特种工程塑料耐热及高性能聚合物
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工程塑料详细解析工程塑料是指那些能够在高压、高温、高强度条件下工作,并且能够满足耐磨、耐热、耐化学腐蚀、抗老化等要求的高性能聚合物材料。
它们具有良好的机械性能、电性能、耐磨性能和耐化学腐蚀性能,被广泛应用于汽车、电子、医疗、航空航天等领域。
以下将对工程塑料的种类、特点和应用进行详细解析。
一、工程塑料的种类1、聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种高强度、高韧性的塑料。
它具有优异的透明度,有良好的耐冲击性、耐热性、绝缘性和阻燃性。
聚碳酸酯是一种非晶态材料,在高温下易软化或熔化,但它可以通过添加玻璃纤维、石墨和其他填料改进其机械性能和热稳定性。
应用领域:汽车、电子、医疗、建筑等领域。
2、尼龙(PA)尼龙是一种高性能聚合物材料,具有良好的耐磨性、耐化学腐蚀性和抗疲劳性能。
尼龙可以通过控制其水分含量和添加玻璃纤维、石墨和其他填料来改进其机械性能。
应用领域:汽车、电子、轨道交通、医疗等领域。
3、聚丙烯(PP)聚丙烯是一种高性能聚合物材料,具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性和难燃性。
它的机械性能较差,但可以通过添加玻璃纤维和其他填料来改进。
应用领域:汽车、电子、医疗、日用品等领域。
4、聚醚酯(PBT)聚醚酯是一种高性能聚合物材料,具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性和抗疲劳性能。
它还具有良好的绝缘性能和稳定的尺寸。
可以通过添加玻璃纤维、石墨和其他填料来改进其机械性能。
应用领域:汽车、电子、医疗等领域。
5、聚酰亚胺(PAI)聚酰亚胺是一种高性能聚合物材料,具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性、抗疲劳性能和优异的机械性能。
它是一种非晶态材料,在高温下也能保持稳定的尺寸。
应用领域:航空航天、汽车、电子、医疗等领域。
二、工程塑料的特点1、力学性能优异:工程塑料具有优异的强度、韧性和耐磨性。
2、电学性能优异:工程塑料具有好的绝缘性和耐电弧性能。
3、化学性能优异:工程塑料对很多化学物质有较好的耐腐蚀性。
4、耐热性优异:工程塑料可以在高温下保持稳定的机械性能并不会熔化。
1、聚醚酮类与聚醚醚酮(PEEK)聚醚酮类是大分子主链的一个链节中同时含有醚基和酮基的一类高聚物的总称。
按命名习惯,当链节中含有一个醚基和一个酮基时,称为聚醚酮(英文缩写为PEK),当链节中含有一个醚基和二个酮基时,称为聚醚酮酮(英文缩写为PEKK),当链节中含有二个醚基和一个酮基时,称为聚醚醚酮(英文缩写为PEEK)。
它们的构造式如下:聚醚醚酮一直是聚醚酮类中最主要的品种。
它是由4.4–二氟苯酮、对苯二酚和碳酸钠或碳酸钾为原料,以苯砜为溶剂制得。
聚醚醚酮是一种具有热固性树脂使用特性的热塑性树脂,它是一种结晶性聚合物,熔点334℃,分解温度在500℃以上,其制品具有良好的机械性能和耐热性。
可在220℃连续使用,最高使用温度为240℃。
加入30%玻璃纤维后,可在310℃连续使用。
聚醚醚酮有优良的耐辐射性和耐化学药品性,除浓硫酸外,可耐所有的化学试剂。
聚醚醚酮即使在260℃的热水中也不会发生水解。
此外具有优异的电绝缘性能,良好的韧性,在高温下仍保持优良的耐磨性。
聚醚醚酮在火焰中燃烧性低,且只发出低量的烟气,其燃烧性属于UL94V-0级。
由于聚醚醚酮熔点高,因此注塑加工温度高。
通常设定值为360-390℃。
熔融后的聚醚醚酮,有良好的加工流动性。
2、聚酰胺–酰亚胺(PAI)聚酰胺–酰亚胺是大分子主链的一个链节中同时含有酰胺基和酰亚胺的一类高聚物的总称,其英文缩写为PAI。
聚酰胺–酰亚胺通常是由偏苯三酸酐与芳香族二胺缩聚而得,其典型分子构造式如下:聚酰胺–酰亚胺是一种新型的耐高温、耐辐射绝缘材料和结构材料,不仅室温机械性能突出,并且中高温下也有优良的机械性能,如Amoco公司产品Torlon 4203,在175℃时的拉伸强度仍在110Mpa以上,弯曲强度在150Mpa以上。
聚酰胺–酰亚胺的很高的热变形温度,大约为275℃左右,经玻璃纤维增强后,热变形温度在300℃以上。
聚酰胺–酰亚胺UL连续使用温度为220℃,在220℃经1500小时热老化后,拉伸强度仍保持在80%以上。
49概述车用塑料的性能特点及应用(1)Liu DaochunAbout the Performance Characteristics and Applicationsof Vehicular Plastics(1)刘道春车用塑料指的是塑料(或工程塑料)在汽车上的应用。
工程塑料分为通用工程塑料和特种工程塑料两类。
工程塑料可用作工程材料和替代金属制造机器零部件,具有优良的综合性能,刚性大,蠕变小,机械强度高,耐热性好,电绝缘性好,可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用,是作为替代金属材料的首选材料,因此广受业内人士的关注。
1 通用塑料的特点及其品种塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂。
可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
由于塑料的制作非常简单,所以拥有独特的性能以及优缺点。
根据各种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种。
通用塑料与塑料相比,在定义、工艺以及用处方面有较大差别。
通用塑料一般是指产量大、价格低、用途广、影响面宽的一些塑料品种,其内涵常随时代及科技术的发展而有些变化,例如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。
其产量占塑料总产量的90%以上,故又称之为大宗塑料品种。
通用塑料包括聚乙烯(PE )、聚丙烯(PP )、聚氯乙烯(PVC )、聚苯乙烯(PS )及三元共聚合物(ABS ),均为热塑性塑料,共计有五大品种。
这五大品种占据了塑料使用的绝大多数,其余的基本可以归入特殊塑料品种,例如PPS 、PPO 、PA 、PC 、POM 等,它们在日用品生活产品中的用量很少,主要应用在工程产业、国防科技等高端领域,例如汽车、航天、建筑、通讯等领域。
通用塑料只可作为一般非结构性材料使用,具有产量大、价格相对低廉、性能一般的特点。
1.1 聚乙烯聚乙烯(PE )是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,也是不透明或半透明、质轻的结晶性塑料,在工业上还包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。
工程塑料的成分一、引言工程塑料是一种高强度、高韧性、高温耐性、耐化学腐蚀等特殊性能的塑料材料,广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。
本文将详细介绍工程塑料的成分。
二、聚合物工程塑料的主要成分是聚合物,即由单体分子通过化学反应形成的大分子化合物。
不同种类的工程塑料聚合物结构不同,影响其性能和用途。
1. 聚酰胺类聚酰胺类是指由亚麻素或尼龙6和尼龙66等单体组成的聚合物。
其主要特点是高强度、高刚度和优异的耐磨性。
常见的聚酰胺材料包括尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)等。
2. 聚碳酸酯类聚碳酸酯类是指由二氧化碳和苯二甲酸或叔丁基苯二甲酸等单体组成的聚合物。
其主要特点是优异的透明度和耐冲击性能。
常见的聚碳酸酯材料包括聚碳酸丙烯酯(PC)、聚苯乙烯碳酸酯(ABS)等。
3. 聚醚类聚醚类是指由环氧化合物和胺等单体组成的聚合物。
其主要特点是优异的耐热性和耐化学腐蚀性能。
常见的聚醚材料包括环氧树脂(EP)、聚对苯二甲酰氧基乙基苯乙烯(PPO)等。
4. 聚丙烯类聚丙烯类是指由丙烯单体组成的聚合物。
其主要特点是低密度、高刚度和优异的耐化学腐蚀性能。
常见的聚丙烯材料包括聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)等。
5. 聚氨酯类聚氨酯类是指由异氰酸酯和多元醇等单体组成的聚合物。
其主要特点是优异的弹性和耐冲击性能。
常见的聚氨酯材料包括硬质泡沫板、软质泡沫板等。
三、填料填料是指添加到聚合物中的材料,用于改善工程塑料的力学性能、热稳定性和耐用性等。
不同种类的填料对工程塑料的性能影响不同。
1. 玻璃纤维玻璃纤维是一种常用的填料,可以显著提高工程塑料的强度和刚度。
常见的玻璃纤维增强材料包括玻璃纤维增强尼龙(GFPA)、玻璃纤维增强聚酰胺(GFPA)等。
2. 碳纤维碳纤维是一种高强度、低密度的填料,可以显著提高工程塑料的强度和刚度。
常见的碳纤维增强材料包括碳纤维增强聚酰胺(CFPA)、碳纤维增强聚醚酯(CPE)等。
3. 石墨石墨是一种具有优异导电性和耐高温性能的填料,可以用于制备导电工程塑料。
特种工程塑料的性能及应用摘要:特种工程塑料一般是指,应用性能较强、具备独特物理性能的塑料,可以广泛应用于电子、特种工业等高新科技领域。
根据材质的不同,可以将其划分为不同的种类,主要包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等。
关键词:特种工程塑料;应用性能;物理特性引言相比于通用型的工程塑料,特种工程塑料的综合应用性能比较高,伴随工艺技术的创新改革,对特种工程塑料的需求量正在明显增多,并且为相关产业的发展提供更加广阔的市场空间。
1、分析特种工程塑料的应用特点相比于传统的通用工程塑料,特种工程塑料具备明显的优势,长期使用温度可超过177°C,现在还未形成规模化的生产,可以把特种工程塑料定义为第三代高分子材料。
特种工程塑料具有以下特点:第一点,可以暴露在部分艰难的自然环境中,稳定性能十分强、突破传统聚合物的应用性能。
第二点,把非弹性热塑性材质作为主要材料,主要通过挤出或注射的方式进行成型加工。
第三点,经过反复的研究分析,推广成本比较高,售价高。
第四点,特种工程塑料兼具高性能和高成本,相比于通用工程塑料,其性价比方面没有明显的优势。
2、特中工程塑料行业的发展现状相比于国外,我国现在已经初步实了PI、PPA、LCP、PEEK等不同品种的产业化发展,但是和发达国家存在一定的差距,特种工程塑料产业目前处于初期的发展阶段,伴随工艺科技的不断改进,对特种工程塑料的需求量也在不断增多。
轻量化的发展趋势,为特种工程塑料行业的发展提供了广阔的市场空间,同时,各种特种工程塑料可进一步提高产品性能,原因如下:2.1起步时间较晚当前在国际上,特种工程塑料的研发工作来源于20世纪60年代后期。
且欧美国家对特种工程塑料开展了大量的研究与开发,从60年代出世的聚酰亚胺和80年代初问世的聚醚醚酮,到现在为止,已经研制出10多种的材料,这些材料具备很强的应用价值,同时已经实现产业化的发展。
但是我国特种工程塑料起步于20世纪90年代中后期,相比于国外的相关企业具有明显差距,现在还未形成较大的发展规模,大部分产品对外依存度高达70%以上。
聚芳硫醚砜(PASS)是一种具有远大发展前途的新型高分子材料,它也是聚苯硫醚(PPS)的结构改性产物,不仅保持了特种工程塑料聚苯硫醚(PPS)优异的耐热、耐腐蚀性以及优异的力学性能,而且由于其分子链结构中具有的芳基砜结构,使得这一聚合物具有比聚苯硫醚(PPS)更优异的抗冲、抗弯及高温力学性能。
聚芳硫醚砜(PASS)为玻璃化温度较高的非结晶性树脂,其玻璃化温度达220℃,比PPS高130℃,热变型温度为190℃,比PPS高55℃,因而PASS具有比PPS更优良的耐热性。
PASS复合增强料在高温下有远优于PPS的强度保持率,同时,PASS的阻燃性能也优于PPS,因而 PASS比PPS更适合用作耐高温复合材料;由于PASS为非结晶性材料,其耐冲击性能也较PPS得到了极大的改善;在绝缘性能方面可比PPS提高一个绝缘等级达到H级,同时又具备了优良的的耐辐射性能。
PASS在室温可溶于特定的溶剂中,相对于PPS在200℃以下无任何溶剂的情形,PASS的溶解性远优于PPS,可在溶液状态下方便的进行表征并可进行溶液法加工是PASS的又一特性;另外,PASS的次级有序结构又使其耐腐蚀性远远优于大多数无定性树脂,如聚砜(PSF)、聚碳酸酯(PC)等,因而PASS获得了比PPS更独特的性能和更广泛的用途;由于兼具有结晶性树脂和无定性树脂的共同优点,PASS还是部分结晶性树脂和无定性树脂的相溶剂,用其对现有树脂品种进行改性,可提高材料的综合性能,制备性能更优良的高分子合金。
聚芳硫醚砜(PASS)还可制备成性能极好的各类耐腐蚀分离膜,适合制备高附加值的功能性薄膜制品。
功能性薄膜是很多现代高科技产业发展的基础,随着我国近年来的高速发展,国内功能膜相关领域的市场空间已达到数十亿美元。
由于PASS材料具有较高的军事价值,并且我国目前还没有实现产业化生产,因此,国外的PASS材料一直对我国实行禁运政策。
目前,国际上只有美国建有PASS工业化生产装置,产品已被广泛应用于汽车工业、电子电器、机械、军事工业等领域,取得了极大的经济效益。
peek是什么材料Peek是什么材料。
Peek是一种具有出色性能和多功能性的高性能工程塑料。
它是一种聚合物材料,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能,适用于各种工业领域。
在本文中,我们将深入探讨Peek材料的特性、应用领域以及未来发展趋势。
首先,Peek材料具有出色的耐热性能。
它能够在高温环境下保持良好的物理和化学性能,其玻璃转化温度可达到约143°C,熔点约为343°C。
这使得Peek材料在高温工艺和应用中具有重要的地位,例如在航空航天、汽车制造、电子电气等领域中得到广泛应用。
其次,Peek材料具有优异的耐化学腐蚀性能。
它能够抵抗各种化学品的侵蚀,包括酸、碱、溶剂等,这使得Peek材料成为许多特殊环境下的首选材料。
在化工、医疗器械、食品加工等领域,Peek材料都能够发挥其独特的优势,保证设备和产品的稳定性和安全性。
此外,Peek材料还具有优异的机械性能。
它具有高强度、刚性和耐磨损性,能够在恶劣环境下保持稳定的性能。
这使得Peek材料在机械制造、轴承、密封件等领域中得到广泛应用,为工程师和设计师提供了更多的设计自由度和创新空间。
Peek材料的应用领域非常广泛,涵盖了诸多工业领域。
在航空航天领域,Peek材料被用于制造航空发动机零部件、航天器结构件等,以满足高温、高强度、耐腐蚀等特殊要求。
在汽车制造领域,Peek材料被应用于汽车发动机、传动系统、制动系统等关键部件,以提高汽车的性能和可靠性。
在电子电气领域,Peek材料被用于制造连接器、绝缘件、线缆保护套等,以满足电气设备对耐热、耐化学腐蚀的要求。
随着科学技术的不断进步,Peek材料在未来将有更广阔的发展空间。
随着工业对高性能材料需求的增加,Peek材料将在更多领域得到应用,例如新能源领域、生物医药领域、3D打印领域等。
同时,Peek材料的制备工艺和性能优化也将得到更多关注和投入,以满足不同领域对材料性能的不断提升的需求。
总的来说,Peek材料是一种具有广泛应用前景的高性能工程塑料,具有出色的耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能。
塑料人必看:七种特种工程塑料简介及应用特种工程塑料亦称高性能聚合物,一般均为根据特殊用途需求而研制,与通用工程塑料相比性能更优异、独特,长期使用温度在200℃以上。
自上世纪60年代聚亚胺(PI)问世开始,开发成功并产业化的主要品种有聚亚胺(PI)、聚胺亚胺(PAI)、聚醚亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和氟塑料等。
今天我们简单介绍其中7种特种工程塑料。
聚醚醚酮PEEK聚醚醚酮是一种线型芳香族半结晶型热塑性塑料,是一种具有传奇色彩的特种工程塑料,具有前所未有极高性能的特种工程塑料,自诞生以来就一直被作为一种重要的战略国防军工材料。
全称:聚醚醚酮结构式:合成方式:缩聚熔点:334℃玻璃化转变温度:143℃,其玻纤或纤维增强级可在250℃下长期使用。
优点:蠕变量低,弹性模量高,优异的摩擦性能,特别耐摩擦,抵抗各种介质的侵蚀及非常优异的耐化学性。
缺点:不溶于工业溶剂,合成困难,产量相对较低玻璃化转变温度低等。
应用领域:电子电气、机械、汽车工业、、石油勘探、医疗、保护涂层等图 PEEK螺丝图脊柱内固定器聚苯硫醚PPS聚苯硫醚,又叫聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,诞生于1973年,虽然发展时间才40余年,但潜力极大,号称是第六大工程塑料,是我国能自主产业化的特种工程塑料。
全称:聚苯基硫醚结构式:合成方式:Ma callum法、缩合法、Philips法熔点:280~290℃分解温度:430~460℃(在空气中)结晶度:最高达65%优点:优良的热稳定性,长期使用温度在热塑性材料中最高,达220~240℃,优良的抗蠕变性能。
缺点:型材抗冲击性较弱,断裂伸长应变非常低。
应用领域:电子电气,机械,汽车,阻燃配件等图索尔维雾灯反光杯聚砜PSF有普通双酚A型PSF,聚醚砜和聚芳砜三种。
全称:聚砜结构式:图聚砜PSF结构式图聚醚砜PES结构式图聚芳砜PASF结构式耐热性:聚芳砜>聚醚砜>聚砜加工性:聚芳砜=聚砜>聚醚砜优点:优异的力学性能,高强度,高模量,高硬度,低蠕变性,耐热,耐寒,耐老化,热变形温度高,化学稳定性好,耐无机酸、碱、盐液的侵蚀,电绝缘性优良,耐辐射,并具有自熄性。
塑料人必看:七种特种工程塑料简介及应用特种工程塑料亦称高性能聚合物,一样均为依照特殊用途需求而研制,与通用工程塑料相较性能更优良、独特,长期利用温度在200℃以上。
自上世纪60年代聚亚胺(PI)问世开始,开发成功并产业化的要紧品种有聚亚胺(PI)、聚胺亚胺(PAI)、聚醚亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和氟塑料等。
今天咱们简单介绍其中7种特种工程塑料。
聚醚醚酮PEEK聚醚醚酮是一种线型芳香族半结晶型热塑性塑料,是一种具有传奇色彩的特种工程塑料,具有前所未有极高性能的特种工程塑料,自诞生以来就一直被作为一种重要的战略国防军工材料。
全称:聚醚醚酮结构式:合成方式:缩聚熔点:334℃玻璃化转变温度:143℃,其玻纤或纤维增强级可在250℃下长期利用。
优势:蠕变量低,弹性模量高,优良的摩擦性能,专门耐摩擦,抗击各类介质的侵蚀及超级优良的耐化学性。
缺点:不溶于工业溶剂,合成困难,产量相对较低玻璃化转变温度低等。
应用领域:电子电气、机械、汽车工业、、石油勘探、医疗、爱惜涂层等图 PEEK螺丝图脊柱内固定器聚苯硫醚PPS聚苯硫醚,又叫聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,诞生于1973年,尽管进展时刻才40余年,但潜力极大,号称是第六大工程塑料,是我国能自主产业化的特种工程塑料。
全称:聚苯基硫醚结构式:合成方式:Ma callum法、缩合法、Philips法熔点:280~290℃分解温度:430~460℃(在空气中)结晶度:最高达65%优势:优良的热稳固性,长期利用温度在热塑性材料中最高,达220~240℃,优良的抗蠕变性能。
缺点:型材抗冲击性较弱,断裂伸长应变超级低。
应用领域:电子电气,机械,汽车,阻燃配件等图索尔维雾灯反光杯聚砜PSF有一般双酚A型PSF,聚醚砜和聚芳砜三种。
全称:聚砜结构式:图聚砜PSF结构式图聚醚砜PES结构式图聚芳砜PASF结构式耐热性:聚芳砜>聚醚砜>聚砜加工性:聚芳砜=聚砜>聚醚砜优势:优良的力学性能,高强度,高模量,高硬度,低蠕变性,耐热,耐寒,耐老化,热变形温度高,化学稳固性好,耐无机酸、碱、盐液的侵蚀,电绝缘性优良,耐辐射,并具有自熄性。
PPS塑料的有关知识什么是PPS塑料英文名称:Phenylene sulfide比重:克/立方厘米成型收缩率:% 成型温度:300-330℃。
它是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料,其突出的特点是耐高温,耐腐蚀和优越的机械性能。
PPS是含硫芳香族聚合物,线型PPS在350℃以上交联后成热固性塑料,支链型结构PPS 为热塑性塑料。
PPS是美国菲利普公司于1971年首先实现工业化生产的,专利到期后,日本的企业也开始研发和生产。
日企比较典型的有日本的东丽公司,现阶段日本的产量已大于美国的产量。
其他一些生产厂家也主要集中在美国和日本,西欧各国现在均不生产PPS。
我国的天津合成材料研究所、广州化学试剂二厂、四川自贡化学试剂厂、河北工学院化工系及广州化工研究所等单位曾有少量生产,目前国内PPS的代理商有上海联模化工等,到2000年,世界PPS的产量可达到5万t/a。
PPS的最大需求为日本占33%,北美占32%,西欧占19%,亚太占16%。
物料性能1、电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,白色硬而脆,跌落于地上有金属响声,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好。
有优良的阻燃性,为不燃塑料。
2、强度一般,刚性很好,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.长期使用温度可达260度,在400度的空气或氮气中保持稳定。
通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后,可以使冲击强度大为提高,耐热性和其它机械性能也有所提高,密度增加到,成型收缩率较小到适于制作耐热件.绝缘件及化学仪器.光学仪器等零件。
成型性能1.无定形料,吸湿小,但宜干燥后成型。
2.流动性介于ABS和PC之间,凝固快,收缩小,易分解,选用较高的注射压力和注射速度。
模温取100-150度。
主流道锥度应大,流道应短。
应用范围一般可应用于制造PPS管、PPS板材等材料,多用于建筑、家居方面。
特性和应用特性(1)一般性能: PPS为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物,纯PPS的相对密度为,但改性后会增大。
第十一章特种工程塑料、耐热及高性能聚合物本章主要内容:11.1 氟塑料11.2 其他特种工程塑料11.3 有机硅聚合物11.4 耐高温聚合物11.5 液晶聚合物难点:无概述♥特种工程塑料:所谓特种工程塑料主要是指具有耐高温、高强度、高模量等特性的塑料。
♥特点这类塑料具有耐高温、耐深冷、高强度、高模量、高绝缘、耐腐蚀、抗辐射、阻燃、耐老化、耐臭氧、高尺寸稳定性等优良特性。
11.1氟塑料♥定义氟塑料(F1uoroplastics)是各种含有氟原子塑料的总称,它们各由相应的含氟单体均聚或共聚而成,聚合反应通式为:式中R1、R2、R3及R4可为H、F、CF3或其他含氟的基团,但至少有一个是氟原子。
由此可知,这类聚合物以C—C链为主链,在链侧或支链上连接有一个或一个以上的氟原子。
它们称为含氟聚合物(Fluoride-containing polymers or Fluoropolymers),可用作塑料、橡胶及纤维等,其中以氟塑料的用途最为广泛。
氟塑料工业产品已有10余个品种。
在氟塑料各个品种中,以聚四氟乙烯的产量最大,用途最广,约占全部氟塑料的85%以上,故本节将以聚四氟乙烯为代表说明其合成、性能、结构。
11.1.1聚四氟乙烯的合成11.1.1.1四氟乙烯单体的生产四氟乙烯的合成方法有8种.但最适合工业生产的是由二氟一氯甲烷在高温下热裂的方法,反应式如下:11.1.1.2四氟乙烯的聚合四氟乙烯很易进行自由基聚合,可以采用本体、溶液、悬浮及乳液四种聚合方法。
因聚合放热很大,高达170kJ/mol左右。
如采用本体法,散热十分困难。
溶液法也较少采用。
工业生产中通常采用悬浮法或乳液法(又称分散法)来合成的。
1.悬浮聚合法工业生产中四额乙烯采用的悬浮聚合法.与常见的悬浮聚合法不尽相同。
聚合时,单体以气相状态逐步压入反应釜中.故此法又称单体压入法。
聚合所得的聚四氟乙烯不溶而析出。
以颗粒状悬浮于水中。
2.乳液聚合法又称分散聚合.它与一般乙烯烃类单体的乳液聚合法不同。
特种工程塑料介绍:特种工程塑料也叫高性能工程塑料是指综合性能更高,长期使用温度在150℃以上的工程塑料,主要用于高科技,军事和宇航、航空等工业。
特种工程塑料主要包括聚苯硫醚(PPS),聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI), 聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK),含氟聚合物等,特种工程塑料种类多,性能优异价格昂贵。
聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚,是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂,英文名为polyphenylene snlfide(简称PPS)。
PPS是结晶型(结晶度55%-65%)的高刚性白色粉末聚合物,耐热性高(连续使用温度达240℃)、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性,电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂,耐磨、抗蠕变性优,阻燃性优。
有自熄性。
达UL94V-0级,高温、高湿下仍保持良好的电性能。
流动性好,易成型,成型时几乎没有缩孔凹斑。
与各种无机填料有良好的亲和性。
增强改性后可提高其物理机械机械性能和耐热性(热变形温度),增强材料有玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维、金属纤维等,以玻璃纤维为主。
无机填充料有滑石、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二硫化钼等。
PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化,PPS/PTFE合金改进了PPS的脆性,润滑性和耐腐蚀性,PPS/PA合金为高韧性合金。
玻纤增强PPS具有优异的热稳定性、耐磨性、抗蠕变性、在宽范围(温度、湿度、频率)内有极佳的机械性能和电性能,介电量数小、介电损耗低。
作为耐高温,防腐涂料,涂层可以在180℃下长期使用;电子电器工业上作连接器,绝缘隔板,端子,开关;机械和粘密机械在做泵、齿轮、活塞环贮槽、叶片阀件,钟表零部件,照相机部件;汽车工业上汽化器。
分配器部件,电子电气组等零件,批气阀气,传感器部伯件;家电部件有磁带录相机结构部件、品体二极管、各种零件;另个还用于宇航、航空工业,PPS/PTFE可做防粘、耐磨部件及传动件,如轴泵。
特种工程塑料及其应用 特种工程塑料也叫高性能工程塑料是指综合性能更高,长期使用温度在150℃以上的工程塑料,主要用于高科技,军事和宇航、航空等工业。
特种工程塑料主要包括:聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、含氟聚合物等。
PPS(聚苯硫醚)英文名称: Polyphenylene sulfide,简称PPS.中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点,被广泛用作结构性高分子材料,通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。
同时,还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。
近年来,国内企业积极研发,并初步形成了一定的生产能力,改变了以往完全依赖进口的状况。
但是,中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题,这些将是PPS下一步发展的重点。
特点:具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。
PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一,热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯,流动性仅次于尼龙。
此外,它还具有成型收缩率小(约0.08%),吸水率低(约0.02%),防火性好、耐震动疲乏性好等优点。
比重:1.36克/立方厘米成型收缩率:0.7%成型温度:300-330℃PPS塑料的物料性能1、电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,白色硬而脆,跌落于地上有金属响声,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好。
有优良的阻燃性,为不燃塑料。
2、强度一般,刚性很好,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.长期使用温度可达2 60度,在400度的空气或氮气中保持稳定。
通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后,可以使冲击强度大为提高,耐热性和其它机械性能也有所提高,密度增加到1.6-1.9,成型收缩率较小到0.15 -0.25%适于制作耐热件.绝缘件及化学仪器.光学仪器等零件.PPS塑料的成型性能1.无定形料,吸湿小,但宜干燥后成型。
基本性能特种程塑料亦称高性能工程塑料,与通用工程塑料相比性能更优异,在上一期(①特种工程塑料——PEEK)中就已介绍过,“塑料金字塔”以长期使用温度作为划分标准,而特种工程塑料的长期使用温度更是可达到200℃以上。
特种工程塑料的应用已经逐渐从之前的军工和航空航天领域延伸到了越来越多的民用领域,例如汽车,装备制造,高端消费品等。
PPS为白色或米白色的一种硬而脆的高结晶(可达60%~80%)聚合物,有优异的耐化学腐蚀性、优良的机械性能、良好的热稳定性聚苯硫醚及其改性产品的基本参数1综合性能优异。
PPS树脂是一种具有高硬度的结晶聚合物。
其晶体含量约为65%,密度为1.34g/cm^3。
其力学性能优良,拉伸强度和弯曲强度优于PA、PC、PBT等,具有极高的刚性和抗蠕变性,但其脆性较大,缺口冲击强度较低。
从上文表格中也可看出,加入玻璃纤维增强后其力学性能更优。
2优异的耐热性。
其熔点可达275~291℃,热变形温度为135℃,玻璃纤维强化后热变形温度可达260℃。
在空气中,约400℃时聚苯硫醚达到弱化温度,在700℃的空气中聚苯硫醚开始分解。
长期使用温度为200~240℃,长期连续使用的热稳定性优于目前所有的工程塑料。
3介电强度较好。
PPS的分子结构对称,无极性,吸水性低,故其电绝缘性十分优良,与其他工程塑料相比,其介电常数小,耐电弧性相当于热固性塑料,在高温、高湿、变频等恶劣条件下,PPS仍能保持优良的电绝缘性。
在其中加入导电填料,可制得导电性PPS复合材料,用于实现防静电和电磁屏蔽功能。
4耐腐蚀。
由于PPS具有较高的结晶度,故其具有优良的耐化学药品性,在200℃以下不溶于任何有机溶剂,除强氧化性酸外,可经受各类酸、碱、盐的侵蚀,在高温下经各种化学药品长期浸泡后,还保持较高的强度,仅次于聚四氟乙烯。
应用领域1汽车工业PPS除了具有杰出的连续耐热性、耐药品性(汽油、机油等)等高性能外,还由于可提高生产效率(可注塑成型),使成本大大降低。