ABS、聚酰胺、PET、PC等多種材料分析

ABS、聚酰胺、PET、PC等多種材料分析參考書參考書：1.塑料原料與助劑科技出版社段予忠3.合成樹脂及塑料手冊化工部科技情報所4.橡膠塑料加工助劑化工出版社15.塑料加工技術應用手冊機械出版社李祖德第五章ABS（AcrylonitrileButadieneStyrene）

1簡介

ABS1947年由美國橡膠公司研制，是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的共聚物，是一種性能優(yōu)異的工程塑料，性能及價格處于通用塑料與工程塑料之間，所以也有把ABS劃為通用塑料的，我國2003年產(chǎn)量為77萬t。

由于ABS是由三種單體共聚合的，故它能表現(xiàn)出三種組份的協(xié)同性能，

A使聚合物耐化學腐蝕，具有一定的表面硬度及提高制品表面亮度；B使聚合物呈橡膠狀韌性；S相使聚合物具有剛性和流動性。所以，ABS具有耐熱、表面硬度高、尺寸穩(wěn)定，耐化學性能及電性能良好，易于成型和機械加工等特點。合成路線：

乳液聚合、本體聚合、連續(xù)本體聚合乳液聚合通過對橡膠粒度、分布等進行控制，制得各種品級的ABS。也可先制得ABS接枝體，再和懸浮聚合或本體聚合制得的苯乙烯-丙烯腈共聚物進行摻混，從而制得各種ABS。本體聚合是新發(fā)展起來的ABS合成工藝，其特點是橡膠顆粒在樹脂中的分散較好，不需要乳化劑，后處理工序簡單。目前又發(fā)展為連續(xù)本體聚合工藝合成ABS，該方法可減少能源消耗，對三廢處理有利。2ABS合成路線ABS的發(fā)展趨勢

目前的ABS已不是三成分的簡單共聚體，而是AS樹脂連續(xù)相內(nèi)有BRSBRNBR等橡膠狀聚合物微分散的兩相不均勻結構聚合物，寫作AXS比較合適，可以把ABS看作抗沖AS樹脂，或合成橡膠增韌AS樹脂，橡膠含量一般在20-30%左右。例如：AAS丙烯酸橡膠與AS的共聚物，其耐候性非常好，在戶外陽光照射1000小時，其沖擊強度、斷裂伸長率下降很小。ACS是CPE與AS的共聚物，其阻燃和耐候性能有很大提高EPSAN乙丙橡膠與AS的共聚物，耐候和沖擊強度提高很大

3ABS種類3.1透明級：透明型ABS樹脂，日本合成橡膠公司于1962年首先開發(fā)成功，20世紀80年代獲得了較大的發(fā)展。目前，國外主要商品有：日本JSR-53、Toyorak900，BASF的KU5004R、美國腈化物公司MA等，透光率達85%以上。主要用作透明箱、頂蓋、殼體、容器、塑料零件、配電盤、汽車附件、裝飾品等。ABS樹脂：ABS樹脂易于電鍍，是很好的非金屬電鍍材料。鍍層與基層的粘結力比其他塑料要強，經(jīng)過電鍍工藝表面金屬化處理賦予良好的金屬外觀，常作為金屬替代用品，廣泛用于諸如汽車、無線電、商用機械、工藝美術、銘牌、裝飾件等方面。

電鍍級ABS電鍍級ABS樹脂的基本特點是：橡膠含量較高，性能上屬高沖擊甚至超高沖擊級；橡膠相的粒徑較大，且分布越窄越易電鍍操作；表面容易均勻點蝕；鍍層與基材粘結力強；熱膨脹系數(shù)小，利于鍍層的附著；流動性一般高于對應的高沖級或超高沖級ABS樹脂；適當提高ABS樹脂的丙烯腈含量或者摻入一些高丙烯腈含量的ABS樹脂可以改進鍍層的特性。

電鍍型ABS的生產(chǎn)方法與通用ABS相同。我國蘭州石化公司的301M，比較適合電鍍。美國通用公司的EP3510EPBM3570由于它們尺寸穩(wěn)定性高，耐熱及耐寒穩(wěn)定性優(yōu)異，是優(yōu)秀的電鍍用材料。4.ABS的性能ABS不透明，易燃，火焰呈黃色黑煙，發(fā)出特殊氣味，無熔融滴落。

4.2物理性能Ag/cm3左右B制品收縮率為0.4-0.8%C吸水率低,約為1%左右。（注塑加工使用時，應進行烘干，大多采用80℃，4小時）

4.3著色性:ABS無臭無味無毒,能自由著色,可以與有機的和無機的顏料摻和,制得任何色澤的塑料制品.4.4熱性能:熱變形溫度為65-125℃,ABS制品的使用溫度范圍從-40-100℃(與承載負荷的大小有關)4.5電性能：

ABS的電絕緣性很少受溫度、濕度的影響，而且在很大的頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。其體積電阻率為1016Ωcm左右。4.6可電鍍性鐘表外殼，某些高檔汽車內(nèi)飾件，裝飾品，學習用品

4.7機械性能：沖擊強度，拉伸強度、彎曲強度都較好。4.8化學性能：溶于大多數(shù)芳香族，如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯單體。

ABS應用領域非常廣泛，注塑級ABS在家用電器、通訊、汽車等領域有廣泛應用，各種機殼、零部件、燈具、雜品擠出級ABS應用于各種板材、管材、圓棒等5.ABS的用途阻燃方面如與PVC共混，提高耐燃性。.將B相換成EPDM，其耐候性將大大提高。添加耐熱劑6.4提高光澤和消光有些制品要求外觀光亮應提高光澤，而有些制品像微機等為避免刺激操作人員的眼睛，應對其進行消光處理。6.5高剛性方面加入玻璃纖維增加剛性6.ABS改性第六章聚酰胺PA(Polyamide)

1.簡介

聚酰胺俗稱尼龍。在尼龍出現(xiàn)之前人們用真絲作衣服，而絲的主要成份是蛋白質，蛋白質的主要成份是氨基酸的羧酸和其它氨基酸的氨基逐個縮聚而成有酰胺鍵的高分子。1939年由美國杜邦公司生產(chǎn)出替代真絲的合成纖維,其商品名為“Nylon”，由于酰胺健的存在，所以稱之為聚酰胺。指主鏈上有酰胺基團CONH重復結構單元的線型聚合物。由二元酸與二元胺或由內(nèi)酰胺經(jīng)縮聚而得。在纖維行業(yè)我們稱之為錦綸。

聚酰胺命名原則是根據(jù)合成單體的碳原子數(shù)來命名，如PA6是由6個碳原子的己內(nèi)酰胺自聚而成，PA610是由6個碳原子的己二胺和10個碳原子的癸二酸縮聚而成。主要尼龍品種有PA4、PA46、PA5、PA6、PA7、PA8、PA9、PA11、PA12、PA66、PA610、PA1010、澆注尼龍(MC)。合成路線：糠醛路線、苯酚路線和蓖麻油路線等三種方式：內(nèi)酰胺開環(huán)聚合、二元酸與二元胺縮聚、澆注（MC）-己內(nèi)酰胺單體在堿金屬催化劑作用下急速聚合而得。過程：在惰性氣體保護下向熔融單體中快速加入催化劑和穩(wěn)定劑后立即注入模腔，在模腔內(nèi)聚合。2聚酰胺合成3.1

識別多為半透明白色顆粒狀，無毒、無臭、不霉爛，多數(shù)PA燃燒時慢慢熄滅，火焰緩慢，火焰上端黃色、下端藍色，帶有噼啪聲，熔融滴落拉絲，起泡，有芳香味，類似特殊羊毛味。

3.2物理性能：a密度在1.02-1.17b成型收縮率較大為1.0-2.5%c因為尼龍有酰胺基團，呈極性能形成氫鍵，熔點高；易吸水，吸水率為1－2.5％左右。結晶度高（40-60%）。主要特點是耐磨性好，有自潤滑性，抗蠕變性能不好，不能制造精密零件；熱性能熱變形溫度在66－104℃MPa）熔點215－260℃，長期使用溫度可達80℃電性能體積電阻率在1012－1015Ωcm，由于其吸水率大，所以不太適宜用作高壓電氣絕緣材料。

化學性能耐化學性能優(yōu)良，對酸、堿、鹽穩(wěn)定，只有強極性溶劑如苯酚、甲酚可將其溶解。

拉伸強度大，為50－80Mpa，彎曲強度為80－120Mpa，沖擊強度（簡支粱缺口）為4－20kJ/m2。

3.7

加工特性：因為易吸水，所以加工時應進行干燥處理，一般情況100℃左右烘干4－8小時，使其含水量不超過0.3％，特殊制品應在真空干燥箱中進行。還由于尼龍的熔融粘度較小，容易產(chǎn)生“流涎現(xiàn)象“，所以在注塑時應采用自鎖式噴嘴。性能PA6PA66PA1010PA11密度（g/cm3）1.12-1.141.14-1.151.04-1.091.04-1.05拉伸強度（Mpa）50-7877-8450-5450-60斷裂伸長率（%）200-30060-30050-200300簡支梁缺口沖擊強度(KJ/m2)2-62-554彎曲強度(MPa)120-12556-9778-8250體積電阻率(Ωcm)1012

101410151013硬度(洛氏R)119120/108熱變形溫度(℃)1.82MPa6810480543.PA的性能比較4PA的應用領域應用領域：90%用于纖維（錦綸）、纜繩、刷子、衣服、魚網(wǎng)、簾子線、絲襪等10%用于工程塑料主要用在機械儀器儀表、汽車、紡織等方面作軸承、齒輪、渦輪、泵及閥門零件、墊圈、風葉風扇等。第七章聚酯樹脂1簡介聚酯樹脂的主鏈上含有酯基(-C-O-)基團，分兩大類：一類是不飽和聚酯（UP），是一種熱固性材料，其主要原料有二元酸、二元醇、乙烯基單體。另一類是飽和聚酯，飽和聚酯常見的有兩種PET和PBT。

合成路線不飽和聚酯的合成路線先由二元酸與二元醇發(fā)生酯化反應制成線性聚酯，然后再與苯乙烯單體進行交聯(lián)固化得到體型結構的不飽和聚酯。飽和聚酯合成路線

對苯二甲酸180－190℃

直接酯化法或對苯二甲酸二甲酯催化劑或酯交換法過量的乙二醇中間產(chǎn)物（260－280℃）加壓縮聚聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）第七章聚酯樹脂2PETPET樹脂簡介

PET俗稱滌綸，紡織行業(yè)有大量應用，其熔融溫度為260℃，玻璃化溫度為80℃，2.2識別：易燃，黃色火焰，邊緣藍色，黑煙，特殊氣味，微微膨脹，有時破裂。

2.3物理性能：乳白色或淺黃色高結晶聚合物，耐蠕變、抗疲勞、尺寸穩(wěn)定性好。密度在－，由于有極性基團，其吸水性較強，成型前應在130℃左右干燥8小時左右。成型收縮率在－％

2.4熱性能：耐熱性好，長期使用溫度在120℃左右，熔點260℃，玻璃化溫度80℃2.5電性能：電絕緣性優(yōu)良，耐電暈性差2.6化學性能：耐化學腐蝕性相對其它塑料樹脂稍差，不宜在濃酸、濃堿環(huán)境中工作。

應用領域纖維（紡織業(yè)）電影、膠卷、磁盤、X光、錄音、錄象帶等的片基。包裝業(yè)，飲料瓶、食品盒、雙向拉伸膜等。電子電器零部件。

改性共聚：提高PET的結晶速度、改善加工性能。填充：增強、提高耐熱和降低成本。共混：PET/PBTPET/HDPEPET/PAPET/PCPET/PC/PMMA等。成核：在改善結晶性能的同時，改善光潔度、熱穩(wěn)定性及脫模性。3PBT3.1PBT樹脂簡介

PBT也是一種線性熱塑性樹脂，聚對苯二甲酸丁二醇酯又名聚對苯二甲酸四次甲基酯，密度在－1.55，易吸水，加工前要干燥處理，其它性能和PET類似，總體上優(yōu)于PET。成型收縮率在－％?！?/p>

3.2合成路線與PET類似以對苯二甲酸甲酯與丁二醇作為原料進行酯交換法反應制得，也有用對苯二甲酸與丁二醇直接酯化反應制得。反應溫度為150－170℃

。純樹脂制品較少，大部分采用玻璃纖維增強改性，用硼纖維增強的PBT可應用于飛機或航天飛機上某些部件。應用領域主要電子電器的接插件、齒輪、軸承、點火器零件等。3.3改性增強填充共混PBT/PETPBT/PCPBT/EVA改善熱穩(wěn)定性改善耐磨性

PEN（聚萘基酸乙烯酯）常見品種為聚萘二甲酸乙二醇酯，由2,6-萘二甲酸與乙二醇縮聚而成，結構與PET相似，耐溫高于PET，主要應用在高溫飲料瓶方面，啤酒、茶飲料?？稍?00℃灌裝，另外其氣體阻隔性好，還可阻隔365納米以下的紫外線，耐化學溶劑性好。4

PEN類1簡介PC是一種通用的工程塑料之一，分子主鏈上含有聚芳香族酯鍵的熱塑性塑料，1956年由德國拜爾公司以雙酚A為原料合成出來并投入商業(yè)生產(chǎn),其分子主鏈上含有-O-R-O-C-)鏈節(jié)，酯基種類多種，可以是脂肪族、脂環(huán)族和芳香族。目前作為工程塑料使用的大多是芳香族PC。

第八章

聚碳酸酯（PC）Polycarbonate

2合成路線：2.1光氣法（溶液法）光氣法：雙酚A鈉鹽水溶液與光氣通過縮聚制得。PC光氣法合成路線

2.2酯交換法（熔融縮聚）碳酸二甲酯由碳酸二乙酯與甲醇的酯交換反應制得，再由碳酸二甲酯生產(chǎn)碳酸二苯酯，碳酸二苯酯再與雙酚A反應生成預聚物，預聚物再經(jīng)聚合生成聚碳酸酯產(chǎn)品。PC酯交換法合成路線

酯交換法：雙酚A和碳酸二苯酯200℃時在催化劑作用下熔融進行酯交換制得PC。

PC是一種線型的碳酸聚酯，分子中碳酸基團與另一些基團交替排列，這些基團可以是芳香族、可以是脂肪族，也可以兩者皆有。雙酚A型PC是一種無定型的工程塑料，具有良好的韌性、透明性和耐熱性。碳酸酯基團賦予韌性和耐用性，雙酚A基團賦予高的耐熱性。PC的主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高，不能用于重復經(jīng)受高壓蒸汽的制品,對缺口敏感、耐有機化學品性和耐刮痕性較差，長期受紫外線照射會發(fā)黃。和其他無定型樹脂一樣，PC易受某些有機溶劑的侵蝕。3PC性能介紹PC性能3.1識別：透明無色顆粒、燃燒速度慢，并慢慢熄滅，火焰亮黃色，黑煙碳束，有花果臭味，熔融起泡。3.2剛硬又有韌性被譽為“透明金屬”；苯環(huán)具有剛性，碳酸酯鏈有韌性；3.3物理性能：

無定型材料，無毒、無味、無臭；PC的透光率高達90％，僅次于PMMA；密度1.18－1.20，收縮率0.5－0.8％；透光率90%、折光系數(shù)1.589；吸水率0.15-0.35%；加工前應在真空烘箱中120℃干燥4－12小時。

3.4

有均衡的機械性能和熱性能機