工程塑料-第五章-聚苯醚和改性聚苯醚
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聚苯醚的改性范文聚苯醚(Polyphenylene Ether,PPE)是一种具有优异绝缘性能、高温稳定性、机械强度和尺寸稳定性的高分子材料。
然而,聚苯醚在一些方面存在一些不足,例如低冲击强度、低耐磨性以及一些成型性能有待改善。
为了克服这些缺点,一些聚苯醚的改性方法被广泛研究和应用。
一、物理改性的方法:1.填充改性:向聚苯醚中添加填料,如玻璃纤维、石墨、炭黑等,来提高其力学性能,例如冲击强度和弯曲强度。
填料可以增加材料的强度和刚度,并提高低温性能,但可能会降低存储稳定性。
2.合金改性:将聚苯醚与其他高分子材料进行共混,以改善聚苯醚的成型性能和机械性能。
例如,聚苯醚可以与聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)等共混,以获得更好的性能和热稳定性。
3.压缩改性:将液态单体通过压缩成型的方法渗透到聚苯醚的孔隙中,以提高其冲击强度和抗磨性。
这种方法可以改变聚苯醚的孔隙结构,并提供更好的力学性能。
二、化学改性的方法:1.接枝改性:通过在聚苯醚分子链上引入可接受配体的官能团,如氨基、羟基等,使聚苯醚与其他高分子材料或添加剂发生化学反应,从而改善聚苯醚的性能。
例如,将聚苯醚与聚苯乙烯形成接枝共聚物,以提高聚苯醚的力学性能和成型性能。
2.稳定剂改性:向聚苯醚中添加稳定剂,如抗氧剂、光稳定剂等,以提高聚苯醚的热稳定性和耐候性。
3.交联改性:通过引入交联剂,如过氧化物、有机硅化合物等,使聚苯醚发生交联反应,以提高其机械性能和热稳定性。
在聚苯醚的改性过程中,需要综合考虑材料性能的提升、成本的可接受性以及工艺的可行性。
这些改性方法可以单独应用,也可以结合使用,以获得最佳的性能和成本效益。
此外,随着科学技术的不断发展,新的改性方法也在不断涌现。
通过不断的研究和创新,聚苯醚的性能和应用领域将不断扩展和拓宽。
目录第1章聚苯醚简介 (1)第2章PPO与PA的共混改性 (2)第2.1节PPO/PA合金简介 (2)第2.2节PPO与PA的共混改性的目的和用途 (2)第2.3节PPO与PA的共混改性的配方 (3)第2.4节PPO与PA的共混改性的工艺及设备 (5)第3章PPO与PS的共混改性 (9)第3.1节PPO/PS合金简介 (9)第3.2节PPO与PS的共混改性的目的和用途 (9)第3.3节PPO与PS的共混改性的配方 (11)第4章PPO与其他聚合物的共混改性 (13)第4.1节PPO/PBT合金 (13)第4.2节PPO/PET合金 (14)第4.3节PPO/PPS合金 (14)第5章总结 (14)参考文献 (16)第1章聚苯醚简介聚苯醚(简称PPO或PPE)是通用工程塑料的五虎将之一,是一种具有机械性、阻燃性、耐热性、电绝缘性和化学稳定性等优良性能的热塑性树脂。
在1957年由美国GE公司研发成功。
但是由于聚苯醚自身熔体粘度过高及易内应力开裂等缺点,导致很难通过挤出、压塑、注射等手段使其加工成型,这大大限制了PPO的应用发展[1]。
聚苯醚外观透明、无毒、相对密度小,属于非结晶性材料。
PPO优异性能如下[2]:1、力学性能高。
聚苯醚的分子链中含有大量的苯环,这决定了其具有较好的硬度和刚性,其拉伸强度和弯曲强度高,抗蠕变性能好;2、耐热性好。
PPO的玻璃化转变温度为210℃,热变形温度达到180℃,是热塑性工程塑料最高的,在较宽温度范围内都能保持原有性能,适于金属材料搭配使用;3、耐水性好。
PPO的吸水性很低,吸水率<0.05%,不水解,这是因为PPO不含水解官能团;4、阻燃性好。
聚苯醚很难燃烧,只要加入少量的阻燃剂即可有很好的阻燃效果;5、耐化学药品性好。
PPO不与大部分酸、碱、盐溶液反应。
但与此同时聚苯醚仍存在很多缺点:在有光条件下使用较长时间,颜色会有所变黄,影响其使用范围。
同时PPO的流动性差、溶体粘度高、加工成型困难,纯PPO 几乎不能采用注射成型方法成型,这必然极大地限制其使用,因此改善PPO的加工性能,使其更好地应用在实际生产中就成为PPO树脂发展的关键之一。
PPO(PPE)中文名:聚苯醚, 英文名:Polyphenylene Oxide, 分子式及图片:聚苯醚于1959年由美国GE公司的Allan S.Hay所发明。
聚苯醚具有优良的物理性能及特性,但熔融流动性差,加工困难,为了改善加工性能,GE公司于1966年将聚苯醚与聚苯乙烯共混改性获得成功,并注册为Noryl商品名投入市场,从此美国GE工的改性聚苯醚便加快了发展速度,直至现在该公司的此类产品在世界仍居主导地位,其生产能力占世界的80%以上。
它是世界五大通用工程塑料之一。
它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。
另外,聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。
PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一,几乎不受温度、湿度的影响,可用于低、中、高频电场领域。
PPO的负荷变形温度可达 190℃以上,脆化温度为-170℃。
PPO材料作为世界五大通用工程塑料之一,无毒,相对密度小,(PPO/PA 同类产品也仅为1.10-1.13g/cm3),是五大通用工程塑料中密度最小的,具有良好的机械强度,抗蠕变性,耐应力松弛,抗疲劳强度高。
PPO/PS合金耐热性突出,热变形温度在1.82MPa下,可以从75-170℃连续变化,随着PPO含量增加,材料的热变汽车工业形温度不断升高,用于满足不同场合的性能需求。
PPO及其合金可以采用注塑、挤出、模压、发泡和电镀、真空镀膜、印刷机加工等各种加工方法。
纯的PPO料具有熔融流动性较差、价格高的缺点,市场出售的产品均为其改良的产品,具有优良的综合性能,它们广泛运用于:电子电气: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、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、传真机、复印机外壳等。
汽车工业:适用于仪表板件、窗框、减震器、泵过滤网等。
机械工业:用作齿轮、轴承、泵叶轮、鼓风机叶轮片等。
化工领域:用于制作管道、阀门、滤片及潜水泵等耐腐蚀零部件。
第50问五大工程塑料在汽车领域有哪些应用?工程塑料用于汽车的主要作用是使汽车轻量化,从而达到节油高速的目的。
发达国家将汽车用塑料量作为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志,世界上汽车塑料单用量最大的是德国,塑料用量占整体材料的15%。
近年来我国汽车产业发展迅速,目前汽车年产量超过2702万辆,按照国外塑料用量预测,汽车行业年用改性塑料在350万吨以上,这其中工程塑料占了很大一部分比例,五大工程塑料性能特性各不相同,在汽车上的用途也各有偏重。
一、尼龙PA:尼龙主要用于汽车发动机、马达转子及发动机周边部件,主要品种是PA6+GF、PA66+GF、增强阻燃PA6等产品。
(1)在汽车发动机周边部件上的应用:由于发动机周边部件主要是发热和振动部件,其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。
这是因为尼龙具有较好的综合性能,用玻纤改性后的尼龙,主要性能得到很大的提高,如强度、制品精度、尺寸稳定性等均有很大的提高。
另外,尼龙的品种多,较易回收循环利用,价格相对便宜等,这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。
进气歧管是改性尼龙在汽车中最为典型的应用,1990年德国宝马汽车公司,首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上;以后美国福特与杜邦公司合作,共同用玻纤增强PA66制造的进气歧管应用在V6发动机上,以后世界各大汽车公司纷纷跟进,改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。
(2)在汽车发动机部件上的应用:发动机盖,发动机装饰盖,汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料,与金属材质相比,以汽缸头盖为例质量减轻50%,成本降低30%。
除了发动机部件外,汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙,如机油滤清器,刮雨器,散热器格栅等。
尼龙的韧性、化学惰性、耐热性和低重量特定是其在汽车配件领域能够替代金属和其它塑料。
通过变化增强等级和聚合物化学性质,树脂生产者可以为指定用途设计配方。
与尼龙相比,热固性聚合物在某些汽车配件领域依然具有相当的竞争力,尤其是在北美。
PPO聚苯醚(也称为:聚苯撑氧)[PPO]的化学稳定性好,蠕变性小,耐老化,不易燃烧。
耐水性好,因此,聚苯醚是应用广泛的工程塑料。
聚苯醚(PPO)是世界五大通用工程塑料之一。
它具有优异的物理与力学、耐热、绝缘等性能,但由于PPO流动性较差,通常与其它塑料共混改性形成工程塑料合金使用(简称MPPO),是目前工程塑料领域最典型与用量最大的工程塑料合金。
MPPO具有优良的综合性能和成型加工性能,因而在电子电气及家用电器、办公自动化机械、汽车等输送机械、建材、航空及军事等领域具有广泛的用途,成为开发国家的核心材料之一。
与其它四种通用工程塑料相比,中国PPO及MPPO与世界开发国家的技术水平与产业化差距最大。
PPO工程塑料的市场一般以单体、PPO树脂与MPPO三种型态出现,通常由MPPO最常出现。
在五大通用工程塑料中,MPPO工程塑料规模与产量比PBT略低,居第5位。
近3年来,随着经济的复苏及MPPO新市场机会的出现,特别是电子信息用壳体材料及高性能印制电路板用交联PP合金的强劲市场需求,导致世界三大PPO生产公司(GE、日本三菱瓦斯化学、旭化成)纷纷扩大其生产规模。
到2002年,世界2,6--二甲基苯酚单体生产能力达25万吨/年以上,PPO树脂的总产量达到23.6万吨;MPPO的总生产能力达到46.5万吨,实际产量约为40万吨左右,产值约为13亿美元。
从规模、产量与市场来看,GE公司一直占主导地位,约占全世界的80%。
PPO及MPPO工程塑料在国外虽已进入成熟而稳定的发展阶段,但今后几年内,全球MPPO的需求量将仍然会以7%~10%的年平均增加速度发展。
未来十年,中国MPPO将进入市场需求高速增加阶段,企业将会获得重大发展机遇。
首先,中国稳定的政治与良好的投资环境将进一步吸引开发国家与地区电子电气等零件制造向中国大陆继续大量转移与采购,国内家用与商用电器规模的扩大,以及电子信息终端产品的快速增长,必将带动MPPO新材料的大量消费。
⼯程塑料思考题第⼆讲通⽤⼯程塑料-聚酰胺1、写出PA6、PA66、PA610、PA1010重复单元的结构;PA6重复单元:-HN(CH2)5-CO-PA66重复单元:-HN(CH2)6NHOC(CH2)4CO-PA610重复单元:-HN(CH2)6NHOC(CH2)8CO-PA66重复单元:-HN(CH2)10NHOC(CH2)8CO-2、mp 型、p 型PA 分⼦链上氢键形成有什么规律?对于P 型聚酰胺,当聚合单体中含有奇数个碳原⼦时,分⼦间可形成100%的氢键,⽽当聚合单体中含有偶数个碳原⼦时,分⼦间可形成50%的氢键,因此前者的熔点⾼于后者;对于mP 型聚酰胺,也是以单体中含偶数个⼀CH2的聚酰胺熔点⾼于含奇数个⼀CH2的聚酰胺.3、试述mp 型、p 型PA 分⼦结构特点?p 型PA :通过氨基酸的缩聚或内酰胺的开环聚合(p:氨基酸或内酰胺中碳原⼦的数量) mp 型PA :⼆元胺与⼆元酸缩合(m:⼆元胺中的碳原⼦数;p:⼆元酸中的碳原⼦数)4、试述脂肪族PA 结构特点和性能特点?结构特点:脂肪族PA 分⼦链为线型结构,含有极性酰胺基,可以使分⼦链间形成氢键。
氢键结构使PA 分⼦间作⽤⼒增⼤,加上PA 分⼦中的酰胺与亚甲基链段规律交替排布,结构规整,易于结晶,使PA 熔点升⾼,同时PA 宏观上表现出坚⽽韧的性质。
酰胺基是亲⽔基团,因⽽PA 吸湿性⼤,其吸⽔率随酰胺基的密度增加⽽增加。
性能特点:⼒学性能:拉伸强度、刚性、抗冲击性好,但随温度和吸⽔率提⾼⽽拉伸强度、硬度下降,冲击强度提⾼。
具有很好的耐磨性,是⼀种⾃润滑材料。
电性能:⼲燥的条件下电绝缘性良好,吸湿后绝缘性下降。
热性能:熔融温度⾼,但热变形温度不⾼,⼀般<80℃;导热率相对于⾦属来⽐较很低;线膨胀系数较⼤。
耐化学药品性:良好的化学稳定性和耐溶剂性;但溶解于强极性或易与酰胺基团形成氢键的溶剂。
其他特性:耐候性⼀般;⽆毒、⽆味、不易燃烧。
工程塑料聚苯醚(PPO)结构性能与应用聚苯醚(PPO)结构式:1957年:聚苯醚由美国通用电器公司采用氧化偶合方法合成;1964年:美国通用电气公司首先用2,6-二甲基苯酚为原料实现聚苯醚工业化生产。
1966年,通用电气公司又生产了改性聚苯醚(MPPO)。
1984年,世界聚苯醚的消费量为163kt。
2010年及2015年我国聚苯醚的消费量将分别达到8万吨和12万吨,改性PPO(MPPO)综合性能好,成为五大通用工程塑料之一。
聚苯醚(PPO)一般呈土黄色粉末状。
聚苯醚最大的特点:1、在长期负荷下,尺寸稳定性优良和突出的电绝缘性;2、使用温度范围广,可在-127~121℃范围内长期使用;3、优良的耐水、耐蒸汽性能(Tg为210℃,热变形温度为190℃);4、制品具有较高的拉伸强度和抗冲强度;5、较好的抗蠕变性、耐磨性和电性能。
6、但熔体流动性差,加工困难。
主要用途:1、代替不锈钢制造外科医疗器械。
2、机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等3、用于制作电子、电气工业中的零部件,如线圈骨架及印刷电路板等。
1)MPPO密度小,尺寸稳定性好,易加工,热变形温度在90 ~ 175℃,适用制造办公设备、家用电器、计算机箱体、底盘及精密部件等。
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2)MPPO的介电常数及介质损耗角正切在五大通用工程塑料中最低,绝缘性最好,且耐热性好,不受温度及周波数影响,适用于电气工业。
宜于制作用在潮湿而有载荷条件下的电绝缘部件,如线圈骨架、管座、控制轴、变压器屏蔽套、继电器盒、绝缘支柱等。
3)MPPO的耐水及耐热水性好,适用于制造水表、水泵。
纺织厂用的纱管需耐蒸煮,用MPPO 制的纱管使用寿命长。
4)锂离子电池市场大有发展前景,最近国外开发出的MPPO锂离子电池用有机电解液的包装材料性能优于过去用的ABS或PC,5)MPPO制作汽车仪表盘、防护杠等,PPO与PA合金,尤其是高耐冲击性能的规格品种用于外装部件发展比较快。
PPO是什么材料?PPO是什么东西?有些什么用途?PPO,中文名称叫[聚苯醚]。
英文名:Polyphenylene Oxide聚苯醚结构单元是世界五大通用工程塑料之一。
它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。
另外,聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。
PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一,几乎不受温度、湿度的影响,可用于低、中、高频电场领域。
PPO的负荷变形温度可达 190℃以上,脆化温度为-170℃。
PPO材料作为世界五大通用工程塑料之一,无毒,相对密度小,(PPO/PA同类产品也仅为1.10-1.13g/cm3),是五五大通用工程塑料中密度最小的,具有良好的机械强度,抗蠕变性,耐应力松弛,抗疲劳强度高。
PPO性能:1、为白色颗粒。
综合性能良好,可在120度蒸汽中使用,电绝缘性好,吸水小,但有应力开裂倾向。
改性聚苯醚可消除应力开裂。
2、有突出的电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。
其介电性能居塑料的首位。
3、MPPO为PPO与HIPS共混制得的改性材料,目前市面上的材料均为此种材料。
4、有较高的耐热性,玻璃化温度211度,熔点268度,加热至330度有分解倾向,PPO的含量越高其耐热性越好,热变形温度可达190度。
5、阻燃性良好,具有自息性,与HIPS混合后具有中等可燃性。
质轻,无毒可用于食品和药物行业。
耐旋光性差,长时间在阳光下使用会变色。
6、可以与ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纤维等进行共混改性处理。
PPO用途:1、适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、传动件、医疗及电子零件。
2、可作较高温度下使用的齿轮、风叶、阀等零件,可代替不锈钢使用。
3、可制作螺丝、紧固件及连接件。
4、电机、转子、机壳、变压器的电器零件。
PPO成型性能:1.非结晶料,吸湿小。
2.流动性差,为类似牛顿流体,粘度对温度比较敏感,制品厚度一般在0.8毫米以上。
极易分解,分解时产生腐蚀气体。
学名:改性聚苯醚英文名:modified Polyphenelene Oxide/modified Polyphenylene Ether缩写:MPPO / MPPE型态:颗粒状聚苯醚(PPO)无毒,相对密度仅1.06;力学强度高、尺寸稳定性和耐热性好;吸水率小、耐水性优良、电性能好、有自熄能力,耐稀酸稀碱及盐溶液。
其缺点是熔融流动性差,不易成型。
需掺混聚合物改性,来改善成型加工性能,因此也得到了迅速的发展。
目前市场上流通的商品主要为改性聚苯醚(MPPO)或(MPPE)。
发展历程聚苯醚是1957年由美国通用(GE)公司的A.S.Hay采用氧化偶联法获得的一种高相对分子质量聚合物,1961年C.C.Price又以铁氰化钾为催化剂,使2,6位取代的对卤苯醚和铁氰化钾反应制得同样的高聚物。
在纽约州的Selkirk建立了世界上第一生产聚苯醚的工厂。
1965年该公司以注册商标为PPO 的商品名称投入市场,其后在联邦德国、日本及我国也相继进行了研究开发和生产。
制备方法原料和制造方法PPO以2,6—二甲基苯酚为原料,甲苯或甲醇为溶剂,铜铵络合物为催化剂,通入氧气,经氧化偶合的方法缩聚而成的高分子聚苯醚(PP0)。
日本为了有别于美国的PPO,称为PPE。
化学结构式塑料本身不透明,常见的塑料均是染色的。
颜色丰富,性质刚韧,有良好的平滑性和光泽度。
易燃程度属中等、离火后没有自熄能力、火焰深橙红顶、中部橙黄色、底部没有特殊颜色,燃烧过程会冒出大量碳屑及黄黑色浓烟,气味像清新石蜡。
性能特点低比重未填充级密度为1.06g/cm3,熔融状态为0.958 g/cm3,防火未填充级为1.1g/cm3,是工程塑料中最轻的;使得降低单位重量的价格比较容易实际,在产品的成本上有较大优势。
以及比较适合产品的轻量化生产。
优良的电气特性MPPO树脂分子结构中无强极性基团,电性能稳定,可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。
其介电常数(2.5-2.7)和介电损耗正切(0.4×10-3)是工程塑料中最小的。
聚苯醚(PPO)它具有刚性大、耐热性高、难燃,强度较高电性能优良等优点。
另外,PPO还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。
最大的特点是在长期负荷下,具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性,使用温度范围广,可在-127~121℃范围内长期使用。
具有优良的耐水、耐蒸汽性能,制品具较高的拉伸强度和抗冲强度,抗蠕变性也好。
此外,有较好的耐磨性和电性能。
成型性能1.非结晶料,吸湿小。
2.流动性差,为类似牛顿流体,粘度对温度比较敏感,制品厚度一般在0.8毫米以上。
极易分解,分解时产生腐蚀气体。
宜严格控制成型温度,模具应加热,浇注系统对料流阻力应小。
3、聚苯醚的吸水率很低0.06%左右,但微量的水分会导致产品表面出现银丝等不光滑现象,最好是作干燥处理,温度不可高出150度,否则颜色会变化。
4、聚苯醚的成型温度为280-330度,改性聚苯醚的成型温度为260-285度。
物性表性能特点尺寸稳定性良好[2]刚性,高抗溶解性良好的电气性能耐热性,高收缩性低阻燃性能用途电气/电子应用领域电气部件加工方法注射成型物理性能额定值单位制比重 1.09 g/cm³收缩率 - 流动0.50 到 0.80 %PC塑料即聚碳酸酯PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。
PC高分子量树脂有很高的韧性,悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m,未填充牌号的热变形温度大约为130°C ,玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C。
PC的弯曲模量可达2400MPa以上,树脂可加工制成大的刚性制品。
低于100°C 时,在负载下的蠕变率很低。
PC耐水解性差,不能用于重复经受高压蒸汽的制品料要求低。
在加工薄壁制件时,仅需几秒钟,对大部件也只要40-60s即可。
改性及用途改性PC的目的是为了增韧,改良成型加工性能,减少残余变形,增加阻燃性等,具体能改性PC的品种有:PC/ABS可提高弯曲模量、耐热性、电镀性能等。
五大工程塑料对比分析一.我们先知道有哪五类(通用工程塑料)聚碳酸酯PC、聚甲醛POM、聚酰胺PA、热塑性聚酯PBT/PET、改性聚苯醚MPPO。
二.每种材料的基本物性是什么呢(别看多,捞干的讲)1.聚酰胺:(俗名:尼龙。
PA、PA6、PA66、PA610、PA1010等等)。
PA6:聚己内酰胺。
PA66:聚己二胺己二酸。
(1)优点:①低比重(只有金属的1/7)、“刚柔兼备”可以加工成各种制品来代替金属。
②耐热、油、磨、自润滑性好(摩擦系数低);③高抗拉强度、冲击韧性优异、电绝缘性;④气体阻隔性,阻隔氧气更佳。
(2)缺点:①收缩率比较大,尺寸稳定性差。
②吸水率高,易吸湿,尺寸增大,(水解)。
③易氧化变黄(热解)。
(3)对比分析:①抗冲击性、抗溶解性、吸水率(缺点):PA6﹥PA66②耐磨、耐热(热变形温度)、熔点:PA66﹥PA6因此,市场价格PA66高于PA6。
③韧性:PA66﹤PA66/6﹤PA6﹤PA610﹤PA11﹤PA12(4)典型应用:泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件。
大约每辆汽车消耗尼龙制品达~4千克。
聚酰胺在汽车工业的消费比例最大,其次是电子电气。
2.聚碳酸酯(PC):(1)优点:①光学级透明性高,并可任意着色。
②冲击强度极高,用铁锤敲击不能被破坏。
③耐老化性(2年)。
④耐火性,分解产生CO2阻燃,自熄。
⑤耐热性、电绝缘性好。
⑥收缩率低,尺寸稳定性高,低翘曲(变形比较小,有两种状况,一种是扭曲(产品对角翘),一种是翘曲(无规律))。
⑦既具有类似有色金属的强度,同时又兼备延展性及强韧性。
能经受住电视机荧光屏的爆炸。
(2)缺点:①容易产生内应力开裂。
②耐磨性差。
③对缺口敏感(由于存在缺口(切口、尖角、沟槽、横孔等截面急剧变化之处)所引起的局部应力集中导致其名义“强度”降低的程度;此处所说的“强度”,可以是抗拉强度、抗弯强度、冲击韧度或疲劳强度等)。
五大工程塑料特性五大工程塑料是指聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(PET)和聚苯醚(PPO),它们具有独特的性能,在机械、电气、化工、航空航天等领域得到了广泛应用。
下面将详细介绍五大工程塑料的特性。
1.聚酰胺(PA)聚酰胺是一种半结晶性聚合物,具有较高的强度、耐磨性和耐疲劳性。
它广泛用于制造机械零件、电子电器部件、汽车零部件等。
聚酰胺的品种很多,主要有PA6、PA66、PA11、PA12等,其中PA6和PA66是最常用的聚酰胺材料。
聚酰胺具有良好的加工性能,可以用于注射成型、挤出成型、吹塑成型等多种加工方式。
它的吸水性较低,尺寸稳定,但耐磨性和耐候性较差。
此外,聚酰胺还具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性。
2.聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种无色透明、强度高、耐冲击、耐热、耐寒的聚合物材料。
它广泛用于制造光学仪器、电子电器外壳、汽车灯罩等。
聚碳酸酯的品种很多,主要有PC、PC-ABS合金等。
聚碳酸酯具有良好的加工性能,可以用于注射成型、挤出成型等多种加工方式。
它的透明性很好,尺寸稳定,但耐磨性和耐候性较差。
此外,聚碳酸酯还具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性。
3.聚甲醛(POM)聚甲醛是一种结晶性聚合物,具有较高的强度、耐磨性和耐疲劳性。
它广泛用于制造机械零件、电子电器部件、汽车零部件等。
聚甲醛的品种很多,主要有POM、POM-MC尼龙合金等。
聚甲醛具有良好的加工性能,可以用于注射成型、挤出成型等多种加工方式。
它的尺寸稳定,耐油性好,但吸水性和耐候性较差。
此外,聚甲醛还具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性。
4.聚酯(PET)聚酯是一种无色透明、强度高、耐冲击、耐热的聚合物材料。
它广泛用于制造光学仪器、电子电器外壳、瓶子等。
聚酯的品种很多,主要有PET、PET-G等。
聚酯具有良好的加工性能,可以用于注射成型、挤出成型等多种加工方式。
它的透明性很好,尺寸稳定,但耐磨性和耐候性较差。
此外,聚酯还具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性。
一、聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)的简介聚苯醚化学名称为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)。
又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚,是一类耐高温的热塑性树脂。
市场上通用的主要为改性的聚苯醚(Modified Poly phenylene Oxide),简称MPPO,或者MPPE(Modified Polypheylene ether)。
由于习惯上,对聚苯醚和其改性共混聚合物都称为PPO或PPE,本文也采用通俗称法:以下称为PPO或PPE。
聚苯醚于1959年由美国GE公司的Allan S.Hay所发明。
聚苯醚具有优良的物理性能及特性,但熔融流动性差,加工困难,为了改善加工性能,GE公司于1966年将聚苯醚与聚苯乙烯共混改性获得成功,并注册为Noryl商品名投入市场,从此美国GE工的改性聚苯醚便加快了发展速度,直至现在该公司的此类产品在世界仍居主导地位,其生产能力占世界的80%以上。
PPO的分子结构式和特性如下图:二、聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)的特性PPO是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,突出的是电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。
1.介电性能居工程塑料之首:PPO树脂分子结构中无强极性基团,电性能稳定,可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。
其介电常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小的,且几乎不受温度、湿度及频率数的影响。
其体积电阻率是工程塑料中最高的。
PPO的优异电性能使其广泛应用于生产电器产品,尤其是耐高压的部件,如彩电的行输出变压器(FBT)等。
2.良好的机械性能及热性能:PPO分子链中,含有大量的芳香环结构,分子链感性较强。
树脂的机械强度较高,耐蠕变性优良,温度变化影响甚小。
PPO具有较高的耐热性,玻璃化温度高达211℃,熔点268℃。
3.优异的耐水性:PPO为非结晶性树脂,在通常的温度范围,分子运动少,主链中无大的极性基团,偶极矩不发生分极,耐水性非常好,是工程塑料中吸水率最低的品种。
五大工程塑料主要指聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚醯胺(尼龙, Polyamide, PA)、聚缩醛(Polyacetal, Polyoxy Methylene, POM聚甲醛)、改性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 变性PPE)、聚酯(PET,PBT)。
工程塑料之PA简介聚酰胺(PA)俗称尼龙,PA具有良好的机械性能、耐热性、耐磨损性、耐化学性、阻燃性和自润滑性,容易加工、摩擦系数低,特别适宜于玻璃纤维和其他材料填充增强改性等。
由于其具有优异的性能,因此在世界各国,PA的生产能力与产量都占工程塑料的第一位。
广泛应用于汽车、电子电器、包装、机械、日用消费品等众多领域。
生产现状PA作为工程塑料使用已有近50年的历史了,其发展历程大致可以分为两个主要阶段,一是20世纪70年代以前,以开发新品种为主,开发的品种主要有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12、PA1010、PA612、芳香酰胺等;70年代至今,以改性为主,同时也开发出一些新的小品种,如PA46、PA6T、PA9T、MXD-6等。
在世界范围内PA的需求量一直居工程塑料之首,由于多种改性PA的开发与应用,使得PA工业一直充满勃勃生机,生产与消费快速稳步增加,2001年世界PA的生产能力约为220万t/a,其中美国占31%,欧洲占45%,亚洲占24%,产量约为196万t。
品种以PA6、PA66为主,二者约占PA工程塑料总量的90%左右,世界范围内PA6与PA66的比例约为3:2。
由于各国或地区PA的发展历程不同,PA6与PA66比例也有所区别,在欧洲PA6与PA66比为5:4,美国PA6与PA66之比为4:6,而日本则以PA6为主,约占总产量的60%以上。
PA生产与消费主要集中在西方发达国家与地区,主要生产厂家与生产能力为,杜邦公司,生产能力50万t/a;巴斯夫公司25.5万t/a;罗地亚公司,21万t/a;GE/霍尼维尔公司,20万t/a;Allied Signal公司,15万t/a;陶氏化学公司,13万t/a;UBE公司,8万t/a;DSM公司,7.5万t/a;拜耳公司,6.5万t/a等,另外日本有众多生产公司如东丽公司、旭化成公司等。