合成高分子材料第十二章

工程塑料

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工程塑料 聚酰胺

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聚碳酸酯

什么是工程塑料？

工程塑料英文名为：engineering-plastics,是 指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机 械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的 高分子材料。一般指能承受一定的外力作用，并有良好 的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优 良性能，可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、 聚碳酸酯、聚砜等。

生活中的工程材料

工程塑料的发展 1931年，杜邦公司的卡罗泽斯开

发尼龙66,成为最先开工业化的工程塑料。 1942年，德国人开发了尼龙6的工 业技术，并作为纤维开发应用。 1961年， 中国开发PA1010。

1972年，杜邦公司开发芳香族尼龙工业化技术。

尼龙目前是工程塑料中产量最大的品种

工程塑料的发展 1953年，拜耳公司首次获得聚碳酸酯(PC)。 1958年，拜耳公司以熔融酯交换法进行PC的中规模工业 化生产。

1960年，美国通用公司半工业化投产 我国在1958年着手研发，1965年工业化建厂

80年代后，PC的应用需求迅速示增长，80年代的 增长速度接近13%,90年代保持在8~9%

工程塑料的状况从20世纪50年代出现工程塑料以来，半个世纪的发展，在市场竞争中成长壮大，在2000 年，全世界工程塑料产量已超过500万t,还以 每年7~9%的速度递增。虽然仅占全部塑料的 2~3%,但其优异的性能是其他材料不能比拟

的。

工程塑料的状况

工程塑料的分类 按聚合物结构单元和重复单元特征分类

可分为聚酯，聚芳杂环化合物，聚酰氨，聚醚和含氟塑料五类

按长期连续使用温度来划分通用工程塑料：聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚苯醚 和热塑性聚酯。 特种工程塑料：聚酰亚胺，聚砜，聚苯硫醚，聚醚， 聚苯酯，聚芳酯等等。

工程塑料的主要特性 工程塑料的主要特性： 质量轻、相对密度小工程塑料的相对密度一般在1.0~2.0之间，远低于金属， 可替代一些传统的金属材料，减轻自重，用于航空飞行器、 车辆等领域。

工程塑料的主要特性 较高的比强度：用玻璃纤维、碳纤维等纤维增强，可以大大提高抗张强度，拉伸强度与相对密度的比值一般在1500-1700,甚 到高达4000(钢1600,铝1500)

突出的耐磨和自润滑性能用工程塑料作摩擦零件，与耐磨金属合金相对，磨耗量低于1:5。氟塑料更佳

工程塑料的主要特性 优良的机械性能在较宽的温度范围内，许多工程塑料，尤其是增强的工程塑料有优异的抗冲击和耐疲劳性能。

优良的电绝缘性几乎所有工程塑料都有

优良的电绝缘性和耐电弧的特性，可以跻

身优良绝缘材 料行列

工程塑料的主要特性 化学稳定性对酸、碱和一般有机溶剂都有很好的抗腐蚀性。

较好的制件尺寸稳定性 有较高的耐热性一般的工程塑料在不同玻璃纤维增强时，UL长期连续 使用温度都超过100℃,特种工程塑料的指标一般都超过 150℃

工程塑料的主要特性 优良的吸震、消声和对异物的埋没性能工程塑料作为运动零部件使用时，没有金属撞击的噪声，有优良的吸震消声性能。对于有磨粒存在的条件下， 可以埋没异物，不像金属之前可能会咬死或刮伤。

工程塑料的主要特性 良好的加工性能工程塑料可以在较低的温度下(通常400℃以下),采用注塑、挤出、吹塑等方法进行加工，制品可采用机械 方法再加工，尺寸稳定，成品的互换性强，模具费用低， 与加工金属相对，可节省能耗50%左右，而且缩短工时， 成品率高。

聚酰胺(尼龙)Nylon

什么是聚酰胺聚酰胺，又称尼龙(Nylon),是

一种人造多聚物、纤维、塑料，发 明于1935年，发明者为美国威尔明 顿杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯， 最早的尼龙制品是尼龙制的牙刷的 刷子,今天，尼龙纤维是多种人造纤维的原材料，硬的尼龙被用在建筑业中。 世界上第一种完全人造的纤维

什么是聚酰胺聚酰胺(PA),是主链上含有酰胺基团(-CONH-)

的高分子化合物的总称。PA可以由二元酸与二元胺或由同时含有胺基和羧基的ω-氨基酸缩聚而得，也可由内酰胺 自聚制得。

PA按主链组成分为脂肪族PA、芳香族PA、半芳香族

PA、脂环族PA、含杂环的PA等。

聚酰胺的制备尼龙6,6

煤+水+空气