优选第五章特种工程塑料
第五章-塑料力学性能测试

成型、压延成型或吹膜成型等; 不同方法制样的试验结果不具备可比性; 同一种制样方法,要求工艺参数和工艺过程也要相同; 试样制备好后,要按GB/T 2918-1998标准,在恒温
恒湿条件下放置处理。
(2)材料试验机
影响因素主要有:测力传感器精度、速度控制精度、 夹具、同轴度和数据采集频率等。
第五章 力学性能测试
第一节 拉伸性能
一、概念及测试原理
1.基本概念
应变:当材料受外力作用,而所处的条件使它不能产生惯 性移动时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种变化就 称为应变。
应力:在任何给定时刻,在试样标距长度内,每单位原始 横截面积上所受的拉伸负荷。
拉伸强度:是在拉伸试验过程中,试样承受的最大拉伸应 力。
L0 100
L0
L
100
L
X
(3)标准偏差值按下式(5-4)计算
S
(Xi X)2
n 1
式中:S,标准偏差值;X
,单个测定值;X
i
,组
测定值的算术平均值;n,测定个数。
计算结果以算术平均值表示,σt取三位有效数字,
εt、S取二位有效数字。
3.影响因素
(1)试样的制备与处理 拉伸试验要求做成哑铃形试样; 制样方式有两种:一是用原材料制样;另一种是从制
精密度更高的平均值,试样数量可多于5个。
推荐试验速度
速度
允许偏差 速度
允许偏差
(mm/min) (%) (mm/min) (%)
1
±20
50
±10
2
±20
100 ±10
5
±20
200 ±10
特种工程塑料

特种工程塑料介绍:特种工程塑料也叫高性能工程塑料是指综合性能更高,长期使用温度在150℃以上的工程塑料,主要用于高科技,军事和宇航、航空等工业。
特种工程塑料主要包括聚苯硫醚(PPS),聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI), 聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK),含氟聚合物等,特种工程塑料种类多,性能优异价格昂贵。
聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚,是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂,英文名为polyphenylene snlfide(简称PPS)。
PPS是结晶型(结晶度55%-65%)的高刚性白色粉末聚合物,耐热性高(连续使用温度达240℃)、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性,电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂,耐磨、抗蠕变性优,阻燃性优。
有自熄性。
达UL94V-0级,高温、高湿下仍保持良好的电性能。
流动性好,易成型,成型时几乎没有缩孔凹斑。
与各种无机填料有良好的亲和性。
增强改性后可提高其物理机械机械性能和耐热性(热变形温度),增强材料有玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维、金属纤维等,以玻璃纤维为主。
无机填充料有滑石、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二硫化钼等。
PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化,PPS/PTFE合金改进了PPS的脆性,润滑性和耐腐蚀性,PPS/PA合金为高韧性合金。
玻纤增强PPS具有优异的热稳定性、耐磨性、抗蠕变性、在宽范围(温度、湿度、频率)内有极佳的机械性能和电性能,介电量数小、介电损耗低。
作为耐高温,防腐涂料,涂层可以在180℃下长期使用;电子电器工业上作连接器,绝缘隔板,端子,开关;机械和粘密机械在做泵、齿轮、活塞环贮槽、叶片阀件,钟表零部件,照相机部件;汽车工业上汽化器。
分配器部件,电子电气组等零件,批气阀气,传感器部伯件;家电部件有磁带录相机结构部件、品体二极管、各种零件;另个还用于宇航、航空工业,PPS/PTFE可做防粘、耐磨部件及传动件,如轴泵。
特种工程塑料

3、 聚四氟乙烯分子结构式
F
F C )n F
(C
F
(
)
n
4、聚四氟乙烯(PTFE)的结构和性能
1)、结构 分子结构与PE相似 对称、规整、线型、无支链 结晶度最高可达93~97% 只含有C-C键和C-F键,具有高度稳 定性
2)、性能
(1)物理性能 白色 无臭 无味 无毒 蜡状粉末 不燃烧 难粘接 不吸水 手感滑腻 密度最大的塑料品种(2.13~2.30g/cm3)
聚酰亚胺制品 (PI)
五. 其他特种工程塑料
1、聚芳酯 2、氯化聚醚 3、聚醚醚酮 4、液晶聚合物
有机硅材料
3115902050 邱梁隽
一.有机硅概述
谈到有机硅化合物,多数人却知之甚少, 有机硅本身不仅是一种新型材料,而且 为相关工业领域的发展提供了新材料基 础和技术保证,鉴于有机硅材料产品千 变万化,具有“直接用量不大但用途广 泛”的特点,因此获得了“工业味精”、 “科技发展催化剂”的美誉。
三.硅酮的应用领域
1.硅酮作为具有独特特性的材料,从建筑、电气、 电子、机械、汽车、化妆品、纤维产业等各种 产业直至日常生活,几乎在所有的领域都得到 广泛应用。目前应用硅酮的产品数达到数千个, 随着产业的分化、多样化、高功能化,其需要 日益增加,而且,应用的范围也急剧扩大。 2.作为硅酮应用领域之一的硅酮密封剂,由于其 性能的优秀性和特异性,在聚氨酯、复硫化物 等其它有机密封剂领域的用途也在日益扩大。
二. 硅橡胶(Silicone Rubber)
2.低温弹性 1)所有的硅橡胶都具有内在的低温弹性,它比 天然橡胶或其它合成橡胶的脆化点低,一般来 说,通用型硅橡胶的脆化点为-50~-60℃,特 殊配方的硅橡胶脆化点可低达-100℃。 2)硅橡胶的耐寒性与低温弹性不是由于添加增 塑剂可致,而是改变聚硅氧烷的分子结构来实 现的。 3)硅橡胶的耐寒性在宇航工业的意义十分重大, 它主要用作宇航器的密封圈,垫片,转换开关 罩,弹性导管和发动机支架等。
塑料材料—特种工程塑料的特性及应用

PTFE 管材、板材
PTFE 抗滴落剂
塑料材料与助剂
特种工程塑料简介
特种工程塑料
简介
特种工程塑料是工程塑料中具有较高的热变形温度 (150~300℃以上)和较高的力学强度品种,典 型的品种包括氟塑料、聚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺 以及聚芳酯、氯化聚醚和聚醚醚酮等。
特种工程塑料
简介
芳环高分子
仅有芳环和 连接基团构 成的聚合物
聚苯醚 聚苯硫醚 聚芳砜 芳香聚酯 芳香聚酰胺
芳杂环高分子
杂环高分子
芳环+杂环+ 连接基团构 成的聚合物
聚酰亚胺 聚苯并咪唑 聚苯并恶唑 聚苯并噻唑 聚喹啉
聚四氟乙烯
结构与性能
PTFE是采用自由基聚合方法聚合而成,如下式:
nCF2 CF2
CF2 CF2 n
1、PTFE的分子结构与PE相似,对称性和规整好,几乎无支链,易 于结晶。一般制品结晶度达57%~75%,最高可达93%~97%。
聚四氟乙烯
结构与性能
2、PTFE为白色、无臭、无味、无毒的蜡状白色粉末,不燃烧、难 粘接、不吸水,表面手感滑腻。 根据结晶度的不同密度在2.14~2.30g/cm3之间,是现有塑料材料 中密度最大的品种。
柱塞式冲压挤出机工作原理
聚四氟乙烯
成型加工和应用
2、应用 聚四氟乙烯可采用压缩或பைடு நூலகம்出加工成型;也可制成水分散液,用于 涂层、浸渍或制成纤维。
PTFE的优异性能使它成为尖端科学、军事以及机械、冶金、石油化 工等工业领域不可缺少的材料。
PTFE 密封制品1
PTFE 密封制品2
PTFE 分散液制品
3、表面自由能是已知固体材料中表面自由能最小的材料之一,具 有高度的不粘附性和最低的摩擦系数,是良好的耐磨、减磨和自润 滑材料 。
特种工程塑料行业发展趋势

企业三:国际化布局,品牌影响力强
国际化布局
该企业积极拓展海外市场 ,进行国际化布局,提高 了品牌知名度和影响力。
品牌影响力强
企业通过持续的宣传和推 广,打造了具有较强影响 力的品牌形象,赢得了客 户的信任和支持。
合作伙伴众多
企业与众多国内外知名企 业建立了战略合作关系, 共同开发新产品和市场, 提高了市场竞争力。
持续的方向发展。消费者对产品的环保性能要求越来越高,促使企业不
断改进生产工艺和原材料,以减少对环境的影响。
02
循环利用与回收
为了降低废弃塑料对环境的影响,特种工程塑料行业正积极推动循环利
用和回收。通过开发高效的回收技术,企业可以将废弃塑料转化为新的
产品,实现资源的再利用。
03
生物降解塑料
生物降解塑料是一种能够被微生物分解为无害物质的塑料材料,具有较
好的环保性能。随着技术的不断发展,生物降解塑料逐渐应用于特种工
程塑料领域,为行业可持续发展提供了新的方向。
高性能、高功能性趋势
高性能材料
为了满足不断提高的产品性能要求,特种工程塑料行业正致力于开发具有更高性能的材料。通过引入 新型添加剂和增强材料,企业可以生产出具有优异力学性能、耐高温、耐腐蚀等特性的工程塑料产品 。
特种工程塑料行业竞争格局
竞争激烈
特种工程塑料行业竞争激烈,国内外众多企业在这个领域展开竞争。
新企业不断涌现
随着特种工程塑料行业的发展,新企业不断涌现,这些新企业拥有较强的创新 能力和技术实力,对行业的发展起到了推动作用。
03
行业发展趋势
环保、可持续发展趋势
01
环保意识增强
随着全球环保意识的不断提高,特种工程塑料行业正朝着更加环保和可
特种工程塑料定义

特种工程塑料定义嘿,朋友们!今天咱来聊聊特种工程塑料。
这玩意儿啊,就像是材料世界里的超级英雄!特种工程塑料可不是一般的塑料哦,它有着非凡的性能。
你想想看,普通塑料可能稍微用点力就变形了,或者遇到点高温就软趴趴的了。
但特种工程塑料可不一样,它坚固得很呢!就好像是一个强壮的大力士,能扛起很重的东西而不喊累。
它的耐高温性能那也是杠杠的!一般的塑料遇到高温可能就直接“投降”了,而特种工程塑料却能在高温环境下依然稳稳当当,就如同在炎热沙漠中依然能顽强生存的仙人掌。
还有啊,特种工程塑料的耐腐蚀性也特别出色。
把它放在一些腐蚀性的环境里,它根本就不在乎,就像一个穿着超级铠甲的勇士,啥也不怕。
你说这特种工程塑料咋就这么厉害呢?它在很多领域都大显身手呢!在航空航天领域,那可是不可或缺的存在。
飞机、火箭上都有它的身影,它为这些大家伙的安全和性能提供保障,没有它还真不行呢!在汽车行业,它能让汽车变得更轻、更坚固,开起来更带劲。
这不就像给汽车装上了一对有力的翅膀嘛!在电子设备领域,特种工程塑料也发挥着重要作用。
那些小巧玲珑的电子产品,有了它才能更耐用、更可靠。
它就像是电子产品的贴心小卫士。
咱生活中的好多东西都离不开特种工程塑料呢,你难道不好奇它是怎么被制造出来的吗?那可是经过了一道道复杂的工序,就如同精心雕琢一件艺术品一样。
这么厉害的特种工程塑料,难道不值得我们好好去了解、去珍惜吗?它就像是隐藏在我们生活中的无名英雄,默默地为我们的生活提供便利和保障。
所以啊,当你下次再看到那些看似普通却有着非凡性能的东西时,可别忘了特种工程塑料这个幕后英雄哦!它真的是太神奇、太重要啦!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
塑料人必看:七种特种工程塑料简介及应用【精】

塑料人必看:七种特种工程塑料简介及应用特种工程塑料亦称高性能聚合物,一般均为根据特殊用途需求而研制,与通用工程塑料相比性能更优异、独特,长期使用温度在200℃以上。
自上世纪60年代聚亚胺(PI)问世开始,开发成功并产业化的主要品种有聚亚胺(PI)、聚胺亚胺(PAI)、聚醚亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和氟塑料等。
今天我们简单介绍其中7种特种工程塑料。
聚醚醚酮PEEK聚醚醚酮是一种线型芳香族半结晶型热塑性塑料,是一种具有传奇色彩的特种工程塑料,具有前所未有极高性能的特种工程塑料,自诞生以来就一直被作为一种重要的战略国防军工材料。
全称:聚醚醚酮结构式:合成方式:缩聚熔点:334℃玻璃化转变温度:143℃,其玻纤或纤维增强级可在250℃下长期使用。
优点:蠕变量低,弹性模量高,优异的摩擦性能,特别耐摩擦,抵抗各种介质的侵蚀及非常优异的耐化学性。
缺点:不溶于工业溶剂,合成困难,产量相对较低玻璃化转变温度低等。
应用领域:电子电气、机械、汽车工业、、石油勘探、医疗、保护涂层等图 PEEK螺丝图脊柱内固定器聚苯硫醚PPS聚苯硫醚,又叫聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,诞生于1973年,虽然发展时间才40余年,但潜力极大,号称是第六大工程塑料,是我国能自主产业化的特种工程塑料。
全称:聚苯基硫醚结构式:合成方式:Ma callum法、缩合法、Philips法熔点:280~290℃分解温度:430~460℃(在空气中)结晶度:最高达65%优点:优良的热稳定性,长期使用温度在热塑性材料中最高,达220~240℃,优良的抗蠕变性能。
缺点:型材抗冲击性较弱,断裂伸长应变非常低。
应用领域:电子电气,机械,汽车,阻燃配件等图索尔维雾灯反光杯聚砜PSF有普通双酚A型PSF,聚醚砜和聚芳砜三种。
全称:聚砜结构式:图聚砜PSF结构式图聚醚砜PES结构式图聚芳砜PASF结构式耐热性:聚芳砜>聚醚砜>聚砜加工性:聚芳砜=聚砜>聚醚砜优点:优异的力学性能,高强度,高模量,高硬度,低蠕变性,耐热,耐寒,耐老化,热变形温度高,化学稳定性好,耐无机酸、碱、盐液的侵蚀,电绝缘性优良,耐辐射,并具有自熄性。
特种工程塑料行业分析

随着科技的不断进步,特种工程塑料在性能和加工方面取得了显著提升,使得其在汽车、电子、航空航天等领域 的应用越来越广泛。同时,由于环保意识的增强,可回收和可降解的特种工程塑料需求量不断增加,进一步推动 了市场规模的扩大。
国内特种工程塑料市场规模
总结词
国内特种工程塑料市场规模保持稳定增长,但与国际市场相比仍有较大发展空间 。
国际政策环境的变化将影响特种工程塑料行 业的国际竞争力,需要行业加强自身实力, 提高应对能力。
06
特种工程塑料行业未来发展前 景预测
技术创新驱动行业发展
特种工程塑料行业的发展离不开技术创新,新技术的不断涌现将推动行业 不断向前发展。
技术创新将有助于提高特种工程塑料的性能和品质,满足更广泛的应用需 求,进一步拓展市场空间。
05
特种工程塑料行业政策环境分 析
国际政策环境分析
欧盟
对特种工程塑料行业实施严格的环保 法规,推动行业向绿色、低碳方向发 展。
美国
鼓励技术创新,为特种工程塑料行业 发展提供资金支持,加强知识产权保 护。
国内政策环境分析
产业政策
国家出台相关产业政策,鼓励特种工程塑料 行业的发展,推动产业结构优化升级。
技术创新还将降低生产成本,提高生产效率,为特种工程塑料行业带来更 大的经济效益。
环保政策推动行业发展
1
随着全球环保意识的不断提高,各国政府纷纷出 台更加严格的环保法规和标准,对特种工程塑料 行业提出了更高的要求。
2
环保政策的实施将促使特种工程塑料企业加大环 保投入,采用更加环保的生产技术和设备,推动 行业绿色发展。
04
特种工程塑料行业竞争格局
国际特种工程塑料行业竞争格局
国际特种工程塑料行业集中度较高,少数几家大型企业占据主导地位。这些企业通过技术创新和规模优势,不断提高产品质 量和降低成本,进一步巩固了市场地位。
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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。
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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
聚酰亚胺(PI )
Polyimide
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。
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
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:
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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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
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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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;
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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。
PI的应用领域
❖ 4 PSF、PES性能比较
性能 密度(g/cm3) 拉伸强度MPa) 弯曲强度(MPa)
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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。
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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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。
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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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
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%;