第八章 高性能热塑性树脂
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优良的力学性能、耐冲击性能
用于制备光缆、音像设备及高性能复合 材料等
O OC
O CO
n
O
CO m
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PBI
超耐热，Tg=430℃～500℃ 高压缩强度、低的热膨胀系数、阻燃 可用于航天器隔热层、核防护材料
NH
C N
N
C
NH
n
8.2 高性能热塑性复合材料的应用
● 聚酰亚胺复合材料：高比强度、高模量、优异的热氧化稳定性 可在230℃以上，代替金属使用
●
●
小结
● 聚酰亚胺树脂采用二胺和二酐合成，以纳迪克酸酐（PMR）或 乙炔基苯胺（Thermid)封端
● 固化温度一般在300℃左右，工艺性较差。－－预浸料
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PAI 分子链中既有酰胺基团，又有酰亚胺 力学性能好、韧性高、耐化学介质
耐热性好HDT=276℃ 但：吸湿率高 2～5％
加工困难
O C R NC O
O C NH
8.1 高性能热塑性树脂的种类
O
O
C
n
O
O
O
C
n
O
O
O
C
C
n
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
以聚苯硫醚PPS为代表 优良的力学性能、耐溶剂、阻燃 耐热低(Tg=85℃)，脆性大
PPS PPSS
S n
O
S
S
O
n
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PSU －含有砜基和芳环的非晶态树脂
聚砜 聚芳砜 聚醚砜
耐热、阻燃 脆、力学性能低
O
S
O
O
n
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
热致液晶高分子
加工性好
PI, 耐热，力学性能高 Dupont公司的N-polymer
O
CF3
O
CH2
C NC
O
C
C
N
CF3
C On
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PEI 在PI的芳杂环结构上引入醚键 改善加工性、提高韧性
用于粘接金属、复合材料的结构胶 特种胶粘剂
● Tg达到350℃以上，长期使用温度在316℃－371℃ ● 用于耐高温结构材料、膜材料等
第八章 高性能热塑性树脂
要求：了解高性能热塑性树脂的种类、基本结ห้องสมุดไป่ตู้与性能、 以及作为复合材料树脂基体的应用进展
前言
● 纤维增强热塑性树脂复合材料－以玻璃纤维增强PS开始 在航空航天中，仍以环氧树脂、双马来酰亚胺树脂为主。
● 高性能芳族热塑性树脂的出现，逐渐被航空工业重视。
韧性 损伤容限 耐湿热 耐溶剂 重复成型
普通热塑性 高性能热塑性
很好
好
很好
好
差
好
差
好
能
能
热固性树脂 差 差 好 好 不能
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
优良的力学性能、韧性、耐辐射、耐热120℃
飞机耐油导线、油田耐热导线、飞机雷达罩、 核电站零件 等
PEK PEEK PEKK
用于制备光缆、音像设备及高性能复合 材料等
O OC
O CO
n
O
CO m
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PBI
超耐热，Tg=430℃～500℃ 高压缩强度、低的热膨胀系数、阻燃 可用于航天器隔热层、核防护材料
NH
C N
N
C
NH
n
8.2 高性能热塑性复合材料的应用
● 聚酰亚胺复合材料：高比强度、高模量、优异的热氧化稳定性 可在230℃以上，代替金属使用
●
●
小结
● 聚酰亚胺树脂采用二胺和二酐合成，以纳迪克酸酐（PMR）或 乙炔基苯胺（Thermid)封端
● 固化温度一般在300℃左右，工艺性较差。－－预浸料
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PAI 分子链中既有酰胺基团，又有酰亚胺 力学性能好、韧性高、耐化学介质
耐热性好HDT=276℃ 但：吸湿率高 2～5％
加工困难
O C R NC O
O C NH
8.1 高性能热塑性树脂的种类
O
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C
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O
O
O
C
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O
O
O
C
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8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
以聚苯硫醚PPS为代表 优良的力学性能、耐溶剂、阻燃 耐热低(Tg=85℃)，脆性大
PPS PPSS
S n
O
S
S
O
n
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PSU －含有砜基和芳环的非晶态树脂
聚砜 聚芳砜 聚醚砜
耐热、阻燃 脆、力学性能低
O
S
O
O
n
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
热致液晶高分子
加工性好
PI, 耐热，力学性能高 Dupont公司的N-polymer
O
CF3
O
CH2
C NC
O
C
C
N
CF3
C On
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
PEI 在PI的芳杂环结构上引入醚键 改善加工性、提高韧性
用于粘接金属、复合材料的结构胶 特种胶粘剂
● Tg达到350℃以上，长期使用温度在316℃－371℃ ● 用于耐高温结构材料、膜材料等
第八章 高性能热塑性树脂
要求：了解高性能热塑性树脂的种类、基本结ห้องสมุดไป่ตู้与性能、 以及作为复合材料树脂基体的应用进展
前言
● 纤维增强热塑性树脂复合材料－以玻璃纤维增强PS开始 在航空航天中，仍以环氧树脂、双马来酰亚胺树脂为主。
● 高性能芳族热塑性树脂的出现，逐渐被航空工业重视。
韧性 损伤容限 耐湿热 耐溶剂 重复成型
普通热塑性 高性能热塑性
很好
好
很好
好
差
好
差
好
能
能
热固性树脂 差 差 好 好 不能
8.1 高性能热塑性树脂的种类
聚酮类 聚芳硫醚 聚酰亚胺 聚醚酰亚胺 聚酰胺酰亚胺 聚砜 聚芳酯 聚苯并醚唑
优良的力学性能、韧性、耐辐射、耐热120℃
飞机耐油导线、油田耐热导线、飞机雷达罩、 核电站零件 等
PEK PEEK PEKK