第3章 工程塑料

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,3,章 工程塑料,是指物理机械性能及热性能比较好的、可以当作结构材料使用的且在较宽的温度范围内可承受一定的机械应力和较苛刻的化学、物理环境中使用的塑料材料。,工程塑料,通用工程塑料,使用量大、长期使用温,度在,100150,，可作为,结构材料使用。,特种工程塑料,使用量小、价格高、长,期使用温度在,150,以上。,举例：,通用工程塑料,PA,、,POM,、,PPO,、,PC,、,PET,和,PBT,等。,特种工程塑料,PTFE,、,PPS,、,PSF,、,PI,和,PEK,等。,3.1,聚酰胺（,PA,）,聚酰胺简称,PA,，俗称尼龙，指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。,3.1.1,聚酰胺的合成,聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由,-,氨基酸或内酰胺自聚而得。,3.1.2,聚酰胺的结构和性能,聚酰胺分子主链中重复出现酰胺基团和亚甲基。,（,1,）,结构,聚酰胺树脂的外观为白色至淡黄色的颗粒。无,臭、无味、无毒。,（,2,）,性能,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,其他性能,3.1.3,其他聚酰胺品种,（,1,）单体浇铸聚酰胺（,MC,）,（,2,）芳香族聚酰胺,（,3,）透明聚酰胺,（,4,）增强聚酰胺,（,5,）反应注射成型聚酰胺（,RIM,）,3.2,聚碳酸酯（,PC,）,聚碳酸酯是指分子主链中含有,链节的线型高聚物，简称,PC,。,3.2.1,聚碳酸酯的合成,由双酚,A,和碳酰氯通过酯交换和空气界面缩聚法制备得。,3.2.2,聚碳酸酯的结构和性能,聚碳酸酯分子是由柔软的碳酸酯链和刚性的苯环相连结的一种结构。,（,2,）,性能,聚碳酸酯树脂为种透明、呈微黄色的坚韧固体。无臭、无味、无毒。,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,其他性能,3.2.3,其他聚碳酸酯品种,（,1,）增强聚碳酸酯,（,2,）聚碳酸酯合金,3.3,聚甲醛（,POM,）,聚甲醛分子主链上具有重复 单元。是一种无侧链、高密度、高结晶度的线型聚合物。,3.3.1,聚甲醛的合成,以三聚甲醛为原料在催化剂的作用下合成。,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,其他性能,聚甲醛的外观为白色粉沫或粒料，硬而质密，表面光滑且有光泽，着色性好。,3.3.2,聚甲醛的结构和性能,3.3.3,其他聚甲醛品种,（,1,）增强聚甲醛,（,2,）高润滑聚甲醛,3.4,聚苯醚（,PPO,）,聚苯醚分子结构中含有链节 ，简称,PPO,。,3.4.1,聚苯醚的合成,聚苯醚是由,2,6-,二甲基苯酚在催化剂的作用下，在氧气中缩聚制得。,3.4.2,聚苯醚的结构和性能,聚苯醚为白色或黄色粉沫。耐水性好、吸湿性低。,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,其他性能,3.4.3,改性聚苯醚,（,1,）聚苯醚,/,聚苯乙烯合金,（,2,）聚苯醚,/,ABS,合金,（,3,）聚苯醚,/,聚酰胺合金,3.5,热塑性聚酯,由饱和二元酸和饱和二元醇缩聚得到的线型高聚物称为热塑性聚酯。,最常用的有：聚对苯二甲酸乙二醇酯（,PET,）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（,PBT,）。,酯交换法和直接酯化法，再缩聚。,3.5.1.1 PET,的合成,3.5.1.2 PET,结构和性能,聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子由刚性的的苯基、极性的的酯基和柔性的脂肪烃基组成。,聚对苯二甲酸乙二醇酯为无色透明或乳白色半透明和固体。透光率为,90%,，吸水性较低，对,O,2,、,H,2,、,CO,2,具有好的阻隔性。,3.5.1 PET,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,3.5.1.3,成型加工性能,注塑、挤出和吹塑。,注意：,粘度对剪切速率敏感，对温度不敏感。,成型前必须进行干燥。,3.5.2 PBT,3.5.1.4 PET,的改性品种,（,1,）纤维增强,PET,（,2,）,PET,合金,3.5.3,其他热塑性聚酯,芳香族聚酯（,PAR,）,分子主链中带有芳香环和醚键的聚酯树脂。,聚苯酯,它的热稳定性、自润滑性、硬度、电绝缘性、耐磨性是目前所有高分子材料中最好的，长期使用温度为,315,，并且不溶于任何溶剂和酸中。,聚苯硫醚是一类在分子主链上含有苯硫基的结晶性热塑性工程塑料。,3.6,聚苯硫醚（,PPS,）,3.6.1 PPS,的合成,PPS,是由二氯苯和硫化钠在极性溶剂通过缩聚合成的。,3.6.2 PPS,的结构和性能,PPS,的分子主链是由苯环和硫原子交替排列，分子链的规整性强,。,PPS,为一种白色、硬而脆的聚合物，吸湿率很低，阻燃性很好，氧指数,高达,44,%,。,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,其他性能,3.6.2 PPS,的结构和性能,3.6.3 PPS,的改性品种,（,1,）填充增强,PET,（,2,）,PPS,合金,（,3,）化学结构改性,3.7,聚酰亚胺（,PI,）,PI,分子是由主链中含有酰亚胺基团 的一类芳杂环聚合物。,3.7.1 PPS,的合成,PPS,先由芳香族二元酸酐和芳香族二元胺缩聚，再经热转化,或化学转化环化脱水形成。,3.7.2 PI,的结构和性能,分子中含有大量的含氮五元杂环及芳环，分子链的刚性大，分子间的作用力强，由于芳杂环的共轭效应，使其耐热性和热稳定性很高。,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,3.7.3 PI,的主要品种,（,1,）不熔性聚酰,亚胺,（,2,）可熔性聚酰亚胺,（,3,）热固性聚酰亚胺,3.8,聚砜类塑料,是在分子主链上含有芳香基和砜基的非结晶型聚合物。,3.8.1,双酚,A,型聚砜,（,PSU,）,聚砜由异亚丙基、醚基、砜基和亚苯基连接起来的线型高分子聚合物。,（,1,）,结构和性能,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,（,2,）,聚砜的成型加工性能,可采用注塑、挤出、吹塑、热成型及二次加工。,3.8.2,聚芳砜（,PAS,）,3.8.3,聚醚砜（,PES,）,3.9,聚芳醚酮类塑料,3.10,氟塑料,3.10.1,聚四氟乙烯（,PTFE,）,聚塑料是含氟塑料的总称。,3.10.1.1,结构和性能,聚四氟乙烯外表为白色不透明的蜡状粉末，具有优异的耐腐蚀性、自润滑性、电绝缘性以及极低的摩擦系数。,力学性能,电性能,热性能,耐化学药品性,3.10.1.2,聚四氟乙烯的成型加工性能,聚四氟乙烯可采用模压烧结、挤压烧结等方法。,