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通用塑料长期利用温度在100℃以下。
工程塑料的长期利用温度在100℃至150℃旁边。五大工程塑料包括PA、POM、PBT、PC和PPO。常日运用于机器零件、汽车、电器电子等领域。
高温工程塑料的利用温度在150℃以上,这类材料除了较高的耐热性和阻燃性外,常日还具有卓越的机器加工性能、耐老化性、尺寸稳定性和优秀的电性能。可以用于更换金属材料,广泛运用于电子电器、航空航天、医疗器材、汽车、军事领域。是塑料金字塔顶真个材料。
常见的高温工程塑料分为以下8类:
一、高温尼龙
高温尼龙分为三类:
1、脂肪族尼龙——PA46
PA46是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺,比起PA6和 PA66,PA46的每个给定长度的链上的酰胺数目更多,链构造更加对称,这使得它的结晶度可以高达70%,并授予其非常快的结晶速率。
PA46的熔点为295℃,未增强的PA46的HDT(热变形温度)有160℃,而经由玻纤的增强后,其HDT可高达290℃ ,长期利用温度也有163℃。PA46独特的构造授予了其它材料无法达到的独特性能
PA46紧张运用于电子、航空航天、汽车。
帝斯曼30%玻纤增强PA46运用于飞灵活员机镶板
帝斯曼40%玻纤增强PA46用于汽车进气歧管
2、半芳香尼龙——PPA
PPA由含苯环的二元酸和脂肪族二胺缩聚而成,其熔点介于310-325℃之间,热变形温度介于280-290℃。紧张品种有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T等。
比较普通的PA66,PPA的吸水率很低,纵然在冷水中浸泡几年,其拉伸强度也可以保持80%以上,且PPA耐油性很好,纵然在高温下也对润滑油、燃油有极高的抗性。PPA还具有极佳的尺寸稳定性和耐候性。
常用于汽车、电器电子、机器工业、日用品领域。
汽车喷油器
连接器
3、全芳香尼龙——PARA
PARA是由杜邦发明的,个中最著名的是Nomex(聚间苯二甲酰间苯二甲胺又叫芳纶1313)和Kevlar(全对位聚芳酰胺又叫芳纶1414)。
这类材料紧张用于制备高性能纤维和片材,制成的纤维具有高强度、高刚性、高模量、高耐热、高介电强度的特点。
可以运用于超强纤维和增强材料,用于军事、航空和航天等构造部件。
芳纶1414防弹衣
索尔维PARA运用于一次性手术用具
二、聚苯硫醚(PPS)
聚苯硫醚(PPS)是近年来发展最快、用量最大的特种工程塑料,具有精良的耐高温性、耐化学性、耐候性、阻燃性、以及电性能,尺寸稳定性好等上风,被广泛运用于汽车、电子电气、机器行业、石油化工、制药业、轻工业以及军工、航空航天、5G通信等领域,是运用最广泛的特种工程塑料。
PPS也是目前中国国产化程度最高的特种工程塑料,自给率可以达到80%以上。
根据不完备统计,环球聚苯硫醚(PPS)紧张企业产能超过20万吨。从产能分布来看,目前环球聚苯硫醚(PPS)行业产能紧张集中于日本、中国。
截至2021年PPS紧张企业产能汇总表
DIC、东丽、索尔维、吴羽等传统PPS巨子在PPS生产、技能等方面仍旧是较为领先,它们四家的产能占环球产能56%以上。但是中国企业呈现快速崛起势头,浙江新和成、重庆聚狮等国产企业均已形成规模化生产,其他亦有多家企业已量产或在方案布局。
三、聚芳醚酮(PAEK)类
聚芳醚酮(PAEK),是主链由亚苯基环通过醚键、酮键连接而成的聚合物,按照醚基、酮基数量和顺序不同可分为聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮 醚酮酮(PEKEKK)等。
1、PEEK(聚醚醚酮)
PEEK是一种综合性能优秀的特种工程塑料。其耐热性、耐水性、耐溶剂性、电绝缘性精良;疲倦强度高;耐放射性是所有塑估中最好的;氧指数较高,燃烧时产生的烟少且无毒。
PEEK人造骨骼
2、PEK(聚醚酮)
PEK由于其分子构造中的醚键和酮基的比例低于PEEK,因而其熔点和玻璃化温度均高于PEEK ,耐热性优于PEEK,连续利用温度为250℃。
PEK型材
3、PEKK(聚醚酮酮)
PEKK中文名叫聚醚酮酮,是一种高性能材料。这种材料熔点很高,差不多有300℃到600℃,还有很强的耐化学性和耐磨损性。近年来PEKK在3D打印领域的运用进展飞速,比传统3D打印材料具有更好的性能。
PEKK运用于3D打印
四、聚酰亚胺(PI)类
聚酰亚胺(PI)是分子构造含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物 ,是目前工程塑估中耐热性最好的品种之一,能耐受极度温度,热分解温度高达600℃,在-269℃的液氦中不会脆裂。此外还拥有极佳的机器性能、耐酸碱性能、生物相容性和电性能。
聚酰亚胺用于高性能零部件
聚酰亚胺工程塑料可分为既有热固性也有热塑性,可分为聚均苯四甲酰亚胺 (PMMI) 、聚醚酰亚胺 (PEI) 、聚酰胺一酰亚胺 (PAI)等,在不同领域有着各自的用场。
PMMI在1.8MPa的负荷下热变形温度达360℃,电性能优秀,可用于特种条件下的精密零件 ,耐高温自润滑轴承、密封圈、鼓风机叶轮等 ,还可用于与液氨打仗的阀门零件,喷气发动机燃料供应系统零件 。
PEI具有优秀的机器性能、电绝缘性能、耐辐照性能、耐高温和耐磨性能,熔融流动性好,成型紧缩率为0.5%~0.7%,可用注射和挤出成型,后处理较随意马虎,还可用焊接法与其他材料结合,在电子电器、航空、汽车、医疗东西等家当得到广泛运用。
PAI的强度是当前非增强塑估中最高的,拉伸强度为190MPa,波折强度为250MPa,在1.8MPa负荷下热变形温度高达274℃。PAI具有良好的耐烧蚀性和高温、高频下的电磁性,对金属和其他材料有很好的粘接性能,紧张用于齿轮 、轴承和复印机分离爪等,还可用于翱翔器的烧蚀材料、透磁材料和构造材料。
五、聚砜(PSU)类
PSU是略带琥珀色、非晶型透明或半透明聚合物,其力学性能精良、刚性大、耐磨、高强度,纵然在高温下也保持优秀的机器性能是其突出的优点;其范围为为-100~150℃,,长期利用温度为160℃,短期利用温度为 190℃。
聚砜有普通双酚A型PSU(即常日所说的PSU)、聚苯砜和聚醚砜。
1. 普通双酚A型PSU的分子式:
砜基的共轭效应供应了抗氧化性和热稳定性;醚链改进了韧性,苯环担保了其力学强度与模量。
2. 聚苯砜PPSU的分子式:
聚苯砜主链上的苯环,供应了高的耐热性和机器性能;醚键供应了优秀的流动性和加工性能。
3. 聚醚砜PESU的分子式:
醚基供应了柔顺性及高流动性,砜基供应了耐热性,亚苯基供应了刚性。
双酚A型聚砜、聚芳砜、聚醚砜的性能比较
六、聚芳酯(PAR)
聚芳酯(PAR)是主链上含有苯环和酯键的热塑性树脂。PAR具有良好的透光率(靠近90%)、韧性、耐热性、弹性回答、耐候性和阻燃性能,连续利用温度最高达到170℃。紧张用于精密器件、汽车、医疗、食品及日用品。
PAR用于车灯零部件
PAR构造与PC相似,其性能大体一样,可共用模具成型,但PAR的主链上芳环密度高,使得PAR耐热性比PC更好,热变形温度比PC高20~40℃,且耐紫外线性、耐蠕变性精良。但断裂伸长率和抗冲击性能不如聚碳酸酯。
PAR和PC的性能比较
七、液晶聚合物(LCP)
LCP中文名称为液晶化合物,所谓“液晶”便是在熔融状态既拥有液体的流动性,又保持晶体的分子有序排列状态的物质。
LCP的机器性能精良,最大的特点是随着壁厚的变薄,相对强度反而增大。LCP拥有较好的热性能,连续利用温度可以达到200℃-300℃。
LDS-LCP材料 用于手机天线
LCP的介电常数和介电损耗很小,因此被运用于电子器件上,如连接器、插槽、开关、支架和传感器等。最广受研究关注的是手机5G天线的运用。
八、氟塑料类
氟塑料(Fluoroplastie)指用氟树脂制成的塑料。紧张品种有聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚全氟乙丙烯(FEP),聚偏氟乙烯(PVDF)等。利用温度在150℃-260℃之间。
来源:工程塑料运用
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