工程塑料 PPT

发展，对工程塑料性能上的要求越来越高，加上技术方 面的改进和提高，才促进了特种工程塑料的发展。
总之，工程塑料只是在近20年内才开始大规模发展 起来的。现今工程塑料以每年15％的速度增长，超过了 通用塑料的增长速度，因其应用的量不大，所以工程塑 料的产量在整个塑料总产量中仅占5％-7％。
发展动向 1. 高分子合金 采用各种方法获得性能优良的高分子合金，并改善加工 性能，增加新品种，扩展应用范围。 2. 提高阻燃性 可在塑料组分中加入阻燃剂，或采用含有卤素等的 化合物接入大分子链中。 3. 开发成型加工新技术 现今开发的新技术计有：复合精密注射成型；反应注射 模塑成型(RIM)；增强反应注射模塑成型(RRIM)；大型制 品冲压成型；复合异型挤出成型等。由此可获得新型制 品，或改进制品性能，提高生产率，扩大应用范围。
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1964年美国杜邦公司开发了聚酰亚胺(一种全芳香族型 的高聚物)，具有很高的热稳定性，长期使用温度可达 288 C ，开创了特种工程塑料发展的道路。
初始阶段，因特种工程塑料的生产成本高、合成工艺 复杂和成型加工的困难等条件的限制，又因通用工程塑 料进行改性、增强、填充和共混等办法，提高了通用工 程塑料的机械强度和使用的温度范围，致使特种工程塑 料的发展十分缓慢。近年来，由于高技术工业的兴起和
如机械强度、硬度和导热性等不及金属；耐高温方面不及陶瓷；而 且吸水性大，易光化和蠕变等缺点。因此，工程塑料与金属、陶瓷、 玻璃等材料在应用上可相辅相成，各自发挥其特点和长处。
10.1.2 工程塑料发展简史和动向
发展简史 塑料的发展巳有很长的历史，但其中工程塑料发展较迟 。现今在工程塑料中居首位的聚酰胺(尼龙-66)于1939年 才研制成功并实现工业化，当时是作为合成纤维应用的 。至五十年代后期。聚甲醛和聚碳酸酯研制成功，从而真 正确立了工程塑料在材料领域中的重要地位，获得了迅速 地发展。
② 由氨基酸或相应的内酰胺制得的聚酰胺，则用一个数字表示。此数 字代表氨基酸或内酰胺分子中的碳原子数目。
如尼龙-6，
等。
③ 混合聚酰胺，即由多种二元胺、二元酸或内酰胺等制得的共缩聚物， 则在原数字后面列一个括弧，括号中注明各组分质量比的数字。
如尼龙-66/6（60:40），表示由60％的66盐和40％的已内酰胺所制 得；尼龙—66／610(50:50)，表示由等质量的66盐和610盐所得。
第十章 工程塑料
本章主要内容： 10.1 概述 10.2 聚酰胺 10.3 聚碳酸酯 10.4 聚甲醛 10.5 其他工程塑料 难点：无
10.1 概述
工程塑料: 通常是指用作工程材料，也即结构材料的热塑性塑料。
特点 这类塑料在承受一定的外力下．具有良好的机械性能和尺寸稳定 性，较好的电性能，并在高温(＞100 C)和低温(＜0 C )下仍 能保持其优良的持性。它们可用来代替金属制作机械结构的零部 件，也可用作电绝缘材料等。
10.1.1 工程塑料的分类和特性
分类 工程塑料的品种很多，目前较为常见的分类方法是按其产量和使用 范围来划分，可分通用工程塑料和特种工程塑料两大类(见表10-1)。 此外,还可以按化学组成、耐热等级、结晶性及成型加工：后制品的 种类来分类。
从表10-1中可看到,在众多的工程塑料品种中，其大分 子主链中均含有O、N、S等杂原子。出此说明，由杂原子 参与下构成的大分子主链及各个极性基团，是赋予工程 塑料优良特性的基本原因。 高分子材料受热后会软化，故每种高分子材料都有一定 的使用温度范围。通用型工程塑料的使用温度一般在 100-150 C，而特种工程塑料，可高达200 C(或更高)。 从结构来看，耐温的特性与大分子主链中是否含有环状 结构，或有否电负性很高的原子(氟)存在有关。
工业生产中通常由下列反应合成的。 ① 二元胺和二元酸的缩聚。 ② -氨基酸的缩聚。 ③ 环状内酰胺的开环聚合。 由于起始原料单体的结构不同，可合成得很多种聚酰胺。 聚酰胺的命名 ①由二元胺和二元酸缩聚制得的聚酰胺，在聚酰胺名字下，再添加两
个数目，第一个数字表示二元胺中的碳原于数，后一个数宇表示二 元酸中的碳原于数。如由已二胺和已二酸合成的，称为聚酰胺-66， 商品名为尼龙-66。
根据缩聚反应的基本规律，必须考虑以下几个问题。
①原料单体分子官能团的摩尔比。今以尼龙-1010盐为起始原料时，盐 中所含-NH2与-COOH两种官能团是等摩尔的。
②缩聚反应可逆平衡的特性。已知
其中 为产物的聚
合度，K为反应的平衡常数，ｎab为反应体系中小分子水的浓度。聚
④由含环结构单体分子制得的聚酰胺，则采用一个英文字母来表示该 含环化合物。如己二胺和对苯二甲酸反应所
得的聚酰胺，称为尼龙-6T(Polyhexmethylene terephthalamide)，其中英文字母“T”即为对苯二甲酸英文名称的
第一个字母。 10.2.2 聚酰胺的合成与生产流程
尼龙-1010的合成原理 由蓖麻油为原料制取尼龙-1010总过程的示意图见 图10-1。
特性
a、优点
① 密度小、质轻、比强度高。
工程塑料的相对密度约为1.0-2.0，是钢铁的1/8，铝的1/2。其比 拉伸强度(拉仲强度/密度)可高达1700-4000(玻璃纤维增强的工程 塑料)，而钢为1600，铝仅为400。
② 化学稳定性好。工程塑料对一般的酸、碱和有机溶剂均有优良好 的稳定性。
③ 良好的电绝缘性能。 ④ 优良的耐磨、减摩和自润滑性能。 ⑤ 优良的吸震性、抗冲力性、消声性相抗疲劳性能。 ⑥ 与金属材料相比，易于加工成型，且生产效率也较高。 b、缺点
10.2 聚酰胺
大分子主链中含有许多重复的酰胺基团(-CO-NH-)的一大类聚合物， 统称为聚酰胺，Polylamide(PA)，在工业或日常生活中常称为尼龙 (Nylon)。
聚酰胺是世界上最早投入工业生产的合成纤维，又是工程塑料中发 展最早的一个品种。目前它在工程塑料中的生产量居于首位。
10.2.1 聚酰胺的种类和命名 聚酰胺的种类 聚酰胺具有下列两大类结构,即