聚苯硫醚是高刚性且具结晶性的链状聚合物,热稳定性非常突出,连续使用温度为200~240C,高负荷热变形温度可达260C以上;PPS的耐化学品性优异,200C以下不溶于任何溶剂;有优良的自熄性,不添加阻燃剂即可达UL94V―0/5―V标准;成形收缩率、吸水率和线性热膨胀系数都很小,在高温高湿环境中也有良好的尺寸稳定性;流动性好,可进行薄壁成型;强度和刚性较高,抗蠕变和抗疲劳性好。
PPS可模压和注射成型,也可用作耐腐蚀涂层,在需要耐高温和耐化学腐蚀的应用领域被广泛使用。
PPS最早由美国菲利浦石油股份公司于1973年实现工业化生产,商品名为Ryton.为改进聚苯硫醚的加工性能和韧性以及降低成本,高分子合金一直是PPS的开发重点,目前已开发成功的合金有PPS /PTFE、PPS/P、PPS/改性聚烯烃、PPS/PAMXD6、PPS/含硫聚合物、PPS/KS等。另外,低溢料品种也是开发的方向。
聚醚酰亚胺具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐照性能、耐高低温和耐磨性能,有自熄性,熔融流动性好,成型收缩率仅为0.5%~0.7%.可用注射和挤出成型,后处理较容易,可用胶粘剂或各种焊接法与其它材料接合。PEI在电子电器、航空、汽车、医疗器械等产业得到广泛应用。美国GE公司是全球最大的PEI生产商,国外还有一些工程塑料改性公司提供PEI合金等改性产品。目前开发的趋势是引入对苯二胺结构或与其它特种工程塑料组成合金,以提高其耐热性;或与PC、PA等工程塑料组成合金以提高其机械强度等。
2.2聚酿胺一酿亚胺(Poly聚酰胺一酰亚胺的强度是当前非增强塑料中最高的,本色料拉伸强度为19CMPa,弯曲强度为250MPa.1.8MPa负荷下热变形温度达274CPAI具有良好的耐烧蚀性能和高温、高频下的电磁性,对金属和其它材料有很好的粘接性能。主要用于齿轮、辊子、轴承和复印机分离爪等,还可作飞行器的烧蚀材料、透磁材料和结构材料。PAI由Amoco公司最先开发成功并商品化,除Amoco夕卜,日本东丽公司也能提供模塑料。其发展方向是增强改性,以及同其它塑料合金化。
聚均苯四甲酰亚胺在1. 8MPa的负荷下热变形温度达360C电性能如介电常数和介电损耗角正切值等优于PAI,强度则不如后者。PMMI模塑料可用于特种条件下的精密零件、耐高温自润滑轴承、压缩机活塞环、密封圈、鼓风机叶轮等,还可用于与液氨接触的阀门零件、喷气发动机燃料供应系统零件。
美国杜邦公司是PMMI薄膜和膜塑料的主要供应商。
2.4聚氛基双马来酿亚胺(Polyamino简写为PABM)用PABM制备的混料和层压制品,耐热性高,能在200C下长期使用,其玻纤增强注射成型级的热变形温度高达320C.电性能良好,在宽温度范围内和各种频率下其介电损耗角正切无变化。耐摩擦,摩擦系数为0.1~0.25,磨耗量为0.002~0.04mm(低PV值情况)。耐化学品和辐照性优良,可耐108戈瑞辐照,燃烧性为UL94V0级。PA丽成型材料可分为构造用和滑动零件用混料两类,前者掺混玻纤,后者掺混石墨或石墨和二硫化钼或聚四氟乙烯粉末。构造材料可用于电机、航空、汽车零件和耐辐照零件等,滑动材料主要用于止推轴承、轴颈轴承、活塞环、止推垫圈、导向器、套管和阀片等。PA丽的成型性能较差,是改进的重点。国外PA丽的供应商是法国Rhone-Poulenc公司。
聚砜类树脂结构中的氧都具有高度共轭二芳基砜基团,硫原子处于完全氧化状态,因而耐氧化性和耐热性都很好,熔融稳定性优良。
3.1双酚A聚砜,通称聚砜(Polysulfone,简写为PSF)聚砜结构中含高度共轭的二苯撑砜基原子位置固定,使聚合物坚硬,不易断裂和蠕变;其中的二苯丙烷联接基团使聚砜具有柔性和韧性。因此聚砜的综合性能优良,表现在:既刚又韧,耐热、耐寒、耐老化,可在一100~150c下长期使用;抗蠕变性能好;耐无机酸、碱、盐、盐液;耐高压蒸汽消毒;无毒,高透明,硬度大;绝缘性优良,耐离子辐射;有自熄性能。聚砜的应用范围很广,包括电气电子、家用器具、汽车航空、医疗器械、食品卫生设备等行业,但因其价格较贵,用量一直有限。聚砜的改性产品以掺混型合金为主,已开发的品种有psfAbs、psf/fei、PSF /pi、聚砜/氟塑料、聚砜/芳香共聚酯、聚砜聚丙烯碳酸酯等合金。另外还有矿物填充型和玻纤增强型聚砜。
聚砜由美国联碳公司首先开发,1986年其生产装置被Amoco公司收购,牌号为Udel、MindeL德国BASF公司独立生产的聚砜牌号是Ultrason.生产改3.2聚酿砜,又称聚芳酿砜(Polyetheisufone,简写为PES)聚醚砜分子结构中不含酯类单元,有出色的热性能和抗氧化性,热变形温度高于200Q连续使用温度为180°Q100~200c下能保持高机械性能;耐热老化性能良好,符合UL94V―0标准(厚度0.51mm)耐应力开裂,制品耐候性好;耐化学品腐蚀,不溶于极性溶剂;耐水肖解耐极大多数酸、碱、酯类碳氢化合物、醇、油及脂类;电性能良好,透明。在电气电子、机械、医疗食品设备、汽车、航空、照明及光学等领域得到应用。国外PES的主要供应商为英国ICI和德国BASF公司。
聚醚醚酮是一种耐高温塑料,连续使用温度可达240C以上,负载使用温度高达310室温下具有较为均衡的韧性、强度、硬度和负载特性,耐磨损和摩擦性能优异;能满足UL94V―0级要求,燃烧时发烟量极低;能耐260C过热水蒸汽,高温下可耐60%硫酸或40%氢氧化钠,制品不受有机溶剂腐蚀;耐辐照和耐老化性能良好。被广泛应用于船舶、核电、油井、电子、传热传质、磁线和航空等领域。
1986年推出聚醚酮(PEIO.PEK的热变形和连续使用温度比PEEK有所提高。1987年Amoco公司生产聚芳醚酮(PAEK)。聚醚醚酮的原料成本昂贵,开发新的制造方法以降低PEEK的成本是目前的重点。另外通过合金和碳纤维增强、矿物填充等品种也是发展的重要方向。
特种工程塑料因具优越的综合性能,在各种高科技、高性能要求、使用条件严苛的领域得到越来越多的应用。而为适应不同的性能要求,各种改性产品也不断出现,使特种工程塑料得到极快的发展,也促进了其应用领域的推广。
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