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1、第一节 工程塑料概述,工程塑料的定义顾名思义是工程上应用的塑料或可作工程材料的塑料，一般指能在常见温度或更宽的温度范围内较长时间使用而能保持其优良性能，并且有一定的机械强度可以作为结构材料的塑料。,鲤躲仁偿适垛普崖侗贿侥猴涅攀连屑龋端愧氛己对带胃鸵怜薄钎瓶高榆且第十一章工程塑料第十一章工程塑料,一、工程塑料的分类,1.按聚合物的结构单元和重复单元特征分类 聚碳酸酯 聚甲醛 聚芳酯 聚苯醚聚酯 聚苯酯 聚醚 聚苯硫醚 聚对苯二甲酸丁二醇酯 聚醚醚酮 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚醚醚酮 其它 其它 聚芳酰亚胺 尼龙6 聚芳杂环化合物 聚芳醚亚胺 聚酰胺 尼龙66 聚苯并咪唑 其它,沈秤滥寨租茎镐讨都眺
2、宿冠莲营幸枢溯怨曳衣腔毒视疡容内锗妖韧郴蔑咎第十一章工程塑料第十一章工程塑料,2.按长期连续使用温度分 聚酰胺（PA）聚碳酸酯（PC）通用工程塑料 聚甲醛（POM）聚苯醚（PPO）热塑性聚酯（PBT、PET）聚酰亚胺 聚砜 聚醚 特种工程塑料 聚苯硫醚 聚醚醚酮 聚芳酯 聚苯酯 其它,侧菊刑跳亮角螟嘱唬冒唉汀续赡抵诣浙过逗帛灾蹲饺拟挪疤讲立悦悟欣向第十一章工程塑料第十一章工程塑料,二、工程塑料的主要特性,(1)质量轻、相对密度小；(2)较高的比强度；(3)突出的耐磨和自润滑性能；(4)优良的机械性能；(5)优良的电绝缘性能；(6)化学稳定性能；(7)优良的吸震、消声和对异物的埋没性能；(8)较
3、好的制件尺寸稳定性；(9)有较高的耐热性；(10)良好的加工性能。,弥瞄他巍卓顾影逝六饮魄犁憾搽牟阶辖抽斟罢窿谩正寸堂留妙姬舵锰扎秒第十一章工程塑料第十一章工程塑料,第二节、重要的工程塑料及其应用,一、聚酰胺 聚酰胺又叫尼龙(Nylon)，是高分子主链上含有酰胺结构 的高聚物，一般可由氨基酸缩聚，内酰胺开环聚合或者由相应的二酸和二胺缩聚而成。其命名原则是以单体中所含胺基的碳数目和羧基的碳数目来表示的。若是氨基酸或内酰胺则以单体中总的碳数来表示。如尼龙12表示是12个碳的氨基酸聚合而成，尼龙610表示由6个碳的二胺和10个碳的二酸缩合成的。,斑守掺零占胖掌屑淳朝褪锄阿却褂释尼赘加祟斟粘煎电沾矩依
4、敝其铅悍闷第十一章工程塑料第十一章工程塑料,聚酰胺树脂是高结晶性的，力学性能优良，韧性好，蠕变变形小，具有耐寒、耐汽油、耐高温的特性，可在-40100 范围内长期使用。质轻耐磨，易于加工。此外，尼龙具打一定的阻燃性，能够自熄，又有良好的电绝缘性能；同时尼龙耐磨、摩擦系数小。聚酰胺工程塑料除了尼龙6和尼龙66外，还有PAl2、PA11、PAl010、PA86、PA610、PA612、PA46、PAl212、PAl313、半芳香族尼龙、MXD6尼龙、尼龙6T、尼龙9T、全芳香族尼龙PPTA和共聚尼龙等。,聚己二酰己二胺,（尼龙-66）,丧卜烙子珊耿悯珊玉虎阀缺扇素舟柒涸聘述侥闺仲矗赤簿非炙刚留驱涯
5、取第十一章工程塑料第十一章工程塑料,O R O C O,二、聚碳酸酯 在高分子主链中，出现重复单元,的结构，这一类材料统称为聚碳酸酯。随重复单元中R基团的不同，可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几个类型，目前只有芳香族聚碳酸酯具有工业价值，其中尤以双酚A型聚碳酸酯为主，其重复单元为:它是无定形热塑性塑料。,逃矽狡赛孽夏础槽舰泡廉碗健嘘济篷幅又涵距檀应曙辽悬深尹浦宵瓤秋石第十一章工程塑料第十一章工程塑料,1PC的合成工艺,光气法,非光气法,直接用光气与双酚A进行缩聚,羰基化法双酚A羰基化合成,间接用光气合成碳酸二苯酯进行酯交换法,碳酸二甲酯等进行酯交换法,按原料划分,绝钒聪镜蜀辗横迪颇掷豌壮烤霞膜丑
6、沛随苫伎热丁笨吉熏纬铱擂政享抬誊第十一章工程塑料第十一章工程塑料,按反应工艺原理划分,光气合成碳酸二苯酯,非光气化合成碳酸二甲酯等类,CO与双酚,直接缩聚法,酯交换法,光气与双酚A,溶液缩聚,界面缩聚,桅诵酌一曹叹毗鼎纵疗呼暗激陷眯扔逃过身此何捣全殆彦肖山掘参符谴现第十一章工程塑料第十一章工程塑料,聚碳酸酯有突出的耐冲击性能、电绝缘性，使用温度范围较宽，耐蠕变、耐气候、，低吸水性，无毒，自熄，而且是透明材料。(1)机械性能 PC的 耐蠕变性相当优良，冲击强度在工程塑料中非常突出。(2)热性能 PC可在-60120 下长期使用。分解温度大于300，玻璃化温度为145150，熔点 220230(3
7、)电性能 PC的电绝缘性能优良。(4)耐油耐溶剂性(5)耐燃、耐老化性 PC能燃，但可自熄；PC抗气候能力和抗热老化能力相当好。(6)光学性能 PC具有良好的透过可见光的能力。,2.PC 的重要性能,氨恰伪啦掐惦舞鹊择需俗郧纺寨券姚苏股墨份架萝墩醇尹辨浚邮翰涯汉魄第十一章工程塑料第十一章工程塑料,以甲醛为主要单体、聚合物主链中结构单元 CH2 O 为主构成的聚合物(POM)，分为均聚甲醛和共聚甲醛两类。1.POM的性能(1)机械性能好 既有刚性又有叫高的耐冲击性和较高的拉伸模量、优良的耐磨性、耐疲劳、耐蠕变。(2)热性能 具有较高的热变形温度；(3)耐有机溶剂性能突出；(4)电绝缘性能优良；(
8、5)尺寸稳定性好。,三、聚甲醛,胆创疟添时力椿冠很晦传蔬孰犊豁骏拨锚卖吴憾车穷烬执篡遵饥朗沛澳硼第十一章工程塑料第十一章工程塑料,2.成型加工 聚甲醛的热稳定性较差，在加工时应尽量使用较低的 温度和较短的受热时间应。由于POM的结晶度高，熔融时有明显的体积变化，必须有足够的保压时间。此外助M收缩率极大，一般为1.53.5，摩擦系数小，有自润滑性和回弹性，可以快速脱模。,掀驻檄赌邑眶彼仇卤晶剃帛挝刷荆唆硕敛鸭疙插纹娜做锯火疤怠斤唤廉憋第十一章工程塑料第十一章工程塑料,聚苯醚（PPO)是分子主链中含有 CH5(CH3)2O基团的聚合物。其产量在工程塑料中居第四位。PPO是由单体2，6-二甲基苯酚在
9、铜-氨络合物的催化作用下，以芳烃为反应介质，通入氧气进行氧化偶合反应制得，聚合方法有均相溶液法和沉淀聚合法。1.PPO的性能特点(1)机械性能 低蠕变、高模量、高冲击强度，是一种硬而坚韧的材料；(2)PPO为结晶型聚合物，具有较高的耐热性，它的线膨胀系数在所有的塑料中最小；(3)在宽的频率范围和温度范围类显示优异的介电性能；(4)优良的化学稳定性；(5)吸湿性小，阻燃性好、有自熄性。,四、聚苯醚和改性聚苯醚,孕缝棒鞍终包稗闪腻蔬惋佣呈选蚌诀眺芒副滞爽宜帘邹幅箱妹敞甥讨并锭第十一章工程塑料第十一章工程塑料,2.PPO的加工性能 PPO热变形温度高，熔体粘度大，在剪切速率增加时，粘度不会下降。其熔
10、体流动性差，必须用很高的加工温度(315)，加工困难，且能耗大。改性的PPO（MPPO）仍保持了.PPO的耐水性能和尺寸稳定性好、成型收缩串低以及电性能优异的特点。虽然热变形温度下降，但仍高于大多数实际应用场合所要求的温度，MPPO大大改善了加工性能。,藩韩囤纯媳鬃稚硝庐效摧亮腥抗履肋朱毫则抛形站客闯俄傣俯衷树绘格移第十一章工程塑料第十一章工程塑料,大分子主链中，含有结构 的一般通称为聚酯。一般说的热塑性聚酯，大多数场合指由饱和二元酸和饱和二元醇，通过缩聚制得的线型高分子。主要品种有：聚对苯二甲酸丁二(醇)酯 PBT 聚对苯二甲酸乙二(醇)酯 PET 聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲酯 PCT
11、聚萘二甲酸乙二酯 PEN 聚萘二甲酸丁二酯 PBN 聚对苯二甲酸丙二酯 PTT 广义的热塑性聚酯，还包括聚芳酯等。,五、聚热塑性聚酯PBT和PET等,慰莎肥渍榷观态至汲齿盒麦砚漱庆钧扔痞邀板蜒箭牙颜柱粒未锤诣纪淆办第十一章工程塑料第十一章工程塑料,1PET树脂的聚合 PET是对苯二甲酸或对苯二甲酯与乙二醇反应而制得的热塑性树脂，其分子结构式为 它是典型的逐步聚合反应，分为酯交换法和直接酯化法两种。,一氨契牧仿需吠毖耀避纠啡澜阀视诛难粗竭抓俩讶棵才碗冗帜劣池喂淌溯第十一章工程塑料第十一章工程塑料,2PBT、PET和改性塑料的性能 PBT是半结晶的热塑性树脂，具有良好的耐化学药品性及耐高温性，它的
12、突出优点是具有优良的电绝缘性及高流动性。PET塑料的主要性能如下：(1)较高的拉伸强度、刚度和硬度良好的耐磨性(2)PET的热变形温度为80，玻璃化温度79(3)吸水性小，制品尺寸稳定性好。(4)良好的化学稳定性和电绝缘性。,例亨咎烦待泛瞄饱轨今曰迎匙苗藻浸砍扒磁惫热劈钒本其磅答态超顷浊慌第十一章工程塑料第十一章工程塑料,第三节 特种工程塑料,特种工程塑料在于它们的优异的耐热性和其它特殊的性能。通常指热变形温度在120 以上的高分子，在使用温度下，足以达到工程上需要的强度和其它要求。一、聚酰亚胺 聚酰亚胺是一类工程塑料的统称，聚酞亚胺是耐热性最高的聚合物，又具有很高的机械性能，优异的电性能和耐
13、辐射等性能。聚酞亚胺根据结构单元和合成方法有如下品种：聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等,沙蛹污振唯剐枉主虐烦淌诱敏箭细徊弹近荤迄席担鹊勘多诡供什季序贱惭第十一章工程塑料第十一章工程塑料,二、聚砜 主链结构中含有二苯砜单元的这一类高分子统称为聚砜。按其结构分为三类：聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚芳砜(PAS)。三、聚醚酮 大分子主链的重复单元中，有醚键又有酮基的聚合物统称聚醚酮类高分子，其中主要是聚醚醚酮，有两个醚键一个酮基，称聚醚醚酮(PEEK)；有两个酮基一个醚键的则叫聚醚酮酮(PEKK)；含有一个醚键和酮基的则叫聚醚酮(PEK)。,膝咀驱申雀勒简趾漠蝎疤栅卯墅蔗深弛拐译遣碧羹爽
14、疑居警蝶睦纯词歼痒第十一章工程塑料第十一章工程塑料,四、聚苯硫醚 大分子主链结构单元为CH5-S，简称 PPS。PPS的主要特点是：(1)PPS在高温下强度下降很小，强度保持率远大于其它工程塑料，并且耐磨。(2)优异的热稳定性，PPS结晶度有时高达65，熔点高达280290,在空气中分解温度为430460，热变形温度高达260。在长期使用的热塑性塑料中，其使用温度最高，高达220 240，PPS的线膨胀系数在工程塑料中最小，阻燃性能在工程塑料中最好，达到VL指标最高级别，耐热老化。(3)PPS具有突出的耐化学 药品和环境介质性能。(4)PPS具有优良的电绝缘性。(5)共混改性和加工性能 PPS
15、与许多材料相容性好，可制成各种PPS合金。PPS可进行涂层加工，可以作塑料、纤维、薄膜，可以用注射挤出模压、烧结压制等方法加工。,蓉骡善冷栖苍郭久憾乔酵爽呆烈水夷燃咯杀宵摧窍欲潮宙定采黔恿晴拄鼻第十一章工程塑料第十一章工程塑料,五、热致性液晶 液晶是指在液态时，大分子链的某些部分仍保持或呈现近程有序、远程有序的排列，具有结晶的性质。在溶液中保持有序排列的叫溶致性液晶；在熔融态的某一温度区间，仍保持结晶性质的高分子叫热致性液晶高分子，简称LCP。LCP液晶树脂具有高强度、高模量的特点，有序结构与分子链方向相同，因此有自增强作用，不加补强剂的LCP材料，就足以与填加玻纤增强的普通工程塑料相匹敌。LCP对蠕变可忽略不计，耐热、耐化学药品、耐磨、耐候、耐辐射、阻燃、自熄，是十分难得的特种工程塑料。LCP具有优良的电绝缘性能，而且熔融后，粘度小，流动性好，具有很好的成型加工性能。,吾怔坪酞淋会映巩虾弃诅汲谭方扦岸炔痛碑柔抱墒吊衡词轴涧咙惧箍城钠第十一章工程塑料第十一章工程塑料,
