(fā)明于1935年,發(fā)明者為美國威爾明頓杜邦公司的華萊士·卡羅瑟斯,最早的尼龍制品是尼龍制的牙刷的刷子,今天,尼龍纖維是多種人造纖維的原材料,硬的尼龍被用在建筑業(yè)中。

世界上第一種完全人造的纖維現(xiàn)在是18頁\一共有82頁\編輯于星期三什么是聚酰胺

聚酰胺(PA),是主鏈上含有酰胺基團(tuán)(-CONH-)的高分子化合物的總稱。PA可以由二元酸與二元胺或由同時含有胺基和羧基的ω-氨基酸縮聚而得,也可由內(nèi)酰胺自聚制得。

PA按主鏈組成分為脂肪族PA、芳香族PA、半芳香族PA、脂環(huán)族PA、含雜環(huán)的PA等?,F(xiàn)在是19頁\一共有82頁\編輯于星期三

聚酰胺的制備煤+水+空氣尼龍6,6現(xiàn)在是20頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的制備

脂肪族聚酰胺分子鏈由亞甲基與酰胺組成。按照單體類型不同,脂肪族聚酰胺又分為p型和mp型。P型:尼龍3,4,6,7,8,9,11,12等mp型:尼龍66、69、610、1010、1212等現(xiàn)在是21頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的制備p型聚酰胺 由ω-氨基酸自縮聚或由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制得(如尼龍6)水解縮聚現(xiàn)在是22頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的制備mp型 由二元胺與二元羧酸縮得所得到的聚酰胺是mp型聚酰胺(如尼龍6,6)縮聚尼龍6與尼龍6,6有什么區(qū)別?好像一樣喔現(xiàn)在是23頁\一共有82頁\編輯于星期三兩種不同聚合的區(qū)別尼龍6,6與尼龍6的結(jié)構(gòu)有細(xì)微差別,但是兩種材料的性能基本相似、但也有不同?,F(xiàn)在是24頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能所有脂肪族聚酰胺分子鏈都是線型結(jié)構(gòu),分子鏈骨架由-C-N-鏈組成,具有良好的柔順性,因此都是典型的熱塑性聚合物。分子鏈上有規(guī)律地交替排列著較強(qiáng)的極性酰胺鍵,分子鏈規(guī)整,具有較強(qiáng)的結(jié)晶能力。極性酰胺鍵可以使分子鏈形成氫鍵?,F(xiàn)在是25頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能由于不同品種的PA其單體所含碳原子數(shù)不同,使分子鏈之間所能形成的氫鍵比例數(shù)及氫鍵沿分子鏈分布的疏密程度不同,影響到不同PA的結(jié)晶能力和熔點有明顯的差別。氫鍵比例數(shù)大結(jié)晶能力增強(qiáng),熔點愈高現(xiàn)在是26頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能對P型PA,凡單體中含有奇數(shù)個碳原子,分子鏈上的酰胺基可以100%形成氫鍵,偶數(shù)則只有50%可以形成氫鍵。對mp型PA,兩種單體上都含有偶數(shù)碳原子,100%形成氫鍵,反之(即只有一種或沒有偶數(shù)碳原子)50%形成氫鍵?,F(xiàn)在是27頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能脂肪族PA熱性能力學(xué)性能電性能光學(xué)性能耐化學(xué)性能其他性能現(xiàn)在是28頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能力學(xué)性能 典型的強(qiáng)而韌聚合物,綜合力性能優(yōu)于一般的通用塑料。測試環(huán)境和條件(溫濕度,加載速率)對力學(xué)性能影響大(水分有增塑作用)。具有良好的耐磨耗性,是優(yōu)良的耐磨材料之一。結(jié)晶度愈高,材料硬度愈大,耐磨性愈好?,F(xiàn)在是29頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能熱性能

PA是半結(jié)晶聚合物,結(jié)晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高結(jié)晶度聚合度。具有良好的柔性,玻璃化溫度在室溫左右,氫鍵的形成,使其熔融溫度一般高于聚烯烴,有明顯的熔點。電性能

極性的酰胺基團(tuán),影響其電絕緣性。室溫干燥的條件下,電絕緣性較好,潮濕的時候,電絕緣性減小。同時,溫度升高,也會使電絕緣性降低現(xiàn)在是30頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能光學(xué)性能

大多數(shù)結(jié)晶脂肪族PA超過2.5mm厚幾乎不透明,低于0.5mm時為半透明。加入的添加劑(如炭黑等)作為成核劑,增加PA的結(jié)晶度、球晶數(shù)量,從而降低光透射,在球晶邊界的光散射是光透射減少和不透的原因。隨著PA中酰胺基濃度減少,PA的透明區(qū)增加?,F(xiàn)在是31頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能耐化學(xué)性能

具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,由于其高的內(nèi)聚能和結(jié)晶性,使其不溶于普通溶劑(醇、酯、酮類),耐許多化學(xué)藥品,不受弱酸堿、油脂及清潔劑等影響。對鹽水、細(xì)菌和霉菌都很穩(wěn)定。常溫下,溶于強(qiáng)極性的溶劑(硫酸、甲酸等)其他性能

室溫下,PA性能穩(wěn)定,可長時間保持性能不變。具有相對優(yōu)良的耐候性,氣候的變化會使PA發(fā)脆,力學(xué)性能下降,表面產(chǎn)生變化。具有自燃性,但火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈F(xiàn)在是32頁\一共有82頁\編輯于星期三脂肪族聚酰胺的加工與應(yīng)用PA具有寬泛的加工范圍和良好的加工性,幾乎所有常用的熱塑件塑料加工方法均可加工PA。其中最主要的是注塑和擠出成形。令外,PA吸水率高。應(yīng)該在成形前對樹脂進(jìn)行干燥。PA的應(yīng)用極其廣泛機(jī)械設(shè)務(wù):軸承、軸瓦、活塞環(huán)、采葉輪等等汽車工業(yè):主要采用玻纖增強(qiáng)PA,用在皮帶輪、吸附罐、刮水器等等電子電器:機(jī)罩、集成線路板、旋扭、電器線圈化工設(shè)備:耐腐耐油管道、輸油管、過濾器建筑與民用:門、滑輪、安全帽、繩索等等現(xiàn)在是33頁\一共有82頁\編輯于星期三芳香族聚酰胺分子主鏈上含有芳香環(huán)的聚酰胺稱為芳香族聚酰胺。芳香族聚酰胺是20世紀(jì)60年代首先由美國杜邦公司開發(fā)成功的耐高溫、耐輻射、耐腐蝕尼龍新品種。目前投入實際應(yīng)用的主要有兩種:聚間苯二甲酰間苯二胺商品名:Nomex

全對位聚芳酰胺:Kevlar現(xiàn)在是34頁\一共有82頁\編輯于星期三聚間苯二甲酰間苯二胺的制備制備方法:以間苯二甲酰氯和間苯二胺為單體進(jìn)行界面縮聚或低溫溶液縮聚。界面縮聚是將間苯二甲酰氯溶于環(huán)己酮中成為有機(jī)相,間苯二胺溶在碳酸鈉水溶液中成為水相,在快速攪拌下將水相倒入有機(jī)相,兩相在界面進(jìn)行縮聚,又稱芳綸1313?,F(xiàn)在是35頁\一共有82頁\編輯于星期三Nomex的結(jié)構(gòu)特性結(jié)構(gòu)特性分子鏈中交替排列的苯環(huán),使分子鏈不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)。極性酰胺基在分子鏈之間形成氫鍵,增大分子主鏈之間的作用力。苯環(huán)與酰胺基之間形成共軛體系。 以上三點賦予了材料有很優(yōu)異的耐熱性、突出的強(qiáng)度、剛度、高熔點、高黏度?,F(xiàn)在是36頁\一共有82頁\編輯于星期三Nomex的性能和應(yīng)用Nomex具有遠(yuǎn)高于脂肪族PA的力學(xué)性能和耐熱性能(作為纖維織物,壽命是脂肪族PA纖維布的8倍,棉布的20倍)良好的耐熱老化性(250oC經(jīng)2000h熱老化后,表面電阻率和體積電阻保持不變)在較高溫度或潮濕的環(huán)境下仍可保持較好的電性能。主要用于H級電絕緣材料和制備高性能纖維(HT-1纖維)現(xiàn)在是37頁\一共有82頁\編輯于星期三全對位聚芳酰胺

全對位聚芳酰胺是酰胺基位于苯環(huán)對位的一種聚芳酰胺,制備方法有兩種。對苯二胺與對苯二甲酰氯縮聚縮聚產(chǎn)物稱聚對苯二甲酰對苯二胺,又稱芳綸1414樹脂主要用于制備Kevlar纖維現(xiàn)在是38頁\一共有82頁\編輯于星期三全對位聚芳酰胺對氨基苯甲酸自縮聚縮聚產(chǎn)物為聚對苯甲酰胺,又稱芳綸14,也用于制纖維,稱為B纖維現(xiàn)在是39頁\一共有82頁\編輯于星期三全對位聚芳酰胺的性能與應(yīng)用全對位聚芳酰胺具有超高強(qiáng)度、超高模量、耐高溫、耐腐蝕、阻燃、膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。Kevlar纖維的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到直徑相同的鋼絲的5倍。Kevlar樹脂具有極優(yōu)異的耐熱性(分解溫度500oC)全對位聚芳酰胺主要用于超高強(qiáng)度超高模量纖維,也可作為高強(qiáng)度、高模量復(fù)合塑料增強(qiáng)材料,用于航天器、導(dǎo)彈殼體等?,F(xiàn)在是40頁\一共有82頁\編輯于星期三半芳香聚酰胺

為了克服常規(guī)PA的耐熱性差,吸水率引起的尺寸變化等性能缺陷,開發(fā)具有較好的物理機(jī)械性能、尺寸相對穩(wěn)定的聚酰胺,人們嘗試在脂肪族PA中引入含有苯環(huán)的半芳香族聚酰胺鏈段,由此制得的聚酰胺稱為半芳香族聚酰胺。 半芳香族聚酰胺是在脂肪族聚酰胺的分子主鏈中部分地引入苯環(huán)?,F(xiàn)在是41頁\一共有82頁\編輯于星期三半芳香聚酰胺的結(jié)構(gòu)與制備

一般用芳族的二酸或二胺代替脂族的二酸或二胺進(jìn)行合成半芳香聚酰胺。 目前研究的半芳香聚酰胺的主鏈上大都是具有或結(jié)構(gòu)單元的均聚和共聚物,其中R為脂肪族鏈現(xiàn)在是42頁\一共有82頁\編輯于星期三半芳香聚酰胺的產(chǎn)品均聚半芳香聚酰胺產(chǎn)品透明尼龍尼龍MXD6尼龍6T尼龍9T尼龍12T共聚半芳香聚酰胺產(chǎn)品德國(BASF)半芳香族共聚酰胺模塑料日本(三井化學(xué))半芳香族共聚酰胺日本(可東麗)PA9M-T法國(埃勒夫阿托)高度耐化學(xué)試劑的透明尼龍中國(鄭州大學(xué))尼龍12T/12I現(xiàn)在是43頁\一共有82頁\編輯于星期三半芳香族的應(yīng)用主要應(yīng)用于以下幾個方面:電氣電子工業(yè):作為SMT(surfaceMountTechnology)基板。汽車工業(yè):制作軸承支架、傳動齒輪等纖維工業(yè):可望作為衣料及工業(yè)用纖維材料現(xiàn)在是44頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯Polycarbonate(PC)現(xiàn)在是45頁\一共有82頁\編輯于星期三生活中的聚碳酸酯現(xiàn)在是46頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯

聚碳酸酯是指分子鏈中含有碳酸酯基的聚合物,可以看作是由二羥基化合物與碳酸的縮聚產(chǎn)物,通式為:R代表生成聚碳酸酯的二羥基化合物的主體部分

R基團(tuán)的不同,聚碳酸酯可分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香族以及脂肪-芳香族等幾類型。沒有特別加以說明的情況下,通常所說的聚碳酸酯都是指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種現(xiàn)在是47頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的歷史及主要品牌1953年,德國拜爾(Bayer)公司首先研究成功。1957年,拜爾公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。生產(chǎn)PC的公司與品牌:NalgeNuncInternational:NalgeneGeneralElectric:LEXANMobayChemicalCompany:MERLONBayerCompany:MAKROLONTeijinChemicalLimited:PANLITE現(xiàn)在是48頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的制備

由于自由狀態(tài)的碳酸并不存在,因此雙酚A型聚碳酸酯的制備通常采用酯交換或光氣法來實現(xiàn)。酯交換法

在堿性催化劑、高溫、高真空的條件下,使雙酚A與碳酸二苯酯進(jìn)行酯交換,脫出苯酚,縮聚成聚碳酸酯。光氣法

將雙酚A先轉(zhuǎn)變成鈉鹽,以雙酚A鈉鹽的NaOH水溶液為一相,以通入光氣的二氯甲烷為另一相,在常溫常壓下進(jìn)行界面縮聚?,F(xiàn)在是49頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的制備(光氣法)雙酚A轉(zhuǎn)換成鈉鹽鈉鹽與光氣反應(yīng)現(xiàn)在是50頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的制備(光氣法)現(xiàn)在是51頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)與性能龐大的剛硬基團(tuán),限制了分子鏈段的內(nèi)旋強(qiáng)極性基團(tuán),提供較大的分子間力使分子鏈互相束縛,削弱分子鏈柔性決定聚碳酸酯屬性剛性較強(qiáng)的大分子,因此,聚合物有較高的玻璃化溫度和熔融溫度、熔體黏度高,分子鏈在外力作用下不易滑移,抗變形能力強(qiáng),力學(xué)強(qiáng)度高,耐溶劑性和耐水性現(xiàn)在是52頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的性能

聚碳酸酯是透明的無色或微黃色強(qiáng)韌固體,透明性僅次于PMMA和PS,透光率可達(dá)89%,無味、無毒,著色性好,可制成各種色彩鮮艷的制品。熱性能

良好的耐熱性和耐寒性:熱變形溫度高達(dá)130oC,且受負(fù)荷大小影響不大,可在-100~130oC長期使用 較好的熱導(dǎo)率及比熱容:塑料中居中等水平,但與金屬材料相比,仍不失為良好的絕熱材料?,F(xiàn)在是53頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的性能力學(xué)性能

典型的強(qiáng)韌聚合物,具有良好的綜合力學(xué)性能,能在廣闊的溫度范圍內(nèi)保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。其突出的特點是具有優(yōu)異的抗沖擊性和尺寸穩(wěn)定性,但耐疲勞性和耐磨性較差,易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。抗蠕變性好,使PC尺寸穩(wěn)定性非常好。沖擊強(qiáng)度比PS高18倍,比HDPE高7~8倍,是ABS的2倍,可與玻璃鋼相比現(xiàn)在是54頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的性能光學(xué)性能及耐旋光性

通常呈非晶結(jié)構(gòu),無色透明,具有良好透光性。但材料表面硬度較低,耐磨性也不太好,表面容易磨毛而影響其透光率。PC對紅外光、可見光和紫外光等低能長波光線一般都有良好的穩(wěn)定性。電性能 弱極性聚合物,使其電性能低于PE、PS等非極性塑料,但也不失為電性能較優(yōu)的絕緣材料,特別是因其耐熱性優(yōu)于聚烯烴,可在較寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的電性能?,F(xiàn)在是55頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的性能耐化學(xué)試劑及耐溶劑性

聚碳酸酯是無定形聚合物,它的內(nèi)聚能在塑料中居中等水平,具有一定的抗化學(xué)腐蝕能力和耐溶劑性。現(xiàn)在是56頁\一共有82頁\編輯于星期三聚碳酸酯的加工及應(yīng)用注塑成形

PC最重要的成形方法,制品廣泛用于汽車、建筑、紡織、醫(yī)療器械等各種領(lǐng)域。產(chǎn)中主要以設(shè)備零部件為主,也用于光盤,光安帽,防護(hù)玻璃等。擠出成形

擠出制品主要用于絕緣材料、防震玻璃以及二次加工和冷加工原料。中空吹塑

生產(chǎn)熱水杯、包裝容器等中空制品?,F(xiàn)在是57頁\一共有82頁\編輯于星期三聚醚類工程塑料分子主鏈上含有醚鍵(—O—)和硫醚鍵(—S—)的聚合物統(tǒng)稱聚醚塑料;結(jié)構(gòu)通式,;本章分別介紹聚甲醛(POM),聚苯醚(PPO),改性聚苯醚?,F(xiàn)在是58頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛結(jié)構(gòu)式:聚甲醛是繼聚酰胺之后一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料,具有高力學(xué)性能,優(yōu)良的電絕緣性,耐溶劑性和加工性,是五大通用工程塑料之一。聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛,均聚甲醛由美國杜邦(Dupont)公司于1959年首先商品化(商品名Delrin),而共聚甲醛由美國塞拉尼斯(Celanese)公司于1962年商品化(商品名Celcon)的?,F(xiàn)在是59頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的制備均聚甲醛的制備共聚甲醛的制備現(xiàn)在是60頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的結(jié)構(gòu)與密度的關(guān)系聚甲醛沒有側(cè)鏈;C—O鍵的鍵長比C—C鍵的鍵長短;C和O原子是螺旋構(gòu)型,使分子鏈間距??;如:均聚甲醛密度1.425~1.430g/cm3>聚乙烯0.960g/cm3高密度的線性聚合物現(xiàn)在是61頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛結(jié)構(gòu)與結(jié)晶度的關(guān)系沒有側(cè)鏈;分子鏈柔順性大;鏈的結(jié)構(gòu)規(guī)整性高;如:均聚甲醛結(jié)晶度75~85%,共聚甲醛70~75%;結(jié)晶速度快,即使快速猝火,結(jié)晶度仍達(dá)到65%以上高結(jié)晶度線性聚合物現(xiàn)在是62頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的物理力學(xué)性能均聚甲醛的力學(xué)強(qiáng)度略高10~20%現(xiàn)在是63頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的熱性能現(xiàn)在是64頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的電性能現(xiàn)在是65頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的化學(xué)性能弱極性結(jié)晶聚合物;內(nèi)聚能密度高;溶解度參數(shù)大;如:聚甲醛低的吸水率(0.20~0.27%),使在潮濕環(huán)境仍保持尺寸和形狀的穩(wěn)定性。耐非極性溶劑,但不耐強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑,酚類,有機(jī)鹵化物及強(qiáng)極性有機(jī)溶劑?,F(xiàn)在是66頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的改性玻璃纖維增強(qiáng)聚甲醛

現(xiàn)在是67頁\一共有82頁\編輯于星期三耐磨聚甲醛現(xiàn)在是68頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛合成工藝1.單體精制加入惰性溶劑聚乙烯醇二甲醚(PEGDME),使得甲醛和水共沸點消失,可以用精餾的方法,餾出高純度的甲醛.惰性溶劑甲醛水溶液萃取精餾精甲醛斧液稀醛,溶劑現(xiàn)在是69頁\一共有82頁\編輯于星期三2.聚合反應(yīng)共聚甲醛亦屬離子聚合,常用BF3及其絡(luò)合物作引發(fā)劑,在雙螺桿反應(yīng)器中進(jìn)行,可以獲得預(yù)期的聚合物.聚甲醛的端基是活性的羥基,必須封端,不然會自動降解,均聚甲醛用乙酐封端,共聚甲醛以分子量調(diào)節(jié)劑形式加入,一般端基為甲氧基醚,羥基乙基醚或丁氧基醚.封端后,摻混助劑即進(jìn)行造粒.現(xiàn)在是70頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的成型工藝性1.聚甲醛結(jié)晶度高,由無定形熔體變?yōu)榻Y(jié)晶型凝固體的體積收縮率大約17%,因此采用保壓補(bǔ)料方式防止收縮。2.聚甲醛熔融溫度范圍窄,熱穩(wěn)定性差,加工溫度不宜超過250oC,熔體在料筒中停留時間不宜過長。在保證物料充分塑化條件下應(yīng)盡量降低溫度,并采用提高注射壓力和速度增加熔料沖模能力。現(xiàn)在是71頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的成型工藝性3.聚甲醛熔體凝固速率快,會造成沖模困難,制品表面褶皺,毛斑等,因此模溫宜控制在80~130oC來消除。4.聚甲醛吸濕性小,一般可不干燥,也可在110oC下干燥2h。5.聚甲醛加工時應(yīng)選用突變螺桿,噴嘴宜用直通式,模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計為流線型,澆口盡可能大.現(xiàn)在是72頁\一共有82頁\編輯于星期三聚甲醛的應(yīng)用聚甲醛(耐有機(jī)溶劑,耐磨,抗蠕變,耐疲勞等)現(xiàn)在是73頁\一共有82頁\編輯于星期三聚苯醚(PPO)結(jié)構(gòu)式:聚苯醚由美國通用電器公司在1957年采用氧化偶合方法合成的。具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能(如抗蠕變性,尺寸穩(wěn)定性,耐水性),耐熱性(Tg為210oC,熱變形溫度為190oC)和電絕緣性,但熔體流動性差,加工困難。改性PPO即MPPO綜合性能好,成為五大通用工程塑料之一。現(xiàn)在是74頁\一共有82頁\編輯于星期三改性聚苯醚(MPPO)的制備1.單體二甲酚的合成

它可以直接從焦油中分離得到,但不易得到高純的單體.2,6-二甲酚和甲醇在催化劑存在下的甲基化反應(yīng)技術(shù)最為成熟.現(xiàn)在是75頁\一共有82頁\編輯于星期

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