改性工程塑料行业培训教程10工程塑料(1)

•含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA)等
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表—1特种工程塑料类型：
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工程塑料的主要特性
1、质量轻、相对密度小 工程塑料的相对密度一般
在1.0~2.0之间，远低于金属。 自重轻，可替代一些传统的金 属材料用于航空飞行器、车辆 等领域。
•乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）
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特种工程塑料
•聚苯硫醚(PPS)
•聚砜(PSF) •特 •种 •聚酰亚胺(PI)
•液晶高分子PPS
•工 •程 •聚芳(PAR)
•聚醚酰亚胺PEI
•塑 •料
•液晶聚合物(LCP)
•聚醚醚酮(PEEK)
•碳纳米管增强PEEK
•工程塑料的性能特点： •1、能承受一定的外力作用； •2、有良好的机械性能和尺寸稳定性， •3、在高、低温下仍能保持其优良性能，可用作工程结构件。
工程塑料的主要性能：
热 性 质：玻璃化温度（Tg）及熔点（Tm）；热变形温度（HDT）高； 长期使用温度高（UL-746B）；使用温度范围大；热膨胀系数 小。
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聚酰胺的应用
聚酰胺由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自 润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人 们的重视，加之其加工简便、效率高、比重轻（只有金属 的1/7）、可以加工成各种制品来代替金属，广泛用于汽
车 及交通运输业。
聚酰胺在汽车工业的消费比例最大，大约每辆汽车消 耗尼龙制品达3.6~4千克。其次是电子电气。
•4、优良的机械性能： 在较宽的温度范围内，许多工程塑料，尤其是增强的工
程塑料有优异的抗冲击和耐疲劳性能。
•*拉伸强度(tensile strength)：是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。 在拉伸 试验中，试样至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。
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4．尼龙的成型收缩率大：成型工艺应严格控制。
对于制造高精密度的制品，模具设计应在试验的基础上确定其尺 寸。
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脂肪族聚酰胺的制备
p型聚酰胺： 由ω-氨基酸自缩聚或由内酰胺开环聚合制得（如尼龙6）
•CO——NH——•CH2
• •-CH2•- •-CH2
•二元酸 •二元胺
•内酰胺
脂肪族聚酰胺分子链由 亚甲基（-CH2-）与酰胺结 构（-CONH-）组成。
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聚酰胺的类型
•脂肪族聚酰胺的类型
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聚酰胺（PA）的特性
尼龙作为大用量的工程塑料，广泛用于机械、汽车、电器、纺织 器 材、化工设备、航空、冶金等领域。成为各行业中不可缺少的结构材 料，其主要特点如下： 1．优良的力学性能：尼龙的机械强度高，韧性好。 2．自润性、耐摩擦性好：尼龙具有很好的自润性，摩擦系数 小，从而，作为传动部件其使用寿命长。 3．优良的耐热性：尼龙46等高结晶性尼龙的热变形温度很高， 可在150℃下长期使用。玻璃纤维增强PA66热变形温度达 到250℃以上。 4．优异的电绝缘性能：尼龙的体积电阻很高，耐击穿电压高， 是优良的电气、电器绝缘材料。 5．优良的耐气候性。 6．吸水性：尼龙吸水性大，饱和水可达到3%以上。在一定程 度影响制件的尺寸稳定性。
五大通用工程塑料的发展史
1、聚酰胺(PA)：卡罗泽斯（W.H.Carothers美国化学家）开 发聚酰胺研究并于1931年申请了专利，由杜邦公司于1939年 组织生产并率先工业化的。 2、均聚甲醛(POM)：1956年杜邦公司又成功地开发出，并 于1959年实现工业化生产。
共聚甲醛：1962年由美国塞拉尼斯公司开发并商品化生 产。 3、聚碳酸酯(PC)：1958年和1960年德国拜耳公司和美国通 用电气公司分别开发生产了酯交换法和光气化法聚碳酸酯。 4、聚苯醚(PPO) ：1964年通用电气公司开发，两年后推出 改性聚苯醚。 5、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)：1970年由美国塞拉尼斯公 司将热塑性聚酯类开发成工程塑料，它成为五大通用工程塑 PPT文档演料模板 最后开发成功且产量增长率极高的品改种性工。程塑料行料业(培1)训教程10工程塑
机械性质：高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。 其 它：耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
塑 料(1)
•常用的工程塑料种类：尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜等。
•常用的 •工程塑料件
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CH2- •己内C酰H2胺-
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脂肪族聚酰胺的制备
mp型：
由二元胺与二元羧酸缩聚得所得到的聚酰胺是mp型聚酰
胺（如尼龙6,6）
•煤、
•水、• •空气
•己二胺
缩聚
•己二酸
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•涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），中国聚酯纤维的商品名称，俗称的 •确良，经纺丝和后处理制成的纤维。
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聚酰胺的结构
聚酰胺（PA），是主链 上含有酰胺基团（-CONH-） 的高分子化合物的总称。PA 可以由二元酸与二元胺或由同 时含有胺基和羧基的ω-氨基 酸缩聚而得，也可由内酰胺自 聚制得。
•锦纶的品种：有锦纶6、锦纶66、锦纶1010、锦纶610， •其中最主要的是锦纶66和锦纶6。
•锦纶的特点：强度高，耐磨性、回弹性好，可以纯纺和混 纺作各种衣料及针织品。锦纶吸湿性和染色性都比涤纶好， 耐碱而不耐酸，长期暴露在日光下其纤维强度会下降。锦纶 有热定型特性，能保持住加热时形成的弯曲变形。
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聚酰胺（PA）的应用 •表-2 汽车用PA工程塑料部件
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聚酰胺（PA）的加工特性
1．尼龙吸湿性强，容易受潮：成型前必须充分干燥。
尼龙含水量对其力学性能有较大的影响， 在熔融状态下，水分的 存在，会引起尼龙的水解而导致分子量下降，使得制品机械性能下降， 还会在成型过程中，制品表面出现气泡、银丝和斑纹等缺陷。
典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、 各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件。
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•尼龙轴承
•尼龙风扇叶片
•泵叶轮
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聚酰胺（PA）纤维的应用
聚酰胺纤维可以与棉、麻、羊 毛、蚕丝等其他纺织纤维混纺，以 提高产品的强度和耐磨性。它还能 制成轻、薄并有良好强度的产品， 如尼龙塔夫绸，可用作滑雪衫、羽 绒服、箱袋及伞的面料。聚酰胺纤 维在袜类用途中居于优势地位。强 度为 53～88cN/dtex的聚酰胺纤维 可用于制作轮胎帘子线、传送带及 渔网、绳索、降落伞、帐篷布等工 业用品。聚酰胺纤维地毯方面的应 用正迅速增加。
2．尼龙熔体粘度低、流动性大，喷嘴会产生“流延”现象： 尼龙在螺杆式注射机成型时，在螺杆端部必须安装止逆环。
用螺杆式注射机注射成型时，熔体会在螺杆和料筒壁之间出现逆 流，使注料不准， 浪费原料，污染喷嘴。
3．尼龙是结晶性高聚物：必须严格控制工艺条件。
熔点明显，而且较高。尼龙需要在较高温度下成型，熔融状态的 尼龙热稳定性较差，易分解。
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工程塑料的主要特性
9、优良的吸震、消声和对异物的埋没性能： 工程塑料作为运动零部件使用时，没有金属撞击的噪
声，有优良的吸震消声性能。对于有磨粒存在的条件下，可 以埋没异物，不像金属之前可能会咬死或刮伤。
•工程塑料齿 轮
•工程塑料齿轮
•10、良好的加工性能： 工程塑料可以在较低的温度下（通常400℃以下），采
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中国的尼龙——“锦纶”
•锦纶：学名聚酰氨纤维，是中国所产聚酰胺类纤维的统称。 • 1958年4月，第一批中国国产己内酰胺（尼龙6）试验 •样品终于在辽宁省锦西化工厂试制成功。在北京纤维厂一次 •抽丝成功，从此拉开了中国合成纤维工业的序幕。这种合成 •纤维后来就被命名为“锦纶”，也就是尼龙。
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2020/11/20
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什么是工程塑料？
•工程塑料（engineering-plastics）——是指一
类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力， 在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。
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工程塑料之一——尼龙的发展历程
聚酰胺：又称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide
（简称PA），是一种人造多聚物，
世界上第一种完全人造的纤维和塑料。
1931年：杜邦公司的卡罗泽斯开发尼龙-66，
成为最先开工业化的工程塑料，并于
1939年杜邦公司组织生产。 1942年：德国人开发了尼龙-6的工业技术，
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