工程塑料培训课件

工程塑料Contents工程塑料1聚碳酸酯2聚酰胺3什么是工程塑料？

工程塑料英文名为：engineering-plastics，是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚碳酸酯、聚砜等。

生活中的工程材料工程塑料的发展1931年，杜邦公司的卡罗泽斯开 发尼龙66，成为最先开工业化的 工程塑料。1942年，德国人开发了尼龙6的工 业技术，并作为纤维开发应用。1961年，中国开发PA1010。1972年，杜邦公司开发芳香族尼龙工业化技术。尼龙目前是工程塑料中产量最大的品种工程塑料的发展1953年，拜耳公司首次获得聚碳酸酯（PC）。1958年，拜耳公司以熔融酯交换法进行PC的中规模工业化生产。1960年，美国通用公司半工业化投产我国在1958年着手研发，1965年工业化建厂80年代后，PC的应用需求迅速示增长，80年代的增长速度接近13%，90年代保持在8~9%工程塑料的状况

从20世纪50年代出现工程塑料以来，半个世纪的发展，在市场竞争中成长壮大，在2000年，全世界工程塑料产量已超过500万t，还以每年7~9%的速度递增。虽然仅占全部塑料的2~3%，但其优异的性能是其他材料不能比拟的。工程塑料的状况工程塑料的分类按聚合物结构单元和重复单元特征分类 可分为聚酯，聚芳杂环化合物，聚酰氨，聚醚和含氟塑料五类按长期连续使用温度来划分 通用工程塑料：聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚苯醚和热塑性聚酯。 特种工程塑料：聚酰亚胺，聚砜，聚苯硫醚，聚醚，聚苯酯，聚芳酯等等。工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性：质量轻、相对密度小 工程塑料的相对密度一般在1.0~2.0之间，远低于金属，可替代一些传统的金属材料，减轻自重，用于航空飞行器、车辆等领域。工程塑料的的主要特性性较高的比强强度：用玻璃纤维维、碳纤维维等纤维增增强，可以以大大提高高抗张强度度，拉伸强强度与相对对密度的比比值一般在在1500-1700，甚到到高达4000（钢钢1600，铝1500）突出的耐磨磨和自润滑滑性能用工程塑料料作摩擦零零件，与耐耐磨金属合合金相对，，磨耗量低低于1：5。氟塑料料更佳工程塑料的的主要特性性优良的机械械性能在较宽的温温度范围内内，许多工工程塑料，，尤其是增增强的工程程塑料有优优异的抗冲冲击和耐疲疲劳性能。。优良的电绝绝缘性几乎所有工工程塑料都都有优良的电绝绝缘性和耐耐电弧的特性，可以以跻身优良良绝缘材料行列工程塑料的的主要特性性化学稳定性性对酸、碱和和一般有机机溶剂都有有很好的抗抗腐蚀性。。较好的制件件尺寸稳定定性有较高的耐耐热性一般的工程程塑料在不不同玻璃纤纤维增强时时，UL长长期连续使使用温度都都超过100℃，特特种工程塑塑料的指标标一般都超超过150℃工程塑料的的主要特性性优良的吸震震、消声和和对异物的的埋没性能能工程塑料作作为运动零零部件使用用时，没有有金属撞击击的噪声，，有优良的的吸震消声声性能。对对于有磨粒粒存在的条条件下，可可以埋没异异物，不像像金属之前前可能会咬咬死或刮伤伤。工程塑料的的主要特性性良好的加工工性能工程塑料可可以在较低低的温度下下（通常400℃以以下），采采用注塑、、挤出、吹吹塑等方法法进行加工工，制品可可采用机械械方法再加加工，尺寸寸稳定，成成品的互换换性强，模模具费用低低，与加工工金属相对对，可节省省能耗50%左右，，而且缩短短工时，成成品率高。。聚酰胺（尼尼龙）Nylon什么是聚酰酰胺聚酰胺，又又称尼龙(Nylon),是是一种人造多多聚物、纤纤维、塑料料，发明于1935年，发发明者为美美国威尔明明顿杜邦公司司的华莱士士·卡罗瑟瑟斯，最早的尼龙龙制品是尼尼龙制的牙牙刷的刷子,今天天，尼龙纤纤维是多种种人造纤维的原材料料，硬的尼尼龙被用在在建筑业中中。世界上第一一种完全人人造的纤维维脂肪族聚酰酰胺的结构构与性能力学性能典型的强而而韧聚合物物，综合力力性能优于于一般的通通用塑料。。测试环境和和条件（温温湿度，加加载速率））对力学性性能影响大大（水分有有增塑作用用）。具有良好的的耐磨耗性性，是优良良的耐磨材材料之一。。结晶度愈愈高，材料料硬度愈大大，耐磨性性愈好。脂肪族聚聚酰胺的的结构与与性能热性能PA是半半结晶聚聚合物，，结晶度度一般小小于聚乙乙烯、聚聚丙烯、、聚四氟氟乙烯等等高结晶晶度聚合合度。具具有良好好的柔性性，玻璃璃化温度度在室温温左右，，氢键的的形成，，使其熔熔融温度度一般高高于聚烯烯烃，有有明显的的熔点。。电性能极性的酰酰胺基团团，影响响其电绝绝缘性。。室温干干燥的条条件下，，电绝缘缘性较好好，潮湿湿的时候候，电绝绝缘性减减小。同同时，温温度升高高，也会会使电绝绝缘性降降低脂肪族聚聚酰胺的的结构与与性能光学性能能大多数结结晶脂肪肪族PA超过2.5mm厚几几乎不透透明，低低于0.5mm时为半半透明。。加入的的添加剂剂（如炭炭黑等））作为成成核剂，，增加PA的结结晶度、、球晶数数量，从从而降低低光透射射，在球球晶边界界的光散散射是光光透射减减少和不不透的原原因。随随着PA中酰胺胺基浓度度减少，，PA的的透明区区增加。。脂肪族聚聚酰胺的的结构与与性能耐化学性性能具有良好好的化学学稳定性性，由于于其高的的内聚能能和结晶晶性，使使其不溶溶于普通通溶剂（（醇、酯酯、酮类类），耐耐许多化化学药品品，不受受弱酸碱碱、油脂脂及清洁洁剂等影影响。对对盐水、、细菌和和霉菌都都很稳定定。常温温下，溶溶于强极极性的溶溶剂（硫硫酸、甲甲酸等））其他性能能室温下，，PA性性能稳定定，可长长时间保保持性能能不变。。具有相相对优良良的耐候候性，气气候的变变化会使使PA发发脆，力力学性能能下降，，表面产产生变化化。具有有自燃性性，但火火焰传播播速度很很慢脂肪族聚聚酰胺的的加工与与应用PA具有有宽泛的的加工范范围和良良好的加加工性，，几乎所所有常用用的热塑塑件塑料料加工方方法均可可加工PA。其其中最主主要的是是注塑和和挤出成成形。令令外，PA吸水水率高。。应该在在成形前前对树脂脂进行干干燥。PA的应应用极其其广泛机械设务务：轴承承、轴瓦瓦、活塞塞环、采采叶轮等等等汽车工业业：主要要采用玻玻纤增强强PA，，用在皮皮带轮、、吸附罐罐、刮水水器等等等电子电器器：机罩罩、集成成线路板板、旋扭扭、电器器线圈化工设备备：耐腐腐耐油管管道、输输油管、、过滤器器建筑与民民用：门门、滑轮轮、安全全帽、绳绳索等等等半芳香聚聚酰胺的的产品均聚半芳芳香聚酰酰胺产品品透明尼龙龙尼龙MXD6尼龙6T尼龙9T尼龙12T共聚半芳芳香聚酰酰胺产品品德国（BASF）半芳芳香族共共聚酰胺胺模塑料料日本（三三井化学学）半芳芳香族共共聚酰胺胺日本（可可东丽））PA9M-T法国（埃埃勒夫阿阿托）高高度耐化化学试剂剂的透明明尼龙中国（郑郑州大学学）尼龙龙12T/12I半芳香族族的应用用主要应用用于以下下几个方方面：电气电子子工业：：作为SMT（（surfaceMountTechnology）基板板。汽车工业业：制作作轴承支支架、传传动齿轮轮等纤维工业业：可望望作为衣衣料及工工业用纤纤维材料料聚碳酸酯酯Polycarbonate(PC)生活中的的聚碳酸酸酯聚碳酸酯酯的性能能聚碳酸酯酯是透明明的无色色或微黄黄色强韧韧固体，，透明性性仅次于于PMMA和PS，透透光率可可达89%，无无味、无无毒，着着色性好好，可制制成各种种色彩鲜鲜艳的制制品。热性能良好的耐耐热性和和耐寒性性：热变变形温度度高达130oC,且受受负荷大大小影响响不大，，可在-100~130oC长期使使用较好的热热导率及及比热容容：塑料料中居中中等水平平，但与与金属材材料相比比，仍不不失为良良好的绝绝热材料料。聚碳酸酯酯的性能能力学性能能典型的强强韧聚合合物，具具有良好好的综合合力学性性能，能能在广阔阔的温度度范围内内保持较较高的机机械强度度。其突突出的特特点是具具有优异异的抗冲冲击性和和尺寸稳稳定性，，但耐疲疲劳性和和耐磨性性较差，，易产生生应力开开裂。抗抗蠕变性性好，使使PC尺尺寸稳定定性非常常好。冲击强度度比PS高18倍，比比HDPE高7~8倍，是ABS的的2倍，，可与玻玻璃钢相相比聚碳酸酯酯的性能能光学性能能及耐旋旋光性通常呈非非晶结构构，无色色透明，，具有良良好透光光性。但但材料表表面硬度度较低，，耐磨性性也不太太好，表表面容易易磨毛而而影响其其透光率率。PC对红外外光、可可见光和和紫外光光等低能能长波光光线一般般都有良良好的稳稳定性。。电性能弱极性聚聚合物，，使其电电性能低低于PE、PS等非极极性塑料料，但也也不失为为电性能能较优的的绝缘材材料，特特别是因因其耐热热性优于于聚烯烃烃，可在在较宽的的温度范范围内保保持良好好的电性性能。聚碳酸酯酯的性能能耐化学试试剂及耐耐溶剂性性聚碳酸酯酯是无定定形聚合物，，它的内内聚能在在塑料中居居中等水水平，具具有一定的的抗化学学腐蚀能能力和耐溶溶剂性。。聚碳酸酯酯的加工工及应用用注塑成形形PC最重重要的成成形方法法，制品品广泛用用于汽车车、建筑筑、纺织织、医疗疗器械等等各种领领域。产产中主要要以设备备零部件件为主，，也用于于光盘，，光安帽帽，防护护玻璃等等。挤出成形形挤出制品品主要用用于绝缘缘材料、、防震玻玻璃以及及二次加加工和冷冷加工原原料。中空吹塑塑生产热水水杯、包包装容器器等中空空制品。。聚醚类工工程塑料料分子主链链上含有有醚键（（—O—）和和硫醚键键（—S—）的的聚合物物统称聚聚醚塑料料;结构通式式,;本章分别别介绍聚聚甲醛（（POM),聚苯苯醚（PPO),改性性聚苯醚醚。CompanyLogo聚甲醛的的物理力力学性能能均聚甲醛醛的力学学强度略略高10~20%CompanyLogo聚甲醛的的化学性性能弱极性结结晶聚合合物；内聚能密密度高；；溶解度参参数大;如：聚甲甲醛低的的吸水率率（0.20~0.27%）），使在在潮湿环环境仍保保持尺寸寸和形状状的稳定定性。耐非极性溶剂，但不耐强酸和强氧化剂，酚类，有机卤化物及强极性有机溶剂。CompanyLogo聚甲醛的的改性玻璃纤维维增强聚聚甲醛CompanyLogo聚甲醛的的成型工工艺性1.聚聚甲醛结结晶度高高，由无无定形熔熔体变为为结晶型型凝固体体的体积积收缩率率大约17%，，因此采采用保压压补料方方式防止止收缩。。2.聚聚甲醛醛熔融温温度范围围窄，热热稳定性性差，加加工温度度不宜超超过250oC，熔体体在料筒筒中停留留时间不不宜过长长。在保保证物料料充分塑塑化条件件下应尽尽量降低低温度，，并采用用提高注注射压力力和速度度增加熔熔料冲模模能力。。CompanyLogo聚甲醛的的成型工工艺性3.聚聚甲醛熔熔体凝固固速率快快，会造造成冲模模困难，，制品表表面褶皱皱，毛斑斑等，因因此模温温宜控制制在80~130oC来消除除。4.聚聚甲醛吸吸湿性小小，一般般可不干干燥，也也可在110oC下干燥燥2h。。5.聚聚甲醛加加工时应应选用突突变螺杆杆，喷嘴嘴宜用直直通式，，模具的的浇注系系统应设设计为流流线型，，浇口尽尽可能大大.CompanyLogo聚甲醛的的应用聚甲醛（（耐有机机溶剂，，耐磨，，抗蠕变变，耐疲疲劳等））CompanyLogo聚酯（PET））常用的聚聚酯为聚聚对苯二二甲酸乙乙二酯（（PET），它它是由对对苯二甲甲酸与乙乙二醇进进行缩聚聚反应制制得的，，也是生生产涤纶纶纤维的的原料。。这种聚聚酯具有有耐热性性和良好好的耐磨磨性，而而且有一一定强度度和优良良的不透透气性。。聚对苯苯二甲酸酸乙二酯酯制成的的双向拉拉伸薄膜膜广泛用用于录音音带、电电影及照照相软片片等。双双向拉伸伸吹塑制制品的瓶瓶子，由由于透明明及二氧氧化碳不不易透过过，常用用作碳酸酸饮料的的容器。。CompanyLogo聚苯苯醚醚（（PPO））聚苯苯醚醚是是本本世世纪纪60年年代代发发展展起起来来的的高高强强度度工工程程塑塑料料，，它它有有很很高高的的机机械械强强度度和和抗抗蠕蠕变变性性能能；；电电性性能能优优异异，，耐耐高高温温于于120℃℃，，且且在在很很宽宽的的温温度度范范围围内内，，尺尺寸寸稳稳定定，，机机械械性性能能和和电电性性能能变变化化很很小小；；吸吸湿湿很很小小，，耐耐水水蒸蒸汽汽蒸蒸煮煮。。广广泛泛用用在在电电子子、、电电器器部部件件、、医医疗疗器器具具、、照照相相机机和和办办公公器器具具等等方方面