特种聚合物性能

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1、聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚，是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂，英文名为polyphenylene snlfide（简称PPS）。 PPS是结晶型（结晶度55%-65%）的高刚性白色粉末聚合物，耐热性高（连续使用温度达240）、机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性，电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂，耐磨、抗蠕变性优，阻燃性优。有自熄性。达UL94V-0级，高温、高湿下仍保持良好的电性能。流动性好，易成型，成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。增强改性后可提高其物理机械机械性能和耐热性（热变形温度），增强材料有玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维、金属纤维等，以玻璃纤维为主。无机填充料有

2、滑石、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二硫化钼等。 PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化，PPS/PTFE合金改进了PPS的脆性，润滑性和耐腐蚀性，PPS/PA合金为高韧性合金。玻纤增强PPS具有优异的热稳定性、耐磨性、抗蠕变性、在宽范围（温度、湿度、频率）内有极佳的机械性能和电性能，介电量数小、介电损耗低。作为耐高温，防腐涂料，涂层可以在180 下长期使用；电子电器工业上作连接器，绝缘隔板，端子，开关；机械和粘密机械在做泵、齿轮、活塞环贮槽、叶片阀件，钟表零部件，照相机部件；汽车工业上汽化器。分配器部件，电子电气组等零件，批气阀气，传感器部伯件；家电部件有磁带录相机结构部件

3、、品体二极管、各种零件；另个还用于宇航、航空工业， PPS/PTFE可做防粘、耐磨部件及传动件，如轴泵。THV氟塑料 具有极好的耐化学介质性能和电性能。是最柔软的氟塑料，其电性能不适于作高速数据通讯网（即5类电缆）中的首选绝缘，但在那些要求柔软性的地方，有其独特的优势。另外，THV还可用于那些要求与其他材料粘合的场合。由于THV具有优异的光学性能，所以还可以用于光纤包覆层。聚氨基双马来酰亚胺（PABM） 英 文 名 Polyamino-bis-mieimide，简称PABM 1、发展史 1969年法国Rhone-Poulenc公司首先开发成功凯里末德（Kerimid 601）双马来酰亚胺预聚体

4、。该聚合物在固化时不发生副产物气体，容易成型加工，制品无气孔。它是先进复合材料的理想母体树脂和层压材料用树脂（Kerimid）。该公司以这种树脂为基础，制备了压缩和传递模塑成型用材料(Kinel)。聚氨基双马来酰亚胺具有良好的综合平衡性能，其耐热温度高，在350下也不发生分解，加上原料来源广泛，价格便宜，因此，近年来发展了许多品种。目前，正在开发交联型材料，以丙烯型增韧剂改性提高机械强度，用双马来酰亚胺酸脱醇环化制备双马来酰亚胺单体，改善工艺，降低成本，加速聚氨基双马来酰亚胺的发展。预测到20世纪末前，该树脂要求将以每年15%的速度递增。我国对聚氨基双马来酰亚胺的研究开发，从20世纪70年代中

5、期开始，目前仍处于试制开发阶段。 2、主要生产方法 聚氨基双马来酰亚胺的生产方法有两种：一是以顺丁烯二酸酐与芳族二元胺反应合成双马来酰亚胺中间体，然后与芳族二胺反应制备而成，此种方法一般称为间接合成法；二是以顺丁烯二酸酐与芳族二胺一步反应制备而成，一般称为直接法制备聚氨基双马来酰亚胺。 间接法制备聚氨基双马来酰亚胺的过程如下： 马来酸与4，4-二氨基二苯基甲烷（MDA）在氯仿和二甲基甲酰胺(DMF)存在下，反应生成双马来酰亚胺，经加热或化学转换，脱水或脱醋酸环化，制取双马来酰亚胺(MBI)。然后，MBI和MDA加成反应制备而成聚氨基双马来酰亚胺。 1970年以来用直接法合成聚氨基双马来酰亚胺逐

6、渐增多。西德、日本相继发表了不少这方面的文献。归纳起来大致有三种方法。 (1)氨基酰胺酸法： 顺丁烯二酸酐与芳族二胺作用生成聚氨基双马来酰亚酸，再用聚氨基双马来酰亚酸分子上的然后，加热脱水闭环生成聚氨基双马来酰亚胺。羧基和酰胺基反应，在加热情况下，通过与氨基的氢离子移位加成反应，制得聚氨基酰胺酸， (2)酯胺盐法： 顺丁烯二酸酐与甲醇反应制取顺丁烯二酸单甲酯，接着与芳族二胺作用生成氨基酯铵盐，经加热脱水生成单甲酯酰铵盐，然后，氢离子位移加成反应，生成聚单甲酯酰胺，脱醋酸闭环化，最后制得聚氨基双马来酰亚胺。 (3)醋酸催化法： 此法是以醋酸作催化剂和反应介质，让顺丁烯二酸酐与芳族二胺直接反应，制

7、备聚氨基双马来酰亚胺。 3、理化性能 用这种聚合物制备的混料和层压制品，耐热性高，能在200下长期使用，在200老化一年仍保持过半的力学性能，的确是良好的H级绝缘材料。它的电性能良好，在宽温度范围内和各种频率下其介质损耗角正切没有变化。磨耗和摩擦系数小，摩擦系数为0.10.25，磨耗量为0.0020.04mm（低PV值情况）。它的耐化学药品性和辐射性能优良，可耐108戈瑞辐照，燃烧性能可达UL94 V-0级。 4、加工成型 Kinel成型材料大致可分成构造用共混料和滑动零件用混料两类。前者掺混了不同长度的玻璃纤维；后者掺混了石墨或石墨和二硫化钼或聚四氟乙烯粉末。 构造用混料的成型加工性和成型条

8、件如下： Kinel5504含有长度为6mm的玻璃纤维，其体积因素高达8.3（密度0.25g/cm3），通过压缩成型可以得到力学性能优良的成型品。造粒条件为120130和2040MPa，成型条件是加工温度230250，压力1030MPa，固化时间1mm厚/2分钟，成型时预热温度为200左右，成型品放在干燥炉中于250后固化24小时。 为了改善其脱模性，可用硅油或聚四氟乙烯气溶胶仔细涂布模子，模型表面要求镀铬。 Kinel5514所含玻璃纤维量稍低，且玻纤长度为3mm，体积因素为4.7（密度0.25g/cm3 ），可压缩成型制小型精密零件。成型条件同Kinel5504一样。 Kinel5515流

9、动性好，固化速度快，用传递成型加工制品。造粒和预热条件和前述品种一样。传递模塑的成型温度、固化时间和注入压力分别为200，1mm厚/1分钟，3060MPa。后固化条件以200，24小时为适宜。 滑动零件用共混料的成型条件，虽因品种而异，但大体相同。 Kinel5505、Kinel5508,前者含25%粉状石墨，后者含40%粉状石墨均系压缩成型材料。体积因素分别为4.0（密度0.36g/cm3 ）和4.6（密度0.34g/cm3 ）。造粒和预热条件和其它品种相同，但在造粒时可利用冷压缩或造粒机，造粒压力为1040MPa。成型温度、成型压力和固化时间分别为220260，1030MPa，1mm厚/2

10、4分钟，后固化条件是250，24hr。 Kinel5518是含聚四氟乙烯粉末的微粉状压缩成型用材料，可用于泡沫薄片。成型条件和加石墨的品种相同。唯后固化温度采用200为好。 Kinel5517是含石墨和二硫化钼的品种,可用于减摩擦零件.可进行压缩成型和烧结成型.体积因素为5.0(密度0.3g/cm3 )。压缩成型条件和其它化滑动零件用材料相同。 在烧结成型时，首先将粉末成型材料加入冷模具内，以100200MPa的压力进行高压成型。打开模具取出成型物移入加热炉中，以程序控制于180250加热制品（例如180185，30min，185200/1hr，200，4hr，200250，1hr，250，4

11、hr，共约11小时）。将成型品冷却到室温，从炉中取出成型品。没有必要进行后固化。 5、应用领域聚氨基双马来酰亚胺（PAMB）的力学性能、耐热性、电绝缘性、耐辐照特性和热碱水溶液性良好，作为构造材料应用适用于电机、航空机、汽车零件和耐辐照材料等。滑动零件用Kinel材料的主要用途是止推轴承，轴颈轴承、活塞环、止推垫圈、导向器、套管和阀片等。 在汽车领域，可用于发动机零件、齿轮箱、车轮、发动机部件、悬架干轴衬、轴杆、液力循环路线和电器零件等。 在电器领域，可用于电子计算机印刷基板、耐热仪表板、二极管、半导体开关元件外壳、底板和接插件等。 在航空航天领域，可用于喷气发动机的管套、导弹壳体等。 在机械

12、领域，可用以制作齿轮、轴承、轴承保持架、插口、推进器、压缩环和垫片等。 在其它领域，可用以制作原子能机器零件、砂轮粘合剂等。 6、开发动向 Kinel成型材料和其它聚酰亚胺树脂材料相比，成型加工较容易，而性能相当。然而其成型加工性比一般热固性树脂差些。今后应重点开发成型性能更好的品种，以满足用户的需要。聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA) 英 文 名 Poly(P-Phenylene terephthalamide)，简称PPTA （一）发展史 美国杜邦公司最早开发出聚间苯二甲酰间二胺(Nomex)纤维，1972年又成功地开发了聚对苯酰胺(Kevlar-29)和聚对苯二甲酰对苯二胺(Kevlar-

13、49)纤维。1979年美国消费芳族聚酰胺的数量7000吨。目前，美国杜邦公司拥有三大家Kevlar纤维生产厂家，即：美国里满德工厂年产能力2万吨；英国梅唐工厂年产能力7000吨；东丽?杜邦公司的日本东海工厂年产能力2.5万吨。 荷兰阿克苏公司和杜邦公司的专利纠纷解决后，阿克苏公司积极开发芳族聚酰胺Twaron纤维，建有5000吨生产装置。计划1992年扩大到7000吨。该公司还打算和住友化学公司合作在日本建设芳族聚酰胺工厂。日本帝人公司在松山工厂生产Technora芳酰胺纤维，该公司准备与德国赫斯特公司合作在德国生产芳酰胺纤维。目前全世界聚对苯二甲酰对苯二胺纤维产量约6万吨。 （二）要生产方法

14、 1.树脂生产 在装有N-甲基吡咯烷酮的聚合釜中,加入氯化铝(为投料量的1.21.8%)及吡咯(吡咯/对苯二胺=0.61.2摩尔),然后加入对苯二胺,溶解后分两步加入对苯二甲酰氯粉末(对苯二胺浓度为0.200.45摩尔/升,酰氯过量0.302.5%),在氮气保护、常压下进行搅拌反应,反应温度维持在-580,聚合物特性粘度为5.56.0. 2.纺丝 Kevlar纤维是采用聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）漆制备而成。PPTA是对-苯二酰胺和-苯二酰氯缩合反应的产品。将PPTA溶解于热浓硫酸中，直到液晶固体浓度打20重量%止。PPTA-硫酸溶液通过干喷丝醉喷到混凝浴中（干喷-湿纺）。然后，用氢氧化钠

15、水溶液中和纤维，继之水洗，干燥，制成Kevlar纤维。 （三）理化性能 1.树脂性能 特性粘度4.5 灰分 500ppm 色泽 淡黄 2.纤维性能 原 丝 热处理丝 拉伸强度 2.8Gpa 2.8GPa 伸长率 5.76% 3.5% 弹性模量 5164Gpa 96GPa 相对密度 1.44 1.45 3.热性能 聚对苯二甲酰对苯二胺具有超高强度、超高模量、耐高温和低密度等特性。其原丝及热处理丝的热失重情况见表 （四）应用领域 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维可用作船舶和气球的系留绳、渔具和采集资源用的牵引绳、游艇帆布、滑翔回收飞船、防弹西装背心和赛马服等防护服。还可用于复合材料的增强纤维，如用作轮胎帘布和皮带帘布等。此外，还可用于飞机、汽车、体育用品等。我国生