五大工程塑料PPT文档.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,五大工程塑料,1,工程塑料简介,工程塑料一般是指可以作为结构材料承受机械应力，能在较宽的温度范围和较为苛刻的化学及物理环境中使用的塑料材料。,工程塑料可分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。,通用,工程塑料通常是指已大规模工业化生产的、应用范围较广的,5,种塑料，,即：,聚酰胺（尼龙,，,PA,）,聚碳酸酯,（聚碳,，,PC,）,聚甲醛（,POM,）,聚酯,（主要,是,PBT,，,PET,）,聚苯醚（,PPO,，或变性,PPE,）。,2,特种,工程塑料则是指性能更加优异独特，但目前大部分尚未大规模工业化生产或生产规模较小、用途相对较窄的一些塑料。,如：,聚,苯硫醚,（,PPS,）,聚酰亚胺（,PI,）,聚砜（,PSF,）,聚醚酮（,PEK,）,液晶,聚合物,（,LCP,）,等。,3,工程塑料性能优良，可替代金属作结构材料，因而被广泛用于电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域，在国民经济中的地位日益显著。,4,一、工程塑料之,PA,简介,聚酰胺,(PA),俗称尼龙,综合性能,PA,具有,良好的机械性能,、耐热性,、,耐磨损性耐化学性,、,阻燃性,和自,润滑性，容易加工、摩擦系数低，特别,适宜于玻璃纤维和其他材料填充增强改性等,。,PA,密度,小、抗拉强度高、冲击韧性优异，耐磨、自润滑性好，但易,吸水变形,；其具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视，加之加工简便且效率高、比重轻（,只有,金属,的,1/7,）,、可以加工成各种制品来代替金属。,5,应用领域,由于,其具有优异的性能，因此在世界各国，,PA,的生产能力与产量都占工程塑料的第一位。广泛应用于汽车、电子电器、包装、机械、日用消费品等众多领域,。,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。其在汽车及交通运输业,主要,用于生产汽车零部件，其典型制品有风扇叶片、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热,空气,调节阀、空气滤清器等,。,在,电子电器方面主要用于录音机、录像机、摄像机,、,DVD,、,OA,设备,的,机芯,/,骨架,/,支撑,件等,家用电器,及小家电等,，以及,制造机床电器,、泵,叶轮,、阀座、衬套,、,轴承齿轮,、传动轮以及电缆架、电缆护套，变压器骨架、固定夹、保险盒、,空气,开关、接插件、各种线圈骨架、各种电动工具外壳和内部构件等。,6,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，一是,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，同时也开发出一些新的小品种，如,PA46,、,PA6T,、,PA9T,、,MXD-6,等。在世界范围内,PA,的需求量一直居工程塑料之首，由于多种改性,PA,的开发与应用，使得,PA,工业一直充满勃勃生机，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,。,7,由于各国或地区,PA,的发展历程不同，,PA6,与,PA66,比例也有所区别，在欧洲,PA6,与,PA66,比为,5,：,4,美国,PA6,与,PA66,之比为,4,：,6,，而日本则以,PA6,为主，约占总产量的,60%,以上。,PA,生产与消费主要集中在西方发达国家与地区，主要生产厂家与生产能力为，杜邦公司，生产能力,50,万,t/a,；巴斯夫公司,25.5,万,t/a,；罗地亚公司，,21,万,t/a,；,GE/,霍尼维尔公司，,20,万,t/a,；,Allied Signal,公司，,15,万,t/a,；陶氏化学公司，,13,万,t/a,；,UBE,公司，,8,万,t/a,；,DSM,公司，,7.5,万,t/a,；拜耳公司，,6.5,万,t/a,等，另外日本有众多生产公司如东丽公司、旭化成公司等。,8,目前,PA,工业生产呈现出以下几大特点，一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。,9,国内需求及发展,近年来我国改性,PA,发展很快，但整体生产水平低，产量少，高附加值、功能化、专用化,PA,品种少，难以满足市场需求，每年需大量进口。我国目前生产的主要品种有,PA6,、,PA66,、,PA1010,、,PA1110,、,PA1111,等。中国神马集团是我国,PA,产业的龙头企业，其投资,15,亿元的,20,万,t/a,尼龙,66,成套,项目于,2005,年,12,月开工建设，项目建成后该公司尼龙,66,盐的产能扩大到,30,万,t/a,，生产规模升至世界第四位。目前上海杰事杰、温州俊尔及山东兖州矿务局正在开发新型耐高温,PA,和长碳链,PA,，以替代进口。,10,聚己内酰胺（,PA6,）,分子式：,NH,（,CH2,）,5COn,介绍：聚己内酰胺（,PA6,）又称聚酰胺,6,、尼龙,6,。,PA6,为乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物，可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象，成型加工性极好：可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。,PA6,是吸水率最高的,PA,，尺寸稳定性差，并影响电性能（击穿电压）。,PA6,最高使用温度可达,180,加抗冲改性剂后会降至,160,，用,15%-50%,玻纤增强，可提高至,199,，无机填充,PA,能提高其热变形温度。,11,聚己二酰己二胺（,PA66,）,分子式,：,NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn,介绍,：聚己二酰己二胺又称聚酰胺,66,（,PA66,）或尼龙,66,，,由,己二酸和己二胺通过缩聚反应制得。,尼龙,66,为半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光，机械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的,PA,，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好，尤其耐油性极佳，但易溶于苯酚，甲酸等极性溶剂，加碳黑可提高耐候性；吸水性大，因而尺寸稳定性差，成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。,12,聚癸二酰己二胺,分子式,：,NH(CH2)6NHCO(CH2)8COn,介绍,：聚癸二酰己二胺（,PA610,）又称聚酰胺,610,或尼龙,610,，,PA610,是半透明、乳白色结晶型热塑性聚合物，性能介于,PA6,和,PA66,之间，但相对密度小，具有较好的机械强度和韧性；吸水性小，因而尺寸稳定性好；耐强碱，比,PA6,和,PA66,更耐弱酸，耐有机溶剂，但也溶于酚类和甲酸中；属自熄性材料。,13,聚十一内酰胺（,PA11,）,分子式,：,NH(CH2)10COn,介绍,：聚十一内酰胺（,PA11,）又称尼龙,11,，为白色、半透明结晶型聚合物，相对密度小，熔点低，吸水性低，尺寸稳定性好，柔性好，耐曲折，低温冲击性好，成型温度范围宽，成纤性亦好，染色性差，可添加石墨、二硫化钼、玻璃纤维增强改性。可采用一般热塑性塑料成型工艺，可烧结成型、流延成膜、金属表面静电粉末涂覆和火焰喷涂，亦可使其发泡制建材。透明尼龙的主要品种为：聚对苯二甲酰三甲基己二胺 介绍：聚对苯二甲酰三甲基己二胺又名透明尼龙。性能，成型方法、用途与,PA6,相同，是无定型聚合物，透光率达,85%-95%,；吸水率低，尺寸稳定性好，热膨胀系数、收缩率小；化学稳定性和耐老化性好；耐稀酸、稀碱、氯代和氟代烃，无臭、无毒、电绝缘性好；属自熄性材料，氧指数为,26.8,。,14,高,抗冲尼龙,介绍,：高抗冲尼龙又名增韧尼龙，以尼龙,66,或尼龙,6,为基体，通过与接枝韧性聚合物共混的方法而制得的具有高冲击强度的尼龙，虽然强度、刚性、耐热性比母体尼龙有所下降，但冲击强度大幅提高，可提高,10,倍以上，并具有优异的耐磨性和尺寸稳定性。,15,单体浇铸尼龙（,MCPA,）,介绍,：单体浇铸尼龙又称,MC,尼龙,，,结构式,为,NH-(CH2)mn,，,式,中,M,的值为,6-10,，一般为,6,，故通常称,MC,尼龙,6,，,MC,尼龙,6,分子量比普通尼龙,6,高一倍左右，达,3.5-7.0,万,，,物理,机械性能优于普通尼龙，有较好的强度，刚性、韧性、耐磨性、化学稳定性；吸水率低，尺寸稳定性好；有自熄性，持续耐热可达,100,。机械性能受温度影响较大，随着温度的升高，机械性能明显下降。制品可机加工，焊接，粘接。可旋转成型、浇铸、模压成型，特别适宜浇铸大型制件或少批量，多品种和结构复杂的制件。,16,聚十二二酰己二胺,分子式,：,NH(CH2)6NHCO(CH2)10COn,介绍,：聚十二二酰己二胺（,PA612,）又称聚酰胺,612,或尼龙,612,，,PA612,除具有一般,PA,特点外，还具有相对宽度小，吸水性低，尺寸稳定性好的优点，有较高的拉伸强度和冲击强度。,17,聚癸二酰癸二胺,英文名：,Polydecamethylene Sebacamide,尼龙,1010,介绍：尼龙,1010,是我国在,1958,年研制的，,1959,年由上海赛璐珞厂最早投产。技术路线：尼龙,1010,是由癸二酸经缩聚制得的。将癸二酸和癸二胺以等摩尔比溶于乙醇中，在常压,75,下进行中和反应，生成尼龙,1010,盐。尼龙,1010,盐的反釜中，在,240-260,、,1.2-2.5Mpa,下缩聚制得尼龙,1010,。缩聚可分间歇法和连续法。亦可用精制的癸二胺与癸二酸的等摩尔比的水溶液直接缩聚而制得聚合物，然后经挤带、冷却、造粒而制得尼龙,1010,粒料。,性能：尼龙,1010,是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比尼龙,6,和尼龙,66,低，机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好，耐寒性比尼龙,6,好，熔体流动性好，易于成型加工，但熔体温度范围较窄，高于,100,时长期与氧接触会逐渐呈现黄褐色，且机械强度下降，熔融太时与氧接触极易引起热氧化降解。尼龙,1010,还具有较好的电气绝缘性和化学稳定性，无毒。不溶于大部分非极性溶剂，如烃、脂类、低级醇等，但溶解于强极性溶剂，如苯酚、浓硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、细菌和虫蛀。,18,概括起来，主要在以下几方面进行改性。,改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸,稳定性,。,提高尼龙的,阻燃性,，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。,提高尼龙的机械强度，以达到,金属材料,的强度，取代金属,提高尼龙的抗,低温性能,，增强其对耐环境应变的能力。,提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。,提高尼龙的抗,静电,性，以适应矿山及其机械应用的要求。,提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。,降低尼龙的成本，提高产品竞争力。,总之，通过上述改进，实现尼龙,复合材料,的高性能化与功能化，进而促进相关行业产品向高性能、高质量方向发展。,19,二、工程塑料之,PC,简介,聚碳酸酯,(PC),树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。,20,聚碳酸酯（,PC,）的特性解析,1.,物化性能：纯,PC,树脂是一种无定形、无味、无嗅、无毒、透明的热塑性聚合物，分子量一般的,2000070000,范围内，相对密度,1.181.20,，玻璃化温度,140150,，熔,220230,。聚碳酸酯具有一定的耐化学腐蚀性，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，其缺点是耐疲劳强度和耐磨性较差，较易产生应力开裂现象。,1,）冲击强度：聚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。,21,2,）耐蠕变性：聚碳酸酯的奶蠕变性在热塑性工程塑料中是相当好的，甚至优于尼龙和聚甲醛。因吸水而引起的尺寸变化和冷流变形均很小。这是它尺寸温度性优良的重要标志。,3,）疲劳强度：聚碳酸酯抵抗周期循环应力往复作用的能力较差。,4,）耐摩擦磨耗性：与其他的工程塑料相比，聚碳酸酯摩擦系数较大，耐磨性较差。,3.,热性能：在通用工程塑料中，聚碳酸酯的耐热性还算是较好的，其分解温度在,300,以上，长期工作温度可高达,120,；同时它具有良好的耐寒性，脆化温度低达,-100,；其长期使用温度范围是,-60120,。,22,4.,电性能：聚碳酸酯的分子极性小、玻璃化转变温度高、吸水性低，因此具有优良的电绝缘性能，接近或相对于向来被认为电绝缘性能优良的,PET,。聚碳酸酯的电绝缘性与温度、湿度、电场频率和制品厚度密切相关。,耐,老化性和耐燃性聚碳酸酯的耐热老化性能也,相当好，若,将其薄膜放置空气中长时间加热，其性能变化很小。但是若聚碳酸酯长期处于阳光、氧、水汽作用，尤其再加上高温，本身又含有一定杂质的情况下，会引起降解,。聚碳酸酯,是可燃的，火焰呈淡黄色、冒黑烟；氧指数仅,25%,，离开火焰自熄。一般加入卤化物、三氧化二锑、氢氧化镁、磷酸和红磷等改性提高阻燃性。,6,.,光学性能 聚碳酸酯是非结晶性物质，纯净聚碳酸酯无色透明，具有良好的透光性，因其表面硬度较差，耐磨性不好，表面容易发毛而影响其透光率。,23,一、生产状况,聚碳酸酯工业化合成主要是界面光气化路线，以双酚,A,为原料，使用光气、氢氧化钠和二氯甲烷为原料及反应助剂，此法工艺成熟，产品质量较高，易于规模化和连续化生产，经济性好等，长期占据着聚碳酸酯生产的主导地位。但由于该法使用的原料光气剧毒，因此近年来各大公司纷纷研究非光气法生产路线。,1993,年非光气法工艺研究成功，并由,GE,塑料日本公司实现了工业化生产。主要以双酚,A,与碳酸二苯酯为原料，该工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”，已成为今后聚碳酸酯合成工艺的发展方向，预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导地位。,2002,年全球,PC,总生产能力约,230,万吨,/,年，,PC,生产主要集中在美国、西欧和日本，上述三大产地生产能力约占世界总生产能力的,90%,。目前世界聚碳酸酯工业发展呈现两大特点，一是生产更趋集中和垄断，德国拜耳公司、美国,GE,化学公司、道化学公司及日本帝人公司的生产能力占世界总生产能力的,80%,左右，这几大公司控制着世界聚碳酸酯的生产与市场，主宰着世界聚碳酸酯的命运,24,二是亚洲发展迅速，近年来随着亚洲经济逐步恢复，中国、印度经济的持续稳定发展，对工程塑料的需求越来越强劲，世界着名聚碳酸酯生产商纷纷来亚洲投资建厂，据不完全统计,.1997,2004,年建设或拟建的聚碳酸酯装置,70%,在亚洲。我国原有,10,余家聚碳酸酯生产企业，目前能维持生产仅有,3,家，分别为常州合成化工总厂,3000,吨,/,年,(,光气法,),、上海中联化工厂,1200,吨,/,年,(,酯交换法,),、重庆长风化工厂,1000,吨,/,年,(,酯交换法,),，总产能约,5000,吨,/,年，年产量不足千吨。与国外公司相比，不仅规模极小，而且技术落后，远远不能满足国内需求。但是，我国将很快形成投资热潮。目前在华投资聚碳酸酯的国际跨国公司，主要有德国拜耳、日本帝人。拜耳公司在上海漕泾化工区,18,亿美元的第一期投资中，包括,20,万吨年聚碳酸酯及配套的,20,万吨年双酚,A,项目，将于,2005,年建成。日本帝人公司发言人宣布其制造和销售树脂的子公司帝人化成将从,2005,年,4,月开始在浙江省生产聚碳酸酯树脂，投资,5,亿美元，,2007,年形成年产,10,万吨聚碳酸酯的生产规模。从国内方面看，中国蓝星计划,2004,年在南通或兰州建,10,万吨,/,年聚碳酸酯装置，中国精细化工,(,常州,),开发园区将建设,5000,吨,/,年特种聚碳酸酯。,25,二、市场需求,1995,年以前聚碳酸酯在国内主要用于制备纺织业用沙管，占总消耗量的,50%,左右。,1995,年以后逐渐转向电子电气、光盘、建筑、汽车工业等领域，需求量急剧增加。,1995,年我国聚碳酸酯的消费量为,4.2,万吨，到,2002,年猛涨至,34.3,万吨，年均增长率高达,35%,左右，远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增长速度。由于国内产量极小，我国使用的聚碳酸酯主要从国外进口。,2000,、,2001,和,2002,年我国,PC,净进口量分别为,23.5,万吨、,21.2,万吨、,34.2,万吨。,我国,PC,最大消费用户是电子电气工业，如电器仪表屏、计算机和办公设备的配件等，,2002,年消耗,PC,约,15,万吨；随着我国城市建设的发展，促使聚碳酸酯中空阳光板、隔音屏障、天棚的需求迅速增长，,2002,年国内中空阳关板消耗,PC,约,10,万吨；随着国内,CD,、,VCD,、,DVD,市场的迅速发展，光盘已成为国内聚碳酸酯需求增长最快的领域，年均增长率超过,40%,，据保守估计，,2002,年，国内光盘生产线,150,余条，年消耗,PC,约,4,万吨左右；饮水桶及一些食品容器约消耗,PC3,万吨左右；汽车工业、复合材料、安全玻璃等行业消耗,PC,约,2,万吨。,26,随着我国国民经济的稳定发展，尤其是电子电气工业、汽车工业已成为我国国民经济的支柱产业，另外城市建设和西部大开发等基础项目的建设将对新型建筑材料有较大的需求。业内人士预计未来几年我国聚碳酸酯的需求年均增长率将保持在,15%,左右，,2005,年我国聚碳酸酯的需求量将达到,45,万吨左右。鉴于我国未来聚碳酸酯市场需求潜力巨大，国内许多单位通过各种途径寻求国外先进技术，近年来，除德国拜耳公司和上海氯碱股份公司合资建设,5,万吨,/,年,PC,项目较为明确外，美国,GE,与燕山石化合资项目，常州合成化工厂、海南洋浦开发区、蚌埠建设投资公司准备招商引资建设聚碳酸酯的计划，至今尚无大的进展。即使上海,PC,项目如期建成，也远远不能满足国内巨大市场需求。由于,PC,优越的综合性能日益受到重视，许多生产商对,PC,前景过于乐观，尤其是,19972002,年间全球生产能力急剧增长，国外权威机构预计未来几年内全球的,Pc,将出现一定产能过剩，价格将有所下降，这对于主要依赖进口的我国无疑是件好事。,27,三、应用发展,尽管,PC,具有许多优异性能，然而由于,PC,分子链的高刚性和大的空间阻位使其具有较高的熔体粘度，因此加工困难，易开裂，耐溶剂性和耐磨损性较差，因此对,PC,改性研究成为,PC,应用研究最重要的课题，目前聚合物合金化成为,PC,改性重要途径，国外已有大量性能优良,PC,合金投入市场，随着,PC,合金材料的研究不断进展，,PC,的应用范围不断扩大，,以下简要介绍,PC,极具开发前景的应用领域，宽波透光的光学器械，作为一种透明性能良好的工程塑料，,PC,作为光盘基材在全球大量使用，不仅可以制备,CD,、,VCD,、,DVD,光盘，还可以适用于高密度记录光盘的基材，尤其是,PC,与苯乙烯接枝生成的共聚物具有极佳的应用效果。,PC,片材特别适宜于制作眼镜镜片，在,PC,分子链中引入硅氧基团，可以提高其硬度及耐擦伤性。,PC,作为高折射率塑料，用于制作耐高温光学纤维的芯材，若在,PC,分子链中的,CH,链为,CF,链所取代，则可以对可见光的吸收减少，能有效降低传递途中的信号损失。另外,PC,良好透光性，在透明窗材高层建筑幕墙、机场和体育场馆透明建筑材料等方面应用非常普遍和具有潜力，今后重点是提高表面硬度和抗静电性。,28,阻燃环保的通信电器，由于,PC,良好电绝缘性能，广泛应用于通信电信设备领域，目前,PC,已经大量替代原有的酚醛塑料，今后重点开发阻燃,PC,用于通信电器领域中，因此无污染阻燃,PC,材料成为开发重点，溴系阻燃剂由于毒性在减少使用，而无卤环保磷系阻燃剂会明显降低,PC,的热变形温度和冲击强度，因此比较适宜的是有机硅系阻剂。另外随着通信电器轻量小型化对,PC,材料提出更高要求，目前,PC,ABS,合金就特别适宜在通信电器及航空航天工业中应用。表面金属化的汽车部件，,PC,表面金属化后具有良好的金属光泽及高强度，广泛应用于各种汽车零部件中，但是电镀过程中会降低它的冲击韧性，因此采用弹性体与,PC,共混改性，所含弹性体分散了致开裂应力，虽经电镀也不会降低其冲击韧性，因此电镀级,PC,树脂非常具有开发前景。另外表面金属化的,PC,还可以作为电磁波的屏蔽材料，应用于计算机中。低残留有害物的食品容器，工业合成,PC,是双酚义型，由于合成时有微量未反应的单体双酚,A,残留在树脂中，在作为饮用水桶和食品容器时，易被溶出而影响人们身体健康，因此要开发卫生级的,PC,树脂，用作饮水桶和其他食品容器的生产与使用，国内应用前景非常看好。防开裂脆化的医疗器械，,PC,具有诸多优异性能，目前已应用于医疗器械中，由于其耐化学品性较差，在化学药品存在下易引起内应力开裂，如,PC,在人工透析器、人工肺等医疗器械中应用要解决高温消毒导致裂纹的老化现象，若克服这些缺点，,PC,在医疗器械中应用可迅速扩大。,29,三、工程塑料之,PPO,简介,聚苯醚（,PPO,）是世界五大通用工程塑料之一。它具有优异的物理与力学、耐热、绝缘等性能，但由于,PPO,流动性较差，通常与其它塑料共混改性形成工程塑料合金使用（简称,MPPO,），是目前工程塑料领域最典型与用量最大的工程塑料合金。,MPPO,具有优良的综合性能和成型加工性能，因而在电子电气及家用电器、办公自动化机械、汽车等输送机械、建材、航空及军事等领域具有广泛的用途，成为开发国家的核心材料之一。与其它四种通用工程塑料相比，中国,PPO,及,MPPO,与世界开发国家的技术水平与产业化差距最大。,30,PPO,工程塑料的市场一般以单体、,PPO,树脂与,MPPO,三种型态出现，通常由,MPPO,最常出现。在五大通用工程塑料中，,MPPO,工程塑料规模与产量比,PBT,略低，居第,5,位。近,3,年来，随着经济的复苏及,MPPO,新市场机会的出现，特别是电子信息用壳体材料及高性能印制电路板用交联,PP,合金的强劲市场需求，导致世界三大,PPO,生产公司（,GE,、日本三菱瓦斯化学、旭化成）纷纷扩大其生产规模。到,2002,年，世界,2,，,6-,二甲基苯酚单体生产能力达,25,万吨年以上，,PPO,树脂的总产量达到,23.6,万吨；,MPPO,的总生产能力达到,46.5,万吨，实际产量约为,40,万吨左右，产值约为,13,亿美元。从规模、产量与市场来看，,GE,公司一直占主导地位，约占全世界的,80,。,31,聚苯醚（,MPPO,属性）,1,，本色为白色或灰白色，密度为,1.07-1.45,克,/cm3,，是五大通用工程塑料中最小的。,1.07,为纯树脂，,1.45,为加,40%,填充料。,2,，难燃，离火后熄灭（,V2,），火焰呈浓浓黑烟，塑料熔融时发出花果臭。,3,，介电性能优良，介电常数为,2.6-2.8,（工程塑胶最小），几乎不受温度、湿度的影响，可用于低、中、高频电场领域，体积电阻率：,10,的,16,次方，（最高）。,电性能：,抗静电：,10,次方以上不防静电，,8-10,抗静电。,6-8,，,4-6,次方为优良抗静电，,4,次方一下为导体或半导体。,抗电弧性：塑料材料抵抗由高压电弧作用引起变质的能力，通常用电弧焰在材料表面引起碳化至表面导电所需的时间表示。值一般为,100,秒左右，值越大表示抗电弧性越好。,介电常数：它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值，表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。介电常数愈小绝缘性愈好，值一般在,3.0,左右。,32,介电损耗：绝缘材料在电压作用下而使材料本身发热，引起的能量损耗。介电损耗愈小，绝缘材料的质量愈好，绝缘性能也愈好。一般为，,0.0007,（,710,的负,10,次方）。,介电强度（介电击穿强度）：介电强度是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度,.,它定义为试样被击穿时,单位厚度承受的最大电压,表示为伏特每单位厚度,.,物质的介电强度越大,它作为绝缘体的质量越好,.,值一般为，,30KV/mm,左右,4,，,PPO,高耐水解，超低吸水，一般,0.06%,左右。纯树脂高，含填充料的低。,5,，收缩率低，,0.3%-0.8%,。纯树脂高，含填料的更低。具高温下沸水蒸煮的能力，不变形，不分解，在潮湿、负载、高温的条件下具有优良的电绝缘性。,6,，,PPO,，热变形温度在,1.82MPa,下，,90-175,长期使用，热变形温度,190,，脆化温度,-170,。随着,PPE,含量增加，材料的热变形温度不断升高。,7,，,PPO,是结晶性塑料，有明显的熔点，,268,时熔化，但它的粘度大，难以有效的流动，,330,时就分解；一般加工温度为,260-290,；,PPO,吸水，在有水分的情况下，能引起分解，需要烘干，可以用,130,烘干,2-4,小时即可。,33,8,，,PPO,可以采用注塑、挤出、模压、发泡和电镀、真空镀膜、印刷等各种加工方法。,PPO,（,MPPO,），一代（,PPE+PS,）,二代（,PPE+PA,），三代：（,PPE+PA+PS,）五大工程塑胶原料之一。,缺点：,PPO,在有机溶剂的情况下，会出现应力开裂。,PPO,不耐气候，易受阳光的照射下变色发黄。,PPO,流动性差，难加工（纯树脂）,运用：,电子电气：，运用制备电视机调谐片、线圈芯、微波绝缘件、屏蔽套、高频印刷电路板，各种高压电子元器件，电视机、电脑、传真机、复印机外壳等。,汽车工业：适用于仪表板件、窗框、减震器、泵过滤网等。,机械工业：用作齿轮、轴承、泵叶轮、鼓风机叶轮片等。,化工领域：用于制作管道、阀门、滤片及潜水泵等耐腐蚀零部件。,34,四、工程塑料之,PBT,简介,聚对苯二甲酸二丁酯（,Polybutylene terephathalate,简称,PBT,），系以对苯二甲酸二甲酯（,DMT,）与,1,4-,丁二醇（,1,4-Butanediol,）聚合而成的一种结晶性热可塑性工程塑料。由于,PBT,树脂的,CH2,链增长，使得分子链易于挠曲，所以玻璃转移温度比,PET,低，而结晶速度增快，其化学结构式如下：,PBT,在,1970,年代初期由美国,Celanese,公司研究成功，并以,Celanex,商品名上市，随后世界知名厂商德国,BASF,、,Bayer,、美国,GE,、,Ticona,，日本,Toray,、三菱化学，台湾新光合纤、长春人造树脂、南亚塑料等公司先后投入生产行列，全球生产厂商共计三十余家。,PBT,又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品，目前岛内规格有百余种，故,PBT,是一种量少、规格多的产品。,35,由于,PBT,具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而,PBT,产品又与,PPE,、,PC,、,POM,、,PA,等共称为五大泛用工程塑料。,2002,年底在东京举行的国际橡塑料大展,(IPF 2002),中，日本大成,Plas,公司发表一项令业者侧目的技术，该公司已开发出铝合金与,PBT,的共同成型技术，铝合金表面经过特殊处理产生微细的凹凸表面，,PBT,则渗入凹洞内与铝合金表面形成紧密的结合，最有趣的特征是除了,PBT,以外任何其它塑料都无法与铝合金紧密结合。这种材料具有遮蔽电磁波及轻量化的功能，预料在两年内将在行动电话、,PDA,、笔记型计算机等携带式电子产品发展出实际的用途。,36,PBT,理化特性,PBT,为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为,0.1%,，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高。可以在,140,下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。,37,PBT,加工工艺,PBT,又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品。由于,PBT,具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而,PBT,产品又与,PPE,、,PC,、,POM,、,PA,等共称为五大泛用工程塑料。,PBT,结晶速度快，最适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至,0.02%,。,PBT,的注塑工艺特性与工艺参数的设定：,PBT,的聚合工艺成熟、成本较低，成型加工容易。未改性,PBT,性能不佳，实际应用要对,PBT,进行改性，其中，玻璃纤维增强改性牌号占,PBT,的,70,以上。,38,1PBT,的工艺特性,PBT,具有明显的熔点，熔点为,225,235,，是结晶型材料，结晶度可达,40,。,PBT,熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大，因此，在注塑中，注射压力对,PBT,熔体流动性影响是明显。,PBT,在熔融状态下流动性好，粘度低，仅次于尼龙，在成型易发生“流延”现象。,PBT,成型制品各向异性。,PBT,在高温下遇水易降解。,2,注塑机,选用螺杆式注塑机时。应考虑如下几点。,制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的,30,80,。不宜用大注塑机生产小制品。,应选用渐变型三段螺杆，长径比为,15,20,，压缩比为,2.5,3.0,。,应选用自锁式喷嘴，并带有加热控温装置。,在成型阻燃级,PBT,时，注塑机的有关部件应经防腐处理。,39,3,制品与模具设计,制品的厚度不宜太厚，,PBT,对缺口很敏感，因此，制品的直角等过渡处应采用圆弧连接。,未改性,PBT,的成型收缩率较大，在,1.7,2.3,，模具要有一定的脱模斜度。,模具需要设排气孔或排气槽。,浇口的口径要大。,模具需设置控温装置。模具最高温度不能超过,100,。,阻燃级,PBT,成型，模具表面要镀铬，以防腐。,4,原料准备,注塑前要进行干燥、要将水分含量控制在,0.02,以下。采用热风循环干燥时，当温度为,105,、,120,或,140,时，所对应的时间不超过,6h,、,4h,、,2h,。料层厚度低于,30mm,。,40,5,注塑工艺参数,注射温度,PBT,的分解温度为,280,，所以实际生产中一般控制在,235,245,之间。,注射压力注射压力一般为,50,100MPa,。,注射速率,PBT,冷却速度快，因此要采用较快的注射速率。,螺杆转速和背压成型,PBT,的螺杆转速不宜超过,80r/min,，一般在,25,60r/min,之间。背压一般为注射压力的,10,15,。,模具温度一般控制在,70,80,，各部位的温度差不超过,10,。,成型周期一般情况下为,15,60s,。,6,注意事项,再生料的使用再生料与新料的比例一般在,25,75,。,脱模剂的使用一般情况下不使用脱模剂，必要时可采用有机硅脱模剂。,停机处理,PBT,的停机时间在,30min,以内，可将温度降到,200,时停机。长期停机后再生产时，要将料筒内的料排空，再加入新料才能进行正常生产。,制品的后处理一般情况下不需要进行处理，必要时在,120,时处理,1,2h,。,41,聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET,聚对苯二甲酸乙二醇酯，英文名,polyethylene terephthalate(,简称,PET),，大量用作纤维，而工程塑料树脂可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类，非工程塑料级主要用于瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。,PET,是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达,120,，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。,PET,有酯键，在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解，耐有机溶剂、耐候性好。缺点是结晶速率慢，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，冲击性能差。一般通过增强、填充、共混等方法改进其加工性和物性，以玻璃纤维增强效果明显，提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。但仍需改进结晶速度慢的弊病，可以采取添加成核剂和结晶促进剂等手段。加阻燃剂和防燃滴落剂可改进,PET,阻燃性和自熄性。为改进,PET,性能，,PET,可与,PC,、弹性体、,PBT,、,PS,类、,ABS,、,PA,形成合金。,42,PET,（增强,PET,）主要采取注射成型法加工，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和焊接、封接、机加工、真空镀膜等二次加工方法。成型前须充分干燥。,主要应用为电子电器方面有：,电气插座、电子连接器、电饭煲把手、电视偏向轭，端子台，断电器外壳、开关、马达风扇外壳、仪表机械零件、点钞机零件、电熨斗、电磁灶烤炉的配件；,汽车工业中的流量控制阀、化油器盖、车窗控制器、脚踏变速器、配电盘罩；,机械工业齿轮、叶片、皮带轮、泵零件、另外还有轮椅车体及轮子、灯罩外壳、照明器外壳、排水管接头、拉链、钟表零件、喷雾器部件。,43,聚甲醛,POM,分子式；均聚甲醛：,CH2On;,共聚甲醛,:-CH2On-CH2O-CH2-CH2m-(nm),介绍：聚甲醛又名聚氧化次甲基，英文名,polyoxymethylene,（简称,POM,）。,分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异，有金属塑料之称。,POM,为乳白色不透明结晶性线性热塑性树脂，具有良好的综合性能和着色性，具有较高的弹性模量，很高的刚性和硬度，比强度和比刚性接近于金属；拉伸强度，弯曲强度，耐蠕变性和耐疲劳性优异，耐反复冲击，去载回复性优；摩擦系数小，耐磨耗，尺寸稳定性好，表面光泽好，有较高的粘弹性，电绝缘性优，且不受温度影响；耐绝缘性好且不受湿度影响；耐化学药品性优：除了强酸、酚类和有机卤化物外，对其他化学品稳定，耐油；机械性能受温度影响小，具有较高的热变形温度。缺点是阻燃性较差，遇火徐徐燃烧，氧指数小，即使添加阻燃剂也得不到满意的要求，另外耐候性不理想，室外应用要添加稳定剂。,44,均聚甲醛结晶度高，机械强度、刚性、热变形温度等比共聚甲醛好，共聚甲醛熔点低，热稳定性，耐化学腐蚀性，流动特性，加工性均优于均聚甲醛，新开发的产品为超高流动（快速成型），耐冲击和降低模具沉积牌号，也有无机填充，增强牌号。,POM,吸水率大于,0