第三章 热塑性聚酯和聚酰亚胺

（4）电性能
➢ 良好的介电性能，在宽广的温度范围和频率 范围内仍能保持在较高的水平。
（5）耐辐射性能
➢ 聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜在 5×109rad快电子辐照后强度保持率为90％。
2. 聚酰亚胺的性能
（6）其他性能
➢ 聚酰亚胺无毒，可用来制造餐具和医用器具， 并经得起数千次消毒。有一些聚酰亚胺还具有 很好的生物相容性，如3D打印的口腔保护器。
⑸ 化学性能
➢ 耐化学性优良，可耐绝大多数溶液，特别能耐 汽油、机油、刹车液、焊接油等，即使在较高 温度下，也可耐不少化学品的侵蚀，包括大多 数汽车液体。
➢ 在强酸、强碱和强氧化剂环境中耐受能力下降； 60℃以上易受芳烃和酮的侵蚀。
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
（2）结构和性能
（6）突出的摩擦和磨耗特性
⑤ 办公用品：如复印胶片、投影胶片、复写膜、 书封面、标签、相册、地图覆面等。
（4）应用 工程塑料
汽车领域：汽车风挡、后视镜、铰链、汽车前灯 框、火花塞接线端、配电盘罩等。 机械领域：凸轮、齿轮、发电设备、泵壳体、电 动机架等。
（4）应用
包装容器
➢ PET瓶主要用于食品、饮料包装：如啤酒瓶、食 用油瓶、调味瓶、碳酸饮料瓶、矿泉水瓶、纯净 水瓶等。
3. 聚酰亚胺的应用
➢ 由于上述性能特点，聚酰亚胺在每一个方面都 显示了极为突出的性能，在众多的聚合物中， 很难找到如聚酰亚胺这样具有如此广泛的应用 方面。
3. 聚酰亚胺的应用
➢ 薄膜：是聚酰亚胺最早的商品之一，用于电机 的槽绝缘及电缆绕包材料，透明的聚酰亚胺薄 膜可作为柔软的太阳能电池底版。
➢ 涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高温 涂料使用。
（4）应用 包装容器
➢ 在非食品领域：用于包装农药、医药和日用品 等，如化妆品、洗涤剂、香水等。
（4）应用
片材
➢ 非结晶性PET片材：制造的容器用于食品、非食品 等包装。
➢ 结晶性片材：不透明，呈乳白色，可在−40~240℃ 范围内使用。
➢ 发泡PET：可耐150~220℃高温，在食品包装、微 波容器、保温层、屋顶绝缘层、电线绝缘、汽车等 领域获得应用。
3. 聚酰亚胺的应用
➢ 先进复合材料：用于航天、航空器及火箭部件， 是最耐高温的结构材料之一。
➢ 美国的超音速客机：飞行时表面温度为177℃， 要求使用寿命为60000h，50%的结构材料为以 热塑型聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合 材料，每架飞机的用量约为30t。
3. 聚酰亚胺的应用
纤维：弹性模量仅次于碳纤维，作为高温介质 及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。 泡沫塑料：用作耐高温隔热材料。 胶粘剂：用作高温结构胶。
（3）性能
电学性能
➢ PET虽然是极性聚合物，但分子结构的对称性 和几何规整性，使它在干燥条件下具有良好的 电绝缘性，因而常作绝缘材料。
➢ 随着温度的升高，电绝缘性能有所下降，且电 性能会受到湿度的影响。
（3）性能
耐化学药品性能
➢ PET在室温下对一些极性溶剂和非极性溶剂较 稳定。
➢ 不耐强酸强碱，在强碱作用下能使其表面发生 水解，在水蒸气的作用下也会发生水解，但在 高温下可耐高浓度的HF、磷酸、甲酸、乙酸。
第三章 工程塑料
热塑性聚酯
1. 概 述
➢ 由饱和二元酸和饱和二元醇缩聚得到的线 性高聚物称为热塑性聚酯。
➢ 热塑性聚酯品种很多，但目前最常使用的 有两种：聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯 二甲酸丁二醇酯
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯
（1）简介
聚对苯二甲酸乙二醇酯： 英文名称polyethylene terephthalate，简称PET。 分子结构式为：
② 磁带膜：录音带、录像带、电脑软磁盘、摄像 机磁带等。
薄膜
③ 包装材料：食品、药品、咖啡、香烟、纺织品、 精密仪器、电器元件等包装；与其它树脂复合制成 复合膜，适用于冷冻和高温耐热处理食品的包装。
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯
（4）应用
薄膜
④ 电气绝缘材料：电线和电缆护套、电容器、光 敏电阻、绝缘胶带、薄膜开关、柔性印刷电路板 等。
（2）结构和性能
⑶ 电学性能
PBT电性能优良，并对湿度变化不敏感，在150℃， 电性能仍保持不变。温度、时间、频率等因素的 变化对其影响很小。
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
（2）结构和性能
⑷ 结晶性能
PBT的结构决定其可结晶，PBT的结晶速率比 PET快得多，因此，加工性能优于PET。
（2）结构和性能
作业：
聚酰亚胺分离膜
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯
（4）应用
纤维类：用于纺织工业
非纤维类
薄膜 工程塑料 包装容器 PET片材
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯
（4）应用
薄膜
PET薄膜拉伸强度高、阻隔性好、尺寸稳定性 极好，电气性能、耐热性、耐磨性、耐化学药 品性优良，透明度可达90%。
薄膜
主要应用领域
① 感光膜：PET薄膜最大的应用领域，用于制造 电影胶片片基、各种照相胶片膜、X射线胶片等。
➢ 聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率低。
3. 聚酰亚胺的应用
PI是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一， 有的品种可长期承受290℃高温，短时间承受 490℃的高温，另外力学性能、耐疲劳性能、 难燃性、尺寸稳定性、电性能都好，成型收缩 率小，耐油、一般酸和有机溶剂，不耐碱，有 优良的耐摩擦，磨耗性能。
（2）力学性能
聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料 的抗张强度都在100Mpa以上，均苯型聚酰亚 胺的薄膜为170Mpa以上，而联苯型聚酰亚胺 达到400Mpa。
2. 聚酰亚胺的性能
（3）化学药品性能
➢ 不溶于有机溶剂，对稀酸稳定； ➢ 不大耐水解，使聚酰亚胺可以利用碱性水解
回收原料二酐和二胺。
1. 概 述
聚酰亚胺（PI）：是主链上含有酰亚胺环的一类聚 合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。
2. 聚酰亚胺的性能
（1）热性能
➢ 全芳香聚酰亚胺分解温度一般都在500℃左右， 是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。
➢ 聚酰亚胺可耐极低温，如在－269℃的液态氦 中不会脆裂。
2. 聚酰亚胺的性能
其本身摩擦系数很小，仅大于氟塑料，磨耗量比 PC和POM小很多，增强后适于做各种转动、滑 动的耐磨部件。
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
（3）应用
PBT具有优良的力学、电气、耐化学腐蚀、易成 型和低吸湿性等特点，应用领域包括电子电气、 汽车工业、家用电器、仪器仪表、通讯和各种机 械制造。
工程塑料
聚酰亚胺
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯
（3）性能
力学性能
PET具有较高的拉伸强度、刚度和硬度，良好的 耐磨性、耐蠕变性；并可在较宽的温度范围内保 持这种良好的力学性能，其中韧性突出，是最强 韧的热塑性塑料之一。
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯
（3）性能
热性能
PET树脂的的热稳性较好，长期使用温度为120℃， 短期使用温度可达150℃，脆化温度为−70℃， −40℃时仍具有韧性；但有水存在时，在高温下极 易降解。
（2）结构
➢ PET是饱和线形大分子，分子主链上支链化程 度很低，结构规整，满足紧密堆砌的要求，因 此易于结晶，导致PET具有高熔点、高强度。
（2）结构
➢ PET分子主链中含有刚性的苯环和极性的酯基， 并且酯基和苯环之间形成共轭体系，使得PET 大分子刚性强，同时由于亚甲基组成，又使得 其具有一定的柔顺性。
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
（2）结构和性能
⑴ 力学性能
PBT的拉伸强度和弯曲强度均低于PET的相应性 能，有优异的冲击韧性，但PBT树脂对缺口敏感 性高。
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
（2）结构和性能
⑵ 热学性能
PBT的热稳定性较好，但在高温和高湿度条件下， 易水解，导致机械性能降低。
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
（1）简介
聚对苯二甲酸丁二醇酯 (polybutylene terephthalate; 简称PBT) 分子结构式为：
3.聚对苯二甲酸丁二醇酯
（2）结构和性能
亚甲基重复单元增加为4个，柔性链长度增加，刚 性链所占比例下降，即PBT的分子柔顺性增加，因 此，PBT的刚性、硬度、Tg和熔点都比PET低，韧 性比PET高，结晶速率比PET快，成型加工更容易。
（3）性能
其他性能
光学性能优良：用水冷却PET的熔体，可得到完 全无定形的PET，透光率高达90%。 耐候性优良：在室外暴露6年，其力学性能仍可保 持初始值的80%。
（3）性能
其他性能
气体阻隔性优良：对O2、H2、CO2等气体有较高 的阻隔性，可作为食品包装材料。 吸水性：具有一定的吸水性和水解性，但与其它 酯类树脂相比，吸水性较低。
3. 聚酰亚胺的应用
在微电子器件中的应用：
➢ 用作介电层进行层间绝缘； ➢ 作为缓冲层可以减少应力、提高成品率； ➢ 作为保护层可以减少环境对器件的影响， ➢ 对a-粒子起屏蔽作用，减少或消除器件的软误差。
3. 聚酰亚胺的应用
分离膜：由于聚酰亚胺耐热和耐有机溶剂性能， 在对有机气体和液体的分离上具有特别重要的意 义，用于各种气体对，如氢/氮、氮/氧、二氧化 碳/氮或甲烷等的分离，从空气烃类原料气及醇 类中脱除水分，也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。