6特种工程塑料详解

第十三章特种工程塑料


聚砜（PSU）
普通双酚A型聚砜 改性聚砜（双酚A与PMMA及ABS共聚物） 非双酚A型聚砜（或称聚苯醚砜） 聚醚砜（又称聚芳醚）
聚酰亚胺（PI） 聚苯醚（PPO） 聚苯硫醚（PPS） 聚醚酮PEK 聚芳醚酮 聚醚酮铜（PEKK） 聚醚醚酮（PEEK） 聚四氟乙烯(PTFE) 液晶聚合物（LCP）
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3.5日用品 用PSF 可制作的耐热、耐水解产品有：加湿器、 头发吹风机、衣服汽蒸器、照相机盒、放映机元器 件等 3.6德国Frensenios 公司使用PSF 制作多孔中空纤维 膜用于血液渗析。国内已开发出PSF 的功能膜，如 超滤膜、反渗透膜制品等
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4 聚醚砜PES
4.1简介：英国ICI公司1972开发成功，1981以 后德国和美国开始少量生产。我国吉林大学 在70年代开始研究，目前已完成年产500吨 的中试。结构式：
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聚醚砜(PES)性能特点
1. 耐热等级高。PES 在180 ℃下可连续使用20 年， 在200 ℃下可使用2 -3 年，其它热塑性工程塑料 无法与之相比； 2 抗蠕变性能优异.PES 在常温20MPa 的负荷下， 三年后蠕变性能仅为1%与PA66相当。PES. 随温 度变化小，在200 ℃的高温下其弯曲模量和线膨 胀系数几乎不变； 3 尺寸稳定性好。20%玻纤增强品级的成型收缩率 为0.2-0.5% ，无异向性，并因湿度变化小，吸水 率为2%，体积变化率为0.14%；
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2.PI性能特点
1）耐辐射性为塑料之冠。耐低温性也非常优秀， 在-110℃条件下，强度和电性能不变。 2）密度1.4-1.43。吸水率0.32%-1.3%，高温真空下 透气性很小；琥珀色半透明；成型收缩率0.5-1%； 难燃，自熄。 3）玻璃化温度270-280 ℃ ，分解温度570-590 ℃ ， 耐低温可达-193 ℃ ，可在-193-230 ℃环境中长期使 用。
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3. PSF应用
3.1.电子领域：可用于制作各种接触器、接插件、 变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、 接线柱、集电环、印刷电路板、集成电路载体、轴 套、罩、TV 系统零件、电容器薄膜、电刷座、碱性 蓄电池盒等。 3.2.汽车、航天领域：适于制作防护罩元件、电动 齿轮、蓄电池盖、雷管、电子发火装置元件、灯具 部件、飞机内部配件如启动指示板、边壁、顶壁指 示板和飞机外部零件、宇航器外部防护罩等。
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4 阻燃性好。PES. 具有自身阻燃性，低的烟雾扩 散性，不需加氯等无机阻燃剂，能达到美国 UL-94 V-0 的标准； 5 电性能优异。PES. 具有介电损耗小、介电强度 高的优点。在高温下仍能控制电阻，而且电性 能随温度变化极小，自身绝缘性好； 6 耐化学性好。PES. 耐化学药品性好，耐酸、碱 腐蚀；容易加工成型。PES 易于加工成型，脱 模性好，生产周期短，而且能保持原有的力学 性能和热性能
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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。
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7）在150 ℃下长时间热老化时，其物理性能和 电性能变化很小，且耐蒸汽性能优良，经连续 2 年曝露表明，它的寿命在145 ℃蒸汽下至少 为12 年。同时在宽的温度和频率范围内保持良 好的电性能，其耐燃性能满足更严格的安全要 求，在耐辐射性方面为塑料的最佳品种。 缺点：易开裂、耐侯、耐紫外线差，加工成型 困难。
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PI的应用领域
用在耐高温、低摩擦、低透气和高辐射的地方， 应用于原子能、航空航天、特殊电子电器领域。
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第二节
聚砜（PSF）Polysulfone
1 、简介：聚砜（ Polysufone）是 60 年代出现的一 种新颖的热塑性工程塑料，分子主链上含有砜基 及芳环的高分子化合物。非结晶性高分子。 普通双酚A型聚砜,聚砜（PSF）种类: 改性聚砜（双酚A与PMMA及ABS共聚物） 非双酚A型聚砜（或称聚苯醚砜） 聚醚砜（又称聚芳醚）
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3.3 厨房用品：在厨房用品市场中，PSF 产品有蒸汽 餐盘、咖啡盛器、微波烹调器、牛奶及农产品盛器、 蛋炊具及挤奶器部件、饮料和食品分配器等，可代 替玻璃及不锈钢制品，用于厨房设备。PSF 为FDA 确认的无毒制品，可制成反复与食物接触的用具。 PSF 作为透明新材料，当用于烹调和清洁时，耐热 水，水解稳定性优于其它任何一种热塑性塑料，故 可用于制作咖啡壶等。利用其透微波性好的特点， 可用于制作微波器皿。 3.4医疗器械:PSF 适用于制作医疗器械，如外科手术盘、 喷雾器、加湿器、接触透镜夹具、流量控制器、器 械罩、牙科和外科器械、液体容器、起搏器、呼吸 器和实验室器械。
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4）力学性能：拉伸强度74-95Mpa,弯曲强度〉 100Mpa。 5）电性能，温度和频率的变化对PI的介电常数影 响较小，体积电阻率1017Ωcm。 6）耐药品性，耐大多数溶剂，易受强碱、强酸的 侵蚀、在水蒸气和高温水中，其强度下降较快。 7）性脆、对缺口敏感，成本高、加工困难。
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2. PSF性能特点
由于PSF（聚砜）的主链为苯环，通过醚、砜、 异丙基等基团“铰链”连接而成，兼有聚芳砜的刚 性、耐热性及聚芳醚的柔性。 1 ）透明淡琥珀色，密度 1.24-1.4 ，成型收缩率小， 可做精密零件。 2）力学性能优异、高强度、高抗冲。 3）热性能：热稳定性好、-100-150 ℃长期使用。 4）尺寸稳定性好，抗蠕变性能优异。 5）耐燃、耐磨。 6）具有突出的长期耐蠕变性，在长时间使用过程中 力学性能仍能保持不变。