第3章 工程塑料.ppt1

（3）热性能

存在氢键，熔融温度比较高，熔融温度范围比较窄， 有明显的熔点 热导率很低
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（4）耐化学药品性

化学稳定性良好，能耐许多化学药品 常温下溶于强极性溶剂以及某些盐的溶液
（5）其他性能

耐候性一般

无臭、无味、无毒，具有自熄性，燃烧很
慢
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3.1.2 聚酰胺的加工性能

热塑性塑料的一般成型方法都适用：注射、挤压、 模压、吹塑、浇注等 （1）原料吸水性大，高温易氧化变色，加工前必 须干燥，80~90℃，10~12h
合成：
CH3 n OH CH3
+
n
CH3 n 2 O2 O CH3 n
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+ nH2O
3.4.1 聚苯醚的性能

线型、非结晶性聚合物 白色或微黄色粉末，综合性能优良


（1）力学性能
很高的拉伸强度、模量和抗冲击性； 硬度和刚性都比较大； 耐磨性好 耐疲劳性和耐应力开裂不好 （2）热性能
均聚甲醛是以三聚甲醛为原料，以三氟化
硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合， 然后经过端基封闭而得到的 分子结构式：
CH3 C O CH2O O C CH3
n O
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共聚甲醛是以三聚甲醛为原料与二氧五环作
用，以三氟化硼-乙醚为催化剂共聚，然后经 后处理除去大分子链两端不稳定部分而成的 分子结构式：
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3.2.1 聚碳酸酯的结构与性能

双酚A型聚碳酸酯的结构式：
CH3 O C CH3 O O C n
分子主链中含有柔顺的碳酸酯链和刚性的苯 环，从而赋予了聚碳酸酯许多优异的性能。
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聚碳酸酯是一种透明、微黄色的坚韧固体， 密度1.20g/cm3


（1）力学性能
十分优良，既刚又韧；

具体分类见P100
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3.1 聚酰胺（PA） 3.2 聚碳酸酯（PC）


3.7 聚酰亚胺（PI）
3.8 聚砜类塑料


3.3 聚甲醛（POM）
3.4 聚苯醚（PPO）

3.9 聚芳醚酮类塑料 （PAEK） 3.10 氟塑料
3.11 氯化聚醚 （CP）
5


3.5 热塑性聚酯
3.6 聚苯硫醚（PPS）
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（3）电性能


优良的电绝缘性能
不随温度变化 （4）耐化学药品性 室温下，耐化学药品性非常好；但在高温下不耐强 酸和氧化剂 （5）其他性能 吸水率<0.25%，尺寸稳定性好，湿度对尺寸无影 响 耐候性不好，在紫外线辐射下，冲击强度下降，表 面粉化，力学强度下降 23


3.3.3 聚甲醛的加工性能
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3.3.4 聚甲醛的应用领域

聚甲醛具有十分优异的综合性能，特别适
合于制造耐摩擦、磨损及承受高载荷的零
件，如齿轮、滑轮、轴承等

广泛应用于汽车工业、精密仪器、机械工
业、电子电器、建筑器材等
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3.4 聚苯醚
（polyphenyphenyleneoxide,PPO）

结构式：
CH3 O CH3


3.1 聚酰胺（polyamide，PA）

聚酰胺俗称“尼龙”，指分子主链 上含有酰 胺基团（—NHCO—）的高分子化合物。

制备：二元胺和二元酸通过缩聚反应或ω-氨
基酸或内酰胺自聚而得
nHOOC(CH2)4COOH nNH 2 ( CH2) 6NH2 H NH(CH2 )6NHCO(CH2)4CO nOH (2n-1) H2O
第3章 工程塑料
工程塑料是指物理力学性能及热性能
比较好的、可以当作结构材料使用的 且在较宽的温度范围内可承受一定的
机械应力和较苛刻的化学、物理环境
中使用的塑料材料。
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特性：优异的力学性能、化学性能、电性
能、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐老
化性能等。
应用：电子、电器、机械、交通、航空航
天等领域
分类：通用工程塑料和特种工程塑料
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通用工程塑料：使用量大，长期使用
温度在100~150℃，可作为结构材料使
用的塑料材料

例如：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、 热塑性聚酯等
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特种工程塑料：使用量较小、价格高、
长期使用温度在150℃以上的塑料材料

例如：聚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、聚芳醚 酮、聚芳酯等


加工方法可采用注塑、挤出、吹塑、模压、焊接等
（1）吸水性小，一般不干燥 （2）热稳定性差，熔体黏度对温度不敏感，加工 温度一般控制在250℃以下 （3）结晶度高，成型收缩率大，壁厚制品采用保 压补料方式防止收缩 （4）冷凝速度快，易产生缺陷，可采用提高模具 温度的方法减小缺陷 （5）制品易产生残余内应力，后收缩比较明显应 进行后处理，温度100~130℃，6h。
（3）制品在不同方向上的成型收缩率差别 大，不跟制品的几何形状、成型条件、贮存 时间、条件及温度有关
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聚对苯二甲酸丁二醇酯的应用

电子、电气、汽车、机械等方面 在电子、电气方面，主要利用其优良的耐 热性、电绝缘性、阻燃性、成型加工性及 尺寸稳定性；制作连接器、线圈架、电机 零件、开关、插座、变压器骨架； 在汽车工业方面，利用其优良的耐冲击性； 制作汽车保险杠、手柄、底座等
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（4）耐化学药品性

一定的耐化学药品性；
（5）其他性能


透光率很高，约为87~90%；
折射率高，可作为透镜光学材料 很好的耐候性和耐热老化能力
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3.2.2 聚碳酸酯的加工性能
采用注塑、挤出、吹塑、真空成型、热
成型等方法


（1）成型要求较高的温度和压力
（2）易产生内应力，应进行后处理


（2）融化物黏度低，流动性大，必须采用自锁式 喷嘴
（3）收缩率大，必须经过多次试加工，进行修模 （4）热稳定性较差，易热分解而降低制品的性能
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3.1.3 聚酰胺的应用

由于聚酰胺优良的性能，在汽车工业、交通运输 业、机械工业、电子电器工业、包装业、体育器
材以及家具制造业上有广泛应用。

（4）耐化学药品性

不耐强酸强碱； 室温下对极性溶剂较稳定； 具有优良的耐候性
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聚对苯二甲酸乙二醇酯的加工性能


可采用注塑、挤出、吹塑等方法
（1）熔体具有较明显的假塑体特征，因而黏度 对剪切速率的敏感性大，对温度的敏感性小 （2）吸水性虽小，但熔融下易水解，必须干燥 （3）成型收缩率大，可改性或后处理
例如：轴承、齿轮、凸轮、磙子、辊轴、泵叶轮、 风扇叶轮、涡轮、螺钉、螺帽、垫圈、高压密封 圈、阀座、输油管等
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3.2 聚碳酸酯（polycarbonate,PC）

聚碳酸酯是指分子主链中含有 节的线性高聚物
O O R O C
链
分类：根据R基团的不同，分为脂肪族、脂 环族、芳香族等类型
其中，芳香族聚碳酸酯最有工业价值，以 双酚A型为主，产量仅次于聚酰胺

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3.3 聚甲醛（polyoxymethylene,POM）

第三大通用工程塑料，产量仅次于聚酰胺和
聚碳酸酯
3.3.1

聚甲醛的结构
CH2O
聚甲醛分子主链上具有
重复单元，
是一种无侧链、高密度、高结晶度的线性聚 合物，具有优异的综合性能。
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根据分子链化学结构的不同，分为均聚甲醛
和共聚甲醛



（4）成型收缩率低，可重复使用
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3.5 热塑性聚酯
热塑性聚酯：由饱和二元酸和饱和
二元醇缩聚得到的线性高聚物。
常用的两种：聚对苯二甲酸乙二醇酯
聚对苯二甲酸丁二醇酯
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3.5.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯
（polyethylene terephthalate,PET） 制备：对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙 二醇缩聚 分子结构式：
CH2 O CH2 O
x
CH2 O CH2
y n
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3.3.2 聚甲醛的性能

白色粉末或颗粒，硬而质密，表面光滑有光泽，着 色性好。
（1）力学性能 较高的弹性模量、硬度和刚性； 耐疲劳性、耐磨性以及耐蠕变性好；



随温度变化小
（2）热性能 热变形温度较高，短期使用温度140℃，长期100℃

耐热性很好；
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热变形温度190℃，玻璃化转变温度210℃，熔融温 度260℃，热分解温度350℃，脆化温度-70℃，长 期使用温度-125~120℃
阻燃性能好，具有自熄性 线膨胀系数最低 （3）电性能 优异的电绝缘性；



介电常数和介电损耗都很小，最低
电性能不受湿度影响 （4）耐化学药品性 优良



（4）结晶速度慢，可采用提高模温或加入结晶 促进剂改善
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聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用

聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用领域主要有纤 维、薄膜、聚酯瓶及工程塑料等几个方面； 纤维的用量很大，目前世界上约有半数左右 的合成前卫是有聚对苯二甲酸乙二醇酯制造 的； 没有增强改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯主要 用来制作薄膜和聚酯瓶；
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3.4.2 聚苯醚的加工性能

可采用注塑、挤出、吹塑、发泡、真空成型、焊 接成型等方法