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1、第3章 工程塑料工程塑料工程塑料是指物理力学性能及热性能是指物理力学性能及热性能比较好的、可以当作结构材料使用的比较好的、可以当作结构材料使用的且在较宽的温度范围内可承受一定的且在较宽的温度范围内可承受一定的机械应力和较苛刻的化学、物理环境机械应力和较苛刻的化学、物理环境中使用的塑料材料。中使用的塑料材料。12n特性：特性：优异的力学性能、化学性能、电性优异的力学性能、化学性能、电性能、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐老能、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐老化性能等。化性能等。n应用：应用：电子、电器、机械、交通、航空航电子、电器、机械、交通、航空航天等领域天等领域n分类：分类：通用工程塑料通用工
2、程塑料和和特种工程塑料特种工程塑料通用工程塑料：通用工程塑料：使用量大，长期使用温使用量大，长期使用温度在度在100150100150，可作为结构材料使用，可作为结构材料使用的塑料材料的塑料材料例如：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯等例如：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯等3主要内容3.1 3.1 聚酰胺（聚酰胺（PAPA）3.2 3.2 聚碳酸酯（聚碳酸酯（PCPC）3.3 3.3 聚甲醛（聚甲醛（POMPOM）3.4 3.4 聚苯醚（聚苯醚（PPOPPO）3.5 3.5 热塑性聚酯热塑性聚酯3.6 3.6 聚苯硫醚（聚苯硫醚（PPSPPS）4n3.7 聚酰亚胺（聚酰
3、亚胺（PI）n3.8 聚砜类塑料聚砜类塑料n3.9 聚芳醚酮类塑料聚芳醚酮类塑料（PAEK）n3.10 氟塑料氟塑料n3.11 氯化聚醚氯化聚醚（CP）3.1 聚酰胺（POLYAMIDE，PA）聚酰胺俗称聚酰胺俗称“尼龙尼龙”，指分子主链，指分子主链 上含有上含有酰胺基团（酰胺基团（NHCONHCO）的高分子化合物。的高分子化合物。制备：制备：二元胺和二元酸通过缩聚反应或二元胺和二元酸通过缩聚反应或-氨基酸或内酰胺自聚而得氨基酸或内酰胺自聚而得5聚酰胺聚酰胺663.1.1 聚酰胺的结构与性能白色至淡黄色的颗粒，制品坚硬，表面有光泽，氢键的存在使其具有良好的力学性能、耐油白色至淡黄色的颗粒，制品
4、坚硬，表面有光泽，氢键的存在使其具有良好的力学性能、耐油性、耐溶剂性，吸水率比较大。性、耐溶剂性，吸水率比较大。（1 1）力学性能力学性能 优良优良拉伸强度、冲击强度、刚性、耐磨性较好；但易受温度和湿度的影响拉伸强度、冲击强度、刚性、耐磨性较好；但易受温度和湿度的影响67n（2）电性能）电性能n在低温和干燥条件下具有良好的电绝缘性，但在潮在低温和干燥条件下具有良好的电绝缘性，但在潮湿的环境中，电阻率和介电强度会降低，介电常数湿的环境中，电阻率和介电强度会降低，介电常数和介质损耗明显增大。温度上升，电性能也下降和介质损耗明显增大。温度上升，电性能也下降n（3）热性能）热性能n存在氢键，熔融温度比
5、较高，熔融温度范围比较窄，存在氢键，熔融温度比较高，熔融温度范围比较窄，有明显的熔点有明显的熔点n热导率很低热导率很低3.1.2 聚酰胺的加工性能热塑性塑料的一般成型方法都适用：热塑性塑料的一般成型方法都适用：注射注射、挤压、模、挤压、模压、吹塑、浇注压、吹塑、浇注等等（1 1）原料吸水性大，高温易氧化变色，加工前必须）原料吸水性大，高温易氧化变色，加工前必须干燥，干燥，80908090，10121012h h（2 2）融化物黏度低，流动性大，必须采用自锁式喷融化物黏度低，流动性大，必须采用自锁式喷嘴嘴（3 3）收缩率大，必须经过多次试加工，进行修模）收缩率大，必须经过多次试加工，进行修模（4
6、 4）热稳定性较差，易热分解而降低制品的性能）热稳定性较差，易热分解而降低制品的性能83.1.3 聚酰胺的应用由于聚酰胺优良的性能，在汽车工业、交通运输业、由于聚酰胺优良的性能，在汽车工业、交通运输业、机械工业、电子电器工业、包装业、体育器材以机械工业、电子电器工业、包装业、体育器材以及家具制造业上有广泛应用。及家具制造业上有广泛应用。例如：轴承、齿轮、凸轮、磙子、辊轴、泵叶轮、例如：轴承、齿轮、凸轮、磙子、辊轴、泵叶轮、风扇叶轮、涡轮、螺钉、螺帽、垫圈、高压密封风扇叶轮、涡轮、螺钉、螺帽、垫圈、高压密封圈、阀座、输油管等圈、阀座、输油管等93.2 聚碳酸酯（POLYCARBONATE,PC）
7、聚碳酸酯是指分子主链中含有聚碳酸酯是指分子主链中含有 链节的线性高聚物链节的线性高聚物10 分类：分类：根据根据R基团的不同，分为脂肪族、脂基团的不同，分为脂肪族、脂环族、芳香族等类型环族、芳香族等类型 其中，其中，芳香族聚碳酸酯芳香族聚碳酸酯最有工业价值，以最有工业价值，以双酚双酚A型型为主，产量仅次于聚酰胺为主，产量仅次于聚酰胺3.2.1 聚碳酸酯的结构与性能双酚双酚A A型聚碳酸酯的型聚碳酸酯的结构式：结构式：11分子主链中含有柔顺的碳酸酯链和刚性的苯分子主链中含有柔顺的碳酸酯链和刚性的苯环，从而赋予了聚碳酸酯许多优异的性能。环，从而赋予了聚碳酸酯许多优异的性能。聚碳酸酯是一种透明、微黄
8、色的坚韧固体，密度1.20G/CM3（1 1）力学性能）力学性能十分优良，既刚又韧；十分优良，既刚又韧；拉伸、弯曲、压缩强度都较高，且受温度影响小；拉伸、弯曲、压缩强度都较高，且受温度影响小；冲击性能突出；冲击性能突出；抗蠕变性能好抗蠕变性能好缺点是易产生应力开裂、耐疲劳性差，缺口敏感性缺点是易产生应力开裂、耐疲劳性差，缺口敏感性高，不耐磨损高，不耐磨损12（2 2）热性能）热性能耐高低温性能很好；耐高低温性能很好；热导率、比热容不高；热导率、比热容不高；线膨胀系数较小；线膨胀系数较小；阻燃性好，具有自熄性阻燃性好，具有自熄性（3 3）电性能）电性能较好的电绝缘性较好的电绝缘性可在宽温度范围内
9、和潮湿的条件下保持良好的电可在宽温度范围内和潮湿的条件下保持良好的电性能；性能；介电常数和介电损耗在介电常数和介电损耗在1013010130接近常数接近常数13（4 4）耐化学药品性）耐化学药品性一定的耐化学药品性；一定的耐化学药品性；（5 5）其他性能）其他性能透光率很高，约为透光率很高，约为8790%8790%；折射率高，可作为透镜光学材料折射率高，可作为透镜光学材料很好的耐候性和耐热老化能力很好的耐候性和耐热老化能力143.2.2 聚碳酸酯的加工性能采用采用注塑、挤出、吹塑注塑、挤出、吹塑、真空成型、热成、真空成型、热成型等方法型等方法（1 1）成型要求较高的温度和压力）成型要求较高的温
10、度和压力（2 2）易产生内应力，应进行后处理）易产生内应力，应进行后处理（3 3）吸水性不大，但高温下对微量水敏感，加工前应严格进行干燥吸水性不大，但高温下对微量水敏感，加工前应严格进行干燥（4 4）收缩率低，成型制品精度较好）收缩率低，成型制品精度较好153.2.3 聚碳酸酯的应用领域广泛应用于交通运输、机械工业、电子电器、包装广泛应用于交通运输、机械工业、电子电器、包装材料、光学材料、医疗器械、生活日用品等方面材料、光学材料、医疗器械、生活日用品等方面例如：可应用在大型灯罩、防护玻璃、照相器材、例如：可应用在大型灯罩、防护玻璃、照相器材、飞机座舱玻璃、电力工具、防护安全帽、热水杯、飞机座舱
11、玻璃、电力工具、防护安全帽、热水杯、奶瓶、餐具；录音带、录像带、光盘、储存器等奶瓶、餐具；录音带、录像带、光盘、储存器等163.3 聚甲醛（POLYOXYMETHYLENE,POM）第三大通用工程塑料，产量仅次于聚酰胺和聚碳酸酯第三大通用工程塑料，产量仅次于聚酰胺和聚碳酸酯3.3.1 3.3.1 聚甲醛的结构聚甲醛的结构聚甲醛分子主链上具有聚甲醛分子主链上具有 重复单元，是一种重复单元，是一种无侧链、高密度、高结晶度无侧链、高密度、高结晶度的线的线性聚合物，具有优异的综合性能。性聚合物，具有优异的综合性能。1718n根据分子链化学结构的不同，分为根据分子链化学结构的不同，分为均聚甲醛均聚甲醛和
12、和共聚甲醛共聚甲醛均聚甲醛均聚甲醛是以三聚甲醛为原料，以三氟化是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，然后经过端基封闭而得到的然后经过端基封闭而得到的分子结构式：分子结构式：19共聚甲醛共聚甲醛是以三聚甲醛为原料与二氧五环作是以三聚甲醛为原料与二氧五环作用，以三氟化硼用，以三氟化硼-乙醚为催化剂共聚，然后经乙醚为催化剂共聚，然后经后处理除去大分子链两端不稳定部分而成的后处理除去大分子链两端不稳定部分而成的分子结构式：分子结构式：3.3.2 聚甲醛的性能白色粉末或颗粒，硬而质密，表面光滑有光泽，着色白色粉末或颗粒，硬而质密，表面光
13、滑有光泽，着色性好。性好。（1 1）力学性能）力学性能较高的弹性模量、硬度和刚性；较高的弹性模量、硬度和刚性；耐疲劳性、耐磨性以及耐蠕变性好；耐疲劳性、耐磨性以及耐蠕变性好；随温度变化小随温度变化小（2 2）热性能）热性能热变形温度较高，短期使用温度热变形温度较高，短期使用温度140140，长期，长期1001002021n（3）电性能）电性能n优良的电绝缘性能优良的电绝缘性能n不随温度变化不随温度变化n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n室温下，耐化学药品性非常好；但在高温下不耐强室温下，耐化学药品性非常好；但在高温下不耐强酸和氧化剂酸和氧化剂n（5）其他性能）其他性能n吸水率吸水率0.25%，
14、尺寸稳定性好，湿度对尺寸无影响，尺寸稳定性好，湿度对尺寸无影响n耐候性不好，在紫外线辐射下，冲击强度下降，表耐候性不好，在紫外线辐射下，冲击强度下降，表面粉化，力学强度下降面粉化，力学强度下降3.3.3 聚甲醛的加工性能加工方法可采用加工方法可采用注塑注塑、挤出、吹塑、模压、焊接等、挤出、吹塑、模压、焊接等（1 1）吸水性小，一般不干燥）吸水性小，一般不干燥（2 2）热稳定性差，熔体黏度对温度不敏感，加工温）热稳定性差，熔体黏度对温度不敏感，加工温度一般控制在度一般控制在250250以下以下（3 3）结晶度高，成型收缩率大，壁厚制品采用保压）结晶度高，成型收缩率大，壁厚制品采用保压补料方式防止
15、收缩补料方式防止收缩（4 4）冷凝速度快，易产生缺陷，可采用提高模具温）冷凝速度快，易产生缺陷，可采用提高模具温度的方法减小缺陷度的方法减小缺陷（5 5）制品易产生残余内应力，后收缩比较明显应进）制品易产生残余内应力，后收缩比较明显应进行后处理，温度行后处理，温度100130100130，6 6h h。223.3.4 聚甲醛的应用领域聚甲醛具有十分优异的综合性能，特别适合于制造耐摩擦、磨损及承受高载荷的零件，聚甲醛具有十分优异的综合性能，特别适合于制造耐摩擦、磨损及承受高载荷的零件，如齿轮、滑轮、轴承等如齿轮、滑轮、轴承等广泛应用于汽车工业、精密仪器、机械工业、电子电器、建筑器材等广泛应用于汽
16、车工业、精密仪器、机械工业、电子电器、建筑器材等233.4 聚苯醚（POLYPHENYPHENYLENEOXIDE,PPO）结构式：结构式：24 合成：合成：3.4.1 聚苯醚的性能线型、非结晶性聚合物线型、非结晶性聚合物白色或微黄色粉末，综合性能优良白色或微黄色粉末，综合性能优良（1 1）力学性能）力学性能很高的拉伸强度、模量和抗冲击性；很高的拉伸强度、模量和抗冲击性；硬度和刚性都比较大；硬度和刚性都比较大；耐磨性好耐磨性好耐疲劳性和耐应力开裂不好耐疲劳性和耐应力开裂不好25n（2）热性能）热性能n耐热性很好；耐热性很好；26n热变形温度热变形温度190，玻璃化转变温度，玻璃化转变温度210
17、，熔融温，熔融温度度260，热分解温度，热分解温度350，脆化温度，脆化温度-70，长，长期使用温度期使用温度-125120n阻燃性能好，具有自熄性阻燃性能好，具有自熄性n n线膨胀系数最低线膨胀系数最低线膨胀系数最低线膨胀系数最低n（3）电性能）电性能n优异的电绝缘性；优异的电绝缘性；n n介电常数和介电损耗都很小，最低介电常数和介电损耗都很小，最低介电常数和介电损耗都很小，最低介电常数和介电损耗都很小，最低n电性能不受湿度影响电性能不受湿度影响n（4）耐化学药品性）耐化学药品性 n 优良优良3.4.2 聚苯醚的加工性能可采用可采用注塑注塑、挤出、吹塑、发泡、真空成型、焊接、挤出、吹塑、发泡
18、、真空成型、焊接成型等方法成型等方法（1 1）熔融状态下熔体黏度很大，接近于牛顿流体，）熔融状态下熔体黏度很大，接近于牛顿流体，但随温度升高会有所偏离，加工时应提高温度并但随温度升高会有所偏离，加工时应提高温度并适当增加注射压力适当增加注射压力；27n（2）分子链刚性较大，易产生内应力，需要后处）分子链刚性较大，易产生内应力，需要后处理，理，180的甘油中热处理的甘油中热处理4h；n（3）吸水性小，可进行干燥，吸水性小，可进行干燥，140150，3h；n（4）成型收缩率低，可重复使用成型收缩率低，可重复使用3.5 热塑性聚酯热塑性聚酯：热塑性聚酯：由由饱和二元酸饱和二元酸和和饱和二饱和二元醇元
19、醇缩聚缩聚得到的得到的线性高聚物线性高聚物。常用的两种：常用的两种：聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚对苯聚对苯二甲酸丁二醇酯二甲酸丁二醇酯283.5.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯（POLYETHYLENE TEREPHTHALATE,PET）制备：制备：对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇缩聚对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇缩聚分子结构式：分子结构式：29分子链由刚性的苯基、极性的酯基和柔性的分子链由刚性的苯基、极性的酯基和柔性的脂肪烃基组成，大分子链既刚又硬，有一定脂肪烃基组成，大分子链既刚又硬，有一定的柔顺性。的柔顺性。聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯：无色
20、透明固体，密度无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯：无色透明固体，密度1.31.331.31.33g/cmg/cm3 3，折射率折射率1.6551.655，透光率，透光率90%90%；结晶型聚对苯二甲酸乙二醇酯：乳白色半透明的固体，密度结晶型聚对苯二甲酸乙二醇酯：乳白色半透明的固体，密度1.331.381.331.38g/cmg/cm3 3阻隔性能好，对阻隔性能好，对O O2 2、H H2 2、COCO2 2有较高的阻隔性；有较高的阻隔性；吸水性较低，尺寸稳定性好吸水性较低，尺寸稳定性好30（1 1）力学性能）力学性能优越的力学性能优越的力学性能较高的拉伸强度、刚度和硬度；较高的拉伸强度、刚度和硬度；良
21、好的耐磨性；良好的耐磨性；良好的耐蠕变性；良好的耐蠕变性；力学性能随温度变化很小；力学性能随温度变化很小；热力学性能和冲击性能差热力学性能和冲击性能差（2 2）热性能）热性能熔融温度熔融温度255260255260，长期使用温度，长期使用温度120120，短期使，短期使用温度用温度15015031（3 3）电性能）电性能优良的电绝缘性；优良的电绝缘性；电性能受温度、湿度影响电性能受温度、湿度影响（4 4）耐化学药品性）耐化学药品性不耐强酸强碱；不耐强酸强碱；室温下对极性溶剂较稳定；室温下对极性溶剂较稳定；具有优良的耐候性具有优良的耐候性32聚对苯二甲酸乙二醇酯的加工性能可采用可采用注塑、挤出、
22、吹塑注塑、挤出、吹塑等方法等方法（1 1）熔体具有较明显的假塑体特征，因而黏度对）熔体具有较明显的假塑体特征，因而黏度对剪切速率的敏感性大，对温度的敏感性小剪切速率的敏感性大，对温度的敏感性小（2 2）吸水性虽小，但熔融下易水解，必须干燥）吸水性虽小，但熔融下易水解，必须干燥33n（3）成型收缩率大，可改性或后处理）成型收缩率大，可改性或后处理n（4）结晶速度慢，可采用提高模温或加入结晶）结晶速度慢，可采用提高模温或加入结晶促进剂改善促进剂改善聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用领域主要有聚对苯二甲酸乙二醇酯的应用领域主要有纤维、薄膜、聚酯瓶及工程塑料纤维、薄膜、聚酯瓶及工程塑
23、料等几个方面；等几个方面；纤维的用量很大，目前世界上约有半数左右的合成前卫是有聚对苯二甲酸乙二醇酯制造的；纤维的用量很大，目前世界上约有半数左右的合成前卫是有聚对苯二甲酸乙二醇酯制造的；没有增强改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯主要用来制作薄膜和聚酯瓶；没有增强改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯主要用来制作薄膜和聚酯瓶；3435n改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯可用作电改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯可用作电子器件、汽车零件、机械零件子器件、汽车零件、机械零件n例如变压器、电视机、连接器、集成电例如变压器、电视机、连接器、集成电路外壳、继电器、开关、阀门、排气路外壳、继电器、开关、阀门、排气零件、齿轮、叶片等零件、齿轮、
24、叶片等3.5.2 聚对苯二甲酸丁二醇酯（POLYBUTYLENE TEREPHTHALATE,PBT）制备：制备：对苯二甲酸和丁二醇缩聚，可以采用直接酯化法及酯交换法对苯二甲酸和丁二醇缩聚，可以采用直接酯化法及酯交换法分子结构式：分子结构式：36脂肪链较长，分子更加柔顺脂肪链较长，分子更加柔顺聚对苯二甲酸丁二醇酯的性能乳白色结晶固体，无味、无臭、无毒，密度乳白色结晶固体，无味、无臭、无毒，密度1.311.31g/cmg/cm3 3，吸水率吸水率0.07%0.07%，制品表面有光泽，制品表面有光泽（1 1）力学性能）力学性能一般一般增强改性后性能大幅度提高增强改性后性能大幅度提高（2 2）热性能
25、）热性能耐热性不高耐热性不高玻璃化转变为度玻璃化转变为度5151，熔融温度，熔融温度225230 225230，热变，热变形温度形温度5570 5570 37（3 3）电性能）电性能优良的电绝缘性优良的电绝缘性温度和湿度影响小温度和湿度影响小（4 4）耐化学药品性）耐化学药品性耐弱酸、弱碱、醇类、脂肪烃类、高分子量酯类和盐类耐弱酸、弱碱、醇类、脂肪烃类、高分子量酯类和盐类不耐强酸、强碱、苯酚类化学试剂不耐强酸、强碱、苯酚类化学试剂热水中水解热水中水解38聚对苯二甲酸丁二醇酯的加工性能可采用可采用注塑、注塑、挤出成型挤出成型（1 1）加工流动性好，可以制备厚度较薄的制品）加工流动性好，可以制备厚
26、度较薄的制品（2 2）虽然吸水性小，但为防止高温下水解，进行干燥；）虽然吸水性小，但为防止高温下水解，进行干燥；120120，3535h h（3 3）制品在不同方向上的成型收缩率差别大，不跟制品的几何形状、成型条件、贮存时间、制品在不同方向上的成型收缩率差别大，不跟制品的几何形状、成型条件、贮存时间、条件及温度有关条件及温度有关39聚对苯二甲酸丁二醇酯的应用电子、电气、汽车、机械等方面电子、电气、汽车、机械等方面在电子、电气方面，主要利用其优良的耐热性、电绝缘性、阻燃性、成型加工性及尺寸稳在电子、电气方面，主要利用其优良的耐热性、电绝缘性、阻燃性、成型加工性及尺寸稳定性；制作连接器、线圈架、电
27、机零件、开关、插座、变压器骨架；定性；制作连接器、线圈架、电机零件、开关、插座、变压器骨架；在汽车工业方面，利用其优良的耐冲击性；制作汽车保险杠、手柄、底座等在汽车工业方面，利用其优良的耐冲击性；制作汽车保险杠、手柄、底座等403.5.3 聚芳酯（POLYARYLATE,PAR）分子结构式：分子结构式：41分子主链中带有分子主链中带有芳香环芳香环和和醚键醚键，具有更，具有更好的耐热性和其他综合性能好的耐热性和其他综合性能（1 1）力学性能）力学性能良好良好具有良好的耐冲击性、耐蠕变性、应变回复性、耐磨具有良好的耐冲击性、耐蠕变性、应变回复性、耐磨性及较高的强度性及较高的强度（2 2）热性能）热
28、性能由于苯环的存在，具有优异的耐高温性由于苯环的存在，具有优异的耐高温性线膨胀系数小，尺寸稳定性好，热收缩率低线膨胀系数小，尺寸稳定性好，热收缩率低良好的阻燃性良好的阻燃性（3 3）电性能）电性能优良的电绝缘性，电性能受温度、湿度的影响小优良的电绝缘性，电性能受温度、湿度的影响小42n性能：性能：43n（4）其他性能）其他性能n优异的透明性、耐紫外线性、气候稳定性优异的透明性、耐紫外线性、气候稳定性n（5）加工性能）加工性能n可以采用注塑、挤出、吹塑等方法可以采用注塑、挤出、吹塑等方法n成型前必须干燥成型前必须干燥n应用：应用：n广泛应用于电子、电气、医疗器械、汽车工业、广泛应用于电子、电气、
29、医疗器械、汽车工业、机械设备等各个方面机械设备等各个方面3.5.4 聚苯酯（AROMATIC POLYESTER）分子结构式：分子结构式：44n性能：性能：优异的综合性能；热稳定性、自润滑性、优异的综合性能；热稳定性、自润滑性、硬度、电绝缘性、硬度、电绝缘性、耐磨耗性是目前所有高分子材耐磨耗性是目前所有高分子材耐磨耗性是目前所有高分子材耐磨耗性是目前所有高分子材料中最好的料中最好的料中最好的料中最好的。同时具有极好的介电强度、很小的。同时具有极好的介电强度、很小的介电损耗，并且不溶于任何溶剂和酸中。介电损耗，并且不溶于任何溶剂和酸中。3.6 聚苯硫醚（POLYPHENYL SULFONE,PP
30、S）分子主链上含有分子主链上含有苯硫基苯硫基的结晶性热塑性工程塑料的结晶性热塑性工程塑料分子结构式：分子结构式：45分子主链由分子主链由苯环苯环和和硫硫原子交替排列，规整性强，原子交替排列，规整性强，苯环提供刚性，硫醚键提供柔顺性，刚柔兼备苯环提供刚性，硫醚键提供柔顺性，刚柔兼备具有优异的综合性能具有优异的综合性能3.6.1 聚苯硫醚的性能白色、硬而脆白色、硬而脆（1 1）力学性能）力学性能不高；不高；拉伸、弯曲强度中等水平，冲击强度很低拉伸、弯曲强度中等水平，冲击强度很低刚性很高刚性很高46n（2）热性能）热性能n优异的热稳定性优异的热稳定性n阻燃性能突出，是一种阻燃性能突出，是一种高阻燃材
31、料高阻燃材料高阻燃材料高阻燃材料47n（3）电性能）电性能n电绝缘性非常优异，介电常数和介电损耗很低，表电绝缘性非常优异，介电常数和介电损耗很低，表面电阻率和体积电阻率随温度、湿度、频率的变面电阻率和体积电阻率随温度、湿度、频率的变化不大；化不大；n耐电弧性好耐电弧性好n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n耐化学腐蚀性能非常好耐化学腐蚀性能非常好n205以下的任何溶剂都不能溶解以下的任何溶剂都不能溶解n（5）其他性能）其他性能n良好的耐候性良好的耐候性n优良的耐辐射性优良的耐辐射性3.6.2 聚苯硫醚的加工性能可采用可采用注塑、挤出、压制、喷涂注塑、挤出、压制、喷涂等方法，也可采用等方法，也可采
32、用中空成型中空成型48n各种成型方法对于聚苯硫醚有不同的要各种成型方法对于聚苯硫醚有不同的要求。求。P1243.6.3 聚苯硫醚的应用主要应用于耐高温黏合剂、耐高温玻璃钢、耐高温绝缘材料、防腐涂层以及模塑制品主要应用于耐高温黏合剂、耐高温玻璃钢、耐高温绝缘材料、防腐涂层以及模塑制品等等如用作电器接插件和零件；制造医疗及齿科器材；制造汽车和机械零部件如用作电器接插件和零件；制造医疗及齿科器材；制造汽车和机械零部件493.7 聚酰亚胺（POLYIMIDE,PI）聚酰亚胺是分子主链中含有聚酰亚胺是分子主链中含有酰亚胺酰亚胺基团的一类芳杂环聚合物基团的一类芳杂环聚合物制备：制备：芳香族二元酸酐和芳香族
33、二元胺经过缩聚反应生成聚酰胺酸，然后经热转芳香族二元酸酐和芳香族二元胺经过缩聚反应生成聚酰胺酸，然后经热转化或化学转化环化脱水形成化或化学转化环化脱水形成5051n分子结构式：分子结构式：n由于含氮五元杂环及芳环的存在，分子链的由于含氮五元杂环及芳环的存在，分子链的刚性大，分子间作用力强；同时由于芳杂环刚性大，分子间作用力强；同时由于芳杂环的共轭效应，使其具有优异的性能。的共轭效应，使其具有优异的性能。3.7.1 聚酰亚胺的性能具有优异的性能具有优异的性能（1 1）力学性能）力学性能优良；拉伸、弯曲、压缩强度都较高优良；拉伸、弯曲、压缩强度都较高突出的抗蠕变性和尺寸稳定性突出的抗蠕变性和尺寸稳
34、定性（2 2）热性能）热性能极其优异的耐热性极其优异的耐热性很好的耐低温性很好的耐低温性热膨胀系数很低热膨胀系数很低5253n（3）电性能）电性能n优良的电绝缘性优良的电绝缘性n耐电弧晕性突出耐电弧晕性突出n介电强度高介电强度高n电性能随频率变化小电性能随频率变化小n（4）耐化学药品性）耐化学药品性n耐油、有机溶剂、酸耐油、有机溶剂、酸n不耐碱不耐碱n具有很好的耐辐射性具有很好的耐辐射性n具有自熄性，发烟率低具有自熄性，发烟率低3.7.2 聚酰亚胺的品种不溶性聚酰亚胺：不溶性聚酰亚胺：聚均苯甲酰二苯醚亚胺聚均苯甲酰二苯醚亚胺可溶性聚酰亚胺可溶性聚酰亚胺：热固性聚酰亚胺热固性聚酰亚胺 改性聚酰亚
35、胺改性聚酰亚胺54NA基封端基封端乙炔基封端乙炔基封端顺丁烯二酸酐封端顺丁烯二酸酐封端聚醚酰亚胺聚醚酰亚胺聚酯酰亚胺聚酯酰亚胺聚酰胺酰亚胺聚酰胺酰亚胺单醚酐型单醚酐型双醚酐型双醚酐型酮酐型酮酐型1.不溶性聚酰亚胺聚均苯甲酰二苯醚亚胺聚均苯甲酰二苯醚亚胺分子结构式：分子结构式：55性能：性能：具有优良的力学性能、耐蠕变性、电绝缘具有优良的力学性能、耐蠕变性、电绝缘性、耐辐射性、耐磨性等；但对缺口敏感，不耐碱性、耐辐射性、耐磨性等；但对缺口敏感，不耐碱和强酸和强酸56应用：应用：薄膜可用于电机、变压器的绝缘层、绝缘薄膜可用于电机、变压器的绝缘层、绝缘槽衬里等；槽衬里等；模压料可制作精密零件、耐高温
36、自润滑轴模压料可制作精密零件、耐高温自润滑轴承、密封圈等承、密封圈等2.可溶性聚酰亚胺（1 1）单醚酐型聚酰亚胺）单醚酐型聚酰亚胺分子结构式：分子结构式：57n性能：性能：耐热性稍低于均苯型，其他物理性能、力耐热性稍低于均苯型，其他物理性能、力学性能基本相同学性能基本相同；58n加工性能：加工性能：n可反复加工，模压、挤出、注塑可反复加工，模压、挤出、注塑n也可进行二次加工，如车、削、铣、刨、也可进行二次加工，如车、削、铣、刨、磨等磨等n应用：应用：n制得轴承、齿轮、刹车片、薄膜等制得轴承、齿轮、刹车片、薄膜等（2）双醚酐型聚酰亚胺分子结构式：分子结构式：59n性能：性能：综合性能良好综合性能
37、良好n加工：加工：可采用模压、注射、可采用模压、注射、挤出等挤出等n应用：应用：可用于薄膜、油漆、层压板、胶黏剂可用于薄膜、油漆、层压板、胶黏剂（3）酮酐型聚酰亚胺分子结构式：分子结构式：60n性能：性能：优良的耐热性、耐磨性、阻燃性、电绝缘优良的耐热性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性、力学性能性、力学性能61n加工：加工：模压、层压、模压、层压、挤出、注射、烧结等挤出、注射、烧结等n应用：应用：可用于薄膜、复合材料、层压制品、可用于薄膜、复合材料、层压制品、黏合剂、涂料等；可制备飞机、火箭等的黏合剂、涂料等；可制备飞机、火箭等的耐高温结构件耐高温结构件3.热固性聚酰亚胺热固性聚酰亚胺热固性聚酰亚胺
38、是指分子两端带有可反应活性基团的是指分子两端带有可反应活性基团的低分子量聚酰亚胺，在加热或固化剂存在时依靠活低分子量聚酰亚胺，在加热或固化剂存在时依靠活性端基交联反应形成大分子结构的聚酰亚胺性端基交联反应形成大分子结构的聚酰亚胺。（1 1）NANA基封端的聚酰亚胺基封端的聚酰亚胺化学结构通式：化学结构通式：6263（2）乙炔基封端的聚酰亚胺）乙炔基封端的聚酰亚胺n分子结构通式：分子结构通式：n性能：性能：突出的耐热性、制品空隙率低、高的强度、突出的耐热性、制品空隙率低、高的强度、模量和硬度；但加工性差、成本高模量和硬度；但加工性差、成本高n应用：应用：主要用于制作玻璃纤维或石墨纤维增强的主要用
39、于制作玻璃纤维或石墨纤维增强的复合材料和模压材料复合材料和模压材料（3）顺丁烯二酸酐封端的聚酰亚胺常用的是常用的是4,4-4,4-双马来酰亚胺二苯甲烷（双马来酰亚胺二苯甲烷（BDMBDM）分子结构式：分子结构式：64n性能：性能：耐高温、耐湿热、耐辐照；具有高模量、高耐高温、耐湿热、耐辐照；具有高模量、高强度、优异的电绝缘性、耐化学腐蚀性；脆性大强度、优异的电绝缘性、耐化学腐蚀性；脆性大n应用：应用：应用于电子、电气、国防工业、机械工程应用于电子、电气、国防工业、机械工程4.改性聚酰亚胺在分子主链上引入在分子主链上引入醚键、酯键醚键、酯键等柔性基团，改善加等柔性基团，改善加工性能工性能（1 1
40、）聚醚酰亚胺）聚醚酰亚胺琥珀色透明的热塑性塑料琥珀色透明的热塑性塑料分子结构式：分子结构式：65加工：加工：注塑、挤出、热成型等注塑、挤出、热成型等性能：性能：良好的力学性能、热性能、耐辐射性、阻燃性能等良好的力学性能、热性能、耐辐射性、阻燃性能等应用：应用：可用于交通运输、航空、航天、医疗器械、电子、电气等领域可用于交通运输、航空、航天、医疗器械、电子、电气等领域66（2）聚酯酰亚胺分子结构式：分子结构式：67n性能：性能：优异的电性能、力学性能、耐热性、耐溶优异的电性能、力学性能、耐热性、耐溶剂性、耐辐射性；剂性、耐辐射性；n加工：加工：注塑、挤出、压制；尺寸稳定性好，成本注塑、挤出、压制
41、；尺寸稳定性好，成本低；低；n应用：应用：可用于绝缘漆、耐热薄膜、电线电缆包皮可用于绝缘漆、耐热薄膜、电线电缆包皮以及纤维等以及纤维等（3）聚酰胺酰亚胺分子结构式：分子结构式：68性能：性能：优良的综合性能，抗拉强度高、抗蠕变性能优异、优良的综合性能，抗拉强度高、抗蠕变性能优异、阻燃性能好、具有自熄性、耐化学药品性优良、阻燃性能好、具有自熄性、耐化学药品性优良、耐辐射性好；耐辐射性好；加工：加工：注塑、挤出、流延、模压等注塑、挤出、流延、模压等应用：应用：可制作飞机的结构件、罩壳、薄膜、层压板、齿轮、可制作飞机的结构件、罩壳、薄膜、层压板、齿轮、轴承、透波材料、发动机零部件等。轴承、透波材料、
42、发动机零部件等。693.8 聚砜类塑料分子主链上含有分子主链上含有芳香基芳香基和和砜基砜基的非结晶性热塑性工程塑料的非结晶性热塑性工程塑料3.8.1 3.8.1 双酚双酚A A型聚砜型聚砜（polysulfone,PSU polysulfone,PSU）分子结构式：分子结构式：70聚砜的性能（1 1）力学性能）力学性能优异优异拉伸强度和弯曲强度高拉伸强度和弯曲强度高抗疲劳性差，易产生内应力开裂抗疲劳性差，易产生内应力开裂71n（2）热性能）热性能n优异的耐热性优异的耐热性n优良的耐氧老化性优良的耐氧老化性n自熄性自熄性（4 4）耐化学药品性）耐化学药品性化学稳定性较好化学稳定性较好（5 5）其
43、他性能）其他性能优良的耐辐射性能优良的耐辐射性能尺寸稳定性好尺寸稳定性好耐候性和耐紫外线性较差耐候性和耐紫外线性较差72n（3）电性能）电性能n优异，在水及潮湿的空气中变化很小优异，在水及潮湿的空气中变化很小聚砜的加工性能成型可采用热塑性塑料的加工方法，如成型可采用热塑性塑料的加工方法，如注塑、挤出、注塑、挤出、吹塑、热成型及二次加工吹塑、热成型及二次加工（1 1）熔体黏度大，接近牛顿流体，黏度对温度敏感）熔体黏度大，接近牛顿流体，黏度对温度敏感73n（2）水的存在会促使产生应力开裂，制品表面产生）水的存在会促使产生应力开裂，制品表面产生表面银纹和水泡，所以加工前必须干燥表面银纹和水泡，所以加
44、工前必须干燥n（3）刚性大，冷凝温度高，易产生内应力，需要后）刚性大，冷凝温度高，易产生内应力，需要后处理处理n（4）成型收缩率低，制品的尺寸精度高）成型收缩率低，制品的尺寸精度高聚砜的应用可应用于电子、电气、精密仪器、交通运输、医疗器械等方面可应用于电子、电气、精密仪器、交通运输、医疗器械等方面如制备需蒸煮的医疗设备、食品加工设备；电池盒、衬板、接触器、印刷线路板；仪如制备需蒸煮的医疗设备、食品加工设备；电池盒、衬板、接触器、印刷线路板；仪表盘、汽车防护罩、电动齿轮等表盘、汽车防护罩、电动齿轮等743.8.2 聚芳砜（POLYARYLSULPHONE,PAS）非双酚非双酚A A型聚芳砜型聚芳
45、砜分子结构式分子结构式：75具有更为突出的耐热性和耐氧化降解性能，具有更为突出的耐热性和耐氧化降解性能，但加工困难但加工困难3.8.3聚醚砜（POLYETHER SULFONE,PES）分子结构式：分子结构式：76高耐热性、高抗冲击强度、优良的成型加工性、高耐热性、高抗冲击强度、优良的成型加工性、极其优异的抗蠕变性能极其优异的抗蠕变性能广泛应用于电子、电气、机械、医疗以及航空广泛应用于电子、电气、机械、医疗以及航空航天领域航天领域3.9 聚芳醚酮类塑料（POLYARYLETHER KETONES,PAEK）PAEKPAEK是一类是一类耐高温、结晶性耐高温、结晶性的聚合物；的聚合物；强度和刚性高
46、于其他工程塑料，在很宽的温度范围强度和刚性高于其他工程塑料，在很宽的温度范围内具有较好的韧性及疲劳强度、热氧化稳定性好；内具有较好的韧性及疲劳强度、热氧化稳定性好；具有优良的高温力学性能、阻燃性、耐化学腐蚀性、具有优良的高温力学性能、阻燃性、耐化学腐蚀性、耐辐射性；耐辐射性；在航空航天、汽车、电子、电气等领域有广泛的应在航空航天、汽车、电子、电气等领域有广泛的应用用77聚醚醚酮（POLYETHERETHERKETONE,PEEK）分子结构式：分子结构式：78n性能：性能：n（1）热性能）热性能n优异的耐热性；热稳定性良好；优异的耐热性；热稳定性良好；n（2）力学性能）力学性能n优异的耐蠕变性和
47、耐疲劳性优异的耐蠕变性和耐疲劳性（3 3）电性能）电性能优异的电绝缘性优异的电绝缘性介电常数小，介电损耗低介电常数小，介电损耗低（4 4）耐化学药品性）耐化学药品性化学稳定性好；化学稳定性好；极佳的耐热水性和耐蒸汽性极佳的耐热水性和耐蒸汽性（5 5）其他性能）其他性能具有很好的阻燃性；具有很好的阻燃性；优良的耐辐射性优良的耐辐射性优良的耐辐射性优良的耐辐射性79加工性能：加工性能：可采用注塑、挤出、吹塑、层压等，可纺丝、制膜可采用注塑、挤出、吹塑、层压等，可纺丝、制膜应用：应用：在核工业、化学工业、电子电器、机械仪表、汽车工业和宇航领域得到广泛应用在核工业、化学工业、电子电器、机械仪表、汽车工
48、业和宇航领域得到广泛应用803.10 氟塑料含氟塑料的总称含氟塑料的总称具有更优越的具有更优越的耐高温、低温、耐腐蚀、耐候性、电绝缘性，不吸水、摩擦系数低耐高温、低温、耐腐蚀、耐候性、电绝缘性，不吸水、摩擦系数低等特性等特性氟塑料成为现代尖端科学技术、国防、航空、军工生产和各工业部门所不能缺少的新型材氟塑料成为现代尖端科学技术、国防、航空、军工生产和各工业部门所不能缺少的新型材料料813.10.1 聚四氟乙烯（POLYTETRAFLUROETHYLENE,PTFE）聚四氟乙烯具有聚四氟乙烯具有优良的耐腐蚀性、自润滑性、耐热优良的耐腐蚀性、自润滑性、耐热性、电绝缘性以及极低的摩擦系数；性、电绝缘
49、性以及极低的摩擦系数；广泛应用于化学工业的防腐材料、机械工业的摩擦广泛应用于化学工业的防腐材料、机械工业的摩擦材料、电气工业的绝缘材料以及防黏结材料、分材料、电气工业的绝缘材料以及防黏结材料、分离材料和医用高分子材料离材料和医用高分子材料82n分子结构式：分子结构式：聚四氟乙烯的性能：白色不透明的蜡状粉体，密度白色不透明的蜡状粉体，密度2.142.202.142.20g/cmg/cm3 3，是是塑料中密度最大的品种，结晶聚合物塑料中密度最大的品种，结晶聚合物（1 1）力学性能力学性能极低的摩擦系数；是塑料材料中最低的极低的摩擦系数；是塑料材料中最低的极低的摩擦系数；是塑料材料中最低的极低的摩擦
50、系数；是塑料材料中最低的，动、静摩，动、静摩擦系数相等擦系数相等极好的自润滑性；极好的自润滑性；耐磨损性不好；耐磨损性不好；拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、刚性、硬度、耐拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、刚性、硬度、耐疲劳性较低疲劳性较低易产生蠕变现象易产生蠕变现象8384n（2）热性能）热性能n优异的耐热性和耐寒性优异的耐热性和耐寒性n线膨胀系数较大，随温度升高而明显增加线膨胀系数较大，随温度升高而明显增加n（3）电性能）电性能n十分优异十分优异n n在所有塑料中，介电常数最小，体积电阻率最大在所有塑料中，介电常数最小，体积电阻率最大在所有塑料中，介电常数最小，体积电阻率最大在所有塑料中，介电常数