第七章-特种工程塑料.ppt

第一节聚砜,一、定义：聚砜是主链中含有砜基及芳香环（苯环）的一类高聚物的统称。英文名Polysalfone（简称PSF或PSU）。聚砜一般为塑性树脂。其通式为：,二、聚砜的种类：双酚A型聚砜（PSF,简称聚砜）聚芳砜（PAS）聚醚砜（PES),三、PSF（双酚A型聚砜）的结构,亚异丙基醚基砜基把苯乙基连接成线性大分子的聚合物。亚异丙基使具有耐水解稳定性醚基赋予韧性和加工性砜基苯基共轭，热稳定性砜基硫原子处于最高氧化状态，抗氧化能力砜基、醚基、苯基三种结构相连综合了高热形变温度、高冲击强度和优良的成型性能的工程材料。,(,)n,五、PSF（双酚A型聚砜）的性能,1、力学性能：拉伸弯曲强度优于POM，PA，PC，高温仍能保持室温时的力学强度。2、电性能优良的电绝缘性，与高温、水、潮湿环境无关。3、化学性能：良好三种聚砜最大特点：宽的温度范围内稳定的保持其机械强度高的耐蠕变性和好的耐热性有优异的电性能加工性能、耐气候性、耐紫外线性及耐有机溶剂性等性能都较差，在沸水中也不宜长期使用。,四、聚砜的合成原理及生产方法主要原料：双酚A、4,4-二氯二苯砜合成步骤：成盐、缩聚生产方法：工业上主要采用常压法,六、聚砜的应用,聚砜（PSF）因具有优异的物理机械和热性能、耐高蠕变、耐水解、无毒、电绝缘性好及耐紫外线，并且其产品质轻、成本低，不但能取代各种塑料，也可代替金属，能用注射、挤出、模压等通用的方法进行加工，在电子、机械、仪表、医疗器械、航空、汽车等领域内已经获得了广泛的应用，并保持稳定的增长势头。电子领域：由于质量轻、耐高温，可用于制作各种接触器、接触件、压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、接线柱变和电环等电气零件、印刷电路板、轴套、罩、影视系统零件、电容器薄膜、电刷座、碱性蓄电池盒等。汽车、航空领域：在航空航天和汽车制造领域，PSF适用于制作防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、雷管、电子发火装置元件、灯具部件、飞机内部配件和飞机外部零件、宇航器外部防护罩等。,。,PSF还可以制作照明器挡板、电传动装置、传感器。在世界范围内，用来制作机舱部件的聚砜类聚合物需求在不断增长，主要是由于这类聚合物燃烧时释放的热量少，产生的烟雾少，有毒气体扩散量少，完全符合安全的使用要求。炊具、食品加工机械PSF为美国：FDA确认的无毒制品，可制成反复与食物接触的用具。PSF作为透明新材料，耐热水、水解稳定性优于其他热塑性塑料，可代替玻璃及不锈钢制品，能达到需要的性能标准。在厨房用品市场上，PSF产品有蒸汽餐盘、咖啡盛器、微波烹调器、牛奶及农产品盛器、蛋炊具及挤奶器部件、饮料和食品分配器等。第二节聚苯硫醚（PPS）1、分子结构,突出特点：耐化学稳定性，与PTFE相近。,分子主链由苯环和硫原子交替构成，稳定性高硫醚键柔顺性分子链简单、规整、结晶。2、性能：聚苯硫醚是一种结晶型、硬而脆的白色聚合物。相对密度1.3，结晶熔点287。热稳定性能优良，空气中700分解，350下长期热稳定性好。特点：耐化学性能好；对玻璃、陶瓷及钢、铝、镍等金属皆有极好的粘接性；PPS中含硫量极高，本身具有阻燃能力；3、应用：由于聚苯硫醚具有较优异的电绝缘性能，其注射品在电气工业中应用较广，如小型精密电气，电子制品，插头和开关等。因耐化学药品性能好，可以做各种各种耐化学药品的油泵组件、阀座、各种齿轮等。又因耐热性好，可以做耐热170下各种溶剂的防腐涂层和200以下的各种耐酸、碱、盐的防腐层。,第三节、聚芳酯,1、定义：聚芳酯是主链上带有芳香环和酯键这类聚合物的统称，但通常是指双酚A型聚芳酯。英文名为Polyarylate，简称PAR，是一种耐热性好，阻燃性良好的热塑性工程材料。2、性能：聚芳酯的性能随对位和间位苯二甲酸配比的不同而改变，通常对位间位之比为50/50或70/30。聚芳酯主链中苯环的密度较高，故耐热性较高，使用温度范围较广，可在-70+180下长期使用。3、应用:因聚芳酯的耐热性与电性能好，因此主要用于耐高温电气、电子和汽车工业方面的原件和零部件，也通常用作医疗器械。它可在溶液中成膜和纺丝，制成薄膜及纤维，前者用于B级的电气绝缘，后者用于耐高温纤维。可挤出成型制版和管材，也可应用于生活品方面。采用用玻璃纤维增强以提高聚芳酯的耐热性，用碳纤维改性,改进其耐药品性，与聚四氟乙烯共混提高其耐磨耗性，以特殊的无机填料填充可制得高反射遮光的聚芳酯，使它的应用范围更为扩大。近年来还开发了高屏蔽和高透明的聚芳酯新品种，供不同用途之需。,第四节、聚醚醚酮一、聚醚醚酮是一种线性结构的芳香族聚合物。英文名Polyetheretherketone,简称PEEK。它具有类似热固性塑料的耐热和耐化学稳定性能，却具有热塑料性塑料的成型加工性能。二、性能：常温下PEEK的机械强度、耐蠕变性和抗疲劳性均优于聚醚砜，但因其玻璃化温度较低，升温至100150下，机械强度会急速下降。它的电性能较优异。PEEK的熔点较高，但在温度超过熔点后，其熔融流动性和热稳定性都很好，因此具有较好的成型性能。可采用挤出、模压、注射、吹塑、传递及静电涂覆等方法加工。,三、应用PEEK耐热、耐化学药品、热水及水蒸气。加上大分子链柔性较好，故多用于电线电缆的包覆层、电子计算机的包封导线，飞机等交通运输方面耐汽油和润滑线的导线，以及油田、发电站等方面耐高温水的导线。在机械方面可用作活塞环、轴承保持器等零件。另外，采用挤压成型方法。可制成高强度单丝，用来制造化工设备中的过滤器部件，甚至可以吹塑成型，用作装运核废料的容器。第六节、聚砜类物质发展前景聚砜超滤膜材料：是目前工业上应用极其广泛的超滤膜材料,它具有价廉易得,机械强度、抗压密性、化学稳定性、耐热性良好及宽的pH使用范围(pH值为212)等优点,但它的憎水性也是人所皆知的,其危害主要表现在疏水溶质易在膜表面产生吸附和沉积,使膜孔受阻,造成膜污染,使膜的性能降低,使用寿命缩短。聚砜类膜的制备多采用浸入沉淀相转,聚砜膜血液透析仪：借助膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度,以达到清除毒素和体内过多的水分。在汽车行业的应用就是体现其优异性能很好的例子。首先，采用工程塑料能降低汽车传动件之间的摩擦力，增加耐磨性，提高密封性，使汽车在安全性，舒适度和燃油效率等方面获得更大的突破。其次，工程塑料以其重量轻、可塑性强、制造成本低的特点，大幅提高了汽车的零部件集成度和内外型设计空间，同时降低了整车重量和制造