特种工程塑料发展现状和进展课件.ppt

1、 特种工程塑料 特种工程塑料至今尚未确切的定义, 通常将具有优异的综合性能, 如拉伸强度、刚性、压缩强度、冲击强度高, 在热、冷条件下、化学介质中物理、电学性能保持稳定, 可长期使用的一类高分子材料称为工程塑料. 其基材多是分子主链除含有碳原子外, 还含有氧、氮、硫等原子的杂链型分子结构的聚合物. 而特种工程塑料是指综合性能更高, 长期使用温度在150以上, 主要应用于高技术领域的一类分子材料, 又称高性能工程塑料而耐热工程塑料. 特种工程塑料是现代先进材料之一. 这是自20 世纪60 年代以来, 首先为满足国防军工和尖端技术的需要而发展起来的一类综合性能优异的结构型聚合物材料. 具有重量轻、

2、强度高和耐热性好等优良特性. 目前, 已工业化生产的特种工程塑料品种很多, 主要有聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚砜( 包括聚芳砜、聚醚砜、聚苯砜) 、聚芳酯、液晶聚合物等. 聚苯硫醚( PPS) 定义 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 性能特点 其突出特点是有极好的粘合性能、耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、无毒、机构性能和电性能优异，其强度和硬度均较高, 机械性能优良, 制品的尺寸稳定性好, 可用多种加工成型方法加工, 并可精密成型。PPS

3、 致命弱点是耐冲击性能差。 成型方法 PPS可用传统的熔体成型技术成型,如注射、挤出等,也可用固相成型,它包括PPS粉末的冷压和烧结两个步骤。 应用领域 在特种工程塑料中的PPS 价格最为低廉, 性价比很高,因此可广泛应用于玻璃等无机材料的粘接、高性能耐腐涂层、耐高温绝缘涂层、原子能、兵器、航空航天等领域.国外PPS 主要用于电子电气、汽车工业等领域。电子电气领域, 消费量约40%; 汽车工业领域消费量约占30% ; 机械行业消费量约占20%: 其他领域消费量占10% 。我国PPS 主要用于防腐涂层和注塑塑料。 聚酰亚胺( PI) 定义 聚酰亚胺是分子结构含有 酰亚胺基链节的芳杂高分子化合物，

4、简称PI，可分为均苯型PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亚胺（PAI）和聚醚酰亚胺（PEI）四类。 性能特点 聚酰亚胺( PI) 分子中具有十分稳定的芳杂环结构, 使其表现出其他高分子材料所无法比拟的优异耐温和低温性。由联苯二酐和对苯二胺合成的PI,热分解温度可达600 ， 333 以下可长期使用, 而在- 269 下仍不会脆裂。PI 机械强度高, 均苯型PI 薄膜的抗拉强度可以达到170MPa, 联苯型可达到400MPa, 且随着温度升高, 变化很小; 耐辐射性好; 介电性能优异; 化学性质稳定, 对酸、碱很稳定，另外机械性能、耐疲劳性能、难燃性、尺寸稳定性、电性能都好，成型收缩率小，耐油、一般酸

5、和有机溶剂，不耐碱，有优良的耐摩擦，磨耗性能.并且PI无毒，可用来制造餐具和医用器具，并经得起数千次消毒;,PI 抗蠕变能力强, 摩擦性能优良。 成型方法 PI成型方法包括压缩模塑、浸渍、注塑、挤出、压铸、涂覆、流延、层合、发泡、传递模塑。 应用领域 PI在航空、汽车、电子电器、工业机械等方面均有应用，可作发动供燃系统零件、喷气发动机元件、压缩机和发电机零件、扣件、花键接头和电子联络器，还可做汽车发动机部件、轴承、活塞套、定时齿轮，电子工业上做印刷线路板、绝缘材料、耐热性电缆、接线柱、插座、机械工业上做耐高温自润滑轴承、压缩机叶片和活塞机、密封圈、设备隔热罩、止推垫圈、轴衬等。 聚醚醚酮(PE

6、EK) 定义 聚醚醚酮是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料,简称PEEK. PEEK 是一种线型芳香族结晶型热塑性塑料, 具有前所未有极高性能的特种工程塑料。 性能特点 由于PEEK的结晶结构，使其表现具有突出的耐热性能和力学性能，它具有很高的耐热性、耐热变型性好、很好的阻燃性和耐热水性，还有优良的物理、力学性能, 同时耐腐蚀、耐辐射、耐磨损及抗疲劳等综合性能优异。 成型方法 PEEK易于挤出和注射成型，还有模压成型和熔融纺丝等，加工性能优异，成型效率较高。 应用领域 由于聚醚醚酮PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。

7、该塑料的耐高温、自润滑、耐磨损和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。 聚砜（PSF/PSU) 定义 聚砜( PSF) 树脂是以双酚A 和4, 4- 二氯二苯砜为原料, 经缩聚反应制备的分子主链中含有 链节的热塑性工程塑料。包括聚醚砜( PES) 、聚芳砜( PAS)、聚苯砜( PPSO)。 性能特点 聚砜材料刚性和韧性好, 力学性能优异，刚性大，耐磨、高强度，即使在高温下也保持优良的机械性能，可在- 100 150 温度范围内长期使用, 抗蠕变性能优良, 可耐无机酸、碱、盐溶液的腐蚀, 耐离子辐射, 无毒、绝缘性和自熄

8、性好, 容易成型加工。耐紫外线和耐候性较差，耐疲劳强度差是主要缺点。 成型方法 PSF可进行注塑、模压、挤出、热成型、吹塑等成型加工，熔体粘度高，控制粘度是加工关键，加工后宜进行热处理，消除内应力。可做成精密尺寸制品。 应用领域 PSF 主要用于航天/ 航空、电子电器、中空纤维、高分子功能薄膜、食品容器、医疗器械、纺织机械、家电和汽车等领域。制作各种接触器、接插件、变压器绝缘件、可控硅帽 ，PSF还可做防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、飞机内外部零配件、宇航器外部防护罩，照相器档板，灯具部件、传感器。代替玻璃和不锈钢做蒸汽餐盘，咖啡盛器，微波烹调器、牛奶盛器、挤奶器部件、饮料和品分配器。 聚芳酯

9、( PAP) 定义 PAR 又称芳香族聚酯，是分子主链上带有芳香族环和酯键的一种非晶型的透明热塑性工程塑料。 性能特性 是一种耐热性好、使用温度较广，可在-70-+180下长期使用，它具有优异的耐高温性能、阻燃性能、抗冲击性能和气候稳定性能,对一般有机药品、油脂类稳定，也能耐一般稀酸，但不耐氨水、浓硫酸及碱。易溶于卤代烃及酚类。难燃，耐候性好。 成型方法 聚芳酯的软化温度与热分解温度（443）相差较远，故可方便地采用注射、挤出、吹塑等加热熔融的加工方法。 聚芳酯的常用的合成方法有：熔融聚合法、溶液聚合法和界面聚合法。 应用领域 因聚芳酯的耐热性与电性能好，故主要用于耐高温的电气、电子和汽车工业

10、方面的元件和零部件，也常用作医疗器械。它可在溶液中成膜和纺丝，制成薄膜及纤维，前者用于B级（130）的电机电器绝缘。后者用作耐高温纤维。可挤出成型抽板材和管材，也可应用于日常生活品方面。可通过提高其性能而用于制造相机、钟表等精密部件. 液晶聚合物(LCP) 定义 LCP是介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物，其分子排列虽然不像固体晶态那样三维有序，但也不是液体那样无序，而是具有一定（一维或二维）的有序性。它是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性。 液晶又可分为溶致液晶聚合物和热致液晶聚合物。前者在溶剂中呈液晶态，后者因温度变化而呈液晶态。 性能特点 液晶高分子材料具有一系列优异的性

11、能，如高强度、高模量、突出的耐热性、极小的线膨胀系数、优良的耐燃性、电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐气候老化和能透微波，以及优异的成型加工性能等。 成型方法 能够进行注塑、挤出成型加工 应用领域 因为其具有高强度、高刚性、耐高温、电绝缘性等十分优良，被用于电子、电气、光导纤维、汽车及宇航等领域。用液晶作成的纤维可以做渔网、防弹服、体育用品、刹车片、光导纤维几显示材料等，还可制成薄膜，用于软质印刷线路、食品包装等。热致液晶聚合物还可与多种塑料制成聚合物共混材料，这些共混材料中液晶聚合物起到纤维增强的作用，可以大大提高材料的强度、刚性及耐热性等。 概况 相对于通用工程塑料而言, 特种工程塑料具有更加优越

12、、独特的性能, 长期使用温度可超过177 , 目前尚未大规模生产。按照阶段划分, 将特种工程塑料定义为继通用塑料、工程塑料之后的第三代高分子材料。特种工程塑料具有如下特点: (1) 暴露于某些苛刻环境时, 超乎寻常的稳定性以及超越传统聚合物的性能。 (2) 以非弹性热塑性材料为主, 主要通过挤出或注射方法成型加工。 （3) 研究开发、推广费用高, 售价高。特种工程塑料的高性能与高成本并存, 从而使其性价比与通用工程塑料相比不够优越。 特种工程塑料的应用推动了军事工业、航空航天、电子工业的发展, 反过来, 军事工业、航空航天、电子工业的发展又带动了特种工程塑料的迅速发展, 使越来越多的新产品相继问世. 谢谢 ！