特种工程塑料发展历史
特种工程塑料
2、聚砜的性能
① 力学性能:聚砜具有优良的力学性能,其拉伸强度和弯曲强度都高于一般的 工程塑料,而且在高温下的力学性能保持率高,冲击强度在-60~120℃范围 内变化不大。聚砜的主要缺点是抗疲劳性差,疲劳强度及寿命不如聚甲醛和 聚酰胺,此外还易出现内应力开裂现象。 ② 热性能:聚砜具有优异的热性能,其玻璃化温度为190℃,脆化温度为101℃,热变形温度为175℃,长期使用温度在-100~150℃.聚砜在高温下的 耐热老化性能极好就,在150℃经过2年的老化后,其拉伸屈服强度和热变 形温度反而有所提高,而冲击强度仍能保持55%;聚砜还有优良的耐氧老 化性及自熄性。 ③ 电性能 :聚砜在宽广的温度和频率范围内具有优异的电性能,在水及潮湿 的空气中电性能的变化很小。 ④ 耐化学药品性 聚砜的化学稳定性较好,对无机酸、碱、盐溶液都很稳定, 但受某些极性有机溶剂的作用会发生腐蚀的现象。 ⑤ 其他性能:聚砜的耐腐蚀性能优良,但耐候性和耐紫外线性较差。其吸水率 为0.22%,成型率为0.7%,尺寸稳定性较好,在湿热的条件下其尺寸变化 微小。
第一节
聚酰亚胺(PI ) Polyimide
1、简介 聚酰亚胺是由美国杜邦公司首先工业化生产的,1961 年实现PI薄膜和绝缘漆的工业化生产,以后出现了模塑制 品。世界各国广泛开展研究工作,以满足宇航等工业部门 对高温、耐辐射材料的需要。 PI是一类分子中含有酰亚胺基团的杂环聚合物。分子 主链上含有-C-N-C-的聚合物统称PI,是由二元酸酐和二 元胺缩聚而成,按结构可分三大类:不熔性、可熔性和改 性聚酰亚胺;按生产方法分为缩聚性和加成型两大类。主 要品种有均苯型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、聚酰胺酰亚 胺、聚双马来酰亚胺。
2.聚砜的结构
• 1、双份A型聚砜,简
塑料的发展历程
塑料的发展历程一、塑料的起源塑料的历史可以追溯到19世纪。
最早的塑料是天然橡胶的化学改性产物。
1839年,美国人查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)发现了橡胶的硫化方法,这一发现使得橡胶的性能得到极大改善,更加坚韧且耐用,这可以看作是塑料发展的先驱。
在19世纪中叶,人们开始探索从纤维素这种天然高分子材料中制造类似塑料的物质。
1862年,亚历山大·帕克斯(Alexander Parkes)展示了一种被称为“帕克辛”(Parkesine)的材料,它是由硝化纤维素制成的,这是世界上第一种人造塑料。
这种材料具有可塑性,可以被加工成各种形状,虽然它存在一些缺陷,例如容易燃烧等,但它开启了人造塑料的新纪元。
二、早期塑料的发展(19世纪末 - 20世纪初)1. 赛璐珞(Celluloid)1869年,约翰·卫斯理·海亚特(John Wesley Hyatt)发明了赛璐珞。
他在寻找一种可以替代象牙制造台球的材料时,通过改进硝化纤维素的配方,制造出了赛璐珞。
赛璐珞具有良好的可塑性和透明度,很快就被广泛应用于制造梳子、纽扣、玩具等各种日用品,还被用于早期的电影胶片制作。
例如,早期的电影胶片很多都是由赛璐珞制成的,它使得电影产业得以快速发展。
然而,赛璐珞也有一个致命的缺点,那就是高度易燃,这也导致了很多火灾事故。
2. 酚醛树脂(Bakelite)20世纪初,比利时裔美国人利奥·贝克兰(Leo Baekeland)发明了酚醛树脂,这是一种具有革命性的塑料。
1907年,他通过将苯酚和甲醛在一定条件下反应,得到了酚醛树脂。
酚醛树脂具有良好的耐热性、绝缘性和机械性能,而且不易燃烧。
它的出现使得塑料开始在电气工业等领域得到广泛应用,例如用于制造电器插座、收音机外壳等。
酚醛树脂被认为是现代塑料工业的开端。
三、塑料的大规模生产与多样化发展(20世纪中叶 - 20世纪末)1. 聚乙烯(Polyethylene)1933年,英国帝国化学工业公司(ICI)的研究人员偶然发现了聚乙烯。
特种工程塑料发展现状和进展
聚芳酯( PAP)
• 定义
PAR 又称芳香族聚酯,是分子主链上带有芳香族环和酯键的一种非晶型的透 明热塑性工程塑料。
• 性能特性
是一种耐热性好、使用温度较广,可在-70-+180℃下长期使用,它具有优异 的耐高温性能、阻燃性能、抗冲击性能和气候稳定性能,对一般有机药品、油脂 类稳定,也能耐一般稀酸,但不耐氨水、浓硫酸及碱。易溶于卤代烃及酚类Βιβλιοθήκη 难 燃,耐候性好。• 成型方法
聚芳酯的软化温度与热分解温度(443℃)相差较远,故可方便地采用注 射、挤出、吹塑等加热熔融的加工方法。
聚芳酯的常用的合成方法有:熔融聚合法、溶液聚合法和界面聚合法。
• 应用领域
因聚芳酯的耐热性与电性能好,故主要用于耐高温的电气、电子和汽车 工业方面的元件和零部件,也常用作医疗器械。它可在溶液中成膜和纺丝,制成 薄膜及纤维,前者用于B级(130℃)的电机电器绝缘。后者用作耐高温纤维。 可挤出成型抽板材和管材,也可应用于日常生活品方面。可通过提高其性能而用 于制造相机、钟表等精密部件.
特种工程塑料发展现状和进展
特种工程塑料
特种工程塑料至今尚未确切的定义, 通常将具有优异的综合性能, 如拉伸强度、 刚性、压缩强度、冲击强度高, 在热、冷条件下、化学介质中物理、电学性能保 持稳定, 可长期使用的一类高分子材料称为工程塑料. 其基材多是分子主链除含有 碳原子外, 还含有氧、氮、硫等原子的杂链型分子结构的聚合物. 而特种工程塑料 是指综合性能更高, 长期使用温度在150℃以上, 主要应用于高技术领域的一类分 子材料, 又称高性能工程塑料而耐热工程塑料. 特种工程塑料是现代先进材料之一
• 性能特点
液晶高分子材料具有一系列优异的性能,如高强度、高模量、突出的耐热 性、极小的线膨胀系数、优良的耐燃性、电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐气候老化 和能透微波,以及优异的成型加工性能等。
塑料之王——聚四氟乙烯发展史
塑料之王——聚四氟乙烯发展史聚四氟乙烯(以下简称PTFE)又名特氟龙,是四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、耐高低温性、电绝缘性、表面不粘性等,为许多其他工程塑料所不及,它解决了化工、石油、电气、制药等领域的许多难题,因而有“塑料之王”的美称。
那么,特氟龙(聚四氟乙烯)是怎样被发现的呢?20世纪的前50年,杜邦公司就像现在的谷歌、特斯拉、SpaceX,总有新发明新创造,引领时代潮流。
在氟利昂的商业化之后,他们又找到了新的商机。
罗伊·普伦基特(Roy Plunkett)是美国杜邦公司杰克森实验室的化学家。
1932年普伦基特博士毕业后来杜邦公司从事有机氟的研究。
1938年夏天,普伦基特正在研究氯氟烃的制备,虽然之前成功商业化的氯氟烃都是氯氟烷烃,可是他对氯氟烯烃产生了兴趣。
他选择了最简单的四氟乙烯,他将四氟乙烯存放在干冰冷却的钢瓶里,以做进一步的研究。
有一天,他和助手一起打开了钢瓶,希望四氟乙烯气化通过流量计进入反应器。
但没多久,他们发现四氟乙烯的流动停止了,钢瓶的质量却显示里面还有不少东西。
普伦基特摇晃钢瓶,发现里面有一些固体物在响动。
普伦基特的团队正在研究四氟乙烯他把阀门拆下,从钢瓶里倒出一些白色粉末。
接着,他又用一把钢锯把钢瓶锯开,结果发现里面还有相当多的白粉末。
他明白了,四氟乙烯发生了聚合反应,这白色粉末就是聚合物:聚四氟乙烯。
1941年,普伦基特通过专利首次把聚四氟乙烯公之于世。
1945年,杜邦公司为聚四氟乙烯注册了Teflon商标,中文称为:特氟龙。
杜邦的商标总是能成为一个产品的代名词。
我们的发展需要这些伟大的创新公司聚四氟乙烯被制造出来以后,人们发现这实在是一种超强的材料。
它十分耐寒,即使到了-269.3度的低温也没有问题,在干冰、液氮、液氧、液体空气的温度级别简直就是小意思,甚至在液氦中也能保持金身不败。
它的耐热性能虽说不像它的耐寒性能那么优异,却也能耐受250度的高温。
高性能聚合物的发展历程及现状
价格:5000日元/Kg
(4)聚芳酯(EKONOL,1972,日本住友化学公司)
特性:连续使用温度高,线膨胀系数小,吸水率小而耐磨耗性大 耐药品性好,尺寸稳定性好
用途:利用上述特性制作机械零部件、电子电器零部件等
(5)聚芳酯(U-polymer,1973,Unitika,ltd.)
(9)聚醚醚酮 (PEEK,1981,ICI公司)
特性:耐热等级高,长期使用温度240℃ 机械强度高,电性能好,阻燃UL-94 V-0 耐药品性好,耐热水性好,耐辐射性好
用途:汽车零部件,电器、电子零部件 机械零部件,核电用 耐防腐式功能涂层
从上述发展历程介绍中不难看出,这类材料的开发初期有以 下两个特点:
60年代末70年代初开始,这类新一代塑料发展 的原始推动力是当时美、苏两霸的军备竞赛的急需。
所以当这类材料一问世,西方巴黎统筹委员会 (COCOM组织)即将其列为战略物资向中国等
社会主义国家封锁禁运。 下面分品种作些简单介绍:
(1)聚酰亚胺(PI,1964,Dupun公司)
O
O
C
C
O
O + NH2
可要从实现产业化来讲,与国际上相比可以说差距是“天 壤之别”也许并不过分。因为据我所知至今在我国能称得上 真正意义上产业化的只有PPS一个品种。
二、国际上特种工程塑料的发展历程及现状 (一)国际上的发展历程
特种工程塑料(Super EP),更早期被称为耐高 温高分子材料,即长期使用温度在150℃以上的一 类高分子材料,进入本世纪又开始采用高性能聚 合物(high performance polymer),从而把半芳香 尼龙,长链尼龙,液晶高分子等也纳入这个范畴。
塑料人必看:七种特种工程塑料简介及应用【精】
塑料人必看:七种特种工程塑料简介及应用特种工程塑料亦称高性能聚合物,一般均为根据特殊用途需求而研制,与通用工程塑料相比性能更优异、独特,长期使用温度在200℃以上。
自上世纪60年代聚亚胺(PI)问世开始,开发成功并产业化的主要品种有聚亚胺(PI)、聚胺亚胺(PAI)、聚醚亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和氟塑料等。
今天我们简单介绍其中7种特种工程塑料。
聚醚醚酮PEEK聚醚醚酮是一种线型芳香族半结晶型热塑性塑料,是一种具有传奇色彩的特种工程塑料,具有前所未有极高性能的特种工程塑料,自诞生以来就一直被作为一种重要的战略国防军工材料。
全称:聚醚醚酮结构式:合成方式:缩聚熔点:334℃玻璃化转变温度:143℃,其玻纤或纤维增强级可在250℃下长期使用。
优点:蠕变量低,弹性模量高,优异的摩擦性能,特别耐摩擦,抵抗各种介质的侵蚀及非常优异的耐化学性。
缺点:不溶于工业溶剂,合成困难,产量相对较低玻璃化转变温度低等。
应用领域:电子电气、机械、汽车工业、、石油勘探、医疗、保护涂层等图 PEEK螺丝图脊柱内固定器聚苯硫醚PPS聚苯硫醚,又叫聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,诞生于1973年,虽然发展时间才40余年,但潜力极大,号称是第六大工程塑料,是我国能自主产业化的特种工程塑料。
全称:聚苯基硫醚结构式:合成方式:Ma callum法、缩合法、Philips法熔点:280~290℃分解温度:430~460℃(在空气中)结晶度:最高达65%优点:优良的热稳定性,长期使用温度在热塑性材料中最高,达220~240℃,优良的抗蠕变性能。
缺点:型材抗冲击性较弱,断裂伸长应变非常低。
应用领域:电子电气,机械,汽车,阻燃配件等图索尔维雾灯反光杯聚砜PSF有普通双酚A型PSF,聚醚砜和聚芳砜三种。
全称:聚砜结构式:图聚砜PSF结构式图聚醚砜PES结构式图聚芳砜PASF结构式耐热性:聚芳砜>聚醚砜>聚砜加工性:聚芳砜=聚砜>聚醚砜优点:优异的力学性能,高强度,高模量,高硬度,低蠕变性,耐热,耐寒,耐老化,热变形温度高,化学稳定性好,耐无机酸、碱、盐液的侵蚀,电绝缘性优良,耐辐射,并具有自熄性。
特种工程塑料发展现状和进展
特种工程塑料发展现状和进展特种工程塑料通常指相对通用工程塑料而言性能更加优越、独特,且目前尚未大规模生产,用途相对较窄,塑料长期使用温度均在200℃以上地一些塑料材料,如聚酰亚胺(PI)、聚砜(PS F)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和聚醚砜(PES)等.这些材料主要市场是电子、电器、汽车工业、军工产品和压缩机零件等.1 聚酰亚胺聚酰亚胺(PI)是耐高温聚合物,在550℃能短期保持主要地物理性能,能长期在接近330℃下使用.在耐高温地工程塑料中,它是最有价值地品种之一.它具有优良地尺寸和氧化稳定性、耐化学药品性和耐辐射性能,以及良好地韧性和柔软性.可广泛用于航空/航天、电气/电子、机车、汽车、精密机械和自动办公机械等领域.由于聚酰亚胺分子中具有十分稳定地芳杂环结构,使其体现出其他高分子材料所无法比拟地优异性能:耐温和低温性,由联苯二酐和对苯二胺合成地PI,热分解温度可达600℃,是迄今为止聚合物中热稳定性较高地品种之一.在如此温度下,短时间基本上可以保持原有物理性能.可以在333℃以下长期使用,另外在-269℃下仍不会脆裂;机械强度高,均苯型PI薄膜地抗拉强度可以达到170MPa,而联苯型可以达到400MPa,随着温度升高,变化很小;耐辐射性好;介电性能优异;化学性质稳定,对酸、碱很稳定;另外,PI抗蠕变能力强,摩擦性能优良.2003年全球消费聚酰亚胺约3.5万吨,主要生产厂家约50余家.目前,美国、西欧和日本地消费量已超过2万吨/年,其中美国为1.3万吨/年,预计2004年,美国、西欧和日本地消费量将达到2.7万吨/年.美国有14家、西欧有11家、日本有13家生产厂生产PI.此外,俄罗斯、中国、印度、韩国、马来西亚和我国台湾均少量生产和消费PI.聚醚酰亚胺(Ulter m)约占美国PI需求量地70%,因其性能和加工特性较好,有与聚醚砜、聚苯硫醚和其他芳族PI竞争地倾向.预计全球未来几年对聚酰亚胺地需求将以年均10%左右地速度递增.我国几乎与世界同步开始聚酰亚胺地研制与开发,现已基本形成开发研究格局,研发了PI几大品种,如均苯型、偏酐型、联苯二酐型、双酚A二酐型、单醚酐型、酮酐型等,并得到初步应用.现生产厂家有近20家,生产能力已超过800吨/年.2002年PI薄膜市场走强,生产能力已达750吨/年,2003年6家生产厂将新增能力共400吨/年,生产厂家扩大到26家.4家厂家薄膜有出口,加上覆铜箔出口,全国出口量近70吨/年.现主要生产厂家有上海合成树脂研究所、常熟航天绝缘材料厂、宝应亚宝绝缘材料厂、西北化工研究院、四川大学实验厂等.2001年国内产量约为400吨左右.我国在PI模塑料方面近年也发展较快,上海合成树脂研究所研制了多种产品,西北化工研究院生产双马来酰亚胺,吉林长春应化所、吉林高科公司生产联苯型PI模塑料.我国在许多品种上与国外产品相比,在价格上有很大地竞争优势,因此我国电绝缘薄膜市场基本上由国内产品所占领,而且国内已经开始向国外出口产品,如西北化工研究院每年向欧洲出口30吨双马来亚酰胺,上海合成树脂研究所等每年也有少量产品出口.目前,热塑性聚酰亚胺主要用于汽车发动机部件、油泵和气泵盖、电子/电器仪表用高温插座、连接器、印刷线路板和计算机硬盘、集成电路晶片载流子、飞机内部载货系统等.聚酰亚胺品种很多,但是目前主要品种有聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)和双马来酰亚胺(BMI)等.PEI目前开发趋势是引入对苯二胺结构或与其他工程塑料组成合金,提高其耐热性,或与聚碳酸酯、聚酰胺等工程塑料组成合金提高其机械强度;PAI是高强度地聚酰亚胺品种,目前发展趋势是增强改性,以及同其他塑料合金化;BMI是以马来酰亚胺为活性基地双官能团化合物,具有与典型热固性树脂相似地流动性和可模塑性,与环氧树脂地加工与成型基本相同,是目前国内研发地热点.为了提高聚酰亚胺应用性能,聚酰亚胺改性与复合材料地开发与应用成为今后相当长时间内聚酰亚胺地研究与开发热点,如聚均苯酰亚胺用石墨或聚四氟乙烯填充后,可以明显降低摩擦系数,用于汽车止推垫圈、高温刹车片、挡风玻璃刮水器,飞机地气体透平发动机用轴承、轴衬和垫圈;聚酰亚胺添加玻璃纤维或硼纤维后,被称为超强级工程塑料,用于制备喷射发动机结构部件;含硅聚酰亚胺,可以赋于材料良好溶解性、透气性、抗冲击性、耐候性、粘合性;另外还有含氟聚酰亚胺等.日本尼桑(Nissan)化学公司计划成倍提高其用于液晶显示屏制造地聚酰亚胺树脂地产量.该公司投资约20亿日元(合1840万美元),在2005年第一或第二季度,将其在千叶地聚酰亚胺树脂装置生产能力扩大到460吨/年.另外,该公司还计划耗资10亿日元,把在其富山县地微芯片材料生产装置地产量提高60%.尼桑公司地目标是,到2007年,将这些产品地销售额由2003年地160亿日元提高约50%.聚酰亚胺树脂是一种耐热超强材料,有助于在LCDs上显示高清晰度图像.由常州广成新型塑料有限公司提供研究资金支持、南京工业大学进行研发地一种尖端材料热塑性聚酰亚胺开发成功.这种特殊工程塑料地问世结束了我国该类产品长期依赖进口地局面,填补了国内空白.该热塑性聚酰亚胺不仅具有优异地力学性能、介电性能及耐热、耐腐、耐磨等特点,还克服了大多数聚酰亚胺不溶和难以加工地缺陷,表现出良好地热加工特性,能采用热模压、挤出和注射方法成型,可与碳纤维、玻璃纤维、聚四氟乙烯、石墨等复合,进一步提高材料地拉伸、自润滑耐磨等性能.该材料既可制成薄膜,也可模塑成型为管材、棒材,以及复杂结构地精密部件,因此是一种在特定条件下可替代金属、陶瓷、热固性树脂、低温热塑性塑料和难加工聚酰亚胺地理想材料.目前,该技术已经完全实现产业化,并形成了200吨/年地装置能力,所生产地热塑性聚酰亚胺产品可用于汽车和飞行器发动机、通讯仪器、建筑机械、工业机械、商用设备、电子电器和微电子、分析和医疗设备以及传输和纺织设备等领域,将促进我国化工产品地升级换代,从而提高市场竞争力.我国聚酰亚胺主要随国防工业发展而得以快速发展,在某些领域地研究与应用已达到世界水平.与国外先进国家地差距,主要体现在规模小,目前国内最大生产装置为100吨/年,国外发达国家基本上是千吨级规模;我国产品质量差,性能不稳定,影响应用;产品精细化程度不够,品种少,目前主要以聚均苯四甲酰亚胺薄膜等为主,应用领域也主要是薄膜和模塑料,而国外制品品种繁多,如薄膜、模塑件、涂料、粘合剂、瓷漆、泡沫和纤维等.我国应在开发好现有品种地同时,大力发展聚醚酰亚胺、聚联苯四甲酰亚胺、热塑性聚酰亚胺和聚双马来酰亚胺等用量较大地主要树脂品种.2 聚砜聚砜(PSF)树脂是以双酚A和4,4-二氯二苯砜为原料,经缩聚反应制备地热塑性工程塑料.聚砜材料刚性和韧性好,耐温、耐热氧化,可在-100℃~150℃地温度范围内长期使用,抗蠕变性能优良,耐无机酸、碱、盐溶液地腐蚀,耐离子辐射,无毒,绝缘性和自熄性好,容易成型加工,可广泛应用于航天/航空、电子电器、中空纤维、高分子功能薄膜、食品容器、医疗器械、纺织机械、家电和汽车等领域.世界主要地聚砜生产企业有BP公司、巴斯夫公司、ICI公司和俄罗斯谢符钦克工厂.全球聚砜总生产能力约为3.5万吨/年,总消费量为3万吨/年.预计到2005年,全球聚砜树脂消费量将达4万吨以上.目前世界聚砜产品主要地消费市场集中在美国、日本和西欧.在用途上,航空航天和汽车领域地消费占32%、电子电器占36%、精密机械占10%、食品工业占8%、工业装备占8%、医疗器械占4%、其他占2%.在航空航天和汽车工业中,聚砜材料主要用作飞机内外舵组件、灯具遮光板、机罩、齿轮、电子打火装置、宇航员面罩遮护用具等;在电子电器应用中,主要用于生产印刷线路板基材、集成电路板载体、电位器、接触器、电容器薄膜、录像机及录音机组件等;在家电领域,可用于生产微波炉设备、干燥器、食品烹调设备、照相机和投影仪外壳等;在医疗器械领域,可用于医疗设备仪表外壳、外科手术盘、起博器、牙具和内外科手术设备等.在聚砜改性材料开发上,目前在国际上除了玻璃纤维增强地高刚性聚砜复合材料外,还开发了许多高性能地聚砜合金,如聚砜/聚酰胺、聚砜/橡胶、聚醚砜/聚苯硫醚以及聚醚砜/聚碳酸酯等.日本住友化学公司在聚醚砜中添加聚四氟乙烯和羟基苯甲酸酯,可使材料地弹性模量和耐磨性能大大提高.巴斯夫公司开发地聚砜/聚醚酮嵌段共聚物具有良好地耐化学腐蚀和耐高温性能.在聚砜产品中加入0.5%地溴化聚苯醚,可得到阻燃等级为V-0级透明阻燃产品.巴斯夫公司基于聚砜/聚醚砜地Ultrason S和Ultrason E产品在高温下具有很好地尺寸稳定性和抗水、抗油性能,可连续工作在190℃下,短期耐温可高达390℃,最近该公司已将该产品产能由3000吨/年扩增到5000吨/年.德国巴斯夫公司新推出专门配方地聚醚砜(PES)Ultrason牌号,用于要求可承受微波炉加热和煮沸高温地食品器皿地生产.该产品由于采用了新型抗紫外线(UV)稳定剂,提高了PE S牌号地透明度,这种UV稳定剂能确保材料30年不变色和耐热抗老化,使用温度范围为-1 4~220℃,制备地盘子可以从冰箱内取出后马上直接放入微波炉.制备地白色部件(如盖)有极好地抗食物染色能力,同时具备耐洗涤剂化学侵蚀地性能.我国目前地聚砜树脂生产能力为1500吨/年,产量维持在1000吨/年左右.我国聚砜树脂牌号很少,主要应用于医疗器械、食品加工机械、电子仪表、纺织等工业.与国外相比,不仅在生产工艺,包括单体合成、聚合、后处理回收等工艺方面还需进一步改进和提高,在汽车工业、航空航天等领域地应用也有待进一步推广.3 聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)具有优异地耐热性、阻燃性、绝缘性,其强度和硬度均较高,机械性能优良,制品地尺寸稳定性好,可用多种加工成型方法进行成型加工,并且可精密成型.由于PPS与无机填料、增强纤维地亲和性以及与其他高分子材料地相容性好,因而可制成不同地增强填充品种及高分子合金,用途十分广泛.主要用于汽车、电子电器和家用电器、机械行业、石油、化工、制药、轻工等行业.其他方面主要用于电工绝缘薄膜、电容器薄膜以及制成纤维布,用于高温烟道气过滤以及化工、制药行业地耐腐蚀滤布,制成长纤维复合材料用于军工、航天航空等特殊领域.国外生产PPS主要采用加压法,国内目前大多采用工业硫酸钠法和硫磺溶液法.加压法在1.2MPa压力下地聚合釜中进行,使用地硫源为硫化钠或硫氢化钠,溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N-甲基己内酰胺,另一种主要原料为对二氯苯.国外PPS主要用于电子电气、汽车工业等领域.在电子电气领域,主要用于制造连接器、开关以及线圈等,消费量约占40%,此领域消费地年均增长率为10~12%;在汽车工业领域, PPS主要用于制造汽阀和发动机零件等,消费量约占30%,消费地年均增长率为12~15%;在机械行业,PPS主要用于制造表壳、泵、照相机以从议器仪表等,消费量约占20%,消费地年均增长率为8~10%:其他领域消费量约占10%.我国PPS主要用于防腐涂层和注塑塑料.2001年,四川华拓科技公司进行了加压法合成注塑级PPS中试研究,并建立了85吨/年地中试生产装置,技术处于国内领先水平,接近国外同类技术水平.所得产品分子量达6.6万以上,熔点达到302℃.用该树脂制得40%玻纤增强粒料,各种力学性能达到或超过国外同类产品水平.2002年该公司利用此中试技术建成我国首条千吨级加压硫化钠法法合成线性高分子量PPS生产线,经现场考核证明,该生产线生产能力达到1420吨/年,产品符合Q/1-7. 1-2003(树脂)及Q/-7.2-2003(增强粒料)规定地质量指标.产品已应用于家电、石化、汽车、电子电气等领域.为我国实现PPS地大规模工业化生产奠定了基础.中国目前聚苯硫醚(PPS)总生产能力约为2000吨/年,实际年产量约为800吨.生产单位主要有四川华拓科技公司、天津合成材料工业研究所、四川长寿化工总厂、广州市化工研究所、广州化学试剂厂、河北工学院、四川特种工程塑料厂、四川广汉新材料开发公司、甘肃化机厂、北京化工研究院、四川内江高分子材料厂、自贡市化学试剂厂等,除四川华拓科技公司外,绝大多数厂家生产规模为百吨级,小地只有几吨.目前,中国聚苯硫醚年需求量约为3 000吨,主要依赖从美国菲利浦斯公司和日本地一些公司进口.随着国民经济发展,尤其是电子、汽车及机械等产业地崛起,中国聚苯硫醚消费量必将迅速增长.预计到2010年,中国聚苯硫醚需求量将达到1.3万吨,前景十分乐观.日本东丽工业公司已在深圳建设3000吨/年聚苯硫醚掺混物装置,己于2003年10月投产.我国应完善现有地生产技术,为规模化工业生产打下基础.并大力开展PPS与玻纤、碳纤、无机材料以及氟树脂、尼龙、聚砜、聚烯烃等有机材料地共混复合,开发PPS塑料合金,扩大应用领域.4 聚醚醚酮聚醚醚酮(PEEK)是一种新型地半晶态芳香族热塑性工程塑料.英国于20世纪70年代末开发成功并投入工业化生产,80年代中期在英、美等国地航空航天工程上得到应用,90年代以来在各种工程领域得到普遍应用,成为当今最热门地高性能工程塑料之一.PEEK属耐高温热塑性塑料,它地结晶结构使其具有突出地耐热性能和力学性能,可在250℃下长期使用,与其他耐高温塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比,使用温度上限高出50℃左右,瞬间使用温度可达300℃,在400℃下短时间几乎不分解.PEEK不仅耐热性比其他耐高温塑料优异,而且在力学和物理性能方面尤其突出,具有高强度、高模量和高断裂韧性,以及优良地尺寸稳定性.PEEK在高温下还能保持较高地强度,它在200℃时地弯曲强度达24 MPa左右,比PTFE在常温下还高,在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12~13MPa.PEE K地刚性较大,尺寸稳定性较好,线胀系数较小,接近于金属铝材料.PEEK化学、热稳定性好,对酸、碱及几乎所有地有机溶剂都有强地耐腐蚀性能,同时其自身具有阻燃性,在火焰条件下释放烟和有毒气体少,抗辐射能力强.PEEK具有突出地摩擦学特性,耐滑动磨损和微动磨损性能优异,尤其是能在250℃下保持高地耐磨性和低地摩擦系数.此外,PEEK易于挤出和注射成型,加工性能优异,成型效率较高.PEEK可与其他聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜(PESU)、聚醚酮(PEK)、聚酰亚胺(PI)等共混,也可采用碳纤维、玻璃纤维、晶须、ZrO2、CuO等复合增强,形成性能更优越地复合材料.由于PEEK具有优良地物理、力学性能,同时耐热、耐腐蚀、耐辐射、耐磨损及抗疲劳等综合性能优异,因此在机械、石油:化工、核电、轨道交通等领域有广泛地应用前景.可用来制造压缩机阀片、高压蒸汽球阀座、轴承保持架、化学泵齿轮、滑动轴承、密封件、活塞环、滑履等机器零部件,产品质量轻、使用寿命长,还能降低机器运转噪音.另外,由于PEEK具有很好地电性能,PEEK还可制成传感器.PEEK树脂由英国Victrex公司于1977年开发,至今仍由其独家生产经营,其市场销量连续以每年20%地速度增长.Victrex公司基于PEEK地垄断地位,2001年净收益增长了37%,达到3230万美元,销售额增长23%,达到10430万美元.面对PEEK需求市场地增长,Vict rex公司将使其现有装置扩能500吨/年,到2003年10月达到2800吨/年,并建设第二套二氟二苯基甲烷(DEDPM)原料装置,同时,拟在3~4年内再建一套PEEK装置.印度Gha rda化学公司与Victrex公司合作,在孟买建成120吨/年PEEK半工业化装置,同时计划建设800~1000吨/年工业规模装置.2003年,世界PEEK树脂地消费量约为1800吨/年,其中欧洲约占48%,美国约占41%,亚太地区约占6%,其他地区约占5%.产品主要应用于包括航空、工业、电子和医学各部门在内地一些领域,其中运输业地消费量约占总消费量地34%,工业方面约占31%,电子方面约占23%,医学领域业占6%,其他方面约占6%.随着PEEK树脂生产能力和产量地不断增加以及用途地拓宽,新产品不断被研究和开发出来. 2001年Victrex公司地PEEK树脂共有184项,2002年有249项新用途实现了商业化.2002年Victrex公司推出了一种耐热PEEK新品种PEEK-HT.PEEK-HT是一种半结晶性聚合物,玻璃化转化温度为157℃,熔点为374℃.同标准级PEEK树脂相比较,新树脂具有优异地高湿性能,温度大于30℃时,能保持好地力学性能及物理性能;高温下地耐磨损性能好;在较宽地温度范围内,耐蠕变和耐疲劳性能较好;在250℃温度下,拉伸强度和弯曲模量高;持有UL值260℃(自然品级)地超高温特性,不溶于任何通用溶剂,持有对多数有机、无机液体显示高抗值地耐药品;和原来地PEEK树脂相同容易用射出、押出成型机加工成型,射出成型后不必要后处理,可以大量生产公差小地零件.PEEK-HT树脂新品种以粉末形式(PEE K-HTP22)或粒料形式(PEEK-HT G22)存在,主要应用市场是汽车和航空发动机箱、头灯反射器、热交换制件,阀门衬套以及深海油田制件等,在某些领域已经部分取代了金属和陶瓷.目前,PEEK HT新品种地年销售量已经超过100吨.2003年Victrex公司推出了一种硅树脂改性(Silicon-Modified)地PEEK树脂,与-40~140℃下地标准无填料PEEK树脂相比较,前者地伊佐德缺口冲击强度(Izod)是后者地2~3倍,其刚性和抗冲性能接近聚碳酸酯,目前正在接受多个应用领域地评估,产品已经能够按吨为单位供应.日本东京Yamakyu Chain公司开发出一种PEEK聚合物,作为生产系统板带链条地材料.该链条需经受250℃地高温,并在无润滑地情况下以200m/min地速度运转,同时要求具备好地耐化学性能及抗静电性能.这种PEEK聚合物可替代金属加工件,产品主要用于各种高性能地终端产品,包括汽车和飞机组件、工业用泵、阀门和密封件以及硅片输送设备、连接器和可消毒地外科手术器材等.2003年荷兰LNP工程塑料有限公司推出了2种PEEK复合材料新品种Thermocomp L F-100-12和Thermocomp LF-1006.据悉,这种新型复合材料价格并不太贵,但具有较高地力学强度性能,并且其制品地热性能和耐化学腐蚀性能,远优于常用地一些热塑性复合材料.同时具有耐燃性好,发烟雾量较少等优点.Thermocomp LF-100-12含有60%地玻璃纤维和矿物填料含量,它地抗弯模量为15000MPa;另一种牌号为Thermocomp LF-100 6,其玻璃纤维含量为30%.价格上,LF-100-12约比LF-1006低40%左右,但它们地刚度都比较好,两者较为相近.由于PEEK复合材料地刚性较好,抗弯变形能力较强,因而特别适合于制造耐磨损地齿轮和轴承等制品.LNP公司已对PEEK复合材料开发出某些化学工业如泵体叶轮等地用途,并正在开发汽车业、电工行业、航空制造业和机械制造业等方面地应用.英国地Robix公司利用PEEK树脂为原料,采用挤塑地方法生产出直径达600~1200毫米地圆形零件,此外还能生产直径3米横断面较厚地零件.英国Omnifit Limited公司采用PEEK替代不锈钢,制造出用于色谱仪产品所用地接插器和配件.该产品既具有化学惰性又能够在典型色谱柱环境中承受41.34MPa地压力.与所替代地不锈钢材料不同,该产品不会干扰分离和提纯工艺,且具有出色地耐化学性能.Quadrant工程塑料公司推出一种PEEK树脂新品级Kerton PEEK GF30,该产品显示了在高温下地耐化学品性和耐应力龟裂地综合性能,能耐所有地标准消毒方法、高能辐射(α或X射线)和较宽范围内地化学品.材料具有高强度和劲度,比目前使用地热固性材料耐冲击和耐磨损.Kerton PEEK-GF30经过250次循环消毒后也不会降解,可延长医疗器件地服务寿命;它还具有非常好地尺寸稳定性和固有稳定性,适合降低机械公差,得到高质量高精度地部件,该产品完全可以达到了医疗服务反复消毒而后清洁地要求.近期,Victrex公司推出了一系列不同用途地PEEK树脂.PEEK- 450GL30品级采用30%玻纤增强,连续工作温度可以地达到300℃,可用于锅炉检测探测器地密封;用于油田泵密封结合环地PEEK树脂不仅在强度上可取代青铜,而且在磨损时具有更好地伸长率.用于加压医药反应器阀门衬套地PEEK树脂,具有高耐冷流性,在一定温度范围内保持刚性和强度,制作地阀门密封性和不渗透性达到ANSI VI级;用于赛车分配器齿轮地PEEK树脂,能耐高温和长期地磨损,连续工作温度可以达到260℃,在接近它地熔融温度343℃时还能保持物理性能,比青铜合金齿轮减轻81%地质量.我国于20世纪80年代进行PEEK技术研发,并在90年代初投入小批量商品化生产,“九五”期间长春吉大高新材料公司完成工业中试生产,为“十五”期间进行工业设计打下基础.经过近20年地工作,吉林大学特种工程塑料研究中心开发出具有自主知识产权地PEEK树脂合成路线,树脂主要性能达到国外同类产品水平,而原料和设备全部立足于国内,降低了生产成本.2002年底,长春吉大高新材料公司投资1亿元建成一期300吨/年聚醚醚酮装置,二期500吨/年聚醚醚酮项目又于2003年底建成投产,该公司成为继Victrex公司之后,最先采用本国专利技术商品化生产聚醚醚酮地公司.我国PEEK树脂在核电站、飞机、纺织机械、深井采油设备等地零部件和其他以塑代钢领域拥有良好地发展前景.据统计,我国仅石化行业所用进口往复式压缩机配套用地零部件PEEK阀片每年进口达5吨左右,售价为10~1 2元/克.国产PEEK投产后,一些专业厂试制成功国产PEEK阀片,售价仅6元/克,很快实现了进口替代.目前国内已经有近40家企业开始采用国产PEEK树脂试制相关地制品.PEEK 树脂地批量生产将带动国内PEEK树脂制品行业地发展.虽然PEEK树脂在我国已经实现了批量生产,但与国外公司相比,PEEK树脂在应用开发上还存在一些问题.一是在适合各种不同需要地专用料开发上与国外还有很大差距.仅日本市场, VICTRE PLC公司提供地标准牌号PEEK树脂就有10多种,另外还有自润滑、机电等一些特殊牌号地树脂可供选择,而国产PEEK树脂却只有简单地几种牌号.根据不需要开发多品种专用料,扩大其应用范围将是PEEK树脂今后地开发点.二是国外PEEK树脂除了上述不同牌号地粉料、粒料外,还有专门厂家生产各种牌号、规格地管材、棒材、片材等不同型材供应市场,而国内由于设备所限还不能生产这些型材,使国产PEEK树脂地应用开发受到很大限制.因此,开发多品种专用料是今后地发展方向.5 聚芳醚砜酮由大连理工大学开发地特种工程塑料杂萘联苯型聚醚砜酮性能优异,一举打破了我国该领域长期遭遇地他国禁运封锁.该项目获得2003年度国家技术发明二等奖.该产品已被成功应用于耐高温高效分离膜、重要工程特种绝缘浸渍漆和航天航空先进复合材料,在工业废水、废气处理、回收、海水淡化和国防工业等领域展现出独特地优势.聚芳醚是一类耐高温热塑性特种工程塑料,近年来各大跨国公司都投巨资开发新品种.这一特种工程塑料研制项目先后列入我国“七五”、“八五”、“九五”国家重点科技攻关计划.长春应用化学研究所曾于1985年制备出一种可溶解地无定型聚芳醚酮,开创了可溶性聚芳醚酮地发展史.大连理工大学研究组从分子设计出发,以价廉易得地苯酚、苯酐为基本原料,经溶液缩合聚合反应,研制成功既耐高温又可溶解地聚芳醚新品种聚醚砜(PPES)和聚醚酮(PPEK).PPE S耐温等级高,且成本显著低于PPEK;而PPEK地力学性能优于PPES.在综合PPEK、PP ES两项专利技术地基础上,该小组开发成功了杂萘联苯型聚醚砜酮(PPESK)共聚树脂,兼具了两者地优点.。
五大工程塑料
应用领域
由于其具有优 异的性能,因此
发展现状
PA作为工程塑料使用已有近50年的历史了,其发展历程大 致可以分为两个主要阶段,是20世纪70年代以前,以开发新品 种为主,开发的品种主要有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12、 PA1010、PA612、芳香酰胺等;70年代至今,以改性为主,同时 也开发出些新的小品种,如PA46、PA6T、PA9T、MXD-6等.在世 界范围内PA的需求量直居工程塑料之首,由于多种改性PA的开 发与应用,使得PA工业直充满勃勃生机,生产与消费快速稳步 增加,2001年世界PA的生产能力约为220万t/a,其中美国占31%, 欧洲占45%,亚洲占24%,产量约为196万t.品种以PA6、PA66为 主,二者约占PA工程塑料总量的90%左右,世界范围内PA6与 PA66的比例约为3:2.
目前PA工业生产呈现出以下几大特点,是工 程塑料与许多石油化工产品,全球范围不断进行 兼并、重组,向集中化、规模化、专业化、高技
术含量化方向发展;二是尽管近年来全球市场 对PA的需求增加速度放缓,但是许多主要生产商 仍在追加投资,以占领更多的市场,尤其是快速发 展的亚洲市场;三是PA的生产主要集中在杜邦、 巴斯夫、GE塑料、罗地亚、陶氏化学等几家大 公司,这几大公司生产能力占据全球总生产能力 的近70%,这些公司将主宰和左右世界PA工业的 命运与发展前途.
聚碳酸酯(PC)的特性解析
1.物化性能: 纯PC树脂是种无定形、无味、无嗅、无毒、 透明的热塑性聚合物,分子量般的20000~70000范围内,相对 密度1.18~1.20,玻璃化温度140~150℃,熔220~230℃.聚碳酸酯 具有定的耐化学腐蚀性,耐油性优良. 由于聚碳酸酯的非结晶性,分子间堆砌不够致密,芳香烃、氯 代烃类有机溶剂能使其溶胀或溶解,容易引起溶剂开裂现象. 耐碱性较差. 2.机械性能: 聚碳酸酯是机械性能优良,尤为突出的是它的 冲击强度和尺寸稳定性,在广阔的温度范围难仍能保持较高 的机械强度,其缺点是耐疲劳碳酸酯的冲击强度在通用工程塑料乃至所 有的热塑性塑料中都是很突出的,其数值与45%玻纤增强聚酯 PET相似.影响聚碳酸酯冲击强度的主要因素有分子量、缺口 半径、温度和添加剂等.
工程塑料发展概述
目录1 概念、应用、类别2性能3 市场4我国对特种工程塑料发展现状5我国特种工程塑料发展前景和建议6 特种工程塑料分类介绍6.1聚酰亚胺(PI)6.2聚砜(PSF)6.3聚苯硫醚(PPS)6.4聚醚醚酮(PEEK)6.5聚芳醚酮1 概念、应用、类别特种工程塑料是由冷战时期军备竞赛的社会需求所推动发展起来的新一代高性能高分子材料,早期曾被称为耐高温高分子材料,目前通常称为特种工程塑料(Super Engineering Plastics)或高性能聚合物(High Performance Polymer)。
所谓特种工程塑料,是指继普通塑料、工程塑料之后发展起来的一类新型高性能高分子新材料,其具有其它材料无法兼具的诸多特性,如耐高温、耐疲劳、耐腐蚀、耐磨损、耐辐照、高强度、高韧性、电性能优异、尺寸稳定性好等,无论对国防军工、航空、航天、造船等领域,还是对电器、电子/通讯、汽车、医疗器械、石化等军民兼顾领域的高新技术的发展,都是不可或缺和革命性的材料。
自60年代的聚酰亚胺(PI)问世开始到80年代初的PEEK实现商品化的近二十多年间,所开发成功并产业化的主要品种有:1.聚酰亚胺(PI);2.聚酰胺酰亚胺(PAI);3.聚醚酰亚胺(PEI);4.聚芳酯(U-polymer);5.聚苯硫醚(PPS);6.聚砜(PSF)7.聚醚砜(PES);8.聚醚醚酮(PEEK)等。
2性能关于特种工程塑料,与其它两类材料相比主要特点可概括如下:1)物性方面:a. 耐热等级高(一般定义为UL温度指数在150℃以上);b. 力学强度大(一般为通用塑料的2~4倍);c. 综合性能优异(如耐辐射、耐高温、耐候)。
2)加工工艺方面:a.加工温度高(一般在300~400℃);b. 注射压力大(一般需要120MPa~160MPa);c.模具必须加热(与通用塑料的冷却正相反);d. 以热流道为佳。
3)附加值高(一般每吨在1~10万美元之间,为通用塑料的几十倍)。
特种工程塑料介绍汇总.
特种工程塑料介绍:特种工程塑料也叫高性能工程塑料是指综合性能更高,长期使用温度在150℃以上的工程塑料,主要用于高科技,军事和宇航、航空等工业。
特种工程塑料主要包括聚苯硫醚(PPS),聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI), 聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK),含氟聚合物等,特种工程塑料种类多,性能优异价格昂贵。
聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚,是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂,英文名为polyphenylene snlfide(简称PPS)。
PPS是结晶型(结晶度55%-65%)的高刚性白色粉末聚合物,耐热性高(连续使用温度达240℃)、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性,电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂,耐磨、抗蠕变性优,阻燃性优。
有自熄性。
达UL94V-0级,高温、高湿下仍保持良好的电性能。
流动性好,易成型,成型时几乎没有缩孔凹斑。
与各种无机填料有良好的亲和性。
增强改性后可提高其物理机械机械性能和耐热性(热变形温度),增强材料有玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维、金属纤维等,以玻璃纤维为主。
无机填充料有滑石、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二硫化钼等。
PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化,PPS/PTFE合金改进了PPS的脆性,润滑性和耐腐蚀性,PPS/PA合金为高韧性合金。
玻纤增强PPS具有优异的热稳定性、耐磨性、抗蠕变性、在宽范围(温度、湿度、频率)内有极佳的机械性能和电性能,介电量数小、介电损耗低。
作为耐高温,防腐涂料,涂层可以在180℃下长期使用;电子电器工业上作连接器,绝缘隔板,端子,开关;机械和粘密机械在做泵、齿轮、活塞环贮槽、叶片阀件,钟表零部件,照相机部件;汽车工业上汽化器。
分配器部件,电子电气组等零件,批气阀气,传感器部伯件;家电部件有磁带录相机结构部件、品体二极管、各种零件;另个还用于宇航、航空工业,PPS/PTFE可做防粘、耐磨部件及传动件,如轴泵。
特种工程塑料及其应用
特种工程塑料及其应用 特种工程塑料也叫高性能工程塑料是指综合性能更高,长期使用温度在150℃以上的工程塑料,主要用于高科技,军事和宇航、航空等工业。
特种工程塑料主要包括:聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、含氟聚合物等。
PPS(聚苯硫醚)英文名称: Polyphenylene sulfide,简称PPS.中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点,被广泛用作结构性高分子材料,通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。
同时,还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。
近年来,国内企业积极研发,并初步形成了一定的生产能力,改变了以往完全依赖进口的状况。
但是,中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题,这些将是PPS下一步发展的重点。
特点:具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。
PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一,热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯,流动性仅次于尼龙。
此外,它还具有成型收缩率小(约0.08%),吸水率低(约0.02%),防火性好、耐震动疲乏性好等优点。
比重:1.36克/立方厘米成型收缩率:0.7%成型温度:300-330℃PPS塑料的物料性能1、电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,白色硬而脆,跌落于地上有金属响声,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好。
有优良的阻燃性,为不燃塑料。
2、强度一般,刚性很好,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.长期使用温度可达2 60度,在400度的空气或氮气中保持稳定。
通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后,可以使冲击强度大为提高,耐热性和其它机械性能也有所提高,密度增加到1.6-1.9,成型收缩率较小到0.15 -0.25%适于制作耐热件.绝缘件及化学仪器.光学仪器等零件.PPS塑料的成型性能1.无定形料,吸湿小,但宜干燥后成型。
工程塑料发展史
工程塑料发展史工程塑料是在20世纪50年代才得到迅速发展的。
PA66树脂虽然早在1939年就已研制成功并投入生产,但当时它主要用于制造合成纤维,直到50年代才突破纯纤维传统用途,经过成型加工制造塑料。
工程塑料真正得到迅速发展,是在50年代后期聚甲醛和聚碳酸酯开发成功之后,它们的出现具有特别重大的意义。
由于聚甲醛的高结晶性,赋予其优异的机械性能,从而首次使塑料作为能替代金属的材料而跻身于结构材料的行列。
以后随着共聚甲醛的开发成功以及螺杆式注射成型机的普及,进一步确立工程塑料在材料领域中的重要地位。
而聚碳酸酯则是具有优良综合性能的透明工程塑料,应用广泛,是发展最快的工程塑料之一,在工程塑料领域,其产量和消费量仅次于聚酰胺而居第二位。
1961年,美国杜邦公司开发成功聚酰亚胺,打开了通往特种工程塑料的发展道路。
聚酰亚胺的出现还推动了聚砜、聚苯硫醚和聚苯并咪唑等许多耐热性工程塑料的开发,对塑料工业的发展产生了深远的影响。
美国通用公司于1964年将其开发的聚苯醚树脂投入了工业化生产。
1980年,英国ICI公司开发成功了熔点高达336℃的特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)。
PEEK 具有卓越的耐热性、耐辐射性和耐化学药品性,并能注射成型,因而引起了人们的普遍关注。
以PEEK为基体,通过玻璃纤维或碳纤维增强制得的复合材料,已在航空和宇航领域获得了应用。
20世纪80年代中期开发成功热致液晶聚合物是特种工程塑料发展史上又一重大事件。
液晶聚合物耐热性优异,使用温度可达200℃以上,具有自增强、高强度、高模量、耐化学药品等特性,熔体粘度低,成型方便,在电子工业领域具有非常广阔的应用前景。
和通用塑料相比,工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求,而且加工更方便并可替代金属材料。
工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业,以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。
工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域,其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用,同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。
特种工程塑料及其应用
英文名称: Polyphenylene sulfide,简称 PPS. 中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂 PPS 具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性 以 及 优 良 的 电 性 能 等 特 点 ,被 广 泛 用 作 结 构 性 高 分 子 材 料 ,通 过 填 充 、改 性 后 广 泛 用 作 特 种 工 程 塑 料。同时,还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领 域 获 得 成 功 应 用 。近 年 来 ,国 内 企 业 积 极 研 发 ,并 初 步 形 成 了 一 定 的 生 产 能 力 ,改 变 了 以 往 完 全 依 赖进口的状况。但是,中国 PPS 技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题, 这些将是 PPS 下一步发展的重点。 特点: 具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬而脆、结晶度高、难燃、 热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。 PPS 是工程塑料中耐热性最好的品种之一,热变形温度一般大于 260 度、抗化学性仅次于聚 四氟乙烯,流动性仅次于尼龙。 此外,它还具有成型收缩率小(约 0.08%),吸水率低(约 0.02%),防火性好、耐震动疲乏 性好等优点。 比重:1.36 克/立方厘米成型收缩率:0.7%成型温度:300-330℃ PPS 塑料的物料性能 1、电 绝 缘 性 (尤 其 高 频 绝 缘 性 )优 良 ,白 色 硬 而 脆 ,跌 落 于 地 上 有 金 属 响 声 , 透 光 率 仅 次 于 有 机 玻 璃,着色性耐水性,化学稳定性良好。有优良的阻燃性,为不燃塑料。 2、强度一般,刚性很好,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.长期使用温度可达 2 60 度,在 400 度的空气或氮气中保持稳定。通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后,可以使冲击
塑料发展史
塑料发展史人类发展的历史就是一部使用材料的历史。
人类自古以来就开始使用天然高分子材料发展生产,创建新生活,如使用棉、麻、毛、丝、皮革缝制衣服,用木材制作工具,用漆装饰房屋、家具,用橡胶制作生产和生活用品,这一切所使用材料的均是天然高分子材料。
直到20世纪初(1909年),人类历史上第一个合成树脂--酚醛树脂在美国诞生(由GeneralBakelite公司生产),并实现工业化生产,从此拉开了人造合成树脂和塑料工业发展的序幕,开辟了人类大规模生产和使用高分子材料的新时代。
合成树脂发展的短短一百年的历史,是体现人类智慧和创造的历史。
20世纪是合成树脂出现并快速发展的一个世纪,在20世纪30年代相继实现了聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂的工业生产。
1939年,英国ICl公司采用高压法工业化生产低密度聚乙烯(LDPE),标志着人类采用石油化工产品为原料生产合成树脂新时代的到来。
20世纪50年代,德国化学家Ziergler发明了新的催化剂,使乙烯在低温低压下聚合,采用这一新型催化剂,在1954年实现高密度聚乙烯(HDPE)的工业化生产;采用同类催化剂在1957年也实现了聚丙烯(PP)的工业化生产。
20世纪50年代后期,美国杜邦(Du Pont)公司和德国拜尔(Bayer)公司分别开发出聚甲醛(POM)和聚碳酸酯(PC)工程塑料,从而实现了塑料代替金属成为结构材料的愿望。
1964年,美国杜邦公司又开发成功具有优异性能的聚酰亚胺,开辟了特种工程塑料生产的先河,促进了其他一系列特种工程塑料--聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等开发和生产。
随着石油工业的发展,特别是20世纪50年代中期到60年代末,世界石油炼制和石油化工工业的高速发展,为合成树脂工业提供了优质价廉的原料,加之新型Ziergler-Natta 催化剂的出现和广泛使用,高分子科学理论的发展,这一切为合成树脂和塑料的大力发展提供了理论和实践的保证,终于带来了合成树脂和塑料工业的全面发展时期,由此将人类社会带入全新的人造合成高分子材料时代,这一说法毫不为过。
特种工程塑料发展动态
特种工程塑料发展动态上海市合成树脂研究所李生柱一、概况到目前为止,国内外对特种塑料的定义及所涉及的品种均没有统一的认识,就称谓而言就有特种工程塑料,超级工程塑料,高性能热塑性塑料和高性能聚合物等,就品种而言一般包括:聚砜、聚醚砜、聚芳酯、聚邻苯二甲酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺亚胺、液晶高分子、聚苯硫醚和聚醚醚酮等。
笔者认为定义和所涉及的品种随着科学技术的发展也会有所变化,就目前而言,笔者认为特种塑料是UL规格长期连续使用温度在150℃以上的工程塑料。
结合国情就品种而言可包括砜聚合物类、聚苯硫醚、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮类、热塑性聚酰亚胺类、液晶高分子和热塑性氟塑料等。
特种工程塑料(以下简称:SEP)与通用工程塑料比较,其有更高的热稳定性,例如有较高的熔点、玻璃化温度、热变形温度和连续使用温度。
另外,还有优良的耐化学药品性和辐照性能及燃烧性能。
此外,还改善了刚度,强度、韧度、蠕变、磨耗和疲劳等机械性能。
目前已广泛用于电气电子、交通运输、机械制造和医疗器械以及航空航天、核电等领域,正从军用转为军民结合,且民用份额正在扩大。
特种工程塑料的历史始于二十世纪六十年代初,从1965年开始介绍聚砜以来,现在已形成非晶型,结晶型和液晶型三大类,至1991年聚邻苯二酰胺介绍后,特种工程塑料已成为完整的体系,已有十几个主要品种商品化、定型生产、供用户使用。
我国对特种工程塑料的研究开发工作始于二十世纪六十年代初期,几乎和国外同步,现在,砜聚合物、聚芳醚酮、聚苯硫醚和热塑性聚酰亚胺都有百吨级以上规模的工厂生产,尤其聚苯硫醚有上千吨的规模。
随着高新技术产业的发展,特种工程塑料在我国肯定会有更大的发展。
本文介绍特种工程塑料的发展动态即现状与发展趋势,并对发展特种工程塑料提出初步建议。
国外市场状况特种工程塑料是高新技术产业必不可少的塑料,尤其航空航天,电气电子产业和核电及军工更是如此。
由于特种工程塑料是售价高,数量少的聚合物。
塑料历史
塑料的历史一个英国摄影师在暗房里的实验导致了最初的塑料的产生。
亚历山大·帕克斯有许多爱好,摄影是其中之一。
19世纪时,人们还不能够像今天这样购买现成的照相胶片和化学药品,必须经常自己制作需要的东西。
所以每个摄影师同时也必须是一个化学家。
摄影中使用的材料之一是“胶棉”,它是一种“硝棉”溶液,亦即在酒精和醚中的硝酸盐纤维素溶液。
当时它被用于把光敏的化学药品粘在玻璃上,来制作类似于今天照相胶片的同等物。
在19世纪50年代,帕克斯查看了处理胶棉的不同方法。
一天,他试着把胶棉与樟脑混合。
使他惊奇的是,混合后产生了一种可弯曲的硬材料。
帕克斯称该物质为“帕克辛”,那便是最早的塑料。
帕克斯用“帕克辛”制作出了各类物品:梳子、笔、钮扣和珠宝印饰品。
然而,帕克斯不大有商业意识,并且还在自己的商业冒险上赔了钱。
上图:20世纪时,人们开始挖掘塑料的新用途。
几乎家庭里的所有用品都可以和某种塑料制造出来。
继续发展帕克斯的成果并从中获利就留给其他发明家去做了。
约翰·韦斯利·海亚特这个来自纽约的印刷工在1868年看到了这个机会,当时一家制造台球的公司抱怨象牙短缺。
海亚特改进了制造工序,并且给了“帕克辛”一个新名称—“赛璐珞”(假象牙—译注)。
他从台球制造商那里得到了一个现成的市场,并且不久后就用塑料制作出各种各样的产品。
早期的塑料容易着火,这就限制了用它制造产品的范围。
第一个能成功地耐高温的塑料是“贝克莱特”(即酚酣塑料—译注)。
利奥·贝克兰德在1909年获得了该项专利。
第一种完全合成的塑料出自美籍比利时人列奥?亨德里克?贝克兰,100年前的1907年7月14日,他注册了酚醛塑料的专利。
贝克兰是鞋匠和女仆的儿子,1863年生于比利时根特。
1884年,21岁的贝克兰获得根特大学博士学位,24岁时就成为比利时布鲁日高等师范学院的物理和化学教授。
1889年,刚刚娶了大学导师的女儿,贝克兰又获得一笔旅行奖学金,到美国从事化学研究。
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特种工程塑料发展历史
特种工程塑料是一种具有特殊性能和用途的高性能塑料。
其发展
历史可以追溯到20世纪初。
最早的特种工程塑料是由化学工程师发现
和开发的,旨在替代传统材料,满足不同领域的特殊需求。
二战期间,由于战时需求,特种工程塑料得到了广泛的应用和发展。
例如,聚酰胺纤维(尼龙)在军事装备和绝缘材料中得到了广泛
应用。
此后,特种工程塑料的应用范围逐渐扩大,涵盖了汽车、电子、航空航天、医疗和能源等众多领域。
在20世纪50年代和60年代,由于化学工程技术的不断进步,
特种工程塑料的品种和性能得到了显著提升。
例如,聚酯、聚碳酸酯
和聚酰胺等新型塑料被广泛开发和应用。
这些塑料具有耐高温、耐化
学品、耐磨损和电绝缘等特殊性能,逐渐成为替代金属的理想材料。
随着科技的进步和工程技术的发展,特种工程塑料的品种越来越
丰富。
20世纪80年代以后,聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)和聚醚酮醚酮(PEK)等高性能塑料开始逐渐应用于航空航天和高温领域。
同时,新一代的特种工程塑料如聚醚酯、聚氨酯和聚丙烯等不断涌现,满足了不同行业对材料性能的不断提升和需求的不断扩大。
当前,特种工程塑料已经成为塑料行业的重要分支之一,广泛应
用于汽车零部件、电子器件、航空航天设备、医疗器械和能源装备等
领域。
随着科技的不断进步和需求的不断增长,特种工程塑料的研发
和创新也将持续推进,为各行各业提供更多的高性能材料解决方案。