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热性能是指物理力学性能及热性能比较好的、可以当作结构材料使用的比较好的、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、物理环境机械应力和较苛刻的化学、物理环境中使用的塑料材料。中使用的塑料材料。1PPT课件n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
2、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2PPT课件n通用工程塑料：通用工程塑料：使用量大，长期使用使用量大，长期使用温度在温度在100150，可作为结构材料使，可作为结构材料使用的塑料材料用的塑料材料n例如：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、例如：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯等热塑性聚酯等3PPT课件n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具体分类见具体分类见P100
3、4PPT课件n3.1 聚酰胺（聚酰胺（PA）n3.2 聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC）n3.3 聚甲醛（聚甲醛（POM）n3.4 聚苯醚（聚苯醚（PPO）n3.5 热塑性聚酯热塑性聚酯n3.6 聚苯硫醚（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5PPT课件3.1 聚酰胺（聚酰胺（polyamide，PA）n聚酰胺俗称聚酰胺俗称“尼龙尼龙”，指分子主链，指分子主链 上含有上含有酰胺基团（酰胺基团（NHCO）的高分子化合物。的高分子化
4、合物。n制备：制备：二元胺和二元酸通过缩聚反应或二元胺和二元酸通过缩聚反应或-氨氨基酸或内酰胺自聚而得基酸或内酰胺自聚而得nHOOC(CH2)4COOHnNH2(CH2)6NH2HNH(CH2)6NHCO(CH2)4COOH(2n-1)H2On聚酰胺聚酰胺666PPT课件3.1.1 聚酰胺的结构与性能聚酰胺的结构与性能n白色至淡黄色的颗粒，制品坚硬，表面有光白色至淡黄色的颗粒，制品坚硬，表面有光泽，氢键的存在使其具有良好的力学性能、泽，氢键的存在使其具有良好的力学性能、耐油性、耐溶剂性，吸水率比较大。耐油性、耐溶剂性，吸水率比较大。n（1）力学性能力学性能 优良优良n拉伸强度、冲击强度、刚性、
5、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但易受温度和湿度的影响7PPT课件n（2）电性能）电性能n在低温和干燥条件下具有良好的电绝缘性，但在潮在低温和干燥条件下具有良好的电绝缘性，但在潮湿的环境中，电阻率和介电强度会降低，介电常数湿的环境中，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，电性能也下降和介质损耗明显增大。温度上升，电性能也下降n（3）热性能）热性能n存在氢键，熔融温度比较高，熔融温度范围比较窄，存在氢键，熔融温度比较高，熔融温度范围比较窄，有明显的熔点有明显的熔点n热导率很低热导率很低8PPT课件n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n
6、化学稳定性良好，能耐许多化学药品化学稳定性良好，能耐许多化学药品n常温下溶于强极性溶剂以及某些盐的溶液常温下溶于强极性溶剂以及某些盐的溶液n（5）其他性能）其他性能n耐候性一般耐候性一般n无臭、无味、无毒，具有自熄性，燃烧很无臭、无味、无毒，具有自熄性，燃烧很慢慢9PPT课件3.1.2 聚酰胺的加工性能聚酰胺的加工性能n热塑性塑料的一般成型方法都适用：热塑性塑料的一般成型方法都适用：注射注射、挤压、挤压、模压、吹塑、浇注模压、吹塑、浇注等等n（1）原料吸水性大，高温易氧化变色，加工前必）原料吸水性大，高温易氧化变色，加工前必须干燥，须干燥，8090，1012hn（2）融化物黏度低，流动性大，必
7、须采用自锁式融化物黏度低，流动性大，必须采用自锁式喷嘴喷嘴n（3）收缩率大，必须经过多次试加工，进行修模）收缩率大，必须经过多次试加工，进行修模n（4）热稳定性较差，易热分解而降低制品的性能）热稳定性较差，易热分解而降低制品的性能10PPT课件3.1.3 聚酰胺的应用聚酰胺的应用n由于聚酰胺优良的性能，在汽车工业、交通运输由于聚酰胺优良的性能，在汽车工业、交通运输业、机械工业、电子电器工业、包装业、体育器业、机械工业、电子电器工业、包装业、体育器材以及家具制造业上有广泛应用。材以及家具制造业上有广泛应用。n例如：轴承、齿轮、凸轮、磙子、辊轴、泵叶轮、例如：轴承、齿轮、凸轮、磙子、辊轴、泵叶轮、
8、风扇叶轮、涡轮、螺钉、螺帽、垫圈、高压密封风扇叶轮、涡轮、螺钉、螺帽、垫圈、高压密封圈、阀座、输油管等圈、阀座、输油管等11PPT课件3.2 聚碳酸酯（聚碳酸酯（polycarbonate,PC）n聚碳酸酯是指分子主链中含有聚碳酸酯是指分子主链中含有 链链节的线性高聚物节的线性高聚物OROCO 分类：分类：根据根据R基团的不同，分为脂肪族、基团的不同，分为脂肪族、脂环族、芳香族等类型脂环族、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12PPT课件3.2.1 聚碳酸酯的结构与性能聚碳酸酯的结构与
9、性能n双酚双酚A型聚碳酸酯的型聚碳酸酯的结构式：结构式：OCOCH3CH3COn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。13PPT课件聚碳酸酯是一种透明、微黄色的坚韧固体，聚碳酸酯是一种透明、微黄色的坚韧固体，密度密度1.20g/cm3n（1）力学性能）力学性能n十分优良，既刚又韧；十分优良，既刚又韧；n拉伸、弯曲、压缩强度都较高，且受温度影响小；拉伸、弯曲、压缩强度都较高，且受温度影响小；n冲击性能突出；冲击性能突出；n抗蠕变性能好抗蠕变性能好n缺点是易产生应力开裂、耐疲劳性差，缺
10、口敏感缺点是易产生应力开裂、耐疲劳性差，缺口敏感性高，不耐磨损性高，不耐磨损14PPT课件n（2）热性能）热性能n耐高低温性能很好；耐高低温性能很好；n热导率、比热容不高；热导率、比热容不高；n线膨胀系数较小；线膨胀系数较小；n阻燃性好，具有自熄性阻燃性好，具有自熄性n（3）电性能）电性能n较好的电绝缘性较好的电绝缘性n可在宽温度范围内和潮湿的条件下保持良好的可在宽温度范围内和潮湿的条件下保持良好的电性能；电性能；n介电常数和介电损耗在介电常数和介电损耗在10130接近常数接近常数15PPT课件n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n一定的耐化学药品性；一定的耐化学药品性；n（5）其他性能）其他性
11、能n透光率很高，约为透光率很高，约为8790%；n折射率高，可作为透镜光学材料折射率高，可作为透镜光学材料n很好的耐候性和耐热老化能力很好的耐候性和耐热老化能力16PPT课件3.2.2 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、挤出、吹塑注塑、挤出、吹塑、真空成型、热、真空成型、热成型等方法成型等方法n（1）成型要求较高的温度和压力）成型要求较高的温度和压力n（2）易产生内应力，应进行后处理）易产生内应力，应进行后处理n（3）吸水性不大，但高温下对微量水敏感，吸水性不大，但高温下对微量水敏感，加工前应严格进行干燥加工前应严格进行干燥n（4）收缩率低，成型制品精度较好）收缩率低，成型制
12、品精度较好17PPT课件3.2.3 聚碳酸酯的应用领域聚碳酸酯的应用领域n广泛应用于交通运输、机械工业、电子电器、包广泛应用于交通运输、机械工业、电子电器、包装材料、光学材料、医疗器械、生活日用品等方装材料、光学材料、医疗器械、生活日用品等方面面n例如：可应用在大型灯罩、防护玻璃、照相器材、例如：可应用在大型灯罩、防护玻璃、照相器材、飞机座舱玻璃、电力工具、防护安全帽、热水杯、飞机座舱玻璃、电力工具、防护安全帽、热水杯、奶瓶、餐具；录音带、录像带、光盘、储存器等奶瓶、餐具；录音带、录像带、光盘、储存器等18PPT课件3.3 聚甲醛聚甲醛（polyoxymethylene,POM）n第三大通用工
13、程塑料，产量仅次于聚酰胺和第三大通用工程塑料，产量仅次于聚酰胺和聚碳酸酯聚碳酸酯n3.3.1 聚甲醛的结构聚甲醛的结构n聚甲醛分子主链上具有聚甲醛分子主链上具有 重复单元，重复单元，是一种是一种无侧链、高密度、高结晶度无侧链、高密度、高结晶度的线性聚的线性聚合物，具有优异的综合性能。合物，具有优异的综合性能。CH2O19PPT课件n根据分子链化学结构的不同，分为根据分子链化学结构的不同，分为均聚甲醛均聚甲醛和和共聚甲醛共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
14、到的然后经过端基封闭而得到的分子结构式：分子结构式：CH3COCH2OCCH3OOn20PPT课件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：CH2OCH2OCH2OCH2nxy21PPT课件3.3.2 聚甲醛的性能聚甲醛的性能n白色粉末或颗粒，硬而质密，表面光滑有光泽，着白色粉末或颗粒，硬而质密，表面光滑有光泽，着色性好。色性好。n（1）力学性能）力学性能n较高的弹性模量、硬度和刚性；
15、较高的弹性模量、硬度和刚性；n耐疲劳性、耐磨性以及耐蠕变性好；耐疲劳性、耐磨性以及耐蠕变性好；n随温度变化小随温度变化小n（2）热性能）热性能n热变形温度较高，短期使用温度热变形温度较高，短期使用温度140，长期，长期10022PPT课件n（3）电性能）电性能n优良的电绝缘性能优良的电绝缘性能n不随温度变化不随温度变化n（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；但在高温下不耐强室温下，耐化学药品性非常好；但在高温下不耐强酸和氧化剂酸和氧化剂n（5）其他性能）其他性能n吸水率吸水率0.25%，尺寸稳定性好，湿度对尺寸无影，尺寸稳定性好，湿度对尺寸无影响响n耐候性不好，在紫外线
16、辐射下，冲击强度下降，表耐候性不好，在紫外线辐射下，冲击强度下降，表面粉化，力学强度下降面粉化，力学强度下降23PPT课件3.3.3 聚甲醛的加工性能聚甲醛的加工性能n加工方法可采用加工方法可采用注塑注塑、挤出、吹塑、模压、焊接等、挤出、吹塑、模压、焊接等n（1）吸水性小，一般不干燥）吸水性小，一般不干燥n（2）热稳定性差，熔体黏度对温度不敏感，加工）热稳定性差，熔体黏度对温度不敏感，加工温度一般控制在温度一般控制在250以下以下n（3）结晶度高，成型收缩率大，壁厚制品采用保）结晶度高，成型收缩率大，壁厚制品采用保压补料方式防止收缩压补料方式防止收缩n（4）冷凝速度快，易产生缺陷，可采用提高模
17、具）冷凝速度快，易产生缺陷，可采用提高模具温度的方法减小缺陷温度的方法减小缺陷n（5）制品易产生残余内应力，后收缩比较明显应）制品易产生残余内应力，后收缩比较明显应进行后处理，温度进行后处理，温度100130，6h。24PPT课件3.3.4 聚甲醛的应用领域聚甲醛的应用领域n聚甲醛具有十分优异的综合性能，特别适聚甲醛具有十分优异的综合性能，特别适合于制造耐摩擦、磨损及承受高载荷的零合于制造耐摩擦、磨损及承受高载荷的零件，如齿轮、滑轮、轴承等件，如齿轮、滑轮、轴承等n广泛应用于汽车工业、精密仪器、机械工广泛应用于汽车工业、精密仪器、机械工业、电子电器、建筑器材等业、电子电器、建筑器材等25PPT
18、课件3.4 聚苯醚聚苯醚（polyphenyphenyleneoxide,PPO）n结构式：结构式： 合成：合成：OCH3CH3nCH3OHCH3+ n2O2CH3OCH3n+ nH2On26PPT课件3.4.1 聚苯醚的性能聚苯醚的性能n线型、非结晶性聚合物线型、非结晶性聚合物n白色或微黄色粉末，综合性能优良白色或微黄色粉末，综合性能优良n（1）力学性能）力学性能n很高的拉伸强度、模量和抗冲击性；很高的拉伸强度、模量和抗冲击性；n硬度和刚性都比较大；硬度和刚性都比较大；n耐磨性好耐磨性好n耐疲劳性和耐应力开裂不好耐疲劳性和耐应力开裂不好n（2）热性能）热性能n耐热性很好；耐热性很好；27PP
19、T课件n热变形温度热变形温度190，玻璃化转变温度，玻璃化转变温度210，熔融温，熔融温度度260，热分解温度，热分解温度350，脆化温度，脆化温度-70，长，长期使用温度期使用温度-125120n阻燃性能好，具有自熄性阻燃性能好，具有自熄性n（3）电性能）电性能n优异的电绝缘性；优异的电绝缘性；n电性能不受湿度影响电性能不受湿度影响n（4）耐化学药品性）耐化学药品性 n 优良优良28PPT课件3.4.2 聚苯醚的加工性能聚苯醚的加工性能n可采用可采用注塑注塑、挤出、吹塑、发泡、真空成型、焊、挤出、吹塑、发泡、真空成型、焊接成型等方法接成型等方法n（1）熔融状态下熔体黏度很大，接近于牛顿流体，
20、）熔融状态下熔体黏度很大，接近于牛顿流体，但随温度升高会有所偏离，加工时应提高温度并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压力适当增加注射压力；n（2）分子链刚性较大，易产生内应力，需要后处）分子链刚性较大，易产生内应力，需要后处理，理，180的甘油中热处理的甘油中热处理4h；n（3）吸水性小，可进行干燥，吸水性小，可进行干燥，140150，3h；n（4）成型收缩率低，可重复使用成型收缩率低，可重复使用29PPT课件3.5 热塑性聚酯热塑性聚酯n热塑性聚酯：热塑性聚酯：由由饱和二元酸饱和二元酸和和饱和饱和二元醇二元醇缩聚缩聚得到的得到的线性高聚物线性高聚物。n常用的两种：常用的
21、两种：聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯30PPT课件3.5.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate,PET）n制备：制备：对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇缩聚二醇缩聚n分子结构式：分子结构式：分子链由刚性的苯基、极性的酯基和柔性的分子链由刚性的苯基、极性的酯基和柔性的脂肪烃基组成，大分子链既刚又硬，有一定脂肪烃基组成，大分子链既刚又硬，有一定的柔顺性。的柔顺性。CCOOOCH2O2n31PPT课件聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能n
22、无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯：无色透明固无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯：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结晶型聚对苯二甲酸乙二醇酯：乳白色半透结晶型聚对苯二甲酸乙二醇酯：乳白色半透明的固体，密度明的固体，密度1.331.38g/cm3n阻隔性能好，对阻隔性能好，对O2、H2、CO2有较高的阻隔有较高的阻隔性；性；n吸水性较低，尺寸稳定性好吸水性较低，尺寸稳定性好32PPT课件n（1）力学性能）力学性能n优越的力学性能优越的力学性能n较高的拉伸强度、刚度和硬度；较高的拉伸强度、刚度和硬度；n良好的耐磨性；良好的耐磨性；n良好的耐蠕变性
23、；良好的耐蠕变性；n力学性能随温度变化很小；力学性能随温度变化很小；n热力学性能和冲击性能差热力学性能和冲击性能差n（2）热性能）热性能n熔融温度熔融温度255260，长期使用温度，长期使用温度120，短期，短期使用温度使用温度15033PPT课件n（3）电性能）电性能n优良的电绝缘性；优良的电绝缘性；n电性能受温度、湿度影响电性能受温度、湿度影响n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n不耐强酸强碱；不耐强酸强碱；n室温下对极性溶剂较稳定；室温下对极性溶剂较稳定；n具有优良的耐候性具有优良的耐候性34PPT课件聚对苯二甲酸乙二醇酯的加工性能聚对苯二甲酸乙二醇酯的加工性能n可采用可采用注塑、挤出、吹
24、塑注塑、挤出、吹塑等方法等方法n（1）熔体具有较明显的假塑体特征，因而黏度）熔体具有较明显的假塑体特征，因而黏度对剪切速率的敏感性大，对温度的敏感性小对剪切速率的敏感性大，对温度的敏感性小n（2）吸水性虽小，但熔融下易水解，必须干燥）吸水性虽小，但熔融下易水解，必须干燥n（3）成型收缩率大，可改性或后处理）成型收缩率大，可改性或后处理n（4）结晶速度慢，可采用提高模温或加入结晶）结晶速度慢，可采用提高模温或加入结晶促进剂改善促进剂改善35PPT课件聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用n聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用领域主要有聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用领域主要有纤纤维、薄膜、聚酯瓶及
25、工程塑料维、薄膜、聚酯瓶及工程塑料等几个方面；等几个方面；n纤维的用量很大，目前世界上约有半数左右纤维的用量很大，目前世界上约有半数左右的合成前卫是有聚对苯二甲酸乙二醇酯制造的合成前卫是有聚对苯二甲酸乙二醇酯制造的；的；n没有增强改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯主要没有增强改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯主要用来制作薄膜和聚酯瓶；用来制作薄膜和聚酯瓶；36PPT课件n改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯可用作改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯可用作电子器件、汽车零件、机械零件电子器件、汽车零件、机械零件n例如变压器、电视机、连接器、集成例如变压器、电视机、连接器、集成电路外壳、继电器、开关、阀门、排电路外壳、继电器、开关、
26、阀门、排气零件、齿轮、叶片等气零件、齿轮、叶片等37PPT课件3.5.2 聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯（polybutylene terephthalate,PBT）n制备：制备：对苯二甲酸和丁二醇缩聚，可以采用对苯二甲酸和丁二醇缩聚，可以采用直接酯化法及酯交换法直接酯化法及酯交换法n分子结构式：分子结构式：COOCH2OC4On脂肪链较长，分子更加柔顺脂肪链较长，分子更加柔顺38PPT课件聚对苯二甲酸丁二醇酯的性能聚对苯二甲酸丁二醇酯的性能n乳白色结晶固体，无味、无臭、无毒，密度乳白色结晶固体，无味、无臭、无毒，密度1.31g/cm3，吸水率吸水率0.07%，制品表面有光泽，制品
27、表面有光泽n（1）力学性能）力学性能n一般一般n增强改性后性能大幅度提高增强改性后性能大幅度提高n（2）热性能）热性能n耐热性不高耐热性不高n玻璃化转变为度玻璃化转变为度51，熔融温度，熔融温度225230 ，热，热变形温度变形温度5570 39PPT课件n（3）电性能）电性能n优良的电绝缘性优良的电绝缘性n温度和湿度影响小温度和湿度影响小n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n耐弱酸、弱碱、醇类、脂肪烃类、高分子量耐弱酸、弱碱、醇类、脂肪烃类、高分子量酯类和盐类酯类和盐类n不耐强酸、强碱、苯酚类化学试剂不耐强酸、强碱、苯酚类化学试剂n热水中水解热水中水解40PPT课件聚对苯二甲酸丁二醇酯的加工性
28、能聚对苯二甲酸丁二醇酯的加工性能n可采用可采用注塑、注塑、挤出成型挤出成型n（1）加工流动性好，可以制备厚度较薄的）加工流动性好，可以制备厚度较薄的制品制品n（2）虽然吸水性小，但为防止高温下水解，）虽然吸水性小，但为防止高温下水解，进行干燥；进行干燥；120，35hn（3）制品在不同方向上的成型收缩率差别制品在不同方向上的成型收缩率差别大，不跟制品的几何形状、成型条件、贮存大，不跟制品的几何形状、成型条件、贮存时间、条件及温度有关时间、条件及温度有关41PPT课件聚对苯二甲酸丁二醇酯的应用聚对苯二甲酸丁二醇酯的应用n电子、电气、汽车、机械等方面电子、电气、汽车、机械等方面n在电子、电气方面，
29、主要利用其优良的耐在电子、电气方面，主要利用其优良的耐热性、电绝缘性、阻燃性、成型加工性及热性、电绝缘性、阻燃性、成型加工性及尺寸稳定性；制作连接器、线圈架、电机尺寸稳定性；制作连接器、线圈架、电机零件、开关、插座、变压器骨架；零件、开关、插座、变压器骨架；n在汽车工业方面，利用其优良的耐冲击性；在汽车工业方面，利用其优良的耐冲击性；制作汽车保险杠、手柄、底座等制作汽车保险杠、手柄、底座等42PPT课件3.5.3 聚芳酯（聚芳酯（polyarylate,PAR）n分子结构式：分子结构式：分子主链中带有分子主链中带有芳香环芳香环和和醚键醚键，具有更，具有更好的耐热性和其他综合性能好的耐热性和其他
30、综合性能CCOOOCOCH3CH3n43PPT课件n（1）力学性能）力学性能n良好良好n具有良好的耐冲击性、耐蠕变性、应变回复性、耐具有良好的耐冲击性、耐蠕变性、应变回复性、耐磨性及较高的强度磨性及较高的强度n（2）热性能）热性能n由于苯环的存在，具有优异的耐高温性由于苯环的存在，具有优异的耐高温性n线膨胀系数小，尺寸稳定性好，热收缩率低线膨胀系数小，尺寸稳定性好，热收缩率低n良好的阻燃性良好的阻燃性n（3）电性能）电性能n优良的电绝缘性，电性能受温度、湿度的影响小优良的电绝缘性，电性能受温度、湿度的影响小n性能：性能：44PPT课件n（4）其他性能）其他性能n优异的透明性、耐紫外线性、气候稳
31、定性优异的透明性、耐紫外线性、气候稳定性n（5）加工性能）加工性能n可以采用注塑、挤出、吹塑等方法可以采用注塑、挤出、吹塑等方法n成型前必须干燥成型前必须干燥n应用：应用：n广泛应用于电子、电气、医疗器械、汽车工业、广泛应用于电子、电气、医疗器械、汽车工业、机械设备等各个方面机械设备等各个方面45PPT课件3.5.4 聚苯酯（聚苯酯（aromatic polyester）n分子结构式：分子结构式：OCOnn性能：性能：优异的综合性能；热稳定性、自润滑性、优异的综合性能；热稳定性、自润滑性、硬度、电绝缘性、硬度、电绝缘性、。同时具有极好的介电强度、很小的。同时具有极好的介电强度、很小的介电损耗，
32、并且不溶于任何溶剂和酸中。介电损耗，并且不溶于任何溶剂和酸中。46PPT课件3.6 聚苯硫醚聚苯硫醚（polyphenyl sulfone,PPS）n分子主链上含有分子主链上含有苯硫基苯硫基的结晶性热塑性工的结晶性热塑性工程塑料程塑料n分子结构式：分子结构式：分子主链由分子主链由苯环苯环和和硫硫原子交替排列，规整性强，原子交替排列，规整性强，苯环提供刚性，硫醚键提供柔顺性，刚柔兼备苯环提供刚性，硫醚键提供柔顺性，刚柔兼备具有优异的综合性能具有优异的综合性能Sn47PPT课件3.6.1 聚苯硫醚的性能聚苯硫醚的性能n白色、硬而脆白色、硬而脆n（1）力学性能）力学性能n不高；不高；n拉伸、弯曲强度
33、中等水平，冲击强度很低拉伸、弯曲强度中等水平，冲击强度很低n刚性很高刚性很高n（2）热性能）热性能n优异的热稳定性优异的热稳定性n阻燃性能突出，是一种阻燃性能突出，是一种48PPT课件n（3）电性能）电性能n电绝缘性非常优异，介电常数和介电损耗很低，电绝缘性非常优异，介电常数和介电损耗很低，表面电阻率和体积电阻率随温度、湿度、频率的表面电阻率和体积电阻率随温度、湿度、频率的变化不大；变化不大；n耐电弧性好耐电弧性好n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n耐化学腐蚀性能非常好耐化学腐蚀性能非常好n205以下的任何溶剂都不能溶解以下的任何溶剂都不能溶解n（5）其他性能）其他性能n良好的耐候性良好的耐候
34、性n优良的耐辐射性优良的耐辐射性49PPT课件3.6.2 聚苯硫醚的加工性能聚苯硫醚的加工性能n可采用可采用注塑、挤出、压制、喷涂注塑、挤出、压制、喷涂等方法，等方法，也可采用也可采用中空成型中空成型n各种成型方法对于聚苯硫醚有不同的要各种成型方法对于聚苯硫醚有不同的要求。求。P12450PPT课件3.6.3 聚苯硫醚的应用聚苯硫醚的应用n主要应用于耐高温黏合剂、耐高温玻璃主要应用于耐高温黏合剂、耐高温玻璃钢、耐高温绝缘材料、防腐涂层以及模钢、耐高温绝缘材料、防腐涂层以及模塑制品等塑制品等n如用作电器接插件和零件；制造医疗及如用作电器接插件和零件；制造医疗及齿科器材；制造汽车和机械零部件齿科器
35、材；制造汽车和机械零部件51PPT课件3.7 聚酰亚胺聚酰亚胺（polyimide,PI）n聚酰亚胺是分子主链中含有聚酰亚胺是分子主链中含有酰亚胺酰亚胺基团的基团的一类芳杂环聚合物一类芳杂环聚合物n制备：制备：芳香族二元酸酐和芳香族二元胺经芳香族二元酸酐和芳香族二元胺经过缩聚反应生成聚酰胺酸，然后经热转化过缩聚反应生成聚酰胺酸，然后经热转化或化学转化环化脱水形成或化学转化环化脱水形成52PPT课件NCOCOArCOCONAr/nn分子结构式：分子结构式：n由于含氮五元杂环及芳环的存在，分子链的由于含氮五元杂环及芳环的存在，分子链的刚性大，分子间作用力强；同时由于芳杂环刚性大，分子间作用力强；同
36、时由于芳杂环的共轭效应，使其具有优异的性能。的共轭效应，使其具有优异的性能。53PPT课件3.7.1 聚酰亚胺的性能聚酰亚胺的性能n具有优异的性能具有优异的性能n（1）力学性能）力学性能n优良；拉伸、弯曲、压缩强度都较高优良；拉伸、弯曲、压缩强度都较高n突出的抗蠕变性和尺寸稳定性突出的抗蠕变性和尺寸稳定性n（2）热性能）热性能n极其优异的耐热性极其优异的耐热性n很好的耐低温性很好的耐低温性n热膨胀系数很低热膨胀系数很低54PPT课件n（3）电性能）电性能n优良的电绝缘性优良的电绝缘性n耐电弧晕性突出耐电弧晕性突出n介电强度高介电强度高n电性能随频率变化小电性能随频率变化小n（4）耐化学药品性）
37、耐化学药品性n耐油、有机溶剂、酸耐油、有机溶剂、酸n不耐碱不耐碱n具有很好的耐辐射性具有很好的耐辐射性n具有自熄性，发烟率低具有自熄性，发烟率低55PPT课件3.7.2 聚酰亚胺的品种聚酰亚胺的品种n不溶性聚酰亚胺：不溶性聚酰亚胺：聚均苯甲酰二苯醚亚胺聚均苯甲酰二苯醚亚胺n可溶性聚酰亚胺可溶性聚酰亚胺： n 热固性聚酰亚胺热固性聚酰亚胺n 改性聚酰亚胺改性聚酰亚胺NA基封端基封端乙炔基封端乙炔基封端顺丁烯二酸酐封端顺丁烯二酸酐封端聚醚酰亚胺聚醚酰亚胺聚酯酰亚胺聚酯酰亚胺聚酰胺酰亚胺聚酰胺酰亚胺单醚酐型单醚酐型双醚酐型双醚酐型酮酐型酮酐型56PPT课件1.不溶性聚酰亚胺不溶性聚酰亚胺n聚均苯甲酰
38、二苯醚亚胺聚均苯甲酰二苯醚亚胺n分子结构式：分子结构式：性能：性能：具有优良的力学性能、耐蠕变性、电绝缘具有优良的力学性能、耐蠕变性、电绝缘性、耐辐射性、耐磨性等；但对缺口敏感，不耐碱性、耐辐射性、耐磨性等；但对缺口敏感，不耐碱和强酸和强酸COCOCOCOCOCONNOn57PPT课件应用：应用： 薄膜可用于电机、变压器的绝缘层、绝缘薄膜可用于电机、变压器的绝缘层、绝缘槽衬里等；槽衬里等； 模压料可制作精密零件、耐高温自润滑轴模压料可制作精密零件、耐高温自润滑轴承、密封圈等承、密封圈等58PPT课件2.可溶性聚酰亚胺可溶性聚酰亚胺n（1）单醚酐型聚酰亚胺）单醚酐型聚酰亚胺n分子结构式：分子结构
39、式：n性能：性能：耐热性稍低于均苯型，其他物理性能、力耐热性稍低于均苯型，其他物理性能、力学性能基本相同学性能基本相同；CCNOOCOCOCOCNOOOn59PPT课件n加工性能：加工性能：n可反复加工，模压、挤出、注塑可反复加工，模压、挤出、注塑n也可进行二次加工，如车、削、铣、刨、也可进行二次加工，如车、削、铣、刨、磨等磨等n应用：应用：n制得轴承、齿轮、刹车片、薄膜等制得轴承、齿轮、刹车片、薄膜等60PPT课件（2）双醚酐型聚酰亚胺）双醚酐型聚酰亚胺n分子结构式：分子结构式：n性能：性能：综合性能良好综合性能良好n加工：加工：可采用模压、注射、可采用模压、注射、 挤出等挤出等n应用：应用
40、：可用于薄膜、油漆、层压板、胶黏剂可用于薄膜、油漆、层压板、胶黏剂CCNOOOCOCOCOCNOnOO61PPT课件（3）酮酐型聚酰亚胺）酮酐型聚酰亚胺n分子结构式：分子结构式：n性能：性能：优良的耐热性、耐磨性、阻燃性、电绝优良的耐热性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性、力学性能缘性、力学性能CCONOCONCOCOCOCOCH3n62PPT课件n加工：加工：模压、层压、模压、层压、 挤出、注射、烧结挤出、注射、烧结等等n应用：应用：可用于薄膜、复合材料、层压制品、可用于薄膜、复合材料、层压制品、黏合剂、涂料等；可制备飞机、火箭等的黏合剂、涂料等；可制备飞机、火箭等的耐高温结构件耐高温结构件63PP
41、T课件3.热固性聚酰亚胺热固性聚酰亚胺n热固性聚酰亚胺热固性聚酰亚胺是指分子两端带有可反应活性基团是指分子两端带有可反应活性基团的低分子量聚酰亚胺，在加热或固化剂存在时依靠的低分子量聚酰亚胺，在加热或固化剂存在时依靠活性端基交联反应形成大分子结构的聚酰亚胺活性端基交联反应形成大分子结构的聚酰亚胺。n（1）NA基封端的聚酰亚胺基封端的聚酰亚胺n化学结构通式：化学结构通式：NCOCArCOCN1OOAr2nCCONONCOCOCOCArO64PPT课件（2）乙炔基封端的聚酰亚胺）乙炔基封端的聚酰亚胺n分子结构通式：分子结构通式：CCONOCONCOCOCOCOOHCArCCCONOCONCOCOC
42、OCArOnCCHn性能：性能：突出的耐热性、制品空隙率低、高的强度、突出的耐热性、制品空隙率低、高的强度、模量和硬度；但加工性差、成本高模量和硬度；但加工性差、成本高n应用：应用：主要用于制作玻璃纤维或石墨纤维增强的主要用于制作玻璃纤维或石墨纤维增强的复合材料和模压材料复合材料和模压材料65PPT课件（3）顺丁烯二酸酐封端的聚酰亚胺）顺丁烯二酸酐封端的聚酰亚胺n常用的是常用的是4,4-双马来酰亚胺二苯甲烷（双马来酰亚胺二苯甲烷（BDM）n分子结构式：分子结构式：CCNOOCH2NCCOOn性能：性能：耐高温、耐湿热、耐辐照；具有高模量、耐高温、耐湿热、耐辐照；具有高模量、高强度、优异的电绝缘
43、性、耐化学腐蚀性；脆性高强度、优异的电绝缘性、耐化学腐蚀性；脆性大大n应用：应用：应用于电子、电气、国防工业、机械工程应用于电子、电气、国防工业、机械工程66PPT课件4. 改性聚酰亚胺改性聚酰亚胺n在分子主链上引入在分子主链上引入醚键、酯键醚键、酯键等柔性基团，改善等柔性基团，改善加工性能加工性能n（1）聚醚酰亚胺）聚醚酰亚胺n琥珀色透明的热塑性塑料琥珀色透明的热塑性塑料n分子结构式：分子结构式：CCNOOCOCOCOCNOOOCCH3CH3n67PPT课件n加工：加工：n注塑、挤出、热成型等注塑、挤出、热成型等n性能：性能：n良好的力学性能、热性能、耐辐射性、阻良好的力学性能、热性能、耐辐
44、射性、阻燃性能等燃性能等n应用：应用：n可用于交通运输、航空、航天、医疗器械、可用于交通运输、航空、航天、医疗器械、电子、电气等领域电子、电气等领域68PPT课件（2）聚酯酰亚胺）聚酯酰亚胺n分子结构式：分子结构式：OOCOCCONOCONCOCOCOCOOnn性能：性能：优异的电性能、力学性能、耐热性、耐优异的电性能、力学性能、耐热性、耐溶剂性、耐辐射性；溶剂性、耐辐射性；n加工：加工：注塑、挤出、压制；尺寸稳定性好，成注塑、挤出、压制；尺寸稳定性好，成本低；本低；n应用：应用：可用于绝缘漆、耐热薄膜、电线电缆包可用于绝缘漆、耐热薄膜、电线电缆包皮以及纤维等皮以及纤维等69PPT课件（3）聚
45、酰胺酰亚胺）聚酰胺酰亚胺n分子结构式：分子结构式：C C COCCNOONHCH2nC C COCCNOONHnO70PPT课件n性能：性能：n优良的综合性能，抗拉强度高、抗蠕变性能优异、优良的综合性能，抗拉强度高、抗蠕变性能优异、阻燃性能好、具有自熄性、耐化学药品性优良、阻燃性能好、具有自熄性、耐化学药品性优良、耐辐射性好；耐辐射性好；n加工：加工：n注塑、挤出、流延、模压等注塑、挤出、流延、模压等n应用：应用：n可制作飞机的结构件、罩壳、薄膜、层压板、齿可制作飞机的结构件、罩壳、薄膜、层压板、齿轮、轴承、透波材料、发动机零部件等。轮、轴承、透波材料、发动机零部件等。71PPT课件3.8 聚
46、砜类塑料聚砜类塑料n分子主链上含有分子主链上含有芳香基芳香基和和砜基砜基的非结晶性热的非结晶性热塑性工程塑料塑性工程塑料n3.8.1 双酚双酚A型聚砜型聚砜（polysulfone,PSU ）n分子结构式：分子结构式：OCCH3CH3SOOOn72PPT课件聚砜的性能聚砜的性能n（1）力学性能）力学性能n优异优异n拉伸强度和弯曲强度高拉伸强度和弯曲强度高n抗疲劳性差，易产生内应力开裂抗疲劳性差，易产生内应力开裂n（2）热性能）热性能n优异的耐热性优异的耐热性n优良的耐氧老化性优良的耐氧老化性n自熄性自熄性73PPT课件n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n化学稳定性较好化学稳定性较好n（5）其他
47、性能）其他性能n优良的耐辐射性能优良的耐辐射性能n尺寸稳定性好尺寸稳定性好n耐候性和耐紫外线性较差耐候性和耐紫外线性较差n（3）电性能）电性能n优异，在水及潮湿的空气中变化很小优异，在水及潮湿的空气中变化很小74PPT课件聚砜的加工性能聚砜的加工性能n成型可采用热塑性塑料的加工方法，如成型可采用热塑性塑料的加工方法，如注塑、挤出、注塑、挤出、吹塑、热成型及二次加工吹塑、热成型及二次加工n（1）熔体黏度大，接近牛顿流体，黏度对温度敏感）熔体黏度大，接近牛顿流体，黏度对温度敏感n（2）水的存在会促使产生应力开裂，制品表面产生）水的存在会促使产生应力开裂，制品表面产生表面银纹和水泡，所以加工前必须干
48、燥表面银纹和水泡，所以加工前必须干燥n（3）刚性大，冷凝温度高，易产生内应力，需要后）刚性大，冷凝温度高，易产生内应力，需要后处理处理n（4）成型收缩率低，制品的尺寸精度高）成型收缩率低，制品的尺寸精度高75PPT课件聚砜的应用聚砜的应用n可应用于电子、电气、精密仪器、交通可应用于电子、电气、精密仪器、交通运输、医疗器械等方面运输、医疗器械等方面n如制备需蒸煮的医疗设备、食品加工设如制备需蒸煮的医疗设备、食品加工设备；电池盒、衬板、接触器、印刷线路备；电池盒、衬板、接触器、印刷线路板；仪表盘、汽车防护罩、电动齿轮等板；仪表盘、汽车防护罩、电动齿轮等76PPT课件3.8.2 聚芳砜（聚芳砜（po
49、lyarylsulphone,PAS ）n非双酚非双酚A型聚芳砜型聚芳砜n分子结构式分子结构式：具有更为突出的耐热性和耐氧化降解性能，具有更为突出的耐热性和耐氧化降解性能，但加工困难但加工困难OSOOSOOn77PPT课件3.8.3聚醚砜（聚醚砜（polyether sulfone,PES）n分子结构式：分子结构式：高耐热性、高抗冲击强度、优良的成型加工性、高耐热性、高抗冲击强度、优良的成型加工性、极其优异的抗蠕变性能极其优异的抗蠕变性能广泛应用于电子、电气、机械、医疗以及航空广泛应用于电子、电气、机械、医疗以及航空航天领域航天领域SOOOn78PPT课件3.9 聚芳醚酮类塑料聚芳醚酮类塑料（
50、polyarylether ketones,PAEK）nPAEK是一类是一类耐高温、结晶性耐高温、结晶性的聚合物的聚合物；n强度和刚性高于其他工程塑料，在很宽的温度范强度和刚性高于其他工程塑料，在很宽的温度范围内具有较好的韧性及疲劳强度、热氧化稳定性围内具有较好的韧性及疲劳强度、热氧化稳定性好；好；n具有优良的高温力学性能、阻燃性、耐化学腐蚀具有优良的高温力学性能、阻燃性、耐化学腐蚀性、耐辐射性；性、耐辐射性；n在航空航天、汽车、电子、电气等领域有广泛的在航空航天、汽车、电子、电气等领域有广泛的应用应用79PPT课件聚醚醚酮（聚醚醚酮（polyetheretherketone ,PEEK）n分
