工程塑料及其用途.ppt

1、1,Engineering Plastic,工程塑料及其用途,2,塑料簡述 工程塑料及其用途 一 工程塑料簡述 二 通用工程塑料 聚酰胺 聚甲醛 聚碳酸酯 聚苯醚 聚對苯二甲酸乙二醇酯 聚對苯二甲酸丁二醇酯 超高分子量聚乙烯,三 特種工程塑料 聚苯硫醚 聚砜 氟塑料 聚芳醚酮 聚芳酯 液晶聚合物 聚酰亞胺,目 錄,3,塑料為合成的高分子化合物聚合物(polymer)，又可稱為高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗稱的塑料(plastics)或樹脂(resin)，可以自由改變形體樣式。 按照理化特性分，塑料可區(qū)分為熱固性與熱塑性二類；塑料高分子的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：第一種是

2、線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物，由線型高分子制成的是熱塑性塑料；第二種是體型結(jié)構(gòu) ，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物，由體型高分子制成的是熱固性塑料。 按照使用特性分，塑料可分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。,塑料簡述,一,塑料定義及分類,4,1合成樹脂合成樹脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%100%。由于含量大，而且樹脂的性質(zhì)常常決定了塑料的性質(zhì)，所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實樹脂與塑料是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物，它不僅用于制造塑料，而且還

3、是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100%的樹脂外，絕大多數(shù)的塑料，除了主要組分樹脂外，還需要加入其他物質(zhì)。 2填料填料又叫填充劑，它可以提高塑料的強度和耐熱性能，并降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成為最廉價的塑料之一，同時還能顯著提高機械強度。填料可分為有機填料和無機填料兩類，前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等，后者如玻璃纖維、硅藻土、石棉、炭黑等。,二,塑料的組成,5,3增塑劑增塑劑可增加塑料的可塑性和柔軟性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑劑一般是能與樹脂混溶，無毒、無臭，對光、熱穩(wěn)定的高沸點有機化合物，最常用的是鄰苯二甲酸酯類。例

4、如生產(chǎn)聚氯乙烯塑料時，若加入較多的增塑劑便可得到軟質(zhì)聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑劑(用量10%)，則得硬質(zhì)聚氯乙烯塑料。 4穩(wěn)定劑為了防止合成樹脂在加工和使用過程中受光和熱的作用分解和破壞，延長使用壽命，要在塑料中加入穩(wěn)定劑。常用的有硬脂酸鹽、環(huán)氧樹脂等。 5著色劑著色劑可使塑料具有各種鮮艷、美觀的顏色。常用有機染料和無機顏料作為著色劑。 特種塑料 6潤滑劑潤滑劑的作用是防止塑料在成型時不粘在金屬模具上，同時可使塑料的表面光滑美觀。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鈣鎂鹽等。 7抗氧劑防止塑料在加熱成型或在高溫使用過程中受熱氧化，而使塑料變黃，發(fā)裂等 除了上述助劑外，塑料中還可加入阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜

5、電劑等，以滿足不同的使用要求。,6,吸塑用吸塑機將片材加熱到一定溫度后，通過真空泵產(chǎn)生負壓將塑料片材吸附到模型表面上，經(jīng)冷卻定型而轉(zhuǎn)變成不同形狀的泡罩或泡殼。 壓塑壓塑也稱模壓成型或壓制成型，壓塑主要用于酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性塑料的成型。 擠塑擠塑又稱擠出成型，是使用擠塑機（擠出機）將加熱的樹脂連續(xù)通過模具，擠出所需形狀的制品的方法。擠塑有時也有于熱固性塑料的成型，并可用于泡沫塑料的成型。擠塑的優(yōu)點是可擠出各種形狀的制品，生產(chǎn)效率高，可自動化、連續(xù)化生產(chǎn)；缺點是熱固性塑料不能廣泛采用此法加工，制品尺寸容易產(chǎn)生偏差。 注塑注塑又稱注射成型。注塑是使用注塑機（或稱注射機）將熱塑

6、性塑料熔體在高壓下注入到模具內(nèi)經(jīng)冷卻、固化獲得產(chǎn)品的方法。注塑也能用于熱固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的優(yōu)點是生產(chǎn)速度快、效率高，操作可自動化，能成型形狀復(fù)雜的零件，特別適合大量生產(chǎn)。缺點是設(shè)備及模具成本高，注塑機清理較困難等。,三,塑料的成型方法,7,吹塑吹塑又稱中空吹塑或中空成型。吹塑是借助壓縮空氣的壓力使閉合在模具中的熱的樹脂型坯吹脹為空心制品的一種方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品兩種方法。用吹塑法可生產(chǎn)薄膜制品、各種瓶、桶、壺類容器及兒童玩具等。 壓延壓延是將樹脂合各種添加劑經(jīng)預(yù)期處理（捏合、過濾等）后通過壓延機的兩個或多個轉(zhuǎn)向相反的壓延輥的間隙加工成薄膜或片材，隨后從壓延機輥筒上

7、剝離下來， 再經(jīng)冷卻定型的一種成型方法。壓延是主要用于聚氯乙烯樹脂的成型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板磚等制品。 發(fā)泡成型發(fā)泡材料（PVC，PE和PS等）中加入適當?shù)陌l(fā)泡劑，使塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能制成泡沫塑料。按泡孔結(jié)構(gòu)分為開孔泡沫塑料（覺大多數(shù)氣孔互相連通）和閉孔泡沫塑料（絕大多數(shù)氣孔是互相分隔的），這主要是由制造方法（分為化學(xué)發(fā)泡，物理發(fā)泡和機械發(fā)泡）決定的。,8,大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定，不會銹蝕； 耐沖擊性好； 具有較好的透明性和耐磨耗性； 絕緣性好，導(dǎo)熱性低； 一般成型性、著色性好，加工成本低； 大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒

8、； 尺寸穩(wěn)定性差，容易變形； 多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆； 容易老化； 某些塑料易溶于溶劑。,四,塑料主要特性,9,1大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應(yīng)。 2塑料制造成本低。 3耐用、防水、質(zhì)輕。 4容易被塑制成不同形狀。 5是良好的絕緣體。 6塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。,五,塑料的優(yōu)點,10,1回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經(jīng)濟上不合算。 2塑料容易燃燒，燃燒時產(chǎn)生有毒氣體。例如聚苯乙烯燃燒時產(chǎn)生甲苯，這種物質(zhì)少量會導(dǎo)致失明，吸入有嘔吐等癥狀，PVC燃燒也會產(chǎn)生氯化氫有毒氣體，除了燃燒，就是高溫環(huán)境，會導(dǎo)致塑料分解出有毒成分，例如苯環(huán)等。 3塑料

9、是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。 4塑料無法被自然分解。 5.塑料的耐熱性能等較差，易于老化。 由于塑料的無法自然降解性，現(xiàn)在已成為人類的第一號敵人.目前也已經(jīng)導(dǎo)致許多動物的悲劇。比如動物園的猴子，鵜鶘，海豚等動物，都會誤吞游客隨手丟的1號塑料瓶，最后由于不消化而痛苦地死去。,六,塑料的缺點,11,從字面上理解，工程塑料是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料。 從性能指標上定義，工程塑料是拉伸強度大于50MPa、拉伸模量大于2500MPa、沖擊強度大于60J/m，而長期耐熱性在100以上的塑料。 日本業(yè)界將它定義為“可以做為構(gòu)造用及機械零件用的高性能塑料，耐熱性在100 以上，主

10、要運用在工業(yè)上”。 工程塑料占塑料總量的3%6%。,一 工程塑料簡述,工程塑料簡述,一,工程塑料定義,12,一 工程塑料簡述,13,聚酰胺，PA，俗稱尼龍。是美國DuPont公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂。 聚酰胺是主鏈上含有許多重復(fù)的酰胺基集團的一類熱塑性聚合物的總稱。 聚酰胺是開發(fā)最早、使用量最大的結(jié)晶性線型熱塑性工程塑料。 PA的品種繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、 PAl010等以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等很多新品種。 主要品種是尼龍6和尼龍66，占絕對主導(dǎo)地位。 尼龍的改性品種數(shù)量繁多，如增強尼龍，單體澆鑄尼龍（MC尼龍

11、），反應(yīng)注射成型（RIM）尼龍，芳香族尼龍，透明尼龍，尼龍與其他聚合物共混物和合金等。,通用工程塑料,二 通用工程塑料,14,制品堅硬、表面有光澤、為白色至淡黃色，無毒，無臭； 具有優(yōu)良的力學(xué)性能，拉伸強度、剛性強度、沖擊韌性較好，疲勞強度一般為拉伸強度的20%30%； 具有優(yōu)良的耐摩擦性和耐磨耗性，并有自潤滑性； 具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于大部分非極性溶劑，對汽油、潤滑油和動植物油具有優(yōu)異的抵抗性，對堿性也比較穩(wěn)定，但不耐強堿； 熱變形溫度不高，一般在80以下，但玻璃纖維增強以后可達到200； 在干燥和低溫的條件下具有良好的電絕緣性； 耐候性一般，若長期暴露在大氣環(huán)境中會變脆，力學(xué)性能明顯

12、下降。 缺點是吸水性大。,二 通用工程塑料,15,隨著汽車的小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機械設(shè)備輕量化的進程加快，對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結(jié)構(gòu)性材料，對其強度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點也是限制其應(yīng)用的重要因素，因此，必須針對某一應(yīng)用領(lǐng)域，通過改性，提高其某些性能，來擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。主要有以下新品種： 1、增強尼龍：在聚酰胺中混入各種纖維狀材料 2、單體澆鑄尼龍 特點：（1）分子量高 （2）工藝簡單，產(chǎn)品形狀多樣 （3）可制大型機 械部件（4）吸水率低 3、芳香族尼龍：在主鏈中引入苯環(huán)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品耐高溫，耐輻射，耐腐蝕 4、無定形透明尼龍：透光率高，尺寸

13、穩(wěn)定性好 5、尼龍合金：通過摻混其他高聚物，來改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩(wěn)定性，以及低溫脆性、耐熱性和耐磨性。,16,尼龍軸承,Mr. Nobody,在機械工業(yè)領(lǐng)域，廣泛用來代替銅及氣體有色金屬制造機械、化工、電器零件，如柴油發(fā)動機燃油泵齒輪、水泵、高壓密封圈、軸承、軸套、齒輪等。,尼龍輸油管,尼龍齒輪,尼龍高壓密封圈,二 通用工程塑料,17,二 通用工程塑料,二.在汽車工業(yè)上，被廣泛應(yīng)用于車頂、前防沖板、擋泥板、保險杠等結(jié)構(gòu)件，還有濾油器、散熱器柵欄、冷卻風(fēng)扇、燃料油管等氣體零件上。,汽車保險杠,汽車散熱風(fēng)扇,汽車油管,18,二 通用工程塑料,三、在交通運輸業(yè)、電器工業(yè)、家具制造業(yè)已經(jīng)

14、日用品等領(lǐng)域上也越來 越廣泛的使用聚酰胺塑料。,19,聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。 聚碳酸酯的產(chǎn)量在工程塑料中僅次于聚酰胺。,20,物理性能：透明、呈輕微淡黃色，透光率很高，可達90%，無毒、無味、無臭； 機械性能：高剛性、良好的沖擊強度，是一種既剛又韌的材料，具有高度的尺寸穩(wěn)定性，被譽為“透明金屬”。但缺點是耐磨性、耐疲勞性不好，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象； 熱性能：具有很高的耐熱性和耐寒性，長期使用溫度可在-100130范圍內(nèi)； 電性能：由于極性小，吸水率低，具有良好的店性能，屬于E級的絕緣材料； 化學(xué)性能

15、：具有一定的抗化學(xué)腐蝕性，與潤滑脂、油、酸一般不發(fā)生作用，但甲醛例外； 其他：衛(wèi)生性良好，與咖啡、茶等接觸不會污染，也不影響容器內(nèi)食物的色和味。,21,增強聚碳酸酯：在聚碳酸酯中加入玻璃纖維、碳纖維、硼纖維及石棉纖維等增強材料，提高其疲勞強度，改善應(yīng)力開裂性等。 共混聚碳酸酯：通過將聚碳酸酯與聚乙烯、ABS、聚甲醛、聚四氟乙烯及氯化聚醚等聚合物熔融，改善應(yīng)力開裂、耐磨性較差及成型加工流動性不夠理想的缺點。 添加表面涂層的方法，如有機硅系涂料，可以提高PC材料表面耐磨性。,22,一、汽車照明系統(tǒng)：使用聚碳酸酯代替玻璃，大大簡化工藝； 二、電子電器領(lǐng)域：大量用于制造辦公設(shè)備、通訊設(shè)備和電器設(shè)備的外

16、殼和元件，如計算機外殼、底盤和冰箱抽屜等；可制作耐高擊穿典雅和高絕緣性零件，如墊圈、墊片等；可做儀表電訊器材上的標準件、裝飾件，如開關(guān)、旋鈕、螺釘、螺帽、產(chǎn)品標牌等； 三、航空、航天領(lǐng)域：用于制作飛機的座艙罩和擋風(fēng)玻璃，以及宇宙飛船的零部件和宇航員防護用品等； 四、其他領(lǐng)域：可制作攝像器材鏡頭、眼鏡鏡片；透明醫(yī)療器材；透明包裝容器；光盤材料；高層建筑采光屋頂?shù)取?23,24,聚甲醛(英文：polyformaldehyde)是熱塑性結(jié)晶聚合物。被譽為“超鋼”或者“賽鋼”，又稱聚氧亞甲基。簡稱POM。 聚甲醛是一種沒有側(cè)鏈，高密度，高結(jié)晶性的線性聚合物，具有優(yōu)異的綜合性能。 聚甲醛有均聚甲醛和共聚

17、甲醛兩種。均聚甲醛是三聚甲醛的均聚體，共聚甲醛是三聚甲醛和少量二氧五環(huán)的共聚體。由于組成不同，性能上也有差別。均聚甲醛在機械性能和耐熱性方面較好，共聚甲醛在加工性和耐酸堿性方面較好。,二 通用工程塑料,25,物理性能：表面光滑，有光澤的硬而致密的材料，淡黃或白色，著色性好，吸水性小，尺寸穩(wěn)定性好； 機械性能：高剛性、高硬度、高的彈性模量，良好的沖擊強度，耐磨性好、耐疲勞強度高、自潤滑性優(yōu)異； 熱性能：熱變形溫度較高，短期使用可達到140，長期使用不超過100，但熱穩(wěn)定性不高； 化學(xué)性能：室溫下耐化學(xué)性能非常好，尤其是有機溶劑； 其他：還具有抗菌、抗霉特性，可用作凈水器、廁所設(shè)備。,二 通用工程

18、塑料,26,增強聚甲醛：主要用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維增強，進一步提高強度、剛性和熱變形溫度； 高潤滑聚甲醛：通過添加聚四氟乙烯、機油、石墨、低分子量聚乙烯等化學(xué)潤滑劑，進一步提高耐磨性和耐磨耗性； 柔性聚甲醛：用彈性體，有氣勢熱塑性聚氨酯可以提高柔韌性和沖擊輕度； 其他：還有防靜電及導(dǎo)電聚甲醛、耐光及耐候聚甲醛等。,二 通用工程塑料,27,在汽車業(yè)，聚甲醛主要用于汽車發(fā)動機燃油系統(tǒng)部件、各種傳動部件、耐磨件、汽車的電氣設(shè)備和汽車車身部結(jié)構(gòu)件。,聚甲醛,4.主要用途,photo,photo,photo,在機械工業(yè)中，聚甲醛代替有色金屬制造各種結(jié)構(gòu)件，特別適合制作耐摩擦及承受高負荷的零件，如齒

19、輪、軸承、滑塊、外殼等。,在電子電器業(yè)中，聚甲醛主要用來制作精密件、耐磨件，如電話機、相機中的控制部件。,28,聚苯醚是本世紀60年代發(fā)展起來的高強度工程塑料，化學(xué)名稱為聚2,6二甲基1,4苯醚，簡稱PPO（Polyphenylene Oxide）或PPE（Polypheylene ether），又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。 聚苯醚是一類耐高溫的熱塑性樹脂。 聚苯醚的產(chǎn)量僅次于尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛，居第四位。,聚苯醚,1.組成與類別,29,物理性能：PPO無毒、透明、相對密度??； 機械性能：具有優(yōu)良的機械強度、抗蠕變性，具有很高的拉伸強度和抗沖擊性能，剛度和硬度都比較大，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良

20、； 熱性能：有良好的耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性，長期使用溫度可到120，脆化溫度低于-170； 電性能：具有優(yōu)異的電絕緣性； 化學(xué)性能：具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品行，對稀酸、稀堿、鹽及洗滌劑等的穩(wěn)定性好； 其他：成型收縮率較低，廢料可重復(fù)使用三次作業(yè)，用于制造性能要求不高的產(chǎn)品。,30,ABS改性聚苯醚：加入ABS或烯烴類聚合物提高耐溶劑性； 增強聚苯醚：用玻璃纖維、碳纖維、無機填料等填充改性，提高PPO的尺寸穩(wěn)定性和熱變形溫度； 新一代的聚苯醚合金：包括PPO/PA,PPO/PBT,PPO/PTFE,PPO/PO,PPO/PC等。,31,聚苯醚具有優(yōu)越的綜合性能，與其他熱塑料工程塑料比較，聚苯醚更

21、適宜用在潮濕、有負荷，而且需要具有優(yōu)良電絕緣性、機械性能和尺寸溫度性的場合。,聚苯醚,4.主要用途,1）適用于制造辦公設(shè)備、家用電器、計算機等箱體、底盤及精密部件。 2）適用于電氣工業(yè)。宜于制作用在潮濕而有載荷條件下的電絕緣部件，如線圈骨架、管座、控制軸、變壓器屏蔽套、繼電器盒、絕緣支柱等。 3）適用于制造水表、水泵。紡織廠用的紗管需耐蒸煮，用MPPO制的紗管使用壽命長。 4）由于電子工業(yè)及通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，手機、便攜式電腦、高性能照相機、攝像機等都需要鋰離子電池，因此鋰離子電池市場大有發(fā)展前景，鋰離子電池用有機電解液的包裝材料過去用ABS或PC，最近國外開發(fā)出電池用的MPPO，其性能優(yōu)于前兩者

22、。 6）MPPO在汽車工業(yè)有廣泛用途，如儀表盤、防護杠等，PPO與PA合金，尤其是高耐沖擊性能的規(guī)格品種用于外裝部件發(fā)展比較快。 7）用于醫(yī)療器械，可在熱水貯槽和排風(fēng)機混合填料閥中代替不銹鋼和其他金屬。,32,鋰離子電池,水泵,33,熱塑性聚酯,1.組成與類別,聚對苯二甲酸乙二醇酯 簡稱PET,以前大多用作纖維，即滌綸纖維，現(xiàn)在向工程塑料、包裝塑料方面迅速發(fā)展。根據(jù)用途的不同，PET可分為纖維級、薄膜級、吹瓶級和增強等。 聚對苯二甲酸丁二醇酯 簡稱PBT,作為工程塑料使用的PBT有未改性和改性兩種，未改性品級成型收縮率大，機械性能不及其他工程塑料，所以很少單獨使用。近80%的PBT都是經(jīng)過改性

23、的。,34,聚對苯二甲酸乙二醇酯 為無色透明或乳白色半透明的固體； 具有較高的拉伸強度、剛度和硬度，但有一定的柔順性、良好的耐磨性、耐蠕變性，并可以在較寬的溫度范圍內(nèi)保持這些良好的力學(xué)性能； 具有優(yōu)良的電絕緣性； 具有優(yōu)良的耐候性，在室外暴露六年，其力學(xué)性能仍可保持初始的80%； 耐弱酸，對有機溶劑及油類有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。,熱塑性聚酯,2.性能和特點,35,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，制品表面有光澤。柔順性比PET好一些，熔融溫度和剛性都相對小一點； 具有優(yōu)良的電絕緣性。即使在潮濕及惡劣的環(huán)境中也能保持 有較好的耐候性； 可抵御一般化學(xué)品的腐蝕，如弱酸等。,36

24、,聚對苯二甲酸乙二醇酯 PET是支化度極小的線型大分子，由于單體具有高度的分子對稱性，因此大分子具有十分規(guī)整的結(jié)構(gòu)，加之酯基取向力作業(yè)，只要使分子鏈定向結(jié)晶，就會形成牢固的分子間結(jié)合力，從而獲得綜合性能非常優(yōu)異的高品質(zhì)材料。 聚對苯二甲酸丁二醇酯 PBT改性的目標主要是提高耐沖擊性、耐熱性、耐燃性和其他物理機械性能。 絕大多數(shù)采用玻璃纖維增強，但成型過程中玻璃纖維的取向所產(chǎn)生的各種異性現(xiàn)象會引起制品翹曲變形。為此，常采用礦物與玻璃纖維復(fù)合改性或者在玻璃纖維增強PBT中加入其他聚合物共混改性，從而達到低翹曲化的目的。 加入阻燃劑后，能達到UL94V-0級，阻燃級的PBT主要用在電子電氣業(yè)。 共聚

25、改性方面，為提高耐熱性，有萘二甲酸代替PBT中的對苯二甲酸單體制成了一種新型的工程材料聚萘二甲酸丁二醇酯，簡稱PBN。,熱塑性聚酯,3.材料改性,37,聚對苯二甲酸乙二醇酯 制作薄膜、感光膜，如電影膠片片基、照相膠片膜； 作為食品、藥品、紡織品、精密儀器、電器元件等包裝，其制作的中空容器強度高、透明性好、無毒無味，是碳酸飲料、啤酒、食用油等廣泛應(yīng)用的塑料包裝材料；電氣材料； 用于制作各種電器絕緣材料，如電線、開關(guān)、電器外殼等。 聚對苯二甲酸丁二醇酯 制作各種汽車零件，如門把手、保險杠、后視鏡外殼等； 制作電子電氣零件，如連接器、插座、插頭、保險絲盒等； 制作各種電器外殼及組件，如電話機、室內(nèi)外

26、照明用具外殼、電吹風(fēng)組件等。,熱塑性聚酯,4.主要用途,38,39,超高分子量聚乙烯,簡稱UHMWPE，是相對分子質(zhì)量超過150萬，綜合性能為常規(guī)分子量聚乙烯 所不具備的特種工程塑料。 超高分子量聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)與普通聚乙烯完全相同，只是分子量特別高。在相對分子質(zhì)量150萬以上的UHMWPE中，還有相對分子質(zhì)量200萬、300萬，甚至高達500萬以上的品級。,超高分子量聚乙烯,1.組成與類別,40,超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）平均分子量約35萬800萬，因分子量高而具有其它塑料無可比擬的優(yōu)異的耐沖擊、耐磨損、自潤滑性、耐化學(xué)腐蝕等性能。 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）耐低溫性能優(yōu)異，

27、在-40時仍具有較高的沖擊強度，甚至可在-269下使用 具有電氣絕緣性、低吸水性和生理惰性。 具有優(yōu)良的抗應(yīng)力開裂性、抗蠕變性和抗疲勞性。,超高分子量聚乙烯,2.性能和特點,41,用液晶聚合物改性，可以提高加工流動性，同時可提高力學(xué)性能、耐磨性。 與相對分子質(zhì)量在60萬以下的聚乙烯共混，可改善加工流動性，但某些力學(xué)性能有所下降； 以硅藻土、高嶺土作為填料，采用聚合填充工藝，可以提高材料的硬度、彎曲強度、彎曲模量，并提高熱變形溫度； 采用玻璃微珠增強，耐磨性可提高40%，熱變形溫度提高3040，并可降低成本。,超高分子量聚乙烯,3.材料改性,42,超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）優(yōu)異的物理機械

28、性能使它廣泛應(yīng)用于機械、運輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工及體育運動器械等領(lǐng)域，其中以大型包裝容器和管道的應(yīng)用最為廣泛。 由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）優(yōu)異的生理惰性，已作為心臟瓣膜、矯形外科零件、人工關(guān)節(jié)等在臨床醫(yī)學(xué)上使用。,超高分子量聚乙烯,4.主要用途,43,人工關(guān)節(jié),44,特種工程塑料,45,特種工程塑料也叫高性能工程塑料是指綜合性能更高，長期使用溫度在150以上的工程塑料,主要用于高科技,軍事和宇航、航空等工業(yè)。 特種工程塑料也稱為高性能工程塑料或超級工程塑料。 特種工程塑料主要包括聚苯硫醚(PPS)，聚砜(PSF),聚酰亞胺(PI), 聚芳酯(PAR)，液晶聚合物(LCP)

29、,聚醚醚酮(PEEK)，含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA）等，特種工程塑料種類多，性能優(yōu)異價格昂貴。,簡述,46,英文名稱: Polyphenylene sulfide，簡稱PPS. 聚苯硫醚化學(xué)式中文名稱: 聚苯硫醚,是一種新型高性能熱塑性樹脂 聚苯硫醚是一種結(jié)晶性的聚合物。未經(jīng)拉伸的纖維具有較大的無定形區(qū)(結(jié)晶度約為5%)，在125時發(fā)生結(jié)晶放熱，玻璃化溫度為93；熔點281。拉伸纖維在拉伸過程中產(chǎn)生了部分結(jié)晶，(增加至30%)，如在130230溫度下對拉伸纖維進行熱處理，可使結(jié)晶度增加到6080%。因此，拉伸后的纖維沒有明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶放熱現(xiàn)象，其熔點為284。隨

30、著拉伸熱定形后結(jié)晶度的提高，纖維的密度也相應(yīng)增大，由拉伸前的1.33g/cm3到拉伸后的1.34g/cm3，經(jīng)熱處理后則可達1.38g/cm3。,聚苯硫醚,1.簡 述,47,PPS是一種綜合性能優(yōu)異的特種工程塑料。 白色硬而脆，跌落于地上有金屬響聲,透光率僅次于有機玻璃,著色性耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性良好。有優(yōu)良的阻燃性，為不燃塑料。 pps具有機械強度高、耐高溫、高阻燃、耐化學(xué)藥品性能強等優(yōu)點;具有硬而 脆、結(jié)晶度高、難燃、熱穩(wěn)定性好、機械強度較高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點。 PPS是工程塑料中耐熱性最好的品種之一，熱變形溫度一般大于260度、抗化學(xué)性僅次于聚四氟乙烯，流動性僅次于尼龍。 優(yōu)良的電性能等特

31、點，被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料，通過填充、改性后廣泛用作特種工程塑料。 此外，它還具有成型收縮率?。s0.08%），吸水率低（約0.02%）耐震動疲乏性好等優(yōu)點。 PPS塑料缺點 脆性大、韌性差，耐沖擊強度低，經(jīng)過改良以后，可以獲得十分優(yōu)異的綜合性能，市場出售的產(chǎn)品均為其改良的產(chǎn)品.,聚苯硫醚,2.性能及特點,48,電子方面：電視機、電腦上的高壓元件、外殼、插座、接線柱，電動機的起動線圈、葉片，電刷托架及轉(zhuǎn)子絕緣部件，接觸開關(guān)，繼電器，電熨斗，吹風(fēng)機，燈頭，暖風(fēng)機，F(xiàn)級薄膜等。 汽車工業(yè)：適用于排氣再循環(huán)閥及水泵葉輪，及汽化器、排氣裝置、排氣調(diào)節(jié)閥、燈光反射器、軸承、傳感部件等。 機械工業(yè)：用

32、作軸承、泵、閥門、活塞、精密齒輪、以及復(fù)印機、照相機、計算機零部件，導(dǎo)管、噴霧器、噴油嘴、儀器儀表零件等。 化工領(lǐng)域：用于制作耐酸堿的閥門管道、管件、閥門、墊片及潛水泵或葉輪等耐腐蝕零部件,聚苯硫醚,3.主要用途,49,目前中國PPS改性與復(fù)合粒料的市場總需求量大于8000噸/年，且增長很快，年需求增長率高達15%-20%。隨著中國電子電器、汽車行業(yè)的高速發(fā)展，PPS的市場前景極為廣闊，預(yù)計2005年中國PPS粒料的市場需求量將達到10000噸/年。國內(nèi)外多家廠商和投資者有意介入PPS樹脂生產(chǎn)線或者建設(shè)新的PPS樹脂工業(yè)化生產(chǎn)線。中國市場正在形成PPS生產(chǎn)的國內(nèi)外雙重競爭態(tài)勢，這將有利于PPS

33、在國內(nèi)的進一步推廣以及市場和應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，并開拓國際市場。 預(yù)計未來5年內(nèi)，PPS的需求量還將有年均10%以上的增長率。目前全球PPS生產(chǎn)與需求已趨于緊張，隨著社會的發(fā)展，汽車和電子工業(yè)對PPS的總需求量還將進一步擴大。這給全球的PPS樹脂生產(chǎn)商擴大生產(chǎn)提供了機會，同時，也為中國PPS產(chǎn)業(yè)帶來巨大的機遇。,聚苯硫醚,4.PPS發(fā)展前景,50,聚砜是分子主鏈中含有鏈節(jié)的熱塑性樹脂，英文名Polysulfone（簡稱PSF或PSU） 通常有普通雙酚A型PSF（即通常所說的PSF），聚芳砜（也稱聚苯砜PPSU）和聚醚砜（PES）三種。 聚砜是分子主鏈上均含有砜基和芳核的一類聚合物。,聚 砜,1.簡

34、 述,51,PSF是略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，無毒，力學(xué)性能優(yōu)異，剛性大，耐磨、高強度 即使在高溫下也保持優(yōu)良的機械性能是其突出的優(yōu)點，其范圍為為-100150, 長期使用溫度為160,短期使用溫度為 190,熱穩(wěn)定性高 化學(xué)穩(wěn)定性好，除濃硝酸、濃硫酸、鹵代烴外，能耐一般酸、堿、鹽、在酮，酯中溶脹。老化性好， 聚芳砜硬度高，耐輻射，耐熱和耐寒性好 并具有自熄性，可在-100-175度下長期使用。 通過玻璃纖維增強改性可以使材料的耐磨性大幅度提高。 聚砜具有很好的綜合電性能：盡管介電常數(shù)和損耗因素很低，但仍具有高介電強度和體積電阻率。并且可以在很廣的溫度和頻率(甚至微波頻率)范圍內(nèi)保持

35、恒定不變。 耐紫外線和耐候性較差。耐疲勞強度差是主要缺點。,聚 砜,2.性能及特點,52,機械工業(yè)：用于制造鐘表殼體及零件、復(fù)印機及照相機等零件，用作食品機械的熱水閥、冷凍系統(tǒng)器具、傳動零部件等。聚砜塑料加入聚四氟乙烯或石墨等耐磨填料后可用來作高溫負荷的軸承，以及活塞環(huán)、軸承保持架、熱水測量儀表、溫水泵泵體、葉輪等。 電子電器：可用于制造電視機、音響及計算機的積分線路板，還可制作電子電器設(shè)備的外殼、電鍍槽、電纜的包覆層、各種小型精密電子元件。聚芳砜可做C級絕緣材料使用，作成各種耐高溫的線圈架、開關(guān)、連接器等。聚醚砜也可作線圈線管、線圈框架、微型電容器等。玻纖增強的聚醚砜可作可控硅絕緣體、微型電

36、位差計外殼和集成電路插座等。,聚 砜,3.主要用途,53,交通運輸 ：用于制造汽車上的儀表盤、分速器蓋、護板、滾珠軸承保持架、發(fā)動機齒輪、止推環(huán)等；飛機上的熱空氣導(dǎo)管和框窗等。 醫(yī)療器械：因為其透明性和耐熱水、蒸汽、乙醇性及衛(wèi)生性特點，可用于制作 防毒面具、接觸眼睛片的消毒器、內(nèi)視鏡零件、人工心臟瓣膜、人工假牙等；聚醚砜可制成人工呼吸器、血壓檢查管、牙科用反射鏡支架、注射器等。聚砜和聚醚砜還可制成超過濾膜和反滲透膜等。,54,氟塑料是部分或全部氫被氟取代的鏈烷烴聚合物，它們有聚四氟乙烯（PTFE）、全氟（乙烯丙烯）（FEP）共聚物、聚全氟烷氧基（PFA）樹脂、聚三氟氯乙烯（PCTFF）、乙烯一

37、三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯一四氟乙烯（ETFE）共聚物、聚偏氟乙烯（PVDF）和聚氟乙烯（PVF）。 氟塑料中，以聚四氟乙烯產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣，其消費量約占全部氟樹脂的80%左右，其次是四氟乙烯-六氟丙烯共聚物和四氟乙烯-乙烯共聚物。,氟塑料,1.簡 述,55,氟塑料有幾位優(yōu)異的耐熱性和耐低溫性。聚四氟乙烯可在-250260下長期使用，或者在300時短期使用；聚三氟氯乙烯的使用范圍為-200200，聚偏氟乙烯為-40150； 具有優(yōu)異的電絕緣性和高頻率特性。 各種氟塑料均有極好的耐藥品性，其中以聚四氟乙烯為最，許多強腐蝕性、強氧化性的化學(xué)物質(zhì)對聚四氟乙烯不起左右，有“塑料王”之稱；

38、氟塑料對紫外線和臭氧有很好的抵御性。 表面自由能低，摩擦系數(shù)最低，使制品具有異常的不粘性、抗污性和易清洗性； 氟塑料中，除PVF外，大多數(shù)阻燃性極好，能達到UL94V-0級的水平； 化學(xué)穩(wěn)定性極好。,氟塑料,2.性能及特點,56,PTFE獨特的性能使其在化工、石油、紡織、食品、造紙、醫(yī)學(xué)、電子和機械等工業(yè)和海洋作業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。 1、聚四氟乙烯在建筑上應(yīng)用 PTFE建筑膜材，比如TACONIC公司生產(chǎn)的SOLUS系列產(chǎn)品，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在大型公共設(shè)施：體育場館的屋頂系統(tǒng)、機場大廳、展覽中心、站臺等。 重量輕 它的重量只是傳統(tǒng)建筑材料的一小部分 2、聚四氟乙烯在防腐蝕性能的應(yīng)用 而PTFE

39、材料以其卓越的耐腐蝕性能，業(yè)已成為石油、化工、紡織等行業(yè)的主要耐腐蝕材料。其具體應(yīng)用包括：輸送腐蝕性氣體的輸送管、排氣管、軋鋼機高壓油管，飛機液壓系統(tǒng)和冷壓系統(tǒng)的高中低壓管道，精餾塔、塔、槽的襯里，閥門等化工設(shè)備。 3、聚四氟乙烯的低摩擦性能在載荷方面的應(yīng)用就使填充PTFE材料成為機械設(shè)備零件無油潤滑（直接承受載荷）的最理想材料。其具體用途包括用于化工設(shè)備、造紙機械、農(nóng)業(yè)機械的軸承，用作機床導(dǎo)軌、導(dǎo)向環(huán)；在土木建筑工程廣泛用作橋梁、隧道的支承滑塊，以及用作橋梁支座和架橋轉(zhuǎn)體等。,氟塑料,3.主要用途,57,4、聚四氟乙烯(PTFE)在電子電氣方面的應(yīng)用 PTFE材料固有的低損耗與小介電常數(shù)使其

40、可做成漆包線，以用于微型電機、熱電偶、控制裝置等；PTFE薄膜是制造電容器、無線電絕緣襯墊、絕緣電纜、馬達及變壓器的理想絕緣材料，也是航空航天等工業(yè)電子部件不可缺少的材料之一；利用氟塑料薄膜對氧氣透過性大，而對水蒸汽的透過性小的這種選擇透過性，可制造氧氣傳感器；利用氟塑料在高溫、高壓下發(fā)生極向電荷偏離現(xiàn)象的特性，可制造麥克風(fēng)、揚聲器、機器人上的零件等；利用其低折射率的特性，可制造光導(dǎo)纖維。 5、聚四氟乙烯(PTFE)在醫(yī)療醫(yī)藥方面的應(yīng)用 膨體PTFE材料是純惰性的，具有非常強的生物適應(yīng)性，不會引起機體的排斥，對人體無生理副作用，可用任何方法消毒，且具有多微孔結(jié)構(gòu)，從而可用于多種康復(fù)解決方案，包

41、括用于軟組織再生的人造血管和補片以及用于血管、心臟、普通外科和整形外科的手術(shù)縫合。,58,聚芳醚酮（PEAK）是一類亞苯基環(huán)通過醚鍵和羰基連接而成的聚合物。按分子鏈中醚鍵、酮基與苯環(huán)連接次序和比例的不同，可形成許多不同的聚合物。 目前主要有聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）等品種。聚芳醚酮系列品種中，分子鏈中的醚鍵與酮基的比例（E/K）越低，其熔點和玻璃化溫度就越高。 聚芳醚酮分子結(jié)構(gòu)中含有剛性的苯環(huán)，因此具有優(yōu)良的高溫性能、力學(xué)性能、電絕緣性、耐輻射和耐化學(xué)藥品性等特點。聚芳醚酮分子結(jié)構(gòu)中的醚鍵又使其具有柔性，

42、因此可以用熱塑性工程塑料的加工方法進行成型加工。,聚芳醚酮,1.簡 述,59,具有良好的高溫性能，長期使用溫度在240以上。 機械性能極高。 耐化學(xué)腐蝕性極好，還有良好的抗輻射性，可以耐10MGy的射線照射； 聚芳醚酮的燃燒性能都能達到UL94V-0級水平，而且燃燒時候發(fā)煙量極少且無毒，燃燒時釋放的熱量也是很少的，這對飛機內(nèi)部裝飾件是很重要的技術(shù)性能。 聚芳醚酮在很寬的工作溫度及頻率范圍內(nèi)具有良好的電學(xué)性能，高周波下介電損耗小，是優(yōu)良的耐高溫、高強度的C級電絕緣材料。,聚芳醚酮,2.性能及特點,60,聚芳醚酮是高強度、耐高溫的特種工程塑料，價格非常昂貴，多用于與高技術(shù)的宇航領(lǐng)域，或技術(shù)要求比較

43、苛刻的汽車工業(yè)、電子電氣工業(yè)及機械工業(yè)的一些結(jié)構(gòu)部件。 用于飛機上耐燃、耐油的各種連接器；耐候、耐蠕變的天線罩等； 用于汽車工業(yè)和機械工業(yè)中各種能承受動態(tài)載荷的部件，如軸承保持器、齒輪、熱水泵、渦輪葉片、耐磨密封環(huán)等。 在醫(yī)療器械中，PPEK制造血液透析機中的加熱器和壓力傳感器外殼以及需要消毒殺菌的牙科器械，PPEK還可以替代金屬，制作人體骨骼，潛在的應(yīng)用前景十分誘人。,聚芳醚酮,3.主要用途,61,英文名稱為Polyarylate，簡稱PAR。是一種耐熱性好、使用溫度較廣，可在-70-+180下長期使用，阻燃性良好的熱塑性工程塑料。 聚芳酯由二元酚和二元羧酸經(jīng)縮聚制成。通常所指的聚芳酯均由雙

44、酚A和對苯二甲酸、間苯二甲酸的混合體作原料縮聚而成。,聚芳酯,1.簡 述,62,透明性優(yōu)異，厚度2mm時透光率87%，并有良好的紫外線屏蔽性。 聚芳酯的機械性能和電性能優(yōu)異，有突出的耐沖擊性（特別是百度較大的制品）各回彈性。 對一般有機藥品、油脂類穩(wěn)定，也能耐一般稀酸，但不耐氨水、濃硫酸及堿。易溶于鹵代烴及酚類。 難燃，耐候性好。 聚芳酯的耐熱性與電性能好。 良好的涂裝性，無需使用底層涂料，即可進行涂裝。 采用玻璃纖維增強以提高聚芳酯的耐熱性，用碳纖維改性改進其耐藥品性，與聚四氟乙烯共混提高其耐磨耗性，以特殊的列機填充可制得高反射遮光的聚芳酯，使它的應(yīng)用范圍更為擴大。近年來還開發(fā)了高屏蔽和高透

45、明的聚芳酯新品種，供不同用途之需。,聚芳酯,2.性能及特點,63,PAR的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和阻燃性使其在電子電器行業(yè)的消費占首位，主要用作開關(guān)、電位器、插座、連接器等。 PAR在汽車工業(yè)可用作里程計、油測量計、汽車尾燈反光鏡、車前燈透鏡。 在機械工業(yè)部門，PAR可用來制作塑料泵、殼體、滑輪、軸承、彈簧以及相機、鐘表等精密部件。 PAR還用于醫(yī)療器械、光學(xué)儀器、照明材料和容器等包裝材料。,聚芳酯,3.主要用途,64,液晶聚合物是指在一定條件下能形成液晶態(tài)的高分子材料，簡稱LCP,是近年來發(fā)展最快的新型材料之一。 根據(jù)液晶形成條件的不同，可分為溶致型（LLCP）和熱致型（TLCP）兩類。熱致型液

46、晶指在熔融狀態(tài)能呈現(xiàn)液晶狀態(tài)，作為工程塑料應(yīng)用的主要是這一類。 按耐溫等級大體可分為超耐熱型、中耐熱型、低耐熱型三種。 目前液晶聚合物的主要生產(chǎn)國為美國、歐洲和日本。,液晶聚合物,1.簡 述,65,LCP是高強度、高模量、耐蠕變、耐高沖擊的高分子材料，其力學(xué)性能遠高于普通工程材料。 耐磨性突出，表面硬度高、磨耗量很低。 成型收縮率極小，加工流動性極好。 熱穩(wěn)定性和耐熱性很高。 電絕緣性優(yōu)良。 具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，對紫外線輻射也很穩(wěn)定。 有突出的阻燃性，一般無需添加阻燃劑就能達到UL94V-0級的阻燃水平，發(fā)煙性也非常低。 還具有優(yōu)異的振動吸收特性，用作音響部件可以減少噪聲。,液晶聚合物,2.

47、性能及特點,66,在電子電氣工業(yè)，LCP用來生產(chǎn)高密度連接器、線圈架、線軸、插座等；視聽裝置中的揚聲器振動板、耳機開關(guān)；辦公設(shè)備中的軟盤、硬盤驅(qū)動器、復(fù)印件等零部件。 在化學(xué)工業(yè)，用于各種裝置和零部件。如精餾塔填料、閥門、油井設(shè)備等。 在航天、航空、軍事工業(yè)等尖端科技領(lǐng)域，有廣泛的應(yīng)用前景。如利用其耐高溫、阻燃、低發(fā)煙量特性，可用于飛機內(nèi)部的各種零部件。 用于醫(yī)療器械具有獨特的優(yōu)勢。由于LCP材料的外科手術(shù)器械侵襲性很低，將成為醫(yī)學(xué)微型化技術(shù)的主宰。 LCP其他應(yīng)用于微波爐灶容器，包裝材料，體育器材等。,液晶聚合物,3.主要用途,67,聚酰亞胺，簡稱PI,是最早出現(xiàn)的耐高溫、高強度的特種工程塑

48、料。在耐熱性工程塑料中占有極其重要的地位， 聚酰亞胺是分子主鏈中含有酰亞胺集團的芳雜環(huán)聚合物的總稱。已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)并具規(guī)模的品種主要有均苯型聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺（PAI）、聚醚酰亞胺（PEI)和雙馬來酰亞胺（BMI）。,聚酰亞胺,1.簡 述,68,力學(xué)性能優(yōu)異，拉伸強度高，耐蠕變性、耐磨耗性也十分優(yōu)良。 耐熱性優(yōu)良，長期使用溫度都在200以上。耐低溫性也非常突出，在-269低溫下還能保持力學(xué)強度。 聚酰亞胺為阻燃性聚合物，燃燒煙霧密度低，有毒氣體含量小。 耐輻射性能優(yōu)良，耐電暈性優(yōu)于其他工程塑料。,聚酰亞胺,2.性能及特點,69,航空航天領(lǐng)域：如飛機發(fā)動機部件、飛機內(nèi)部結(jié)構(gòu)件等 電子電氣領(lǐng)域：如需要高強度和尺寸穩(wěn)定性的民用工業(yè)和軍事用插座、接線盒零件、連接器、電子儀表及