第九章：聚苯醚.ppt

第九章 聚苯醚 第一节 概述聚2 6 二甲基苯醚 简称聚苯醚 缩写代号PPO 是2 6 二甲基苯酚的聚合物 其结构式为 于1965在美国首先实现工业化生产 PPO具有刚性大 耐热性高等一系列优异的性能 但其熔融流动性较差 价格高 因此美国将聚苯醚正式投产的同时 又成功地开发出PPO PS共混物 使其流动性大为改善且价格低廉 1979年日本又用苯乙烯接枝PPO制得改性聚苯醚 其成型加工型更好 目前改性PPO的产量约占PPO总产量的90 以上 改性聚苯醚 简称MPPO Modifiedpolypheneleneoxide 主要是PPO与PS的共混或接枝 第二节 PPO的工业生产PPO的制备是以苯酚为原料 在氧化镁催化下与甲醇反应制得2 6 二甲酚 再在铜盐和胺催化下进行氧化偶联聚合而成 反应过程如下 第三节 PPO的结构和性能一 PPO的结构PPO的大分子结构简单 分子主链由芳环和醚键相互交替构成 大量苯环的存在使分子链段内旋转的位垒增加 大分子刚硬 但大量醚键的存在 使分子主链具有一定的柔性 并使PPO具有优良的抗冲击性能和低温性能 PPO分子不含有极性基团 故具有优良的电绝缘性 一般认为PPO是无定形聚合物 其实PPO本身由于结构既规整又对称 故其大分子链具有一定的结晶能力 只是其Tm 257 与Tg 210 相差很小 所以在冷却是从熔融状态到形成结晶的时间很短 使得来不及结晶 一般生成无定形聚合物 但是如果在附近恒温一定时间 则可得到结晶PPO 二 PPO的性能PPOMPPOMPPO PPO与PS共混 PPO与PS接枝 相对密度 1 061 101 09吸水率 0 030 070 07成型收缩率 0 70 30 0拉伸强度 MPa766254冲击强度 J m127 4176 4147弯曲强度 MPa1148683断裂伸长率 605020热变形温度 173128120 1 物理力学性能PPO的外观为琥珀色透明体 难燃 离火即灭 火焰明亮有浓黑烟 并发出花果臭气味 吸水率低 耐水及水蒸气 成型收缩率小 尺寸稳定性高 PPO具有突出的机械性能 拉伸强度可达70MPa 弯曲强度可达100MPa以上 抗蠕变性能优良在所有工程塑料中也是名列前茅的 PPO的抗冲击性能优于PC 且在较宽的温度范围内 160 190 可持续较好的力学强度 例如 在120 10MPa负荷下500h 蠕变值仅为0 98 而同样条件下PC为2 3 PA 6为2 ABS为3 PPO的机械强度随温度及湿度变化小 在沸水中700h 拉伸强度无明显下降 PPO的刚性和硬度都比较大 耐磨性好 磨擦系数低 但PPO的耐疲劳性和耐应力开裂性不好 2 热性能PPO的Tg为210 Tm为257 流动温度260 热分解温度350 负荷变形温度为190 脆化温度为 170 长期使用温度 127 121 其耐热性优于PC PA及ABS等 MPPO的耐热温度要稍差些 与PC相近 PPO的热膨胀系数在工程塑料中最低 与金属接近 适于金属嵌件的放置 3 电性能PPO大分子主链无极性基团和水解基团 耐水性极好 吸水率低 0 03 故具有优良的电绝缘性 其表面电阻率和体积电阻率均达到1017数量级 其介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一 且几乎不受温度 湿度和频率的影响 因此 PPO可用于低 中 高频电场领域 4 耐化学药品性PPO和MPPO均具有优良的化学稳定性 能耐稀酸 稀碱 盐和洗涤剂等 但能溶于卤代脂肪烃 己酸己酯 丙酮等能使其溶胀及应力开裂 5 其他性能PPO耐紫外光性能不佳 在阳光下曝晒后退色或色泽变深 故需加入紫外线吸收剂或碳黑 另外PPO耐磨 无毒 耐污染 但由于酚氧基的存在 易受热氧老化 可加入磷酸酯类 亚磷酸酯 六甲基磷酸三胺等 抗氧剂改善受热氧老化性 第四节 PPO的加工与应用一 PPO的加工工艺特性1 PPO与改性PPO的熔体接近牛顿型流体 其表观粘度受温度影响较大 对剪切速率不敏感2 PPO与改性PPO为无定形聚合物 成型收缩率很小 0 2 0 65 且在不同的成型条件下基本保持不变 对成型精密制品十分有利 3 PPO与改性PPO的吸水率小 0 03 一般不需要干燥即能成型加工 但含水量较大时 成型加工会产生气泡 银丝等缺陷 并影响其力学性能 故对表面及性能要求较高的产品 成型前必须需要进行干燥处理 130 2 4h 料厚 50mm 4 PPO分子链刚性大 熔体粘度高 制品易产生内应力 使用过程中易发生应力开裂 故制品需热处理 模具温度要保持在100 以上 在180 的甘油中进行热处理 二 POM的成型加工方法PPO为线型热塑性塑料 可采用常规的成型加工方法成型加工 1 注塑 是PPO成型加工的主要方法 采用螺杆式注塑机 螺杆长径比大于15 压缩比2 5 3 5 料筒温度一般控制在260 320 模温90 150 注塑压力为80 120MPa PPO熔体不宜在高温下长时间滞留 如果在料筒内连续停留2h 将出现变色分界现象 2 PPO挤出成型时 最好采用排气式挤出机 螺杆长径比为20 24 压缩比2 5 3 5 渐变