特种工程塑料教材

*1特种工程塑料小组刘杨李子谦张斌*2

PI是一类分子中含有酰亚胺基团的杂环聚合物。分子主链上含有-C-N-C-的聚合物统称PI，是由二元酸酐和二元胺缩聚而成，按结构可分三大类：不熔性、可熔性和改性聚酰亚胺；按生产方法分为缩聚性和加成型两大类。主要品种有均苯型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚双马来酰亚胺。聚酰亚胺（PI）Polyimide聚酰亚胺是由美国杜邦公司首先工业化生产的，1961年实现PI薄膜和绝缘漆的工业化生产，以后出现了模塑制品。世界各国广泛开展研究工作，以满足宇航等工业部门对高温、耐辐射材料的需要。*31）耐辐射性为塑料之冠。耐低温性也非常优秀，在-110℃条件下，强度和电性能不变。2）密度1.4-1.43。吸水率0.32%-1.3%，高温真空下透气性很小；琥珀色半透明；成型收缩率0.5-1%；难燃，自熄。3）玻璃化温度270-280℃

，分解温度570-590℃

，耐低温可达-193℃

，可在-193-230

℃环境中长期使用。PI性能特点

4）力学性能：拉伸强度74-95Mpa,弯曲强度〉100Mpa。5）电性能，温度和频率的变化对PI的介电常数影响较小，体积电阻率1017Ωcm。6）耐药品性，耐大多数溶剂，易受强碱、强酸的侵蚀、在水蒸气和高温水中，其强度下降较快。7）性脆、对缺口敏感，成本高、加工困难。*5PI的应用领域

用在耐高温、低摩擦、低透气和高辐射的地方，应用于原子能、航空航天、特殊电子电器领域。

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聚砜（PSF）Polysulfone

聚砜（Polysufone）是60年代出现的一种新颖的热塑性工程塑料，分子主链上含有砜基及芳环的高分子化合物。非结晶性高分子。普通双酚A型聚砜,聚砜（PSF）种类:改性聚砜（双酚A与PMMA及ABS共聚物）非双酚A型聚砜（或称聚苯醚砜）聚醚砜（又称聚芳醚）*7PSF性能特点

由于PSF（聚砜）的主链为苯环，通过醚、砜、异丙基等基团“铰链”连接而成，兼有聚芳砜的刚性、耐热性及聚芳醚的柔性。1）透明淡琥珀色，密度1.24-1.4，成型收缩率小，可做精密零件。2）力学性能优异、高强度、高抗冲。3）热性能：热稳定性好、-100-150℃长期使用。4）尺寸稳定性好，抗蠕变性能优异。5）耐燃、耐磨。6）具有突出的长期耐蠕变性，在长时间使用过程中力学性能仍能保持不变。*87）在150℃下长时间热老化时，其物理性能和电性能变化很小，且耐蒸汽性能优良，经连续2年曝露表明，它的寿命在145℃蒸汽下至少为12年。同时在宽的温度和频率范围内保持良好的电性能，其耐燃性能满足更严格的安全要求，在耐辐射性方面为塑料的最佳品种。

缺点：易开裂、耐侯、耐紫外线差，加工成型困难。

*9PSF应用

电子领域：可用于制作各种接触器、接插件、变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、接线柱、集电环、印刷电路板、集成电路载体、轴套、罩、TV系统零件、电容器薄膜、电刷座、碱性蓄电池盒等。汽车、航天领域：适于制作防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、雷管、电子发火装置元件、灯具部件、飞机内部配件如启动指示板、边壁、顶壁指示板和飞机外部零件、宇航器外部防护罩等*10

英国ICI公司1972开发成功，1981以后德国和美国开始少量生产。我国吉林大学在70年代开始研究，目前已完成年产500吨的中试。结构式：

聚醚砜PES*11

1.耐热等级高。PES在180℃下可连续使用20年，在200℃下可使用2-3年，其它热塑性工程塑料无法与之相比；2抗蠕变性能优异.PES在常温20MPa的负荷下，三年后蠕变性能仅为1%与PA66相当。PES.随温度变化小，在200℃的高温下其弯曲模量和线膨胀系数几乎不变；3尺寸稳定性好。20%玻纤增强品级的成型收缩率为0.2-0.5%，无异向性，并因湿度变化小，吸水率为2%，体积变化率为0.14%；聚醚砜(PES)性能特点

4阻燃性好。PES.具有自身阻燃性，低的烟雾扩散性，不需加氯等无机阻燃剂，能达到美国UL-94V-0的标准；5电性能优异。PES.具有介电损耗小、介电强度高的优点。在高温下仍能控制电阻，而且电性能随温度变化极小，自身绝缘性好；6耐化学性好。PES.耐化学药品性好，耐酸、碱腐蚀；容易加工成型。PES易于加工成型，脱模性好，生产周期短，而且能保持原有的力学性能和热性能*13性能PSFPES密度（g/cm3）1.241.37拉伸强度MPa）7286弯曲强度(MPa)110130体积电阻率(Ωcm)1014

1013热变形温度(℃)0.45MPa180200Tg190225连续使用温度150180PSF、PES性能比较*14聚醚砜PES应用电子电器：PES主要用于集成电路片载体、电连接器、二维板、三维板，用于取代环氧树脂。

聚醚砜中空纤维BASF聚醚砜*15聚苯硫醚，是一种分子主链上带有苯硫基的热塑性工程塑料，是一类具有支链、无结晶熔点、高粘度聚合物，交联前是线性结构，呈热塑性，交联后，成热固性，充分加热后还能软化到一定程度，因此并非真正的热固性塑料。聚苯硫醚是硫化纳与二氯苯在强极性溶剂（六甲基磷酸胺）中，在220-220下缩聚而成。

聚苯硫醚(PPS)(PolyphnylensSulfide)*