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文档简介

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯 化学式为-OCH2-CH2OCOC6H4CO-英文名: polyethylene terephthalate,简称PET,为高聚合物,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。 PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。 作为包装材料PET优点: 有良好的力学性能,冲击强度是其他薄膜的35倍,耐折性好。 耐油、耐脂肪、耐稀

2、酸、稀碱,耐大多数溶剂。 具有优良的耐高、低温性能,可在120温度范围内长期使用,短期使用可耐150高温,可耐-70低温,且高、低温时对其机械性能影响很小。 气体和水蒸气渗透率低,既有优良的阻气、水、油及异味性能。 透明度高,可阻挡紫外线,光泽性好。 无毒、无味,卫生安全性好,可直接用于食品包装。 PET的危害: 阿联酋一个12岁的女童,因为连续16个月使用同一个矿泉水瓶,得了癌症。研究发现,塑料瓶里面含有一种叫做PET的物质,这种物质使用一次是安全的,但如果你为了节俭或图方便而重复使用该类塑料瓶,就会受到癌症的威胁。 塑料瓶的底部都有一个带箭头的三角形,三角形里面有一个数字,以下这些塑料瓶底

3、三角形中的数字,指代的是该瓶子包含的成分和该成分对人体健康的影响 1PET聚对苯二甲酸乙二醇酯 常见于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等。温度达到70时易变形,且有对人体有害的物质融了。1号塑料品使用10个月后,可能释放出致癌物DEHP。这类瓶子不能放在汽车内晒太阳,不能装酒、油等物质。 2HDPE高度密聚乙烯 常见于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。不要用来做水杯,或者做储物容器装其他物品。 3PVC聚氯乙烯 常见于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。可塑性优良,价钱便宜,故使用很普遍,耐热至81时达到顶点,高温时容易产生有害物质,很少被用于食品包装。难清洗、易残留,不要循环使用。 4PE聚乙烯 常见于保鲜膜、塑

4、料膜等。高温时有有害物质产生,有毒物质随食物进入人体后,可能引起乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。 5PP聚丙烯 常见于豆浆瓶、优酪乳瓶、微波炉餐盒,熔点高达167,是唯一可以放进微波炉的塑料制品,可在小心清洁后重复使用。需要注意的是,有些微波炉餐盒,盒体以5号PP制造,但盒盖却以1号PET制造,由于PET不能抵受高温,故不能与盒体一并放进微波炉。 6PS聚苯乙烯 常见于碗装泡面盒、快餐盒。不能放进微波炉中,以免因温度过高而释放出有害化学物质。避免用快餐盒打包滚烫的食物,别用微波炉煮碗装方便面。 7PC其他类 常见于水壶、太空杯、奶瓶。百货公司常用这些材质的水杯当赠品。不过,这种材质的水杯很容易释

5、放了有毒物质双酚A,对人体有害。另外,使用这种水杯时不要加热,不要在阳光下晒。 编辑本段1.1 PET历史于1941年首先由英国JttWhinfield与JTDickon研制成功。 PET作为纤维原料已有53年的历史,英国帝国化学公司(1cI)于1946年以涤纶(Teleron)纤维投入生产,继而美国杜邦公司(Dupent)于1948年以“代春纶”(Dacron)纤维投入生产。 PET分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片。纤维级聚酯用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝,是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料,涤纶作为化纤中产量最大的品种。非纤维级聚酯还有瓶类、薄膜等用途,广泛应用于包装业、电子电器

6、、医疗卫生、建筑、汽车等领域,其中包装是聚酯最大的非纤应用市场,同时也是PET增长最快的领域。 编辑本段1.2 PET分类及用途PET主要原料对乙二醇(EG)和对苯二甲酸(PTA)大量用作纤维,可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类。 PET具有优良的特性(耐热性、耐化学药品性。强韧性、电绝缘性、安全性等),价格便宜,所以广 泛用做纤维、薄膜、工程塑料、聚酯瓶等。国际上聚酯类热塑性塑料工业化产品有以下6个方面(已形成工业化的有商品出售)。 (1)液晶聚合物 (2)聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) (3)聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN) (4)聚对苯二甲酸乙二醇酯工程级PET (5)聚对苯二甲酸乙二醇酯

7、标准级PET (6)聚对苯二甲酸乙二醇酯回收级PET(包括共混物及100 回收料) 非工程塑料级主要用于纤维、饮料瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。 工程塑料级PET 耐有机溶剂、耐候性好。缺点是结晶速率慢,成型加工困难,模塑温度高,生产周期长,冲击性能差。一般通过增强、填充、共混等方法改进其加工性和物性,以玻璃纤维增强效果明显,提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。采取添加成核剂和结晶促进剂等手段,改进结晶速度慢的弊病。加阻燃剂和防燃滴落剂可改进 PET阻燃性和自熄性。 此外,为改进PET性能,PET可与PC、弹性体、PBT、PS类、ABS、PA形成合金。 PET(增强PET)主

8、要采取注射成型法加工,其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和焊接、封接、机加工、真空镀膜等二次加工方法。成型前须充分干燥。主要应用为电子电器方面有:电气插座、电子连接器、电饭煲把手、电视偏向轭,端子台,断电器外壳、开关、马达风扇外壳、仪表机械零件、点钞机零件、电熨斗、电磁灶烤炉的配件;汽车工业中的流量控制阀、化油器盖、车窗控制器、脚踏变速器、配电盘罩;机械工业齿轮、叶片、皮带轮、泵零件、另外还有轮椅车体及轮子、灯罩外壳、照明器外壳、排水管接头、拉链、钟表零件等。 编辑本段1.3 PET性能指标以Dupont的R ITE FR一530为例,其性能指标如下 拉伸强度 152MPa 弯曲模量(DAM) 10

9、343MPa 悬臂梁冲击强度( od) 85Jm 比重 1.30-1.38 热变形温度(18MPa) 224 熔点 254 氧指数33 UL阻燃性 V一0级 热线点燃 330 S 体积电阻率 10,r ohm-cm 介电强度 169Kvmm 介电常数 103Hz时38 10 Hz时37 介质损耗 103Hz时0011 10 Hz时0018 聚对苯二甲酸丁二醇酯,英文名polybutylene terephthalate(简称PBT),属于聚酯系列,是由1.4-pbt丁二醇(1.4-Butylene glycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成,并经由混炼程序制成的乳

10、白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。与PET一起统称为热塑性聚酯,或饱和聚酯。聚甲醛(POM) 聚甲醛学名聚氧化聚甲醛(简称POM) 又称赛钢、特灵。它是以甲醛等为原料聚合所得。POM-H(聚甲醛均聚物),POM-K(聚甲醛共聚物)是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料。具有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能。 聚甲醛是一种没有没有侧链,高密度,高结晶性的线性聚合物,具有优异的综合性能。 聚甲醛是一种表面光滑,有光泽的硬而致密的材料,淡黄或白色,可在-40- 100C温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越,又有良好的耐油,耐过氧化物性能。很不耐酸,

11、不耐强碱和不耐紫外线的辐射。 物理性质聚甲醛的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,聚甲醛为高度结晶的树脂,在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度,弯曲强度,耐疲劳性强度均高,耐磨性和电性能优良。 聚甲醛的性能: 性 能 数 值 比重 1.43 熔点 175C 伸强度(屈服) 70MPa 伸长率(屈服) 15% (断裂) 15% 冲击强度(无缺口) 108KJ/m2 (带缺口) 7.6KJ/m2 应用范围POM属结晶性塑料,熔点明显,一旦达到熔点,熔体粘度迅速下降。当温度超过一定限度或熔体受热时间过长,会引起分解。 POM具有较好的综合性能,在热塑性塑料中是最坚硬

12、的,是塑料材料中力学性能最接近金属的品种之一,其抗张强度、弯曲强度、耐疲劳强度,耐磨性和电性都十分优良,可在-40度-100度之间长期使用。 化学性质按分子链结构不同,聚甲醛可分为均聚甲醛和共聚甲醛,前者密度、结晶度、熔点都高,但是热稳定性差,加工温度窄(10度),对酸堿的稳定性略低;后者密度、结晶度、熔点较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度宽(50度) 不足之处在于:由受强酸腐蚀,耐侯差,粘合性差,热分解与软化温度接近,限氧指数小。它们广泛用于汽车工业,电子电器,机械设备等。还可以做水龙头、框窗、洗漱盆。 POM物性表: 密度 g /cm3 1.39吸水率 0.2连续使用温度 50-110

13、屈服抗拉强度 MPa63屈服拉应变 10极限抗拉强度 MPa极限拉应变 31抗冲击韧度 Kj/ 缺口冲击韧度 Kj/ 6洛氏硬度 MPa135邵氏硬度 MPa85抗弯强度 MPa弹性模量 MPa2600软化温度 150热变形温度HDT 155热线膨胀系数 1.1热导率 W/(mK) 031摩擦系数 0.35POM(production and operations management) POM是production and operations management的缩写,简称为operations management.中文意思为生产运作管理。 POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,

14、特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(管道阀门、泵壳体),草坪设备等。 POM产品 工艺条件干燥处理:如果材料储存在干燥环境中,通常不需要干燥处理。 熔化温度:均聚物材料为190230;共聚物材料为190210。 模具温度:80105。为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。 注射压力:7001200bar 注射速度:中等或偏高的注射速度。 流道和浇口:可以使用任何类型的浇口。如果使用隧道形浇口,则最好使用较短的类型。对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。 POM 聚甲醛的化学和物理特性: POM是一种坚韧有

15、弹性的材料,即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料,都是结晶性材料并且不易吸收水分。POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%3.5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。 我国的发展现状聚甲醛(pom)是一种性能优良的工程塑料,在国外有“夺钢”、“超钢”之称。pom具有类似金属的硬度、强度 pom和钢性,在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性,并富于弹性,此外它还有

16、较好的耐化学品性。pom以低于其他许多工程塑料的成本,正在替代一些传统上被金属所占领的市场,如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件,自问世以来,pom已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用,如医疗技术、运动器械等方面,pom也表现出较好的增长态势。 应用消费持续增长 pom用在那些对润滑性、耐磨损性、刚性和尺寸稳定性要求比较严格的滑动和滚动的机械部件上,性能尤为优越,因此主要用于工业机械、汽车、电子电气、管件和灌溉用品等方面。近年中国pom市场增长迅速,2002年我国pom市场表观消费量为13657万吨,19902002年pom市场表观消费量年均增

17、长率为117。预计2005年中国pom市场表观消费量为168万吨,20002005年pom市场表观消费量年均增长率将达到103。到2010年,中国pom市场表观消费量将增加到197万吨,20052010年pom市场表观消费量年均增长率将达到32。 支持中国pom市场迅速发展的主要因素有:国民经济的整体发展使五大工程塑料之一的pom应用市场不断扩大,用量不断增加;中国pom生产原料价廉易得,pom生产和贸易利润丰厚;pom应用领域不断出现新突破,如改性材料的研究开发等。鉴于我国市场需求的稳步增长,近期内pom的价格将继续保持稳中有升的趋势。 技术差距不容忽视 pom 尽管中国pom的市场需求不断

18、攀升,但由于中国对pom的研制开发相对较晚,中国内pom的生产规模、产量以及品种、质量始终不能满足市场的需求。中国pom生产与其它国先进水平相比,仍存在原料单耗高、装置规模小、质量不稳定、品种牌号少等问题。例如,杜邦公司均聚工艺pom的甲醛(37)吨单耗为256吨,还有报道为308吨,而中国生产pom的甲醛吨单耗为56吨,虽然经过改进有所下降,但差距仍然较大。 产能增长不足需求 中国pom行业连续多年生产能力和产量都较低,生产能力和产量仍然不能满足市场的需求。2002年中国pom生产厂家仅有3家,其中只有云天化集团公司的pom生产装置为万吨级(现已扩能为2万吨年)。2002年中国pom生产能力

19、为128万吨年,产量约为1万吨。19662002年中国pom生产能力年均增长率为167,产量年均增长率为188,可见扩大国内pom厂家的生产能力势在必行。预计2005年中国pom生产厂家将达到6家,总生产能力将可达13万吨年;预计2010年中国pom生产能力为19万吨年,20052010年pom生产能力年均增长率将达到79。 pom造成中国pom产能增长不能满足市场需求的原因是:其它国pom市场增长较快,而中国pom生产的基础比较薄弱;另外pom是资金和技术密集型的材料类化工产品,中国巨大的市场引起了国外大公司的关注,其它国公司一直想以其产品占据我国市场,不愿转让技术,使中国pom的技术水平提

20、高缓慢,不能满足用户需求;再有就是长期以来,中国经济体制和企业经营机制不符合市场经济规律,企业不能及时获得足够的资金投入,制约了pom生产的发展PTFE中文名称为聚四氟乙烯,英文名Poly tetra fluoro ethylene ptfe乳液是一种含聚四氟乙烯高分子化学材料,它广泛应用于包装,电子电气,化工能源,耐腐蚀材料,特氟龙高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料,英文名称为Teflon,因为发音的缘故,通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon 的译音)。PTFE生产方法 特氟龙基本类型:特氟龙PTFE: 特氟龙FEP: 特氟龙PFA: 特氟龙ETFE

21、: 经过特氟龙涂装后,具有以下特性:1、不粘性: 2、耐热性: 3、滑动性: 4、抗湿性: 5、耐磨损性: 6、耐腐蚀性: 化学性质绝缘性: 耐高低温性: 自润滑性: 表面不粘性: 不燃性: 物理性质 PTFE(聚四氟乙烯)的应用: 1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用 1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用 3、聚四氟乙烯(PTFE)在电子电气方面的应用 4、聚四氟乙烯(PTFE)在医疗医药方面的应用 5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的应用 编辑本段制品常见缺点特富龙(台湾译为:铁氟龙)涂料是一种独一无二的高性能涂料,结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性,具有其他

22、涂料无法抗衡的综合优势,它应用的灵活性使得它能用于几乎所有形状和大小的产品上。 编辑本段生产方法聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在4080,326千克力厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。 编辑本段基本类型特氟龙PTFE: PTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260连续使用,具有最高使用温度290-300,极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

23、特氟龙FEP: FEP 或者 F46(氟化乙烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜,具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性,最高使用温度为200。 特氟龙PFA: PFA(过氟烷基化物)不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260,更强的刚韧度,特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。 特氟龙ETFE: ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物,该树脂是最坚韧的氟聚合物,可以形成一层高度耐用的涂层,具有卓越的耐化学性,并可在150下连续工作。 经过特氟龙涂装后,具有以下特性: 1、不粘性: 几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。很薄的膜

24、也显示出很好的不粘附性能。 2、耐热性: 特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300,一般在240260之间可连续使用,具有显著的热稳定性,它可以在冷冻温度下工作而不脆化,在高温下不融化。 3、滑动性: 特氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化,但数值仅在0.05-0.15之间。 4、抗湿性: 特氟龙涂膜表面不沾水和油质,生产操作时也不易沾溶液,如粘有少量污垢,简单擦拭即可清除。停机时间短,节省工时并能提高工作效率。 5、耐磨损性: 在高负载下,具有优良的耐磨性能。在一定的负载下,具备耐磨损和不粘附的双重优点。 6、耐腐蚀性: 特氟龙几乎不受药品侵蚀,可以保护零

25、件免于遭受任何种类的化学腐蚀。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商品名为“特氟隆”(teflon)。被美誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性,但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为9095,熔融温度为32734

26、2。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19时,形成136螺旋;在19发生相变,分子稍微解开,形成157螺旋。 它在250的温度下不熔化,在-260的超低温中不发脆。聚四氟乙烯光滑异常,连冰都比不过它;它绝缘性能特别好,报纸厚的一层薄膜,便足以抵挡1500V的高压电。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在4080,3

27、26千克力厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。 应用 聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液,用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,绝缘材料,防粘涂层等。 编辑本段化学性质绝缘性: 不受环境及频率的影响,体积电阻可达1018欧姆厘米,介质损耗小,击穿电压高。 耐高低温性: 对温度的影响变化不大,温域范围广,可使用温度-190260。

28、 自润滑性: 具有塑料中最小的摩擦系数,是理想的无油润滑材料。 表面不粘性: 已知的固体材料都不能粘附在表面上,是一种表面能最小的固体材料。 耐大气老化性,耐辐照性能和较低的渗透性:长期暴露于大气中,表面及性能保持不变 不燃性: 限氧指数在90以下。 编辑本段物理性质聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温长期使用温度200260度,耐低温在-100度时仍柔软;耐腐蚀能耐王水和一切有机溶剂;耐气候塑料中最佳的老化寿命;高润滑具有塑料中最小的摩擦系数(0.04);不粘性具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;无毒害具有生理

29、惰性;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料。聚四氟乙烯材料,广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。 产品:聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为 。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为9095,熔融温度为327342。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,

30、氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19时,形成136螺旋;在19发生相变,分子稍微解开,形成157螺旋。 虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJmol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420时的失重速率()每小时分别为110-4、410-3和910-2。可见,聚四氟乙烯可在 260长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火

31、。 力学性能 它的摩擦系数极小,仅为聚乙烯的15,这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。 力学性能: 抗拉强度 b (MPa):20.727.5 伸长率 5 ():250350 冲击韧性值 k (J/cm2):带缺口:16.1; 无缺口:98.1 拉伸弹性模量 (MPa):3.92 硬度 :5065D 热性能: 热变形温度 :1.86MPa:55; 0.46MPa:120 马丁耐热温度 :250 连续使用温度 :250 燃烧性 :自熄 聚四氟乙烯在-196260的较广温度范围内均保持优良的力学性能,全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。 耐化学腐蚀

32、和耐候性 除熔融的碱金属外,聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于所有的溶剂,只在300以上稍溶于全烷烃(约0.1g100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。 电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。 耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。 编辑本段应用PTFE独特的性能使其在化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有

33、着广泛的应用。 1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用 PTFE建筑膜材,比如TACONIC公司生产的SOLUS系列产品,已经广泛应用在大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、站台等。 重量轻 它的重量只是传统建筑材料的一小部分 强度高 玻璃纤维是纺织布料中强度最高的,它甚至比同一直径的钢丝还要牢固 柔韧性 不同与大多数固体建筑材料, 柔软的Solus产品可被拉伸成各种动态的弧线形状 透光性 通过内外表面的均匀透光,就形成了柔和的散射光线 低维护 在织布使用期限内,只需做极少量的清洁工作。因为织布表面的不粘性强,同时又是绷紧的, 所以雨水会把尘土冲洗掉 表面完全惰性化 恶劣的环

34、境,如霉菌,酸雨等将不对织布表面起作用 可焊接性 每个织布构架将被焊接起来成为一体的大顶棚。焊缝的强度会大于织布本身 使用期限长 在其使用期内,PTFE 涂层的玻璃织布几乎无退化。目前, Solus织布估计可使用至少25年 防火性能 Solus织布取得A级防火评估,同时它依然保持很强的透光性 1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用 由于橡胶、玻璃、金属合金等材料在耐腐蚀方面存在缺陷,难以满足条件苛刻的温度、压力和化学介质共存的环境,由此造成的损失相当惊 。而PTFE材料以其卓越的耐腐蚀性能,业已成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。其具体应用包括:输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸

35、汽管,轧钢机高压油管,飞机液压系统和冷压系统的高中低压管道,精馏塔、热交换器,釜、塔、槽的衬里,阀门等化工设备。 密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE材料具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非常适合应用于制造耐腐蚀要求高,使用温度高于100的密封件。如机器、热交换器、高压容器、大直径容器、阀门、泵的槽形法兰的密封件,玻璃反应锅、平面法兰、大直径法兰的密封件,轴、活塞杆、阀门杆、蜗轮泵、拉杆的密封件等等。 2、聚四氟乙烯(PTFE)的低摩擦性能在载荷方面的应用 由于有的设备的摩擦部分不宜加油润滑,比如在润滑油脂会被溶剂溶解而失效的场

36、合或者造纸、制药、食品、纺织等工业领域的产品需要避免润滑油沾污, 就使填充PTFE材料成为机械设备零件无油润滑(直接承受载荷)的最理想材料。这是因为该材料的摩擦系数是已知固体材料中最低的。其具体用途包括用于化工设备、造纸机械、农业机械的轴承,用作活塞环、机床导轨、导向环;在土木建筑工程广泛用作桥梁、隧道、钢结构屋架、大型化工管道、贮槽的支承滑块,以及用作桥梁支座和架桥转体等。 3、聚四氟乙烯(PTFE)在电子电气方面的应用 PTFE材料固有的低损耗与小介电常数使其可做成漆包线,以用于微型电机、热电偶、控制装置等;PTFE薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想绝缘材料,也

37、是航空航天等工业电子部件不可缺少的材料之一;利用氟塑料薄膜对氧气透过性大,而对水蒸汽的透过性小的这种选择透过性,可制造氧气传感器;利用氟塑料在高温、高压下发生极向电荷偏离现象的特性,可制造麦克风、扬声器、机器人上的零件等;利用其低折射率的特性,可制造光导纤维。 4、聚四氟乙烯(PTFE)在医疗医药方面的应用 膨体PTFE材料是纯惰性的,具有非常强的生物适应性,不会引起机体的排斥,对人体无生理副作用,可用任何方法消毒,且具有多微孔结构,从而可用于多种康复解决方案,包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合。 5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的应用 PT

38、FE材料具有固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质,同时还具有耐高低温优良的特性,从而使其在诸如制造不粘锅的防粘方面的应用非常广泛。其防粘工艺主要包括两种:把PTFE部件或薄片安装在基体上,以及把PTFE涂层或与玻璃复合的漆布经过热收缩而套在基材上。 随着材料应用技术的不断发展,PTFE材料的三大缺点:冷流性、难焊接性、难熔融加工性正在逐渐被克服,从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。 编辑本段PTFE制品常见缺点 (1)PTFE具有突出的不粘性,限制了其工业上的应用。它是极好的防粘材料,这种性能又使它与其他物件的表面粘合极为困难。 (2)PTFE的导热系

39、数低,导热性能较差,这不仅妨碍它用作轴承材料,而且使得制造厚壁制品时不能淬火。 (3)PTFE的线膨胀系数为钢的1020倍,比多数塑料大,其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。在应用PTFE时,如果对这方面性能注意不够,很容易造成损失。玻璃化温度:高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度,指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度,是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度,通常用Tg表示。没有很固定的数值,往往随着测定的方法和条件而改变。高聚物的一种重要的工艺指标。在此温度以上,高聚物表现出弹性;在此温度以下,高聚物表现出脆性,在用作塑料、橡

40、胶、合成纤维等时必须加以考虑。如聚氯乙烯的玻璃化温度是80。但是,他不是制品工作温度的上限。比如,橡胶的工作温度必须在玻璃化温度以上,否则就失去高弹性。玻璃化转变温度:玻璃化转变温度Tg是材料的一个重要特性参数,材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。以玻璃为例,在玻璃化转变温度,由于玻璃的结构发生变化,玻璃的许多物理性能如热容、密度、热膨胀系数、电导率等都在该温度范围发生急剧变化。根据玻璃化转变温度可以准确制定玻璃的热处理温度制度。对高聚物而言,它是高聚物从玻璃态转变为高弹态的温度,在玻璃化转变温度时,高聚物的比热容、热膨胀系数、粘度、折光率、自由体积以及弹性模量等都要发生一个突

41、变。从分子结构上讲,玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象,而不像相转变那样有相变热,所以它是一种二级相变(高分子动态力学中称主转变)。在玻璃化转变温度以下,高聚物处于玻璃态,分子链和链段都不能运动,只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动;而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动,但是链段开始运动,表现出高弹性质,温度再升高,就使整个分子链运动而表现出粘流性质。软化点:软化点 softening point 性质:物质软化的温度。主要指的是无定形聚合物开始变软时的温度。它不仅与高聚物的结构有关,而且还与其分子量的大小有关。测定方法有很多。测定方法不同,其结果往往

42、不一致。较常用的有维卡(Vicat)法和环球法等。 把确定质量的钢球置于填满试样的金属环上,在规定的升温条件下,钢球进入试样,从一定的高度下 落,当钢球触及底层金属挡板时的温度,视为其软化点,以摄氏温度表示()。 2、软化点:指的是沥青在一特定实验条件下达到一定黏度时的条件温度。接枝共聚:graft copolymerization 基本定义:接枝共聚物(Graft copolymer) :聚合物主链的某些原子上接有与主链化学结构不同的聚合物链段的侧链的一种共聚物,称为接枝共聚物,如接枝氯丁橡胶、SBS接枝共聚物。 说明:所谓接枝共聚是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应,所

43、形成的产物称作接枝共聚物。接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成,结构,长度以及支链数。长支链的接枝物类似共混物,支链短而多大接枝物则类似无规共聚物。通过共聚,可将两种性质不同的聚合物接枝在一起,形成性能特殊的接枝物。因此,聚合物的接枝改性,已成为扩大聚合物应用领域,改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。 接枝共聚反应首先要形成活性接枝点,各种聚合的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种,而后产生接枝点。活性点处于链的末端,聚合后将形成嵌段共聚物;活性点处于链段中间,聚合后才形成接枝共聚物。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 1 产品概述 苯乙烯系热塑性弹性体(又称为苯乙烯系嵌

44、段共聚物Styreneic Block Copolymers,简称SBCs),目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。目前,SBCs系列品种中主要有4种类型,即:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS);苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS);苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)。SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的加氢共聚物。 SBS苯乙烯类热塑性弹性体是是SBCs中产量最大(占70%以上)、成本最低、应用较广的一个品种,是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物,兼有塑料和橡胶的特性,被称为“第三代合

45、成橡胶”。与丁苯橡胶相似,SBS可以和水、弱酸、碱等接触,具有优良的拉伸强度,表面摩擦系数大,低温性能好,电性能优良,加工性能好等特性,成为目前消费量最大的热塑性弹性体。 SBS在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势: (1)可用热塑性塑料加工设备进行加工成型,如挤压、注射、吹塑等,成型速度比传统硫化橡胶工艺快; (2)不需硫化,可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序,因而设备投资少,生产能耗低、工艺简单,加工周期短,生产效率高,加工费用低; (3)加角余料可多次回收利用,节省资源,有利于环境保护。 目前SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。在橡胶制品方面,SBS模

46、压制品主要用于制鞋(鞋底)工业,挤出制品主要用于胶管和胶带;作为树脂改性剂,少量SBS分别与聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度;SBS作为粘合剂具有高固体物质含量、快干、耐低温的特点;SBS作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。 目前我国SBS的生产能力21万吨/年,而国内市场的需求则已却超过了35万吨,国内市场缺口较大,产品具有良好的市场发展前景。 2 国内外市场需求现状及预测 2.1 国外市场分析 世界SBS产品工业化生产始于20世纪60年代。1963年美国Philips石油公司首次用偶联法生产出线型SBS共聚

47、物,商品名Solprene。1965年美国Shell公司采用负离子聚合技术以三步顺序加料法开发出同类产品并实现工业化生产,商品名Kraton D。1967年花兰Philips公司开发出星型(或放射型)SBS产品,1972年美国Shell公司又开发出SBS的加氢产品(SEBS)。1973年,Philips公司推出了星型SBS产品。1980年,Firestone公司推出商品名为Streon的SBS产品,该产品的苯乙烯结合量为43%,产品有较高的熔融指数,主要用于塑料改性和热熔粘合剂。随后,日本的旭化成公司、意大利的Anic公司、比利时的Petrochim公司等也相继开发出SBS产品。 进入20世纪

48、90年代以后,随着SBS应用领域的不断扩大,世界SBS生产发展迅猛,许多国家的石油化工企业都先后建成SBS生产装置。尤其在1994-1995年期间,由于Shell公司位美国俄亥俄州的SBS生产装置发生爆炸,造成世界市场上SBS供应紧张,由此引发了世界SBS生产能力的快速增长,特别是东亚和东南亚地区,如我国台湾省、韩国等地新建了一批大型SBS生产装置。此外,随着近几年苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体应用领域的不断扩大,市场需求增长加快,进而推动生产装置能力的快速增长。1992-2002年期间世界SBS生产能力年均增长速度达到8.04%,世界SBS生产能力已由1992年的60万吨/年增长至2002年的

49、130万吨/年。 目前世界上有美国、意大利、中国、中国台湾省、比利时、法国、德国、日本、韩国等约12个国家和地区生产SBS产品。 1995-2002年世界SBS消费的年均增长速度约6.6%,到2002年已由1992年的56.7万吨增长至89万吨的水平,增长速度明显高于其它合成橡胶品种。 世界SBS主要应用于制鞋、粘合剂、沥青改性和聚合物改性。在不同的国家和地区各应用领域所占比例有所不同。在北美和西欧,SBS的最大应用领域是沥青改性,其次是粘合剂和鞋类;日本SBS主要用于聚合物改性和粘合剂,其次是沥青改性;而在中国和东南亚地区SBS的最大消费领域则是制鞋业。 预计2002-2007年间,世界SB

50、S产品消费年均增长率约为5-6%,到2007年其消费量将达到115-120万吨。美国、西欧和日本等发达国家的消费增长趋缓,而亚太地区将成为SBS新一轮发展的中心。 2.2 国内市场分析 我国从20世纪70年代中期开始对SBS进行研究开发,北京燕山石油化工公司研究院、兰州石油化工公司研究院、北京化工研究院、轻工业部制鞋所等单位均对SBS产品科研开发做了大量的工作。1984年4月燕山石化公司研究院千吨级SBS中试生产技术获得成功,随后又开发出万吨级成套工业技术。 1989年湖南岳阳巴陵石油化工公司合成橡胶厂采用燕山石化公司研究院的技术,建成国内第一套1.0万吨/年SBS生产装置,并于1990年全面投产,结束了我国SBS产品长期完全依赖

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