第3章工程塑料课件

1第第3章章工程塑料工程塑料n工程塑料工程塑料是指物理力学性能及是指物理力学性能及热性能性能比比较好的、可以当作好的、可以当作结构材料使用的构材料使用的且在且在较宽的温度范的温度范围内可承受一定的内可承受一定的机械机械应力和力和较苛刻的化学、物理苛刻的化学、物理环境境中使用的塑料材料。中使用的塑料材料。2n特性：特性：优异的力学性能、化学性能、电性优异的力学性能、化学性能、电性能、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐老能、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐老化性能等。化性能等。n应用：应用：电子、电器、机械、交通、航空航电子、电器、机械、交通、航空航天等领域天等领域n分类：分类：通用工程塑料通用工程塑料和和特种工程塑料特种工程塑料3n通用工程塑料：通用工程塑料：使用量大，使用量大，长期使用期使用温度在温度在100150，可作，可作为结构材料使构材料使用的塑料材料用的塑料材料n例如：聚例如：聚酰胺、聚甲胺、聚甲醛、聚碳酸、聚碳酸酯、聚苯、聚苯醚、热塑性聚塑性聚酯等等4n特种工程塑料：特种工程塑料：使用量较小、价格高、使用量较小、价格高、长期使用温度在长期使用温度在150以上的塑料材料以上的塑料材料n例如：聚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、聚芳醚例如：聚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚芳酯等。酮、聚芳酯等。n具体分类如表所示：具体分类如表所示：56工程塑料作为新型的化工材料，以其独特工程塑料作为新型的化工材料，以其独特的优异性能，成为其他材料所无法替代的材料。的优异性能，成为其他材料所无法替代的材料。虽然工程塑料发展时间不长，但其增长速度很虽然工程塑料发展时间不长，但其增长速度很快。快。7n3.1聚聚酰胺（胺（PA）n3.2聚碳酸聚碳酸酯（PC）n3.3聚甲聚甲醛（POM）n3.4聚苯聚苯醚（PPO）n3.5热塑性聚塑性聚酯n3.6聚苯硫聚苯硫醚（PPS）n3.7聚酰亚胺（聚酰亚胺（PI）n3.8聚砜类塑料聚砜类塑料n3.9聚芳醚酮类塑料聚芳醚酮类塑料（PAEK）n3.10氟塑料氟塑料n3.11氯化聚醚氯化聚醚（CP）主要内容主要内容83.1聚酰胺（聚酰胺（polyamide，PA）n聚聚酰胺俗称胺俗称“尼尼龙”，指分子主，指分子主链上含有上含有酰胺基胺基团（NHCO）的高分子化合物。的高分子化合物。n制制备：二元胺和二元酸通二元胺和二元酸通过缩聚反聚反应或或-氨氨基酸或内基酸或内酰胺自聚而得胺自聚而得聚酰胺聚酰胺669聚酰胺的命名聚酰胺的命名n聚聚酰胺的命名是由二元胺和二元酸的碳原子胺的命名是由二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。数来决定的。n例如：例如：己二胺和己二酸反己二胺和己二酸反应制得的制得的缩聚物称聚物称为聚聚酰胺胺66。聚酰胺聚酰胺6610n聚聚酰胺分子胺分子链段中重复出段中重复出现的的酰胺基是一个胺基是一个极性基极性基团，这个集个集团上的上的氢能能够和另一个分和另一个分子的子的酰胺基胺基团链段上的段上的羰基上的氧基上的氧结合形成合形成牢固的牢固的氢键。11n氢键的形成使得聚的形成使得聚酰胺的胺的结构易构易结晶化晶化，而，而且分子且分子间作用力作用力较大，因而使得聚大，因而使得聚酰胺具有胺具有较高的力学高的力学强度和高熔点。度和高熔点。n由于聚由于聚酰胺分子胺分子中中亚甲基（甲基（-CH2-）的存在，的存在，使得分子使得分子链比比较柔柔顺，因而具有，因而具有较高的高的韧性性。12n近些年来，聚近些年来，聚酰胺的胺的发展十分迅速，改性和展十分迅速，改性和新品种不断出新品种不断出现，像透明聚，像透明聚酰胺、芳香族聚胺、芳香族聚酰胺、高冲胺、高冲击聚聚酰胺和碳胺和碳纤维、玻璃、玻璃纤维增增强聚聚酰胺等。胺等。133.1.1聚酰胺的结构与性能聚酰胺的结构与性能n聚聚酰胺是白色至淡黄色的胺是白色至淡黄色的颗粒，制品粒，制品坚硬，硬，表面有光表面有光泽，氢键的存在使其具有良好的力的存在使其具有良好的力学性能、耐油性、耐溶学性能、耐油性、耐溶剂性。缺点是聚性。缺点是聚酰胺胺吸水率比吸水率比较大，吸水后尺寸大，吸水后尺寸稳定性差。定性差。14（1）力学性能力学性能优良优良n拉伸强度、冲击强度、刚性、耐磨性较好；拉伸强度、冲击强度、刚性、耐磨性较好；但易受温度和湿度的影响。它的硬度、拉伸但易受温度和湿度的影响。它的硬度、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度随温度和湿度的强度、弯曲强度、压缩强度随温度和湿度的增加而减小；冲击强度则随之增加而上升。增加而减小；冲击强度则随之增加而上升。15n聚酰胺具有很好的聚酰胺具有很好的耐磨耗性能耐磨耗性能，是一种自润，是一种自润滑材料，做成的轴承、齿轮等摩擦零件，可滑材料，做成的轴承、齿轮等摩擦零件，可以在无润滑的状态下使用。以在无润滑的状态下使用。n聚酰胺的结晶度越高，材料硬度越大，耐磨聚酰胺的结晶度越高，材料硬度越大，耐磨性越好，还可以通过加入二硫化钼、石墨等性越好，还可以通过加入二硫化钼、石墨等填料进一步改善。填料进一步改善。16（2）电性能）电性能n由于聚酰胺分子链中含有极性酰胺基团，在低温和由于聚酰胺分子链中含有极性酰胺基团，在低温和干燥条件下具有良好的干燥条件下具有良好的电绝缘性电绝缘性，但在潮湿的环境，但在潮湿的环境中，电阻率和介电强度会降低，介电常数和介质损中，电阻率和介电强度会降低，介电常数和介质损耗明显增大。温度上升，电性能也下降。耗明显增大。温度上升，电性能也下降。（3）热性能）热性能n氢键的存在，使得氢键的存在，使得熔融温度熔融温度比较高，熔融温度范围比较高，熔融温度范围比较窄，有明显的熔点。比较窄，有明显的熔点。n热变形温度不高，热变形温度不高，80，玻璃纤维增强后，玻璃纤维增强后200。17n聚酰胺聚酰胺导热率很低导热率很低，相当于金属的几百分之一。，相当于金属的几百分之一。n聚酰胺的聚酰胺的线膨胀系数线膨胀系数比较大，约为金属的比较大，约为金属的5-7倍，倍，而且会随温度的升高而增大。而且会随温度的升高而增大。（4）耐化学药品性）耐化学药品性n化学稳定性化学稳定性良好，能耐许多化学药品良好，能耐许多化学药品n因其高内聚能和结晶性，聚酰胺不溶于普通溶因其高内聚能和结晶性，聚酰胺不溶于普通溶剂，耐许多化学药品，对盐水、细菌、霉菌都剂，耐许多化学药品，对盐水、细菌、霉菌都很稳定。很稳定。18n常温下溶于常温下溶于强极性溶极性溶剂以及某些以及某些盐的溶液。的溶液。n高温下溶解于乙二醇、冰乙酸、高温下溶解于乙二醇、冰乙酸、氯乙醇等。乙醇等。（5）其他性能）其他性能n耐候性耐候性一般，一般，长时间暴露在大气暴露在大气环境中，境中，变脆，力学性能明脆，力学性能明显下降。下降。n无臭无臭、无味无味、无毒无毒，具有自熄性，燃，具有自熄性，燃烧很很慢。慢。20n聚聚酰胺的成型有一下胺的成型有一下6个特点：个特点：（1）原料）原料吸水性大吸水性大，高温易氧化，高温易氧化变色，加工前色，加工前必必须干燥，最好是真空干燥来防止氧化，干燥干燥，最好是真空干燥来防止氧化，干燥温度温度8090，时间为1012h，含水率，含水率0.1%。（2）融化物融化物黏度低黏度低，流，流动性大，必性大，必须采用采用自自锁式式喷嘴嘴，以防漏料；模具，以防漏料；模具应精确加工防止溢精确加工防止溢边。同同时因因为熔化温度范熔化温度范围窄，大窄，大约只有只有10，所，所以以喷嘴必嘴必须加加热防止堵塞。防止堵塞。21（3）收收缩率大率大，制造精密尺寸零件，制造精密尺寸零件时，必，必须经过多次多次试加工，加工，进行修模。行修模。（4）热稳定性定性较差差，易，易热分解而降低制品的性分解而降低制品的性能，特能，特别是明是明显的外的外观性能，因此性能，因此应避免采用避免采用过高的溶体温度，且不易高的溶体温度，且不易过长。（5）成型收）成型收缩率大，且成型工率大，且成型工艺条件条件对制品的制品的结晶度、收晶度、收缩率、性能的影响比率、性能的影响比较大，因此合大，因此合理的控制成型条件可理的控制成型条件可获得高得高质量的制品。量的制品。22（6）调湿湿处理理脱模后的聚脱模后的聚酰胺零件，如果吸收少量的水胺零件，如果吸收少量的水分后，其分后，其坚韧性、冲性、冲击强度和拉伸度和拉伸强度都会有所度都会有所提高。提高。调湿湿处理就是将制件放于一定温度的水、融理就是将制件放于一定温度的水、融化石蜡、化石蜡、矿物油、聚乙二醇中物油、聚乙二醇中处理，使其达到吸理，使其达到吸湿平衡，湿平衡，这样的制件性能良好，尺寸的制件性能良好，尺寸稳定不定不变。233.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n单体体浇注聚注聚酰胺胺单体体浇铸聚聚酰胺胺(简称称MC聚聚酰胺胺)是尼是尼龙6的一种，所不同的是它采用了碱聚合法，加快的一种，所不同的是它采用了碱聚合法，加快了聚合速度，使己内了聚合速度，使己内酰胺胺单体能通体能通过简便的聚便的聚合工合工艺直接在模具内聚合成型。直接在模具内聚合成型。243.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n单体体浇注聚注聚酰胺胺MC聚聚酰胺分子量比一般尼胺分子量比一般尼龙6高一倍左右，高一倍左右，达达3.5万万7.0万，因此各万，因此各项力学性能都比尼力学性能都比尼龙6高。高。MC聚聚酰胺成型加工胺成型加工设备及模具及模具简单，可，可直接直接浇铸，因而特，因而特别适用于大件、多品种和小适用于大件、多品种和小批尼批尼龙量制品的生量制品的生产。253.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n芳香族聚芳香族聚酰胺。胺。芳芳香香族族聚聚酰胺胺是是20世世纪60年年代代首首先先由由美美国国杜杜邦邦公公司司开开发成成功功的的耐耐高高温温、耐耐辐射射、耐耐腐腐蚀的的聚聚酰胺胺新新品品种种，目目前前主主要要有有聚聚间苯二苯二酰间苯二胺和聚苯二胺和聚对苯苯酰胺两种。胺两种。263.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n聚聚间苯二苯二酰间苯二胺苯二胺(商名品商名品Nomex)Nomex熔熔点点为410，分分解解温温度度450，脆脆 化化 温温 度度-70，可可 在在 200连 续 使使 用用。Nomex耐耐辐射射，具具有有优异异的的力力学学性性能能和和电性性能能，拉拉伸伸强度度为80120MPa，压缩强度度为320MPa，压缩模模量量高高达达4400MPa。Nomex主主要要用用途途是是绝缘材材料料，通通常常用用铝片片浸浸渍后后剥剥离离的方法制取薄膜，亦可的方法制取薄膜，亦可层压制取制取层压板。板。273.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n聚聚对苯苯酰胺胺(商名品商名品Kevlar)由由对氨氨基基苯苯甲甲酸酸自自缩聚聚或或对苯苯二二甲甲酰氯与与对苯苯二二胺胺缩聚聚而而成成。Kevlar具具有有高高强度度、低低密密度度、耐耐高高温温等等一一系系列列优异异性性能能，主主要要用用以以制制超超高高强度度耐耐高高温温纤维，亦亦可可用用作作塑塑料料，制成薄膜和制成薄膜和层压材料。材料。283.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n透明聚透明聚酰胺胺普通尼普通尼龙是是结晶型聚合物，晶型聚合物，产品呈乳品呈乳白色。要白色。要获得透明性，必得透明性，必须抑制晶体的生抑制晶体的生成，使其生成非成，使其生成非结晶聚合物。一般采用主晶聚合物。一般采用主链上引入上引入侧链的支化法及不同的支化法及不同单体体进行共行共缩聚法来聚法来实现。293.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n透明聚透明聚酰胺胺透明聚透明聚酰胺具有高度透明、低吸水性、胺具有高度透明、低吸水性、耐耐热水性及耐抓水性及耐抓伤性，并且仍有一般尼性，并且仍有一般尼龙所具有的所具有的优良力学良力学强度。目前主要品种是度。目前主要品种是支化法透明尼支化法透明尼龙Trogamid-T和共和共缩聚法透聚法透明尼明尼龙PACP-9/6。303.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n透明聚透明聚酰胺胺透明聚透明聚酰胺的透光率达到胺的透光率达到90%以上，以上，同同时还具有很好的力学性能、具有很好的力学性能、热稳定性、定性、刚性、尺寸性、尺寸稳定性、耐化学腐定性、耐化学腐蚀、耐划痕、耐划痕、表面硬度等特性，可以通表面硬度等特性，可以通过注塑、注塑、挤出、出、吹塑等方式成型。吹塑等方式成型。313.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n增增强聚聚酰胺胺聚聚酰胺胺虽有有一一系系列列优良良性性能能，但但与与金金属属材材料料相相比比，还存存在在着着强度度较小小、刚度度较低低、由由吸吸湿湿而而引引起起的的尺尺寸寸变化化较大大等等不不足足，使使应用用受受到到一一定定限限制制。因因此此开开发了了玻玻璃璃纤维、石石棉棉纤维、碳碳纤维、钛金金属属晶晶须等等增增强的的品品种种，其其中中以以玻玻璃璃纤维增增强尼尼龙最重要。最重要。聚聚酰胺用玻璃胺用玻璃纤维增增强后力学后力学强度、耐疲度、耐疲劳性、尺寸性、尺寸稳定性和耐定性和耐热性、耐候性都有明性、耐候性都有明显提高。提高。323.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n反反应注射成型聚注射成型聚酰胺胺反反应注射成型聚注射成型聚酰胺胺龙(RIM)是在是在MC聚聚酰胺基胺基础上上发展起来的，是把具有高反展起来的，是把具有高反应活性的聚活性的聚酰胺原料于高胺原料于高压下瞬下瞬间反反应，再注，再注入密入密闭的模具中成型的一种液体注射成型方的模具中成型的一种液体注射成型方法法333.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n高抗冲聚高抗冲聚酰胺胺高抗冲聚高抗冲聚酰胺是以尼胺是以尼龙66或尼或尼龙6为基体，基体，通通过与其他聚合物共混的方法来与其他聚合物共混的方法来进一步提高抗冲一步提高抗冲强度的新品种。杜邦公司最早于度的新品种。杜邦公司最早于1976年开年开发成功，成功，商品名商品名为ZytelST。其抗冲。其抗冲强度比一般尼度比一般尼龙高高10倍。倍。ZytelST是以尼是以尼龙66为基体，近年来日本开基体，近年来日本开发的的EX系列系列则以尼以尼龙6为基体。基体。343.1.3其他聚酰胺品种其他聚酰胺品种n电镀聚聚酰胺胺过去去电镀塑料主要塑料主要为ABS塑料，近年来开塑料，近年来开发了了电镀聚聚酰胺，如日本胺，如日本东洋洋纺织公司的公司的T-777具有与具有与电镀ABS相同的外相同的外观，但性能更，但性能更为优异。异。聚聚酰胺胺电镀的工的工艺原理是，通原理是，通过化学化学处理理(浸浸蚀)先使制品表面粗糙化，再使其吸附先使制品表面粗糙化，再使其吸附还原催化原催化剂(催化工催化工艺)，然后再，然后再进行化学行化学电镀和和电气气电镀，使使铜、镍、铬等金属在制品表面形成密等金属在制品表面形成密实、均、均匀和匀和导电性薄性薄层。353.1.4聚酰胺的应用聚酰胺的应用n由于聚由于聚酰胺胺优良的性能，在汽良的性能，在汽车工工业、交、交通运通运输业、机械工、机械工业、电子子电器工器工业、包、包装装业、体育器材以及家具制造、体育器材以及家具制造业上有广泛上有广泛应用。用。363.1.4聚酰胺的应用聚酰胺的应用n由于聚由于聚酰胺胺优良的力学良的力学强度和耐磨性、度和耐磨性、较高的使用温度、自高的使用温度、自润滑性、耐腐滑性、耐腐蚀性，因性，因此广泛的此广泛的应用于机械、化学、用于机械、化学、电气零件等。气零件等。例如例如轴承、承、齿轮、凸、凸轮、磙子、子、辊轴、泵叶叶轮、风扇叶扇叶轮、涡轮、螺、螺钉、螺帽、螺帽、垫圈、高圈、高压密封圈、密封圈、阀座、座、输油管等等。油管等等。373.1.4聚酰胺的应用聚酰胺的应用383.1.4聚酰胺的应用聚酰胺的应用n玻璃玻璃纤维增增强聚聚酰胺胺6或者或者66，可用于汽，可用于汽车发动机部件如气缸盖、机部件如气缸盖、进气管、空气管、空滤、风扇灯；阻燃聚扇灯；阻燃聚酰胺可用于空胺可用于空调、电视、复、复印机等；聚印机等；聚酰胺膜能很好的隔氧可用于食胺膜能很好的隔氧可用于食品冷藏、保品冷藏、保险。393.1.4聚酰胺的应用聚酰胺的应用403.2聚碳酸酯聚碳酸酯（polycarbonate,PC）413.2聚碳酸酯聚碳酸酯（polycarbonate,PC）n聚碳酸聚碳酸酯是指分子主是指分子主链中含有中含有链节的的线性高聚物性高聚物分类：分类：根据根据R基团的不同，分为脂肪族、脂基团的不同，分为脂肪族、脂环族、芳香族等类型环族、芳香族等类型其中，其中，芳香族聚碳酸酯芳香族聚碳酸酯最有工业价值，以最有工业价值，以双酚双酚A型型为主，产量仅次于聚酰胺为主，产量仅次于聚酰胺42聚碳酸酯发展历程聚碳酸酯发展历程n聚碳酸聚碳酸酯的的发展已展已经有有130多年的多年的历史。史。n1881年，科学家已年，科学家已经制得了碳酸制得了碳酸酯缩合物。合物。n1940年，美国杜邦公司制得了可以制成年，美国杜邦公司制得了可以制成纤维和薄膜的高分子量聚碳酸和薄膜的高分子量聚碳酸酯并并获得美国得美国专利。利。n1953年德国拜耳公司首次年德国拜耳公司首次获得得热塑性高熔点塑性高熔点线型聚碳酸型聚碳酸酯并申并申请专利。利。43聚碳酸酯发展历程聚碳酸酯发展历程n1956年，德国拜耳公司年，德国拜耳公司H.Schnell公开了双酚公开了双酚A型聚碳酸型聚碳酸酯的的详细研究研究论文。文。n1959年，拜耳公司以中等年，拜耳公司以中等规模在全球第一个模在全球第一个实现了熔融了熔融酯交交换法双酚法双酚A型聚碳酸型聚碳酸酯的工的工业化生化生产，商品名，商品名“MakroLon”，中文翻，中文翻译为：模克隆。：模克隆。443.2.1聚碳酸酯的结构与性能聚碳酸酯的结构与性能n聚碳酸聚碳酸酯是透明、呈微黄色的是透明、呈微黄色的坚韧固体，固体，密度密度1.2，透光率可达，透光率可达90%，无毒无臭无味，无毒无臭无味，具有高度的尺寸具有高度的尺寸稳定性、均匀的模塑收定性、均匀的模塑收缩率以及自熄性。率以及自熄性。45聚碳酸酯的结构聚碳酸酯的结构n聚碳酸聚碳酸酯有有许多的多的优良的性能，良的性能，这和其特和其特殊的殊的结构是分不开的。构是分不开的。46聚碳酸酯的结构聚碳酸酯的结构n双酚双酚A型聚碳酸型聚碳酸酯的的结构式：构式：分子主链中含有柔顺的碳酸酯链和刚性的苯分子主链中含有柔顺的碳酸酯链和刚性的苯环，从而赋予了聚碳酸酯许多优异的性能。环，从而赋予了聚碳酸酯许多优异的性能。47聚碳酸酯的结构聚碳酸酯的结构n苯苯环：聚碳酸：聚碳酸酯分子主分子主链上的苯上的苯环使其具使其具有有很好的力学性能、很好的力学性能、刚性、耐性、耐热性能。性能。n醚键：醚键使分子使分子链具有一定的柔具有一定的柔顺性。性。因此，聚碳酸因此，聚碳酸酯为一种既一种既刚又又韧的材料。的材料。由于苯由于苯环的体的体积效效应，使它的，使它的结晶能力差，基晶能力差，基本属于无定形聚合物，具有本属于无定形聚合物，具有优异的透明性。异的透明性。酯基使其基使其对水敏感，高温下易水解。水敏感，高温下易水解。48聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的性能n（1）力学性能）力学性能n十分十分优良，既良，既刚又又韧；n拉伸、弯曲、拉伸、弯曲、压缩强度都度都较高，且受温度影响小；高，且受温度影响小；n冲冲击性能突出；性能突出；n抗蠕抗蠕变性能好性能好n缺点是易缺点是易产生生应力开裂、耐疲力开裂、耐疲劳性差，缺口敏感性差，缺口敏感性高，不耐磨性高，不耐磨损49n（2）热性能性能n耐高低温性能很好。耐高低温性能很好。热变形温度形温度130-140，120以下具有良好以下具有良好的耐的耐热性；脆化温度性；脆化温度-100，长期使用温度期使用温度-70-120。n热导率、比率、比热容不高；容不高；线膨膨胀系数系数较小；阻燃性小；阻燃性好，具有自熄性。好，具有自熄性。50n（3）电性能性能n较好的好的电绝缘性（弱极性聚合物）性（弱极性聚合物）n由于其玻璃化温度高、吸湿性小，可在由于其玻璃化温度高、吸湿性小，可在宽温度范温度范围内和潮湿的条件下保持良好的内和潮湿的条件下保持良好的电性能；性能；n介介电常数和介常数和介电损耗在耗在10130接近常数，因此接近常数，因此十分适合制造十分适合制造电容器。容器。51n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n聚碳酸酯具有一定的耐化学药品性。聚碳酸酯具有一定的耐化学药品性。室温下耐水、有机酸、稀无机酸、氧室温下耐水、有机酸、稀无机酸、氧化剂、盐、油、脂肪烃、醇类。化剂、盐、油、脂肪烃、醇类。不耐碱、胺、酮、酯、芳香烃。不耐碱、胺、酮、酯、芳香烃。溶于三氯甲烷、二氯乙烷、甲酚。溶于三氯甲烷、二氯乙烷、甲酚。长期浸于沸水中会水解。长期浸于沸水中会水解。52n（5）其他性能）其他性能n透光率很高，约为透光率很高，约为8790%；n折射率折射率1.587，比丙烯酸酯等其他透明聚合，比丙烯酸酯等其他透明聚合物高，可作为透镜光学材料；物高，可作为透镜光学材料；n很好的耐候性和耐热老化能力，户外暴露很好的耐候性和耐热老化能力，户外暴露2年，性能基本没变化。年，性能基本没变化。53聚碳酸酯的综合性能聚碳酸酯的综合性能543.2.2聚碳酸酯的加工性能聚碳酸酯的加工性能n采用采用注塑、注塑、挤出、吹塑出、吹塑、真空成型、真空成型、热成型等方法成型等方法（1）PC在加工前必在加工前必须干燥干燥处理，使含水量小于理，使含水量小于0.02。干燥条件：。干燥条件：120下下4-6小小时。高温下高温下对微量水敏感，熔融状微量水敏感，熔融状态下，即使微下，即使微量的水也会使其降解放出量的水也会使其降解放出CO2，树脂脂变色，相色，相对分子分子质量急量急剧下降，性能下降，性能变坏。坏。55（2）聚碳酸聚碳酸酯的熔体黏度高，近似于牛的熔体黏度高，近似于牛顿流体，流体，熔体受剪切速率的影响很小，熔体受剪切速率的影响很小，对温度比温度比较敏感。敏感。成型成型时需要需要较大的温度和大的温度和压力。力。（3）聚碳酸聚碳酸酯的的刚性大，制品中易性大，制品中易产生内生内应力，力，需需对制品制品进行退火行退火处理。一般理。一般为100-120下退下退火火8-10h。（4）聚碳酸聚碳酸酯为无定形聚合物，成型收无定形聚合物，成型收缩率低。率低。成型成型时的收的收缩性大致各向同性，有利于成型高精性大致各向同性，有利于成型高精度的制品。度的制品。563.2.3聚碳酸酯的改性聚碳酸酯的改性n聚碳酸聚碳酸酯加工流加工流动性差、制品内性差、制品内应力大、不力大、不耐溶耐溶剂、高温易水解、摩察系数大、不耐磨、高温易水解、摩察系数大、不耐磨损等缺点，限制了其工等缺点，限制了其工业应用，因此需用，因此需对其其改性，目前最重要的改性有增改性，目前最重要的改性有增强聚碳酸聚碳酸酯和和聚碳酸聚碳酸酯合金两种。合金两种。57增强聚碳酸酯增强聚碳酸酯n聚碳酸聚碳酸酯常以玻璃常以玻璃纤维、碳、碳纤维及硼及硼纤维等等为增增强材料，增材料，增强后后PC的力学性能、疲的力学性能、疲劳强度、尺寸度、尺寸稳定性和耐定性和耐热性、耐性、耐应力开裂性力开裂性都有明都有明显提高，吸水性、提高，吸水性、线膨膨胀系数和成型系数和成型收收缩率降低。但冲率降低。但冲击强度会有所下降，加工度会有所下降，加工性能性能变差，制品失去透明性。差，制品失去透明性。n玻玻纤的用量以的用量以1040为宜。宜。58增强聚碳酸酯增强聚碳酸酯n玻璃玻璃纤维增增强的聚碳酸的聚碳酸酯可用于替代可用于替代铝、锌等等压铸领域的域的负荷件及尺寸要求极高的制品，荷件及尺寸要求极高的制品，广泛用于机械、广泛用于机械、仪表、表、电气、气、电讯等工等工业产品中，例如制造品中，例如制造电动工具外壳、工具外壳、电子子计算机算机零件、零件、飞机零件、宇航机零件、宇航员头盔、自行盔、自行车零件零件和其他和其他对刚性、尺寸性、尺寸稳定、耐冲定、耐冲击有有较高要高要求的零部件。求的零部件。59聚碳酸酯合金聚碳酸酯合金n聚碳酸聚碳酸酯合金是将聚碳酸合金是将聚碳酸酯和某些高聚物共和某些高聚物共混改性，混改性，这是聚碳酸是聚碳酸酯改性的一个重要途径。改性的一个重要途径。PC/HDPE合金合金采用机械共混法，可降低采用机械共混法，可降低PC熔体粘度，熔体粘度，改善加工性能，提高冲改善加工性能，提高冲击强度，改善耐度，改善耐应力力开裂性。开裂性。60聚碳酸酯合金聚碳酸酯合金PC/ABS合金合金PC与与ABS共混物可以共混物可以综合二者的合二者的优良性良性能：一方面可以提高能：一方面可以提高ABS的耐的耐热性、抗冲性、抗冲击和和拉伸拉伸强度，另一方面可以降低度，另一方面可以降低PC的成本和熔的成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和冲力和冲击强度度对制品厚度的敏感性。制品厚度的敏感性。61聚碳酸酯合金聚碳酸酯合金PC/POM合金合金两者可以任意比例混合，在聚甲两者可以任意比例混合，在聚甲醛为30以下以下时，PC的力学性能的力学性能变化不大，但可化不大，但可显著提高耐溶著提高耐溶剂性和耐性和耐应力开裂性，耐力开裂性，耐热性性也有明也有明显提高。提高。623.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域n广泛广泛应用于交通运用于交通运输、机械工、机械工业、电子子电器、器、包装材料、光学材料、医包装材料、光学材料、医疗器械、生活日用品器械、生活日用品等方面。等方面。用作光用作光盘的基的基础材料材料平均平均1千克聚碳酸千克聚碳酸酯树脂大脂大约可生可生产55张光光盘。目前我国成。目前我国成为世界上第二大光世界上第二大光盘消消费国，国，据不完全据不完全统计，国内，国内现有光有光盘生生产线200余条，余条，年需用聚碳酸年需用聚碳酸酯达达5万吨。万吨。633.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域用作眼用作眼镜的透的透镜材料材料聚碳酸聚碳酸酯透透镜的的优点是抗冲点是抗冲击强度高，安度高，安全性好；折射指数高，可使用全性好；折射指数高，可使用较薄的薄的镜片；相片；相对密度密度较低，可减低，可减轻镜片的片的质量；量；对紫外光具紫外光具有高屏蔽性。可以注塑成型，而提高有高屏蔽性。可以注塑成型，而提高镜片的生片的生产效率。效率。643.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域用作照明灯具和器材用作照明灯具和器材主要用于室外和商厦灯具，主要用于室外和商厦灯具，这些些应用要求用要求其材料具有防破坏功能。聚碳酸其材料具有防破坏功能。聚碳酸酯也用于透也用于透镜散射器、舞台用灯和机散射器、舞台用灯和机场跑道跑道标识。653.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域用于建筑物玻璃制造用于建筑物玻璃制造聚碳酸聚碳酸酯玻璃用于学校、医院、住宅、玻璃用于学校、医院、住宅、银行以及政府行以及政府规定的必定的必须使用防碎玻璃和片材的使用防碎玻璃和片材的地方，抗冲地方，抗冲强度比普通玻璃高度比普通玻璃高250多倍，比多倍，比标准准丙丙烯酸酸酯玻璃片材高玻璃片材高30多倍，具有多倍，具有优良的抗碎良的抗碎性能和抗磨性能，而且抗性能和抗磨性能，而且抗热畸畸变性能性能优于丙于丙烯酸酸酯玻璃、但价格高于丙玻璃、但价格高于丙烯酸酸酯和普通玻璃。和普通玻璃。663.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域用作汽用作汽车零部件材料零部件材料聚碳酸聚碳酸酯树脂在汽脂在汽车领域的域的应用用领域和消域和消费均有所增加。例如灯具，均有所增加。例如灯具，现代汽代汽车头灯要求灯要求造型美造型美观，形状复，形状复杂多多样，灯玻璃要有很高的，灯玻璃要有很高的弯曲率，使用弯曲率，使用传统玻璃制造玻璃制造头灯在工灯在工艺技技术上上一直相当困一直相当困难，而用聚碳酸，而用聚碳酸酯代替玻璃之后，代替玻璃之后，就大大降低了加工就大大降低了加工难度。度。673.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域用于用于电子子/电器器领域域在在电子子电器行器行业，PC可用于低可用于低压电柜的接柜的接线座、各种座、各种绝缘插件、插件、绝缘套管、机床套管、机床电机保机保护开关、空心开关、空心砖外壳、外壳、仪表外壳和表外壳和办公室自公室自动化化设备，还可以制造聚合物光可以制造聚合物光纤的芯材；的芯材；PC及及PC合金可做合金可做计算机架，外壳及算机架，外壳及辅机，打印机零机，打印机零件；件；PC薄膜可用于薄膜可用于电容器、容器、录像像带、录音音带及及磁磁带等。等。683.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域用于日常生活用于日常生活693.2.4聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域703.3聚甲醛聚甲醛（polyoxymethylene,POM）n“赛钢”、“超超钢”n第三大通用工程塑料，第三大通用工程塑料，产量量仅次于聚次于聚酰胺和胺和聚碳酸聚碳酸酯71聚甲醛聚甲醛发展历程发展历程n1859年年AMButlever首先合成了聚甲首先合成了聚甲醛，制得的制得的这种聚合物具有脆性，并且到达成型种聚合物具有脆性，并且到达成型温度温度时大量分解成甲大量分解成甲醛气体。气体。n1942年美国年美国杜邦公司首先杜邦公司首先发表生表生产聚甲聚甲醛均均聚物的聚物的专利，利，1959年工年工业化生化生产。1961年美年美国国Celanse公司（塞拉尼斯公司）生公司（塞拉尼斯公司）生产出共出共聚甲聚甲醛。723.3.1聚甲醛的结构聚甲醛的结构n聚甲聚甲醛分子主分子主链上具有上具有重复重复单元，元，是一种是一种无无侧链、高密度、高、高密度、高结晶度晶度的的线性聚合性聚合物，具有物，具有优异的异的综合性能。合性能。n根据分子根据分子链化学化学结构的不同，分构的不同，分为均聚甲均聚甲醛和和共聚甲共聚甲醛。73均聚甲醛均聚甲醛均聚甲醛均聚甲醛是以三聚甲醛为原料，以三氟化是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，然后经过端基封闭而得到的然后经过端基封闭而得到的分子结构式：分子结构式：74共聚甲醛共聚甲醛是以三聚甲醛为原料与二氧五环作是以三聚甲醛为原料与二氧五环作用，以三氟化硼用，以三氟化硼-乙醚为催化剂共聚，然后经乙醚为催化剂共聚，然后经后处理除去大分子链两端不稳定部分而成的后处理除去大分子链两端不稳定部分而成的分子结构式：分子结构式：共聚甲醛共聚甲醛75n两者的重要区两者的重要区别是：均聚甲是：均聚甲醛由由纯-C-O-键构构成；共聚甲成；共聚甲醛在在-C-O-键之之间分布着少量的分布着少量的-C-C-键。均聚甲。均聚甲醛密度、密度、结晶度、熔点都高，但晶度、熔点都高，但热稳定性差，加工温度范定性差，加工温度范围窄（窄（约10），），对酸碱酸碱稳定性略低；而共聚甲定性略低；而共聚甲醛密度、密度、结晶度、晶度、熔点、熔点、强度都度都较低，但低，但热稳定性好，不易分解，定性好，不易分解，加工温度范加工温度范围宽（约50），），对酸碱酸碱稳定性定性较好。好。两种聚甲醛的区别两种聚甲醛的区别76两种聚甲醛的区别两种聚甲醛的区别773.3.2聚甲醛的性能聚甲醛的性能聚甲聚甲醛为白色的半透明或不透明的粉料或粒白色的半透明或不透明的粉料或粒料，硬而料，硬而质密，制品表面光滑且有光密，制品表面光滑且有光泽和滑和滑腻感，感，与象牙相似，易燃，火焰上黄下与象牙相似，易燃，火焰上黄下蓝，有熔融滴落，有熔融滴落，有刺激性的甲有刺激性的甲醛味和味和鱼腥味。腥味。（1）力学性能）力学性能较好好n较高的高的弹性模量、硬度和性模量、硬度和刚性；性；n耐疲耐疲劳性、耐磨性以及耐蠕性、耐磨性以及耐蠕变性好；性好；n力学性能随温度力学性能随温度变化小；化小；n对缺口比缺口比较敏感。敏感。783.3.2聚甲醛的性能聚甲醛的性能（2）热性能性能n热变形温度形温度较高，短期使用温度高，短期使用温度140，长期期使用温度不超使用温度不超过100。n聚甲聚甲醛成型温度下成型温度下热稳定性差，易分解出甲定性差，易分解出甲醛。（3）电性能性能n优良的良的电绝缘性能，并且不随温度性能，并且不随温度变化而化而变化。化。79（4）耐化学药品性）耐化学药品性n室温下，耐化学药品性非常好，特别是耐有室温下，耐化学药品性非常好，特别是耐有机溶剂；但在高温下不耐强酸和氧化剂。机溶剂；但在高温下不耐强酸和氧化剂。（5）其他性能）其他性能n吸水率吸水率0.25%，尺寸稳定性好，湿度对尺寸，尺寸稳定性好，湿度对尺寸无影响，适合做精密制件。无影响，适合做精密制件。n耐候性不好，在紫外线辐射下，冲击强度下耐候性不好，在紫外线辐射下，冲击强度下降，表面粉化，力学强度下降。降，表面粉化，力学强度下降。80聚甲醛综合性能聚甲醛综合性能813.3.3聚甲醛的加工性能聚甲醛的加工性能聚甲聚甲醛的加工方法可采用的加工方法可采用注塑注塑、挤出、吹出、吹塑、模塑、模压、焊接等。接等。（1）吸水性小，一般不需干燥。但干燥可以）吸水性小，一般不需干燥。但干燥可以提高表面光提高表面光泽度，干燥条件度，干燥条件为110，2h。（2）热稳定性差，熔体黏度定性差，熔体黏度对温度不敏感，温度不敏感，加工温度一般控制在加工温度一般控制在250以下，且物料不易以下，且物料不易在料筒中停留在料筒中停留过长时间。823.3.3聚甲醛的加工性能聚甲醛的加工性能（3）结晶度高，成型收晶度高，成型收缩率大，壁厚制品采率大，壁厚制品采用保用保压补料方式防止收料方式防止收缩。（4）冷凝速度快，易）冷凝速度快，易产生缺陷，可采用提高生缺陷，可采用提高模具温度的方法减小缺陷。模具温度的方法减小缺陷。（5）制品易）制品易产生残余内生残余内应力，后收力，后收缩比比较明明显应进行后行后处理，温度理，温度100130，6h。833.3.4聚甲醛的改性聚甲醛的改性n增增强聚甲聚甲醛以玻璃以玻璃纤维、碳、碳纤维及玻璃微珠等及玻璃微珠等为增增强材料，以玻璃材料，以玻璃纤维最常用。最常用。增增强后后POM的力学性能、疲的力学性能、疲劳强度、缺口度、缺口冲冲击强度和耐度和耐热性都有明性都有明显提高，提高，线膨膨胀系数系数大幅度降低。但耐磨性和冲大幅度降低。但耐磨性和冲击强度会下降。度会下降。碳碳纤维增增强则不会出不会出现耐磨性下降的缺陷，耐磨性下降的缺陷，但是成本高。但是成本高。843.3.4聚甲醛的改性聚甲醛的改性n高高润滑聚甲滑聚甲醛在聚甲在聚甲醛中加入聚四氟乙中加入聚四氟乙烯、石墨、二硫、石墨、二硫化化钼、润滑油及低分子量滑油及低分子量PE等，可大幅度提高等，可大幅度提高其其润滑性能，力学性能与改性前相近或稍有降滑性能，力学性能与改性前相近或稍有降低。低。853.3.5聚甲醛的应用领域聚甲醛的应用领域n聚甲聚甲醛具有十分具有十分优异的异的综合性能，特合性能，特别适合于制适合于制造耐摩擦、磨造耐摩擦、磨损及承受高及承受高载荷的零件，如荷的零件，如齿轮、滑滑轮、轴承等承等n广泛广泛应用于汽用于汽车工工业、精密、精密仪器、机械工器、机械工业、电子子电器、建筑器材等。器、建筑器材等。n汽汽车制造制造业和和电子子电气行气行业各占聚甲各占聚甲醛总消消费量量的的23，日用消，日用消费品市品市场占占21，工，工业应用用领域占域占18，其他，其他领域域为11。863.3.5聚甲醛的应用领域聚甲醛的应用领域n机械工机械工业由于聚甲由于聚甲醛具有具有优越的机械性能和化学越的机械性能和化学性能，被誉性能，被誉为“超超钢”，可用作，可用作许多金属和多金属和非金属材料所不能非金属材料所不能胜任的材料，如各种精密任的材料，如各种精密度高的小模数度高的小模数齿轮、几何面复、几何面复杂的的仪表精密表精密件、自来水件、自来水龙头及爆气管道及爆气管道阀门。我国将聚。我国将聚甲甲醛用于用于农业喷灌机械上，可以灌机械上，可以节省大量省大量铜材。材。873.3.5聚甲醛的应用领域聚甲醛的应用领域n电子子/电器器利用聚甲利用聚甲醛的介的介电强度高、介度高、介电损耗角耗角正切正切值较小以及耐小以及耐电弧性极好的特点，可用弧性极好的特点，可用于于电动机外壳、开关手柄以及机外壳、开关手柄以及电视机、机、计算算机、机、传真机等的配件等。真机等的配件等。883.3.5聚甲醛的应用领域聚甲醛的应用领域n汽汽车工工业聚甲聚甲醛制作的零件具有减少制作的零件具有减少润滑点、耐磨、滑点、耐磨、便于便于维修、修、简化化结构、提高效率、降低成本、构、提高效率、降低成本、节约铜材等良好效果。代替材等良好效果。代替铜制作汽制作汽车上的半上的半轴、行星、行星齿轮等不但等不但节约了了铜，而且提高了使，而且提高了使用寿命。在用寿命。在发动机燃油系机燃油系统，可以制造散，可以制造散热器器水管水管阀门、散、散热器箱盖、冷却液的器箱盖、冷却液的备用箱、水用箱、水阀体、燃料油箱盖、气化器壳体、油体、燃料油箱盖、气化器壳体、油门踏板等踏板等零件。零件。893.3.5聚甲醛的应用领域聚甲醛的应用领域n其它其它建筑方面：可做自来水建筑方面：可做自来水龙头、窗框、洗漱盆、窗框、洗漱盆、水箱、水箱、门帘滑帘滑轮、水表壳体和水管接、水表壳体和水管接头等。等。农业机械方面：手机械方面：手动喷雾器部件，播种机的器部件，播种机的连接和接和联运部件，运部件，挤乳机的活乳机的活动部件，排灌水部件，排灌水泵壳，壳，进出水出水阀座、接座、接头和套管等。和套管等。还可用于气溶胶的包装、可用于气溶胶的包装、输送管、浸在油中的送管、浸在油中的部件及部件及标准准电阻面板等。阻面板等。903.3.5聚甲醛的应用领域聚甲醛的应用领域913.4聚苯醚聚苯醚（polyphenyphenyleneoxide,PPO）n聚苯聚苯醚是本世是本世纪60年代年代发展起来的高展起来的高强度度工程塑料，化学名称工程塑料，化学名称为聚聚2,6二甲基二甲基1,4苯苯醚，简称称PPO（PolyphenyleneOxide）或）或PPE（Polypheyleneether），），又称又称为聚聚亚苯基氧化物或聚苯撑苯基氧化物或聚苯撑醚。923.4聚苯醚聚苯醚（polyphenyphenyleneoxide,PPO）n结构式：构式：合成：合成：933.4.1聚苯醚的结构与性能聚苯醚的结构与性能n聚苯聚苯醚线是一种是一种线型、非型、非结晶性聚合物。晶性聚合物。n白色或微黄色粉末，白色或微黄色粉末，综合性能合性能优良。良。n聚苯聚苯醚分子主分子主链上含有大量的酚基芳香上含有大量的酚基芳香环，使分子，使分子主主链内旋内旋转困困难，从而使聚苯，从而使聚苯醚熔点升高，熔体黏熔点升高，熔体黏度增大，流度增大，流动性大，加工困性大，加工困难。n聚苯聚苯醚分子分子链中的两个甲基封中的两个甲基封闭了酚基两个了酚基两个邻位的位的活性点，使聚苯活性点，使聚苯醚刚性增、性增、稳定性增定性增强、耐、耐热性和性和耐化学腐耐化学腐蚀性提高。性提高。94（1）力学性能）力学性能n很高的拉伸很高的拉伸强度、模量和抗冲度、模量和抗冲击性；性；n硬度和硬度和刚性都比性都比较大；大；n耐磨性好；耐磨性好；n耐疲耐疲劳性和耐性和耐应力开裂不好。力开裂不好。95n（2）热性能）热性能n聚苯醚耐热性好。聚苯醚耐热性好。热变形温度热变形温度190，玻璃化温度，玻璃化温度210，熔融温度，熔融温度260，热分解温度，热分解温度350，脆，脆化温度化温度-170，长期使用温度，长期使用温度-125-120。n阻燃性好，不熔滴，具有自熄性。阻燃性好，不熔滴，具有自熄性。n n线膨胀系数最低线膨胀系数最低，与金属接近。，与金属接近。96（3）电性能）电性能n优异的电绝缘性；优异的电绝缘性；n n介电常数和介电损耗都很小，在工程塑料中是介电常数和介电损耗都很小，在工程塑料中是最低的。最低的。n电性能不受湿度影响电性能不受湿度影响（4）耐化学药品性）耐化学药品性n优良优良对稀酸、稀碱、盐、洗涤剂等的高、低温稳定性对稀酸、稀碱、盐、洗涤剂等的高、低温稳定性好，在氯化烃中可溶解。好，在氯化烃中可溶解。97n聚苯醚及改性聚苯醚的性能综合表聚苯醚及改性聚苯醚的性能综合表983.4.2聚苯醚的加工性能聚苯醚的加工性能聚苯聚苯醚可采用可采用注塑注塑、挤出、吹塑、出、吹塑、发泡、泡、真空成型、真空成型、焊接成型等方法加工。也可以用接成型等方法加工。也可以用溶溶剂浇注法及注法及挤压浇注法加工薄膜。注法加工薄膜。（1）熔融状）熔融状态下熔体黏度很大，接近于牛下熔体黏度很大，接近于牛顿流体，但随温度升高会有所偏离，加工流体，但随温度升高会有所偏离，加工时应提高温度并适当增加注射提高温度并适当增加注射压力；力；993.4.2聚苯醚的加工性能聚苯醚的加工性能（2）分子链刚性较大，玻璃化温度高，易产生）分子链刚性较大，玻璃化温度高，易产生内应力，需要后处理，内应力，需要后处理，180的甘油中热处理的甘油中热处理4h；（3）吸水性小，为了避免制品表面形成银丝、吸水性小，为了避免制品表面形成银丝、气泡，可进行干燥，气泡，可进行干燥，140150，3h，原料厚，原料厚度不超过度不超过50mm；（4）成型收缩率低，可重复使用。成型收缩率低，可重复使用。1003.4.3改性聚苯醚改性聚苯醚聚苯醚由于其加工流动性差、易应力开裂、聚苯醚由于其加工流动性差、易应力开裂、价格昂贵等缺点，限制了其工业上的应用，目价格昂贵等缺点，限制了其工业上的应用，目前主要使用的是改性聚苯醚（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优点，改性聚苯醚保留了聚苯醚的大部分优点，目前主要有以下几个品种：目前主要有以下几个品种：聚苯醚聚苯醚/聚苯乙烯合金聚苯乙烯合金具有良好的加工性能、物理性能、耐热性具有良好的加工性能、物理性能、耐热性和阻燃性，已经工业化。和阻燃性，已经工业化。1013.4.3改性聚苯醚改性聚苯醚聚苯醚聚苯醚/ABS合金合金具有很好的抗冲击性、耐应力开裂性、耐具有很好的抗冲击性、耐应力开裂性、耐热性和尺寸稳定性，并且可以电镀。热性和尺寸稳定性，并且可以电镀。聚苯醚聚苯醚/聚苯硫醚合金聚苯硫醚合金进一步提高聚苯醚的耐热性。进一步提高聚苯醚的耐热性。聚苯醚聚苯醚/聚酰胺合金聚酰胺合金具有高韧性。具有高韧性。玻璃纤维增强聚苯醚玻璃纤维增强聚苯醚1023.4.4聚苯醚的应用聚苯醚的应用聚苯醚最适合用于潮湿、有载荷、要求聚苯醚最适合用于潮湿、有载荷、要求优良电绝缘性、力学性能和尺寸稳定性的场合，优良电绝缘性、力学性能和尺寸稳定性的场合，如电器零部件、医疗器械、蒸煮消毒器具、较如电器零部件、医疗器械、蒸煮消毒器具、较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、泵叶轮、高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、泵叶轮、化工设备部件，也可作低发泡材料。化工设备部件，也可作低发泡材料。1033.4.4聚苯醚的应用聚苯醚的应用u电子电气电子电气能够满足在潮湿、负载、高温的条件下具能够满足在潮湿、负载、高温的条件下具有优良的电绝缘性，运用制备电视积机调谐片、有优良的电绝缘性，运用制备电视积机调谐片、线圈芯、微波绝缘件、屏蔽套、高频印刷电线圈芯、微波绝缘件、屏蔽套、高频印刷电路板，各种高压电子元器件，电视机、电脑、路板，各种高压电子元器件，电视机、电脑、传真机、复印机外壳等。传真机、复印机外壳等。104u汽车工业汽车工业适用于仪表板件、窗框、减震器、泵过滤网等。适用于仪表板件、窗框、减震器、泵过滤网等。u机械工业机械工业用作齿轮、轴承、泵叶轮、鼓风机叶轮片等。用作齿轮、轴承、泵叶轮、鼓风机叶轮片等。u化工领域化工领域用于制作管道、阀门、滤片及潜水泵等耐腐蚀用于制作管道、阀门、滤片及潜水泵等耐腐蚀零部件。零部件。1051063.5热塑性聚酯热塑性聚酯n热塑性聚塑性聚酯：由由饱和二元酸和二元酸和和饱和和二元醇二元醇缩聚聚得到的得到的线性高聚物性高聚物。n常用的两种：常用的两种：聚聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯聚聚对苯二甲酸丁二醇苯二甲酸丁二醇酯1073.5.1聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethyleneterephthalate,PET）1083.5.1聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethyleneterephthalate,PET）n制制备：对苯二甲酸或苯二甲酸或对苯二甲酸二甲苯二甲酸二甲酯与乙与乙二醇二醇缩聚制得。聚制得。n制制备过程可以采用程可以采用酯交交换法和直接法和直接酯化法先化法先制得制得对苯二甲酸双苯二甲酸双烃乙乙酯，再，再缩聚后得到聚聚后得到聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯。109PET发展历程发展历程n1946年，英国年，英国发表了第一个制表了第一个制备PET的的专利利n1949年，英国年，英国ICl公司和美国公司和美国DuPont公司先后开公司先后开始生始生产PET纤维（涤纶）。初期）。初期PET几乎都用于几乎都用于合成合成纤维(我国俗称我国俗称涤纶、的确良、的确良)。n1953年，年，lCI公司开始生公司开始生产PET薄膜，次年薄膜，次年DuPont公司也开始生公司也开始生产PET薄膜。薄膜。n1977年，用年，用PET制造的制造的饮料瓶（聚料瓶（聚酯瓶）正式瓶）正式问世，并世，并获得了迅速得了迅速发展，展，现已成已成为PET塑料中塑料中产量最大的品种。量最大的品种。n目前目前PET与与PBT一起作一起作为热塑性聚塑性聚酯，成，成为五大五大工程塑料之一。工程塑料之一。1103.5.1.1PET的结构与性能的结构与性能n分子分子结构式：构式：n分子分子链由由刚性的性的苯基苯基、极性的、极性的酯基基和柔性的和柔性的脂肪脂肪烃基基组成，大分子成，大分子链既既刚又硬，有一定又硬，有一定的柔的柔顺性。性。111PET的结构的结构n聚聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯是是对称的苯称的苯环结构构线形大分子，官能形大分子，官能团排布排布规整，没有支整，没有支链，支，支化程度很低，属化程度很低，属结晶型高聚物，但是它晶型高聚物，但是它结晶晶速率很慢，速率很慢，结晶温度又高，所以晶温度又高，所以结晶度不太晶度不太高，高，40%，可制成透明度很高的无定形聚，可制成透明度很高的无定形聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯。112PET的性能的性能n无定形聚无定形聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯：无色透明固：无色透明固体，密度体，密度1.31.33g/cm3，折射率折射率1.655，透光，透光率率90%；n结晶型聚晶型聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯：乳白色半透：乳白色半透明的固体，密度明的固体，密度1.331.38g/cm3113（1）力学性能）力学性能n优越的力学性能越的力学性能n较高的拉伸高的拉伸强度、度、刚度和硬度；度和硬度；n良好的耐磨性；良好的耐磨性；n良好的耐蠕良好的耐蠕变性；性；n力学性能随温度力学性能随温度变化很小；化很小；n缺点是缺点是热力学性能和冲力学性能和冲击性能差性能差PET拉伸拉伸强度与度与铝膜相近，是膜相近，是PE薄薄膜的膜的9倍，倍，PC和和PA的的3倍。倍。114（2）热性能性能n熔融温度熔融温度255260，长期使用温度期使用温度120，短期使用温度，短期使用温度150。热变形温度形温度为85，用玻璃，用玻璃纤维增增强后可达后可达220-240115（3）电性能性能n优良的良的电绝缘性；性；n电性能受温度、湿度影响，随着温度和湿性能受温度、湿度影响，随着温度和湿度的升高，度的升高，电绝缘性会下降。性会下降。n缺点是耐缺点是耐电晕性性较差。差。116（4）耐化学）耐化学药品性品性n因因为含有含有酯基，不耐基，不耐强酸酸强碱；高温下碱；高温下强碱、水蒸气会使其表面水解，氨水的作用碱、水蒸气会使其表面水解，氨水的作用更明更明显。n室温下室温下对极性溶极性溶剂较稳定；定；n具有具有优良的耐候性，室外暴露良的耐候性，室外暴露6年，力学性年，力学性能仍能保持原来的能仍能保持原来的80%。117（4）其他性能）其他性能n阻隔性能好，阻隔性能好，对O2、H2、CO2有有较高的阻高的阻隔性；隔性；n吸水性吸水性较低，尺寸低，尺寸稳定性好。定性好。1183.5.1.2PET的加工性能的加工性能n聚聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯可采用可采用注塑、注塑、挤出、出、吹塑吹塑等方法来成型加工。等方法来成型加工。其中吹塑只要用来生其中吹塑只要用来生产聚聚酯瓶，其方瓶，其方法就是先制成型坯，然后法就是先制成型坯，然后进行双行双轴定向拉定向拉伸，使其从无定形伸，使其从无定形变为具有具有结晶定向的中晶定向的中空容器。空容器。1193.5.1.2PET的加工性能的加工性能n（1）熔体具有）熔体具有较明明显的假塑体特征，因而的假塑体特征，因而黏度黏度对剪切速率的敏感性大，剪切速率的敏感性大，对温度的敏温度的敏感性小感性小n（2）吸水性）吸水性虽小，但熔融状小，但熔融状态下易水解，下易水解，必必须干燥到干燥到0.03%