手機(jī)(微型)喇叭振膜上的材料PET, PEN, PEI ,PAR, PPS, PEEK, PI, LCP,PA, PSU, PPSU, PMP, PES, COC等已經(jīng)陸續(xù)被應(yīng)用,很多產(chǎn)家也用了復(fù)合材料,如PEN+OE等。
PEN+OE 是涌韻研發(fā)的產(chǎn)品,其OE是指復(fù)合材料中PU的厚度,有兩種,一種是OC,一種是OE。
復(fù)合膜片做出來的產(chǎn)品比PEN膜片做出來的產(chǎn)品的FO要低,SPL也要低,但是音質(zhì)要好,柔和;PEN做出來的喇叭聲音都比較尖銳.
從提高效率,保證語音清晰度和薄形的要求,對微型揚(yáng)聲器的振
膜有以下要求:
1.首先材料的比彈性率即:楊氏模量/材料密度,要大;
2.材料的機(jī)械阻要大,以減小失真;
3.從加工方面看所用的材料要易于成形.
一.PET:聚對苯二甲酸乙二酯振膜.
PET是一種熱塑性樹脂,化學(xué)名聚對苯二甲酸乙二(醇)酯.該品開發(fā)較早,最先是化纖的形式出現(xiàn),用于振膜的商品名叫做MYLAR.其種類很多,另外一種就是PBT,MYLAR有以下優(yōu)點(diǎn):
具有一定彈性,耐磨,防潮,厚度均勻,抗化學(xué)藥品,價格優(yōu)廉.
MYLAR還可以真空鍍膜,染色,對環(huán)境無污染.
在制造振膜是容易形成和沖切.缺點(diǎn)是耐溫不高,
在130攝氏度以上會變軟,在外力的作用下容易變形,而且剛性較。
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)
聚對苯二甲酸乙二醇酯,英文名 polyethylene terephthalate(簡稱PET),大量用作纖維,而工
程塑料樹脂可分為非工程塑料級和工程塑料級兩大類,非工程塑料級主要用于瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。
PET 是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物,表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能,長期使用溫度可達(dá)120℃,電絕緣性優(yōu)良,甚至在高溫高頻下,其電性能仍較好,但耐電暈性較差,抗蠕變性,耐疲勞性,耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。PET 有酯鍵,在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和水蒸汽作用下會發(fā)生分解,耐有機(jī)溶劑、耐候性好。缺點(diǎn)是結(jié)晶速率慢,成型加工困難,模塑溫度高,生產(chǎn)周期長,沖擊性能差。一般通過增強(qiáng)、填充、共混等方法改進(jìn)其加工性和物性,以玻璃纖維增強(qiáng)效果明顯,提高樹脂剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。但仍需改進(jìn)結(jié)晶速度慢的弊病,可以采取添加成核劑和結(jié)晶促進(jìn)劑等手段。加阻燃劑和防燃滴落劑可改進(jìn) PET阻燃性和自熄性。為改進(jìn)PET性能,PET可與PC、彈性體、PBT、PS類、ABS、PA形成合金。PET(增強(qiáng)PET)主要采取注射成型法加工,其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和焊接、封接、機(jī)加工、真空鍍膜等二次加工方法。成型前須充分干燥。
PET按用途可分為纖維和非纖維兩大類,后者包括薄膜、容器和工程塑料。PET在開發(fā)初期主要用于制造合成纖維(占PET消耗量的70%左右)。PET還用來制造絕緣材料、磁帶帶基、電影或照相膠片片基和真空包裝等。PET非纖應(yīng)用的另一主要領(lǐng)域是制造充裝飲料、食品等的中空容器。其次,PET還作為工程塑料用于電子、電器等領(lǐng)域,如儀表殼、熱風(fēng)口罩等。其中尤以包裝容器的發(fā)展最引人注目,現(xiàn)在已有20%以上的PET用于包裝材料,且呈逐年上升的趨勢。包裝業(yè)已成為PET的第二大用戶,僅次于合成纖維。
主要應(yīng)用為電子電器方面有:電氣插座、電子連接器、電飯煲把手、電視偏向軛,端子臺,斷電器外殼、開關(guān)、馬達(dá)風(fēng)扇外殼、儀表機(jī)械零件、點(diǎn)鈔機(jī)零件、電熨斗、電磁灶烤爐的配件;汽車工業(yè)中的流量控制閥、化油器蓋、車窗控制器、腳踏變速器、配電盤罩;機(jī)械工業(yè)齒輪、葉片、皮帶輪、泵零件、另外還有輪椅車體及輪子、燈罩外殼、照明器外殼、排水管接頭、拉鏈、鐘表零件、噴霧器部件。
二.聚乙烯二甲酸鹽(PEN)振膜
由杜邦公司開發(fā)的材料,是Mylar的升級材料,具有質(zhì)量輕,剛性好的特點(diǎn),彈性模量比Mylar要高.可耐高溫到160攝氏度.
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是聚酯家族中重要成員之一,由2,6-萘二甲酸(NDC) 或2,6-萘二酸二甲酯(DMN)與乙二醇(EG)縮聚而成,是1種性能優(yōu)良的聚合物。PEN 化學(xué)結(jié)構(gòu)與PET相似,不同之處在于分子鏈中PEN由剛性更大的萘環(huán)代替了PET 中的苯環(huán),萘環(huán)結(jié)構(gòu)使PEN具有比PET更高的物理機(jī)械性能、氣體阻隔性能、化學(xué)穩(wěn)定性及耐熱、耐紫外線、耐輻射等性能。因此,作為一種熱塑性樹脂,PEN在纖維、 薄膜、包裝材料和工程塑料等領(lǐng)域有著十分廣闊的應(yīng)用前景。由于近年在PEN 單體及前體生產(chǎn)技術(shù)與成本上的突破,給PEN的研究開發(fā)帶來了曙光,開展PEN的研究開發(fā)對于聚酯廠商具有重要的戰(zhàn)略意義。預(yù)計在不久的將來,我國將成為PEN 應(yīng)用開發(fā)的重要市場。
性 能
由于萘的結(jié)構(gòu)更容易呈平面狀,使得PEN具有良好的氣體阻隔性能。PEN對水的阻隔性是PET的3-4倍,對氧氣和二氧化碳的阻隔性是PET的4-5倍,且不受潮濕環(huán)境的影響。因而,PEN可作為飲料及食品的包裝材料,并可大大提高產(chǎn)品的保質(zhì)期。
PEN具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,對有機(jī)溶液和化學(xué)藥品穩(wěn)定,耐酸堿的能力也好于PET。由于PEN的氣密性好,分子量相對較大,所以在實際使用溫度下,其析出低聚物的傾向比PET小,在加工溫度高于PET情況下分解放出的低級醛也少于PET。
由于萘環(huán)提高了大分子的芳香度,使PEN比PET具有更優(yōu)良的耐熱性能。PEN 在 130℃的潮濕空氣中放置500小時后,伸長率僅下降10%;在180 ℃干燥空氣中放置 10小時后,伸長率仍能保持50%;而PET 在同等條件下會因變脆而失去使用價值。 PEN的熔點(diǎn)為265℃,與PET相近,其玻璃化溫度在120℃以上,比PET高出50℃左右。
另外,萘的雙環(huán)結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的紫外光吸收能力,使得PEN可以阻隔小于380nm 的紫外線,其阻隔效應(yīng)明顯優(yōu)于PC。同時,PEN的光致力學(xué)性能下降少, 光穩(wěn)定性約為PET的5倍,經(jīng)放射后,斷裂伸長率下降少,在真空和氧氣中耐放射線的能力分別為PET的10倍和4倍。
PEN還具有優(yōu)良的力學(xué)性能,PEN的楊氏模量和拉伸彈性模量均比PET高出50%。而且,PEN的力學(xué)性能穩(wěn)定,即使在高溫高壓情況下,其彈性模量、強(qiáng)度、蠕變和壽命仍能保持相當(dāng)?shù)姆(wěn)定性。PEN還具有優(yōu)良的電氣性能,與PET的電氣性能相當(dāng),其介電常數(shù)、體積電阻率、導(dǎo)電率等也均與PET接近,但其電導(dǎo)率隨溫度變化較小。
發(fā)展進(jìn)程
PEN于1948年研制成功,但由于單體價格較高,限制了其工業(yè)化生產(chǎn), 在這以后的20多年時間內(nèi),基本上沒有對PEN的研究報道,直到20世紀(jì)70年代才有一些PEN 的制造和應(yīng)用專利申請。進(jìn)入90年代后,由于PEN 合成技術(shù)的發(fā)展以及刪單體的工業(yè)化,PEN獨(dú)特的物理性能引起人們的極大關(guān)注,逐漸成為一種重要的新型聚酯材料而備受矚目,并開始了工業(yè)化生產(chǎn)。目前,世界上只有2家公司生產(chǎn) PEN 的單體 DMN,分別是美國的阿莫科公司和日本的三菱瓦斯化學(xué)公司。阿莫科公司是世界上率先將DMN工業(yè)化的生產(chǎn)商,該公司現(xiàn)已在阿拉斯加和阿拉巴馬州分別建成了4.5萬 t/a的DMN《生產(chǎn)基地;三菱瓦斯化學(xué)公司則是世界第二大DMN生產(chǎn)商,該公司擁有 4萬t/a的DMN裝置。
在眾多的PEN生產(chǎn)商中,日本的東麗、帝人和英荷殼牌等公司走在PEN開發(fā)的前列。東麗公司在日本擁有1萬t/a的均聚、共聚PEN生產(chǎn)能力,并已與美國的可口可樂公司達(dá)成協(xié)議,向該公司提供可回收飲料瓶用的100%均聚PEN樹脂。東麗公司還在尋求在日本、美國或南美建立更大的PEN生產(chǎn)廠。
早在1964年,日本帝人公司就開始了PEN的研究工作。到1971年,即以70 ̄80t /a規(guī)模試產(chǎn)PEN薄膜(商品名為Q薄膜),PEN薄膜性能與聚苯硫醚相當(dāng),是理想的功能材料,可用作高檔磁記錄薄膜,但由于PEN單體的制造成本高,使Q薄膜的發(fā)展受到了限制。但PEN的出現(xiàn)在當(dāng)時還是引起了化工原料制造商的興趣。1973 年帝人公司建立了年產(chǎn)1000t PEN裝置,20世紀(jì)90年代又建成了4.8萬t/a生產(chǎn)包裝瓶、薄膜、纖維及工程塑料。
殼牌公司于1994年初實現(xiàn)PEN樹脂的工業(yè)化生產(chǎn),并向阿莫科公司提供DMN單體。該公司目前已研發(fā)出2種高性能的PEN樹脂產(chǎn)品,均為均聚PEN,其性能優(yōu)于PET,具有極好的耐化學(xué)性、對氣體及紫外線的阻隔性、光澤性及耐熱性。其中包括一種低分子量的膜用PEN樹脂(特性粘度為0.46)和瓶用PEN樹脂(特性粘度為0.62) ,瓶用 PEN樹脂可用于注射制品、醫(yī)藥和化妝品的吹塑容器,以及可蒸煮消毒的果汁、水、白酒、啤酒等包裝容器。 此外,殼牌公司還研發(fā)了專門用于制造特種容器的共聚 PEN樹脂,該產(chǎn)品現(xiàn)已投放市場。
三.聚醚酰亞胺(PEI)振膜
是美國GE公司開發(fā)的產(chǎn)品,具有優(yōu)良的機(jī)械性能,電絕緣性好,耐輻照,耐高低溫,耐磨性能好還可以透過微波?梢杂谜澈蛣┘昂附拥姆椒ㄅc其他材料(玻璃纖維、碳纖維或其他填料)結(jié)合,達(dá)到增強(qiáng)改性的目的?珊推渌こ趟芰辖M成耐熱高分子合金,可在 -160~180 ℃使用。 PEI 兼具優(yōu)良的高溫機(jī)械性能和耐磨性,故可用于制造輸水管轉(zhuǎn)向閥的閥件。
PEI具有很高的強(qiáng)度、柔韌性和耐熱性。
學(xué) 名 聚醚酰亞胺
英文名 Polyetherimide,簡稱PEI
1、發(fā)展史
1972年美國GE公司開始研究開發(fā)PEI,經(jīng)過10年時間試制、試用,于1982年建成5000噸生產(chǎn)裝置,并正式以商品Ultem在市場銷售。目前,全世界年需要量為10000噸左右。以后,為提高產(chǎn)品的耐熱性,GE公司還開發(fā)了ULtemⅡ。由于ULtemⅡ中含有對苯二胺結(jié)構(gòu),致使玻璃化溫度(tg)從215°提高到227°,因而適應(yīng)電子零件超小型電子管表面粘貼技術(shù)(SMT)的需要。近年來,該公司以開發(fā)了耐化學(xué)藥品品級CRS5000、電線被覆用品級有機(jī)硅共聚合體D9000。為了進(jìn)一步提高耐熱性、耐化學(xué)藥品性和流動性,該公司還開發(fā)了特種式程塑料合金,如PEI/PPS合金JD8901、PEI/PC合金D8001、D8007和SPEI/PA合金等。
上海市合成樹脂研究所對聚醚酰亞胺的研究開發(fā)工作始于20世紀(jì)80年代初,現(xiàn)有10t/aPEI裝置一套,目前處于供不應(yīng)求狀態(tài)。該所正準(zhǔn)備建設(shè)100t/a PEI生產(chǎn)裝置,以滿足國防軍工的需要。該所的聚醚酰亞胺YS30,結(jié)構(gòu)中含有二苯醚二胺,其產(chǎn)品耐水解性能更佳。
2、主要生產(chǎn)方法
聚醚酰亞胺是由4,4′-二氨基二苯醚或間(或?qū)Γ┍蕉放c2,2′-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐在二甲基乙酰胺溶劑中經(jīng)加熱縮聚、成粉、亞胺化而制得。
在上述方法中,又可分成多硝基取代法和多環(huán)縮聚過程。前者首先進(jìn)行環(huán)化反應(yīng),生成酰亞胺環(huán),然后進(jìn)行芳族親核硝基取代反應(yīng),形成柔性醚"鉸鏈"。后者是先進(jìn)行環(huán)化反應(yīng),然后進(jìn)行環(huán)化反應(yīng),聚合物的生成工序是多環(huán)縮聚過程。
PEI可用熔融縮聚法制備。這一方法從經(jīng)濟(jì)上,生態(tài)和技術(shù)的觀點(diǎn)來看,都是有發(fā)展前途的。由于該法不使用溶劑,聚合物中不會含有溶劑,這對加工和使用都有重要意義。
PEI還可用連續(xù)法直接在擠出機(jī)制造。該法操作步驟是:起始化合物的混合物依次通過擠出機(jī)內(nèi)具有不同溫度的區(qū)域,由單體混合的低溫區(qū)移向最終產(chǎn)品溶融的高溫區(qū)。環(huán)化反應(yīng)生成的水,經(jīng)適當(dāng)?shù)目诳讖臄D出機(jī)中不斷排出,通常在擠出機(jī)的最后區(qū)域借助真空減壓抽出。從擠出機(jī)的出料口可得到聚合物粒料或片材。還可在擠出機(jī)內(nèi)直接使PEI和各種填料混合,制得以PEI為主的配混料。
在這些方法中,溶液聚合是目前工業(yè)生產(chǎn)的方法。然而擠出機(jī)連續(xù)擠出聚合方法已由上海市合成樹脂研究所在小型裝置上開發(fā)成功,可以推向工業(yè)生產(chǎn)。
3、理化性能
聚醚酰亞胺具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電絕緣性能、耐輻照性能、耐高低溫及耐磨性能,并可透過微波。加入玻璃纖維、碳纖維或其他填料可達(dá)到增強(qiáng)改性的目的。也可和其它工程塑料組成耐熱高分子合金,可在-160~180℃使用。上海市合成樹脂研究所企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SR-7001-86《YS30注塑型聚醚酰亞胺塑料》,主要性能指標(biāo)見表3-47。
4、加工成型
聚醚酰亞胺可用注塑和擠出成型,且易后處理和用膠粘劑與各種焊接法同其它材料接合。由于熔融流動性好,通過注塑成型可以制取形狀復(fù)雜的零件。加工前須在150℃充分干燥4小時,注塑溫度為337~427℃,模具溫度為65~117℃。YS30的注塑條件如下:
預(yù)熱 150℃,4小時
料筒溫度:
前段 300~320℃
后段 330~410℃
注塑壓力 60~100MPa
保壓時間 5~30秒
冷卻時間 5~30秒。
5、應(yīng)用領(lǐng)域
聚醚酰亞胺具有優(yōu)良的綜合平衡性能,卓有成效地應(yīng)用于電子、電機(jī)和航空等工來部門,并用作傳統(tǒng)產(chǎn)品和文化生活用品的金屬代用材料。
在電器、電子工業(yè)部門,聚醚酰亞胺材料制造的零部件獲得了廣泛的應(yīng)用,包括強(qiáng)度高和尺寸穩(wěn)定的連接件、普通和微型繼電器外殼、電路板、線圈、軟性電路、反射鏡、高精度密光纖元件。特別引人注目的是,用它取代金屬制造光纖連接器,可使元件結(jié)構(gòu)最佳化,簡化其制造和裝配步驟,保持更精確的尺寸,從而保證最終產(chǎn)品的成本降低約40%。
耐沖擊性板材Ultem1613用于制飛機(jī)的各種零部件,如舷窗、機(jī)頭部部件、座件靠背、內(nèi)壁板、門覆蓋層以及供乘客使用的各種物件。PEI和碳纖維組成的復(fù)合材料已用于最新直升飛機(jī)各種部件的結(jié)構(gòu)。
利用其優(yōu)良的機(jī)械特性、耐熱特性和耐化學(xué)藥品特性,PEI被用于汽車領(lǐng)域,如用以制造高溫連接件、高功率車燈和指示燈、控制汽車艙室外部溫度的傳感器(空調(diào)溫度傳感器)和控制空氣和燃料混合物溫度的傳感器(有效燃燒溫度傳感器)。此外,PEI還可用作耐高溫潤滑油侵蝕的真空泵葉輪、在180℃操作的蒸鎦器的磨口玻璃接頭(承接口)、非照明的防霧燈的反射鏡。
聚醚酰亞胺泡沫塑料,用作運(yùn)輸機(jī)械飛機(jī)等的絕熱和隔音材料。
PEI耐水解性優(yōu)良,因此用作醫(yī)療外科手術(shù)器械的手柄、托盤、夾具、假肢、醫(yī)用燈反射鏡和牙科用具。
在食品工業(yè)中,用作產(chǎn)品包裝和微波爐的托盤。
PEI兼具優(yōu)良的高溫機(jī)械性能和耐磨性,故可用于制造輸水管轉(zhuǎn)向閥的閥件。由于具有很高的強(qiáng)度、柔韌性和耐熱性,PEI是優(yōu)良的涂層和成膜材料,能形成適用于電子工業(yè)的涂層和薄膜,并可用于制造孔徑< 0.1μm、具有高滲透性的微孔隔膜。還可用作耐高溫膠粘劑和高強(qiáng)度纖維等。
6、開發(fā)動向
國外聚醚酰亞胺主要是美國通用電器公司生產(chǎn)銷售。目前發(fā)展趨勢在于提高耐熱性,為此引入對苯二胺結(jié)構(gòu)和與其它特種工程塑料組成合金,為提高PEI機(jī)械強(qiáng)度,而采用PC、PA等工程塑料組成合金。聚合工藝方面正在開發(fā)雙螺桿連續(xù)擠出聚合反應(yīng)技術(shù),預(yù)計不久將會實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
SUPERIO-UT PEI是三菱樹脂開發(fā)的超耐熱 工程塑料薄膜,特點(diǎn)如下: |
機(jī)械特性:優(yōu)異 |
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電氣性質(zhì):頻率依賴性及溫度依賴性小,具有穩(wěn)定的電氣特性。 |
耐熱性:加熱到210度尺寸變化小,在高溫下保持長時間延伸。 |
耐藥品性:對脂肪烴,酸,稀鹹良好抗藥品性。F型抗極性溶劑極佳。 |
耐氣候性:良好 |
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耐燃性:UL-94-VTM-0,燃燒時冒煙量與樹脂的平均值極為少。 |
熱成型性:可熱成型。 |
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用途:揚(yáng)聲器振動板,絕緣,耐熱標(biāo)簽,隔板開關(guān)等。 |
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項目 |
E型 |
F型 |
測試方法 |
玻璃化溫度 |
216度 |
226度 |
DSC |
線膨脹系數(shù) |
4.9*10-5 |
5.2*10-5 |
ASTM-746B |
熱收縮率 |
0.20% |
0.20% |
200度*30 Min |
抗拉強(qiáng)度 |
117.7MPa |
122.6MPa |
JIS C-2318 |
斷裂點(diǎn)伸長 |
120% |
100% |
JIS C-2318 |
拉伸彈性模量 |
3138MPa |
2844MPa |
ASTM D-638 |
介電擊穿電壓 |
10KV |
10.5KV |
JIS C-2318 |
體積電阻系數(shù) |
1017 |
1017 |
JIS C-2318 |
介電常數(shù) |
3.5 |
3 |
JIS C-2318 |
密度 |
1.27 |
1.27 |
ASTM D-1505 |
吸水率 |
0.40% |
0.60% |
ASTM D-570 |
燃燒性 |
VTM-0 |
VTM-0 |
UL-94 |
特種工程塑料
介紹:特種工程塑料也叫高性能工程塑料是指綜合性能更高,長期使用溫度在150℃以上的工程塑料,主要用于高科技,軍事和宇航、航空等工業(yè)。
特種工程塑料主要包括聚苯硫醚(PPS),聚砜(PSF),聚酰亞胺(PI), 聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK),含氟聚合物等,特種工程塑料種類多,性能優(yōu)異價格昂貴
四.聚芳酯(PAR)振膜
聚芳酯簡稱為PAR,它是透明的可著色可做表面處理的無定行熱塑性工程塑料.具有優(yōu)良的耐熱性阻燃性和無毒性.在1.86MPa的負(fù)荷下其熱變形溫度為175攝氏度,軟化溫度為188~193攝氏度,分解溫度為443攝氏度.其吸濕性為室溫下0.1%~0.3%.但注塑時會引起聚芳酯分解,所以材料成型前必須干燥處理,使其含水量小于0.2%,干燥條件為100~120攝氏度.PAR機(jī)械強(qiáng)度高,耐沖擊,不容易斷裂,可用于小型揚(yáng)聲器振膜。
PAR(聚芳酯)薄膜是一種專門為揚(yáng)聲器用振膜而研發(fā)的新型薄膜,其各項特性均優(yōu)于PEI,PET,PEN,PI等傳統(tǒng)制膜材質(zhì),是制造高品質(zhì)揚(yáng)聲器的必選材料。PAR材料的粘接不用普通的膠水,要使用光敏膠,用專門的紫外線機(jī)器固化。
聚芳酯(PAR)
又稱為芳香族聚酯或聚酚酯,它為分子主鏈上由芳香環(huán)和酯鍵構(gòu)成的熱塑性塑料,英文簡稱PAR。PAR的合成單體不同,可得到上百個品種,其中以雙酚A和對苯二甲酰氯及間苯二甲酰氯合成的雙酚A型PAR最為常用。
PAR的耐熱性優(yōu)異,可在-70~180℃溫度范圍內(nèi)使用。機(jī)械性能好,價格與通用工程塑料接近,是一種很有發(fā)展前途的耐熱塑料。
2、結(jié)構(gòu)性能
(1)PAR為線性無定型聚合物,分子間相互作用的綜合結(jié)果,使PAR呈現(xiàn)極大的剛性,一定的極性,又具有一定的柔性。
(2)透明性能 透光率可達(dá)87%,折射率為1.61,比PC、PMMA都高,只比PES稍低一點(diǎn)。
(3)機(jī)械性能 PAR具有良好的抗蠕變性、耐磨性、抗沖擊性及彈性恢復(fù)性,在很寬的溫度范圍內(nèi),機(jī)械強(qiáng)度保持性好。
(4)熱性能 玻璃化溫度為193℃,負(fù)荷熱變形溫度為175℃,熱分解溫度為443℃。阻燃性好,氧指數(shù)為36.8。線膨脹系數(shù)小,耐焊錫性好。
(5)電性能 由于PAR的極性,使其在高頻下的絕緣性受到影響,但在中、低頻范圍內(nèi)具有優(yōu)良的絕緣性能。PAR耐電弧性能好,電性能受溫度和濕度的影響小。
(6)環(huán)境性能 耐紫外線性好,耐大部分溶劑;不耐鹵代烴、丙酮、香蕉水、芳香烴、氨水、熱水、堿及濃硫酸。
3、成型加工
(1)加工特性 PAR的熔體粘度高,比PC高10倍之多;流動特性接近牛頓流體,粘度受溫度的影響大于受剪切速率的影響。
PAR的加工溫度與分解溫度十分接近,熔融加工溫度范圍窄,這給加工帶來一定困難,一般需要加入熱穩(wěn)定劑。在加工前需進(jìn)行干燥處理。成型收縮率小,僅為0.05%,制品的加工精度高。
PAR可用傳統(tǒng)的加工方法成型,如注塑和擠出等。
4、應(yīng)用范圍
(1)電子電器 可用作H級耐熱絕緣材料,具體有:開關(guān)類操作鍵盤、旋鈕等,電器軸、罩殼等,插座、繞線管、繼電器、發(fā)光二極管及照明零件等。
(2)汽車配件 主要用于汽車透明配件,如透鏡、反射鏡、燈罩等。
(3)機(jī)械零件 塑料泵的葉輪、殼體,機(jī)器殼罩,各種滑動摩擦部件如齒輪、軸承及皮帶輪等。
(4)其他 醫(yī)療器械、生活用品等。
PAR薄膜詳細(xì)介紹:
PAR薄膜是作為PC薄膜改進(jìn)的后續(xù)產(chǎn)物被開發(fā)的。PAR薄膜最大限度地提高了耐熱性和阻燃性。
1.材料
PAR薄膜是由不含附加可塑劑的聚碳酸酯經(jīng)溶液制膜法加工而成。N681EM 級別是特別為熱力塑形應(yīng)用而開發(fā)的,并且最適合作為小型揚(yáng)聲器的音膜使用,適用于手機(jī)、汽車音響或筆記本。
由于溶液制膜加工過程的關(guān)系,這種薄膜幾乎是各向同性的,厚度變化非常小。
2.特別的性質(zhì)
聚碳酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式對于薄膜極好的聽覺性能是最優(yōu)化的。材料的柔軟性決定了此種薄膜可以制造很高額定功率的揚(yáng)聲器,并且聽覺質(zhì)量仍舊非常好。
為了便于在模具中成型和粘合,表面的一面是毛糙的。
黃顏色是為了高品質(zhì)的熱絕緣、UV傳送和簡單的薄膜光學(xué)品質(zhì)控制而設(shè)計的。
3.機(jī)械性能
PAR薄膜有很高的連鎖韌性和傳導(dǎo)阻抗,并且抵抗破裂和分裂。機(jī)械性能在縱向和橫向幾乎是一致的。
4.熱性能
PAR薄膜能夠抵擋最高+175&dm;C的溫度(熱偏差)。
這種樹脂是阻燃的(美國保險商實驗所 電壓轉(zhuǎn)變模塊 0),但薄膜的清單還未確定。
5.電性能
PAR薄膜有低消耗要素,就象它的相關(guān)電容率僅隨溫度細(xì)微地變化。絕緣性哪怕在極高的溫度下也是很好的。
6.吸水性
由于最低0.25%的吸水率,PAR薄膜在尺寸上是安定的,并且它的電性能變化很細(xì)微。
7. 化學(xué)性能
PAR薄膜能抵抗弱酸、大多數(shù)的鹽、酒精、油類、油脂、洗潔劑和飽和脂肪、飽和脂肪碳?xì)浠衔铩?BR> PAR薄膜能有限地抵抗或溶解于弱堿、氨、胺、酮、酯、芳香族碳?xì)浠衔、丙酮和亞甲基氯化物?BR>8.粘合
可與UV硬化黏合劑一起完成最好、最快的粘合。建議使用毛面進(jìn)行粘合。
如果必須要使用溶解性的黏合劑,那么事先必須進(jìn)行測試(見化學(xué)性能)。
9.熱力塑形
PAR薄膜N 681 EM在大約220&dm;C的溫度下容易熱力塑形。強(qiáng)力推薦熱模(取決于機(jī)器型號和速度)。每個普通的熱力塑形的方法都可運(yùn)用。
10.環(huán)境
PAR薄膜在環(huán)境上是中性的。生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生生產(chǎn)的廢料和未受污染的廢料。生產(chǎn)過程中使用的溶劑會重新獲得并在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)使用。當(dāng)丟棄和燒棄時,PAR薄膜產(chǎn)生不高的有毒的或者腐蝕的氣體。
五.聚苯硫醚(PPS)振膜
PPS稱為,聚苯硫醚聚苯乙烯硫化物,具有高機(jī)械強(qiáng)度和高剛性,使用溫度為220~260攝氏度,有很好的韌性.使用的不多.
FORTRON的出現(xiàn)一舉改變了人們對聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide,取其開頭字母,簡稱為PPS)的"脆"的評價?朔耍⒋啵⒌娜觞c(diǎn)的新型的(Polyphenylene)PPS正在不斷地鞏固其在工程塑料中的地位。
以前的PPS樹脂,在其分子結(jié)構(gòu)中有局部交聯(lián)的架擠結(jié)構(gòu),而FORTRON則是不具該種架橋結(jié)構(gòu)的線形分子,但其耐熱性、難燃性、耐藥品性等仍很優(yōu)良。離子性雜質(zhì)也非常少。耐電焊熱特性非常優(yōu)良,PPS樹脂的應(yīng)用正在以作為要求非常嚴(yán)格的電子領(lǐng)域的零部件的材料為中心逐步發(fā)展。
其用途并不只局限于電子零部件。還有燈具接口、水泵。汽車部件中的各種電器部件等,OA機(jī)機(jī)器、AV機(jī)器等的功能部件,在這些領(lǐng)域里也都發(fā)揮了其各種優(yōu)良的性能。今后,以作汽車部件中的各種電器部件以及與住宅相關(guān)連的部件為中心的應(yīng)用,可望有大的發(fā)展的樹脂就是FORTRON。
機(jī)械強(qiáng)度特別高,特別是其彎曲強(qiáng)度值很高,具有優(yōu)良的彈性恢復(fù)特性。
具有高的韌性,壓縮特性以及剪切性能值。
在高溫高載荷下仍有優(yōu)良的耐蠕變特性,對于循環(huán)應(yīng)力也顯示出優(yōu)良的耐疲勞特性。
伸長率和耐沖擊強(qiáng)度大,對于以前的PPS樹脂的被認(rèn)為是缺點(diǎn)的脆性有很大的改進(jìn)。
能承受260℃,10秒的電焊浴中的浸泡,足夠滿足電子部件的表面組裝技術(shù)的要求。
離子性雜質(zhì)非常少,在對于電性能要求非?量痰念I(lǐng)域也有可能應(yīng)用。
在高濕高溫狀態(tài)下的體積電阻率變化極小,介電常數(shù)幾乎不隨周波數(shù)和溫度變化。作為電絕緣材料,它具有非常優(yōu)良的特性。
熔合強(qiáng)度大,攻絲、壓入等的二次加工特性非常優(yōu)越。
聚苯硫醚(PPS)
聚苯硫醚全稱為聚苯基硫醚,是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂,英文名為polyphenylene snlfide(簡稱PPS)。
PPS是結(jié)晶型(結(jié)晶度55%-65%)的高剛性白色粉末聚合物,耐熱性高(連續(xù)使用溫度達(dá)240℃)、機(jī)械強(qiáng)度、剛性、難燃性、耐化學(xué)藥品性,電氣特性、尺寸穩(wěn)定性都優(yōu)良的樹脂,耐磨、抗蠕變性優(yōu),阻燃性優(yōu)。有自熄性。達(dá)UL94V-0級,高溫、高濕下仍保持良好的電性能。流動性好,易成型,成型時幾乎沒有縮孔凹斑。與各種無機(jī)填料有良好的親和性。增強(qiáng)改性后可提高其物理機(jī)械機(jī)械性能和耐熱性(熱變形溫度),增強(qiáng)材料有玻璃纖維、碳纖維、聚芳酰胺纖維、金屬纖維等,以玻璃纖維為主。無機(jī)填充料有滑石、高嶺土、碳酸鈣、二氧化硅、二硫化鉬等。
PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化,PPS/PTFE合金改進(jìn)了PPS的脆性,潤滑性和耐腐蝕性,PPS/PA合金為高韌性合金。
玻纖增強(qiáng)PPS具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐磨性、抗蠕變性、在寬范圍(溫度、濕度、頻率)內(nèi)有極佳的機(jī)械性能和電性能,介電量數(shù)小、介電損耗低。作為耐高溫,防腐涂料,涂層可以在180℃ 下長期使用;電子電器工業(yè)上作連接器,絕緣隔板,端子,開關(guān);機(jī)械和粘密機(jī)械在做泵、齒輪、活塞環(huán)貯槽、葉片閥件,鐘表零部件,照相機(jī)部件;汽車工業(yè)上汽化器。分配器部件,電子電氣組等零件,批氣閥氣,傳感器部伯件;家電部件有磁帶錄相機(jī)結(jié)構(gòu)部件、品體二極管、各種零件;另個還用于宇航、航空工業(yè), PPS/PTFE可做防粘、耐磨部件及傳動件,如軸泵。
聚苯硫醚(PPS)性能介紹
耐熱性能優(yōu)異:其熔點(diǎn)超過280℃,熱變形溫度超過260℃,長期使用溫度為220-240℃。在空氣中于700℃降解在1000℃惰性氣體仍保持40%的重量,短期耐熱性和長期連續(xù)使用的熱穩(wěn)定性均優(yōu)于目前所有的工程塑料。經(jīng)特殊改性的品種,熱變形溫度可達(dá)350℃以上。
自身具有阻燃性:聚苯硫醚阻燃性可達(dá)到UL94-0級,氧指數(shù)(LOI)>57%。 聚苯硫醚自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其具有良好的難燃燒性能,無需加入阻燃劑。
機(jī)械性能好:其剛性極強(qiáng),表面硬度高,洛氏硬度>100HR,拉伸強(qiáng)度>170 MPa ,彎曲強(qiáng)度>220MPa,缺口沖擊強(qiáng)度〉16 MPa,彎曲模量>3.5×104,并具有優(yōu)異的耐蠕變性和耐疲勞性。
耐化學(xué)藥物性能優(yōu)異:目前尚未發(fā)現(xiàn)可在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶劑,對無機(jī)酸、堿和鹽類的抵抗性極強(qiáng)。
尺寸穩(wěn)定性好:成型收縮率很低,小于0.0025%,吸收率小于0.05%,線性熱膨脹系數(shù)也小。在高溫、高濕條件下仍表現(xiàn)出良好的尺寸穩(wěn)定性。故在機(jī)械、化工、儀器、儀表和航空、航天、艦船等各個方面都具有廣泛用途。
電性能優(yōu):聚苯硫醚在高溫、高濕、高頻條件下仍具有優(yōu)良的電性能,其體積電阻率為1×1016Ω.cm,表面電阻率為1×1015Ω,電氣強(qiáng)度>18KV/mm.
耐磨性突出:通過填充氟樹脂和碳纖維等潤滑劑,可大幅度提高其耐磨性,摩擦系數(shù)在0.01-0.02。
耐幅射:耐幅射達(dá)到Gy 1×108,是其它工程塑料無法比擬的新材料,是電子、電氣、機(jī)械、儀器、航空、航天、軍事等領(lǐng)域特別是原子彈、中子彈耐輻射唯一理想的優(yōu)良材料。
加工性能好:PPS樹脂的熔體粘度低,流動性好,極易與玻纖潤濕接觸,因此填充填料容易,用其制備的玻纖或無機(jī)填料增強(qiáng)注塑級粒料,具有極高抗伸縮性,抗沖擊性,抗彎曲及延展性。在其熔點(diǎn)以上可以統(tǒng)一成形。
與金屬和非金屬粘接性能好:PPS特別對玻璃、鋁、鈦、不銹鋼等具有非常高的粘結(jié)強(qiáng)度,附著力達(dá)到1級。對玻璃的粘結(jié)性能好,極宜作化工設(shè)備的襯里。
六.聚醚醚酮(PEEK)振膜
聚醚醚酮簡稱為PEEK,是一種酮基系列化合物,聚芳醚酮的重復(fù)單元,上世紀(jì)八十年代由Victrex公司開發(fā)的.有以下特點(diǎn):
具有高強(qiáng)度、高韌性、耐磨、容易被加工成型,耐高溫性能與聚酰亞胺相當(dāng)(240攝氏度),耐腐蝕性和耐溶劑性與聚四氟乙烯相。
玻璃化溫度: 143oC. 熔點(diǎn): 334oC
聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種具有耐高溫、自潤滑、易加工和高機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異性能的特種工程塑料。
耐高溫
PEEK樹脂具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(143℃)和熔點(diǎn)(334℃),這是它可在有耐熱性要求的用途中可靠應(yīng)用的理由之一。其負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316℃(30%GF或CF增強(qiáng)牌號),連續(xù)使用溫度為260℃。
機(jī)械特性
PEEK樹脂是韌性和剛性兼?zhèn)洳⑷〉闷胶獾乃芰稀L貏e是它對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性是所有塑料中最出眾的,可與合金材料媲美。
耐化學(xué)藥品性
PEEK樹脂在所有塑料中具有出眾的滑動特性,適合于嚴(yán)格要求低摩擦系數(shù)和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨、聚四氟乙烯各占10%比例混合改性的滑動牌號或30%CF增強(qiáng)牌號等均為具有優(yōu)異滑動特性的牌號。
自潤滑性(耐腐蝕性)
PEEK樹脂具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性,在通常的化學(xué)藥品中,能溶解或者破壞它的只有濃硫酸,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。
阻燃性
PEEK樹脂是非常穩(wěn)定的聚合物,1.45mm厚的樣品,不加任何阻燃劑就可達(dá)到最高阻燃標(biāo)準(zhǔn)。下面是它與幾種工程塑料燃燒時發(fā)煙量的對比。
易加工性
PEEK樹脂雖然是超耐熱性樹脂,但由于它具有高溫流動性好和熱分解溫度很高等特點(diǎn),因此可采用如下加工方式:
1、注射成型 2、擠出成型 3、模壓成型 4、吹塑成型 5、熔融紡絲 6、旋轉(zhuǎn)成型 7、粉末噴涂
七.液晶聚合物(LCP)振膜
LCP被稱為液晶高分子,液晶聚合物,液晶聚酯,屬于芳香族聚酯液晶高分子.現(xiàn)也有用于制造微型揚(yáng)聲器,送受話器的振膜.LCP的彈性模量高,高剛性,對振動有很好的吸收特性,具有較高的熔點(diǎn)(約335~352攝氏度),熱變形溫度約為180~260攝氏度.即使再較高溫度下也具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和抗蠕變性.
液晶高分子・VECTRA是我們從傳統(tǒng)的塑料所想象不到的,具有非常特別的結(jié)構(gòu)和性能的高分子,取Themotropic Liquid Crystal Polyester的先頭字母,因而被稱為『LCP』。
這種材料不但具有不同數(shù)量級的機(jī)械強(qiáng)度,而且還具有隨著其壁厚的變薄,相對強(qiáng)度反而增加的特異的性能,并且其線性熱膨脹率接近金屬材料。此外,雖然它具有很高的彈性模量,優(yōu)良的振動吸收特性卻是它的特長之一。
真可謂是超越工程塑料的常識,向金屬逼近的工程塑料,VECTRA可稱得是新時代的超級工程塑料。發(fā)揮其機(jī)械特性之所長,應(yīng)用做AV機(jī)械及OA機(jī)械上的零部件。發(fā)揮其振動特性之所長,用在信息機(jī)械及音響機(jī)械上作為拾音器的零部件等。此外,發(fā)揮其耐電焊耐熱性之所長,還用作為表面組裝電子部件等,它的應(yīng)用正在急速地向各個領(lǐng)域展開。
在熔融狀態(tài)下,分子間的纏繞非常少,只需很小的剪切應(yīng)力就可使其取向。因其在液態(tài)的形態(tài)下顯示出結(jié)晶物的性質(zhì)。因而,被稱為液晶高分子。將其冷卻,固化后形態(tài)可以穩(wěn)定地保持。
在成型時,分子鏈朝著流動的方向排列,產(chǎn)生一種好似其分子自身將其增強(qiáng)的自增強(qiáng)效果,可獲得極高的強(qiáng)度和彈性模量。
雖然其彈性模量很高,卻顯示出非常優(yōu)良的振動吸收特性。
特別是其流動方向上的線性熱膨脹率的變化非常小,比一般塑料的值低一個數(shù)量級,與金屬材料的值相當(dāng)。
厚度越薄,其表面取向?qū)铀嫉谋壤驮酱,因此,其壁厚越薄,相對?qiáng)度和彈性模量就越大。
由于它具有致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu),雖然其融點(diǎn)相對較低,但它卻具有高的載荷變形溫度(180℃~260℃),高的連續(xù)使用溫度(200~240℃),電焊耐熱性特性(260℃、10秒~310℃、10秒)。
八.聚酰亞胺振膜(PI)
具有Mylar的許多優(yōu)點(diǎn),可以模壓,擠出,注射成型;同時也可耐高溫可達(dá)240攝氏度,烘烤成型溫度可達(dá)427攝氏度,而且加工時間長.近年生產(chǎn)的材料厚度有:0.025MM,0.05MM,0.075MM,0.125MM等等。
聚酰亞胺(PI)
介紹:聚酰亞胺是分子結(jié)構(gòu)含有 酰亞胺基鏈節(jié)的芳雜環(huán)高分子化合物,英文名Polyimide(簡稱PI),可分為均苯型PI,可溶性PI,聚酰胺-酰亞胺(PAI)和聚醚亞胺(PEI)四類。
PI是目前工程塑料中耐熱性最好的品種之一,有的品種可長期承受290℃ 高溫短時間承受490℃的高溫,另外力學(xué)性能、耐疲勞性能、難燃性、尺寸穩(wěn)定性、電性能都好,成型收縮率小,耐油、一般酸和有機(jī)溶劑,不耐堿,有優(yōu)良的耐摩擦,磨耗性能.
PI成型方法包括壓縮模塑、浸漬、注塑、擠出、壓鑄、涂覆、流延、層合、發(fā)泡、傳遞模塑。
PI在航空、汽車、電子電器、工業(yè)機(jī)械等方面均有應(yīng)用,可作發(fā)動機(jī)供燃系統(tǒng)零件、噴氣發(fā)動機(jī)元件、壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)零件、扣件、花鍵接頭和電子聯(lián)絡(luò)器,還可做汽車發(fā)動機(jī)部件、軸承、活塞套、定時齒輪,電子工業(yè)上做印刷線路板、絕緣材料、耐熱性電纜、接線柱、插座、機(jī)械工業(yè)上做耐高溫自潤滑軸承、壓縮機(jī)葉片和活塞機(jī)、密封圈、設(shè)備隔熱罩、止推墊圈、軸襯等。
聚酰亞胺薄膜(kapton), 耐溫性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PET,PEN 和PEI薄膜,有茶色和黑色可成型聚酰亞胺薄膜. 300度可加工成型,改善高音效果的提升。
九.共聚高分子(COC)
"TOPAS®" 是Ticona公司開發(fā)出來的環(huán)狀烯烴・共聚高分子(COC)的商品名,是具有環(huán)狀烯烴結(jié)構(gòu)的非晶性透明共聚高分子。
"TOPAS®" 具有與PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸樹脂)相匹敵的光學(xué)性能以及具有高于PC(聚碳酸酯)的耐熱性,還具有比PMMA和PC更加優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性等,在市場上獲得了很高的評價。再有,"TOPAS®" 還具有改善水蒸汽氣密性,增加剛性、耐熱性,易賦予切割性能等優(yōu)點(diǎn),作為適合于用作傳統(tǒng)材料的改性用材料,它在包裝材料領(lǐng)域里的開發(fā)活動正在推進(jìn)之中。
|
|
單位 |
試驗方法 |
基本品級 |
8007 |
6013 |
6015 |
5013 |
6017 |
物性 |
體積流動指數(shù)MVR (260°C/2.16kg) |
ml/10min |
ISO 1133 |
32 |
14 |
4 |
48 |
1.5 |
體積流動指數(shù)MVR (HDT/B+115°C/2.16kg) |
ml/10min |
ISO 1133 |
2 |
6 |
5 |
25 |
5 |
密度 |
g/cm3 |
ISO 1183 |
1.02 |
1.02 |
1.02 |
1.02 |
1.02 |
吸水率 @23°C |
% |
ISO 62 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
透濕系數(shù) @23°C 85RH% |
g·mm/m2·d |
DIN 53 122 |
0.023 |
0.035 |
0.035 |
0.030 |
0.045 |
機(jī)械性能 |
拉伸彈性模量 (1mm/min) |
MPa |
ISO 527 parts 1 and 2 |
2600 |
2900 |
3000 |
3200 |
3000 |
拉伸強(qiáng)度 (5mm/min) |
MPa |
63* |
63 |
60 |
46 |
58 |
拉伸破壞伸長率 (5mm/min) |
% |
4.5* |
2.7 |
2.5 |
1.7 |
2.4 |
簡支梁抗沖擊強(qiáng)度 (unnotched) |
KJ/m2 |
ISO 179/1eU |
20 |
15 |
15 |
13 |
15 |
簡支梁抗沖擊強(qiáng)度 (notched) |
KJ/m2 |
ISO 179/1eA |
2.6 |
1.8 |
1.6 |
1.6 |
1.6 |
鉛筆硬度 |
- |
JIS K5401 |
HB |
HB |
HB |
F |
F |
熱性能 |
玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度 |
°C |
ISO 11375-2 |
80 |
140 |
160 |
136 |
180 |
熱變形溫度 0.45MPa |
°C |
ISO 75 parts 1 and 2 |
75 |
130 |
150 |
127 |
170 |
熱變形溫度 1.80MPa |
°C |
68 |
119 |
135 |
116 |
151 |
光學(xué)性能 |
光線透過率 |
% |
ISO 13468-1 |
91 |
91 |
91 |
91 |
91 |
折射率 |
- |
ISO 489 |
1.53 |
1.53 |
1.53 |
1.53 |
1.53 |
阿貝數(shù) |
- |
- |
- |
- |
- |
58 |
- |
十.聚碳酸酯(PC)振膜
聚碳酸酯振膜J即PC振膜,也可用來制造振膜,還可用來制造高音球頂振膜.它具有優(yōu)良的耐沖擊性和良好的尺寸穩(wěn)定性.使用溫度范圍在-60~120攝氏度,在此溫度以下可以長期使用.
聚碳酸酯,英文名Polycarbonate,簡稱PC。PC是一種無定型、無臭、無毒、高度透明的無色或微黃色熱塑性工程塑料,具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能,尤其是耐沖擊性優(yōu)異,拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度高;蠕變性小,尺寸穩(wěn)定。
聚碳酸酯還具有良好的耐熱性和耐低溫性,在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學(xué)性能,尺寸穩(wěn)定性,電性能和阻燃性,可在 -60~120℃下長期使用;無明顯熔點(diǎn),在 220~230℃呈熔融狀態(tài);由于分子鏈剛性大,樹脂熔體粘度大;吸水率小,收縮率小,尺寸精度高,尺寸穩(wěn)定性好,薄膜透氣性小;屬自熄性材料;對光穩(wěn)定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐強(qiáng)堿、氧化性酸及胺、酮類,溶于氯化烴類和芳香族溶劑,長期在水中易引起水解和開裂,缺點(diǎn)是因抗疲勞強(qiáng)度差,容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂,抗溶劑性差,耐磨性欠佳。
PC可注塑、擠出、模壓、吹塑熱成型、印刷、粘接、涂覆和機(jī)加工,最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預(yù)干燥,水分含量應(yīng)低于0.02%,微量水份在高溫下加工會使制品產(chǎn)生白濁色澤,銀絲和氣泡,PC在室溫下具有相當(dāng)大的強(qiáng)迫高彈形變能力。高沖擊韌性,因此可進(jìn)行冷壓,冷拉,冷輥壓等冷成型加工。擠出用PC分子量應(yīng)大于3萬,要采用漸變壓縮型螺桿,長徑比1:18~24,壓縮比1:2.5,可采用擠出吹塑,注-吹、注-拉-吹片成型高質(zhì)量,高透明瓶子。
碳酸酯(PC)
聚碳酸酯是分子主鏈中含有—[O-R-O-CO]—鏈節(jié)的熱塑性樹脂,按分子結(jié)構(gòu)中所帶酯基
不同可分為脂肪族、脂環(huán)族、脂肪一芳香族型,其中具有實用價值的是芳香族聚碳酸酯,并
以雙酚 A型聚碳酸酯為最重要,分子量通常為3-10萬。
聚碳酸酯,英文名Polycarbonate, 簡稱PC。PC是一種無定型、無臭、無毒、高度透
明的無色或微黃色熱塑性工程塑料,具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能,尤其是耐沖擊性優(yōu)異,拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度高;蠕變性小,尺寸穩(wěn)定;具有良好的耐熱性和耐低溫性,在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學(xué)性能,尺寸穩(wěn)定性,電性能和阻燃性,可在 -60~120℃下長期使用;無明顯熔點(diǎn),在 220-230℃呈熔融狀態(tài);由于分子鏈剛性大,樹脂熔體粘度大;吸水率小,收縮率小,尺寸精度高,尺寸穩(wěn)定性好,薄膜透氣性;屬自熄性材料;對光穩(wěn)定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐強(qiáng)堿、氧化性酸及胺、酮類,溶于氯化烴類和芳香族溶劑,長期在水中易引起水解和開裂,缺點(diǎn)是因抗疲勞強(qiáng)度差,容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂,抗溶劑性差,耐磨性欠佳。
PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機(jī)加工,最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預(yù)干燥,水分含量應(yīng)低于0.02%,微量水份在高溫下加工會使制品產(chǎn)生白濁色澤,銀絲和氣泡,PC在室溫下具有相當(dāng)大的強(qiáng)迫高彈形變能力。沖擊韌性高,因此可進(jìn)行冷壓,冷拉,冷輥壓等冷成型加工。擠出用PC分子量應(yīng)大于3萬,要采用漸變壓縮型螺桿,長徑比1:18~24,壓縮比1:2.5,可采用擠出吹塑,注-吹、注-拉-吹法成型高質(zhì)量,高透明瓶子。PC合金種類繁多,改進(jìn)PC熔體粘度大(加工性)和制品易應(yīng)力開裂等缺陷, PC與不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。具體有PC/ABS合金,PC/ASA合金、 PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/彈性體共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利有兩種材料性能優(yōu)點(diǎn),并降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要貢獻(xiàn)高耐熱性,較好的韌性和沖擊強(qiáng)度,高強(qiáng)度、阻燃性, ABS則能改進(jìn)可成型性,表觀質(zhì)量,降低密度。
PC的三大應(yīng)用領(lǐng)域是玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè),其次還有工業(yè)機(jī)械零件、光盤、包裝、計算機(jī)等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健、薄膜、休閑和防護(hù)器材等。PC可用作門窗玻璃,PC層壓板廣泛用于銀行、使館、拘留所和公共場所的防護(hù)窗,用于飛機(jī)艙罩,照明設(shè)備、工業(yè)安全檔板和防彈玻璃。 PC板可做各種標(biāo)牌,如汽油泵表盤、汽車儀表板、貨棧及露天商業(yè)標(biāo)牌、點(diǎn)式滑動指示器, PC樹脂用于汽車照相系統(tǒng),儀表盤系統(tǒng)和內(nèi)裝飾系統(tǒng),用作前燈罩,帶加強(qiáng)筋汽車前后檔板,反光鏡框,門框套、操作桿護(hù)套、阻流板、PC被應(yīng)用用作接線盒、插座、插頭及套管、墊片、電視轉(zhuǎn)換裝置,電話線路支架下通訊電纜的連接件,電閘盒、電話總機(jī)、配電盤元件,繼電器外殼, PC可做低載荷零件,用于家用電器馬達(dá)、真空吸塵器,洗頭器、咖啡機(jī)、烤面包機(jī)、動力工具的手柄,各種齒輪、蝸輪、軸套、導(dǎo)規(guī)、冰箱內(nèi)擱架。PC是光盤儲存介質(zhì)理想的材料。PC瓶(容器)透明、重量輕、抗沖性好,耐一定的高溫和腐蝕溶液洗滌,作為可回收利用瓶(容器)。PC及PC合金可做計算機(jī)架,外殼及輔機(jī),打印機(jī)零件。改性PC耐高能輻射殺菌,耐蒸煮和烘烤消毒,可用于采血標(biāo)本器具,血液充氧器,外科手術(shù)器械,腎透析器等,PC可做頭盔和安全帽,防護(hù)面罩,墨鏡和運(yùn)動護(hù)眼罩。 PC薄膜廣泛用于印刷圖表,醫(yī)藥包裝,膜式換向器。
十一.聚砜(PSF/PSU)
介紹:聚砜是分子主鏈中含有 鏈節(jié)的熱塑性樹脂,英文名Polysalfone(簡稱PSF或PSU)有普通雙酚A型PSF(即通常所說的PSF),聚芳砜和聚醚砜二種。
PSF是略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物,力學(xué)性能優(yōu)異,剛性大,耐磨、高強(qiáng)度,即使在高溫下也保持優(yōu)良的機(jī)械性能是其突出的優(yōu)點(diǎn),其范圍為為-100~150℃, 長期使用溫度為160℃,短期使用溫度為 190℃,熱穩(wěn)定性高,耐水解,尺寸穩(wěn)定性好,成型收縮率小, 無毒,耐輻射,耐燃,有熄性。在寬廣的溫度和頻率范圍內(nèi)有優(yōu)良的電性能。化學(xué)穩(wěn)定性好,除濃硝酸、濃硫酸、鹵代烴外,能耐一般酸、堿、鹽、在酮,酯中溶脹。耐紫外線和耐候性較差。耐疲勞強(qiáng)度差是主要缺點(diǎn)。 PSF成型前要預(yù)干燥至水份含量小于0.05%。PSF可進(jìn)行注塑、模壓、擠出、熱成型、吹塑等成型加工,熔體粘度高,控制粘度是加工關(guān)鍵,加工后宜進(jìn)行熱處理,消除內(nèi)應(yīng)力。可做成精密尺寸制品。
PSF 主要用于電子電氣、食品和日用品、汽車用、航空、醫(yī)療和一般工業(yè)等部門,制作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽 ,絕緣套管、線圈骨架、接線柱 ,印刷電路板、軸套、罩、電視系統(tǒng)零件、電容器薄膜,電刷座,堿性蓄電池盒、電線電纜包覆。PSF還可做防護(hù)罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、飛機(jī)內(nèi)外部零配件、宇航器外部防護(hù)罩,照相器檔板,燈具部件、傳感器。代替玻璃和不銹鋼做蒸汽餐盤,咖啡盛器,微波烹調(diào)器、牛奶盛器、擠奶器部件、飲料和食品分配器。衛(wèi)生及醫(yī)療器械方面有外科手術(shù)盤、噴霧器、加濕器、牙科器械、流量控制器、起槽器和實驗室器械,還可用于鑲牙,粘接強(qiáng)度高,還可做化工設(shè)備(泵外罩、塔外保護(hù)層、耐酸噴嘴、管道、閥門容器)、食品加工設(shè)備,奶制品加工設(shè)備、環(huán)?刂苽魅驹O(shè)備。
聚芳砜(PASF)和聚醚砜(PES)耐熱性更好,在高溫下仍保持優(yōu)良機(jī)械性能。
聚砜(PSU)
玻璃化溫度: 185oC.
聚砜(PSU)Polysulphone是一類在分子主鏈上含有砜基的芳香族非結(jié)晶高性能的熱塑性工程塑料。分為透明、不透明和填充品級3種規(guī)格。由于聚砜的主鏈為苯環(huán),通過醚、砜、異丙基等基“鉸鏈“聯(lián)接而成,因此兼有聚芳砜的剛性、耐熱性及聚芳醚的柔性。PSU是透明、水解穩(wěn)定的塑料,尺寸穩(wěn)定性好,在室溫下具有良好的形變穩(wěn)定性;加熱形變溫度為175℃,具有突出的熱穩(wěn)定性,長期使用溫度為160℃,短期使用溫度為190℃,能在-100℃ ~ +150℃范圍內(nèi)保持良好的性能。PSU具有優(yōu)良的力學(xué)性能,拉伸強(qiáng)度為70~75MPa,彎曲模量2680MPa,并具有突出的長期耐蠕變性,在長期時間使用過程中機(jī)械性能仍能保持不變。PSU還具有優(yōu)異的介電性能,即使放置在水中或190℃下仍能保持很高的介電性能,在150℃下長時間熱老化時,其物理性能和電性能變化甚小,且耐蒸汽性能優(yōu)良,它的壽命在145℃蒸汽下至少為12年,同時在寬的溫度和頻率范圍內(nèi)保持良好的電性性能,其耐燃性能滿足更嚴(yán)格的安全要求,在耐輻射性方面為塑料的最佳品種。PSU易于加工成型、能達(dá)到精密的公差,除濃硝酸、濃硫酸外,對其他酸、堿、醇、脂肪烴等化學(xué)物品穩(wěn)定。
十二.聚醚砜樹脂(PES)
聚醚砜樹脂Poly(ether sulfones)
(PES)是英國ICI公司在1972年開發(fā)的一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性高分子材料,是目前得到應(yīng)用的為數(shù)不多的特種工程塑料之一。它具有優(yōu)良的耐熱性能、物理機(jī)械性能、絕緣性能等,特別是具有可以在高溫下連續(xù)使用和在溫度急劇變化的環(huán)境中仍能保持性能穩(wěn)定等突出優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
耐熱性:熱變型溫度在200~220℃,連續(xù)使用溫度為180~200℃,UL溫度指數(shù)180℃。
耐水解性:可耐150~160℃熱水或蒸氣,在高溫下也不受酸、堿的侵蝕。
模量的溫度領(lǐng)事性:基模量在-100℃到200℃幾乎不變,特別在100℃以上比任何一種熱塑性樹脂都好。
抗蠕變性:在180℃以下的溫度范圍內(nèi)其抗蠕變性是熱塑性樹脂當(dāng)中最優(yōu)異的一種,特別是玻璃纖維增強(qiáng)PES樹脂比某些熱固性樹脂還好。
尺寸穩(wěn)定性:線膨脹系數(shù)小,而且其溫度信賴性也小是其特點(diǎn)。特點(diǎn)是30%玻璃纖維增強(qiáng)PES樹脂,其線膨脹系數(shù)只有2.3×10 /℃,并且直到200℃仍然可以保持與鋁相近似的值。
耐沖擊性:具有與聚碳酸酯相同的耐沖擊性。不增強(qiáng)的樹脂可以鉚接,但對尖細(xì)的切口較敏感,因此設(shè)計上要注意。
無毒性:在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)方面,被美國FDA認(rèn)可,也符合日本厚生省第434號和178號公告的要求。
難燃性:具有自熄性,不添加任何阻燃劑即有優(yōu)異的難燃性,可達(dá)UL94V—0級(0.46mm)
耐化學(xué)藥品性:PES耐汽油、機(jī)油、潤滑油等油類和氟里昂等清洗劑,它的耐溶劑開裂性是非晶樹脂中最好的。但它耐丙酮、氯仿等極性溶劑的性能不好,使用時應(yīng)加以注意。
電器、電子領(lǐng)域 :利用PES的可耐焊錫性、尺寸穩(wěn)定性好、耐各種清洗劑、可鑲嵌金屬件、與環(huán)氧樹脂粘結(jié)性好等優(yōu)點(diǎn),作為H級絕緣材料用于電子、電器領(lǐng)域。已經(jīng)開發(fā)的主要制品有線圈骨架,電位計的外殼和底座,吹發(fā)器零件,印刷線路板、按鈕式開關(guān)、可控硅的絕緣體,電動工具馬達(dá)的絕緣體、打印機(jī)、送風(fēng)機(jī)、繼電器等的線圈骨架、DIP開關(guān),各類接插件等。還可以采用擠出成型法制成不同厚度的薄膜用于各種電子設(shè)備和電器產(chǎn)品。
學(xué) 名:聚醚砜、聚芳醚砜
英 文 名:polyethersulfone,簡稱PES
1、發(fā)展史
聚醚砜由卜內(nèi)門(ICI)公司于1972年開發(fā)并以Victrex商品牌號銷售于全世界。德國巴斯夫(BASF)公司以Ultrason E商品牌號生產(chǎn)并銷售。近幾年來,世界各國工程熱塑樹脂的生產(chǎn)和銷售一直處于低谷狀態(tài),其中以聚醚砜尤為突出。卜內(nèi)門公司已于1991年將其生產(chǎn)能力為5000噸/年的聚醚砜裝置關(guān)閉。目前最大生產(chǎn)商為巴斯夫公司。國內(nèi)吉林大學(xué)中試化工廠、長春應(yīng)用化學(xué)研究所和徐州工程塑料廠有少量試產(chǎn)品種。
2、主要生產(chǎn)方法
PES的生產(chǎn)路線有兩條,即雙酚路線和單酚路線。這兩條路線均為親核高溫置換反應(yīng)、聚合反應(yīng)過程中添加強(qiáng)堿、采用高沸點(diǎn)惰性溶劑。
3、理化性能
由于聚醚砜分子結(jié)構(gòu)中不存在任何酯類結(jié)構(gòu)的單元,聚醚砜具有出色的熱性能和氧化穩(wěn)定性。經(jīng)UL確認(rèn)聚醚砜連續(xù)使用溫度為180℃,并滿足UL94V-0級阻燃要求,(厚度為0.51mm)。聚醚砜耐應(yīng)力開裂,不溶于極性溶劑如酮類和一些含鹵碳?xì)浠衔。耐水解,耐極大多數(shù)酸、堿、脂類碳?xì)浠衔、醇、油及脂類?梢酝ㄟ^對其分子量的控制或添加各種增強(qiáng)材料、各種纖維,以提高聚合物的性能。該樹脂滿足美國FDA要求可使用于與食品接觸的制件。
4、加工成型
聚醚砜雖然是一種高溫工程熱塑樹脂,但仍可以按常規(guī)熱塑加工技術(shù)進(jìn)行加工。可采用注射成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型或真空成型。高模溫有助于成型和減小成型引起的應(yīng)力。一般注射成型溫度為310~390℃,模溫為140~180℃。PES是一種無定形樹脂,模收縮率很小,可加工成對容限要求高及薄壁的制品。
5、改性產(chǎn)品
典型改性聚醚砜品種有玻璃纖維增強(qiáng)及碳纖維改性的導(dǎo)電型樹脂。
6、應(yīng)用領(lǐng)域
聚醚砜具有特有的設(shè)計性能,包括:寬溫度范圍內(nèi)(-100~200℃)高機(jī)械性能;高熱變形溫度及良好耐熱老化性能;長期使用溫度達(dá)180℃;制品耐侯性好;阻燃及低煙密度性;良好電性能;透明等。因此PES制品大量應(yīng)用于電氣、電子、機(jī)械、醫(yī)療、食品及航空航天領(lǐng)域。
電氣及電子工業(yè)中的應(yīng)用,主要包括線圈骨架、接觸器、二維及三維空間結(jié)構(gòu)的印刷電路板、開關(guān)零件、燈架基座、電池及蓄電池外罩、電容器薄模等。由于PES制品長期使用溫度達(dá)180℃,屬UL94V-0級材料,具有高尺寸穩(wěn)定性能、良好的電絕緣性能,因而使其成為電氣工程結(jié)構(gòu)材料的首選材料。
機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用,主要選用玻璃纖維增強(qiáng)牌號,制件具有耐蠕變、堅硬、尺寸穩(wěn)定等特性。適合制作軸承支架及機(jī)械件的外殼等。
汽車制造工業(yè)中的應(yīng)用,主要有照明燈的反光件,峰值溫度達(dá)200℃,并且可制成鋁合金反光器件。還有汽車的電器連接器、電子、電-機(jī)械控制元件、座架、窗、面罩、水泵及油泵等。
航空領(lǐng)域的應(yīng)用,已通過聯(lián)邦航空規(guī)范條款25·853及客機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條款1000·001,用于飛機(jī)內(nèi)部裝飾件包括支架、門、窗等,以提高安全性。聚醚砜對雷達(dá)射線透過率極佳,目前雷達(dá)天線罩已用其代替過去的環(huán)氧制件。
醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用。聚醚砜制件耐水解,耐消毒溶劑。制品包括鉗、罩、手術(shù)室照明組件離心泵外科手術(shù)器件的手柄、熱水器、熱水管、溫度計等。
廚房用具的應(yīng)用,包括咖啡器、煮蛋器、微波器、熱水泵等。
照明及光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,包括反光器、信號燈。聚醚砜制件有著色透明、對UV穩(wěn)定、可長期在室外環(huán)境下使用等特性。
聚醚砜可通過溶劑技術(shù)制備成各種具有高機(jī)械強(qiáng)度的超濾膜、滲透膜、反滲透膜及中孔纖維。其制品用于節(jié)能、水處理等領(lǐng)域。
由于聚醚砜屬于無定形樹脂范疇,可以作為涂層材料應(yīng)用于金屬表面的涂覆。
7、開發(fā)動向
聚醚砜開發(fā)以共聚改性為主,其目的是提高其綜合性能和加工性能,以滿足市場的需求。卜內(nèi)門公司開發(fā)出聚醚砜/聚砜的共聚物,其組份百分含量不同,樹脂性能也有不同的同性能產(chǎn)品。該共聚物具有比聚砜更高的熱變形溫度,比聚醚砜更低的吸水性,具有更佳的流動加工性能,并可以用GF增強(qiáng)。
卜內(nèi)門公司最近開發(fā)出牌號為Super-Shield的聚醚砜涂料。可與Fluon-one-Coat一起使用于廚房器具,形成不粘復(fù)合涂層。
巴斯夫公司最近開發(fā)出聚醚砜熱塑硬質(zhì)泡沫材料。該材料具有高熱變形溫度、耐熱老化、低煙揮發(fā)密度、低毒性、耐水解、耐酸和堿等特性。這種硬質(zhì)泡沫材料與聚醚砜樹脂的復(fù)合材料一起用于航空航天領(lǐng)域前途廣闊。由于該材料具有堅硬、質(zhì)輕的特性,還可以用于造船、火車、醫(yī)療及體育用品的制件
十三.聚甲基戊烯(PMP)
聚甲基戊烯 :聚甲基戊烯,一種4-甲基戊烯-1的聚合物,具有如下特性:極低的密度,相對較高的熔點(diǎn)和異常的透明度。這種聚合物以各種純牌號和增強(qiáng)牌號用 于廣泛的市場領(lǐng)域:包裝、纖維、電氣/電子、家庭用具、運(yùn)輸、器具、醫(yī)藥 產(chǎn)品和實驗室用具。
化學(xué)和性能:聚甲基戊烯(PMP)系由丙烯二聚生成的中間產(chǎn)物4一甲基戊烯一1聚合而得。反應(yīng)產(chǎn)品為粒狀粉料,然后進(jìn)行穩(wěn)定化處理,再擠壓成粒料。添加增強(qiáng)物能提高物理性能。PMP的均聚物是一種具有高拉伸模量和低延伸率的堅韌的剛性塑料。含有少量高α-烯烴的 PMP共聚物,具有稍低的熔化和軟化點(diǎn),較低模量和較高延伸率。使 PMP能應(yīng)用很寬范圍的最終產(chǎn)品的性質(zhì)包括:高熔點(diǎn)、異常的透明度,極佳的電性能,良好的耐化學(xué)性能和低密度。
PMP的一個主要優(yōu)點(diǎn)是良好的熱性能,它的高熔化溫度(464°F),結(jié)合它的維卡軟化點(diǎn)(370°F)拓寬了通常的聚烯烴的性能范圍。PMP在短時間暴露到400°F之后仍保留其室溫下的大部分物理性質(zhì)。熱性能可以通過加入玻璃增強(qiáng)物提高,某些含填充物的牌號,其熱變形溫度高達(dá)440°F。
高透明度是PMP的另一個主要優(yōu)點(diǎn),90%的光透射率和低到1.5%的霧度值是它有許多用途的原因。在接近紫外線區(qū)域的光透射率超過玻璃和其它透明聚合物。PMP的晶相和非晶相具有相似的密度和折光指數(shù),這使它具有透明性。
PMP呈現(xiàn)出特殊的電性能。在合成樹脂中間它的介電常數(shù)最低,此外,它還具有優(yōu)異的耐電孤性,低損耗因子,高介電常數(shù),高電阻和電阻系數(shù)。它極好的介電性質(zhì)和低介電損耗角超過其它聚烯烴和聚四氟乙烯(PTFE)。
作為聚烯烴,PMP提供好的耐化學(xué)性能。盡管某些輕質(zhì)烴和氯化溶劑能引起其膨脹,但它高度耐酸、堿、水和有機(jī)介質(zhì),并耐大多數(shù)烴。超過140°F時,PMP的耐溶劑性優(yōu)于所有其它透明聚合物。PMP密度為 0.835克/立方厘米,是所有現(xiàn)有的熱塑料中最低的。由于它對降解的敏感性,未經(jīng)穩(wěn)定化處理的 PMP不宜連續(xù)暴露在太陽光和高能輻射中。但是,有些牌號可承受醫(yī)學(xué)的輻射滅菌。
加工 :PMP聚合物能用注塑、擠塑、熱成型、擠出吹塑、注塑吹塑和涂層的傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行加工。由于它的聚烯烴特征是非吸水的,加工前不需要干燥,此外,它可以著色,造成深色或透明色效果。象其它聚烯烴一樣,分子量及分子量分布對物理性質(zhì)和流動特性影響最大。高分子量牌號趨向于用在擠出工藝中,而較低分子量、較高流動性牌號的產(chǎn)品通常用在注塑中。
應(yīng)用:PMP的透明度和物理化學(xué)性能及熱性能,可加工性以及成本,使其在很寬的商業(yè)應(yīng)用中成為精選的材料。
包裝方面的應(yīng)用包括封蓋,盛裝食品的容器、瓶子和盤子的熱性能使食品包裝和封蓋能承受蒸室中的高溫。作為涂料,PMP以其脫模性能用在面包食品和冷凍食品的包裝上。它表面活性低,因而耐污。微波能量基本上可以透過PMP,使它成為用于微波爐的理想材料。
電氣和電子方面的應(yīng)用是利用PMP材料的介電(絕緣)性能。PMP用在電纜、接頭、簡管和導(dǎo)線保護(hù)層上。PMP在這些應(yīng)用中的另一個優(yōu)點(diǎn)是它和在一定熱和環(huán)境條件下電氣性質(zhì)的保留性。
家庭用具,象食品容器和微波爐炊具,系利用PMP的透明度、耐油和其高的微波透過性,這方面的應(yīng)用還包括流體儲存器、液面指示器、接頭和微波爐組件。
醫(yī)療器械和實驗室用品,象離心機(jī)管、注射器、過濾器殼、量筒和接頭也使用PMP。這些應(yīng)用利用它的透明性。耐化學(xué)性和抗沖擊性,同時也利用了它能用蒸汽高壓釜、輻射或環(huán)氧乙烷消毒。其它應(yīng)用包括漏斗、縮形管、試驗管、燈罩和一般工業(yè)上的應(yīng)用。
商業(yè)信息:PMP是惰性、無毒的聚烯烴材料,符合FDA準(zhǔn)則和日本、西德的健康標(biāo)準(zhǔn)。它的價格位于苯乙烯類低價材料和聚碳酸酯之類高價、高性能塑料之間。從日本三井石油化學(xué)有限公司可購得純的和增強(qiáng)的PMP聚合物(TPX)。
十四.聚次苯基醚碸(PPSU),Polyphenylene Sulfone
隨著高性能的無定形砜類聚合物的出現(xiàn),則使塑料作為金屬或者其他材料的替代物成為了現(xiàn)實。而Solvay公司的RadelR級聚苯砜(PPSU)就是一個最佳的選擇。這是因為它的熱性能優(yōu)異,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)220℃,熱變形溫度(HDT)為207℃,完全滿足醫(yī)療用品通常在134℃的蒸汽下長達(dá)18min的消毒要求,而且在經(jīng)過這樣的多達(dá)千次的消毒后,其力學(xué)性能也不會大幅度地下降,即PPSU可以長期與熱水接觸,而不像如聚碳酸酯(PC)或聚酯碳酸酯(PPC)那樣只能在較短的時期內(nèi)耐受熱水。有實驗證明,即使在90℃的熱水中浸泡1年,PPSU的力學(xué)性能也不會下降。
RadelR級PPSU不僅通過了長期的蒸汽消毒試驗,還成功地通過了醫(yī)療行業(yè)其他的重要試驗。這包括與臨床上常用的消毒劑相接觸并反復(fù)進(jìn)行蒸汽消毒的試驗。該試驗就是把PPSU試驗棒材分別暴露在不同的消毒劑(苯酚衍生物、醛類、乙醇和表面活性劑)中,然后在承受一定的應(yīng)力條件下(應(yīng)變?yōu)?.8%)進(jìn)行蒸汽消毒。最終,用PPSU制成的試驗棒材經(jīng)過了600次這樣的消毒循環(huán)也沒有發(fā)生破壞,而處于相同條件下的PEI試驗棒只經(jīng)歷了50次消毒循環(huán)后就發(fā)生了斷裂。對于作為麻醉用產(chǎn)品的試驗則是把它與通用麻醉劑(isofluran、三氟溴氯乙烷或安氟醚)進(jìn)行直接接觸,面對這些有機(jī)溶劑,PPSU沒有溶解現(xiàn)象的發(fā)生。按照USPVI標(biāo)準(zhǔn)對PPSU進(jìn)行檢測,結(jié)果表明其生物相容性很好。
由于Solvay公司的RadelR級PPSU具有上述一系列優(yōu)異的特性,并且還可以制成不同顏色的透明產(chǎn)品,使得該材料在醫(yī)療行業(yè)中獲得了多種應(yīng)用,包括外科手術(shù)器械的手柄、消毒容器的蓋子、消毒盒和托盤、整形外科器械或補(bǔ)牙器械、管件閥門,以及麻醉手術(shù)器械的功能性部件。
十五.聚酰胺(PA)
聚酰胺俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide(簡稱PA),是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱。包括脂肪族PA,脂肪— 芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品種多,產(chǎn)量大,應(yīng)用廣泛,其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。
尼龍中的主要品種是尼龍6和尼龍66,占絕對主導(dǎo)地位,其次是尼龍11,尼龍12,尼龍610,尼龍 612,另外還有尼龍 1010,尼龍46,尼龍7,尼龍9,尼龍13,新品種有尼龍6I,尼龍9T和特殊尼龍 MXD6(阻隔性樹脂)等,尼龍的改性品種數(shù)量繁多,如增強(qiáng)尼龍,單體澆鑄尼龍(MC尼龍),反應(yīng)注射成型(RIM)尼龍, 芳香族尼龍,透明尼龍,高抗沖(超韌)尼龍,電鍍尼龍,導(dǎo)電尼龍,阻燃尼龍,尼龍與其他聚合物共混物和合金等,滿足不同特殊要求,廣泛用作金屬,木材等傳統(tǒng)材料代用品,作為各種結(jié)構(gòu)材料。
尼龍是最重要的工程塑料,產(chǎn)量在五大通用工程塑料中居首位
性能:尼龍為韌性角狀半透明或乳白色結(jié)晶性樹脂,作為工程塑料的尼龍分子量一般為1.5-3萬尼龍具有很高的機(jī)械強(qiáng)度,軟化點(diǎn)高,耐熱,磨擦系數(shù)低,耐磨損,自潤滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐堿和一般溶劑,電絕緣性好,有自熄性,無毒,無臭,耐候性好,染色性差。缺點(diǎn)是吸水性大,影響尺寸穩(wěn)定性和電性能,纖維增強(qiáng)可降低樹脂吸水率,使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好。
尼龍中尼龍66的硬度、剛性最高,但韌性最差。各種尼龍按韌性大小排序為: PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12.
尼龍的燃燒性為UL94v-2級,氧指數(shù)為24-28,尼龍的分解溫度>299℃,在449~499℃時會發(fā)生自燃。
尼龍的熔體流動性好,故制品壁厚可小到1mm。
PA的主要技術(shù)性能指標(biāo)和用途見表1。
表1 聚酰胺(尼龍)主要技術(shù)性能指標(biāo)
性能
|
PA6 |
PA66 |
PA610 |
PA612 |
PA9 |
PA11 |
PA12 |
PA1010 |
密度(g/cm3) |
1.13 |
1.15 |
1.07 |
1.07 |
1.05 |
1.04 |
1.02 |
1.07 |
熔點(diǎn)(℃) |
215 |
252 |
220 |
- |
185 |
186 |
178 |
210 |
熱變形溫度(℃) |
68 |
75 |
82 |
- |
- |
54 |
55 |
- |
耐寒溫度(℃) |
-30 |
-30 |
-40 |
- |
-30 |
-40 |
- |
-40 |
拉伸強(qiáng)度(MPa) |
75.0 |
80.0 |
60.0 |
62.0 |
65.0 |
56.0 |
65.0 |
55.0 |
壓縮強(qiáng)度(MPa) |
85.0 |
105.0 |
- |
- |
72.5 |
70.0 |
- |
65.0 |
彎曲強(qiáng)度(MPa) |
120.0 |
60.0~100.0 |
90.0 |
- |
85.0 |
70.0 |
90.0 |
80.0 |
缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2) |
5.5 |
5.4 |
5.5 |
- |
- |
3.86 |
- |
5 |
體積電阻 (Ω·cm) |
1012 |
1014 |
1014 |
1012 |
1014 |
1013 |
1014 |
1015 |
相對介電常數(shù)(1MHz) |
3.4 |
3.6 |
3.5 |
3.5 |
3.7 |
3.7 |
3.1 |
3.1 |
介電損耗角正切(1MHz) |
0.03 |
0.03 |
0.04 |
0.02 |
0.018 |
0.04 |
0.03 |
0.026 |
介電強(qiáng)度 (KV·mm-1) |
16 |
16 |
16 |
16 |
16 |
17 |
18 |
15 |
成型收縮率,% |
0.8!~2.5 |
1.5~2.2 |
1.5~2.0 |
- |
1.5~2.5 |
1.2 |
- |
1.0~2.5 |
十六.聚氨酯(PU)
(一)聚氨酯簡介
聚氨酯為大分子鏈中含有氨酯型重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物,全稱為聚氨基甲酸酯,英文簡稱PU或PUR。PU是由多異氰酸酯與聚醚型或聚酯型多元醇在一定比例下反應(yīng)的產(chǎn)物,最早于1937年由德國公司合成。PU可分成彈性體和泡沫塑料兩大類。以前一直以泡沫塑料為主,目前彈性體的發(fā)展速度十分迅速,用途也越來越廣。
(二)聚氨酯彈性體
彈性體是一種PU的密實制品,其性能介于橡膠與塑料之間,具有高回彈性、吸震性、耐磨性、耐油、耐撕裂、耐化學(xué)腐蝕及耐輻射等性能。由于其加工方法越來越簡單,應(yīng)用越來越廣泛,已發(fā)展成為PU的主導(dǎo)制品。
PU彈性體可分為混煉型、澆鑄型和熱塑型三種,目前應(yīng)用比例為:混煉型10%,澆鑄型65%,熱塑型25%。
1、PU彈性體的性能
PU彈性體的性能介于塑料和橡膠之間。不同類型多元醇合成的PU彈性體的性能稍有差異:聚酯型PU的力學(xué)性能高、耐油性好,但耐水性較差;聚醚型PU的耐低溫性及耐水解性優(yōu)于聚酯型,但耐油性、力學(xué)性能稍差一些。
(1)PU的力學(xué)性能 PU彈性體的硬度變化范圍比較寬,可從邵氏A10~D80,
斷裂伸長率高達(dá)600%~800%。而天然橡膠的最高邵氏硬度僅為A70,斷裂伸長率為550%。
PU彈性體的撕裂強(qiáng)度較高,比天然橡膠大2~10倍;回彈性高,減震效果好;耐磨性好,一般為天然橡膠的3~10倍,其摩擦系數(shù)在0.2~3范圍內(nèi)變化,適于鞋底材料。
PU彈性體的應(yīng)變滯后于應(yīng)力,從而使損失的能量變成熱量。大量的內(nèi)熱使PU彈性體在高速運(yùn)動場合使用受到限制。
(2)PU的熱學(xué)性能 PU彈性體的耐熱性較差,一般只能在80℃以下使用,溫度超過80℃會導(dǎo)致性能下降。但PU彈性體的耐低溫性較好,并以聚醚型為最佳,可在 -62℃~-70℃低溫下使用。
(3)PU的環(huán)境性能 PU彈性體的耐水性一般,在水中浸泡或暴露于濕氣中,會引起力學(xué)性能下降。聚醚型PU的耐水解性要比聚酯型好5~10倍。耐油性、耐非極性和弱極性溶劑性能好,其中以聚醚型好于聚酯型。但其不耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及極性溶劑的作用。耐臭氧和耐氧化性都好,耐紫外光和輻射性都好,可長期用于戶外使用。
PU彈性體的生理相容性好,具有良好的抗血栓性,可用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
(4)PU的電學(xué)性能 PU彈性體的電性能較好。其硬度越大,電性能越好。但PU吸水后電性能下降,限制了在高絕緣場合的使用。
2、PU彈性體的加工
(1)澆鑄型PU彈性體(CPUR)
CPUR成型極為方便,將液狀反應(yīng)物注入模具中,經(jīng)加熱即可固化形成形狀復(fù)雜的制品,特別適合大型制品的制造。
CPUR的應(yīng)用很廣,可用于合成革、鋪裝材料、體育跑道、建筑防水材料等。
(2)熱塑性PU彈性體(TPUR)
TPUR與CPUR大不相同,它是先合成為線性聚合物或部分交聯(lián)聚合物,呈顆粒狀。此聚合物具有熱塑性,可用熱塑性方法加工,如注塑、擠出、吹塑、和壓延等,也可將其用溶劑溶化后涂覆加工成革制品。
TPUR可擠出生產(chǎn)異型材、管材、電纜護(hù)套、吹塑薄膜及片材等。
(3)混煉型PU彈性體(MPUR)
MPUR以一步法為主,所有反應(yīng)組分先制成粘流狀膠料,送入烘箱固化制得生膠,再加入混煉機(jī)中混煉,混煉好的膠料注入模具中交聯(lián)成型即可。
3、PU彈性體的應(yīng)用
PU彈性體可代替天然橡膠、丁腈膠及氯丁膠,還可代替通用塑料和金屬用于許多方面。
(1)汽車工業(yè) 汽車用熱塑型彈性體以聚脂型為主,一般常用RIMPUR,并在其中加入6%~8%玻璃纖維或玻璃微珠增強(qiáng)。具體產(chǎn)品有:保險杠、當(dāng)泥板、方向盤、阻流板、行李箱蓋、門把手、扶手、儀表盤及防滑鏈等。
PU彈性體具有彈性大、承載力大、耐磨好、耐切割等優(yōu)點(diǎn),制成的輪胎可用于低速行駛的車輛,具體有實芯輪胎、馬車胎、叉車胎、平車胎及自行車胎等。
(2)建筑材料 主要用于運(yùn)動場人造跑道、地下管密封件、防水材料、混凝土墻壁和天花板浮雕的模板等。
(3)制鞋工業(yè) 利用PU彈性體的耐磨性、高彈性、彎曲強(qiáng)度高、耐低溫性好等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于高檔鞋底材料如運(yùn)動鞋、冰鞋及爬山鞋等。
(4)合成革 用PU制成的合成革材料具有最接近天然革的性能,手感好、透氣性高、柔軟適度,廣泛用于服裝、皮鞋、家具、箱包及車輛座椅等。
(5)醫(yī)療器材 利用PU彈性體的生理相容性和抗血栓性的優(yōu)點(diǎn),可用于制作繃帶、心臟助動器、血泵、人造血管、人工腎及人造心室等。
(6)其他方面 用澆鑄PU彈性體制造軋滾,可用于高承重和高磨耗的鋼鐵及造紙工業(yè)中;PU彈性體還可用于油田、采礦和冶金工業(yè)中高耐磨和高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)材料,具體有油田旋轉(zhuǎn)除砂器、選媒篩網(wǎng)、浮選機(jī)、螺旋選礦機(jī)、礦砂輸送管、傳送帶等。