2.2工程塑料部分概述通用工程塑料特種工程塑料工程塑料工程塑料：

力學性能和熱性能較好、可以作為結構材料使用、在較寬的溫度范圍內可承受一定的機械應力、能在較苛刻的化學、物理環(huán)境中使用的塑料。具有優(yōu)異的力學性能、化學性能、電性能、耐熱性、耐磨性、耐老化性能等。使用量較大、長期使用溫度100~150℃的塑料，如PA、POM、PC、PPO、PET、PBT等使用量小、價格高、長期使用溫度>150℃的塑料，如PI、PSF、PPS、PEEK、PTFE、PVDF、PBI等2.2.1聚酰胺（PA，Polyamide）PA(尼龍，nylon）：分子鏈含有酰胺基團的聚合物；由二元胺和二元酸縮聚而成，也可由ω-氨基酸或內酰胺自聚而成；PA的品種：

尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍612、尼龍1010（前為胺）、尼龍46、尼龍7、尼龍9等

極性酰胺基上的H能與另一分子酰胺基的O形成氫鍵聚酰胺的結構與性能

酰胺基的比例越大，吸水率越大：PA6>PA66>PA610

注意吸水率對性能的影響物理性能白色至淡黃色顆粒，制品堅硬，表面有光澤，有自熄性優(yōu)良的力學性能（拉伸強度、壓縮強度、沖擊強度等）但力學性能會受溫度和濕度的影響

熱性能熔點高（>200℃），但Tg一般在<80℃

具有良好的化學穩(wěn)定性一般不溶于普通溶劑，但室溫能溶解于強極性溶劑（酚類、硫酸、甲酸等）電性能

低溫和干燥條件下具有良好的電絕緣性，但在潮濕條件下會顯著降低聚酰胺的加工性能加工前原料必須干燥PA的吸濕性很大

熔體粘度低、流動性大必須采用自瑣式噴嘴，以免漏料熱穩(wěn)定性較差應避免采用較高的熔體溫度結晶性聚合物，成型收縮率較大PA作為熱塑性塑料，一般的塑料成型方法（注射、擠出、模壓、吹塑、澆注）都可采用，最常用的方法是注射成型。普通PA的應用目前工業(yè)上產(chǎn)量最大的工程塑料；機械、化學及電氣零件：軸承、齒輪、密封圈、渦輪等

PA粉末噴涂于各種零件表面，提高磨擦性能；汽車工業(yè)、機械工業(yè)、電子電氣、包裝業(yè)、體育器材等行業(yè)越來越廣泛地使用PA塑料。其它種類PA其主要原料是PA6，直接將PA6單體澆注到模具內進行聚合并制成制品；

分子量（3.5萬~7萬）比一般PA6高一倍，各項物理、力學性能、熱性能均比一般PA6要好；能根據(jù)模具方便地制出任意形狀的制件、型材；優(yōu)良的耐磨擦性，可與POM相媲美。用途：造船、汽車、造紙、各種機械的部件(1)單體澆注聚酰胺（monomercastPA，MCPA）:

聚對苯酰胺聚對苯二甲酰對苯二胺（kevlar，芳綸）

(2)芳香族聚酰胺

合成方法：對苯二胺與對苯二甲酰氯縮聚而成；特性：超高強度（強度最高的合成纖維）、超高模量、耐高溫（Tg=410℃、Tf=450℃）、耐腐蝕、阻燃、耐疲勞、尺寸穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)異的特點；聚對苯二甲酰對苯二胺（kevlar，芳綸）

用途：增強材料：橡膠補強材料、制成增強塑料用于航天器、導彈殼體等高技術領域。有機纖維：輪胎簾子線、特種繩索和工業(yè)織物（如防彈衣、賽艇、弓箭、羽毛球等體育器材）引入側基來破壞分子子鏈的規(guī)整整性，減小小結晶透光率可達達90%(3)透透明聚酰胺胺通常PA不不透明（晶晶區(qū)存在））一般采用玻璃纖維作為增強材材料；其力學性能能、耐蠕變變性能、尺尺寸穩(wěn)定性性在原有基基礎上有大大幅提高(4)增增強聚酰胺胺:2.2.2聚碳酸酸酯（PC，Polycarbonate）指分子主鏈鏈中含有鏈鏈節(jié)節(jié)的線性高高聚物；R可以為脂脂肪族、脂脂環(huán)族、芳芳香族，最最具工業(yè)價價值的是芳芳香族PC，特別是是雙酚A型型PC，其其產(chǎn)量僅次次于PA；；合成工藝：：酯交換法法、空氣界界面縮聚法法；聚碳酸酯的的結構與性性能主鏈的剛性性和苯環(huán)的的位阻效應應，結晶能能力較差，，無定形聚聚合物，具具有優(yōu)良的的透明性，，透光率87~90%；力學性能優(yōu)優(yōu)良，特別別是沖擊性性能十分突突出，優(yōu)于于一般的工工程塑料；；很好的耐高高低溫性，，長期使用用溫度-70~120℃；；尺寸穩(wěn)定性性能好主鏈上酯基基對水敏感感，高溫下下易水解；；易產(chǎn)生應應力開裂；；綜合性能優(yōu)良（剛而韌））聚碳酸酯的的加工性能能加工前必須須嚴格進行行干燥———對水十分分敏感；PC熔體粘粘度較一般般熱塑性塑塑料高，提提高溫度可可改善熔體體流動性；；在較高溫度下下成型時，制制品易產(chǎn)生應應力開裂，故故成型后制品品應進行后處處理，100~120℃℃，保溫8~12h；；PC可以采用用注射、擠出出、吹塑、真真空成型、熱熱成型等方法法，常采用注注射、擠出、、吹塑。聚碳酸酯的改改性加工流動性差差、制品殘余余應力大、高高溫易水解、、不耐磨擦等等缺陷：改性方法：增強PC：PC合金增強材料：玻玻璃纖維、碳碳纖維、硼纖纖維等；拉伸、彎曲強強度、耐熱性性、耐應力開開裂性均明顯顯改善；主要用于注射射成型各種工工程零件，機機械方面：電電動工具外殼殼；電氣方面面，插頭、插插座、繼電器器等PC/PE：：改善加工流流動性、耐應應力開裂性及及乃沸水性，，但耐熱性有有所降低；PC/ABS、PC/POM、PC/PTFE等PC的應用玻璃裝配業(yè)：：各種防護玻玻璃、大型燈燈罩、飛機座座艙玻璃；汽車工業(yè)：儀儀表盤系統(tǒng)和和內裝飾系統(tǒng)統(tǒng)，如前燈罩罩、前后檔板板，反光鏡框框等；電子電器工業(yè)業(yè)：接線盒、、插座、插頭頭、繼電器外外殼，家用用電器手柄等等。三大應用領域域：生活日用品：：純凈水周轉轉桶、熱水杯杯、奶瓶、餐餐具等光學材料：錄錄影（音）帶帶、光盤、儲儲存器介質等等。其它應用領域域：2.2.3聚聚甲醛（POM，Polyoxymethylene））產(chǎn)量僅次于PA和PC，，第三大通用用工程塑料；；分子主鏈上具具有重重復單元，是是一種無側鏈鏈、高密度、、高結晶度（（>75%）的線性聚合物物；工業(yè)上一般采采用三聚甲醛醛為原料；優(yōu)良的綜合性性能；特色：特別適適合作為軸承承使用——具具有良好的摩摩擦磨損性能能，尤其是具具有優(yōu)越的干干摩擦性能聚甲醛的性能能白色粉末或粒粒料，硬而質質密，表面光光滑有光澤；；較好的力學性性能，尤其是是具有較好彈彈性模量、硬硬度和剛度以以及優(yōu)異的耐耐磨擦性能；；熱性能：具有有價高的Tg，短期使用用溫度140℃，長期期使用不應超過100℃；電絕緣性能優(yōu)優(yōu)良，且不隨隨溫度變化；；吸水率<0.25%，，濕度對其尺尺寸無影響；；但不耐酸堿，，耐候性也較較差，對紫外外線敏感。聚甲醛的加工工性能加工方法可以以是注塑、擠擠出、吹塑、、模壓等，以以注塑為主吸水率小———原料一般不不必干燥；熱穩(wěn)定性較差差——加工溫溫度應控制在在250以下下，且在料筒筒中時間不宜宜過長；熔體的冷凝速速度快，模具具的溫度不宜宜低，以避免免植皮表面產(chǎn)產(chǎn)生缺陷；制品會產(chǎn)生殘殘余應力，應應適當進行后后處理（100~130℃，<6h）；聚甲醛的應用用比剛剛度度和和比比強強度度接接近近金金屬屬，，可可替替代代有有色色金金屬屬制制作作各各種種結結構構零零部部件件，，特特別別適適合合制制造造耐耐磨磨擦擦的的零零件件，，如如齒齒輪輪、、滑滑輪輪、、軸軸承承等等；；添加加玻玻璃璃纖纖維維、、碳碳纖纖維維、、玻玻璃璃球球等等增增強強材材料料可可制制得得增增強強聚聚甲甲醛醛；；加入入石石墨墨、、PTFE、、硅硅油油等等潤潤滑滑材材料料，，可可明明顯顯提提高高POM的的潤潤滑滑性性能能。。2.2.4聚聚苯苯醚醚（（PPO））分子子主主鏈鏈上上含含有有重重復復單單元元，，又又稱稱為為聚聚亞亞苯苯基基氧氧；；線性性非非結結晶晶性性聚聚合合物物；；工業(yè)業(yè)上上一一般般采采用用2.6-二二甲甲基基苯苯酚酚為為原原料料，，在在氧氧氣氣中中縮縮聚聚而而成成；；白色或微微黃色粉粉末，硬硬而堅韌韌；分子主鏈鏈中含有有大量的的酚基芳芳香環(huán)———分子子鏈段內內旋轉困困難，熔熔點升高高，熔體體粘度增增大，流流動性性小，加加工困難難；聚苯醚的的性能具有很好好的拉伸伸強度、、模量、、抗沖擊擊性能，，硬度高高于POM、PC和PA，但但耐應力力開裂性性不好；；優(yōu)良的熱熱性能：：Tg為210℃，，Tf為350℃；電絕緣性性能優(yōu)異異，介電電常數(shù)是是工程塑塑料中最最低的；；吸水率為為0.03%，，尺寸寸穩(wěn)定性性好，且且具有優(yōu)優(yōu)良的耐耐水性。。優(yōu)良的綜綜合性能能，很多多性能均均優(yōu)于POM、、PC、、PA，，但缺陷陷也很明明顯：流流動性差差、加工工性能差差、制品品已開裂裂、價格格昂貴等等。聚苯醚的加加工性能加工以注塑塑為主吸水率小———但為避避免表面形形成銀絲、、起泡，最最好加工前前進行干燥燥，140~150℃，3h；剛性較大，，Tg高，，制品易產(chǎn)產(chǎn)生內應力力，需要后后處理（180℃，，4h））；熔體的粘度度較大，應應提高溫度度并適當增增加注射壓壓力；聚苯醚的改改性PPO/PS合金：：PS常選選用HIPSPPO/ABS合金金PPO/PPS合金金PPO/PA合金PPO/玻玻璃纖維剛性的苯環(huán)環(huán)、極性酯酯基、柔性性脂肪烴基基——大分分子鏈剛硬硬，又有一一定的柔性性；支化程度很很低，分子子結構規(guī)整整，結晶度度可達40%，但結結晶速度慢慢，且結晶晶溫度高；；由飽和二元元酸和飽和和二元醇縮縮聚得到的的線性高聚聚物。（1）聚對對苯二甲酸酸乙二醇酯酯（PET）2.2.5熱塑性性聚酯具有很好的的拉伸強度度、剛度和和硬度，PET的拉拉伸強度是是PE膜的的9倍，PC和PA膜的3倍倍；優(yōu)良的熱性性能：熔融融溫度255~260℃，，長期使用用溫度120℃；不耐強酸強強堿，在水水蒸氣作用用下也會水水解；吸水率很低低，尺寸寸穩(wěn)定性好好，且具有有優(yōu)良的耐耐候性。PET的性性能PET的用用途滌綸纖維：：目前其產(chǎn)產(chǎn)量約占到到世界上合合成纖維的的一半；薄膜：各種種絕緣膜、、精密儀器器包裝膜、、磁盤、磁磁帶、磁卡卡等；聚酯瓶：飲料、食食用油、調調味品的包包裝等；增強改性PET：各各類電器、、機械零件件。（2）聚對對苯二甲酸酸丁二醇酯酯（PBT）與PET相相比，PBT脂肪烴烴鏈節(jié)更長長一些，柔柔性會更好好一些，Tg和Tm均會低一一些，剛性性也小一些些；PBT結晶晶速度較快快，只有薄薄膜制品是是無定形態(tài)態(tài)；PBT的力力學性能一一般，80%品種種都是改性性品種，如如玻璃纖維維增強PBT應用主要集集中在電子子、電氣、、汽車、機機械方面，，如汽車保保險杠等特種工程塑塑料概述20世紀60年代以以來至80年代初——美蘇兩兩霸冷戰(zhàn)時時期軍備競競賽的產(chǎn)物物。主要品種：：1．聚酰亞亞胺（PI）2．聚芳酯酯（U-polymer）3．聚苯硫硫醚（PPS）4．聚砜（（PSF））（聚醚砜、、聚芳砜））5.聚聚醚醚酮酮（PEEK）6.聚聚苯并咪咪唑（PBI）7.氟氟塑料特種工程塑塑料概述特點：1）物性方方面：a.耐熱熱等級高（（一般定義義為UL溫溫度指數(shù)在在150℃℃以上）b.力力學強度大大（一般為為通用塑料料的2~4倍）c.綜合合性能優(yōu)異異（如耐輻輻射、耐溫溫、耐候））2）加工工工藝方面：：a.加工工溫度高（（一般在300~400℃））b.注注射壓力力大（一般般需要120MPa~160MPa））c.模模具必須須加熱（與與通用塑料料的冷卻正正相反）3）附加值值高（一般每噸噸在1~10萬美元元之間，為為通用塑料料的幾十倍倍）4）各品種種多為幾家家大公司所所壟斷生產(chǎn)產(chǎn)供應國內，PPS：1000t/a（四川川華拓）、、PES：：300t/a、PEEK：：100t/a2.2.6聚酰亞亞胺（PI）分子主鏈上上含有酰亞亞胺基團的的一類芳芳雜環(huán)聚合合物；芳雜環(huán)耐高高溫聚合物物中最早工工業(yè)化的品品種（DuPont，1960）；耐熱性最好好的品種之之一；制備方法：：先采用芳芳香族二元元酸酐和芳芳香族二元元胺縮聚成成聚酰胺酸酸，然后經(jīng)經(jīng)熱轉化或或化學轉化化脫水形成成PI；PI品種有有20多種種聚酰亞胺的的結構與性性能大量的五元元雜環(huán)及芳芳環(huán)——分分子鏈剛性性大，分子子間作用力力強；芳雜環(huán)的共共軛效應———耐熱性性很高；分子主鏈中中含有大量量的酚基芳芳香環(huán)———分子鏈段段內旋轉困困難，熔點點升高，熔熔體粘度增增大，流動動性小，加加工困難；；具有優(yōu)良的的力學性能能（-200~260℃）），非常適適合制造高高溫下使用用尺寸精度度要求高的的制品；極其優(yōu)異的的熱穩(wěn)定性性：熱分解解溫度500℃以上上；電絕緣性能能優(yōu)異———結構對稱稱、Tg高高和剛性大大大影響了了極性基團團的活動；；在強氧化劑劑下會氧化化降解，在在堿作用下下會發(fā)生水水解2.2.7聚聚砜異亞丙基———有一定空間間體積，減少少分子間作用用力，提高韌韌性和加工性性；醚基———增加分分子的柔柔順性；；砜基，亞亞苯基———提供供剛性、、耐熱性性及抗氧氧化能力力具有優(yōu)良良的力學學性能，，拉伸強強度和彎彎曲強度度均高于于普通工工程塑料料；最高使用用溫度150~165℃，，長期使使用溫度度-100~150℃℃；主要缺點點：疲勞勞強度較較低分子主鏈鏈上含有有芳香基基和砜基基的一類類非結晶晶熱塑性性聚合物物（1）雙雙酚A型聚砜砜（polysulfone，PSU））（2）聚聚芳砜（（PAS）透明琥珀珀色堅硬硬固體；；聯(lián)苯結構構代替異亞亞丙基和和脂肪族族C-C——具具有更為突出出的耐熱熱性和耐氧化化降解性性能；剛性更大大——很高高的熔融融溫度和和熔體粘粘度，加加工變難難，一般般需要特特殊的注注塑機和和擠出機機，加工工溫度>400℃；（3）聚聚醚砜（（PES）透明琥珀珀色無定定形聚合合物；耐蠕變性性能及為為突出，，在高溫溫下長期期使用仍仍能保持持良好的的力學性性能；耐熱性好好，Tg225℃，，使用溫溫度可高高達200℃；；易于加工工成型，，一般塑塑料加工工方法均均可采用用分子主鏈鏈由醚基基、砜基基和亞苯苯基組成成2.2.8聚聚苯硫醚醚（PPS）PPS具具有優(yōu)異異的耐熱熱性，連連續(xù)使用用溫度為為200℃~240℃℃優(yōu)異耐化學學藥品性，，目前尚未未發(fā)現(xiàn)可在在200℃℃以下溶解解PPS的的溶劑。PPS還具具有機械強強度高、剛剛性大、尺尺寸穩(wěn)定性性好、吸水水率低等特特點。通過過填充碳纖纖維、氟樹樹脂等潤滑滑劑，可以以大幅度提提高摩擦、、磨損特性性。PPS成型型加工性優(yōu)優(yōu)良，流動動性好，可可進行薄壁壁、長流程程的注射成成型。PPS應用用領域：汽汽車、電氣氣、電子零零件領域分子主鏈由由醚基、苯苯基組成2.2.9聚芳醚醚酮（PAEK）分子主鏈由由亞芳基、、醚鍵、酮酮基組成的的一類線性性結晶性聚聚合物聚醚醚酮（（PEEK）目前已開發(fā)發(fā)出來的PAEK品品種有：PEEK、、PEK、、PEKK、PEKEKK等等耐高溫塑料料：可在250℃下下長期使用用，與其他他耐高溫塑塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比比，使用溫溫度上限高高出近50℃；聚醚醚酮（（PEEK）聚醚醚酮（（PEEK）性能具有高強度度、高模量量、高斷裂裂韌性以及及優(yōu)良的尺尺寸穩(wěn)定性性，剛性接接近于金屬屬鋁材料；；具有優(yōu)異的的耐化學藥藥品性，只只有濃硫酸酸能溶解或或者破壞它它，耐腐蝕蝕性與鎳鋼鋼相近韌性好，對對交變應力力的優(yōu)良耐耐疲勞性是是所有塑料料中最出眾眾的，可與與合金材料料媲美；具有突出的的摩擦學特特性，耐滑滑動磨損和和微動磨損損性能優(yōu)異異，尤其是是能在250℃下保保持高的耐耐磨性和低低的摩擦系系數(shù)；很好的阻燃燃性能，對對α、β、、γ射線的的抵抗能力力是目前高高分子材料料中最好的的聚醚醚酮（（PEEK）的應用用航空航天：：PEEK樹樹脂可以替替代鋁和其其它金屬材材料制造各各種飛機零零部件；電子電器（（第二大應應用領域））：PEEK在在很大的溫溫度范圍內內不變形，，用其制作作的零部件件可經(jīng)受熱熱焊處理的的高溫環(huán)境境?？捎脕韥碇圃祀娮幼咏^緣膜片片、連接器器、印刷電電路板、超超大規(guī)模集集成電路材材料；醫(yī)療方面：滅菌要求高高、需反復復使用的手手術和牙科科設備、人人造骨，PEEK人人造骨是塑塑料材料中中與人體骨骨骼最接近近的材料，，可與肌體體有機結合合；汽車和機械械工業(yè)：利用PEEK良好的的耐摩擦性性能和機械械性能，可可以作為金金屬不銹鋼鋼和鈦的替替代品用于于制造發(fā)動動機內罩、、汽車軸承承、墊片、、密封件、、離合器齒齒環(huán)等各種種零部件。。2.2.10氟