1、新材料行業(yè)新材料行業(yè)改性工程塑料改性工程塑料培培 訓(xùn)訓(xùn) 教教 程程（10） 工工 程程 塑塑 料料 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) WUHU NIUMAITE NewMaterialTechnologyCentre什么是工程塑料？工程塑料（工程塑料（engineering-plasticsengineering-plastics）是指一類是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。工程塑料的性能特點(diǎn)：工程塑料的性能特點(diǎn)：1、能承受一定的外力作用；、

2、能承受一定的外力作用；2、有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，、有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，3、在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可用作工程結(jié)構(gòu)件。、在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可用作工程結(jié)構(gòu)件。工程塑料的主要性能：工程塑料的主要性能：熱熱 性性 質(zhì)：玻璃化溫度（質(zhì)：玻璃化溫度（Tg）及熔點(diǎn)（）及熔點(diǎn)（Tm）；熱變形溫度（）；熱變形溫度（HDT）高；）高； 長期使用溫度高（長期使用溫度高（UL-746B）；使用溫度范圍大；熱膨脹系數(shù)）；使用溫度范圍大；熱膨脹系數(shù) 小。小。機(jī)械性質(zhì)：高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性。機(jī)械性質(zhì)：高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性。其其

3、它：耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。它：耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。常用的常用的工程塑料件工程塑料件常用的工程塑料種類：常用的工程塑料種類：尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜等。尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜等。 五大通用工程塑料的發(fā)展史五大通用工程塑料的發(fā)展史1、聚酰胺聚酰胺(PA)：卡羅澤斯（卡羅澤斯（W.H.Carothers美國化學(xué)家）美國化學(xué)家）開開發(fā)聚酰胺研究并于發(fā)聚酰胺研究并于1931年申請(qǐng)了專利，由杜邦公司于年申請(qǐng)了專利，由杜邦公司于1939年組織生產(chǎn)并率先工業(yè)化的。年組織生產(chǎn)并率先工業(yè)化的。2、均聚甲醛均聚甲醛(POM)：1956年杜邦公司

4、又成功地開發(fā)出，并年杜邦公司又成功地開發(fā)出，并于于1959年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 共聚甲醛：共聚甲醛：1962年由美國塞拉尼斯公司開發(fā)并商品化生年由美國塞拉尼斯公司開發(fā)并商品化生產(chǎn)。產(chǎn)。3、聚碳酸酯、聚碳酸酯(PC)：1958年和年和1960年德國拜耳公司和美國通年德國拜耳公司和美國通用電氣公司分別開發(fā)生產(chǎn)了酯交換法和光氣化法聚碳酸酯。用電氣公司分別開發(fā)生產(chǎn)了酯交換法和光氣化法聚碳酸酯。4、聚苯醚、聚苯醚(PPO) ：1964年通用電氣公司開發(fā)，兩年后推出年通用電氣公司開發(fā)，兩年后推出改性聚苯醚。改性聚苯醚。5、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)：1970年由美

5、國塞拉尼斯公年由美國塞拉尼斯公司將熱塑性聚酯類開發(fā)成工程塑料，它成為五大通用工程塑司將熱塑性聚酯類開發(fā)成工程塑料，它成為五大通用工程塑料最后開發(fā)成功且產(chǎn)量增長率極高的品種。料最后開發(fā)成功且產(chǎn)量增長率極高的品種。工程塑料的狀況工程塑料的狀況 從從20世紀(jì)世紀(jì)50年代出現(xiàn)工程塑料以來，半個(gè)世紀(jì)的發(fā)年代出現(xiàn)工程塑料以來，半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，在市場競爭中成長壯大，在展，在市場競爭中成長壯大，在2000年，全世界工程塑年，全世界工程塑料產(chǎn)量已超過料產(chǎn)量已超過500萬萬t，還以每年，還以每年79%的速度遞增。雖然的速度遞增。雖然僅占全部塑料的僅占全部塑料的23%，但其優(yōu)異的性能是其他材料不能，但其優(yōu)異的性能是

6、其他材料不能比擬的。比擬的。 我國工程塑料部分產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)也已接近國外我國工程塑料部分產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)也已接近國外先進(jìn)水平。一些特種工程塑料產(chǎn)品的工藝技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到先進(jìn)水平。一些特種工程塑料產(chǎn)品的工藝技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到國際先進(jìn)行列。國際先進(jìn)行列。2008年，我國工程塑料的消費(fèi)量約為年，我國工程塑料的消費(fèi)量約為206萬噸，萬噸，2010年，我國工程塑料的消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到約年，我國工程塑料的消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到約244萬萬噸。噸。工程塑料的分類工程塑料的分類工工程程塑塑料料按連續(xù)按連續(xù)使用溫使用溫度分類度分類通用通用工程工程塑料塑料聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚苯醚和熱塑性聚酯

7、聚苯醚和熱塑性聚酯特種特種工程工程塑料塑料聚酰亞胺，聚砜，聚苯硫醚，聚酰亞胺，聚砜，聚苯硫醚，聚醚，聚苯酯，聚芳酯聚醚，聚苯酯，聚芳酯按聚合按聚合物結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)單元和單元和重復(fù)單重復(fù)單元分類元分類聚酰胺，聚酯，聚芳雜環(huán)化合物，聚酰胺，聚酯，聚芳雜環(huán)化合物，聚醚和含氟塑料聚醚和含氟塑料通用工程塑料通用工程塑料聚酰胺聚酰胺(PA)聚甲醛聚甲醛(POM)通用通用工程工程塑料塑料聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)改性聚苯醚改性聚苯醚(PPO)熱塑性聚酯熱塑性聚酯(PBT、PET、PU)超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)甲基戊烯聚合物甲基戊烯聚合物(TPX)乙烯醇共聚物乙烯醇共聚物乙烯乙烯-乙烯醇共

8、聚物（乙烯醇共聚物（EVOH）聚乙烯醇（聚乙烯醇（PVOH）特種工程塑料特種工程塑料特特種種工工程程塑塑料料聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)聚砜聚砜(PSF)聚酰亞胺聚酰亞胺(PI)聚芳聚芳(PAR)液晶聚合物液晶聚合物(LCP)聚醚醚酮聚醚醚酮(PEEK)含氟聚合物含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA)等等聚醚酰亞胺聚醚酰亞胺PEI液晶高分子液晶高分子PPS碳納米管增強(qiáng)碳納米管增強(qiáng)PEEK表表1特種工程塑料類型：特種工程塑料類型： 交交 聯(lián)聯(lián) 型型 非非 交交 聯(lián)聯(lián) 型型聚氨基雙馬來酰胺聚氨基雙馬來酰胺(PABM)聚砜聚砜(PSF)聚三嗪聚三嗪聚醚砜聚醚砜交聯(lián)聚酰亞胺交聯(lián)聚酰亞胺(P

9、AI)聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)耐熱環(huán)氧樹指耐熱環(huán)氧樹指聚酰亞胺聚酰亞胺(PI)含氟聚合物含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA）聚醚醚酮聚醚醚酮（PEEK）聚芳酯聚芳酯(PAR)工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性1、質(zhì)量輕、相對(duì)密度小、質(zhì)量輕、相對(duì)密度小 工程塑料的相對(duì)密度一般工程塑料的相對(duì)密度一般在在1.02.0之間，遠(yuǎn)低于金屬。之間，遠(yuǎn)低于金屬。自重輕，可替代一些傳統(tǒng)的金自重輕，可替代一些傳統(tǒng)的金屬材料用于航空飛行器、車輛屬材料用于航空飛行器、車輛等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。工程塑料的主要特性2、較高的比強(qiáng)度：、較高的比強(qiáng)度： 用玻璃纖維、碳纖維等纖維增強(qiáng)，可以大用玻璃纖維、碳纖維等纖

10、維增強(qiáng)，可以大大提高抗張強(qiáng)度，大提高抗張強(qiáng)度，*拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度與相對(duì)密度的比值與相對(duì)密度的比值一般在一般在1500-1700，甚到高達(dá)，甚到高達(dá)4000（鋼（鋼1600，鋁鋁1500）3、突出的耐磨和自潤滑性能：、突出的耐磨和自潤滑性能： 用工程塑料作摩擦零件，與耐磨金屬合金相對(duì)，磨耗量用工程塑料作摩擦零件，與耐磨金屬合金相對(duì)，磨耗量低于低于1：5，氟塑料更佳。，氟塑料更佳。4、優(yōu)良的機(jī)械性能：、優(yōu)良的機(jī)械性能： 在較寬的溫度范圍內(nèi)，許多工程塑料，尤其是增強(qiáng)的工在較寬的溫度范圍內(nèi)，許多工程塑料，尤其是增強(qiáng)的工程塑料有優(yōu)異的抗沖擊和耐疲勞性能。程塑料有優(yōu)異的抗沖擊和耐疲勞性能。*拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)

11、度(tensile strength)：是指材料產(chǎn)生最大均勻塑性變形的應(yīng)力。是指材料產(chǎn)生最大均勻塑性變形的應(yīng)力。 在拉伸在拉伸試驗(yàn)中，試樣至斷裂為止所受的最大拉伸應(yīng)力即為拉伸強(qiáng)度，其結(jié)果以試驗(yàn)中，試樣至斷裂為止所受的最大拉伸應(yīng)力即為拉伸強(qiáng)度，其結(jié)果以MPa表示。表示。拉伸強(qiáng)度檢測儀拉伸強(qiáng)度檢測儀工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性5、優(yōu)良的電絕緣性：、優(yōu)良的電絕緣性： 幾乎所有工程塑料都有幾乎所有工程塑料都有優(yōu)良的電絕緣性和耐電弧的優(yōu)良的電絕緣性和耐電弧的特性，可以躋身優(yōu)良絕緣材特性，可以躋身優(yōu)良絕緣材料行列料行列6、化學(xué)穩(wěn)定性：、化學(xué)穩(wěn)定性： 對(duì)酸、堿和一般有機(jī)溶劑都有很好的抗腐蝕性。對(duì)酸、

12、堿和一般有機(jī)溶劑都有很好的抗腐蝕性。8、有較高的耐熱性：、有較高的耐熱性： 一般的工程塑料在不同玻璃纖維增強(qiáng)時(shí)，一般的工程塑料在不同玻璃纖維增強(qiáng)時(shí)，UL長期連續(xù)長期連續(xù)使用溫度都超過使用溫度都超過100，特種工程塑料的指標(biāo)一般都超過，特種工程塑料的指標(biāo)一般都超過150。7、較好的制件尺寸穩(wěn)定性：、較好的制件尺寸穩(wěn)定性：工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性9、優(yōu)良的吸震、消聲和對(duì)異物的埋沒性能：、優(yōu)良的吸震、消聲和對(duì)異物的埋沒性能： 工程塑料作為運(yùn)動(dòng)零部件使用時(shí)，沒有金屬撞擊的噪工程塑料作為運(yùn)動(dòng)零部件使用時(shí)，沒有金屬撞擊的噪聲，有優(yōu)良的吸震消聲性能。對(duì)于有磨粒存在的條件下，可聲，有優(yōu)良的吸震消聲

13、性能。對(duì)于有磨粒存在的條件下，可以埋沒異物，不像金屬之前可能會(huì)咬死或刮傷。以埋沒異物，不像金屬之前可能會(huì)咬死或刮傷。工程塑料齒輪工程塑料齒輪工程塑料齒輪工程塑料齒輪10、良好的加工性能：、良好的加工性能： 工程塑料可以在較低的溫度下（通常工程塑料可以在較低的溫度下（通常400以下），采以下），采用注塑、擠出、吹塑等方法進(jìn)行加工，制品可采用機(jī)械方法用注塑、擠出、吹塑等方法進(jìn)行加工，制品可采用機(jī)械方法再加工，尺寸穩(wěn)定，成品的互換性強(qiáng)，模具費(fèi)用低，與加工再加工，尺寸穩(wěn)定，成品的互換性強(qiáng)，模具費(fèi)用低，與加工金屬相比，可節(jié)省能耗金屬相比，可節(jié)省能耗50%左右，工時(shí)縮短，成品率高。左右，工時(shí)縮短，成品率高

14、。幾種常見的工程塑料幾種常見的工程塑料聚酰胺（聚酰胺（PA）聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC）聚甲醛（聚甲醛（POM）聚苯醚（聚苯醚（PPO）工程塑料之一工程塑料之一尼龍的發(fā)展歷程尼龍的發(fā)展歷程聚酰胺：又稱尼龍聚酰胺：又稱尼龍(Nylon),(Nylon),英文名稱英文名稱PolyamidePolyamide （簡稱（簡稱PAPA），是一種人造多聚物，），是一種人造多聚物， 世界上第一種完全人造的纖維和世界上第一種完全人造的纖維和塑料。塑料。1931年：杜邦公司的卡羅澤斯開發(fā)尼龍年：杜邦公司的卡羅澤斯開發(fā)尼龍-66， 成為最先開工業(yè)化的工程塑料，并于成為最先開工業(yè)化的工程塑料，并于 1939年杜邦公司

15、組織生產(chǎn)。年杜邦公司組織生產(chǎn)。1942年：德國人開發(fā)了尼龍年：德國人開發(fā)了尼龍-6的工業(yè)技術(shù)，的工業(yè)技術(shù)， 并作為纖維開發(fā)應(yīng)用。并作為纖維開發(fā)應(yīng)用。1961年：中國開發(fā)年：中國開發(fā)PA1010。1972年：杜邦公司開發(fā)芳香族尼龍工業(yè)化技術(shù)。年：杜邦公司開發(fā)芳香族尼龍工業(yè)化技術(shù)。尼龍目前是工程塑料中產(chǎn)量最大的品種尼龍目前是工程塑料中產(chǎn)量最大的品種 卡羅澤斯卡羅澤斯W.H.Carothers 最早的尼龍制品最早的尼龍制品19381938年尼龍正式上市，最早年尼龍正式上市，最早的尼龍制品是替代鬃毛制作牙刷的刷毛（的尼龍制品是替代鬃毛制作牙刷的刷毛（19381938年年2 2月月2424日開始出售）和

16、婦女穿的尼龍襪（日開始出售）和婦女穿的尼龍襪（19401940年年5 5月月1515日上市）。如今，尼龍纖維更多的是和其他日上市）。如今，尼龍纖維更多的是和其他纖維纖維( (棉、麻、毛等棉、麻、毛等) )混紡成多種人造纖維。混紡成多種人造纖維。 中國的尼龍中國的尼龍“錦綸錦綸”錦綸：錦綸：學(xué)名聚酰氨纖維，是中國所產(chǎn)聚酰胺類纖維的統(tǒng)稱。學(xué)名聚酰氨纖維，是中國所產(chǎn)聚酰胺類纖維的統(tǒng)稱。 1958年年4月，第一批中國國產(chǎn)己內(nèi)酰胺（尼龍?jiān)?，第一批中國國產(chǎn)己內(nèi)酰胺（尼龍6）試驗(yàn)）試驗(yàn)樣品終于在樣品終于在遼寧省錦西化工廠遼寧省錦西化工廠試制成功。在北京纖維廠一次試制成功。在北京纖維廠一次抽絲成功，從此拉開了

17、中國合成纖維工業(yè)的序幕。這種合成抽絲成功，從此拉開了中國合成纖維工業(yè)的序幕。這種合成纖維后來就被命名為纖維后來就被命名為“錦綸錦綸”，也就是尼龍。，也就是尼龍。錦綸的特點(diǎn)：強(qiáng)度高，耐磨性、回彈性好，可以純紡和混紡錦綸的特點(diǎn)：強(qiáng)度高，耐磨性、回彈性好，可以純紡和混紡作各種衣料及針織品。錦綸吸濕性和染色性都比滌綸好，耐作各種衣料及針織品。錦綸吸濕性和染色性都比滌綸好，耐堿而不耐酸，長期暴露在日光下其纖維強(qiáng)度會(huì)下降。錦綸有堿而不耐酸，長期暴露在日光下其纖維強(qiáng)度會(huì)下降。錦綸有熱定型特性，能保持住加熱時(shí)形成的彎曲變形。熱定型特性，能保持住加熱時(shí)形成的彎曲變形。 錦綸的品種：有錦綸錦綸的品種：有錦綸6、錦

18、綸、錦綸66、錦綸、錦綸1010、錦綸、錦綸610，其中最主要的是錦綸其中最主要的是錦綸66和錦綸和錦綸6。滌綸滌綸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET），中國聚酯纖維的商品名稱，俗稱的），中國聚酯纖維的商品名稱，俗稱的確良，經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。確良，經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。聚酰胺的結(jié)構(gòu)聚酰胺的結(jié)構(gòu) 聚酰胺（聚酰胺（PA），是主鏈），是主鏈上含有酰胺基團(tuán)（上含有酰胺基團(tuán)（-CONH-）的高分子化合物的總稱。的高分子化合物的總稱。PA可以由可以由二元酸與二元胺二元酸與二元胺或由同或由同時(shí)含有胺基和羧基的時(shí)含有胺基和羧基的-氨基氨基酸縮聚而得，也可由酸縮聚而得，也可由內(nèi)酰胺內(nèi)

19、酰胺自自聚制得。聚制得。 脂肪族聚酰胺分子鏈由脂肪族聚酰胺分子鏈由亞甲基（亞甲基（-CH2-）與酰胺結(jié)）與酰胺結(jié)構(gòu)（構(gòu)（-CONH-）組成。）組成。二元酸二元酸二元胺二元胺內(nèi)酰胺內(nèi)酰胺聚酰胺的類型聚酰胺的類型脂肪族聚酰胺的類型 聚聚 酰酰 胺胺 的的 類類 型型 PA(按主按主鏈組鏈組成分成分)脂肪族脂肪族p型型尼龍尼龍3，4，6，7，8，9，11，12等等mp型型 尼龍尼龍66、69、610、1010、1212等等芳香族芳香族芳綸芳綸1313-Nomex(諾梅克斯諾梅克斯)、芳綸芳綸1414-Kevlar(凱夫拉凱夫拉)、芳綸芳綸14半芳香族半芳香族尼龍尼龍MXD6、尼龍、尼龍6T、尼龍、尼

20、龍9T尼龍尼龍12T脂環(huán)族脂環(huán)族含雜環(huán)含雜環(huán)聚酰胺（聚酰胺（PA）的特性）的特性 尼龍作為大用量的工程塑料，廣泛用于機(jī)械、汽車、電器、紡織尼龍作為大用量的工程塑料，廣泛用于機(jī)械、汽車、電器、紡織器材、化工設(shè)備、航空、冶金等領(lǐng)域。成為各行業(yè)中不可缺少的結(jié)器材、化工設(shè)備、航空、冶金等領(lǐng)域。成為各行業(yè)中不可缺少的結(jié)構(gòu)材料，其主要特點(diǎn)如下：構(gòu)材料，其主要特點(diǎn)如下： 1優(yōu)良的力學(xué)性能：優(yōu)良的力學(xué)性能：尼龍的機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好。尼龍的機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好。 2自潤性、耐摩擦性好：自潤性、耐摩擦性好：尼龍具有很好的自潤性，摩擦系數(shù)尼龍具有很好的自潤性，摩擦系數(shù) 小，從而，作為傳動(dòng)部件其使用壽命長。小，從而，作

21、為傳動(dòng)部件其使用壽命長。 3優(yōu)良的耐熱性：優(yōu)良的耐熱性：尼龍尼龍46等高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度很高，等高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度很高， 可在可在150下長期使用。玻璃纖維增強(qiáng)下長期使用。玻璃纖維增強(qiáng)PA66熱變形溫度達(dá)熱變形溫度達(dá) 到到250以上。以上。 4優(yōu)異的電絕緣性能：優(yōu)異的電絕緣性能：尼龍的體積電阻很高，耐擊穿電壓高，尼龍的體積電阻很高，耐擊穿電壓高， 是優(yōu)良的電氣、電器絕緣材料。是優(yōu)良的電氣、電器絕緣材料。 5優(yōu)良的耐氣候性。優(yōu)良的耐氣候性。 6吸水性：吸水性：尼龍吸水性大，飽和水可達(dá)到尼龍吸水性大，飽和水可達(dá)到3%以上。在一定程以上。在一定程 度影響制件的尺寸穩(wěn)定性。度影響制件的尺寸

22、穩(wěn)定性。 聚酰胺的應(yīng)用聚酰胺的應(yīng)用 聚酰胺由于它獨(dú)特的聚酰胺由于它獨(dú)特的低比重、高抗拉強(qiáng)度、耐磨、自低比重、高抗拉強(qiáng)度、耐磨、自潤滑性好、沖擊韌性優(yōu)異、具有剛?cè)峒鎮(zhèn)涞男阅軡櫥院谩_擊韌性優(yōu)異、具有剛?cè)峒鎮(zhèn)涞男阅芏A得人而贏得人們的重視，加之其們的重視，加之其加工簡便、效率高、比重輕加工簡便、效率高、比重輕（只有金屬（只有金屬的的1/7）、可以加工成各種制品來代替金屬，廣泛用于汽）、可以加工成各種制品來代替金屬，廣泛用于汽車及交通運(yùn)輸業(yè)。車及交通運(yùn)輸業(yè)。 聚酰胺在汽車工業(yè)的消費(fèi)比例最大，大約每輛汽車消聚酰胺在汽車工業(yè)的消費(fèi)比例最大，大約每輛汽車消耗尼龍制品達(dá)耗尼龍制品達(dá)3.64千克。其次是電子

23、電氣。千克。其次是電子電氣。 典型的制品有泵葉輪、風(fēng)扇葉片、閥座、襯套、軸承、典型的制品有泵葉輪、風(fēng)扇葉片、閥座、襯套、軸承、各種儀表板、汽車電器儀表、冷熱空氣調(diào)節(jié)閥等零部件。各種儀表板、汽車電器儀表、冷熱空氣調(diào)節(jié)閥等零部件。尼龍風(fēng)扇葉片尼龍風(fēng)扇葉片泵葉輪泵葉輪尼龍軸承尼龍軸承聚酰胺（PA）纖維的應(yīng)用 聚酰胺纖維可以與棉、麻、羊聚酰胺纖維可以與棉、麻、羊毛、蠶絲等其他紡織纖維混紡，以毛、蠶絲等其他紡織纖維混紡，以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐磨性。它還能提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐磨性。它還能制成輕、薄并有良好強(qiáng)度的產(chǎn)品，制成輕、薄并有良好強(qiáng)度的產(chǎn)品，如尼龍塔夫綢，可用作滑雪衫、羽如尼龍塔夫綢，可用作滑雪衫、羽絨服

24、、箱袋及傘的面料。聚酰胺纖絨服、箱袋及傘的面料。聚酰胺纖維在襪類用途中居于優(yōu)勢地位。強(qiáng)維在襪類用途中居于優(yōu)勢地位。強(qiáng)度為度為 5388cN/dtex的聚酰胺纖維的聚酰胺纖維可用于制作輪胎簾子線、傳送帶及可用于制作輪胎簾子線、傳送帶及漁網(wǎng)、繩索、降落傘、帳篷布等工漁網(wǎng)、繩索、降落傘、帳篷布等工業(yè)用品。聚酰胺纖維地毯方面的應(yīng)業(yè)用品。聚酰胺纖維地毯方面的應(yīng)用正迅速增加。用正迅速增加。聚酰胺（聚酰胺（PA）的應(yīng)用）的應(yīng)用部部 位位 部部 件件 名名 稱稱 材材 料料 性性 能能發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部部 件件汽缸蓋，進(jìn)氣支管，進(jìn)氣消器，汽缸蓋，進(jìn)氣支管，進(jìn)氣消器，散熱器，過濾器，同步皮帶，散熱器，過濾器，同步皮

25、帶，加油器蓋，高壓代碼保護(hù)器，加油器蓋，高壓代碼保護(hù)器，電機(jī)電刷，沉淀器，冷卻風(fēng)扇電機(jī)電刷，沉淀器，冷卻風(fēng)扇GPA6、PA66、PA6高強(qiáng)度，高強(qiáng)度，耐溫，耐溫，耐環(huán)境耐環(huán)境變化變化車車 身身部部 件件車門，前后蓋板、把手、門鎖、車門，前后蓋板、把手、門鎖、安全帶固定鉸鏈，儀表板、安全帶固定鉸鏈，儀表板、擋泥板，遮光板夾具擋泥板，遮光板夾具PP/PA6、PE/PA66、PPO/PA6、PA66等等抗沖擊，抗沖擊，耐熱穩(wěn)耐熱穩(wěn)定，可定，可涂裝性涂裝性電電 氣氣部部 件件電氣配線，接插件，熔斷器，電氣配線，接插件，熔斷器，保險(xiǎn)盒，電線包覆，電線夾及固保險(xiǎn)盒，電線包覆，電線夾及固定卡套、接線柱、按鈕

26、、開關(guān)定卡套、接線柱、按鈕、開關(guān)PA6阻燃阻燃PA6驅(qū)動(dòng)控驅(qū)動(dòng)控制部件制部件齒輪，車輪蓋板，扣釘，油門，齒輪，車輪蓋板，扣釘，油門，踏板，制動(dòng)管，輸油管踏板，制動(dòng)管，輸油管增強(qiáng)增強(qiáng)PA6、PA66、PA11、PA12、PA46表表-2 汽車用汽車用PA工程塑料部件工程塑料部件聚酰胺（聚酰胺（PA）的加工特性）的加工特性1尼龍吸濕性強(qiáng)，容易受潮：尼龍吸濕性強(qiáng)，容易受潮：成型前必須充分干燥。成型前必須充分干燥。 尼龍含水量對(duì)其力學(xué)性能有較大的影響，尼龍含水量對(duì)其力學(xué)性能有較大的影響， 在熔融狀態(tài)下，水分的在熔融狀態(tài)下，水分的存在，會(huì)引起尼龍的水解而導(dǎo)致分子量下降，使得制品機(jī)械性能下降，存在，會(huì)引起

27、尼龍的水解而導(dǎo)致分子量下降，使得制品機(jī)械性能下降，還會(huì)在成型過程中，制品表面出現(xiàn)氣泡、銀絲和斑紋等缺陷。還會(huì)在成型過程中，制品表面出現(xiàn)氣泡、銀絲和斑紋等缺陷。2尼龍熔體粘度低、流動(dòng)性大，噴嘴會(huì)產(chǎn)生尼龍熔體粘度低、流動(dòng)性大，噴嘴會(huì)產(chǎn)生“流延流延”現(xiàn)象：現(xiàn)象：尼龍?jiān)诼輻U式注射機(jī)成型時(shí)，在螺桿端部必須安裝止逆環(huán)。尼龍?jiān)诼輻U式注射機(jī)成型時(shí)，在螺桿端部必須安裝止逆環(huán)。 用螺桿式注射機(jī)注射成型時(shí)，熔體會(huì)在螺桿和料筒壁之間出現(xiàn)逆用螺桿式注射機(jī)注射成型時(shí)，熔體會(huì)在螺桿和料筒壁之間出現(xiàn)逆流，使注料不準(zhǔn)，流，使注料不準(zhǔn)， 浪費(fèi)原料，污染噴嘴。浪費(fèi)原料，污染噴嘴。3尼龍是結(jié)晶性高聚物：尼龍是結(jié)晶性高聚物：必須嚴(yán)格控

28、制工藝條件。必須嚴(yán)格控制工藝條件。 熔點(diǎn)明顯，而且較高。尼龍需要在較高溫度下成型，熔融狀態(tài)的熔點(diǎn)明顯，而且較高。尼龍需要在較高溫度下成型，熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差，易分解。尼龍熱穩(wěn)定性較差，易分解。 4尼龍的成型收縮率大：尼龍的成型收縮率大：成型工藝應(yīng)嚴(yán)格控制。成型工藝應(yīng)嚴(yán)格控制。 對(duì)于制造高精密度的制品，模具設(shè)計(jì)應(yīng)在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定其尺對(duì)于制造高精密度的制品，模具設(shè)計(jì)應(yīng)在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定其尺寸。寸。 脂肪族聚酰胺的制備p型聚酰胺：型聚酰胺： 由由-氨基酸自縮聚或由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制得（如尼龍氨基酸自縮聚或由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制得（如尼龍6）水水 解解縮縮 聚聚 CH2- -CH2- -CH2-

29、-CH2CONH CH2己內(nèi)酰胺己內(nèi)酰胺脂肪族聚酰胺的制備mp型：型： 由二元胺與二元羧酸縮聚得所得到的聚酰胺是由二元胺與二元羧酸縮聚得所得到的聚酰胺是mp型聚酰型聚酰胺（如尼龍胺（如尼龍6,6）煤、煤、水、水、空氣空氣 縮縮 聚聚己二胺己二胺己二酸己二酸兩種不同聚合的區(qū)別 尼龍尼龍6,6與尼龍與尼龍6在鏈結(jié)構(gòu)上的相似性，導(dǎo)致兩種材料的性在鏈結(jié)構(gòu)上的相似性，導(dǎo)致兩種材料的性能基本相似；但是鏈結(jié)構(gòu)上的細(xì)微差別，也導(dǎo)致性能有所差異。能基本相似；但是鏈結(jié)構(gòu)上的細(xì)微差別，也導(dǎo)致性能有所差異。 尼龍尼龍6與尼龍與尼龍6,6有什么區(qū)別？有什么區(qū)別？脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能1、都是線型結(jié)構(gòu)都是線型結(jié)構(gòu)熱塑性

30、熱塑性 所有脂肪族聚酰胺分子鏈都是線型結(jié)構(gòu)，分子鏈骨架所有脂肪族聚酰胺分子鏈都是線型結(jié)構(gòu)，分子鏈骨架由由-C-N-鏈組成，具有良好的柔順性，因此都是典型的熱塑鏈組成，具有良好的柔順性，因此都是典型的熱塑性聚合物。性聚合物。 2、分子鏈之間有氫鍵分子鏈之間有氫鍵結(jié)晶能力強(qiáng)結(jié)晶能力強(qiáng)（與聚烯烴類的區(qū)別）（與聚烯烴類的區(qū)別） 分子鏈上有規(guī)律地交替排列著較強(qiáng)的極性酰胺鍵，分分子鏈上有規(guī)律地交替排列著較強(qiáng)的極性酰胺鍵，分子鏈規(guī)整，極性酰胺鍵可以使分子鏈之間形成氫鍵，導(dǎo)致聚子鏈規(guī)整，極性酰胺鍵可以使分子鏈之間形成氫鍵，導(dǎo)致聚酰胺具有較強(qiáng)的結(jié)晶能力。酰胺具有較強(qiáng)的結(jié)晶能力。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能氫鍵比例數(shù)

31、對(duì)材料性能的影響：氫鍵比例數(shù)對(duì)材料性能的影響： 由于不同品種的由于不同品種的PA其單體所含碳原子數(shù)不同，使分子其單體所含碳原子數(shù)不同，使分子鏈之間所能形成的氫鍵比例數(shù)及氫鍵沿分子鏈分布的疏密程鏈之間所能形成的氫鍵比例數(shù)及氫鍵沿分子鏈分布的疏密程度不同，影響到不同度不同，影響到不同PA的結(jié)晶能力和熔點(diǎn)有明顯的差別。的結(jié)晶能力和熔點(diǎn)有明顯的差別。氫鍵比例數(shù)越大，氫鍵比例數(shù)越大，PA的結(jié)晶能力增強(qiáng)，熔點(diǎn)愈高的結(jié)晶能力增強(qiáng)，熔點(diǎn)愈高。氫鍵比例數(shù)氫鍵比例數(shù) PA的結(jié)晶能力、熔點(diǎn)的結(jié)晶能力、熔點(diǎn)P型型PA：單體中含有：單體中含有奇數(shù)個(gè)奇數(shù)個(gè)碳原子，分子鏈上的酰胺基可以碳原子，分子鏈上的酰胺基可以 100%

32、形成氫鍵，偶數(shù)則只有形成氫鍵，偶數(shù)則只有50%可以形成氫鍵?？梢孕纬蓺滏I。mp型型PA：兩種單體上都含有：兩種單體上都含有偶數(shù)偶數(shù)碳原子，碳原子，100%形成氫鍵，形成氫鍵， 只有一種或沒有偶數(shù)只有一種或沒有偶數(shù)碳原子，碳原子，50%形成氫鍵。形成氫鍵。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能脂脂 肪肪 族族 PA主要性能主要性能力學(xué)性能力學(xué)性能熱性能熱性能電性能電性能光學(xué)性能光學(xué)性能耐化學(xué)性能耐化學(xué)性能其他性能其他性能脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能力學(xué)性能：力學(xué)性能：具有良好的具有良好的耐磨耗性耐磨耗性，是優(yōu)良的耐磨材料之一。結(jié)晶度，是優(yōu)良的耐磨材料之一。結(jié)晶度愈高，材料硬度愈大，耐磨性愈

33、好。愈高，材料硬度愈大，耐磨性愈好。 典型的強(qiáng)而韌聚合物，綜合性能優(yōu)于一般的通用塑料。典型的強(qiáng)而韌聚合物，綜合性能優(yōu)于一般的通用塑料。熱性能：熱性能： 具有具有良好的柔性良好的柔性，玻璃化溫度在室溫左右，氫鍵的形成，玻璃化溫度在室溫左右，氫鍵的形成，使其使其熔融溫度一般高于聚烯烴熔融溫度一般高于聚烯烴，有明顯的熔點(diǎn)。，有明顯的熔點(diǎn)。 PA是半結(jié)晶聚合物，結(jié)晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、是半結(jié)晶聚合物，結(jié)晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高結(jié)晶度聚合度。聚四氟乙烯等高結(jié)晶度聚合度。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能電性能：電性能： 聚酰胺鏈中極性的酰胺基團(tuán)，影響其電絕緣性。聚酰胺鏈中極性的酰胺基團(tuán)，影

34、響其電絕緣性。 室溫干燥的條件下，電絕緣性較好，潮濕的時(shí)候，電絕室溫干燥的條件下，電絕緣性較好，潮濕的時(shí)候，電絕緣性減小。同時(shí)，溫度升高，也會(huì)使電絕緣性降低緣性減小。同時(shí)，溫度升高，也會(huì)使電絕緣性降低光學(xué)性能：光學(xué)性能： 大多數(shù)結(jié)晶脂肪族大多數(shù)結(jié)晶脂肪族PA超過超過2.5mm厚幾乎不透明，低于厚幾乎不透明，低于0.5mm時(shí)為半透明。時(shí)為半透明。 加入的添加劑（如炭黑等）作為成核劑，增加加入的添加劑（如炭黑等）作為成核劑，增加PA的結(jié)晶的結(jié)晶度、球晶數(shù)量，從而降低光透射，在球晶邊界的光散射是光度、球晶數(shù)量，從而降低光透射，在球晶邊界的光散射是光透射減少和不透的原因。隨著透射減少和不透的原因。隨著

35、PA中酰胺基濃度減少，中酰胺基濃度減少，PA的的透明區(qū)增加。透明區(qū)增加。脂肪族聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能耐化學(xué)性能：耐化學(xué)性能：由于其高的內(nèi)聚能和結(jié)晶性，使其具有良好的由于其高的內(nèi)聚能和結(jié)晶性，使其具有良好的 化學(xué)穩(wěn)定性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性。1、不溶于普通溶劑（醇、酯、酮類）；、不溶于普通溶劑（醇、酯、酮類）；2、耐許多化學(xué)藥品，不受弱酸堿、油脂及清潔劑等影響；、耐許多化學(xué)藥品，不受弱酸堿、油脂及清潔劑等影響；3、對(duì)鹽水、細(xì)菌和霉菌都很穩(wěn)定；、對(duì)鹽水、細(xì)菌和霉菌都很穩(wěn)定；4、常溫下，溶于強(qiáng)極性的溶劑（硫酸、甲酸等）。、常溫下，溶于強(qiáng)極性的溶劑（硫酸、甲酸等）。其他性能：其他性能： 室溫下，室溫下，PA性能穩(wěn)定

36、，可長時(shí)間保持性能不變。性能穩(wěn)定，可長時(shí)間保持性能不變。 具有相對(duì)優(yōu)良的耐候性，氣候的變化會(huì)使具有相對(duì)優(yōu)良的耐候性，氣候的變化會(huì)使PA發(fā)脆，力學(xué)發(fā)脆，力學(xué)性能下降，表面產(chǎn)生變化。性能下降，表面產(chǎn)生變化。 具有自燃性，但火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?。具有自燃性，但火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?。脂肪族聚酰胺的加工與應(yīng)用脂肪族聚酰胺的加工與應(yīng)用 PA具有寬泛的加工范圍和良好具有寬泛的加工范圍和良好的加工性，幾乎所有常用的熱塑件的加工性，幾乎所有常用的熱塑件塑料加工方法均可加工塑料加工方法均可加工PA。其中。其中最主要的是注塑和擠出成形。最主要的是注塑和擠出成形。 另外，另外，PA吸水率高，應(yīng)該在成吸水率高，應(yīng)該在成形前對(duì)樹

37、脂進(jìn)行干燥。形前對(duì)樹脂進(jìn)行干燥。 PA的應(yīng)用：的應(yīng)用：1、機(jī)械零件：、機(jī)械零件：軸承、軸瓦、活塞環(huán)、采葉輪等等軸承、軸瓦、活塞環(huán)、采葉輪等等2、汽車工業(yè)：、汽車工業(yè)：主要采用玻纖增強(qiáng)主要采用玻纖增強(qiáng)PA，用在皮帶輪、吸附，用在皮帶輪、吸附 罐、刮水器等等罐、刮水器等等3、電子電器：、電子電器：機(jī)罩、集成線路板、旋扭、電器線圈機(jī)罩、集成線路板、旋扭、電器線圈4、化工設(shè)備：、化工設(shè)備：耐腐耐油管道、輸油管、過濾器耐腐耐油管道、輸油管、過濾器5、建筑與民用：、建筑與民用：門、滑輪、安全帽、繩索等等門、滑輪、安全帽、繩索等等芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺 分子主鏈上含有芳香環(huán)的聚酰胺

38、。分子主鏈上含有芳香環(huán)的聚酰胺。 芳香族聚酰胺是芳香族聚酰胺是20世紀(jì)世紀(jì)60年代首先由美國杜邦公司開年代首先由美國杜邦公司開發(fā)成功的發(fā)成功的耐高溫、耐輻射、耐腐蝕尼龍新品種耐高溫、耐輻射、耐腐蝕尼龍新品種。 目前投入實(shí)際應(yīng)用的主要有兩種：目前投入實(shí)際應(yīng)用的主要有兩種：HNHNCCOO聚間苯二甲酰間苯二胺聚間苯二甲酰間苯二胺商品名：商品名：Nomex(諾梅克斯諾梅克斯 芳綸芳綸1313)CCOOHNHN全對(duì)位聚芳酰胺：全對(duì)位聚芳酰胺：商品名：商品名：Kevlar(凱夫拉凱夫拉 芳綸芳綸1414)Nomex的結(jié)構(gòu)特性諾梅克斯（間位芳綸或芳綸諾梅克斯（間位芳綸或芳綸1313）：）：人造纖維，人造纖

39、維，化學(xué)名稱：為聚間苯二甲酰間苯二胺化學(xué)名稱：為聚間苯二甲酰間苯二胺（MPIA）。結(jié)構(gòu)特性：結(jié)構(gòu)特性：1、分子鏈中交替排列的苯環(huán)，使分子鏈、分子鏈中交替排列的苯環(huán)，使分子鏈 不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)。不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)。2、極性酰胺基在分子鏈之間形成氫鍵，、極性酰胺基在分子鏈之間形成氫鍵， 增大分子主鏈之間的作用力。增大分子主鏈之間的作用力。3、苯環(huán)與酰胺基之間形成共軛體系。、苯環(huán)與酰胺基之間形成共軛體系。 以上三點(diǎn)賦予了材料有很優(yōu)異的耐以上三點(diǎn)賦予了材料有很優(yōu)異的耐熱性、突出的強(qiáng)度、剛度、高熔點(diǎn)、高熱性、突出的強(qiáng)度、剛度、高熔點(diǎn)、高黏度。黏度。 NOMEX飛行服飛行服NOMEX防火服防火服聚間苯二甲酰間苯二胺（聚

40、間苯二甲酰間苯二胺（Nomex）的制備）的制備制備方法：以間苯二甲酰氯和間苯二胺為單體進(jìn)行界面縮聚制備方法：以間苯二甲酰氯和間苯二胺為單體進(jìn)行界面縮聚 或低溫溶液縮聚。界面縮聚是將間苯二甲酰氯溶或低溫溶液縮聚。界面縮聚是將間苯二甲酰氯溶 于環(huán)己酮中成為有機(jī)相，間苯二胺溶在碳酸鈉水于環(huán)己酮中成為有機(jī)相，間苯二胺溶在碳酸鈉水 溶液中成為水相，在快速攪拌下將水相倒入有機(jī)溶液中成為水相，在快速攪拌下將水相倒入有機(jī) 相，兩相在界面進(jìn)行縮聚。相，兩相在界面進(jìn)行縮聚。CClCClH2NNH2OOHNHNCCOOHClNomex的性能和應(yīng)用 Nomex具有遠(yuǎn)高于脂肪族具有遠(yuǎn)高于脂肪族PA的力學(xué)性能和耐熱性能，

41、的力學(xué)性能和耐熱性能，1、壽命長：作為纖維織物，是脂肪族、壽命長：作為纖維織物，是脂肪族PA纖維布的纖維布的8倍，棉倍，棉 布的布的20倍；倍；2、良好的耐熱老化性：、良好的耐熱老化性：250oC經(jīng)經(jīng)2000h熱老化后，表面電熱老化后，表面電 阻率和體積電阻保持不變；阻率和體積電阻保持不變；3、較好的電性能：在較高溫度或潮濕的環(huán)境下仍可保持較、較好的電性能：在較高溫度或潮濕的環(huán)境下仍可保持較 好的電性能。好的電性能。主要用于主要用于 H級(jí)電絕緣材料級(jí)電絕緣材料 和制備高性能纖維（和制備高性能纖維（HT-1纖維）纖維） 耐熱性能測試：耐熱性能測試：在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行耐熱測試。必須能夠經(jīng)受距離為在實(shí)驗(yàn)

42、室中進(jìn)行耐熱測試。必須能夠經(jīng)受距離為3厘米，厘米，攝氏攝氏300到到400度的明火，如果在度的明火，如果在10秒內(nèi)沒有點(diǎn)著，才可用于制造賽服。秒內(nèi)沒有點(diǎn)著，才可用于制造賽服。車手和車隊(duì)人員的內(nèi)衣、頭罩、襪子和手套都是用諾梅克斯制造的。車手和車隊(duì)人員的內(nèi)衣、頭罩、襪子和手套都是用諾梅克斯制造的。全對(duì)位聚芳酰胺 全對(duì)位聚芳酰胺是酰胺基位于苯環(huán)對(duì)位的一種聚全對(duì)位聚芳酰胺是酰胺基位于苯環(huán)對(duì)位的一種聚芳酰胺，制備方法有兩種。芳酰胺，制備方法有兩種。1、對(duì)苯二胺與對(duì)苯二甲酰氯縮聚、對(duì)苯二胺與對(duì)苯二甲酰氯縮聚CClNH2H2NCClOOCCClOOHNHNH縮聚產(chǎn)物稱聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺（縮聚產(chǎn)物稱聚對(duì)苯二

43、甲酰對(duì)苯二胺（PPTA），），又稱又稱芳綸芳綸1414樹脂樹脂主要用于制備凱夫拉（主要用于制備凱夫拉（Kevlar）纖維）纖維全對(duì)位聚芳酰胺2、對(duì)氨基苯甲酸自縮聚NH2CHOONHCHOOH縮聚產(chǎn)物為聚對(duì)苯甲酰胺（縮聚產(chǎn)物為聚對(duì)苯甲酰胺（PBA），），又稱又稱芳綸芳綸14，也用于制纖維，稱為也用于制纖維，稱為B纖維纖維全對(duì)位聚芳酰胺的性能與應(yīng)用 這是一種芳綸復(fù)合材料，全對(duì)位聚芳酰胺具有超高強(qiáng)度、這是一種芳綸復(fù)合材料，全對(duì)位聚芳酰胺具有超高強(qiáng)度、超高模量、耐高溫、耐腐蝕、阻燃、膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異超高模量、耐高溫、耐腐蝕、阻燃、膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。性能。 “凱夫拉凱夫拉”新型材料的特點(diǎn)

44、：新型材料的特點(diǎn)：密度低、強(qiáng)度高、韌性好、密度低、強(qiáng)度高、韌性好、耐高溫、易于加工和成型，耐高溫、易于加工和成型，而受到人們的重視。而受到人們的重視。1、Kevlar纖維的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到直徑相同的鋼絲的纖維的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到直徑相同的鋼絲的5倍。倍。2、Kevlar樹脂具有極優(yōu)異的耐熱性（分解溫度樹脂具有極優(yōu)異的耐熱性（分解溫度500） 主要用于超高強(qiáng)度超高模量纖維，也可作為高強(qiáng)度、高主要用于超高強(qiáng)度超高模量纖維，也可作為高強(qiáng)度、高模量復(fù)合塑料增強(qiáng)材料，用于航天器、導(dǎo)彈殼體等。模量復(fù)合塑料增強(qiáng)材料，用于航天器、導(dǎo)彈殼體等。 由于由于“凱夫拉凱夫拉”材料堅(jiān)韌耐磨、剛?cè)嵯酀?jì)，具有刀搶不材料堅(jiān)韌耐磨、

45、剛?cè)嵯酀?jì)，具有刀搶不入的特殊本領(lǐng)，在軍事上被稱之為入的特殊本領(lǐng)，在軍事上被稱之為“裝甲衛(wèi)士裝甲衛(wèi)士”。半芳香聚酰胺半芳香聚酰胺為了克服常規(guī)為了克服常規(guī)PA的的耐熱性差，吸水率引起耐熱性差，吸水率引起的尺寸變化等性能缺陷，的尺寸變化等性能缺陷，開發(fā)具有較好的物理機(jī)開發(fā)具有較好的物理機(jī)械性能、尺寸相對(duì)穩(wěn)定械性能、尺寸相對(duì)穩(wěn)定的聚酰胺，人們嘗試在的聚酰胺，人們嘗試在脂肪族脂肪族PA分子主鏈中引分子主鏈中引入含有苯環(huán)的半芳香族入含有苯環(huán)的半芳香族聚酰胺鏈段，由此制得聚酰胺鏈段，由此制得的聚酰胺稱為的聚酰胺稱為半芳香族半芳香族聚酰胺。聚酰胺。CCOHNRHNOOHHO對(duì)對(duì)-苯二甲酸苯二甲酸CCOHNRH

46、NOHH脂肪族二胺脂肪族二胺+CCOHNRHNOnHNHNCRCOOn 對(duì)對(duì)-苯二胺苯二胺HNHNCRCOOHH脂肪族二元酸脂肪族二元酸HOOHHNHNCRCOO+*半芳香聚酰胺的結(jié)構(gòu)與制備 目前研究的半芳香聚酰胺的主鏈上大都是具有目前研究的半芳香聚酰胺的主鏈上大都是具有 或或結(jié)構(gòu)單元的均聚和共聚物，其中結(jié)構(gòu)單元的均聚和共聚物，其中-R為脂肪族鏈。為脂肪族鏈。CCOHNRHNOHNHNCRCOO 一般用芳香族的二酸或二胺代替脂肪族的二酸或二一般用芳香族的二酸或二胺代替脂肪族的二酸或二胺進(jìn)行合成半芳香聚酰胺。胺進(jìn)行合成半芳香聚酰胺。半芳香聚酰胺的產(chǎn)品 均均 聚聚 半半 芳芳 香香 聚聚 酰酰 胺

47、胺 產(chǎn)產(chǎn) 品品 品品 種種 原原 料料尼龍尼龍MXD6間苯二甲胺和己二酸為原料（聚己二酰間苯二甲胺和己二酸為原料（聚己二酰間苯二甲胺）間苯二甲胺）尼龍尼龍6T己二胺與芳香族二酸合成己二胺與芳香族二酸合成尼龍尼龍9T壬二胺和對(duì)苯二甲酸熔融縮聚壬二胺和對(duì)苯二甲酸熔融縮聚尼龍尼龍12T 共共 聚聚 半半 芳芳 香香 聚聚 酰酰 胺胺 產(chǎn)產(chǎn) 品品 品品 種種 研研 發(fā)發(fā) 地地半芳香族共聚酰胺模塑料半芳香族共聚酰胺模塑料德國（德國（BASF）半芳香族共聚酰胺半芳香族共聚酰胺日本（三井化學(xué)）日本（三井化學(xué)） PA9M-T日本（可東麗）日本（可東麗）高度耐化學(xué)試劑的透明尼龍高度耐化學(xué)試劑的透明尼龍法國（埃勒

48、夫阿托）法國（埃勒夫阿托）尼龍尼龍12T/12中國（鄭州大學(xué)）中國（鄭州大學(xué)）半芳香聚酰胺半芳香聚酰胺MXD6的特點(diǎn)及應(yīng)用的特點(diǎn)及應(yīng)用 PA/MXD6 6001，6007 （ 聚己聚己二酰間苯二甲胺），一般簡稱二酰間苯二甲胺），一般簡稱“尼龍尼龍MXD6”，是一種特殊的高阻隔性尼，是一種特殊的高阻隔性尼龍材料，其阻隔性不受溫度及濕度龍材料，其阻隔性不受溫度及濕度的影響，這尤其適合于高溫和潮濕的影響，這尤其適合于高溫和潮濕場合使用。在當(dāng)今阻隔性包裝以及場合使用。在當(dāng)今阻隔性包裝以及以塑代鋼的大趨勢中，以塑代鋼的大趨勢中，MXD6成為成為引人注目的塑料新品種之一。引人注目的塑料新品種之一。 主要用

49、于包裝材料，包括食品與主要用于包裝材料，包括食品與飲料的包裝、儀器設(shè)備包裝（防潮、飲料的包裝、儀器設(shè)備包裝（防潮、消振的軟墊和發(fā)泡材料）等。消振的軟墊和發(fā)泡材料）等。 SMT基板基板(surface Mount Technology) 尼龍尼龍6T主要用于汽車內(nèi)燃機(jī)部件、耐熱電器部件、傳動(dòng)部件和電子裝配件等主要用于汽車內(nèi)燃機(jī)部件、耐熱電器部件、傳動(dòng)部件和電子裝配件等半芳香聚酰胺半芳香聚酰胺RENY的特點(diǎn)及應(yīng)用的特點(diǎn)及應(yīng)用目前，目前，Reny已廣泛用于汽車，電器，電子，機(jī)械，建筑等。已廣泛用于汽車，電器，電子，機(jī)械，建筑等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1. 在較大溫度范圍內(nèi)具有高強(qiáng)度高模數(shù)的優(yōu)越性在較大溫度

50、范圍內(nèi)具有高強(qiáng)度高模數(shù)的優(yōu)越性 ；2. 成型尺寸穩(wěn)定性高于聚酰胺，低吸水率使其具有高強(qiáng)度成型尺寸穩(wěn)定性高于聚酰胺，低吸水率使其具有高強(qiáng)度 的優(yōu)越性；的優(yōu)越性；3. 熱膨脹系數(shù)低，與合金相當(dāng)；熱膨脹系數(shù)低，與合金相當(dāng)；4. 對(duì)油類和有機(jī)溶劑有較高抵抗性；對(duì)油類和有機(jī)溶劑有較高抵抗性； 5. 收縮率小，不易變形收縮率小，不易變形 ；6. 玻纖強(qiáng)化的情況下表面仍保持光澤。玻纖強(qiáng)化的情況下表面仍保持光澤。RENY樹脂接頭樹脂接頭RENY樹脂齒輪樹脂齒輪 RENY是聚酰胺是聚酰胺MXD6作為基聚合物，用作為基聚合物，用50%玻璃玻璃纖維強(qiáng)化的結(jié)晶性工程塑料。纖維強(qiáng)化的結(jié)晶性工程塑料。 Reny系列樹脂系

51、列樹脂包括高耐熱品包括高耐熱品RenyMXD6/PPO的合金、抗振級(jí)的合金、抗振級(jí)Reny等。比其它工程塑料具有更高的等。比其它工程塑料具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和彈性，并具有出色的耐油性和耐高溫，機(jī)械強(qiáng)度和彈性，并具有出色的耐油性和耐高溫， 因因此它用途廣泛，可用作金屬的代替品，特別是需要承受此它用途廣泛，可用作金屬的代替品，特別是需要承受重壓的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的部件。重壓的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的部件。RENY六角螺母六角螺母聚碳酸酯聚碳酸酯Polycarbonate( PC)生活中的聚碳酸酯聚碳酸酯聚碳酸酯是指分子鏈中含有碳酸酯基的聚合物，可以聚碳酸酯是指分子鏈中含有碳酸酯基的聚合物，可以看作是由二羥基化合物與碳

52、酸的縮聚產(chǎn)物，通式為：看作是由二羥基化合物與碳酸的縮聚產(chǎn)物，通式為： -R-代表生成聚碳酸酯的二羥基化合物的主體部分，代表生成聚碳酸酯的二羥基化合物的主體部分，根據(jù)根據(jù)-R-基團(tuán)的不同，聚碳酸酯可分為脂肪族、脂環(huán)基團(tuán)的不同，聚碳酸酯可分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香族以及脂肪族、芳香族以及脂肪-芳香族等幾類型。芳香族等幾類型。OROCOn沒有特別加以說明的情況下，通常所說的聚碳酸酯沒有特別加以說明的情況下，通常所說的聚碳酸酯都是指雙酚都是指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種型聚碳酸酯及其改性品種化學(xué)名：化學(xué)名：2,2-雙（雙（4-羥基苯基）羥基苯基） 丙烷聚碳酸酯丙烷聚碳酸酯 工程塑料之一工程塑料之一聚碳酸

53、酯（聚碳酸酯（PC）的發(fā)展）的發(fā)展1953年：拜耳公司首次獲得聚碳酸酯年：拜耳公司首次獲得聚碳酸酯（PC）。）。1958年：拜耳公司以熔融酯交換法進(jìn)行年：拜耳公司以熔融酯交換法進(jìn)行PC的中規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。的中規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。1960年：美國通用公司半工業(yè)化投產(chǎn)年：美國通用公司半工業(yè)化投產(chǎn)我國在我國在1958年著手研發(fā)，年著手研發(fā)，1965年工業(yè)化建廠。年工業(yè)化建廠。80年代后，年代后，PC的應(yīng)用的應(yīng)用需求迅速地增長，需求迅速地增長，80年代的增長速度年代的增長速度接近接近13%，90年代保持在年代保持在89%真空聚碳酸脂干燥箱真空聚碳酸脂干燥箱聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC）的特點(diǎn)及用途）的特點(diǎn)及用

54、途 聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC）既具有類似有色金屬的強(qiáng)度，同時(shí)又）既具有類似有色金屬的強(qiáng)度，同時(shí)又兼?zhèn)溲诱剐约皬?qiáng)韌性，它的沖擊強(qiáng)度極高，用鐵錘敲擊不兼?zhèn)溲诱剐约皬?qiáng)韌性，它的沖擊強(qiáng)度極高，用鐵錘敲擊不能被破壞，能經(jīng)受住電視機(jī)熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透能被破壞，能經(jīng)受住電視機(jī)熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又極好，并可施以任何著色。明度又極好，并可施以任何著色。 由于聚碳酸酯的上述優(yōu)良性能，由于聚碳酸酯的上述優(yōu)良性能，已被廣泛用于各種安全燈罩、信號(hào)燈，已被廣泛用于各種安全燈罩、信號(hào)燈，體育館、體育場的透明防護(hù)板，采光體育館、體育場的透明防護(hù)板，采光玻璃，高層建筑玻璃，汽車反射鏡、玻璃，高層建筑玻璃，汽

55、車反射鏡、擋風(fēng)玻璃板，飛機(jī)座艙玻璃，擋風(fēng)玻璃板，飛機(jī)座艙玻璃，摩托車駕駛安全帽。摩托車駕駛安全帽。 用量最大的市場是計(jì)算機(jī)、辦公用量最大的市場是計(jì)算機(jī)、辦公設(shè)備、汽車、替代玻璃和片材，設(shè)備、汽車、替代玻璃和片材，CD和和DVD光盤是最有潛力的市場之一。光盤是最有潛力的市場之一。聚碳酸脂隔聲板聚碳酸脂隔聲板聚碳酸酯防護(hù)鏡聚碳酸酯防護(hù)鏡DVD光盤光盤聚碳酸酯的制備 由于自由狀態(tài)的碳酸并不存在，因此雙酚由于自由狀態(tài)的碳酸并不存在，因此雙酚A型聚碳酸酯型聚碳酸酯的制備通常采用酯交換或光氣法來實(shí)現(xiàn)。的制備通常采用酯交換或光氣法來實(shí)現(xiàn)。酯交換法：酯交換法： 在堿性催化劑、高溫、高真空的條件下，使雙酚在堿性

56、催化劑、高溫、高真空的條件下，使雙酚A與碳與碳酸二苯酯進(jìn)行酯交換，脫出苯酚，縮聚成聚碳酸酯。酸二苯酯進(jìn)行酯交換，脫出苯酚，縮聚成聚碳酸酯。碳酸二苯酯碳酸二苯酯雙酚雙酚A苯酚苯酚聚碳酸酯聚碳酸酯聚碳酸酯的制備（光氣法）聚碳酸酯的制備（光氣法）鈉鹽與光氣反應(yīng)鈉鹽與光氣反應(yīng)光氣法：光氣法： 將雙酚將雙酚A先轉(zhuǎn)變成鈉鹽，以雙酚先轉(zhuǎn)變成鈉鹽，以雙酚A鈉鹽的鈉鹽的NaOH水溶液水溶液為一相，以通入光氣的二氯甲烷為另一相，在常溫常壓下進(jìn)為一相，以通入光氣的二氯甲烷為另一相，在常溫常壓下進(jìn)行界面縮聚。行界面縮聚。雙酚雙酚A轉(zhuǎn)換成鈉鹽轉(zhuǎn)換成鈉鹽聚碳酸酯的制備（光氣法）聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)與性能龐大的剛硬基團(tuán)，限龐大的

57、剛硬基團(tuán)，限制了分子鏈段的內(nèi)旋制了分子鏈段的內(nèi)旋強(qiáng)極性基團(tuán)，提供較大的分子間力，強(qiáng)極性基團(tuán)，提供較大的分子間力，使分子鏈互相束縛，削弱分子鏈柔性使分子鏈互相束縛，削弱分子鏈柔性決定了聚碳酸酯屬性剛性較強(qiáng)的大分子。決定了聚碳酸酯屬性剛性較強(qiáng)的大分子。因此，聚合物的玻璃化溫度和熔融溫度較高、因此，聚合物的玻璃化溫度和熔融溫度較高、熔體黏度高，分子鏈在外力作用下不易滑移，熔體黏度高，分子鏈在外力作用下不易滑移，抗變形能力強(qiáng)，力學(xué)強(qiáng)度高，耐溶劑性和耐水性抗變形能力強(qiáng)，力學(xué)強(qiáng)度高，耐溶劑性和耐水性聚碳酸酯的性能 聚碳酸酯是透明的無色或微黃色強(qiáng)韌固體，透明性僅次聚碳酸酯是透明的無色或微黃色強(qiáng)韌固體，透明性

58、僅次于于PMMA和和PS，透光率可達(dá)，透光率可達(dá)89%，無味、無毒，著色性，無味、無毒，著色性好，可制成各種色彩鮮艷的制品。好，可制成各種色彩鮮艷的制品。熱性能：熱性能： 良好的耐熱性和耐寒性：熱變形溫度高達(dá)良好的耐熱性和耐寒性：熱變形溫度高達(dá)130oC,且受負(fù)且受負(fù)荷大小影響不大，可在荷大小影響不大，可在-100130oC長期使用長期使用 較好的熱導(dǎo)率及比熱容：塑料中居中等水平，但與金屬較好的熱導(dǎo)率及比熱容：塑料中居中等水平，但與金屬材料相比，仍不失為良好的絕熱材料。材料相比，仍不失為良好的絕熱材料。聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的性能力學(xué)性能：力學(xué)性能： 典型的強(qiáng)韌聚合物，具有良好的綜合力學(xué)性能，

59、能在典型的強(qiáng)韌聚合物，具有良好的綜合力學(xué)性能，能在廣闊的溫度范圍內(nèi)保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。其突出的特點(diǎn)是廣闊的溫度范圍內(nèi)保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。其突出的特點(diǎn)是具有優(yōu)異的抗沖擊性和尺寸穩(wěn)定性，但耐疲勞性和耐磨性具有優(yōu)異的抗沖擊性和尺寸穩(wěn)定性，但耐疲勞性和耐磨性較差，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂?？谷渥冃院?，使較差，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。抗蠕變性好，使PC尺寸穩(wěn)定性非尺寸穩(wěn)定性非常好。常好。沖擊強(qiáng)度：沖擊強(qiáng)度：比比PS高高18倍，倍，比比HDPE高高78倍，倍，是是ABS的的2倍，倍，可與玻璃鋼相比可與玻璃鋼相比聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的性能光學(xué)性能及耐旋光性：光學(xué)性能及耐旋光性： 通常呈非晶結(jié)構(gòu)，無色透明，具有良好透光性。但

60、材料通常呈非晶結(jié)構(gòu)，無色透明，具有良好透光性。但材料表面硬度較低，耐磨性也不太好，表面容易磨毛而影響其透表面硬度較低，耐磨性也不太好，表面容易磨毛而影響其透光率。光率。PC對(duì)紅外光、可見光和紫外光等低能長波光線一般都對(duì)紅外光、可見光和紫外光等低能長波光線一般都有良好的穩(wěn)定性。有良好的穩(wěn)定性。電性能：電性能： 弱極性聚合物，使其電性能低于弱極性聚合物，使其電性能低于PE、PS等非極性塑料，等非極性塑料，但也不失為電性能較優(yōu)的絕緣材料，特別是因其耐熱性優(yōu)于聚但也不失為電性能較優(yōu)的絕緣材料，特別是因其耐熱性優(yōu)于聚烯烴，可在較寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的電性能。烯烴，可在較寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的電性能。