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PPS、PAI、PEEK、PTFE、PSU、PI工程塑料的特性工艺及应用详解
之前有介绍过 【全网最干】PE、PP、PVC、PS、PC、PF、EP、ABS、PA、PMMA材料的特性工艺及应用详解, 本文将补充一些具有独特的物理、化学和机械特性的工程塑料,分别是POM、PPO、PBT、PET、PPS、PAI、PEEK、PTFE、PSU、PES、PI等,它们因特性不同而有着不同的应用:
- POM(聚甲醛): 具有高硬度、高强度和优异的耐磨性,适用于制造精密零件和齿轮。
- PPO(聚苯醚): 具有良好的电绝缘性、耐水性和尺寸稳定性,常用于电气和电子行业。
- PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯): 具有高强度、耐热性和优良的电绝缘性,适用于汽车部件和电子电器部件。
- PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯): 以其高透明度、良好的力学性能和耐化学性而广泛用于包装材料和电子电器。
- PPS(聚苯硫醚): 耐高温、耐化学腐蚀、高强度,常用于高性能工程塑料领域。
- PAI(聚酰胺-酰亚胺): 具有高温下的优异性能和耐化学性,适用于航空航天和电子电器。
- PEEK(聚醚醚酮): 耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射,广泛应用于高性能工程塑料领域。
- PTFE(聚四氟乙烯): 极佳的耐化学腐蚀性、非粘性、低摩擦系数,常用于不粘锅涂层和密封件。
- PSU(聚砜): 透明、耐高温、耐化学腐蚀、耐水解,常用于医疗器械和食品加工设备。
- PI(聚酰亚胺): 耐高温、高强度、耐化学腐蚀,常用于高性能领域,如航空航天。
这些工程塑料因其卓越的性能,在工业和消费品领域有着广泛的应用。
聚甲醛(Polyoxymethylene,简称POM)是一种具有优异综合性能的工程塑料,常用于制造各种精密零件。以下是对POM材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 高强度和刚性:POM具有很高的硬度和刚度,使其成为理想的结构材料。
- 耐疲劳性和耐磨损性:能够承受长期的重复负载而不发生疲劳破坏,适合用于传动部件。
- 耐化学性:对多数无机酸、碱、醇等有良好的化学稳定性。
- 热稳定性:均聚甲醛的热变形温度较高,共聚甲醛在高温下有较好的耐蠕变性。
- 绝缘性:在较宽的温度范围内保持良好的电绝缘性能。
- 自润滑性:在干摩擦条件下具有较低的摩擦系数,适合用于制造轴承等。
- 加工性:可通过注塑、挤出等工艺制成复杂形状的零件。
- 尺寸稳定性:加工后的零件尺寸稳定,表面光滑。
- POM材料的加工工艺主要包括注塑成型、挤出成型等。
- 注塑成型是最常见的加工方法,适合生产形状复杂、尺寸精密的零件。
- 挤出成型用于生产管材、棒材等型材。
- POM材料在加工前通常需要干燥处理,以避免水解或产生气泡。
- 加工温度和模具设计需要严格控制,以保证产品质量。
- 汽车行业:用于制造汽车零部件,如齿轮、轴承、窗升降机装置等。
- 电子电器:用于制造电气绝缘材料、精密零件等。
- 机械制造:用于制造各种机械零件,如齿轮、滑轮、凸轮、导轨等。
- 日用品:用于制造各种轻量级、高硬度的日用品,如水龙头、洗衣机滑轮等。
POM材料因其优异的物理性能和化学稳定性,在工业应用中非常广泛。然而,其不耐酸和较大的成型收缩率等特性需要在使用过程中予以注意。
聚苯醚(Polyphenylene Oxide,简称PPO)是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,具有一系列优异的特性和广泛的应用领域。以下是对PPO材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 高强度和刚性:PPO具有很高的力学强度和刚性,即使在高温下也保持良好性能。
- 耐热性:PPO具有较高的热变形温度,一般在190℃左右,长期使用温度可达120℃。
- 电绝缘性:PPO的介电常数和介质损耗角正切值低,具有优异的电绝缘性能。
- 耐水性和耐化学性:PPO对水和多数化学物质具有良好的稳定性,吸水率低。
- 尺寸稳定性:PPO在不同环境条件下具有很好的尺寸稳定性。
- 自熄性:PPO具有自熄能力,适合用于需要阻燃特性的应用。
- 加工性:PPO的熔体粘度较高,加工难度大,通常需要通过改性提高加工性能。
- PPO的加工通常需要采用特殊的工艺,如合金化和共混改性,以降低其熔体粘度,提高加工性能。
- 常见的改性方法包括化学改性(如共聚、嵌段、接枝和网化等)和物理改性(如共混、填充、增强和微发泡等)。
- 改性后的PPO(如MPPO,Modified Polyphenylene Oxide)可以通过注塑、挤出、成型等工艺进行加工。
- 电子电气行业:由于其优异的电绝缘性和耐热性,PPO广泛应用于电子电气部件,如线圈骨架、管座、控制轴等。
- 汽车行业:PPO用于制造汽车仪表盘、防护杠等部件,特别是与尼龙(PA)合金化的PPO材料,用于外装饰部件。
- 家用电器:PPO用于制造家用电器的外壳和内部结构件,如微波炉、洗衣机等。
- 办公自动化设备:用于制造办公设备如打印机、复印机的部件。
- 医疗器械:PPO的耐水解性和耐化学性使其适用于医疗器械,如热水槽和排风机混合填料阀。
- 化工耐腐蚀设备:改性PPO用于制造耐腐蚀的化工设备。
PPO材料因其卓越的性能,在工业应用中非常广泛。然而,由于其加工难度较大,通常需要通过改性来提高其加工性能,以满足不同应用的需求。
聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene Terephthalate,简称PBT)是一种热塑性工程塑料,以其优异的物理性能和化学性能被广泛应用于多个领域。以下是对PBT材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 机械性能:PBT具有较高的拉伸强度、抗弯强度和硬度,同时具有良好的耐磨性和耐疲劳性。
- 耐热性:PBT的热变形温度可达180℃以上,适合在高温环境下使用。
- 耐化学性:能够抵抗酸、碱、油脂等化学介质的侵蚀。
- 电性能和绝缘性能:具有较高的表面电阻和体积电阻,有效阻止电流流动,保障电气设备的安全稳定运行。
- 加工性能:PBT具有较好的流动性和成型性,适合通过吹塑、注塑等工艺制成各种形状的制品。
- 表面性能:表面光滑,色泽良好,易于涂装和印刷。
- 吸湿性低:对电气及尺寸稳定性影响极小。
- PBT的加工工艺主要包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型等。
- PBT的流动性好,易于充模,适合注射加工复杂结构的电器零件。
- PBT可以通过添加玻璃纤维等进行增强改性,以提高其机械性能和耐热性。
- 阻燃改性可以通过添加溴化物、Sb2O3、磷化物及氯化物等阻燃剂实现。
- 汽车领域:用于制造点火线圈、马达外壳、连接器、雨刮器、后视镜、门把手、车灯、新能源汽车的充电枪等。
- 家电手机:用于制造黑晶炉面盖、电熨斗、手机后壳等。
- 电子电气:用于制造电磁阀轴、高压连接器、线圈骨架、断路器等电子连接器和电气部件。
- 光缆:PBT纯树脂用于光纤护套领域,因其优良的力学性能和电绝缘性。
- 照明用具:作为LED灯散热器等照明材料,具有良好散热性和耐老化性。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,简称PET),也称为聚酯,是一种广受欢迎的热塑性塑料,以其优异的性能和广泛的应用领域而闻名。以下是对PET材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 透明度和光泽度:PET材料具有良好的透明度和光泽,使其成为透明包装材料的理想选择。
- 机械性能:PET具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,同时也有着良好的耐磨性和耐疲劳性。
- 化学稳定性:PET对大多数有机溶剂和酸碱性物质都有着较好的抵抗能力。
- 电绝缘性能:PET具有良好的电绝缘性能,其介电常数和介电损耗较低。
- 耐热性:PET的长期使用温度可达120℃,具有较高的热变形温度。
- 耐寒性:PET能承受低至-60°C的温度。
- 防水性:PET遇水不变形,适合用于液体容器。
- 环保性:PET是一种可回收再利用的材料。
- PET可以通过多种工艺进行加工,包括注塑、挤出、吹塑、涂覆、焊接、封接、机加工和真空镀膜等。
- 注塑成型是PET常用的加工方法,适合生产形状复杂、尺寸精密的制品。
- 挤出成型用于生产管材、棒材、薄膜和纤维等。
- 吹塑成型用于生产中空容器,如饮料瓶。
- 增强PET通过添加玻璃纤维等进行增强,以提高其机械性能和耐热性。
- 食品包装:PET被广泛用于食品和饮料的包装,如塑料瓶、盘子和鸡蛋盒等。
- 合成纤维:PET是合成纤维(聚酯纤维)的主要原料,用于制作衣物、窗帘、地毯等。
- 工程塑料:PET在工业领域作为高性能塑料使用,适用于电子设备零部件、汽车零部件等。
- 容器:PET瓶由于轻巧、不易破损等优点,被广泛用于饮料包装。
- 薄膜和磁带:PET也用于制造工业用薄膜和磁带等。
PET材料因其综合性能优良,在工业和日常生活中有着广泛的应用。然而,其在某些化学环境下稳定性较差,需要在使用过程中予以注意。通过改性,PET的性能可以得到进一步提升,以满足不同应用的需求。
聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种半结晶型高性能工程塑料,以其出色的热稳定性、机械性能、耐化学性及尺寸稳定性而著称。以下是对PPS材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 热稳定性:PPS能在宽广的温度范围内保持其物理性能,长期工作温度可达220°C,热变形温度高达260°C。
- 耐化学性:PPS对多数酸、碱、盐、有机溶剂具有很好的耐受性,不易受腐蚀。
- 阻燃性:PPS具有固有的阻燃性能,无需添加任何阻燃剂即可达到UL 94 V-0等级。
- 导热性:PPS的导热性高于PEEK,但低于PE和PTFE。
- 尺寸稳定性:PPS具有低线性热膨胀系数,使其在高温下仍保持尺寸稳定。
- 机械性能:PPS具有良好的抗拉强度、抗压强度、硬度和冲击强度。
- 电性能:PPS具有高电阻率和低介电常数,能在高温高湿条件下保持良好的电性能。
- 耐水解性:PPS不吸水,因此具有稳定的化学性能。
- PPS可以通过注塑、挤出、模压、喷涂等方法成型加工。
- 注塑成型时,PPS的熔融粘度较低,可以填充长而薄的截面,成型温度一般控制在280~360°C。
- 挤出成型主要采用排气式挤塑机,加热器温度300~340°C。
- 模压成型需要将PPS粉末与填料混合后,在高温下熔融并冷却成型。
- 喷涂成型通常采用静电粉末喷涂,适用于金属工件的表面处理。
- 汽车工业:用于制造发动机部件、传感器、卤素灯座等。
- 电子电气:用于制造绝缘体、电路板、连接器等。
- 化工加工:用于制造耐腐蚀的阀门、泵和管配件。
- 工业设备:用于制造齿轮、轴承和耐磨损部件。
- 石油天然气:用于制造井下设备、密封件和连接器。
- 电气部件:用于制造绝缘体、线圈型材、开关部件。
- 纺织工业:用于制造印染设备的零件。
PPS材料因其卓越的性能,在许多高端应用领域中被认为是性价比较高的材料。然而,PPS在未改性状态下可能较脆、热变形温度较低,限制了其应用范围。通过添加无机填料、纤维增强或合金化等改性手段,可以显著提高PPS的力学性能和综合性能,从而扩大其应用领域。
聚酰胺酰亚胺(Polyamide Imide,简称PAI)是一种高性能工程塑料,以其卓越的耐热性、耐化学性、机械强度和尺寸稳定性而著称。以下是对PAI材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 耐热性:PAI在高温环境下表现出优秀的机械性能和尺寸稳定性,空气中允许工作温度非常高,在250℃温度范围内具有最佳尺寸稳定性。
- 耐化学性:PAI对多数酸、碱、有机溶剂具有很好的耐受性,不易受腐蚀。
- 耐磨和摩擦性能:PAI具有优秀的耐磨性能和低摩擦系数,适合用于制造轴承和滑动部件。
- 抗紫外线和辐射性能:PAI具有良好的抗紫外线和高能辐射性能,适用于辐射环境。
- 低可燃性:PAI具有固有的阻燃特性。
- 高强度和高绝缘性:PAI兼具高强度和优异的电绝缘性能。
- 自润滑性:PAI具有自润滑特性,适用于减少摩擦和磨损的应用。
- 热膨胀系数小:PAI的热膨胀系数低,有助于保持零件在温度变化下的尺寸稳定性。
- PAI可以通过注射成型、挤出成型、模压成型等方法加工。
- 注塑成型时,PAI的熔融粘度较高,需要特殊的螺杆设计和高背压。
- 模具温度对PAI的结晶度和最终性能有显著影响,通常需要控制模具温度在204—218℃。
- PAI是吸湿性树脂,成型前需要在121℃下预干燥24小时以去除水分。
- 为了获得高性能的PAI制品,通常需要进行二次固化过程,这可以提高制品的拉伸强度和热变性温度。
- 航空航天:用于制造航空器部件、喷气发动机供燃系统零件等。
- 汽车工业:用于制造高性能的汽车零部件,如止推垫圈、止推轴承等。
- 电子和半导体工业:用于制造芯片组、插座、杯体焊接支座等。
- 化工行业:用于制造耐腐蚀的阀门、泵和管配件。
- 石油钻探:用于制造能承受高温和化学腐蚀的钻探设备。
- 机械零件:用于制造无润滑轴承、密封、轴承隔离环和往复式压缩机零件。
PAI材料因其独特的性能组合,在高性能工程塑料领域占有重要地位。然而,PAI的高成本和加工难度限制了其在某些应用中的广泛使用。通过材料改性和加工技术的进步,PAI的应用范围有望进一步扩大。
聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone,简称PEEK)是一种高性能工程塑料,以其卓越的耐高温性、耐化学性、机械性能和电绝缘性而广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。以下是对PEEK材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 耐高温性:PEEK具有较高的玻璃化转变温度(Tg=143℃)和熔点(Tm=334℃),长期使用温度可达260℃,瞬时使用温度可达300℃。
- 耐化学性:PEEK对多数酸、碱、有机溶剂和烃类化合物具有很好的耐受性,除浓硫酸外不溶于任何溶剂。
- 自润滑性:PEEK具有优异的滑动特性,适合于低摩擦系数和耐磨耗用途的场合。
- 阻燃性:PEEK具有自熄性,不加任何阻燃剂即可达到UL标准的94V-0级。
- 易加工性:PEEK具有良好的高温流动性和高热分解温度,可通过多种加工方式成型。
- 机械特性:PEEK具有良好的韧性和刚性,以及优异的耐疲劳性。
- 电性能:PEEK具有高体积电阻率和表面电阻率,在宽广的温度范围内保持良好的绝缘性能。
- 耐水解性:PEEK不受水和高压水蒸气的化学影响,即使在高温及高压蒸汽或水环境下也能保持良好的机械性能。
- PEEK的加工工艺包括注塑成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。
- 注塑成型是PEEK应用中常见的一种成型方式,需要精确控制注射速度、压力和时间。
- 由于PEEK的高熔点,模具和设备需要能够承受高温,通常模具温度需预热至150℃以上。
- PEEK是吸湿性树脂,成型前应在80-120℃下干燥6-12小时以去除水分。
- 冷却速度对产品的尺寸精度和内应力有重要影响,需要适当控制。
- 航空航天:用于制造飞机零部件,如电缆夹头和护套,实现减重。
- 汽车工业:用于制造发动机内罩、轴承、垫片、密封件等零部件。
- 医疗领域:由于其生物相容性和耐消毒性,PEEK用于制造骨科植入物、假牙基台等。
- 电子电气:用于制造集成电路板、焊锡无铅化等电子电器部件。
- 核能行业:由于其耐辐射性,PEEK用于制造电缆包覆和电线绝缘系统。
- 化工行业:用于制造耐腐蚀的泵体、阀门部件等。
PEEK作为一种超高性能特种工程塑料,其合成方法和加工技术的进步使其在多个领域替代金属、合金、陶瓷等传统材料,展现出广泛的应用潜力。
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简称PTFE),俗称“塑料王”,是一种具有特殊化学结构和优异性能的塑料材料。以下是对PTFE材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 耐高温性:PTFE具有极高的耐温性,可在-200°C至260°C的温度范围内长期工作。
- 耐腐蚀性:对几乎所有化学物质都具有抵抗性,能与酸、碱、溶剂等多种化学物质相兼容。
- 低摩擦系数:PTFE具有非常低的摩擦系数,使其成为优秀的润滑材料,具有良好的自润滑性。
- 优异的绝缘性能:PTFE是一种优秀的绝缘材料,具有很高的介电强度和低介质损耗。
- 耐氧化性:具有很好的耐氧化性,能够长期抵抗氧化分解。
- 耐气候性:在大气环境中稳定,不受紫外线和臭氧影响。
- 不粘性:具有固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质。
- PTFE的加工工艺包括模压、推压、压延、柱塞挤出、螺杆挤出、等压成型、浸渍、层压、复合喷涂、二次成型、焊接、车削等。
- 由于PTFE具有很高的熔体粘度,为非熔流材料,因此不能用常规热塑性塑料加工方法进行加工。
- 超临界CO2辅助挤出成型是一种新型工艺,可以降低PTFE的成型温度,减少分解。
- 化工领域:由于PTFE的耐腐蚀性,广泛应用于化工设备、管道、阀门等。
- 电子领域:PTFE的绝缘性能使其适用于电子元器件、线缆绝缘等。
- 医疗领域:PTFE的生物相容性使其用于人工关节、血液透析等医疗器械。
- 汽车工业:用于制造汽车的密封圈、轴承、阀门密封等部件。
- 建筑领域:PTFE膜材料用于建筑物的顶蓬材料,具有自洁性、耐久性。
- 防粘涂层:如不粘锅涂层、微波炉内胆等。
- 过滤材料:利用PTFE膜的多孔性,用于气液分离、过滤膜等。
PTFE以其卓越的耐高温性、化学稳定性、低摩擦系数和非粘性能力,在工业和商业领域中表现出色。随着技术的进步和需求的不断扩展,PTFE的应用前景仍然广阔。
聚砜(Polysulfone,简称PSU)是一种无定形的热塑性工程塑料,以其优异的耐热性、耐化学腐蚀性、电气性能和机械性能而广泛应用于多个领域。以下是对PSU材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 耐热性:PSU具有极高的耐热性,玻璃化转变温度高达190℃,长期使用温度范围在-100℃至+150℃之间。
- 耐化学腐蚀性:PSU对大多数酸、碱、盐、醇、脂肪烃等化学物质具有良好的稳定性,不易被侵蚀。
- 电气性能:PSU具有优异的电气性能,包括高绝缘性、低介电常数和低介电损耗等。
- 机械性能:PSU具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,同时具有良好的耐疲劳性和耐磨性。
- 光学性能:PSU透明度高,光学性能优良。
- 生物相容性:PSU无毒无害,符合食品接触和医疗设备的卫生标准。
- 易加工性:PSU熔融流动性好,易于注塑、挤出等加工方式。
- PSU可以通过注塑、挤出、热成型等方法加工成各种形状的制品。
- 由于PSU的高熔点和熔体粘度,加工时可能需要特殊的工艺和设备。
- 为了改善加工性能和提高某些物理性能,PSU常通过填充或增强进行改性。
- 电子电气设备工业:用于制造集成电路基板、线圈支架、接触器、电容器薄膜等。
- 医疗器械领域:用于制造注射器、输液器、手术器械等,因其良好的生物相容性。
- 汽车工业:用于制造发动机零部件、传动系统零部件等高性能零部件。
- 航空航天领域:用于制造发动机零部件、高温密封件等关键部件。
- 食品服务行业:用于制造微波炉餐具、食品加工机械等。
PSU材料因其独特的性能组合,在高端制造业中发挥着重要作用。随着技术的发展和应用领域的拓宽,PSU材料在未来的发展中仍将扮演重要角色。
聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)是一类分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物,是工程塑料中耐热性最好的品种之一。以下是对PI材料特性、工艺及应用的详细介绍:
- 耐热性:PI具有极高的耐热性,热分解温度可达500℃以上,某些品种甚至达到600℃。
- 耐低温性:在极低温度下(如-269℃的液态氦中)不会变脆。
- 机械性能:具有很高的抗张强度和弹性模量,突出的抗蠕变和尺寸稳定性。
- 电绝缘性:在宽广的温度和频率范围内保持高介电强度和低介电损耗。
- 化学稳定性:对多数有机溶剂稳定,耐油和有机溶剂,不耐强氧化剂和碱。
- 自熄性:不易燃烧,发烟率低。
- 耐辐射性:具有很高的耐辐照性能。
- 生物相容性:无毒,可用来制造餐具和医用器具。
- PI材料可分为热固性和热塑性两种类型。
- 热固性PI在固化后形成网络结构,具有更高的热稳定性和机械强度,但固化后无法重新熔化或重塑。
- 热塑性PI可以加热塑形并在冷却后固定形状,具有更好的加工性能和可回收性。
- 加工方法包括模压成型、注射成型、挤出成型等。
- 薄膜:用于电机的槽绝缘、电缆绕包材料,以及太阳能电池底板。
- 涂料:作为绝缘漆用于电磁线或耐高温涂料。
- 先进复合材料:用于航天、航空器及火箭零部件。
- 纤维:作为先进复合材料的增强剂,高温介质过滤材料和织物。
- 泡沫塑料:用作耐高温隔热材料。
- 工程塑料:用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。
- 胶粘剂:用作高温结构胶。
- 分离膜:用于气体分离,如氢/氮、氮/氧等。
- 光刻胶:用于集成电路制造。
- 微电子器件:用作介电层、缓冲层、保护层等。
- 液晶显示:用作取向排列剂。
- 电-光材料:用作无源或有源波导材料、光学开关材料等。
PI因其卓越的性能,在航空航天、微电子、纳米、液晶、激光等领域有广泛的应用前景,被誉为“解决问题的能手”。随着技术的发展,PI的应用范围将进一步扩大。
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「超全整理」常见的8种耐高温的工程塑料
塑料按长期使用温度分类,可分为通用塑料、工程塑料和高温工程塑料,其中高温塑料又被称为耐热塑料、高性能塑料、特种工程塑料等。
通用塑料长期使用温度在100℃以下。通常包括PE、PP、PS、PVC、ABS。通用塑料是我们日常使用量最大的一类塑料,通常用作包装、日用品、玩具等。
工程塑料的长期使用温度在100℃至150℃左右。五大工程塑料包括PA、POM、PBT、PC和PPO。通常应用于机械零件、汽车、电器电子等领域。
高温工程塑料的使用温度在150℃以上,这类材料除了较高的耐热性和阻燃性外,通常还具有卓越的机械加工性能、耐老化性、尺寸稳定性和优良的电性能。可以用于替换金属材料,广泛应用于电子电器、航空航天、医疗器材、汽车、军事领域。是塑料金字塔顶端的材料。
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,链结构更加对称,这使得它的结晶度可以高达70%,并赋予其非常快的结晶速度。
PA46的熔点为295℃,未增强的PA46的HDT(热变形温度)有160℃,而经过玻纤的增强后,其HDT可高达290℃ ,长期使用温度也有163℃。PA46独特的结构赋予了其它材料无法达到的独特性能
PA46主要应用于电子、航空航天、汽车。
帝斯曼30%玻纤增强PA46应用于飞机发动机镶板
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℃。主要品种有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T等。
相比普通的PA66,PPA的吸水率很低,即使在冷水中浸泡几年,其拉伸强度也可以保持80%以上,且PPA耐油性很好,即使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、机械工业、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,其中最著名的是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)。
这类材料主要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。
可以应用于超强纤维和增强材料,用于军事、航空和航天等结构部件。
芳纶1414衣
索尔维PARA应用于一次性手术器具
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,具有优异的耐高温性、耐化学性、耐候性、阻燃性、以及电性能,尺寸稳定性好等优势,被广泛应用于汽车、电子电气、机械行业、石油化工、制药业、轻工业以及军工、航空航天、5G通信等领域,是应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。
根据不完全统计,全球聚苯硫醚(PPS)主要企业产能超过20万吨。从产能分布来看,目前全球聚苯硫醚(PPS)行业产能主要集中于日本、中国。
截至2021年PPS主要企业产能汇总表
DIC、东丽、索尔维、吴羽等传统PPS巨头在PPS生产、技术等方面仍然是较为领先,它们四家的产能占全球产能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规划布局。
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是一种综合性能优良的特种工程塑料。其耐热性、耐水性、耐溶剂性、电绝缘性优异;疲劳强度高;耐放射性是所有塑料中最好的;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由于其分子结构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,连续使用温度为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打印领域的应用进展飞速,比传统3D打印材料具有更好的性能。
PEKK应用于3D打印
四、聚酰亚胺(PI)类
聚酰亚胺(PI)是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物 ,是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一,能耐受极端温度,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械性能、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途。
PMMI在1.8MPa的负荷下热变形温度达360℃,电性能优良,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 ,还可用于与液氨接触的阀门零件,喷气发动机燃料供应系统零件 。
PEI具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐照性能、耐高温和耐磨性能,熔融流动性好,成型收缩率为0.5%~0.7%,可用注射和挤出成型,后处理较容易,还可用焊接法与其他材料结合,在电子电器、航空、汽车、医疗器械等产业得到广泛应用。
PAI的强度是当前非增强塑料中最高的,拉伸强度为190MPa,弯曲强度为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,主要用于齿轮 、轴承和复印机分离爪等,还可用于飞行器的烧蚀材料、透磁材料和结构材料。
五、聚砜(PSU)类
PSU是略带琥珀色、非晶型透明或半透明聚合物,其力学性能优异、刚性大、耐磨、高强度,即使在高温下也保持优良的机械性能是其突出的优点;其范围为为-100~150℃,,长期使用温度为160℃,短期使用温度为 190℃。
聚砜有普通双酚A型PSU(即通常所说的PSU)、聚苯砜和聚醚砜。
1. 普通双酚A型PSU的分子式:
砜基的共轭效应提供了抗氧化性和热稳定性;醚链改善了韧性,苯环保证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,提供了高的耐热性和机械性能;醚键提供了优良的流动性和加工性能。
3. 聚醚砜PESU的分子式:
醚基提供了柔顺性及高流动性,砜基提供了耐热性,亚苯基提供了刚性。
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(接近90%)、韧性、耐热性、弹性回复、耐候性和阻燃性能,连续使用温度最高达到170℃。主要用于精密器件、汽车、医疗、食品及日用品。
PAR用于车灯零部件
PAR结构与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、耐蠕变性优异。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”就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的机械性能优秀,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,连续使用温度可以达到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,因此被应用于电子器件上,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天线的应用。
八、氟塑料类
氟塑料(Fluoroplastie)指用氟树脂制成的塑料。主要品种有聚四氟乙烯(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。使用温度在150℃-260℃之间。
来源:工程塑料应用
OK,本文到此结束,希望对大家有所帮助。
用户评论
坏小子不坏
听说PSU塑料越来越流行了,想问问大家都在用哪些产品呢?
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相知相惜
在找一些可以用PSU塑料做的DIY项目教程,有推荐的吗?
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心亡则人忘
PSU塑料真的很有未来感,特别适合做一些轻量化的电子产品壳子。
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陌上花
我一直觉得塑料和电路板这种组合有点奇怪,但PSU塑料可以把它们很好地结合起来。
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空巷
感觉PSU塑料比传统塑料更耐用,而且也更有科技感。
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赋流云
我想知道PSU塑料的回收方法是什么?是否很容易处理呢?
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限量版女汉子
听说PSU塑料还比较环保,是真的吗?
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一点一点把你清空
不知道PSU塑料的价格怎么样?和传统塑料比起来贵吗?
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(り。薆情海
是不是PSU塑料应用范围很广啊?除了做电子产品外还有什么用处?
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几妆痕
我家的新机子外壳就是用PSU塑料的,摸起来很舒服。
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ゞ香草可樂ゞ草莓布丁
希望以后能看到更多采用PSU塑料设计的物品,可以体验不一样的感觉。
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遗憾最汹涌
在网上查了一下,发现很多专业人士都在研究PSU塑料的新应用领域。
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逾期不候
之前没听说过PSU塑料这种东西,今天才知道原来这么高级的材料啊!
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你身上有刺,别扎我
感觉未来越来越多的电子产品都将使用PSU塑料,很期待。
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龙吟凤
如果家里有需要做一些DIY项目的DIY爱好者们可以考虑用PSU塑料。
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面瘫脸
对于追求科技感和高端感的消费者来说,选择使用PSU塑料的产品是个不错的选择。
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枫无痕
相信随着PSU塑料技术的不断发展,它将会在更多领域发挥更大的作用。
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