1第3章工程塑料工程塑料是指物理力學性能及熱性能比較好的、可以當作結構材料使用的且在較寬的溫度范圍內可承受一定的機械應力和較苛刻的化學、物理環境中使用的塑料材料。2特性：優異的力學性能、化學性能、電性能、尺寸穩定性、耐熱性、耐磨性、耐老化性能等。應用：電子、電器、機械、交通、航空航天等領域分類：通用工程塑料和特種工程塑料3通用工程塑料：使用量大，長期使用溫度在100~150℃，可作為結構材料使用的塑料材料例如：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、熱塑性聚酯等4特種工程塑料：使用量較小、價格高、長期使用溫度在150℃以上的塑料材料例如：聚酰亞胺、聚砜、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚芳酯等。具體分類如表所示：56工程塑料作為新型的化工材料，以其獨特的優異性能，成為其他材料所無法替代的材料。雖然工程塑料發展時間不長，但其增長速度很快。73.1聚酰胺（PA）3.2聚碳酸酯（PC）3.3聚甲醛（POM）3.4聚苯醚（PPO）3.5熱塑性聚酯3.6聚苯硫醚（PPS）3.7聚酰亞胺（PI）3.8聚砜類塑料3.9聚芳醚酮類塑料（PAEK）3.10氟塑料3.11氯化聚醚（CP）主要內容83.1聚酰胺（polyamide，PA）聚酰胺俗稱“尼龍”，指分子主鏈上含有酰胺基團（—NHCO—）的高分子化合物。制備：二元胺和二元酸通過縮聚反應或ω-氨基酸或內酰胺自聚而得聚酰胺669聚酰胺的命名聚酰胺的命名是由二元胺和二元酸的碳原子數來決定的。例如：己二胺和己二酸反應制得的縮聚物稱為聚酰胺66。聚酰胺6610聚酰胺分子鏈段中重復出現的酰胺基是一個極性基團，這個集團上的氫能夠和另一個分子的酰胺基團鏈段上的羰基上的氧結合形成牢固的氫鍵。11氫鍵的形成使得聚酰胺的結構易結晶化，而且分子間作用力較大，因而使得聚酰胺具有較高的力學強度和高熔點。由于聚酰胺分子中亞甲基（-CH2-）的存在，使得分子鏈比較柔順，因而具有較高的韌性。12近些年來，聚酰胺的發展十分迅速，改性和新品種不斷出現，像透明聚酰胺、芳香族聚酰胺、高沖擊聚酰胺和碳纖維、玻璃纖維增強聚酰胺等。133.1.1聚酰胺的結構與性能聚酰胺是白色至淡黃色的顆粒，制品堅硬，表面有光澤，氫鍵的存在使其具有良好的力學性能、耐油性、耐溶劑性。缺點是聚酰胺吸水率比較大，吸水后尺寸穩定性差。14（1）力學性能優良拉伸強度、沖擊強度、剛性、耐磨性較好；但易受溫度和濕度的影響。它的硬度、拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度隨溫度和濕度的增加而減??；沖擊強度則隨之增加而上升。15聚酰胺具有很好的耐磨耗性能，是一種自潤滑材料，做成的軸承、齒輪等摩擦零件，可以在無潤滑的狀態下使用。聚酰胺的結晶度越高，材料硬度越大，耐磨性越好，還可以通過加入二硫化鉬、石墨等填料進一步改善。16（2）電性能由于聚酰胺分子鏈中含有極性酰胺基團，在低溫和干燥條件下具有良好的電絕緣性，但在潮濕的環境中，電阻率和介電強度會降低，介電常數和介質損耗明顯增大。溫度上升，電性能也下降。（3）熱性能氫鍵的存在，使得熔融溫度比較高，熔融溫度范圍比較窄，有明顯的熔點。熱變形溫度不高，80℃，玻璃纖維增強后200℃。17聚酰胺導熱率很低，相當于金屬的幾百分之一。聚酰胺的線膨脹系數比較大，約為金屬的5-7倍，而且會隨溫度的升高而增大。（4）耐化學藥品性化學穩定性良好，能耐許多化學藥品因其高內聚能和結晶性，聚酰胺不溶于普通溶劑，耐許多化學藥品，對鹽水、細菌、霉菌都很穩定。18常溫下溶于強極性溶劑以及某些鹽的溶液。高溫下溶解于乙二醇、冰乙酸、氯乙醇等。（5）其他性能耐候性一般，長時間暴露在大氣環境中，變脆，力學性能明顯下降。無臭、無味、無毒，具有自熄性，燃燒很慢。193.1.2聚酰胺的加工性能聚酰胺是熱塑性塑料，熱塑性塑料的一般成型方法都適用：注射、擠壓、模壓、吹塑、澆注等。也可以采用特殊的工藝方法像燒結成型、單體聚合成型等。還可以噴涂于金屬表面作為耐磨涂層及修復用。其中最常用的是注射成型。20聚酰胺的成型有一下6個特點：（1）原料吸水性大，高溫易氧化變色，加工前必須干燥，最好是真空干燥來防止氧化，干燥溫度80~90℃，時間為10~12h，含水率＜0.1%。（2）融化物黏度低，流動性大，必須采用自鎖式噴嘴，以防漏料；模具應精確加工防止溢邊。同時因為熔化溫度范圍窄，大約只有10℃，所以噴嘴必須加熱防止堵塞。21（3）收縮率大，制造精密尺寸零件時，必須經過多次試加工，進行修模。（4）熱穩定性較差，易熱分解而降低制品的性能，特別是明顯的外觀性能，因此應避免采用過高的溶體溫度，且不易過長。

（5）成型收縮率大，且成型工藝條件對制品的結晶度、收縮率、性能的影響比較大，因此合理的控制成型條件可獲得高質量的制品。22（6）調濕處理脫模后的聚酰胺零件，如果吸收少量的水分后，其堅韌性、沖擊強度和拉伸強度都會有所提高。調濕處理就是將制件放于一定溫度的水、融化石蠟、礦物油、聚乙二醇中處理，使其達到吸濕平衡，這樣的制件性能良好，尺寸穩定不變。233.1.3其他聚酰胺品種單體澆注聚酰胺

單體澆鑄聚酰胺(簡稱MC聚酰胺)是尼龍6的一種，所不同的是它采用了堿聚合法，加快了聚合速度，使己內酰胺單體能通過簡便的聚合工藝直接在模具內聚合成型。243.1.3其他聚酰胺品種單體澆注聚酰胺MC聚酰胺分子量比一般尼龍6高一倍左右，達3.5萬～7.0萬，因此各項力學性能都比尼龍6高。MC聚酰胺成型加工設備及模具簡單，可直接澆鑄，因而特別適用于大件、多品種和小批尼龍量制品的生產。253.1.3其他聚酰胺品種芳香族聚酰胺。

芳香族聚酰胺是20世紀60年代首先由美國杜邦公司開發成功的耐高溫、耐輻射、耐腐蝕的聚酰胺新品種，目前主要有聚間苯二酰間苯二胺和聚對苯酰胺兩種。263.1.3其他聚酰胺品種聚間苯二酰間苯二胺(商名品Nomex)Nomex熔點為410℃，分解溫度450℃，脆化溫度-70℃，可在200℃連續使用。Nomex耐輻射，具有優異的力學性能和電性能，拉伸強度為80~120MPa，壓縮強度為320MPa，壓縮模量高達4400MPa。Nomex主要用途是絕緣材料，通常用鋁片浸漬后剝離的方法制取薄膜，亦可層壓制取層壓板。273.1.3其他聚酰胺品種聚對苯酰胺(商名品Kevlar)

由對氨基苯甲酸自縮聚或對苯二甲酰氯與對苯二胺縮聚而成。Kevlar具有高強度、低密度、耐高溫等一系列優異性能，主要用以制超高強度耐高溫纖維，亦可用作塑料，制成薄膜和層壓材料。283.1.3其他聚酰胺品種透明聚酰胺普通尼龍是結晶型聚合物，產品呈乳白色。要獲得透明性，必須抑制晶體的生成，使其生成非結晶聚合物。一般采用主鏈上引入側鏈的支化法及不同單體進行共縮聚法來實現。293.1.3其他聚酰胺品種透明聚酰胺透明聚酰胺具有高度透明、低吸水性、耐熱水性及耐抓傷性，并且仍有一般尼龍所具有的優良力學強度。目前主要品種是支化法透明尼龍Trogamid-T和共縮聚法透明尼龍PACP-9/6。303.1.3其他聚酰胺品種透明聚酰胺透明聚酰胺的透光率達到90%以上，同時還具有很好的力學性能、熱穩定性、剛性、尺寸穩定性、耐化學腐蝕、耐劃痕、表面硬度等特性，可以通過注塑、擠出、吹塑等方式成型。313.1.3其他聚酰胺品種增強聚酰胺聚酰胺雖有一系列優良性能，但與金屬材料相比，還存在著強度較小、剛度較低、由吸濕而引起的尺寸變化較大等不足，使應用受到一定限制。因此開發了玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、鈦金屬晶須等增強的品種，其中以玻璃纖維增強尼龍最重要。聚酰胺用玻璃纖維增強后力學強度、耐疲勞性、尺寸穩定性和耐熱性、耐候性都有明顯提高。323.1.3其他聚酰胺品種反應注射成型聚酰胺反應注射成型聚酰胺龍(RIM)是在MC聚酰胺基礎上發展起來的，是把具有高反應活性的聚酰胺原料于高壓下瞬間反應，再注入密閉的模具中成型的一種液體注射成型方法333.1.3其他聚酰胺品種高抗沖聚酰胺高抗沖聚酰胺是以尼龍66或尼龍6為基體，通過與其他聚合物共混的方法來進一步提高抗沖強度的新品種。杜邦公司最早于1976年開發成功，商品名為ZytelST。其抗沖強度比一般尼龍高10倍。ZytelST是以尼龍66為基體，近年來日本開發的EX系列則以尼龍6為基體。343.1.3其他聚酰胺品種電鍍聚酰胺過去電鍍塑料主要為ABS塑料，近年來開發了電鍍聚酰胺，如日本東洋紡織公司的T-777具有與電鍍ABS相同的外觀，但性能更為優異。聚酰胺電鍍的工藝原理是，通過化學處理(浸蝕)先使制品表面粗糙化，再使其吸附還原催化劑(催化工藝)，然后再進行化學電鍍和電氣電鍍，使銅、鎳、鉻等金屬在制品表面形成密實、均勻和導電性薄層。353.1.4聚酰胺的應用由于聚酰胺優良的性能，在汽車工業、交通運輸業、機械工業、電子電器工業、包裝業、體育器材以及家具制造業上有廣泛應用。363.1.4聚酰胺的應用由于聚酰胺優良的力學強度和耐磨性、較高的使用溫度、自潤滑性、耐腐蝕性，因此廣泛的應用于機械、化學、電氣零件等。例如軸承、齒輪、凸輪、磙子、輥軸、泵葉輪、風扇葉輪、渦輪、螺釘、螺帽、墊圈、高壓密封圈、閥座、輸油管等等。373.1.4聚酰胺的應用383.1.4聚酰胺的應用玻璃纖維增強聚酰胺6或者66，可用于汽車發動機部件如氣缸蓋、進氣管、空濾、風扇燈；阻燃聚酰胺可用于空調、電視、復印機等；聚酰胺膜能很好的隔氧可用于食品冷藏、保險。393.1.4聚酰胺的應用403.2聚碳酸酯（polycarbonate,PC）413.2聚碳酸酯（polycarbonate,PC）聚碳酸酯是指分子主鏈中含有鏈節的線性高聚物分類：根據R基團的不同，分為脂肪族、脂環族、芳香族等類型其中，芳香族聚碳酸酯最有工業價值，以雙酚A型為主，產量僅次于聚酰胺42聚碳酸酯發展歷程聚碳酸酯的發展已經有130多年的歷史。1881年，科學家已經制得了碳酸酯縮合物。1940年，美國杜邦公司制得了可以制成纖維和薄膜的高分子量聚碳酸酯并獲得美國專利。1953年德國拜耳公司首次獲得熱塑性高熔點線型聚碳酸酯并申請專利。43聚碳酸酯發展歷程1956年，德國拜耳公司H.Schnell公開了雙酚A型聚碳酸酯的詳細研究論文。1959年，拜耳公司以中等規模在全球第一個實現了熔融酯交換法雙酚A型聚碳酸酯的工業化生產，商品名“MakroLon”，中文翻譯為：模克隆。443.2.1聚碳酸酯的結構與性能聚碳酸酯是透明、呈微黃色的堅韌固體，密度1.2，透光率可達90%，無毒無臭無味，具有高度的尺寸穩定性、均勻的模塑收縮率以及自熄性。45聚碳酸酯的結構聚碳酸酯有許多的優良的性能，這和其特殊的結構是分不開的。46聚碳酸酯的結構雙酚A型聚碳酸酯的結構式：分子主鏈中含有柔順的碳酸酯鏈和剛性的苯環，從而賦予了聚碳酸酯許多優異的性能。47聚碳酸酯的結構苯環：聚碳酸酯分子主鏈上的苯環使其具有很好的力學性能、剛性、耐熱性能。醚鍵：醚鍵使分子鏈具有一定的柔順性。因此，聚碳酸酯為一種既剛又韌的材料。由于苯環的體積效應，使它的結晶能力差，基本屬于無定形聚合物，具有優異的透明性。酯基使其對水敏感，高溫下易水解。48聚碳酸酯的性能（1）力學性能十分優良，既剛又韌；拉伸、彎曲、壓縮強度都較高，且受溫度影響??；沖擊性能突出；抗蠕變性能好缺點是易產生應力開裂、耐疲勞性差，缺口敏感性高，不耐磨損49（2）熱性能耐高低溫性能很好。

熱變形溫度130-140℃，120℃以下具有良好的耐熱性；脆化溫度-100℃，長期使用溫度-70-120℃。熱導率、比熱容不高；線膨脹系數較小；阻燃性好，具有自熄性。50（3）電性能較好的電絕緣性（弱極性聚合物）由于其玻璃化溫度高、吸濕性小，可在寬溫度范圍內和潮濕的條件下保持良好的電性能；介電常數和介電損耗在10~130℃接近常數，因此十分適合制造電容器。51（4）耐化學藥品性聚碳酸酯具有一定的耐化學藥品性。

室溫下耐水、有機酸、稀無機酸、氧化劑、鹽、油、脂肪烴、醇類。

不耐堿、胺、酮、酯、芳香烴。

溶于三氯甲烷、二氯乙烷、甲酚。

長期浸于沸水中會水解。52（5）其他性能透光率很高，約為87~90%；折射率1.587，比丙烯酸酯等其他透明聚合物高，可作為透鏡光學材料；很好的耐候性和耐熱老化能力，戶外暴露2年，性能基本沒變化。53聚碳酸酯的綜合性能543.2.2聚碳酸酯的加工性能采用注塑、擠出、吹塑、真空成型、熱成型等方法（1）PC在加工前必須干燥處理，使含水量小于0.02％。干燥條件：120℃下4-6小時。高溫下對微量水敏感，熔融狀態下，即使微量的水也會使其降解放出CO2，樹脂變色，相對分子質量急劇下降，性能變壞。55（2）聚碳酸酯的熔體黏度高，近似于牛頓流體，熔體受剪切速率的影響很小，對溫度比較敏感。成型時需要較大的溫度和壓力。

（3）聚碳酸酯的剛性大，制品中易產生內應力，需對制品進行退火處理。一般為100-120℃下退火8-10h。（4）聚碳酸酯為無定形聚合物，成型收縮率低。成型時的收縮性大致各向同性，有利于成型高精度的制品。563.2.3聚碳酸酯的改性聚碳酸酯加工流動性差、制品內應力大、不耐溶劑、高溫易水解、摩察系數大、不耐磨損等缺點，限制了其工業應用，因此需對其改性，目前最重要的改性有增強聚碳酸酯和聚碳酸酯合金兩種。57增強聚碳酸酯聚碳酸酯常以玻璃纖維、碳纖維及硼纖維等為增強材料，增強后PC的力學性能、疲勞強度、尺寸穩定性和耐熱性、耐應力開裂性都有明顯提高，吸水性、線膨脹系數和成型收縮率降低。但沖擊強度會有所下降，加工性能變差，制品失去透明性。玻纖的用量以10％－40％為宜。58增強聚碳酸酯玻璃纖維增強的聚碳酸酯可用于替代鋁、鋅等壓鑄領域的負荷件及尺寸要求極高的制品，廣泛用于機械、儀表、電氣、電訊等工業產品中，例如制造電動工具外殼、電子計算機零件、飛機零件、宇航員頭盔、自行車零件和其他對剛性、尺寸穩定、耐沖擊有較高要求的零部件。59聚碳酸酯合金聚碳酸酯合金是將聚碳酸酯和某些高聚物共混改性，這是聚碳酸酯改性的一個重要途徑。①PC/HDPE合金采用機械共混法，可降低PC熔體粘度，改善加工性能，提高沖擊強度，改善耐應力開裂性。60聚碳酸酯合金②PC/ABS合金PC與ABS共混物可以綜合二者的優良性能：一方面可以提高ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強度，另一方面可以降低PC的成本和熔體粘度，改善加工性能，減少制品內應力和沖擊強度對制品厚度的敏感性。61聚碳酸酯合金③PC/POM合金兩者可以任意比例混合，在聚甲醛為30％以下時，PC的力學性能變化不大，但可顯著提高耐溶劑性和耐應力開裂性，耐熱性也有明顯提高。623.2.4聚碳酸酯的應用領域廣泛應用于交通運輸、機械工業、電子電器、包裝材料、光學材料、醫療器械、生活日用品等方面。①用作光盤的基礎材料平均1千克聚碳酸酯樹脂大約可生產55張光盤。目前我國成為世界上第二大光盤消費國，據不完全統計，國內現有光盤生產線200余條，年需用聚碳酸酯達5萬噸。633.2.4聚碳酸酯的應用領域②用作眼鏡的透鏡材料聚碳酸酯透鏡的優點是抗沖擊強度高，安全性好；折射指數高，可使用較薄的鏡片；相對密度較低，可減輕鏡片的質量；對紫外光具有高屏蔽性?？梢宰⑺艹尚?，而提高鏡片的生產效率。643.2.4聚碳酸酯的應用領域③用作照明燈具和器材主要用于室外和商廈燈具，這些應用要求其材料具有防破壞功能。聚碳酸酯也用于透鏡散射器、舞臺用燈和機場跑道標識。

653.2.4聚碳酸酯的應用領域④用于建筑物玻璃制造聚碳酸酯玻璃用于學校、醫院、住宅、銀行以及政府規定的必須使用防碎玻璃和片材的地方，抗沖強度比普通玻璃高250多倍，比標準丙烯酸酯玻璃片材高30多倍，具有優良的抗碎性能和抗磨性能，而且抗熱畸變性能優于丙烯酸酯玻璃、但價格高于丙烯酸酯和普通玻璃。663.2.4聚碳酸酯的應用領域⑤用作汽車零部件材料聚碳酸酯樹脂在汽車領域的應用領域和消費均有所增加。例如燈具，現代汽車頭燈要求造型美觀，形狀復雜多樣，燈玻璃要有很高的彎曲率，使用傳統玻璃制造頭燈在工藝技術上一直相當困難，而用聚碳酸酯代替玻璃之后，就大大降低了加工難度。673.2.4聚碳酸酯的應用領域⑥用于電子/電器領域在電子電器行業，PC可用于低壓電柜的接線座、各種絕緣插件、絕緣套管、機床電機保護開關、空心磚外殼、儀表外殼和辦公室自動化設備，還可以制造聚合物光纖的芯材；PC及PC合金可做計算機架，外殼及輔機，打印機零件；PC薄膜可用于電容器、錄像帶、錄音帶及磁帶等。683.2.4聚碳酸酯的應用領域⑦用于日常生活

693.2.4聚碳酸酯的應用領域

703.3聚甲醛（polyoxymethylene,POM）

“賽鋼”、“超鋼”第三大通用工程塑料，產量僅次于聚酰胺和聚碳酸酯71聚甲醛發展歷程1859年A．M．Butlever首先合成了聚甲醛，制得的這種聚合物具有脆性，并且到達成型溫度時大量分解成甲醛氣體。1942年美國

杜邦公司首先發表生產聚甲醛均聚物的專利，1959年工業化生產。1961年美國

Celanse公司（塞拉尼斯公司）生產出共聚甲醛。723.3.1聚甲醛的結構聚甲醛分子主鏈上具有重復單元，是一種無側鏈、高密度、高結晶度的線性聚合物，具有優異的綜合性能。根據分子鏈化學結構的不同，分為均聚甲醛和共聚甲醛。73均聚甲醛均聚甲醛是以三聚甲醛為原料，以三氟化硼-乙醚絡合物為催化劑，在石油醚中聚合，然后經過端基封閉而得到的分子結構式：74共聚甲醛是以三聚甲醛為原料與二氧五環作用，以三氟化硼-乙醚為催化劑共聚，然后經后處理除去大分子鏈兩端不穩定部分而成的分子結構式：共聚甲醛75兩者的重要區別是：均聚甲醛由純-C-O-鍵構成；共聚甲醛在-C-O-鍵之間分布著少量的-C-C-鍵。均聚甲醛密度、結晶度、熔點都高，但熱穩定性差，加工溫度范圍窄（約10℃），對酸堿穩定性略低；而共聚甲醛密度、結晶度、熔點、強度都較低，但熱穩定性好，不易分解，加工溫度范圍寬（約50℃），對酸堿穩定性較好。兩種聚甲醛的區別76兩種聚甲醛的區別773.3.2聚甲醛的性能聚甲醛為白色的半透明或不透明的粉料或粒料，硬而質密，制品表面光滑且有光澤和滑膩感，與象牙相似，易燃，火焰上黃下藍，有熔融滴落，有刺激性的甲醛味和魚腥味。（1）力學性能——較好較高的彈性模量、硬度和剛性；耐疲勞性、耐磨性以及耐蠕變性好；力學性能隨溫度變化?。粚θ笨诒容^敏感。783.3.2聚甲醛的性能（2）熱性能熱變形溫度較高，短期使用溫度140℃，長期使用溫度不超過100℃。聚甲醛成型溫度下熱穩定性差，易分解出甲醛。（3）電性能優良的電絕緣性能，并且不隨溫度變化而變化。79（4）耐化學藥品性室溫下，耐化學藥品性非常好，特別是耐有機溶劑；但在高溫下不耐強酸和氧化劑。（5）其他性能吸水率<0.25%，尺寸穩定性好，濕度對尺寸無影響，適合做精密制件。耐候性不好，在紫外線輻射下，沖擊強度下降，表面粉化，力學強度下降。80聚甲醛綜合性能813.3.3聚甲醛的加工性能聚甲醛的加工方法可采用注塑、擠出、吹塑、模壓、焊接等。（1）吸水性小，一般不需干燥。但干燥可以提高表面光澤度，干燥條件為110℃，2h。（2）熱穩定性差，熔體黏度對溫度不敏感，加工溫度一般控制在250℃以下，且物料不易在料筒中停留過長時間。823.3.3聚甲醛的加工性能（3）結晶度高，成型收縮率大，壁厚制品采用保壓補料方式防止收縮。（4）冷凝速度快，易產生缺陷，可采用提高模具溫度的方法減小缺陷。（5）制品易產生殘余內應力，后收縮比較明顯應進行后處理，溫度100~130℃，6h。833.3.4聚甲醛的改性增強聚甲醛以玻璃纖維、碳纖維及玻璃微珠等為增強材料，以玻璃纖維最常用。增強后POM的力學性能、疲勞強度、缺口沖擊強度和耐熱性都有明顯提高，線膨脹系數大幅度降低。但耐磨性和沖擊強度會下降。

碳纖維增強則不會出現耐磨性下降的缺陷，但是成本高。843.3.4聚甲醛的改性高潤滑聚甲醛在聚甲醛中加入聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬、潤滑油及低分子量PE等，可大幅度提高其潤滑性能，力學性能與改性前相近或稍有降低。853.3.5聚甲醛的應用領域聚甲醛具有十分優異的綜合性能，特別適合于制造耐摩擦、磨損及承受高載荷的零件，如齒輪、滑輪、軸承等廣泛應用于汽車工業、精密儀器、機械工業、電子電器、建筑器材等。汽車制造業和電子電氣行業各占聚甲醛總消費量的23％，日用消費品市場占21％，工業應用領域占18％，其他領域為11％。863.3.5聚甲醛的應用領域機械工業由于聚甲醛具有優越的機械性能和化學性能，被譽為“超鋼”，可用作許多金屬和非金屬材料所不能勝任的材料，如各種精密度高的小模數齒輪、幾何面復雜的儀表精密件、自來水龍頭及爆氣管道閥門。我國將聚甲醛用于農業噴灌機械上，可以節省大量銅材。873.3.5聚甲醛的應用領域電子/電器利用聚甲醛的介電強度高、介電損耗角正切值較小以及耐電弧性極好的特點，可用于電動機外殼、開關手柄以及電視機、計算機、傳真機等的配件等。883.3.5聚甲醛的應用領域汽車工業聚甲醛制作的零件具有減少潤滑點、耐磨、便于維修、簡化結構、提高效率、降低成本、節約銅材等良好效果。代替銅制作汽車上的半軸、行星齒輪等不但節約了銅，而且提高了使用壽命。在發動機燃油系統，可以制造散熱器水管閥門、散熱器箱蓋、冷卻液的備用箱、水閥體、燃料油箱蓋、氣化器殼體、油門踏板等零件。893.3.5聚甲醛的應用領域其它建筑方面：可做自來水龍頭、窗框、洗漱盆、水箱、門簾滑輪、水表殼體和水管接頭等。農業機械方面：手動噴霧器部件，播種機的連接和聯運部件，擠乳機的活動部件，排灌水泵殼，進出水閥座、接頭和套管等。還可用于氣溶膠的包裝、輸送管、浸在油中的部件及標準電阻面板等。903.3.5聚甲醛的應用領域913.4聚苯醚（polyphenyphenyleneoxide,PPO）聚苯醚是本世紀60年代發展起來的高強度工程塑料，化學名稱為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，簡稱PPO（PolyphenyleneOxide）或PPE（Polypheyleneether），又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。923.4聚苯醚（polyphenyphenyleneoxide,PPO）結構式：合成：933.4.1聚苯醚的結構與性能聚苯醚線是一種線型、非結晶性聚合物。白色或微黃色粉末，綜合性能優良。聚苯醚分子主鏈上含有大量的酚基芳香環，使分子主鏈內旋轉困難，從而使聚苯醚熔點升高，熔體黏度增大，流動性大，加工困難。聚苯醚分子鏈中的兩個甲基封閉了酚基兩個鄰位的活性點，使聚苯醚剛性增、穩定性增強、耐熱性和耐化學腐蝕性提高。94（1）力學性能很高的拉伸強度、模量和抗沖擊性；硬度和剛性都比較大；耐磨性好；耐疲勞性和耐應力開裂不好。95（2）熱性能聚苯醚耐熱性好。熱變形溫度190℃，玻璃化溫度210℃，熔融溫度260℃，熱分解溫度350℃，脆化溫度-170℃，長期使用溫度-125-120℃。阻燃性好，不熔滴，具有自熄性。線膨脹系數最低，與金屬接近。

96（3）電性能優異的電絕緣性；介電常數和介電損耗都很小，在工程塑料中是最低的。電性能不受濕度影響（4）耐化學藥品性

優良對稀酸、稀堿、鹽、洗滌劑等的高、低溫穩定性好，在氯化烴中可溶解。

97聚苯醚及改性聚苯醚的性能綜合表

983.4.2聚苯醚的加工性能聚苯醚可采用注塑、擠出、吹塑、發泡、真空成型、焊接成型等方法加工。也可以用溶劑澆注法及擠壓澆注法加工薄膜。

（1）熔融狀態下熔體黏度很大，接近于牛頓流體，但隨溫度升高會有所偏離，加工時應提高溫度并適當增加注射壓力；993.4.2聚苯醚的加工性能（2）分子鏈剛性較大，玻璃化溫度高，易產生內應力，需要后處理，180℃的甘油中熱處理4h；（3）吸水性小，為了避免制品表面形成銀絲、氣泡，可進行干燥，140~150℃，3h，原料厚度不超過50mm；（4）成型收縮率低，可重復使用。1003.4.3改性聚苯醚聚苯醚由于其加工流動性差、易應力開裂、價格昂貴等缺點，限制了其工業上的應用，目前主要使用的是改性聚苯醚（MPPO）。

改性聚苯醚保留了聚苯醚的大部分優點，目前主要有以下幾個品種：

①聚苯醚/聚苯乙烯合金

具有良好的加工性能、物理性能、耐熱性和阻燃性，已經工業化。1013.4.3改性聚苯醚②聚苯醚/ABS合金

具有很好的抗沖擊性、耐應力開裂性、耐熱性和尺寸穩定性，并且可以電鍍。③聚苯醚/聚苯硫醚合金

進一步提高聚苯醚的耐熱性。④聚苯醚/聚酰胺合金

具有高韌性。⑤玻璃纖維增強聚苯醚1023.4.4聚苯醚的應用聚苯醚最適合用于潮濕、有載荷、要求優良電絕緣性、力學性能和尺寸穩定性的場合，如電器零部件、醫療器械、蒸煮消毒器具、較高溫度下工作的齒輪、軸承、凸輪、泵葉輪、化工設備部件，也可作低發泡材料。1033.4.4聚苯醚的應用電子電氣能夠滿足在潮濕、負載、高溫的條件下具有優良的電絕緣性，運用制備電視積機調諧片、線圈芯、微波絕緣件、屏蔽套、高頻印刷電路板，各種高壓電子元器件，電視機、電腦、傳真機、復印機外殼等。104汽車工業適用于儀表板件、窗框、減震器、泵過濾網等。機械工業用作齒輪、軸承、泵葉輪、鼓風機葉輪片等。化工領域用于制作管道、閥門、濾片及潛水泵等耐腐蝕零部件。1051063.5熱塑性聚酯熱塑性聚酯：由飽和二元酸和飽和二元醇縮聚得到的線性高聚物。常用的兩種：聚對苯二甲酸乙二醇酯聚對苯二甲酸丁二醇酯1073.5.1聚對苯二甲酸乙二醇酯

（polyethyleneterephthalate,PET）1083.5.1聚對苯二甲酸乙二醇酯

（polyethyleneterephthalate,PET）制備：對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯與乙二醇縮聚制得。制備過程可以采用酯交換法和直接酯化法先制得對苯二甲酸雙烴乙酯，再縮聚后得到聚對苯二甲酸乙二醇酯。109PET發展歷程1946年，英國發表了第一個制備PET的專利1949年，英國ICl公司和美國DuPont公司先后開始生產PET纖維（滌綸）。初期PET幾乎都用于合成纖維(我國俗稱滌綸、的確良)。1953年，lCI公司開始生產PET薄膜，次年DuPont公司也開始生產PET薄膜。1977年，用PET制造的飲料瓶（聚酯瓶）正式問世，并獲得了迅速發展，現已成為PET塑料中產量最大的品種。目前PET與PBT一起作為熱塑性聚酯，成為五大工程塑料之一。1103.5.1.1PET的結構與性能分子結構式：分子鏈由剛性的苯基、極性的酯基和柔性的脂肪烴基組成，大分子鏈既剛又硬，有一定的柔順性。111PET的結構聚對苯二甲酸乙二醇酯是對稱的苯環結構線形大分子，官能團排布規整，沒有支鏈，支化程度很低，屬結晶型高聚物，但是它結晶速率很慢，結晶溫度又高，所以結晶度不太高，40%，可制成透明度很高的無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯。112PET的性能無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯：無色透明固體，密度1.3~1.33g/cm3，折射率1.655，透光率90%；結晶型聚對苯二甲酸乙二醇酯：乳白色半透明的固體，密度1.33~1.38g/cm3113（1）力學性能優越的力學性能較高的拉伸強度、剛度和硬度；良好的耐磨性；良好的耐蠕變性；力學性能隨溫度變化很??；缺點是熱力學性能和沖擊性能差PET拉伸強度與鋁膜相近，是PE薄膜的9倍，PC和PA的3倍。114（2）熱性能熔融溫度255~260℃，長期使用溫度120℃，短期使用溫度150℃。熱變形溫度為85℃，用玻璃纖維增強后可達220-240℃115（3）電性能優良的電絕緣性；電性能受溫度、濕度影響，隨著溫度和濕度的升高，電絕緣性會下降。缺點是耐電暈性較差。116（4）耐化學藥品性因為含有酯基，不耐強酸強堿；高溫下強堿、水蒸氣會使其表面水解，氨水的作用更明顯。室溫下對極性溶劑較穩定；具有優良的耐候性，室外暴露6年，力學性能仍能保持原來的80%。117（4）其他性能阻隔性能好，對O2、H2、CO2有較高的阻隔性；吸水性較低，尺寸穩定性好。1183.5.1.2PET的加工性能聚對苯二甲酸乙二醇酯可采用注塑、擠出、吹塑等方法來成型加工。

其中吹塑只要用來生產聚酯瓶，其方法就是先制成型坯，然后進行雙軸定向拉伸，使其從無定形變為具有結晶定向的中空容器。1193.5.1.2PET的加工性能（1）熔體具有較明顯的假塑體特征，因而黏度對剪切速率的敏感性大，對溫度的敏感性?。?）吸水性雖小，但熔融狀態下易水解，必須干燥到0.03%以下。干燥條件為130-140℃，2-4h。1203.5.1.2PET的加工性能（3）成型收縮率大，而且不同方向的收縮率差別比較大?？筛男曰蚝筇幚恚?）結晶速度慢，為了促進結晶，可采用提高模溫（100-120℃）或加入結晶促進劑（石墨、炭黑、高嶺土等）改善。1213.5.1.3PET的改性纖維增強改性聚對苯二甲酸乙二醇酯增強纖維一般為玻璃纖維、硼纖維、碳纖維等。

玻璃纖維增強PET具有優異的力學性能，在100℃下，彎曲強度和模量仍能保持很高的水平，；-50℃下，沖擊強度和室溫相比僅有少量下降。而且耐蠕變性和耐疲勞性也十分優異，同時具有很好的耐磨性。122PET和玻璃纖維增強PET性能1233.5.1.3PET的改性聚對苯二甲酸乙二醇酯合金PET/PC合金：改善沖擊強度PET/PA合金：改善尺寸穩定性和沖擊強度PET/PTFE合金：改善耐磨性1243.5.1.4PET的應用聚對苯二甲酸乙二醇酯的應用領域主要有纖維、薄膜、聚酯瓶及工程塑料等幾個方面；纖維的用量很大，目前世界上約有半數左右的合成纖維是由聚對苯二甲酸乙二醇酯制造的；沒有增強改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯主要用來制作薄膜和聚酯瓶；125薄膜雙向拉伸的PET膜可用作電氣絕緣材料、包裝材料、磁帶、磁盤以及X光、照相底片。飲料瓶PET作為可口可樂等軟飲料瓶獲得巨大成功，并且占有了該產品的大部分市場。改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯可用作電子器件、汽車零件、機械零件例如變壓器、電視機、連接器、集成電路外殼、繼電器、開關、閥門、排氣零件、齒輪、葉片等1263.5.2聚對苯二甲酸丁二醇酯

（polybutyleneterephthalate,PBT）制備：對苯二甲酸和丁二醇縮聚，可以采用直接酯化法及酯交換法，先生成對苯二甲酸雙烴丁酯，再縮聚而成。分子結構式：脂肪鏈較長，分子更加柔順1273.5.2.1PBT的結構與性能PBT結構與PET相似，只不過脂肪烴的鏈接更長，因此柔順性更好，所以玻璃化溫度、熔融溫度要低，剛性也會小。128PBT的性能聚對苯二甲酸丁二醇酯為乳白色結晶固體，無味、無臭、無毒，密度1.31g/cm3，吸水率0.07%，制品表面有光澤，而且結晶快，只有薄膜是無定形態。聚對苯二甲酸丁二醇酯再工程塑料中屬一般性能，力學性能和耐熱性不高，一般使用的都是其改性品種。129（1）力學性能一般增強改性后性能大幅度提高（2）熱性能耐熱性不高玻璃化溫度51℃，熔融溫度225~230℃，熱變形溫度55~70℃，增強后的熱變形溫度可達210-220℃。增強后的線膨脹系數在熱塑性塑料中是最低的。130（3）電性能優良的電絕緣性并且受溫度和濕度影響?。?）耐化學藥品性耐弱酸、弱堿、醇類、脂肪烴類、高分子量酯類和鹽類不耐強酸、強堿、苯酚類化學試劑熱水中水解131常用工程塑料性能對比1323.5.2.2PBT的加工性能可采用注塑、擠出成型（1）加工流動性好，可以制備厚度較薄的制品（2）雖然吸水性小，但為防止高溫下水解，進行干燥；120℃，3~5h（3）制品在不同方向上的成型收縮率差別大，不跟制品的幾何形狀、成型條件、貯存時間、條件及溫度有關1333.5.2.3PBT的改性增強型PBT目前增強PBT的97%以上是用玻璃纖維增強。玻璃纖維增強PBT具有良好的力學性能、剛性、硬度、自潤滑性、抗沖擊性、電絕緣性、化學穩定性、尺寸穩定性、加工性和自熄性。缺點是制品易產生各向異性，不能長期經受熱水作用。1343.5.2.3PBT的改性PBT合金PBT/PET合金：可以有效改善PBT制品翹曲性和增加制品表面光澤性，還會提高PBT熱變形溫度、沖擊強度。1353.5.2.4PBT的應用電子、電氣、汽車、機械等方面在電子、電氣方面，主要利用其優良的耐熱性、電絕緣性、阻燃性、成型加工性及尺寸穩定性；制作連接器、線圈架、電機零件、開關、插座、變壓器骨架；在汽車工業方面，利用其優良的耐沖擊性；制作汽車保險杠、手柄、底座等1363.5.2.4PBT的應用在機械方面，增強PBT主要應用于要求有耐熱、阻燃的部位，像帶式傳動軸、烘烤機零件、齒輪、按鈕等。PBT的最大市場是在電子、電氣行業，這是因為：第一，PBT具有良好的電絕緣性，并且可在惡劣環境下工作；第二，PBT的高流動性有利于模塑精密制件；第三，它的耐熱性使制件能經受短時間的焊接而不損壞。因此可用來制作連接件、線圈架、電機零件等。1373.5.3聚芳酯（polyarylate,PAR）分子結構式：分子主鏈中帶有芳香環和醚鍵，具有更好的耐熱性和其他綜合性能138（1）力學性能良好具有良好的耐沖擊性、耐蠕變性、應變回復性、耐磨性及較高的強度（2）熱性能由于苯環的存在，具有優異的耐高溫性線膨脹系數小，尺寸穩定性好，熱收縮率低良好的阻燃性（3）電性能優良的電絕緣性，電性能受溫度、濕度的影響小性能：139（4）其他性能優異的透明性、耐紫外線性、氣候穩定性（5）加工性能可以采用注塑、擠出、吹塑等方法成型前必須干燥應用：廣泛應用于電子、電氣、醫療器械、汽車工業、機械設備等各個方面1403.5.4聚苯酯（aromaticpolyester）由美國Carborundum公司研制，商品名為Ekonol。分子結構式：性能：優異的綜合性能；熱穩定性、自潤滑性、硬度、電絕緣性、耐磨耗性是目前所有高分子材料中最好的。同時具有極好的介電強度、很小的介電損耗，并且不溶于任何溶劑和酸中。141加工性能：聚苯酯結晶度高達90%，熔體流動性差，成型加工性較差。常用的加工方式為壓制成型、等離子噴涂及分散體涂覆法。應用：聚苯酯在電子電器和機械設備上的應用正日益擴大，主要用作耐磨材料和用等離子噴涂用作金屬涂飾和無溶劑涂料等。1423.6聚苯硫醚

（polyphenylsulfone,PPS）分子主鏈上含有苯硫基的結晶性熱塑性工程塑料，通常由二氯苯與硫化鈉在極性溶劑中經縮聚制得，于1968年由Phillips（菲利普斯）公司實現工業化，商品名Ryton。分子結構式：1433.6.1聚苯硫醚結構與性能聚苯硫醚的分子主鏈由苯環和硫原子交替排列，規整性強，苯環提供剛性，硫醚鍵提供柔順性，剛柔兼備，易于結晶，具有優異的綜合性能。144聚苯硫醚的性能聚苯硫醚是一種白色、硬而脆的聚合物，密度1.3。

具有高耐熱性、耐化學腐蝕性、流動性、尺寸穩定性和電性能的最佳綜合。（1）力學性能力學性能不高；拉伸、彎曲強度中等水平，沖擊強度很低剛性很高145聚苯硫醚的性能（2）熱性能優異的熱穩定性，力學性能隨溫度升高下降較小。

長期使用溫度可達240℃，熔融溫度285℃，500℃的高溫下不分解，只有在700℃時才會完全降解。阻燃性能突出，是一種高阻燃材料146（3）電性能電絕緣性非常優異，介電常數和介電損耗很低，表面電阻率和體積電阻率隨溫度、濕度、頻率的變化不大；耐電弧性好30%的聚苯硫醚都用于電氣絕緣材料聚苯硫醚的性能147（4）耐化學藥品性耐化學腐蝕性能非常好205℃以下的任何溶劑都不能溶解（5）其他性能良好的耐候性。2000h風蝕，增強聚苯硫醚剛性基本不變，拉伸強度稍微下降。優良的耐輻射性。對玻璃、陶瓷、鋼、鋁有很好的黏合性。聚苯硫醚的性能148聚苯硫醚的性能表1493.6.2聚苯硫醚的加工性能可采用注塑、擠出、壓制、噴涂等方法，也可采用中空成型①注射成型：因其熔體流動性好，一般選用螺桿式注塑機，加熱溫度350℃，注射壓力150MPa。噴嘴選用自鎖式。聚苯硫醚注射成型時會部分交聯，但流動性和力學性能下降很小。150加工性能②模壓成型：可成型大型制品。③噴涂成型：一般采用懸浮噴涂法和懸浮噴涂與干粉熱噴涂混合法，都是將聚苯硫醚噴涂到金屬表面。151聚苯硫醚的應用主要應用于耐高溫黏合劑、耐高溫玻璃鋼、耐高溫絕緣材料、防腐涂層以及模塑制品等

①由于PPS的熱變形溫度高、阻燃、熔體流動長度較長，適宜制作長流程、薄壁的注塑制品。用作電氣接插件和零件；152聚苯硫醚的應用②由于它優越的耐熱、耐藥品、耐水解性能，故用來制造醫療及齒科器材，如超聲波洗滌容器（其滅菌溫度為190℃）；

③又因其高溫蠕變小，尺寸穩定，耐汽油和潤滑油脂，故可用于制造汽車和機械零部件。153聚苯硫醚的應用④在進行烘涂膜時，PPS會發生交聯，因而其涂膜的物理性能優異。154

3.6.3聚苯硫醚的改性聚苯硫醚雖然綜合性能優異，但韌性差、沖擊強度低、成型中熔體不夠穩定，因此近年來出現了一些聚苯硫醚的改性品種。155聚苯硫醚的改性

①填充增強改性

由于PPS與無機物的親和性極好，因此常用纖維以及其它無機填料進行填充，以進一步提高其物理力學性能。使用的纖維有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維等；無機填料有云母、碳酸鈣等。用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、硼纖維增強的PPS樹脂熱塑性復合材料已在飛機、火箭、人造衛星、航空母艦、武器上得到廣泛應用。156聚苯硫醚的改性

②合金

合金可改善PPS的耐沖擊性能、韌性和加工成型等性能。例如PPS／PIFE、PPS／PA、PPS／PAR、PPS／LCP(液晶聚合物)和PPS／PSU(聚砜)等塑料合金，可在航空航天、軍事工業、電子產品等高新技術領域中應用。157聚苯硫醚的改性③化學結構改性PPS的結構改性一般是在其主鏈上和苯環上引入改性基團。目前有代表性的產品是聚苯硫醚酮(PPSI)、聚苯硫醚砜(PPSF)、聚苯硫醚胺(PPSA)、聚苯腈硫醚(PPCS)等。前三者屬于主鏈改性，后者為側基改性。它們以各自獨特的優點可滿足迅速發展的高技術對新型材料的需求，在航空航天、核工業、軍工兵器、汽車工業等領域有廣闊的應用前景。1583.7聚酰亞胺（polyimide,PI）聚酰亞胺是目前工程塑料中耐熱性最好的品種之一，被譽為21世紀最有希望的工程材料之一。被稱為是"解決問題的能手"（protionsolver），并認為"沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術"。159聚酰亞胺聚酰亞胺是分子主鏈中含有酰亞胺基團的一類芳雜環聚合物。制備：芳香族二元酸酐和芳香族二元胺經過縮聚反應生成聚酰胺酸，然后經熱轉化或化學轉化環化脫水形成。160聚酰亞胺的發展1908年，PI聚合物開始出現報道。40年代中期出現一些專利。50年代末制得高分子量的芳族聚酰亞胺，標志其真正作為一種高分子材料開始發展60—80年代，由美杜邦公司、Amoco公司、通用電氣公司及法羅納-普朗克公司為代表先后開發出一系列的模制材料和聚合體。1997年日本三井東壓化學公司報道了全新的熱塑性聚酰亞胺(Aurum)注塑和擠出成型用的粒料。161分子結構式：由于含氮五元雜環及芳環的存在，分子鏈的剛性大，分子間作用力強；同時由于芳雜環的共軛效應，使其具有優異的性能。3.7.1聚酰亞胺的結構與性能162聚酰亞胺的結構與性能163聚酰亞胺的性能（1）力學性能優良的力學的性能拉伸、彎曲、壓縮強度都較高突出的抗蠕變性和尺寸穩定性（2）熱性能極其優異的耐熱性，是迄今聚合物中熱穩定性最高的品種之一。很好的耐低溫性，在-269℃液氮中扔不脆裂熱膨脹系數很低164（3）電性能優良的電絕緣性耐電弧暈性突出介電強度高電性能隨頻率變化?。?）耐化學藥品性耐油、有機溶劑、酸不耐堿具有很好的耐輻射性具有自熄性，發煙率低1653.7.2聚酰亞胺的品種不溶性聚酰亞胺：聚均苯甲酰二苯醚亞胺可溶性聚酰亞胺：

熱固性聚酰亞胺

改性聚酰亞胺NA基封端乙炔基封端順丁烯二酸酐封端聚醚酰亞胺聚酯酰亞胺聚酰胺酰亞胺單醚酐型雙醚酐型酮酐型1661.不溶性聚酰亞胺聚均苯甲酰二苯醚亞胺分子結構式：性能：具有優良的力學性能、耐蠕變性、電絕緣性、耐輻射性、耐磨性等；但對缺口敏感，不耐堿和強酸167應用：

薄膜可用于電機、變壓器的絕緣層、絕緣槽襯里等；模壓料可制作精密零件、耐高溫自潤滑軸承、密封圈等1682.可溶性聚酰亞胺（1）單醚酐型聚酰亞胺分子結構式：性能：耐熱性稍低于均苯型，其他物理性能、力學性能基本相同；169加工性能：可反復加工，模壓、擠出、注塑也可進行二次加工，如車、削、銑、刨、磨等應用：制得軸承、齒輪、剎車片、薄膜等170（2）雙醚酐型聚酰亞胺分子結構式：性能：綜合性能良好加工：可采用模壓、注射、擠出等應用：可用于薄膜、油漆、層壓板、膠黏劑171（3）酮酐型聚酰亞胺分子結構式：性能：優良的耐熱性、耐磨性、阻燃性、電絕緣性、力學性能172加工：模壓、層壓、擠出、注射、燒結等應用：可用于薄膜、復合材料、層壓制品、黏合劑、涂料等；可制備飛機、火箭等的耐高溫結構件1733.熱固性聚酰亞胺熱固性聚酰亞胺是指分子兩端帶有可反應活性基團的低分子量聚酰亞胺，在加熱或固化劑存在時依靠活性端基交聯反應形成大分子結構的聚酰亞胺。174順丁烯二酸酐封端的聚酰亞胺又稱雙馬來酰亞胺，常用的是4,4‘-雙馬來酰亞胺二苯甲烷（BDM）分子結構式：性能：耐高溫、耐濕熱、耐輻照；具有高模量、高強度、優異的電絕緣性、耐化學腐蝕性；脆性大175順丁烯二酸酐封端的聚酰亞胺

BMI樹脂是最重要的熱固性PI樹脂，它既具有環氧樹脂類似的良好加工性，又具有PI的耐高溫、耐濕熱及耐輻照等特征，而且可與多種化合物反應，可進行增韌、降低吸濕性等改性，是制備先進復合材料的重要基體樹脂。

BMI樹脂最初大量應用于印刷線路板方面，目前在航空航天工業中用作高性能結構復合材料，處于增長的趨勢，例如在超音速戰斗機和隱形飛機中就采用了這種材料，它也將在高溫涂層和耐高溫管方面得到應用。176順丁烯二酸酐封端的聚酰亞胺

對BMI樹脂基體的研究開始于20世紀70年代末，由于BMI樹脂的脆性比較突出，在研制BMI樹脂的同時也開始對其增韌的研究。主要增韌方法有：BMI與其它單體(苯乙烯及其衍生物、烯丙基苯基型共聚單體、芳胺、苯并環丁烯等)共聚增韌，用高性能熱塑性樹脂增韌，用環氧樹脂增韌等。1774.改性聚酰亞胺在分子主鏈上引入醚鍵、酯鍵等柔性基團，改善加工性能（1）聚醚酰亞胺琥珀色透明的熱塑性塑料分子結構式：178加工：可采用大多數通用的熱塑性塑料的加工設備，通過擠出、注塑、熱成型、壓縮成型以及二次加工獲得制品。性能及應用：良好熱性能、力學性能、阻燃性能和耐輻射性使它適用于航天、運輸及原子能工業，耐沖擊的PEI板材用于制造飛機的各種零件如弦窗、機頭部件、座椅靠背、內壁板等。在交通運輸、醫療器械、電器、電子、包裝、運動器具等方面也獲得廣泛的應用。179（2）聚酯酰亞胺分子結構式：性能：優異的電性能、力學性能、耐熱性、耐溶劑性、耐輻射性；加工：注塑、擠出、壓制；尺寸穩定性好，成本低；應用：可用于絕緣漆、耐熱薄膜、電線電纜包皮以及纖維等180（3）聚酰胺酰亞胺分子結構式：181性能：優良的綜合性能，抗拉強度高、抗蠕變性能優異、阻燃性能好、具有自熄性、耐化學藥品性優良、耐輻射性好；加工：注塑、擠出、流延、模壓等應用：可加工成復雜而精密的注塑件，由于PAI的比強度高且質量輕，能代替金屬制作飛機上的罩殼、結構件和設備箱體等零部件，在汽車工業和重工業領域中也得到廣泛應用，已成功地用作齒輪、泵的部件、軸承、非潤滑的滑動葉片等。1823.8聚砜類塑料聚砜是在分子主鏈上含有芳香基

和砜基的非結晶性熱塑性工程塑料。183聚砜的發展歷程聚砜在20世紀60年代，由聯合碳化物公司完成開發的，并于1965年正式工業化生產。國內對聚砜的研究是在1966年由天津材料研究所率先研發，隨后上海合成樹脂研究所和天山塑料廠共同開發，并于1969年工業化。1843.8聚砜類塑料聚砜目前主要有三個主要類型：雙酚A型聚砜、聚芳砜、聚醚砜。3.8.1雙酚A型聚砜（polysulfone,PSU）分子結構式：185聚砜的結構聚砜可以看做是由異亞丙基、醚基、砜基和亞苯基鏈接起來的線型高分子聚合物。186聚砜的結構異亞丙基：脂肪基，有一定的空間體積，可以減少分子間相互作用力，賦予聚合物韌性和熔融加工性。醚基：增強分子鏈的柔順性，并改善熔融加工性。砜基：提供剛性、耐熱性、抗氧化性。亞苯基：提供剛性、耐熱性、穩定性。187聚砜的性能聚砜是略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，密度1.24。（1）力學性能優異拉伸強度和彎曲強度高于一般的工程塑料力學性能高溫保持性較好抗疲勞性差，易產生內應力開裂188（2）熱性能優異的耐熱性玻璃化溫度190℃，脆化溫度-101℃，熱彎變形溫度175℃，長期使用溫度-100-150℃。優良的耐熱老化性在150℃條件下，經2年的熱老化后，拉伸屈服強度和熱變形溫度不降反升，沖擊強度保持55%。自熄性和抗氧老化性189（4）耐化學藥品性化學穩定性較好對無機酸、堿、鹽溶液、醇、脂肪烴都很穩定，不耐強溶劑、濃硫酸、硝酸，在酮和酯中溶脹，溶于氯化烴和芳烴。（3）電性能優異，在水及潮濕的空氣或者190℃的高溫中變化很小190（5）其他性能優良的耐輻射性能尺寸穩定性好耐候性和耐紫外線性較差吸水率為0.22%，成型收縮率0.7%，尺寸穩定性較好。191聚砜的加工性能成型可采用熱塑性塑料的加工方法，如注塑、擠出、吹塑、熱成型及二次加工①熔體黏度大，接近牛頓流體，黏度對溫度敏感②加工前要干燥物料，因為聚砜在高溫或者負荷條件下，水分會促使它應力開裂，并造成銀紋和水泡。干燥條件為：120-125℃，5h，是水分含量降低至0.05%以下。192③分子剛性大，冷凝溫度高，制品易產生內應力，需要后處理。處理條件為150-160℃，5h。④成型收縮率低，制品的尺寸精度高。193聚砜的應用可應用于電子、電氣、精密儀器、交通運輸、醫療器械等方面如制備需蒸煮的醫療設備、食品加工設備；電池盒、襯板、接觸器、印刷線路板；儀表盤、汽車防護罩、電動齒輪等1943.8.2聚芳砜（polyarylsulphone,PAS）非雙酚A型聚芳砜分子結構式：聚芳砜是由雙芳環磺酰氯和芳環縮聚制得。195聚芳砜結構聚芳砜分子鏈中不含異亞丙基和C-C鍵，含有大量的聯苯結構，因此具有更加突出的耐熱性和耐氧化降解性。196聚芳砜性能聚芳砜是一種透明琥珀色的堅硬固體，相對密度為1.36，吸水率1.4%，收縮率0.8%。聚芳砜耐熱性比雙酚A型聚砜高得多，熱變形溫度和連續使用溫度均高100℃左右。

玻璃化溫度288℃，連續使用溫度260℃，熱變形溫度274℃(1.82MPa)。197聚芳砜耐酸、堿、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、烴類、燃料油、潤滑油等。溶于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亞砜、四甲基亞砜等。聚芳砜熔融黏度高，流動溫度高，加工比較困難，一般需要選擇特殊的注塑機和擠出機才能加工。并且加工溫度要大于400℃。聚芳砜加工前必須干燥。198聚芳砜綜合性能表199聚芳砜應用聚芳砜

可用作耐高溫工程材料，當加入聚四氟乙烯、石墨等填充料時，很適于用作高溫、高負荷的軸承材料。還可用于制機械零件、開關、線圈、電纜、配線板等絕緣材料以及用作膠粘劑、浸漬劑、涂料、薄膜等。2003.8.3聚醚砜（polyethersulfone,PES）分子結構式：聚醚砜是由醚基、砜基、亞苯基構成。醚基：賦予柔順性和熔體流動性砜基：賦予耐熱性

聚醚砜是一種高耐熱性、高抗沖強度和優良成型加工性的工程塑料。201聚醚砜性能聚醚砜是一種琥珀色透明的無定形聚合物，密度1.37-1.51。是英國ICI公司在1972年開發的一種綜合性能優異的熱塑性高分子材料，是得到應用的為數不多的特種工程塑料之一。它具有可以在高溫下連續使用和在溫度急劇變化的環境中仍能保持性能穩定等突出優點，在許多領域已經得到廣泛應用。202更高的耐熱性與剛性玻璃化溫度225℃，熱變形溫度為204℃。在200℃下機械性能基本不變。聚醚砜在高溫下有優良的抗蠕變性和尺寸穩定性。

在加入30%玻璃纖維增強后，200℃高負荷下4個月的變形小于0.005%。若以拉伸強度下降一半作為可連續使用壽命，則聚醚砜在180℃下可使用20年，在200℃下可使用5年。故稱聚醚砜的長期使用溫度為180℃，若加30%玻纖增強則為200℃。203聚醚砜性能聚醚砜對酸、堿等無機藥品及溶劑有優良的耐藥品性，但不能耐極性強的有機溶劑如酮類、酯類、鹵代烴類、二甲基亞砜等。在高溫下，這些有機溶劑會促使殘留應力引發應力開裂，故在這種環境中應采用玻纖增強的聚醚砜。聚醚砜具有良好的阻燃性。204聚醚砜具有優異的電性能，在200℃下絕緣性能穩定。與聚砜相比，聚醚砜有更好的熔融加工性和較低的熔體黏度，成型收縮率小(僅為0.6%左右)，尺寸穩定性好。但聚醚砜的吸水性比聚砜更大，因此，成型前的干燥更為重要。205聚醚砜加工及應用聚醚砜易于加工成型，可采用一般熱塑性塑料的方法進行成型加工，如注塑、擠出、模壓、流延、吹塑、真空成型、溶液涂覆、粉末燒結等。利用PES的可耐焊錫性、尺寸穩定性好、耐各種清洗劑、可鑲嵌金屬件、與環氧樹脂粘結性好等優點，作為H級絕緣材料用于電子、電器領域。已經開發的主要制品有線圈骨架，，印刷線路板、按鈕式開關等。206利用其高溫抗蠕變性，尺寸穩定性、耐油性、韌性好等優點，在一般樹脂不能滿足使用要求的地方得到了廣泛應用。已經開發的主要制品有各種機器的杠桿、柄、支架等，X-射線裝置的觀察玻璃，鏈鋸、農機發動機和汽化器等的絕緣體，活塞環，耐熱滾珠，齒輪，復印機零件，照相機零件，放映機零部件，工業用吹風機罩，汽車空調的零部件，電弧焊槍的手柄，各種分析儀器元件等。207利用其可以采用蒸氣滅菌、干蒸（180℃）滅菌、射線滅菌等滅菌法消毒，而且可以耐反復消毒等特點。開發的主要制品有接觸透鏡滅菌器，牙科用鉆的柄，外科用容器，注射器，食品工業用閥門和管子。飛機中可用作窗框，熱風通風管道，衛生間的內裝飾材料。由于它有與鐵、鉛等金屬的附著力好，涂層表面硬度高等優點，因此，可用于化工防腐、炊具不粘等的涂料。PES還可用溶液法制成超濾膜或反滲透膜等。2083.8.4聚醚酮的改性玻璃纖維增強聚砜

玻璃纖維增強聚砜會明顯提高聚砜的強度、剛度、尺寸穩定性、阻燃性和應力開裂性。進一步降低已經很低的成型收縮率和線膨脹系數，從而使制品尺寸精度接近金屬材料。

缺點是加入玻璃纖維后會增加聚砜的脆性。209聚砜合金

最常見的聚砜合金是聚砜/ABS、聚砜/PMMA合金。

合金會改善聚砜的耐溶劑性、抗沖擊性、成型加工性、耐應力開裂性等。

和純聚砜相比，耐溶劑性大幅提高、熔融流動性提高4倍。210聚砜合金的成型一般采用注射成型。加工前物料必須干燥，120-135℃、2-3h。聚砜合金的廢料可循環使用，一般重復6次。2113.9聚芳醚酮類塑料

（polyaryletherketones,PAEK）聚芳醚酮簡稱PAEK，是一類亞苯基環通過氧橋（醚鍵）和羰基（酮）連接而成的一類結晶型聚合物。按分子鏈中醚鍵、酮基與苯環連接次序和比例的不同，可形成許多不同的聚合物。主要有聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）等品種。212聚芳醚酮的研究開發始于20世紀60年代。1962年美國Dupont公司和1964年英國ICI公司分別報道了在催化劑存在下，通過親電取代可以合成聚芳醚酮。1979年，英國ICI制得了高分子量的PEK，奠定了合成聚芳醚酮的基礎。213PAEK是一類耐高溫、結晶性的聚合物；強度和剛性高于其他工程塑料，在很寬的溫度范圍內具有較好的韌性及疲勞強度、熱氧化穩定性好；具有優良的高溫力學性能、阻燃性、耐化學腐蝕性、耐輻射性；在航空航天、汽車、電子、電氣等領域有廣泛的應用214聚醚醚酮（polyetheretherketone,PEEK）聚醚醚酮是指大分子鏈由芳基、酮鍵、醚鍵組成的線型聚合物，簡稱PEEK。分子結構式：215聚醚醚酮是目前唯一正式投產并形成產量的聚芳醚酮。1980年首先由美國帝國化學公司投產。它是用4，4‘-二氟苯酮、對苯二酚和碳酸鈉(或碳酸鉀)為原料，以二苯酚為溶劑合成的。國內于20世紀80年代中期開始研制聚芳醚酮。1990年吉林大學發表了制造專利并有少量生產。216聚醚醚酮性能

聚醚醚酮具有熱固性塑料的耐熱性、化學穩定性和熱塑性塑料的成型加工性。（1）熱性能優異的耐熱性和良好的熱穩定性熱變形溫度160℃，玻璃纖維增強后可達280-300℃，熔點334℃，長期使用溫度240℃以上。

空氣中420℃、2h失重僅2%，550℃才產生顯著的熱失重。217（2）力學性能聚醚醚酮是一種非常堅固的材料優異的耐蠕變性和耐疲勞性摩擦因數較小，耐磨性高（3）電性能優異的電絕緣性介電常數小，介電損耗低218（4）耐化學藥品性化學穩定性非常好；除了濃硫酸，幾乎免疫任何化學試劑。極佳的耐熱水性和耐蒸汽性

可在200-250℃蒸汽中長期使用。（5）其他性能很好的阻燃性；優良的耐輻射性對α、β、γ射線的抵抗能力是目前高分子材料中做好的。219加工性能：聚醚醚酮在熔點以上具有良好的熔融流動性和熱穩定性，可采用注塑、擠出、吹塑、層壓等，還可以紡絲、制膜。220應用：聚醚醚酮因為其突出的耐熱性、耐化學腐蝕性、耐輻射性和高強度、易加工性，在核工業、化學工業、電子電器、機械儀表、汽車工業和宇航領域得到廣泛應用。

（1）航空航天領域：用碳纖維、玻璃纖維增強的聚芳醚酮可用于飛機和飛船的機艙、門把手、操縱桿、發動機零件、直升機旋翼等；221應用：（2）電子工業:電線電纜包覆、高溫接線柱、電機絕緣材料等;（3）汽車工業：汽車齒輪秘封片、吃路邊你支撐座、軸承粉末涂料、輪胎內壓傳感器殼等；（4）機械設備：軸承座、超離心機、復印機上分離爪、化工用濾材、葉輪等。2223.10氟塑料含氟塑料的總稱具有更優越的耐高溫、低溫、耐腐蝕、耐候性、電絕緣性，不吸水、摩擦系數低等特性氟塑料成為現代尖端科學技術、國防、航空、軍工生產和各工業部門所不能缺少的新型材料常用的有聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯等。2233.10.1聚四氟乙烯（polytetrafluroethylene,PTFE）2243.10.1聚四氟乙烯（polytetrafluroethylene,PTFE）聚四氟乙烯是氟塑料中最重要的一種，產量占氟塑料的85%以上。聚四氟乙烯簡稱PTFE。中文別名：鐵氟龍;特氟龍;teflon;特氟隆;F4;塑料王。分子結構式：225聚四氟乙烯的結構：側基全部是氟原子，分子鏈規整性和對稱性極好，線型的大分子鏈幾乎沒有支鏈，容易形成有序排列，結晶度55-75%。氟原子對骨架碳原子有屏蔽作用，而且氟-碳鍵鍵能很大很穩定，因此分子鏈很牢固，這就賦予了聚四氟乙烯非常好的耐腐蝕性和耐熱性。226聚四氟乙烯的結構：每個碳原子上的兩個氟原子都是完全對稱結構，使得聚四氟乙烯是非極性聚合物，具有優異的介電性能和電絕緣性。聚四氟乙烯分子是對稱排列，分子沒有極性，大分子間作用力小，表面自由能很低，使其具有高度的不黏附性和極低的摩擦系數。227聚四氟乙烯的性能：白色不透明的蠟狀粉體，密度2.14~2.20，是塑料中密度最大的品種，結晶聚合物。（1）力學性能極低的摩擦系數；是塑料材料中最低的，動、靜摩擦系數相等。極好的自潤滑性；耐磨損性不好；拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、剛性、硬度、耐疲勞性較低、易產生蠕變現象228（2）熱性能優異的耐熱性和耐寒性熔點320-345℃，長期使用溫度-195-250℃。線膨脹系數較大，隨溫度升高而明顯增加。（3）電性能在所有塑料中，介電常數最小，體積電阻率最大介電性能和電絕緣性基本不受溫度、濕度、頻率變化的影響；耐電暈性能不好229（4）耐化學藥品性所有塑料中最好的耐濃酸濃堿、強氧化劑以及鹽類，對沸騰的王水也很穩定。除了鹵化胺類和芳烴對其輕微溶脹外，對所有有機溶劑免疫。230（5）其他性能耐候性優良耐候性10年以上。0.1mm聚四氟乙烯薄膜室外暴露6年，外觀和力學性能無明顯變化。對光和臭氧的作用很穩定，具有很好的耐大氣老化性能耐輻射性不好具有自熄性，不能燃燒表面自由能低，幾乎與所有材料都無法黏附231聚四氟乙烯的成型加工性能：聚四氟乙烯不能采用熱塑性塑料熔融加工方法，只能采用類似于粉末冶金的加工方法，即冷壓成坯后燒結燒結采用