第3章工程塑料

1第3章工程塑料(ɡōnɡchénɡsùliào)工程塑料是指物理力學(xué)性能及熱性能比較好的、可以(kěyǐ)當(dāng)作結(jié)構(gòu)材料使用的且在較寬的溫度范圍內(nèi)可承受一定的機械應(yīng)力和較苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中使用的塑料材料。共二百六十一頁2特性：優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)性能、電性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐磨性、耐老化性能等。應(yīng)用：電子、電器、機械、交通、航空航天等領(lǐng)域分類：通用(tōngyòng)工程塑料和特種工程塑料共二百六十一頁3通用工程塑料：使用量大，長期使用溫度(wēndù)在100~150℃，可作為結(jié)構(gòu)材料使用的塑料材料例如：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、熱塑性聚酯等共二百六十一頁4特種工程塑料：使用量較小、價格高、長期(chángqī)使用溫度在150℃以上的塑料材料例如：聚酰亞胺、聚砜、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚芳酯等。具體分類如表所示：共二百六十一頁5共二百六十一頁6工程塑料作為新型(xīnxíng)的化工材料，以其獨特的優(yōu)異性能，成為其他材料所無法替代的材料。雖然工程塑料發(fā)展時間不長，但其增長速度很快。共二百六十一頁73.1聚酰胺（PA）3.2聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)（PC）3.3聚甲醛（POM）3.4聚苯醚（PPO）3.5熱塑性聚酯3.6聚苯硫醚（PPS）3.7聚酰亞胺（PI）3.8聚砜類塑料(sùliào)3.9聚芳醚酮類塑料（PAEK）3.10氟塑料3.11氯化聚醚（CP）主要內(nèi)容共二百六十一頁83.1聚酰胺（polyamide，PA）聚酰胺俗稱“尼龍”，指分子主鏈上含有酰胺基團(jītuán)（—NHCO—）的高分子化合物。制備：二元胺和二元酸通過縮聚反應(yīng)或ω-氨基酸或內(nèi)酰胺自聚而得聚酰胺66共二百六十一頁9聚酰胺的命名(mìngmíng)聚酰胺的命名是由二元胺和二元酸的碳原子數(shù)來決定的。例如：己二胺和己二酸反應(yīng)(fǎnyìng)制得的縮聚物稱為聚酰胺66。聚酰胺66共二百六十一頁10聚酰胺分子鏈段中重復(fù)出現(xiàn)的酰胺基是一個極性基團，這個集團上的氫能夠(nénggòu)和另一個分子的酰胺基團鏈段上的羰基上的氧結(jié)合形成牢固的氫鍵。共二百六十一頁11氫鍵的形成使得聚酰胺的結(jié)構(gòu)易結(jié)晶化，而且分子間作用力較大，因而使得聚酰胺具有(jùyǒu)較高的力學(xué)強度和高熔點。由于聚酰胺分子中亞甲基（-CH2-）的存在，使得分子鏈比較柔順，因而具有較高的韌性。共二百六十一頁12近些年來，聚酰胺的發(fā)展十分迅速，改性和新品種不斷(bùduàn)出現(xiàn)，像透明聚酰胺、芳香族聚酰胺、高沖擊聚酰胺和碳纖維、玻璃纖維增強聚酰胺等。共二百六十一頁133.1.1聚酰胺的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能聚酰胺是白色至淡黃色的顆粒，制品(zhìpǐn)堅硬，表面有光澤，氫鍵的存在使其具有良好的力學(xué)性能、耐油性、耐溶劑性。缺點是聚酰胺吸水率比較大，吸水后尺寸穩(wěn)定性差。共二百六十一頁14（1）力學(xué)性能優(yōu)良拉伸強度、沖擊強度、剛性、耐磨性較好；但易受溫度和濕度的影響。它的硬度、拉伸強度、彎曲(wānqū)強度、壓縮強度隨溫度和濕度的增加而減??；沖擊強度則隨之增加而上升。共二百六十一頁15聚酰胺具有很好的耐磨耗性能，是一種自潤滑材料，做成的軸承、齒輪等摩擦零件，可以(kěyǐ)在無潤滑的狀態(tài)下使用。聚酰胺的結(jié)晶度越高，材料硬度越大，耐磨性越好，還可以通過加入二硫化鉬、石墨等填料進(jìn)一步改善。共二百六十一頁16（2）電性能由于聚酰胺分子鏈中含有極性酰胺基團，在低溫和干燥(gānzào)條件下具有良好的電絕緣性，但在潮濕的環(huán)境中，電阻率和介電強度會降低，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗明顯增大。溫度上升，電性能也下降。（3）熱性能氫鍵的存在(cúnzài)，使得熔融溫度比較高，熔融溫度范圍比較窄，有明顯的熔點。熱變形溫度不高，80℃，玻璃纖維增強后200℃。共二百六十一頁17聚酰胺導(dǎo)熱率很低，相當(dāng)于金屬的幾百分之一。聚酰胺的線膨脹系數(shù)比較大，約為金屬的5-7倍，而且(érqiě)會隨溫度的升高而增大。（4）耐化學(xué)藥品性化學(xué)穩(wěn)定性良好，能耐許多化學(xué)藥品因其高內(nèi)聚能和結(jié)晶性，聚酰胺不溶于普通溶劑，耐許多化學(xué)藥品，對鹽水、細(xì)菌、霉菌(méjūn)都很穩(wěn)定。共二百六十一頁18常溫下溶于強極性溶劑以及某些鹽的溶液。高溫下溶解于乙二醇、冰乙酸、氯乙醇等。（5）其他性能耐候性一般，長時間暴露在大氣環(huán)境中，變脆，力學(xué)性能明顯下降。無臭、無味、無毒，具有(jùyǒu)自熄性，燃燒很慢。共二百六十一頁193.1.2聚酰胺的加工(jiāgōng)性能聚酰胺是熱塑性塑料，熱塑性塑料的一般成型方法都適用：注射、擠壓、模壓、吹塑、澆注等。也可以采用特殊的工藝方法像燒結(jié)成型、單體聚合成型等。還可以噴涂于金屬表面作為耐磨涂層(túcénɡ)及修復(fù)用。其中最常用的是注射成型。共二百六十一頁20聚酰胺的成型有一下6個特點：（1）原料吸水性大，高溫易氧化變色，加工前必須干燥，最好是真空干燥來防止氧化，干燥溫度80~90℃，時間為10~12h，含水率＜0.1%。（2）融化物黏度低，流動性大，必須采用(cǎiyòng)自鎖式噴嘴，以防漏料；模具應(yīng)精確加工防止溢邊。同時因為熔化溫度范圍窄，大約只有10℃，所以噴嘴必須加熱防止堵塞。共二百六十一頁21（3）收縮率大，制造精密尺寸零件時，必須經(jīng)過多次試加工，進(jìn)行修模。（4）熱穩(wěn)定性較差，易熱分解而降低制品的性能，特別是明顯的外觀性能，因此應(yīng)避免采用過高的溶體溫度，且不易過長。

（5）成型(chéngxíng)收縮率大，且成型(chéngxíng)工藝條件對制品的結(jié)晶度、收縮率、性能的影響比較大，因此合理的控制成型(chéngxíng)條件可獲得高質(zhì)量的制品。共二百六十一頁22（6）調(diào)濕處理脫模后的聚酰胺零件，如果吸收少量的水分后，其堅韌性、沖擊強度和拉伸強度都會有所提高。調(diào)濕處理就是將制件放于一定(yīdìng)溫度的水、融化石蠟、礦物油、聚乙二醇中處理，使其達(dá)到吸濕平衡，這樣的制件性能良好，尺寸穩(wěn)定不變。共二百六十一頁233.1.3其他(qítā)聚酰胺品種單體澆注聚酰胺

單體澆鑄(jiāozhù)聚酰胺(簡稱MC聚酰胺)是尼龍6的一種，所不同的是它采用了堿聚合法，加快了聚合速度，使己內(nèi)酰胺單體能通過簡便的聚合工藝直接在模具內(nèi)聚合成型。共二百六十一頁243.1.3其他(qítā)聚酰胺品種單體澆注聚酰胺MC聚酰胺分子量比一般尼龍6高一倍左右，達(dá)3.5萬～7.0萬，因此各項力學(xué)性能都比尼龍6高。MC聚酰胺成型加工設(shè)備及模具簡單，可直接澆鑄(jiāozhù)，因而特別適用于大件、多品種和小批尼龍量制品的生產(chǎn)。共二百六十一頁253.1.3其他(qítā)聚酰胺品種芳香族聚酰胺。

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(chénggōng)的耐高溫、耐輻射、耐腐蝕的聚酰胺新品種，目前主要有聚間苯二酰間苯二胺和聚對苯酰胺兩種。共二百六十一頁263.1.3其他(qítā)聚酰胺品種聚間苯二酰間苯二胺(商名品Nomex)Nomex熔點為410℃，分解(fēnjiě)溫度450℃，脆化溫度-70℃，可在200℃連續(xù)使用。Nomex耐輻射，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和電性能，拉伸強度為80~120MPa，壓縮強度為320MPa，壓縮模量高達(dá)4400MPa。Nomex主要用途是絕緣材料，通常用鋁片浸漬后剝離的方法制取薄膜，亦可層壓制取層壓板。共二百六十一頁273.1.3其他(qítā)聚酰胺品種聚對苯酰胺(商名品Kevlar)

由對氨基苯甲酸自縮聚或?qū)Ρ蕉柞Ｂ扰c對苯二胺縮聚而成。Kevlar具有高強度(qiángdù)、低密度、耐高溫等一系列優(yōu)異性能，主要用以制超高強度(qiángdù)耐高溫纖維，亦可用作塑料，制成薄膜和層壓材料。共二百六十一頁283.1.3其他(qítā)聚酰胺品種透明聚酰胺普通尼龍是結(jié)晶型聚合物，產(chǎn)品呈乳白色。要獲得透明性，必須抑制晶體的生成，使其生成非結(jié)晶聚合物。一般(yībān)采用主鏈上引入側(cè)鏈的支化法及不同單體進(jìn)行共縮聚法來實現(xiàn)。共二百六十一頁293.1.3其他(qítā)聚酰胺品種透明聚酰胺透明聚酰胺具有高度透明、低吸水性、耐熱水性及耐抓傷性，并且仍有一般尼龍所具有的優(yōu)良力學(xué)強度。目前(mùqián)主要品種是支化法透明尼龍Trogamid-T和共縮聚法透明尼龍PACP-9/6。共二百六十一頁303.1.3其他(qítā)聚酰胺品種透明(tòumíng)聚酰胺透明聚酰胺的透光率達(dá)到90%以上，同時還具有很好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、剛性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕、耐劃痕、表面硬度等特性，可以通過注塑、擠出、吹塑等方式成型。共二百六十一頁313.1.3其他(qítā)聚酰胺品種增強聚酰胺聚酰胺雖有一系列優(yōu)良性能，但與金屬材料相比，還存在著強度較小、剛度(ɡānɡdù)較低、由吸濕而引起的尺寸變化較大等不足，使應(yīng)用受到一定限制。因此開發(fā)了玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、鈦金屬晶須等增強的品種，其中以玻璃纖維增強尼龍最重要。聚酰胺用玻璃纖維增強后力學(xué)強度、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性、耐候性都有明顯提高。共二百六十一頁323.1.3其他(qítā)聚酰胺品種反應(yīng)注射(zhùshè)成型聚酰胺反應(yīng)注射成型聚酰胺龍(RIM)是在MC聚酰胺基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是把具有高反應(yīng)活性的聚酰胺原料于高壓下瞬間反應(yīng)，再注入密閉的模具中成型的一種液體注射成型方法共二百六十一頁333.1.3其他(qítā)聚酰胺品種高抗沖聚酰胺高抗沖聚酰胺是以尼龍66或尼龍6為基體，通過與其他聚合物共混的方法來進(jìn)一步提高抗沖強度(qiángdù)的新品種。杜邦公司最早于1976年開發(fā)成功，商品名為ZytelST。其抗沖強度比一般尼龍高10倍。ZytelST是以尼龍66為基體，近年來日本開發(fā)的EX系列則以尼龍6為基體。共二百六十一頁343.1.3其他(qítā)聚酰胺品種電鍍聚酰胺過去電鍍塑料主要為ABS塑料，近年來開發(fā)了電鍍聚酰胺，如日本東洋紡織(fǎngzhī)公司的T-777具有與電鍍ABS相同的外觀，但性能更為優(yōu)異。聚酰胺電鍍的工藝原理是，通過化學(xué)處理(浸蝕)先使制品表面粗糙化，再使其吸附還原催化劑(催化工藝)，然后再進(jìn)行化學(xué)電鍍和電氣電鍍，使銅、鎳、鉻等金屬在制品表面形成密實、均勻和導(dǎo)電性薄層。共二百六十一頁353.1.4聚酰胺的應(yīng)用(yìngyòng)由于聚酰胺優(yōu)良的性能，在汽車工業(yè)、交通運輸業(yè)、機械(jīxiè)工業(yè)、電子電器工業(yè)、包裝業(yè)、體育器材以及家具制造業(yè)上有廣泛應(yīng)用。共二百六十一頁363.1.4聚酰胺的應(yīng)用(yìngyòng)由于聚酰胺優(yōu)良的力學(xué)強度和耐磨性、較高的使用溫度、自潤滑性、耐腐蝕性，因此廣泛的應(yīng)用于機械、化學(xué)、電氣(diànqì)零件等。例如軸承、齒輪、凸輪、磙子、輥軸、泵葉輪、風(fēng)扇葉輪、渦輪、螺釘、螺帽、墊圈、高壓密封圈、閥座、輸油管等等。共二百六十一頁373.1.4聚酰胺的應(yīng)用(yìngyòng)共二百六十一頁383.1.4聚酰胺的應(yīng)用(yìngyòng)玻璃纖維增強聚酰胺6或者66，可用于汽車發(fā)動機部件如氣缸蓋、進(jìn)氣管、空濾、風(fēng)扇(fēngshàn)燈；阻燃聚酰胺可用于空調(diào)、電視、復(fù)印機等；聚酰胺膜能很好的隔氧可用于食品冷藏、保險。共二百六十一頁393.1.4聚酰胺的應(yīng)用(yìngyòng)共二百六十一頁403.2聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)（polycarbonate,PC）共二百六十一頁413.2聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)（polycarbonate,PC）聚碳酸酯是指分子(fēnzǐ)主鏈中含有鏈節(jié)的線性高聚物分類：根據(jù)R基團的不同，分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香族等類型其中，芳香族聚碳酸酯最有工業(yè)價值，以雙酚A型為主，產(chǎn)量僅次于聚酰胺共二百六十一頁42聚碳酸酯發(fā)展(fāzhǎn)歷程聚碳酸酯的發(fā)展已經(jīng)有130多年的歷史。1881年，科學(xué)家已經(jīng)制得了碳酸酯縮合物。1940年，美國(měiɡuó)杜邦公司制得了可以制成纖維和薄膜的高分子量聚碳酸酯并獲得美國(měiɡuó)專利。1953年德國拜耳公司首次獲得熱塑性高熔點線型聚碳酸酯并申請專利。共二百六十一頁43聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)發(fā)展歷程1956年，德國拜耳公司H.Schnell公開了雙酚A型聚碳酸酯的詳細(xì)研究論文。1959年，拜耳公司以中等規(guī)模在全球(quánqiú)第一個實現(xiàn)了熔融酯交換法雙酚A型聚碳酸酯的工業(yè)化生產(chǎn)，商品名“MakroLon”，中文翻譯為：?？寺?。共二百六十一頁443.2.1聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能聚碳酸酯是透明、呈微黃色(huángsè)的堅韌固體，密度1.2，透光率可達(dá)90%，無毒無臭無味，具有高度的尺寸穩(wěn)定性、均勻的模塑收縮率以及自熄性。共二百六十一頁45聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的結(jié)構(gòu)聚碳酸酯有許多的優(yōu)良的性能，這和其特殊(tèshū)的結(jié)構(gòu)是分不開的。共二百六十一頁46聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的結(jié)構(gòu)雙酚A型聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的結(jié)構(gòu)式：分子主鏈中含有柔順的碳酸酯鏈和剛性的苯環(huán)，從而賦予了聚碳酸酯許多優(yōu)異的性能。共二百六十一頁47聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的結(jié)構(gòu)苯環(huán)(běnhuán)：聚碳酸酯分子主鏈上的苯環(huán)(běnhuán)使其具有很好的力學(xué)性能、剛性、耐熱性能。醚鍵：醚鍵使分子鏈具有一定的柔順性。因此，聚碳酸酯為一種既剛又韌的材料。由于苯環(huán)的體積效應(yīng)，使它的結(jié)晶能力差，基本屬于無定形聚合物，具有優(yōu)異的透明性。酯基使其對水敏感，高溫下易水解。共二百六十一頁48聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的性能（1）力學(xué)性能十分優(yōu)良，既剛又韌；拉伸、彎曲、壓縮強度都較高，且受溫度影響??；沖擊性能突出；抗蠕變性能好缺點是易產(chǎn)生應(yīng)力(yìnglì)開裂、耐疲勞性差，缺口敏感性高，不耐磨損共二百六十一頁49（2）熱性能耐高低溫性能很好。

熱變形溫度130-140℃，120℃以下具有良好的耐熱性；脆化溫度-100℃，長期使用(shǐyòng)溫度-70-120℃。熱導(dǎo)率、比熱容不高；線膨脹系數(shù)較??；阻燃性好，具有自熄性。共二百六十一頁50（3）電性能較好的電絕緣性（弱極性聚合物）由于其玻璃化溫度高、吸濕性小，可在寬溫度范圍內(nèi)和潮濕的條件下保持良好的電性能；介電常數(shù)和介電損耗在10~130℃接近常數(shù)，因此十分(shífēn)適合制造電容器。共二百六十一頁51（4）耐化學(xué)藥品性聚碳酸酯具有一定的耐化學(xué)藥品性。

室溫下耐水、有機酸、稀無機酸、氧化劑、鹽、油、脂肪(zhīfáng)烴、醇類。

不耐堿、胺、酮、酯、芳香烴。

溶于三氯甲烷、二氯乙烷、甲酚。

長期浸于沸水中會水解。共二百六十一頁52（5）其他性能透光率很高，約為87~90%；折射率1.587，比丙烯酸酯等其他透明聚合物高，可作為(zuòwéi)透鏡光學(xué)材料；很好的耐候性和耐熱老化能力，戶外暴露2年，性能基本沒變化。共二百六十一頁53聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的綜合性能共二百六十一頁543.2.2聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的加工性能采用注塑、擠出、吹塑、真空成型、熱成型等方法（1）PC在加工(jiāgōng)前必須干燥處理，使含水量小于0.02％。干燥條件：120℃下4-6小時。高溫下對微量水敏感，熔融狀態(tài)下，即使微量的水也會使其降解放出CO2，樹脂變色，相對分子質(zhì)量急劇下降，性能變壞。共二百六十一頁55（2）聚碳酸酯的熔體黏度高，近似于牛頓流體，熔體受剪切速率的影響很小，對溫度比較(bǐjiào)敏感。成型時需要較大的溫度和壓力。

（3）聚碳酸酯的剛性大，制品中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，需對制品進(jìn)行退火處理。一般為100-120℃下退火8-10h。（4）聚碳酸酯為無定形聚合物，成型收縮率低。成型時的收縮性大致各向同性，有利于成型高精度的制品。共二百六十一頁563.2.3聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的改性聚碳酸酯加工流動性差、制品內(nèi)應(yīng)力大、不耐溶劑、高溫易水解(shuǐjiě)、摩察系數(shù)大、不耐磨損等缺點，限制了其工業(yè)應(yīng)用，因此需對其改性，目前最重要的改性有增強聚碳酸酯和聚碳酸酯合金兩種。共二百六十一頁57增強(zēngqiáng)聚碳酸酯聚碳酸酯常以玻璃纖維、碳纖維及硼纖維等為增強材料，增強后PC的力學(xué)性能、疲勞強度、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性、耐應(yīng)力開裂性都有明顯提高，吸水性、線膨脹系數(shù)和成型收縮率降低(jiàngdī)。但沖擊強度會有所下降，加工性能變差，制品失去透明性。玻纖的用量以10％－40％為宜。共二百六十一頁58增強(zēngqiáng)聚碳酸酯玻璃纖維增強的聚碳酸酯可用于替代鋁、鋅等壓鑄領(lǐng)域的負(fù)荷件及尺寸要求極高的制品，廣泛用于機械、儀表、電氣、電訊等工業(yè)產(chǎn)品中，例如制造電動工具外殼、電子計算機零件、飛機零件、宇航員頭盔(tóukuī)、自行車零件和其他對剛性、尺寸穩(wěn)定、耐沖擊有較高要求的零部件。共二百六十一頁59聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)合金聚碳酸酯合金是將聚碳酸酯和某些高聚物共混改性，這是聚碳酸酯改性的一個重要途徑。①PC/HDPE合金采用(cǎiyòng)機械共混法，可降低PC熔體粘度，改善加工性能，提高沖擊強度，改善耐應(yīng)力開裂性。共二百六十一頁60聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)合金②PC/ABS合金PC與ABS共混物可以綜合二者的優(yōu)良性能(xìngnéng)：一方面可以提高ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強度，另一方面可以降低PC的成本和熔體粘度，改善加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強度對制品厚度的敏感性。共二百六十一頁61聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)合金③PC/POM合金兩者可以任意(rènyì)比例混合，在聚甲醛為30％以下時，PC的力學(xué)性能變化不大，但可顯著提高耐溶劑性和耐應(yīng)力開裂性，耐熱性也有明顯提高。共二百六十一頁623.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于交通運輸、機械工業(yè)、電子電器、包裝材料、光學(xué)材料、醫(yī)療器械、生活日用品等方面(fāngmiàn)。①用作光盤的基礎(chǔ)材料平均1千克聚碳酸酯樹脂大約可生產(chǎn)55張光盤。目前我國成為世界上第二大光盤消費國，據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)現(xiàn)有光盤生產(chǎn)線200余條，年需用聚碳酸酯達(dá)5萬噸。共二百六十一頁633.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域②用作眼鏡的透鏡材料聚碳酸酯透鏡的優(yōu)點是抗沖擊強度高，安全性好；折射指數(shù)高，可使用較薄的鏡片；相對(xiāngduì)密度較低，可減輕鏡片的質(zhì)量；對紫外光具有高屏蔽性?？梢宰⑺艹尚?，而提高鏡片的生產(chǎn)效率。共二百六十一頁643.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域③用作照明燈具和器材主要用于室外和商廈燈具，這些應(yīng)用要求其材料具有防破壞功能。聚碳酸酯也用于透鏡(tòujìng)散射器、舞臺用燈和機場跑道標(biāo)識。

共二百六十一頁653.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域④用于建筑物玻璃制造聚碳酸酯玻璃用于學(xué)校、醫(yī)院、住宅、銀行以及政府規(guī)定的必須使用(shǐyòng)防碎玻璃和片材的地方，抗沖強度比普通玻璃高250多倍，比標(biāo)準(zhǔn)丙烯酸酯玻璃片材高30多倍，具有優(yōu)良的抗碎性能和抗磨性能，而且抗熱畸變性能優(yōu)于丙烯酸酯玻璃、但價格高于丙烯酸酯和普通玻璃。共二百六十一頁663.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域⑤用作汽車零部件材料聚碳酸酯樹脂在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域和消費均有所增加。例如燈具，現(xiàn)代汽車頭燈要求造型美觀，形狀復(fù)雜多樣，燈玻璃要有很高的彎曲率，使用傳統(tǒng)玻璃制造頭燈在工藝技術(shù)上一直相當(dāng)困難，而用聚碳酸酯代替玻璃之后，就大大降低了加工(jiāgōng)難度。共二百六十一頁673.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域⑥用于電子/電器領(lǐng)域在電子電器行業(yè)，PC可用于低壓電柜的接線座、各種絕緣插件、絕緣套管、機床電機保護開關(guān)、空心磚外殼、儀表外殼和辦公室自動化設(shè)備(shèbèi)，還可以制造聚合物光纖的芯材；PC及PC合金可做計算機架，外殼及輔機，打印機零件；PC薄膜可用于電容器、錄像帶、錄音帶及磁帶等。共二百六十一頁683.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域⑦用于日常生活

共二百六十一頁693.2.4聚碳酸酯(jùtànsuānzhǐ)的應(yīng)用領(lǐng)域

共二百六十一頁703.3聚甲醛（polyoxymethylene,POM）

“賽鋼”、“超鋼”第三大通用(tōngyòng)工程塑料，產(chǎn)量僅次于聚酰胺和聚碳酸酯共二百六十一頁71聚甲醛發(fā)展(fāzhǎn)歷程1859年A．M．Butlever首先合成了聚甲醛，制得的這種聚合物具有脆性，并且到達(dá)成型溫度時大量分解成甲醛氣體。1942年美國

杜邦公司首先發(fā)表生產(chǎn)聚甲醛均聚物的專利(zhuānlì)，1959年工業(yè)化生產(chǎn)。1961年美國

Celanse公司（塞拉尼斯公司）生產(chǎn)出共聚甲醛。共二百六十一頁723.3.1聚甲醛的結(jié)構(gòu)(jiégòu)聚甲醛分子主鏈上具有重復(fù)單元，是一種無側(cè)鏈、高密度、高結(jié)晶度的線性聚合物，具有優(yōu)異的綜合性能。根據(jù)分子鏈化學(xué)(huàxué)結(jié)構(gòu)的不同，分為均聚甲醛和共聚甲醛。共二百六十一頁73均聚甲醛均聚甲醛是以三聚甲醛為原料，以三氟化硼-乙醚絡(luò)合物為催化劑，在石油醚中聚合(jùhé)，然后經(jīng)過端基封閉而得到的分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：共二百六十一頁74共聚甲醛是以三聚甲醛為原料與二氧五環(huán)作用(zuòyòng)，以三氟化硼-乙醚為催化劑共聚，然后經(jīng)后處理除去大分子鏈兩端不穩(wěn)定部分而成的分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：共聚甲醛共二百六十一頁75兩者的重要區(qū)別是：均聚甲醛由純-C-O-鍵構(gòu)成；共聚甲醛在-C-O-鍵之間分布著少量的-C-C-鍵。均聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點都高，但熱穩(wěn)定性差，加工(jiāgōng)溫度范圍窄（約10℃），對酸堿穩(wěn)定性略低；而共聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點、強度都較低，但熱穩(wěn)定性好，不易分解，加工溫度范圍寬（約50℃），對酸堿穩(wěn)定性較好。兩種聚甲醛的區(qū)別(qūbié)共二百六十一頁76兩種聚甲醛的區(qū)別(qūbié)共二百六十一頁773.3.2聚甲醛的性能(xìngnéng)聚甲醛為白色的半透明或不透明的粉料或粒料，硬而質(zhì)密，制品表面光滑且有光澤和滑膩感，與象牙相似，易燃，火焰上黃下藍(lán)，有熔融滴落，有刺激性的甲醛味和魚腥味。（1）力學(xué)性能——較好較高的彈性模量、硬度和剛性；耐疲勞性、耐磨性以及耐蠕變性好；力學(xué)性能隨溫度(wēndù)變化小；對缺口比較敏感。共二百六十一頁783.3.2聚甲醛的性能(xìngnéng)（2）熱性能熱變形溫度較高，短期使用溫度140℃，長期使用溫度不超過100℃。聚甲醛成型溫度下熱穩(wěn)定性差，易分解(fēnjiě)出甲醛。（3）電性能優(yōu)良的電絕緣性能，并且不隨溫度變化而變化。共二百六十一頁79（4）耐化學(xué)藥品性室溫下，耐化學(xué)藥品性非常好，特別是耐有機溶劑；但在高溫下不耐強酸和氧化劑。（5）其他性能吸水率<0.25%，尺寸穩(wěn)定性好，濕度對尺寸無影響，適合做精密制件。耐候性不好，在紫外線輻射(fúshè)下，沖擊強度下降，表面粉化，力學(xué)強度下降。共二百六十一頁80聚甲醛綜合性能共二百六十一頁813.3.3聚甲醛的加工(jiāgōng)性能聚甲醛的加工方法可采用注塑、擠出、吹塑、模壓、焊接等。（1）吸水性小，一般不需干燥。但干燥可以(kěyǐ)提高表面光澤度，干燥條件為110℃，2h。（2）熱穩(wěn)定性差，熔體黏度對溫度不敏感，加工溫度一般控制在250℃以下，且物料不易在料筒中停留過長時間。共二百六十一頁823.3.3聚甲醛的加工(jiāgōng)性能（3）結(jié)晶度高，成型收縮(shōusuō)率大，壁厚制品采用保壓補料方式防止收縮(shōusuō)。（4）冷凝速度快，易產(chǎn)生缺陷，可采用提高模具溫度的方法減小缺陷。（5）制品易產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力，后收縮比較明顯應(yīng)進(jìn)行后處理，溫度100~130℃，6h。共二百六十一頁833.3.4聚甲醛的改性增強聚甲醛以玻璃纖維、碳纖維及玻璃微珠等為增強材料，以玻璃纖維最常用。增強后POM的力學(xué)性能、疲勞強度、缺口沖擊強度和耐熱性都有明顯提高，線膨脹系數(shù)大幅度降低。但耐磨性和沖擊強度會下降。

碳纖維增強則不會(bùhuì)出現(xiàn)耐磨性下降的缺陷，但是成本高。共二百六十一頁843.3.4聚甲醛的改性高潤滑聚甲醛在聚甲醛中加入(jiārù)聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬、潤滑油及低分子量PE等，可大幅度提高其潤滑性能，力學(xué)性能與改性前相近或稍有降低。共二百六十一頁853.3.5聚甲醛的應(yīng)用領(lǐng)域聚甲醛具有十分(shífēn)優(yōu)異的綜合性能，特別適合于制造耐摩擦、磨損及承受高載荷的零件，如齒輪、滑輪、軸承等廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、精密儀器、機械工業(yè)、電子電器、建筑器材等。汽車制造業(yè)和電子電氣行業(yè)各占聚甲醛總消費量的23％，日用消費品市場占21％，工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域占18％，其他領(lǐng)域為11％。共二百六十一頁863.3.5聚甲醛的應(yīng)用領(lǐng)域機械工業(yè)由于聚甲醛具有優(yōu)越的機械性能和化學(xué)性能，被譽為“超鋼”，可用作許多金屬和非金屬材料所不能勝任的材料，如各種精密度高的小模數(shù)齒輪、幾何面復(fù)雜的儀表精密件、自來水龍頭及爆氣管道閥門。我國將聚甲醛用于農(nóng)業(yè)噴灌機械上，可以(kěyǐ)節(jié)省大量銅材。共二百六十一頁873.3.5聚甲醛的應(yīng)用領(lǐng)域電子/電器利用聚甲醛的介電強度高、介電損耗角正切值較小以及耐電弧性極好的特點，可用于電動機外殼(wàiké)、開關(guān)手柄以及電視機、計算機、傳真機等的配件等。共二百六十一頁883.3.5聚甲醛的應(yīng)用領(lǐng)域汽車工業(yè)聚甲醛制作的零件具有減少潤滑點、耐磨、便于維修(wéixiū)、簡化結(jié)構(gòu)、提高效率、降低成本、節(jié)約銅材等良好效果。代替銅制作汽車上的半軸、行星齒輪等不但節(jié)約了銅，而且提高了使用壽命。在發(fā)動機燃油系統(tǒng)，可以制造散熱器水管閥門、散熱器箱蓋、冷卻液的備用箱、水閥體、燃料油箱蓋、氣化器殼體、油門踏板等零件。共二百六十一頁893.3.5聚甲醛的應(yīng)用領(lǐng)域其它建筑方面：可做自來水龍頭、窗框、洗漱盆、水箱、門簾滑輪、水表殼體和水管接頭等。農(nóng)業(yè)機械方面：手動噴霧器部件，播種機的連接和聯(lián)運部件，擠乳機的活動(huódòng)部件，排灌水泵殼，進(jìn)出水閥座、接頭和套管等。還可用于氣溶膠的包裝、輸送管、浸在油中的部件及標(biāo)準(zhǔn)電阻面板等。共二百六十一頁903.3.5聚甲醛的應(yīng)用領(lǐng)域共二百六十一頁913.4聚苯醚（polyphenyphenyleneoxide,PPO）聚苯醚是本世紀(jì)60年代發(fā)展起來的高強度工程塑料(ɡōnɡchénɡsùliào)，化學(xué)名稱為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，簡稱PPO（PolyphenyleneOxide）或PPE（Polypheyleneether），又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。共二百六十一頁923.4聚苯醚（polyphenyphenyleneoxide,PPO）結(jié)構(gòu)式：合成(héchéng)：共二百六十一頁933.4.1聚苯醚的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能聚苯醚線是一種線型、非結(jié)晶性聚合物。白色或微黃色粉末，綜合性能優(yōu)良。聚苯醚分子主鏈上含有大量(dàliàng)的酚基芳香環(huán)，使分子主鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，從而使聚苯醚熔點升高，熔體黏度增大，流動性大，加工困難。聚苯醚分子鏈中的兩個甲基封閉了酚基兩個鄰位的活性點，使聚苯醚剛性增、穩(wěn)定性增強、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性提高。共二百六十一頁94（1）力學(xué)性能很高的拉伸強度、模量和抗沖擊性；硬度和剛性都比較(bǐjiào)大；耐磨性好；耐疲勞性和耐應(yīng)力開裂不好。共二百六十一頁95（2）熱性能聚苯醚耐熱性好。熱變形溫度190℃，玻璃化溫度210℃，熔融溫度260℃，熱分解溫度350℃，脆化溫度-170℃，長期使用溫度-125-120℃。阻燃性好，不熔滴，具有自熄性。線膨脹系數(shù)(péngzhàngxìshù)最低，與金屬接近。

共二百六十一頁96（3）電性能優(yōu)異的電絕緣性；介電常數(shù)和介電損耗都很小，在工程塑料中是最低的。電性能不受濕度(shīdù)影響（4）耐化學(xué)藥品性

優(yōu)良對稀酸、稀堿、鹽、洗滌劑等的高、低溫穩(wěn)定性好，在氯化烴中可溶解。

共二百六十一頁97聚苯醚及改性聚苯醚的性能(xìngnéng)綜合表

共二百六十一頁983.4.2聚苯醚的加工(jiāgōng)性能聚苯醚可采用注塑、擠出(jǐchū)、吹塑、發(fā)泡、真空成型、焊接成型等方法加工。也可以用溶劑澆注法及擠壓澆注法加工薄膜。

（1）熔融狀態(tài)下熔體黏度很大，接近于牛頓流體，但隨溫度升高會有所偏離，加工時應(yīng)提高溫度并適當(dāng)增加注射壓力；共二百六十一頁993.4.2聚苯醚的加工(jiāgōng)性能（2）分子鏈剛性較大，玻璃化溫度(wēndù)高，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，需要后處理，180℃的甘油中熱處理4h；（3）吸水性小，為了避免制品表面形成銀絲、氣泡，可進(jìn)行干燥，140~150℃，3h，原料厚度不超過50mm；（4）成型收縮率低，可重復(fù)使用。共二百六十一頁1003.4.3改性聚苯醚聚苯醚由于其加工流動性差、易應(yīng)力開裂、價格昂貴等缺點，限制了其工業(yè)上的應(yīng)用，目前主要使用的是改性聚苯醚（MPPO）。

改性聚苯醚保留了聚苯醚的大部分優(yōu)點，目前主要有以下幾個品種：

①聚苯醚/聚苯乙烯合金(héjīn)

具有良好的加工性能、物理性能、耐熱性和阻燃性，已經(jīng)工業(yè)化。共二百六十一頁1013.4.3改性聚苯醚②聚苯醚/ABS合金

具有很好的抗沖擊性、耐應(yīng)力(yìnglì)開裂性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，并且可以電鍍。③聚苯醚/聚苯硫醚合金

進(jìn)一步提高聚苯醚的耐熱性。④聚苯醚/聚酰胺合金

具有高韌性。⑤玻璃纖維增強聚苯醚共二百六十一頁1023.4.4聚苯醚的應(yīng)用(yìngyòng)聚苯醚最適合用于潮濕、有載荷、要求優(yōu)良電絕緣性、力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性的場合，如電器零部件、醫(yī)療器械、蒸煮消毒器具、較高溫度下工作的齒輪、軸承、凸輪、泵葉輪、化工設(shè)備部件，也可作(kězuò)低發(fā)泡材料。共二百六十一頁1033.4.4聚苯醚的應(yīng)用(yìngyòng)電子電氣(diànqì)能夠滿足在潮濕、負(fù)載、高溫的條件下具有優(yōu)良的電絕緣性，運用制備電視積機調(diào)諧片、線圈芯、微波絕緣件、屏蔽套、高頻印刷電路板，各種高壓電子元器件，電視機、電腦、傳真機、復(fù)印機外殼等。共二百六十一頁104汽車(qìchē)工業(yè)適用于儀表板件、窗框、減震器、泵過濾網(wǎng)等。機械工業(yè)用作齒輪、軸承、泵葉輪、鼓風(fēng)機葉輪片等?；ゎI(lǐng)域用于制作管道、閥門、濾片及潛水泵等耐腐蝕零部件。共二百六十一頁105共二百六十一頁1063.5熱塑性聚酯熱塑性聚酯：由飽和二元酸和飽和二元醇縮聚得到(dédào)的線性高聚物。常用的兩種：聚對苯二甲酸乙二醇酯聚對苯二甲酸丁二醇酯共二百六十一頁1073.5.1聚對苯二甲酸乙二醇酯

（polyethyleneterephthalate,PET）共二百六十一頁1083.5.1聚對苯二甲酸乙二醇酯

（polyethyleneterephthalate,PET）制備：對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ヅc乙二醇縮聚制得。制備過程可以(kěyǐ)采用酯交換法和直接酯化法先制得對苯二甲酸雙烴乙酯，再縮聚后得到聚對苯二甲酸乙二醇酯。共二百六十一頁109PET發(fā)展(fāzhǎn)歷程1946年，英國發(fā)表了第一個制備PET的專利1949年，英國ICl公司和美國DuPont公司先后(xiānhòu)開始生產(chǎn)PET纖維（滌綸）。初期PET幾乎都用于合成纖維(我國俗稱滌綸、的確良)。1953年，lCI公司開始生產(chǎn)PET薄膜，次年DuPont公司也開始生產(chǎn)PET薄膜。1977年，用PET制造的飲料瓶（聚酯瓶）正式問世，并獲得了迅速發(fā)展，現(xiàn)已成為PET塑料中產(chǎn)量最大的品種。目前PET與PBT一起作為熱塑性聚酯，成為五大工程塑料之一。共二百六十一頁1103.5.1.1PET的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能分子結(jié)構(gòu)式：分子鏈由剛性(ɡānɡxìnɡ)的苯基、極性的酯基和柔性的脂肪烴基組成，大分子鏈既剛又硬，有一定的柔順性。共二百六十一頁111PET的結(jié)構(gòu)(jiégòu)聚對苯二甲酸乙二醇酯是對稱的苯環(huán)結(jié)構(gòu)線形(xiànxínɡ)大分子，官能團排布規(guī)整，沒有支鏈，支化程度很低，屬結(jié)晶型高聚物，但是它結(jié)晶速率很慢，結(jié)晶溫度又高，所以結(jié)晶度不太高，40%，可制成透明度很高的無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯。共二百六十一頁112PET的性能(xìngnéng)無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯：無色(wúsè)透明固體，密度1.3~1.33g/cm3，折射率1.655，透光率90%；結(jié)晶型聚對苯二甲酸乙二醇酯：乳白色半透明的固體，密度1.33~1.38g/cm3共二百六十一頁113（1）力學(xué)性能優(yōu)越的力學(xué)性能較高的拉伸強度、剛度和硬度；良好的耐磨性；良好的耐蠕變性；力學(xué)性能隨溫度變化很??；缺點是熱力學(xué)性能(xìngnéng)和沖擊性能(xìngnéng)差PET拉伸強度與鋁膜相近，是PE薄膜的9倍，PC和PA的3倍。共二百六十一頁114（2）熱性能熔融溫度255~260℃，長期使用(shǐyòng)溫度120℃，短期使用(shǐyòng)溫度150℃。熱變形溫度為85℃，用玻璃纖維增強后可達(dá)220-240℃共二百六十一頁115（3）電性能優(yōu)良的電絕緣性；電性能受溫度、濕度影響，隨著溫度和濕度的升高，電絕緣性會下降。缺點(quēdiǎn)是耐電暈性較差。共二百六十一頁116（4）耐化學(xué)藥品性因為含有(hányǒu)酯基，不耐強酸強堿；高溫下強堿、水蒸氣會使其表面水解，氨水的作用更明顯。室溫下對極性溶劑較穩(wěn)定；具有優(yōu)良的耐候性，室外暴露6年，力學(xué)性能仍能保持原來的80%。共二百六十一頁117（4）其他性能阻隔(zǔgé)性能好，對O2、H2、CO2有較高的阻隔性；吸水性較低，尺寸穩(wěn)定性好。共二百六十一頁1183.5.1.2PET的加工(jiāgōng)性能聚對苯二甲酸乙二醇酯可采用注塑、擠出、吹塑等方法來成型加工。

其中吹塑只要用來生產(chǎn)聚酯瓶，其方法就是先制成型坯，然后進(jìn)行雙軸定向拉伸，使其從無定形變?yōu)榫哂?jùyǒu)結(jié)晶定向的中空容器。共二百六十一頁1193.5.1.2PET的加工(jiāgōng)性能（1）熔體具有較明顯(míngxiǎn)的假塑體特征，因而黏度對剪切速率的敏感性大，對溫度的敏感性?。?）吸水性雖小，但熔融狀態(tài)下易水解，必須干燥到0.03%以下。干燥條件為130-140℃，2-4h。共二百六十一頁1203.5.1.2PET的加工(jiāgōng)性能（3）成型(chéngxíng)收縮率大，而且不同方向的收縮率差別比較大?？筛男曰蚝筇幚恚?）結(jié)晶速度慢，為了促進(jìn)結(jié)晶，可采用提高模溫（100-120℃）或加入結(jié)晶促進(jìn)劑（石墨、炭黑、高嶺土等）改善。共二百六十一頁1213.5.1.3PET的改性纖維增強改性聚對苯二甲酸乙二醇酯增強纖維一般為玻璃纖維、硼纖維、碳纖維等。

玻璃纖維增強PET具有優(yōu)異的力學(xué)性能，在100℃下，彎曲(wānqū)強度和模量仍能保持很高的水平，；-50℃下，沖擊強度和室溫相比僅有少量下降。而且耐蠕變性和耐疲勞性也十分優(yōu)異，同時具有很好的耐磨性。共二百六十一頁122PET和玻璃纖維增強(zēngqiáng)PET性能共二百六十一頁1233.5.1.3PET的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯合金PET/PC合金：改善(gǎishàn)沖擊強度PET/PA合金：改善尺寸穩(wěn)定性和沖擊強度PET/PTFE合金：改善耐磨性共二百六十一頁1243.5.1.4PET的應(yīng)用(yìngyòng)聚對苯二甲酸乙二醇酯的應(yīng)用領(lǐng)域主要有纖維、薄膜、聚酯瓶及工程塑料等幾個方面；纖維的用量很大，目前世界上約有半數(shù)左右的合成纖維是由聚對苯二甲酸乙二醇酯制造的；沒有增強(zēngqiáng)改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯主要用來制作薄膜和聚酯瓶；共二百六十一頁125薄膜雙向拉伸的PET膜可用作電氣絕緣材料、包裝材料、磁帶、磁盤(cípán)以及X光、照相底片。飲料瓶PET作為可口可樂等軟飲料瓶獲得巨大成功，并且占有了該產(chǎn)品的大部分市場。改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯可用作電子器件、汽車零件、機械零件例如變壓器、電視機、連接器、集成電路外殼、繼電器、開關(guān)、閥門、排氣零件、齒輪、葉片等共二百六十一頁1263.5.2聚對苯二甲酸丁二醇酯

（polybutyleneterephthalate,PBT）制備：對苯二甲酸和丁二醇縮聚，可以采用直接酯化法及酯交換法，先生(xiānsheng)成對苯二甲酸雙烴丁酯，再縮聚而成。分子結(jié)構(gòu)式：脂肪(zhīfáng)鏈較長，分子更加柔順共二百六十一頁1273.5.2.1PBT的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能PBT結(jié)構(gòu)與PET相似，只不過脂肪烴的鏈接(liànjiē)更長，因此柔順性更好，所以玻璃化溫度、熔融溫度要低，剛性也會小。共二百六十一頁128PBT的性能(xìngnéng)聚對苯二甲酸丁二醇酯為乳白色結(jié)晶固體，無味、無臭、無毒，密度1.31g/cm3，吸水率0.07%，制品表面有光澤，而且結(jié)晶快，只有薄膜是無定形態(tài)。聚對苯二甲酸丁二醇酯再工程塑料中屬一般性能(xìngnéng)，力學(xué)性能和耐熱性不高，一般使用的都是其改性品種。共二百六十一頁129（1）力學(xué)性能一般增強改性后性能大幅度提高（2）熱性能耐熱性不高玻璃化溫度51℃，熔融溫度225~230℃，熱變形(biànxíng)溫度55~70℃，增強后的熱變形(biànxíng)溫度可達(dá)210-220℃。增強后的線膨脹系數(shù)在熱塑性塑料中是最低的。共二百六十一頁130（3）電性能優(yōu)良的電絕緣性并且受溫度和濕度影響?。?）耐化學(xué)藥品性耐弱酸、弱堿(ruòjiǎn)、醇類、脂肪烴類、高分子量酯類和鹽類不耐強酸、強堿、苯酚類化學(xué)試劑熱水中水解共二百六十一頁131常用(chánɡyònɡ)工程塑料性能對比共二百六十一頁1323.5.2.2PBT的加工(jiāgōng)性能可采用注塑、擠出成型（1）加工流動性好，可以制備厚度較薄的制品（2）雖然吸水性小，但為防止高溫下水解，進(jìn)行干燥；120℃，3~5h（3）制品在不同方向上的成型收縮率差別大，不跟制品的幾何(jǐhé)形狀、成型條件、貯存時間、條件及溫度有關(guān)共二百六十一頁1333.5.2.3PBT的改性增強型PBT目前增強PBT的97%以上是用玻璃纖維增強。玻璃纖維增強PBT具有(jùyǒu)良好的力學(xué)性能、剛性、硬度、自潤滑性、抗沖擊性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、加工性和自熄性。缺點是制品易產(chǎn)生各向異性，不能長期經(jīng)受熱水作用。共二百六十一頁1343.5.2.3PBT的改性PBT合金PBT/PET合金：可以有效改善PBT制品翹曲性和增加制品表面光澤性，還會提高PBT熱變形溫度、沖擊(chōngjī)強度。共二百六十一頁1353.5.2.4PBT的應(yīng)用(yìngyòng)電子、電氣、汽車、機械等方面在電子、電氣方面，主要利用其優(yōu)良的耐熱性、電絕緣性、阻燃性、成型(chéngxíng)加工性及尺寸穩(wěn)定性；制作連接器、線圈架、電機零件、開關(guān)、插座、變壓器骨架；在汽車工業(yè)方面，利用其優(yōu)良的耐沖擊性；制作汽車保險杠、手柄、底座等共二百六十一頁1363.5.2.4PBT的應(yīng)用(yìngyòng)在機械方面，增強PBT主要應(yīng)用(yìngyòng)于要求有耐熱、阻燃的部位，像帶式傳動軸、烘烤機零件、齒輪、按鈕等。PBT的最大市場是在電子、電氣行業(yè)，這是因為：第一，PBT具有良好的電絕緣性，并且可在惡劣環(huán)境下工作；第二，PBT的高流動性有利于模塑精密制件；第三，它的耐熱性使制件能經(jīng)受短時間的焊接而不損壞。因此可用來制作連接件、線圈架、電機零件等。共二百六十一頁1373.5.3聚芳酯（polyarylate,PAR）分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：分子主鏈中帶有芳香(fāngxiāng)環(huán)和醚鍵，具有更好的耐熱性和其他綜合性能共二百六十一頁138（1）力學(xué)性能良好具有良好的耐沖擊性、耐蠕變性、應(yīng)變回復(fù)性、耐磨性及較高的強度（2）熱性能由于苯環(huán)(běnhuán)的存在，具有優(yōu)異的耐高溫性線膨脹系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定性好，熱收縮率低良好的阻燃性（3）電性能優(yōu)良的電絕緣性，電性能受溫度、濕度的影響小性能(xìngnéng)：共二百六十一頁139（4）其他(qítā)性能優(yōu)異的透明性、耐紫外線性、氣候穩(wěn)定性（5）加工性能可以采用注塑、擠出、吹塑等方法成型前必須干燥應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于電子、電氣、醫(yī)療器械、汽車工業(yè)、機械設(shè)備等各個方面共二百六十一頁1403.5.4聚苯酯（aromaticpolyester）由美國Carborundum公司(ɡōnɡsī)研制，商品名為Ekonol。分子結(jié)構(gòu)式：性能：優(yōu)異的綜合性能；熱穩(wěn)定性、自潤滑性、硬度、電絕緣性、耐磨耗性是目前所有(suǒyǒu)高分子材料中最好的。同時具有極好的介電強度、很小的介電損耗，并且不溶于任何溶劑和酸中。共二百六十一頁141加工性能：聚苯酯結(jié)晶度高達(dá)90%，熔體流動性差，成型加工性較差。常用的加工方式為壓制成型、等離子噴涂及分散體涂覆法。應(yīng)用：聚苯酯在電子電器和機械設(shè)備上的應(yīng)用正日益擴大，主要用作耐磨材料和用等離子噴涂用作金屬(jīnshǔ)涂飾和無溶劑涂料等。共二百六十一頁1423.6聚苯硫醚

（polyphenylsulfone,PPS）分子主鏈上含有苯硫基的結(jié)晶性熱塑性工程塑料，通常由二氯苯與硫化鈉在極性溶劑中經(jīng)縮聚制得，于1968年由Phillips（菲利普斯）公司實現(xiàn)(shíxiàn)工業(yè)化，商品名Ryton。分子結(jié)構(gòu)式：共二百六十一頁1433.6.1聚苯硫醚結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能聚苯硫醚的分子主鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列，規(guī)整性強，苯環(huán)提供剛性，硫醚鍵提供柔順性，剛?cè)峒鎮(zhèn)洌子诮Y(jié)晶，具有(jùyǒu)優(yōu)異的綜合性能。共二百六十一頁144聚苯硫醚的性能(xìngnéng)聚苯硫醚是一種白色、硬而脆的聚合物，密度1.3。

具有高耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、流動性、尺寸穩(wěn)定性和電性能的最佳綜合。（1）力學(xué)性能力學(xué)性能不高；拉伸、彎曲強度(qiángdù)中等水平，沖擊強度(qiángdù)很低剛性很高共二百六十一頁145聚苯硫醚的性能(xìngnéng)（2）熱性能優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，力學(xué)性能隨溫度升高下降較小。

長期使用溫度可達(dá)240℃，熔融溫度285℃，500℃的高溫(gāowēn)下不分解，只有在700℃時才會完全降解。阻燃性能突出，是一種高阻燃材料共二百六十一頁146（3）電性能電絕緣性非常優(yōu)異，介電常數(shù)和介電損耗很低，表面電阻率和體積電阻率隨溫度(wēndù)、濕度、頻率的變化不大；耐電弧性好30%的聚苯硫醚都用于電氣絕緣材料聚苯硫醚的性能(xìngnéng)共二百六十一頁147（4）耐化學(xué)藥品性耐化學(xué)腐蝕性能非常好205℃以下的任何溶劑都不能溶解（5）其他性能良好的耐候性。2000h風(fēng)蝕，增強聚苯硫醚剛性(ɡānɡxìnɡ)基本不變，拉伸強度稍微下降。優(yōu)良的耐輻射性。對玻璃、陶瓷、鋼、鋁有很好的黏合性。聚苯硫醚的性能(xìngnéng)共二百六十一頁148聚苯硫醚的性能(xìngnéng)表共二百六十一頁1493.6.2聚苯硫醚的加工(jiāgōng)性能可采用注塑、擠出、壓制、噴涂等方法(fāngfǎ)，也可采用中空成型①注射成型：因其熔體流動性好，一般選用螺桿式注塑機，加熱溫度350℃，注射壓力150MPa。噴嘴選用自鎖式。聚苯硫醚注射成型時會部分交聯(lián)，但流動性和力學(xué)性能下降很小。共二百六十一頁150加工(jiāgōng)性能②模壓成型(chéngxíng)：可成型大型制品。③噴涂成型：一般采用懸浮噴涂法和懸浮噴涂與干粉熱噴涂混合法，都是將聚苯硫醚噴涂到金屬表面。共二百六十一頁151聚苯硫醚的應(yīng)用(yìngyòng)主要應(yīng)用于耐高溫黏合劑、耐高溫玻璃鋼、耐高溫絕緣材料、防腐涂層以及模塑制品等

①由于PPS的熱變形溫度高、阻燃、熔體流動(liúdòng)長度較長，適宜制作長流程、薄壁的注塑制品。用作電氣接插件和零件；共二百六十一頁152聚苯硫醚的應(yīng)用(yìngyòng)②由于它優(yōu)越的耐熱(nairè)、耐藥品、耐水解性能，故用來制造醫(yī)療及齒科器材，如超聲波洗滌容器（其滅菌溫度為190℃）；

③又因其高溫蠕變小，尺寸穩(wěn)定，耐汽油和潤滑油脂，故可用于制造汽車和機械零部件。共二百六十一頁153聚苯硫醚的應(yīng)用(yìngyòng)④在進(jìn)行(jìnxíng)烘涂膜時，PPS會發(fā)生交聯(lián)，因而其涂膜的物理性能優(yōu)異。共二百六十一頁154

3.6.3聚苯硫醚的改性聚苯硫醚雖然綜合性能優(yōu)異，但韌性差、沖擊強度低、成型中熔體不夠穩(wěn)定(wěndìng)，因此近年來出現(xiàn)了一些聚苯硫醚的改性品種。共二百六十一頁155聚苯硫醚的改性

①填充增強改性

由于PPS與無機物的親和性極好，因此常用纖維以及其它無機填料進(jìn)行填充，以進(jìn)一步提高其物理力學(xué)性能。使用(shǐyòng)的纖維有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維等；無機填料有云母、碳酸鈣等。用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、硼纖維增強的PPS樹脂熱塑性復(fù)合材料已在飛機、火箭、人造衛(wèi)星、航空母艦、武器上得到廣泛應(yīng)用。共二百六十一頁156聚苯硫醚的改性

②合金

合金可改善PPS的耐沖擊性能、韌性和加工成型(chéngxíng)等性能。例如PPS／PIFE、PPS／PA、PPS／PAR、PPS／LCP(液晶聚合物)和PPS／PSU(聚砜)等塑料合金，可在航空航天、軍事工業(yè)、電子產(chǎn)品等高新技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用。共二百六十一頁157聚苯硫醚的改性③化學(xué)結(jié)構(gòu)改性PPS的結(jié)構(gòu)改性一般是在其主鏈上和苯環(huán)上引入改性基團。目前有代表性的產(chǎn)品是聚苯硫醚酮(PPSI)、聚苯硫醚砜(PPSF)、聚苯硫醚胺(PPSA)、聚苯腈硫醚(PPCS)等。前三者屬于主鏈改性，后者為側(cè)基改性。它們以各自獨特的優(yōu)點(yōudiǎn)可滿足迅速發(fā)展的高技術(shù)對新型材料的需求，在航空航天、核工業(yè)、軍工兵器、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。共二百六十一頁1583.7聚酰亞胺（polyimide,PI）聚酰亞胺是目前工程塑料中耐熱性最好的品種之一，被譽為21世紀(jì)最有希望的工程材料之一。被稱為是"解決問題的能手"（protionsolver），并認(rèn)為"沒有聚酰亞胺就不會(bùhuì)有今天的微電子技術(shù)"。共二百六十一頁159聚酰亞胺聚酰亞胺是分子主鏈中含有(hányǒu)酰亞胺基團的一類芳雜環(huán)聚合物。制備：芳香族二元酸酐和芳香族二元胺經(jīng)過縮聚反應(yīng)生成聚酰胺酸，然后經(jīng)熱轉(zhuǎn)化或化學(xué)轉(zhuǎn)化環(huán)化脫水形成。共二百六十一頁160聚酰亞胺的發(fā)展(fāzhǎn)1908年，PI聚合物開始出現(xiàn)(chūxiàn)報道。40年代中期出現(xiàn)一些專利。50年代末制得高分子量的芳族聚酰亞胺，標(biāo)志其真正作為一種高分子材料開始發(fā)展60—80年代，由美杜邦公司、Amoco公司、通用電氣公司及法羅納-普朗克公司為代表先后開發(fā)出一系列的模制材料和聚合體。1997年日本三井東壓化學(xué)公司報道了全新的熱塑性聚酰亞胺(Aurum)注塑和擠出成型用的粒料。共二百六十一頁161分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：由于含氮五元雜環(huán)及芳環(huán)的存在，分子鏈的剛性(ɡānɡxìnɡ)大，分子間作用力強；同時由于芳雜環(huán)的共軛效應(yīng)，使其具有優(yōu)異的性能。3.7.1聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)與性能共二百六十一頁162聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)(jiégòu)與性能共二百六十一頁163聚酰亞胺的性能(xìngnéng)（1）力學(xué)性能優(yōu)良的力學(xué)的性能拉伸(lāshēn)、彎曲、壓縮強度都較高突出的抗蠕變性和尺寸穩(wěn)定性（2）熱性能極其優(yōu)異的耐熱性，是迄今聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一。很好的耐低溫性，在-269℃液氮中扔不脆裂熱膨脹系數(shù)很低共二百六十一頁164（3）電性能優(yōu)良的電絕緣性耐電弧暈性突出(tūchū)介電強度高電性能隨頻率變化?。?）耐化學(xué)藥品性耐油、有機溶劑、酸不耐堿具有(jùyǒu)很好的耐輻射性具有自熄性，發(fā)煙率低共二百六十一頁1653.7.2聚酰亞胺的品種(pǐnzhǒng)不溶性聚酰亞胺：聚均苯甲酰二苯醚亞胺可溶性聚酰亞胺：

熱固性聚酰亞胺

改性聚酰亞胺NA基封端乙炔(yǐquē)基封端順丁烯二酸酐封端聚醚酰亞胺聚酯酰亞胺聚酰胺酰亞胺單醚酐型雙醚酐型酮酐型共二百六十一頁1661.不溶性聚酰亞胺聚均苯甲酰二苯醚亞胺分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：性能：具有(jùyǒu)優(yōu)良的力學(xué)性能、耐蠕變性、電絕緣性、耐輻射性、耐磨性等；但對缺口敏感，不耐堿和強酸共二百六十一頁167應(yīng)用：

薄膜可用于電機、變壓器的絕緣層、絕緣槽襯里等；模壓料可制作精密(jīngmì)零件、耐高溫自潤滑軸承、密封圈等共二百六十一頁1682.可溶性聚酰亞胺（1）單醚酐型聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：性能(xìngnéng)：耐熱性稍低于均苯型，其他物理性能、力學(xué)性能基本相同；共二百六十一頁169加工(jiāgōng)性能：可反復(fù)加工，模壓、擠出、注塑也可進(jìn)行二次加工，如車、削、銑、刨、磨等應(yīng)用：制得軸承(zhóuchéng)、齒輪、剎車片、薄膜等共二百六十一頁170（2）雙醚酐型聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：性能：綜合性能良好加工：可采用模壓(móyā)、注射、擠出等應(yīng)用：可用于薄膜、油漆、層壓板、膠黏劑共二百六十一頁171（3）酮酐型聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：性能(xìngnéng)：優(yōu)良的耐熱性、耐磨性、阻燃性、電絕緣性、力學(xué)性能共二百六十一頁172加工：模壓、層壓、擠出、注射、燒結(jié)等應(yīng)用：可用于薄膜、復(fù)合材料(fùhécáiliào)、層壓制品、黏合劑、涂料等；可制備飛機、火箭等的耐高溫結(jié)構(gòu)件共二百六十一頁1733.熱固性聚酰亞胺熱固性聚酰亞胺是指分子兩端帶有可反應(yīng)(fǎnyìng)活性基團的低分子量聚酰亞胺，在加熱或固化劑存在時依靠活性端基交聯(lián)反應(yīng)(fǎnyìng)形成大分子結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺。共二百六十一頁174順丁烯二酸酐封端的(duāndì)聚酰亞胺又稱雙馬來酰亞胺，常用(chánɡyònɡ)的是4,4‘-雙馬來酰亞胺二苯甲烷（BDM）分子結(jié)構(gòu)式：性能：耐高溫、耐濕熱、耐輻照；具有高模量、高強度、優(yōu)異的電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性；脆性大共二百六十一頁175順丁烯二酸酐封端的(duāndì)聚酰亞胺

BMI樹脂是最重要的熱固性PI樹脂，它既具有環(huán)氧樹脂類似的良好加工性，又具有PI的耐高溫、耐濕熱及耐輻照等特征，而且可與多種化合物反應(yīng)，可進(jìn)行增韌、降低吸濕性等改性，是制備先進(jìn)復(fù)合材料的重要基體樹脂。

BMI樹脂最初大量應(yīng)用(yìngyòng)于印刷線路板方面，目前在航空航天工業(yè)中用作高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，處于增長的趨勢，例如在超音速戰(zhàn)斗機和隱形飛機中就采用了這種材料，它也將在高溫涂層和耐高溫管方面得到應(yīng)用(yìngyòng)。共二百六十一頁176順丁烯二酸酐封端的(duāndì)聚酰亞胺

對BMI樹脂基體的研究開始于20世紀(jì)70年代末，由于(yóuyú)BMI樹脂的脆性比較突出，在研制BMI樹脂的同時也開始對其增韌的研究。主要增韌方法有：BMI與其它單體(苯乙烯及其衍生物、烯丙基苯基型共聚單體、芳胺、苯并環(huán)丁烯等)共聚增韌，用高性能熱塑性樹脂增韌，用環(huán)氧樹脂增韌等。共二百六十一頁1774.改性聚酰亞胺在分子主鏈上引入醚鍵、酯鍵等柔性(róuxìnɡ)基團，改善加工性能（1）聚醚酰亞胺琥珀色透明的熱塑性塑料分子結(jié)構(gòu)式：共二百六十一頁178加工：可采用大多數(shù)通用的熱塑性塑料的加工設(shè)備，通過擠出、注塑、熱成型、壓縮成型以及二次加工獲得制品。性能(xìngnéng)及應(yīng)用：良好熱性能、力學(xué)性能、阻燃性能和耐輻射性使它適用于航天、運輸及原子能工業(yè)，耐沖擊的PEI板材用于制造飛機的各種零件如弦窗、機頭部件、座椅靠背、內(nèi)壁板等。在交通運輸、醫(yī)療器械、電器、電子、包裝、運動器具等方面也獲得廣泛的應(yīng)用。共二百六十一頁179（2）聚酯酰亞胺分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：性能：優(yōu)異的電性能、力學(xué)性能、耐熱性、耐溶劑性、耐輻射性；加工：注塑、擠出、壓制(yāzhì)；尺寸穩(wěn)定性好，成本低；應(yīng)用：可用于絕緣漆、耐熱薄膜、電線電纜包皮以及纖維等共二百六十一頁180（3）聚酰胺酰亞胺分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)式：共二百六十一頁181性能：優(yōu)良的綜合性能，抗拉強度(kànɡlāqiánɡdù)高、抗蠕變性能優(yōu)異、阻燃性能好、具有自熄性、耐化學(xué)藥品性優(yōu)良、耐輻射性好；加工：注塑、擠出、流延、模壓等應(yīng)用：可加工成復(fù)雜而精密的注塑件，由于PAI的比強度高且質(zhì)量輕，能代替金屬制作飛機上的罩殼、結(jié)構(gòu)件和設(shè)備箱體等零部件，在汽車工業(yè)和重工業(yè)領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)用，已成功地用作齒輪、泵的部件、軸承、非潤滑的滑動葉片等。共二百六十一頁1823.8聚砜類塑料(sùliào)聚砜是在分子主鏈上含有芳香(fāngxiāng)基

和砜基的非結(jié)晶性熱塑性工程塑料。共二百六十一頁183聚砜的發(fā)展(fāzhǎn)歷程聚砜在20世紀(jì)60年代，由聯(lián)合碳化物公司完成開發(fā)的，并于1965年正式(zhèngshì)工業(yè)化生產(chǎn)。國內(nèi)對聚砜的研究是在1966年由天津材料研究所率先研發(fā)，隨后上海合成樹脂研究所和天山塑料廠共同開發(fā)，并于1969年工業(yè)化。共二百六十一頁1843.8聚砜類塑料(sùliào)聚砜目前(mùqián)主要有三個主要類型：雙酚A型聚砜、聚芳砜、聚醚砜。3.8.1雙酚A型聚砜（polysulfone,PSU）分子結(jié)構(gòu)式：共二百六十一頁185聚砜的結(jié)構(gòu)(jiégòu)聚砜可以看做是由異亞丙基、醚基、砜基和亞苯基(běnjī)

鏈接起來的線型高分子聚合物。共二百六十一頁186聚砜的結(jié)構(gòu)(jiégòu)異亞丙基：脂肪基，有一定的空間體積(tǐjī)，可以減少分子間相互作用力，賦予聚合物韌性和熔融加工性。醚基：增強分子鏈的柔順性，并改善熔融加工性。砜基：提供剛性、耐熱性、抗氧化性。亞苯基：提供剛性、耐熱性、穩(wěn)定性。共二百六十一頁187聚砜的性能(xìngnéng)聚砜是略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，密度1.24。（1）力學(xué)性能優(yōu)異拉伸強度和彎曲強度高于一般的工程塑料力學(xué)性能高溫保持性較好抗疲勞性差，易產(chǎn)生(chǎnshēng)內(nèi)應(yīng)力開裂共二百六十一頁188（2）熱性能優(yōu)異的耐熱性玻璃化溫度190℃，脆化溫度-101℃，熱彎變形溫度175℃，長期使用(shǐyòng)溫度-100-150℃。優(yōu)良的耐熱老化性在150℃條件下，經(jīng)2年的熱老化后，拉伸屈服強度和熱變形溫度不降反升，沖擊強度保持55%。自熄性和抗氧老化性共二百六十一頁189（4）耐化學(xué)藥品性化學(xué)(huàxué)穩(wěn)定性較好對無機酸、堿、鹽溶液、醇、脂肪烴都很穩(wěn)定，不耐強溶劑、濃硫酸、硝酸，在酮和酯中溶脹，溶于氯化烴和芳烴。（3）電性能優(yōu)異，在水及潮濕(cháoshī)的空氣或者190℃的高溫中變化很小共二百六十一頁190（5）其他性能優(yōu)良的耐輻射(fúshè)性能尺寸穩(wěn)定性好耐候性和耐紫外線性較差吸水率為0.22%，成型收縮率0.7%，尺寸穩(wěn)定性較好。共二百六十一頁191聚砜的加工(jiāgōng)性能成型可采用熱塑性塑料的加工方法，如注塑、擠出、吹塑、熱成型及二次加工①熔體黏度(niándù)大，接近牛頓流體，黏度(niándù)對溫度敏感②加工前要干燥物料，因為聚砜在高溫或者負(fù)荷條件下，水分會促使它應(yīng)力開裂，并造成銀紋和水泡。干燥條件為：120-125℃，5h，是水分含量降低至0.05%以下。共二百六十一頁192③分子剛性大，冷凝(lěngníng)溫度高，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，需要后處理。處理條件為150-160℃，5h。④成型收縮率低，制品的尺寸精度高。共二百六十一頁193聚砜的應(yīng)用(yìngyòng)可應(yīng)用于電子、電氣、精密儀器、交通運輸、醫(yī)療器械等方面