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1、 6 聚苯乙烯 聚苯乙烯简称（PS）是以苯乙烯为单体聚合而制得的热塑性树脂，早在20世纪30年代后期德国、美国等国家相继实现了工业化生产，我国于1960年在上海建造了第一台PS生产线，开创了我国PS的生产史。PS是五大通用合成树脂品种之一。它质地坚硬，刚性好，化学性能和电绝缘性优良，易于成型出各类色彩鲜艳、表面光洁的制品，广泛应用于电气、仪器仪表、包装、装潢和日用生活等各方面。l苯乙烯的制备：l1.实验室制备：l由苯基丙烯酸在常压 下干馏而得到l2.工业上l苯+乙烯苯乙烷苯乙烯l苯乙烯的性质：l常压下无色油状液体，沸点是145-1460C，易燃。苯乙烯的聚合苯乙烯的聚合l1.本体本体聚合l将单
2、体在无引发剂或仅有少量引发剂的条件下，先在预聚合釜中于80-1000C进行预聚，待转化率30-50后再连续送入塔式反应器。l本体本体聚合的优点：l产物纯度高、透明性好、电绝缘性优良。l缺点：散热困难、温度分布不均、分子量分散大，影响到材料的力学性能。l2.悬浮悬浮聚合l悬浮悬浮聚合是将单体、引发剂、悬浮悬浮剂加入装有水的反应釜中，温度90-1000C，时间约4-6小时。l悬浮悬浮聚合的优点：l散热容易、分子量高、分散性小。l缺点：分散剂不易除尽、使产物纯度不及本体本体聚合，对制品透明性有一定影响。聚苯乙烯的性能1.聚苯乙烯的识别聚苯乙烯的识别聚苯乙烯是无臭无味、无色透明、无延展性的玻璃状材料。
3、易燃，火焰呈橙黄色伴有黑色浓烟。有黑炭灰。2.物理性能物理性能PS为无定形、非极性线性高聚物。由于在分子链上有苯环取代基，分子的不对称性增加，内旋转受到限制，为此，呈现刚性，性脆。玻璃化温度较高，为80100，分子量一般在5万一20万。lPSPS的密度为的密度为1 1054054克立方厘米，为无色透明克立方厘米，为无色透明粒状热塑性树脂。粒状热塑性树脂。l PSPS的吸水率很低，只有的吸水率很低，只有0 00202一一0.060.06，制，制品尺寸稳定。品尺寸稳定。l3.3.光学性能光学性能lPSPS的透光性很好，达的透光性很好，达8888一一9292，透光性仅次，透光性仅次于有机破璃，折光率
4、为于有机破璃，折光率为1.591.591.601.60。l4.4.着色性着色性l可自由着色，与无机或有机颜料掺和，制得任可自由着色，与无机或有机颜料掺和，制得任何色泽的的塑料制品。何色泽的的塑料制品。5.热性能热性能 PSPS的热性能与分子量大小、单体低聚物、杂的热性能与分子量大小、单体低聚物、杂质含量有关。制品的最高使用温度为质含量有关。制品的最高使用温度为60608080。6.6.电性能电性能 PSPS有优良的电绝缘性能，一般不受温度、湿度的有优良的电绝缘性能，一般不受温度、湿度的影响。影响。7.7.力学性能力学性能 PSPS的力学性能，除冲击强度较低外，其他拉伸的力学性能，除冲击强度较低
5、外，其他拉伸强度、弯曲强度等都较好。强度、弯曲强度等都较好。8.化学性质化学性质聚苯乙烯的化学稳定性比较差，可以被多聚苯乙烯的化学稳定性比较差，可以被多种有机溶剂溶解，会被强酸强碱腐蚀，不抗油种有机溶剂溶解，会被强酸强碱腐蚀，不抗油脂，在受到紫外光照射后易变色。脂，在受到紫外光照射后易变色。PS PS 的成型加工特征如下：的成型加工特征如下：PSPS的吸水率很低，只有的吸水率很低，只有0.020.020.060.06，所以在加工前，可以不干燥。又其比热较所以在加工前，可以不干燥。又其比热较PEPE低，所以塑化效率高，在模具中固化低，所以塑化效率高，在模具中固化快，成型周期短。快，成型周期短。P
6、SPS收缩率低，只有收缩率低，只有0.40.4一一0.70.7，对模制品影响不大。，对模制品影响不大。PSPS在加工中，最大的问题是在制品中存在在加工中，最大的问题是在制品中存在着一定的内应力，在成型中一定注意这个问着一定的内应力，在成型中一定注意这个问题，清除内应力除调节工艺参数、模具结构题，清除内应力除调节工艺参数、模具结构等之外，还可将制品进行后处理以消除内应等之外，还可将制品进行后处理以消除内应力，如将其置于力，如将其置于6060一一8080热水浴中或烘箱中，热水浴中或烘箱中，“退火退火”处理处理1 1一一3 3小时。小时。PS的应用PSPS主要应用于光学玻璃及仪器、灯罩、主要应用于光
7、学玻璃及仪器、灯罩、包装材料、电气零件。其发泡塑料可作包装材料、电气零件。其发泡塑料可作绝热材料、快餐盒等。绝热材料、快餐盒等。你现在正在使用的计算机的外壳就是你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包装用聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包装用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。生产生产PSPS泡沫塑料有三种方法：一是用可发性泡沫塑料有三种方法：一是用可发性PSPS生产，即将粗生产，即将粗PSPS珠粒在加温、加压条件下，把珠粒在加温、加压条件下，把低沸点的溶剂渗透到珠粒中，使之溶胀，制成低沸点的溶剂渗透到珠粒中，使之溶胀，制成EPSEPS，然后再予发
8、泡、熟化、发泡成制品。，然后再予发泡、熟化、发泡成制品。二是用乳液法聚合的二是用乳液法聚合的PSPS为原料，与发泡剂为原料，与发泡剂混合加热、加压使之生成毛坯，然后加热发混合加热、加压使之生成毛坯，然后加热发泡成型。泡成型。三是一步挤出成型法，这是一种较为先进三是一步挤出成型法，这是一种较为先进的方法。即把的方法。即把PsPs树脂、发泡剂、成核剂加进第树脂、发泡剂、成核剂加进第一级挤出机中，再从第二级挤出机的机头缝隙一级挤出机中，再从第二级挤出机的机头缝隙中挤出，经冷却定型后成为产品。其主要产品中挤出，经冷却定型后成为产品。其主要产品为片材、板材、发泡网、发泡膜等。为片材、板材、发泡网、发泡膜
9、等。可发性PS生产可发性聚苯乙烯（EPS）以颗粒的形式通过加入发泡剂,并在压力（蒸汽或开水）被加入时发泡剂在空气中扩散、挥发的过程中使其发泡而制成。特点 A.重量轻可发性聚苯乙烯（EPS）的密度可根据发泡量级进行调节。可发性聚苯乙烯（EPS）易于处理因为它的重量只有水的1/301/80；具有优良的耐冲击性；在作为包装材料时，可解决重量问题 B.耐冲击性如果具有足够的密度和厚度，它能够吸收外部冲击，并可被广泛地用作耐冲击包装材料。B.耐热耐热发泡颗粒中数量庞大的封闭腔室及较低导热性发泡颗粒中数量庞大的封闭腔室及较低导热性使它拥有良好的隔热效果，可广泛地用于隔离使它拥有良好的隔热效果，可广泛地用于
10、隔离材料。材料。C.C.防潮（水）防潮（水）湿气通过毛细管被吸收，但可发性聚苯乙烯湿气通过毛细管被吸收，但可发性聚苯乙烯（EPSEPS）发泡剂的腔室不是打开的而是封闭的，）发泡剂的腔室不是打开的而是封闭的，所以水不会通过发泡颗粒浸入。如果发泡剂在所以水不会通过发泡颗粒浸入。如果发泡剂在水中很长时间，湿气仅渗透表面而不会深入。水中很长时间，湿气仅渗透表面而不会深入。D.D.机械加工性机械加工性加工方便的可发性聚苯乙烯（加工方便的可发性聚苯乙烯（EPSEPS）模制塑料产）模制塑料产品可以很容易地被热射线、刀具或锯所切割，品可以很容易地被热射线、刀具或锯所切割，并很容易地被钉子、胶和玻璃纸带粘附。并
11、很容易地被钉子、胶和玻璃纸带粘附。韧性和耐热性差、耐化学试剂和耐溶韧性和耐热性差、耐化学试剂和耐溶剂性欠佳。为了克服这些缺点，对剂性欠佳。为了克服这些缺点，对聚苯乙烯进行各种改性。聚苯乙烯进行各种改性。聚苯乙烯的缺点聚苯乙烯的缺点 6.2 改性聚苯乙烯 1.1.高抗冲聚苯乙烯高抗冲聚苯乙烯高抗冲聚苯乙烯缩写代号为高抗冲聚苯乙烯缩写代号为HIPSHIPS，全称为高抗冲，全称为高抗冲击性聚苯乙烯。击性聚苯乙烯。HIPSHIPS往往是通过向聚苯乙烯中加入增韧性优异往往是通过向聚苯乙烯中加入增韧性优异的橡胶组分来达到制备目的。例如用丁苯橡胶的橡胶组分来达到制备目的。例如用丁苯橡胶或顺丁橡胶对聚苯乙烯改
12、性增韧，主要方法有或顺丁橡胶对聚苯乙烯改性增韧，主要方法有共混法和接枝共聚法。共混法和接枝共聚法。共混法：共混法：是将丁苯橡胶或顺丁橡胶与聚苯乙烯是将丁苯橡胶或顺丁橡胶与聚苯乙烯 混合，聚苯混合，聚苯乙烯乙烯 与丁苯橡胶的比例为（与丁苯橡胶的比例为（80-8580-85）（15-15-2020）将混合后的料在双辊辊压机、捏合机或挤出将混合后的料在双辊辊压机、捏合机或挤出机中共混。由于两相混容有一定的限度，机中共混。由于两相混容有一定的限度，分散不够均匀，在韧性仅有一定的改善。分散不够均匀，在韧性仅有一定的改善。接枝共聚法接枝共聚法是将丁苯橡胶或顺丁橡胶的碎粒溶解到苯乙烯是将丁苯橡胶或顺丁橡胶的
13、碎粒溶解到苯乙烯单体中，用过氧化物引发进行共聚共聚。其主链是。其主链是由丁二烯、苯乙烯由丁二烯、苯乙烯两种两种单体相嵌形成的嵌段共聚物，在韧性有较大的改善。在韧性有较大的改善。家用电器部件、办公用品零部件、矿用安家用电器部件、办公用品零部件、矿用安全帽用材料等。全帽用材料等。应用2.AAS是苯乙烯单体与丙烯腈、丙烯酸酯进行三元共聚而是苯乙烯单体与丙烯腈、丙烯酸酯进行三元共聚而成。成。3.AS是苯乙烯单体与丙烯腈共聚物，其中丙烯脂含是苯乙烯单体与丙烯腈共聚物，其中丙烯脂含量为量为2035也有写作也有写作SAN。该共聚物提。该共聚物提高了软化点，改善了耐化学性和耐应力开裂性，高了软化点，改善了耐化
14、学性和耐应力开裂性，仍基本保持了透明度。是改性聚苯乙烯仍基本保持了透明度。是改性聚苯乙烯的重要的重要品种之一。品种之一。AS制备方法的最佳工艺路线是连续本体聚合。制备方法的最佳工艺路线是连续本体聚合。将两种单体按比例混合，以过氧化苯甲酰为引将两种单体按比例混合，以过氧化苯甲酰为引发剂进行共聚。发剂进行共聚。结构式为结构式为：ASAS的物理性能：的物理性能：无味、外观呈水白色至微黄色的透明或半无味、外观呈水白色至微黄色的透明或半透明体。着色后透明体。着色后透明性差。4.MBS4.MBS是苯乙烯单体与甲基丙烯酸酯、丁二烯三元的共聚产物可以单独作为一种树脂使用，也可作为PVC的增韧剂。5.HS5.H
15、S 称之高苯乙烯，它是由苯乙烯和丁二烯共聚而成。若其中苯乙烯含量在45一70者，称为高苯乙烯橡胶，若苯乙烯含量在70以上者，称之高苯乙烯塑料。HS可以和塑料、橡胶进行共混改性。6.SBS也是由苯乙烯和丁二烯共聚而成，不过这是一也是由苯乙烯和丁二烯共聚而成，不过这是一种嵌段共聚法，采用逐步加成和偶合法生产的，种嵌段共聚法，采用逐步加成和偶合法生产的，其分为两种结构，一种是星型；另一种是线型。其分为两种结构，一种是星型；另一种是线型。SBS是一种热塑性弹性体，不需硫化即具有高弹是一种热塑性弹性体，不需硫化即具有高弹性和高强度，可以采用热塑性塑料的成型加工设性和高强度，可以采用热塑性塑料的成型加工设
16、备和工艺进行加工。备和工艺进行加工。7.RPS7.RPS称作反应性聚苯乙烯，也有人叫做活性聚称作反应性聚苯乙烯，也有人叫做活性聚苯乙烯，它是用活性恶唑啉功能基沿苯乙烯，它是用活性恶唑啉功能基沿PSPS主主链改性的一种结晶型高聚物，其功能基含链改性的一种结晶型高聚物，其功能基含量为量为1 1。在熔融温度下，。在熔融温度下，RPSRPS可以和胺类、可以和胺类、酸酐、羟基、环氧、硫醇及酚式羟基进行酸酐、羟基、环氧、硫醇及酚式羟基进行反应，反应时无副产物，易控制，可用双反应，反应时无副产物，易控制，可用双螺杆挤出机进行配料加工。例如螺杆挤出机进行配料加工。例如RPSRPS和和HDPEHDPE进行共混两
17、者比例为进行共混两者比例为3535：6565，制得的产，制得的产物与物与ABSABS相似，但抗氟化物性能却比相似，但抗氟化物性能却比ABSABS高高3 3倍，低温冲击强度、耐溶剂性、耐候性均倍，低温冲击强度、耐溶剂性、耐候性均很好，适于作电冰箱衬里。很好，适于作电冰箱衬里。6.3 应用举例实例实例 SBSSBS改性的应用改性的应用SBSSBS具有串联结构的塑性段和弹性段两种嵌段，具有串联结构的塑性段和弹性段两种嵌段，PSPS在大分子的两端，聚丁二烯在中间为软段，呈在大分子的两端，聚丁二烯在中间为软段，呈现高弹性。如现高弹性。如SBSSBS增韧增韧PSPS，SBSSBS添加量为添加量为2525，
18、SBSSBS选用线型结构，其中选用线型结构，其中S S：B B4040：6060，充油量，充油量0 0，门尼黏度，门尼黏度160160。星型。星型SBSSBS效果稍差。效果稍差。SBSSBS用量增加，共混物的各向异性程度也增大。共用量增加，共混物的各向异性程度也增大。共混时应延长混炼时间或采用二次混炼工艺较好，混时应延长混炼时间或采用二次混炼工艺较好，这样有利于两相间的均匀混合，这样有利于两相间的均匀混合，若为提高共混物的加工流动性，可选用充油性的若为提高共混物的加工流动性，可选用充油性的SBS(SBS(如充油量为如充油量为3333的线型或星型的线型或星型SBS)SBS)。充油量充油量-以芳烃
19、油作填充油以芳烃油作填充油门尼黏度门尼黏度-是衡量橡胶平均分子量及可塑是衡量橡胶平均分子量及可塑性的一个指标性的一个指标.基本上可以反映合成橡胶的聚基本上可以反映合成橡胶的聚合度与分子量的关系。合度与分子量的关系。用门尼粘度计测量，门尼粘度计是一个标准的用门尼粘度计测量，门尼粘度计是一个标准的转子，以恒定的转速（一般转子，以恒定的转速（一般2转转/分），在密闭分），在密闭室的试样中转动。转子转动所受到的剪切阻力室的试样中转动。转子转动所受到的剪切阻力大小与试样在硫化过程中的粘度变化有关，可大小与试样在硫化过程中的粘度变化有关，可通过测力装置显示在以门尼为单位的刻度盘上，通过测力装置显示在以门尼
20、为单位的刻度盘上，以相同时间间隔读取数值可作出门尼硫化曲线以相同时间间隔读取数值可作出门尼硫化曲线.7.聚酰胺 发展历史发展历史聚酰胺聚酰胺(PA(PA，俗称尼龙，俗称尼龙)是美国是美国DuPontDuPont公司最先开公司最先开发用于纤维的树脂，于发用于纤维的树脂，于19391939年实现工业化。年实现工业化。2020世世纪纪5050年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。聚满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时用作塑料时称尼龙称尼龙，用作
21、合成纤维时我们称为锦纶，用作合成纤维时我们称为锦纶，聚酰胺聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用可由二元胺和二元酸制取，也可以用-氨基酸氨基酸或环内酰胺来合成。根据二元胺和二元酸或氨基或环内酰胺来合成。根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同，可制得多种不同的聚酸中含有碳原子数的不同，可制得多种不同的聚酰胺，目前聚酰胺品种多达几十种，其中以聚酰酰胺，目前聚酰胺品种多达几十种，其中以聚酰胺胺-6-6、聚酰胺、聚酰胺-66-66和聚酰胺和聚酰胺-610-610的应用最广泛。的应用最广泛。特点特点 PAPA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性
22、、耐化学药品性和自润滑性，且性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。性能和扩大应用范围。分类分类 目前世界上尼龙树脂按结构分，大约有目前世界上尼龙树脂按结构分，大约有2020类，类，其商品牌号达其商品牌号达700700余种。余种。品种繁多，有品种繁多，有PA6PA6、PA66PA66、PA11PA11、PA12PA12、PA46PA46、PA610PA610、PA612PA612、PAl010PAl010等。等。尼龙
23、棒、尼龙板、尼龙管 PA的结构聚酰胺主链上含有酰胺基团聚酰胺主链上含有酰胺基团(-NHC=O)。PA的商品名叫尼龙，由二元胺和二元酸通过的商品名叫尼龙，由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由内酰胺通过自聚制得。缩聚反应制得，也可由内酰胺通过自聚制得。合成尼龙的生产工艺路线有合成尼龙的生产工艺路线有：&糠醛路线糠醛路线&苯酚路线苯酚路线J蓖麻油路线等蓖麻油路线等1、外观、外观PAPA的外观为透明或半透明的乳白或淡黄的外观为透明或半透明的乳白或淡黄的粒料，表观角质、坚硬、制品表面有光的粒料，表观角质、坚硬、制品表面有光泽。泽。尼龙有较高的结晶度尼龙有较高的结晶度(40(406060)、线、线型分
24、子结构，密度为型分子结构，密度为1.01.01.011.01克立方厘克立方厘米。因有酰胺基团，易吸水，吸水率为米。因有酰胺基团，易吸水，吸水率为1 12.52.5，分子量为，分子量为2 2万万7 7万。万。PAPA的基本性质的基本性质2.力学性能力学性能尼龙的拉伸强度和冲击强度都很大，为尼龙的拉伸强度和冲击强度都很大，为70210兆帕，弯曲强度为兆帕，弯曲强度为110280兆帕，缺口兆帕，缺口冲击强度为冲击强度为420千焦平方米。抗蠕变性能千焦平方米。抗蠕变性能较差，不适于作精密零件。较差，不适于作精密零件。随着温度和湿度的升高，拉伸强度急剧下降，随着温度和湿度的升高，拉伸强度急剧下降，而冲击
25、强度明显提高。而冲击强度明显提高。3.耐磨性耐磨性尼龙的最大特点是耐磨和自润滑性能好，其尼龙的最大特点是耐磨和自润滑性能好，其无油润滑的摩擦系数为无油润滑的摩擦系数为0.10.3，约为巴氏合，约为巴氏合金的金的13，为酚醛树脂的，为酚醛树脂的l4，可广泛用于工，可广泛用于工业齿轮等。业齿轮等。4.热性能热性能尼龙的热变形温度为尼龙的热变形温度为66104，熔点，熔点215260，尼龙制品使用温度范围很宽，为，尼龙制品使用温度范围很宽，为-40+105，长期使用温度可达，长期使用温度可达80，短时间内可，短时间内可达达105，热膨胀系数大，是金属的，热膨胀系数大，是金属的5-7倍，热倍，热导率为
26、碳钢的导率为碳钢的1200、黄铜的、黄铜的1400。大多。大多数数PA具有自熄性具有自熄性，少数品种虽具有可燃性，少数品种虽具有可燃性，但对火焰的传播速度很慢。但对火焰的传播速度很慢。5.电性能电性能尼龙含有极性基团，有不同程度的吸水性，尼龙含有极性基团，有不同程度的吸水性，严格来说，不太适于作电气绝缘材料。体积电严格来说，不太适于作电气绝缘材料。体积电阻为阻为1013一一1015欧欧厘米，电阻值随温度升高厘米，电阻值随温度升高而降低。在低温和低湿度条件下，可作为电气而降低。在低温和低湿度条件下，可作为电气绝缘体。绝缘体。6.化学试剂及耐溶剂性化学试剂及耐溶剂性耐化学性能好，对酸、碱、盐稳定；
27、耐溶剂性能耐化学性能好，对酸、碱、盐稳定；耐溶剂性能也好，但强极性的溶剂如苯酚、甲酚可溶解尼龙。也好，但强极性的溶剂如苯酚、甲酚可溶解尼龙。尼龙的耐油性很好。尼龙的耐油性很好。7.其他性能其他性能室温下稳定性好，制品性能可保持长时间不变。室温下稳定性好，制品性能可保持长时间不变。加入炭黑可有效防止聚酰胺的老化。加入炭黑可有效防止聚酰胺的老化。8.成型结构性能成型结构性能聚酰胺有明显的熔点，且熔点高，熔程窄，加聚酰胺有明显的熔点，且熔点高，熔程窄，加工温度高。工温度高。容易吸潮在成型加工前必须进行干燥处理，容易吸潮在成型加工前必须进行干燥处理，使含水量不超过使含水量不超过0.1。熔体黏度较低，容
28、易产生熔体黏度较低，容易产生“流涎现象流涎现象”，在，在注射成型时，应采用自锁式喷嘴防止流涎。注射成型时，应采用自锁式喷嘴防止流涎。熔体冷却速度很重要，如尼龙熔体冷却速度很重要，如尼龙6，快速冷却时，快速冷却时，制品的韧性好，冲击强度高；缓慢冷却时，制制品的韧性好，冲击强度高；缓慢冷却时，制品不透明，刚性大，耐磨性好拉伸强度高。品不透明，刚性大，耐磨性好拉伸强度高。l加工工艺 尼龙成型主要是注射法和挤出成型法，由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、广泛应用于
29、代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很叶及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度，主要做合成纤维并可作为医用高的强度，主要做合成纤维并可作为医用缝线。缝线。应用 具体应用于以下几个方面F汽车工业汽车工业。汽车为。汽车为PA的第一大市场，主要用于的第一大市场，主要用于发动机部件、电子配件、车体部件、及输油件等。发动机部件、电子配件、车体部件、及输油件等。F机械工业机械工业。利用。利用PA的高力学性能、耐磨性、和的高力学性能、耐磨性、和自润滑性，可广泛制造齿轮、涡轮、垫片、螺栓、自润滑性，可广泛制造齿
30、轮、涡轮、垫片、螺栓、螺母、轴承等。螺母、轴承等。F电子电气工业电子电气工业。电饭锅、吸尘器、开关、插座等。电饭锅、吸尘器、开关、插座等。F包装材料。包装材料。PA的气体阻隔性能好，用于肉、火的气体阻隔性能好，用于肉、火腿、冷冻食品的包装。腿、冷冻食品的包装。F日用品。日用品。PA为第一代拉练材料，目前仍大为第一代拉练材料，目前仍大量使用，量使用，PA还可用于一次性打火机壳体、还可用于一次性打火机壳体、头盔等头盔等F体育用品。体育用品。滑雪板、球拍线、球拍框、冰滑雪板、球拍线、球拍框、冰鞋、钓鱼竿、钓鱼线等鞋、钓鱼竿、钓鱼线等F医疗器械。医疗器械。PA可用于输血管、输液管医用可用于输血管、输液
31、管医用缝线。缝线。7.2 改性尼龙l 由于尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、由于尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部件、交通器材、纺织、造纸电气设备、机械部件、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重的
32、要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素，要因素，l 因此，必须针对某一应用领域，通过改性，因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。提高其某些性能，来扩大其应用领域。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改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。性。提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。通讯等行业的要求。提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属。强度，取代金属。提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能
33、力。应变的能力。提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。场合。提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机械应用的要求。械应用的要求。提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。等耐高温条件的领域。提高尼龙的透明性，以适应仿玻璃领域的提高尼龙的透明性，以适应仿玻璃领域的需求。需求。降低尼龙的成本，提高产品竞争力。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，进而促进相关行料的高性能化与功能化，进而促进相关行
34、业产品向高性能、高质量方向发展。业产品向高性能、高质量方向发展。透明尼龙的特点是保持了尼龙的原有的强透明尼龙的特点是保持了尼龙的原有的强韧性，并能得到透明的厚壁制品。韧性，并能得到透明的厚壁制品。它是添加了具有共聚和立体障碍的成分它是添加了具有共聚和立体障碍的成分来抑制尼龙的结晶，从而产生非结晶或来抑制尼龙的结晶，从而产生非结晶或难结晶的结构。如用三甲基己二胺和对苯难结晶的结构。如用三甲基己二胺和对苯二甲酸为原料缩聚制得，其透光率高达二甲酸为原料缩聚制得，其透光率高达90一一92，热变形温度为，热变形温度为125160。透明尼龙可用于透明尼龙可用于视镜、透镜、仪表盘罩、视镜、透镜、仪表盘罩、流
35、量计窗玻璃、氧气面罩等。流量计窗玻璃、氧气面罩等。透明尼龙透明尼龙在尼龙树脂中加入含卤素、磷酸酯和含氯环状化在尼龙树脂中加入含卤素、磷酸酯和含氯环状化合物等阻燃剂，如三官胍胺、氢尿酸、聚二溴合物等阻燃剂，如三官胍胺、氢尿酸、聚二溴苯醚、氯环戊癸烷或阻燃填料等，均能达到阻苯醚、氯环戊癸烷或阻燃填料等，均能达到阻燃要求。燃要求。主要用途：主要用途：家用电器，仪器仪表，汽车电器，建筑材料家用电器，仪器仪表，汽车电器，建筑材料等。等。阻燃尼龙阻燃尼龙l拨动开关拨动开关电机外壳电机外壳电子接插件电子接插件增韧尼龙的特点是：在绝对干燥时，它的冲击增韧尼龙的特点是：在绝对干燥时，它的冲击强度为普通尼龙的强度
36、为普通尼龙的10倍以上，低温时，冲击强倍以上，低温时，冲击强度也要高出几倍，并保持尼龙的原本特征。度也要高出几倍，并保持尼龙的原本特征。超韧尼龙可作汽车车顶、保险杠、发动机散热超韧尼龙可作汽车车顶、保险杠、发动机散热器、摩托车前后轮、冷冻库零部件等。器、摩托车前后轮、冷冻库零部件等。增韧尼龙及超韧尼龙增韧尼龙及超韧尼龙尼龙合金 导电尼龙 增强尼龙 弹性尼龙阻隔性尼龙浇铸尼龙改性 浇铸尼龙 l浇铸型尼龙浇铸型尼龙:铸型尼龙简称铸型尼龙简称MCMC尼龙是应用广尼龙是应用广泛的工程塑料，几乎遍布所有的工业领域。泛的工程塑料，几乎遍布所有的工业领域。它是采用阴离子聚合反应技术，将加有催化它是采用阴离子
37、聚合反应技术，将加有催化剂的溶融己内酰胺单体在常压下剂的溶融己内酰胺单体在常压下浇注在各种形浇注在各种形状模具中进行反应而形成的铸件制品。状模具中进行反应而形成的铸件制品。MCMC尼龙尼龙的分子量高达的分子量高达7-107-10万，为一般尼龙万，为一般尼龙6 6、尼龙、尼龙6666的的3 3倍，因而其综合机械性能远比其他的尼龙材料倍，因而其综合机械性能远比其他的尼龙材料好得多，是国家计委大力推广的重要节能材料好得多，是国家计委大力推广的重要节能材料之一。特性：其综合性能好，强度、刚度和硬之一。特性：其综合性能好，强度、刚度和硬度高，抗蠕变、耐磨、耐热老化（适用温度范度高，抗蠕变、耐磨、耐热老化
38、（适用温度范围围-40-40度度-120-120度），机加工性能好等度），机加工性能好等.用途用途：浇铸型尼龙广泛代替机械设备的耐磨部浇铸型尼龙广泛代替机械设备的耐磨部件件,代替铜和合金作设备的耐磨易损件。如代替铜和合金作设备的耐磨易损件。如轴套、轴瓦、衬套、衬板、齿轮、蜗轮辊轴套、轴瓦、衬套、衬板、齿轮、蜗轮辊铜导轨、活塞环、密封圈、滑块、球碗、铜导轨、活塞环、密封圈、滑块、球碗、叶轮、叶片、凸轮、螺母、阀片、管道、叶轮、叶片、凸轮、螺母、阀片、管道、填料函、齿条、皮带轮、泵转子等。由于填料函、齿条、皮带轮、泵转子等。由于工艺和工模结构简单，制造成本相对低廉，工艺和工模结构简单，制造成本相对
39、低廉，成为替代铜、不锈钢、铝合金、聚四氟乙成为替代铜、不锈钢、铝合金、聚四氟乙烯等的理想材料烯等的理想材料 原料原料己内酰胺或其他内酰胺作为单体，目前主己内酰胺或其他内酰胺作为单体，目前主要使用己内酰胺，最好采用一级品要使用己内酰胺，最好采用一级品（符合（符合HG2342一一66），外观为白色片状结晶），外观为白色片状结晶体。体。引发剂引发剂（或称催化剂）可使环酰胺形成阴离子，（或称催化剂）可使环酰胺形成阴离子，目前主要采用氢氧化钠，也可用金属钠或其氢目前主要采用氢氧化钠，也可用金属钠或其氢化物、醇钠以及有机金属化合物。化物、醇钠以及有机金属化合物。活化剂活化剂能提高引发活性，又称共引发剂，可
40、能提高引发活性，又称共引发剂，可用乙酰已内酰胺、甲苯二异氰酸酯、酰氯等。用乙酰已内酰胺、甲苯二异氰酸酯、酰氯等。浇铸尼龙浇铸尼龙 生产工艺流程 二次改性在在MCMC尼龙中，添加尼龙中，添加1010份份200200目玻璃微珠，目玻璃微珠，或或1010份份12501250目的粉状氧化铝，用填料的目的粉状氧化铝，用填料的1 1量的量的KH550KH550，或，或SiSi6969偶联剂进行处理填料，偶联剂进行处理填料，其中偶联剂用其中偶联剂用3 3倍的溶剂倍的溶剂(乙醇或甲苯乙醇或甲苯)先进先进行溶解稀释，然后喷洒填料在表面上，高行溶解稀释，然后喷洒填料在表面上，高速搅拌速搅拌l0l0分钟，然后再与分
41、钟，然后再与MCMC尼龙料混合，尼龙料混合，塑炼、切片、模压成型。塑炼、切片、模压成型。MCMC尼龙还可填充石墨、二硫化钼等尼龙还可填充石墨、二硫化钼等固体润滑剂，可制成自润滑耐磨尼龙，固体润滑剂，可制成自润滑耐磨尼龙，该产品比普通尼龙的摩擦系数低，磨该产品比普通尼龙的摩擦系数低，磨损量小，能达到无油润滑效果。损量小，能达到无油润滑效果。尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要电子、机
42、械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下。未来发展趋势如下。改性尼龙发展的趋势高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。发动机部件，机械部件以及航空设备部件。尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼
43、龙合金化是实现尼龙高性能的重要流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙专用料、提高尼龙性途径，也是制造尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。而，适用车种不同要求的用途。纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，力学性能、阻燃性、
44、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与背通尼龙相当。因而，具而制造成本与背通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。有很大的竞争力。用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。的重视。抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。的功能化、高性能化的进程。综合技术的应用，产品的精细化是推动其综合技术的应用，产品的
45、精细化是推动其产业发展的动力。产业发展的动力。8 聚酯树脂 O聚酯树脂的主链上含有酯基聚酯树脂的主链上含有酯基(一一C0)基因。基因。一般可分为两大类，一类是一般可分为两大类，一类是不饱和聚酯不饱和聚酯；另一；另一类是类是饱和聚酯饱和聚酯。饱和聚酯又称为线型聚酯，其。饱和聚酯又称为线型聚酯，其中又分为两种，中又分为两种，一是聚对苯二甲酸乙二醇酯品种；一是聚对苯二甲酸乙二醇酯品种；二是聚对苯二甲酸丁二醇酯品种。二是聚对苯二甲酸丁二醇酯品种。8.1不饱和树脂不饱和树脂 （简写（简写UPUP）不饱和聚酯树脂是指分子链上具有不饱和键不饱和聚酯树脂是指分子链上具有不饱和键(如如双键双键)的聚酯高分子。的
46、聚酯高分子。是一种热固性材料，是一种热固性材料，主要原料主要原料 二元酸二元酸(饱和与不饱和二元酸饱和与不饱和二元酸)、二元醇、乙、二元醇、乙烯基单体。烯基单体。二元酸包括饱和二元酸，如邻苯二甲酸酐、二元酸包括饱和二元酸，如邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢苯二甲酸酐等；间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢苯二甲酸酐等；不饱和二元酸有：马来酸酐、富马酸、衣康酸不饱和二元酸有：马来酸酐、富马酸、衣康酸等。等。二元醇有：乙二醇、丙二醇、一缩乙二醇。二元醇有：乙二醇、丙二醇、一缩乙二醇。合成工艺：合成工艺：不饱和聚酯的合成工艺路线是：先由二元酸不饱和聚酯的合成工艺路线是：先由二元酸与二元醇发生酯化反
47、应制成线型聚酯，与二元醇发生酯化反应制成线型聚酯，不饱和不饱和聚酯溶解于一定量的交联单体聚酯溶解于一定量的交联单体(如苯乙烯如苯乙烯)中形成中形成液体树脂即为不饱和聚酯树脂。然后再与苯乙烯液体树脂即为不饱和聚酯树脂。然后再与苯乙烯单体进行交联固化，而得到体型结构的不饱和聚单体进行交联固化，而得到体型结构的不饱和聚酯，为酯，为热固性树脂热固性树脂 原理原理：n n（HOOC-RHOOC-R1 1-COOH-COOH）+m+m（HO-RHO-R2 2-OH-OH）OC-ROC-R1 1-CO-O-R-CO-O-R2 2-O-O+xH+xH2 2O O不饱和聚酯树脂与其他众多热固性树脂不饱和聚酯树脂
48、与其他众多热固性树脂相比有其独特的优点。相比有其独特的优点。不饱和聚酯树脂具有良好的加工特性，不饱和聚酯树脂具有良好的加工特性，可以在室温可以在室温(不低于不低于151520)20)、常压下固、常压下固化成型，不释放出任何副产物。而且树脂化成型，不释放出任何副产物。而且树脂的黏度比较适宜，可采用多种加工成型方的黏度比较适宜，可采用多种加工成型方法，如法，如手糊成型手糊成型、喷射成型喷射成型、拉挤成型、拉挤成型、注塑成型、缠绕成型注塑成型、缠绕成型等。等。不饱和聚酯树脂在工业上被称为接触不饱和聚酯树脂在工业上被称为接触成型或低压成型热固性树脂。成型或低压成型热固性树脂。分类与用途分类与用途分类根
49、据不饱和聚酯树脂的结构可分为邻苯型、间苯型、对苯型、双酚A型、乙烯基酯型等；根据其性能可分为通用型、防腐型、自熄型、耐热型、低收缩型等；根据其主要用途可分为玻璃钢（FRP）用树脂与非玻璃钢用树脂两大类，所谓玻璃钢制品是指树脂以玻璃纤维及其制品为增强材料制成的各种产品，也称为玻璃纤维增强塑料（简称FRP或玻璃钢）；非玻璃钢制品非玻璃钢制品是树脂与无机填料相混合或是树脂与无机填料相混合或其本身单独使用制成的各种制品，也称为其本身单独使用制成的各种制品，也称为非增强型玻璃钢制品。非增强型玻璃钢制品。按具体按具体专用品种分类专用品种分类包括有缠绕树脂、包括有缠绕树脂、喷射树脂、拉挤树脂、阻燃树脂、食品
50、级喷射树脂、拉挤树脂、阻燃树脂、食品级树脂、防腐蚀树脂、气干型树脂、宝丽板树脂、防腐蚀树脂、气干型树脂、宝丽板树脂、工艺品树脂、纽扣树脂、玛瑙树脂、树脂、工艺品树脂、纽扣树脂、玛瑙树脂、人造石树脂、高透明树脂水晶树脂等。人造石树脂、高透明树脂水晶树脂等。玻璃钢管、罐、槽玻璃钢管、罐、槽等防腐产品及工程：包括等防腐产品及工程：包括大、中、小口径管道、管件、阀门、贮罐、大、中、小口径管道、管件、阀门、贮罐、贮槽、格栅、填仓板、塔器、烟囱、防腐贮槽、格栅、填仓板、塔器、烟囱、防腐地面及建筑防腐等。地面及建筑防腐等。玻璃钢车辆玻璃钢车辆：火车双层客车及零部件、窗框、：火车双层客车及零部件、窗框、汽车车