| 查看: 6104 | 回复: 34 | ||||||
| 【奖励】 本帖被评价6次，作者wangyulnu增加金币 5 个 | ||||||
| 当前主题已经存档。 | ||||||
[资源]
【有奖征集】关于工程塑料相关资料
|
||||||
|
工程塑料在整个化工行业占有很重要的地位。而且工程塑料在人们生活中也起着越来越大的作用。 所以现征集关于工程塑料相关资料，包括研发，市场，应用等等。 希望大家积极参与。 根据帖子的质量，将给于3～50各金币奖励。 [ Last edited by wangyulnu on 2006-12-2 at 16:33 ] |
回复此楼» 收录本帖的淘帖专辑推荐
 材料加工 | 塑料改性成型加工 | 塑料 | PTFE |
» 猜你喜欢
材料专业求调剂
已经有5人回复
-
一志愿天津大学化学工艺专业（081702）315分求调剂
已经有10人回复
-
344求调剂
已经有7人回复
-
一志愿985，本科211，0817化学工程与技术319求调剂
已经有7人回复
-
271材料工程求调剂
已经有4人回复
-
材料专硕英一数二306
已经有4人回复
-
294求调剂材料与化工专硕
已经有4人回复
-
一志愿中海洋材料工程专硕330分求调剂
已经有4人回复
-
070303一志愿西北大学学硕310找调剂
已经有9人回复
-
0703化学调剂，求各位老师收留
已经有9人回复
★★★★★ 五星级,优秀推荐
|
占位！有奖活动好呀。 [转帖]热塑性聚酯树脂工程塑料发展趋势 热塑性聚酯树脂工程塑料是继尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚苯醚（PPO）之后的第五大工程塑料，主要有聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。其中，PBT在热塑性工程塑料中占主体地位。 PBT最早由塞拉尼斯公司实现工业化生产，同年伊士曼、通用、巴斯夫等公司也相继投入工业化生产，目前全球共有40多家公司生产这种产品。PBT由于具有综合性能优良、原料来源丰富、设备投资少、生产工艺成熟、能耗较低等特点，近20年来的增长率一直保持在两位数的水平。2000年，全球PBT的消费量达30万吨以上。 PET最早由日本帝人公司首先开发成功，并制成了玻璃纤维增强的PET工程塑料制品。现在全球共有30多家公司生产40多种PET产品，生产厂家主要集中在美国、日本和西欧，包括伊士曼、通用、巴斯夫、三菱等公司，2000年的生产能力为30万吨。 PBT聚合生产技术是在PET基础上开发的，在国外比较成熟和完善，主要有直接酯化法和酯交换法。PBT固相缩聚法是目前缩聚工艺中的新技术，此方法是将DMT与1，4－BG酯交换反应后生成的预聚体喷成粉末、微粒或挤压成片状、丝束，再切成小片，在低于熔点的温度下进行缩聚。这种方法能大大缩短流程、简化设备，并进一步降低成本，且易制得超高分子量的PBT产品。 PBT一般只有经过玻璃纤维增强或无机物填充后方能作为工程塑料使用。目前80％以上的PBT都是经过改性的，它可用双螺杆挤出机挤出加工。PBT合金主要有PBT／PET、PBT／PC和PBT／ABS等。最近开发的碳纤维增强型PBT／ABS，刚性在15000MPa以上，还具有电屏蔽的性能，并便于注塑成型。采用这种材料，可通过注塑成型的方法方便地制造极薄的个人计算机盒，且无需进行电镀处理即可确保电屏蔽的特性。另外，杜邦公司近来推出了11种新牌号的PBT产品，其中有7个是卤代阻燃型产品，其他是超强韧性的产品。 由于PBT工程塑料结晶速度快、成型模具温度低、成型周期短，适合注射生产薄壁复杂制品，还可以像金属一样采用车、铣、刨、磨、锉等方法加工，综合性能优异，可用于电子电气、家电、汽车、机械设备及精密仪表部件等的生产，还可以取代铜、锌、铝等金属材料及DAP等热固性塑料。 2000年以后，世界聚酯的需求量主要集中在美国、欧洲和亚洲地区，尤其是亚洲地区预计在本世纪还将有较大的发展。就其应用领域而言，目前仍以电子电气和汽车工业为主。随着现代科技和信息产业的发展，PBT在电子领域中，特别是个人电子计算机、电话传真及卫星通讯等方面的消费量将进一步增加。而在技术方面，加强PBT合金工业化技术开发、提高PBT产品系列化水平、发展纳米级PBT新型材料，将成为今后研究开发的重点。 [ Last edited by darliu on 2007-1-15 at 12:36 ] |
2楼2006-12-02 15:10:43
3楼2006-12-02 16:22:54
4楼2006-12-02 17:18:28
5楼2006-12-03 10:57:23
★★★ 三星级,支持鼓励
★ ★ ★ ★
wangyulnu(金币+4):谢谢提供
wangyulnu(金币+4):谢谢提供
|
我国工程塑料在化工行业中的重点应用及发展 汽车工业 在提倡节能与环保的大背景下，轻量化、舒适化、节能化是汽车发展的最新趋势，这一趋势将加速汽车塑料化的进程。据了解，汽车自重每减少10%，燃油的消耗可降低6%～8%。汽车塑料的用量是衡量一个国家汽车生产技术水平的标志之一。近30多年来，国际上汽车塑料的用量在不断增加，平均每辆车塑料用量从20世纪70年代初的50～60kg已发展到目前的150kg，而且增长还在继续。在日本、美国和欧洲等发达国家中，每辆轿车平均使用塑料已超过150kg，占汽车总重量的10%。目前，我国每辆轿车塑料用量平均为100kg，占总重量的8%左右，达到国外20世纪80年代中期的水平。我国政府已制定相关政策，加速汽车零部件的国产化进程，同时也限定了汽车的燃油消耗标准，这无疑给零配件生产厂商和塑料供应商提供了一个绝好的发展机遇。今后工程塑料在汽车工业发展中将发挥更重要的作用。 电子电气 电子电气消费量占工程塑料总消费量的29%以上。随着我国电器产品国产化率的逐步提高和出口量逐年增加，工程塑料的消费量呈急速上升趋势，尽管国内产品的技术含量和附加值都还很低，但这并不影响制造业对工程塑料的巨大需求。通讯办公设备等对塑料需求量的增加，也为工程塑料提供了广阔的应用前景。 建材行业 近年来，建筑用塑料发展很快，以工程塑料为原料的各种塑料膜、片、板材、管材、框架、异型材等制品将会有更大的市场需求。按照建设部“十一五”规划，5年内建筑节能要达到1.01亿吨标准煤，节能建筑总面积要超过21.6亿m2，其中新建筑16亿m2，改造现有建筑5.6亿m2。中国有400亿m2既有建筑，目前约有三分之一需进行节能改造，按照每平方米200元的改造标准，这部分建筑节能材料和技术在未来的市场容量可达2.6万亿元。对于具有节能、节材、节水、节地的塑料管道，到2010年建筑给水和排水管道80%采用塑料管，建筑雨水排水管道70%采用塑料管。这其中，将有不少市场份额属于工程塑料。 就工程塑料而言，开发一种新聚合物投资大、见效慢，所以短期内，新的聚合物品种开发方面将不会有重大突破，一般采用现有聚合物经过改性等手段来满足客户不断提出的新需求。今后几年，工程塑料将在合金技术、纳米技术和功能材料方面有较大的发展，并将被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等高新技术领域。另一方面，由于石油资源的短缺，今后二氧化碳聚合物、玉米、植物纤维及植物蛋白聚合物会被进一步开发利用，像PLA(聚乳酸)、PBS(醇酸聚酯类)等等。三聚氰胺泡沫材料和纤维织物有可能替代聚氨酯泡沫和化纤织物，原因在于其耐热和阻燃性能远远高于聚氨酯和化纤材料。 |
6楼2006-12-03 13:20:19
|
热塑性塑料成型 热塑性塑料品种每繁多，即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使 用及工艺特性也有所不同。另外，为了改变原有品种的特性，常用共聚、交联等各种化学 方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的其它单体或高分子等，以改变原 有树脂的结构成为具有新的改进物性和加工性的改性产品。例如，ABS即为在聚苯乙烯分子 中导入了丙烯腈、丁二烯等第二和第三单体后成为改性共聚物，可看作称改性聚苯乙烯，具有比 聚苯乙烯优异综合性能，工艺特性。由于热塑性塑料品种多、性能复杂，即使同一类的塑料 也有仅供注塑用和挤出用之分，故本章节主要介绍各种注塑用的热塑性塑料。 1、收缩率 热塑性塑料成型收缩的形式及计算如前所述，影响热塑性塑料成型收缩的因素如下： 1.1塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强， 冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大， 收缩率范围宽、方向性明显，另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热 固性塑料大。 1.2塑件特性成型时熔融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由 于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷却 慢、高密度层厚的则收缩大。另外，有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向，密 度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小、方向性影响较大。 1.3进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作 用及成型时间。直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进 料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。 1.4成型条件模具温度高，熔融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶 度高，体积变化大，故收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关，直接影 响到各部分收缩量大小及方向性。另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时 间长的则收缩小但方向性大。注塑压力高，熔融料粘度差小，层间剪切应力小，脱模后弹性 回跳大，故收缩也可适量的减小，料温高、收缩大，但方向性小。因此在成型时调整模温、 压力、注塑速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收缩情况。 模具设计时根据各种塑料的收缩范围，塑件壁厚、形状，进料口形式尺寸及分布 情况，按经验确定塑件各部位的收缩率，再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收 缩率时，一般宜用如下方法设计模具： ①对塑件外径取较小收缩率，内径取较大收缩率，以留有试模后修正的余地。 ②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。 ③要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况（测量时必须在脱模后24小时以后）。 ④按实际收缩情况修正模具。 ⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。 2、流动性 2.1热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线流动长 度、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。分子量小，分子量 分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的则流 动性就好，对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用于注塑成型。按模 具设计要求大致可将常用塑料的流动性分为三类： ①流动性好 尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚（4）甲基戍烯； ②流动性中等 聚苯乙烯系列树脂（如ABS、AS）、有机玻璃、聚甲醛、聚苯醚； ③流动性差 聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。 2.2各种塑料的流动性也因各成型因素而变，主要影响的因素有如下几点： ①温度料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异，聚苯乙烯（尤其耐冲击 型及MFR值较高的）、聚丙烯、尼龙、有机玻璃、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、聚碳酸酯、醋 酸纤维素等塑料的流动性随温度变化较大。对聚乙烯、聚甲醛、则温度增减对其流动性影响 较小。所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性。 ②压力注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大，特别是聚乙烯、聚 甲醛较为敏感，所以成型时宜调节注塑压力来控制流动性。 ③模具结构浇注系统的形式，尺寸，布置，冷却系统设计，熔融料流动阻力（如 型面光洁度，料道截面厚度，型腔形状，排气系统）等因素都直接影响到熔融料在型腔内的 实际流动性，凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动性就降低。 模具设计时应根据所用塑料的流动性，选用合理的结构。成型时则也可控制料温，模温及注塑压力、注塑速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要。 3、结晶性 热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶型塑料与非结晶型（又称无 定形）塑料两大类。 所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序 状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的 倾向的一种现象。 作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定，一般结晶性 料为不透明或半透明（如聚甲醛等），无定形料为透明（如有机玻璃等）。但也有例外情 况，如聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性，ABS为无定形料但却并不透明。 在模具设计及选择注塑机时应注意对结晶型塑料有下列要求及注意事项： ①料温上升到成型温度所需的热量多，要用塑化能力大的设备。 ②冷却回化时放出热量大，要充分冷却。 ③熔融态与固态的比重差大，成型收缩大，易发生缩孔、气孔。 ④冷却快，结晶度低，收缩小，透明度高。结晶度与塑件壁厚有关，壁厚则冷却慢， 结晶度高，收缩大，物性好。所以结晶性料应按要求必须控制模温。 ⑤各向异性显著，内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向，处于 能量不平衡状态，易发生变形、翘曲。 ⑥结晶化温度范围窄，易发生未熔粉末注入模具或堵塞进料口。 4、热敏性塑料及易水解塑料 4.1热敏性系指某些塑料对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面 过小，剪切作用大时，料温增高易发生变色、降解，分解的倾向，具有这种特性的塑料称 为热敏性塑料。如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物，聚甲醛，聚三氟氯乙烯等。 热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物，特别是有的分解气体对人体、设备、 模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。因此，模具设计、选择注塑机及成型时都应注意，应选 用螺杆式注塑机，浇注系统截面宜大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，必须严格控 制成型温度、塑料中加入稳定剂，减弱其热敏性能。 4.2有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，但在高温、高压下也会发生分解， 这种性能称为易水解性，对此必须预先加热干燥。 5、应力开裂及熔体破裂 5.1有的塑料对应力敏感，成型时易产生内应力并质脆易裂，塑件在外力作用下或 在溶剂作用下即发生开裂现象。为此，除了在原料内加入添加剂提高开抗裂性外，对原料应 注意干燥，合理的选择成型条件，以减少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状， 不宜设置嵌件等措施来尽量减少应力集中。模具设计时应增大脱模斜度，选用合理的进料口及顶 出机构，成型时应适当的调节料温、模温、注塑压力及冷却时间，尽量避免塑件过于冷脆 时脱模，成型后塑件还宜进行后处理提高抗开裂性，消除内应力并禁止与溶剂接触。 5.2当一定融熔体流动速率的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后，熔 体表面发生明显横向裂纹称为熔体破裂，有损塑件外观及物性。故在选用熔体流动速率高的聚 合物等，应增大喷嘴、浇道、进料口截面，减少注塑速度，提高料温。 6、热性能及冷却速度 6.1各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能。比热高的塑化时需要 热量大，应选用塑化能力大的注塑机。热变形温度高塑料的冷却时间可短，脱模早，但脱模后 要防止冷却变形。热传导率低的塑料冷却速度慢（如离子聚合物等冷却速度极慢），故必须充分冷 却，要加强模具冷却效果。热浇道模具适用于比热低，热传导率高的塑料。比热大、热传 导率低，热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成型，必须选用适当的注塑机及加 强模具冷却。 6.2各种塑料按其种类特性及塑件形状，要求必须保持适当的冷却速度。所以模具 必须按成型要求设置加热和冷却系统，以保持一定模温。当料温使模温升高时应予冷却， 以防止塑件脱模后变形，缩短成型周期，降低结晶度。当塑料余热不足以使模具保持一定 温度时，则模具应设有加热系统，使模具保持在一定温度，以控制冷却速度，保证流动性， 改善填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却，防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。 对流动性好，成型面积大、料温不匀的则按塑件成型情况有时需加热或冷却交替使用或局 部加热与冷却并用。为此模具应设有相应的冷却或加热系统。各种塑料成型时要求的模温 及热性能见表1-4及表1-5。 7、吸湿性 塑料中因有各种添加剂，使其对水分有不同的亲疏程度，所以塑料大致可分为 吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种，料中含水量必须控制在允许范围内，不 然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用，使树脂起泡、流动性下降、外观及力学 性能不良。所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预热，在使用时还 需用红外线辐照以防止再吸湿。 《中国工程塑料网》 |
7楼2006-12-03 13:27:03
|
本帖内容被屏蔽 |
8楼2006-12-03 13:28:59
9楼2006-12-03 13:35:15
不知道这些有没有用！
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
wangyulnu(金币+10):谢谢提供，非常好的资料。
wangyulnu(金币+10):谢谢提供，非常好的资料。
10楼2006-12-04 10:11:45
★★★★★ 五星级,优秀推荐
|
工程塑料应用摘 要:一种聚丙烯接枝共聚物及制备方法，制造导电高分子的方法及设备，高韧性填充增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法，原位合成聚酰亚胺接枝的碳纳米管及其制备方法，一种均聚聚丙烯双向拉伸膜专用料的制备方法，ABS降成本不增重增韧改性母料，一种导电聚苯胺的制备方法，无卤化环氧树脂及其制备方法，具有二次转变温度的形状记忆聚合物及其制备方法，[第一段] 关键词:塑料应用 制备方法 形状记忆聚合物 接枝共聚物 均聚聚丙烯 工程 导电高分子 双向拉伸膜 导电聚苯胺 复合材料 [ Last edited by baiyingbinss on 2006-12-6 at 18:51 ] |
11楼2006-12-05 19:33:52
12楼2006-12-05 19:39:09
13楼2006-12-06 18:53:14
|
我国PPS未来发展的三个突破口 来源:慧聪网 聚苯硫醚（PPS）因具有突出的耐热性、耐化学腐蚀性、力学和电性能、尺寸稳定性、成型加工性以及本身固有的阻燃性和相对低的成本，而成为特种工程塑料的佼佼者，受到电子电气、汽车、精密机械等中高端用户的青睐被广泛应用，成为在高温、高湿、强腐蚀和强辐射等极端条件下工作的首选塑料结构材料之一。因此，PPS一直位居特种工程塑料的老大地位，其产销量直追五大通用工程塑料，故有第六大工程塑料之称。 2006年，四川得阳科技股份有限公司千吨级PPS树脂合成装置的建成投产和产品进入市场，标志着中国PPS工程塑料真正跨越产业化的门槛，使中国跻身于PPS树脂少数生产国之列。不过，虽然中国PPS产业实现了跨越，但要与国外企业相抗衡，抢占市场，还需要在技术、品种、规模三方面下功夫，才能在保持现有优势的同时，不断发展壮大。 技术尚存不足 PPS合成路线主要有4条，但工业化合成采用最多的技术是对二氯苯和硫化钠在极性溶剂N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰三胺中进行缩聚。在专利保护失效后，德国、日本相继有多家公司建设了PPS装置。目前，世界PPS主要生产厂家集中在美国、日本、德国，其年总产能力约6万吨。尽管中国PPS合成取得了突破性进展，但目前在原料精制、聚合工艺、溶剂回收、产物后处理、设备构造、产品开发及工程放大等方面，技术仍需要完善提高。 品种较为单一 与其他工程塑料一样，国外PPS研发重点也是改性，以克服其冲击韧性不高、注塑时易发生溢料现象等缺点。国外公司的PPS一般都有数十个基本品种牌号，包括玻纤和碳纤维增强级、无机填充级、纤维/填料强化级、共混合金级及众多专用牌号。 在新兴的PPS树脂生产商和产品中，以日本吴羽化学工业公司推出的第二代线型高相对分子质量PPS树脂最引人注目。该树脂生产工艺先进，产品质量好，全面改善了PPS冲击性能差的致命缺点。此外，还可以直接制造纤维和薄膜，加之树脂本色浅，可制成各种色泽鲜艳的制品，因而成为PPS树脂改性的发展方向，并受到广泛欢迎，其产能也迅速扩展。 近年来，国内从事PPS复合材料生产开发的单位较多，如晨光化工研究院、北京市化工研究院、广州化工研究院等在PPS玻纤增强、碳纤维及无机矿物填充增强PPS成型加工及应用领域，北京玻璃钢研究院在连续纤维增强制备PPS复合板材，中山大学在PPS/碳纤维复合材料研究方面，取得了较大成绩。 但国内PPS复合粒料生产厂仍然存在品种单一的问题，大多以通用品种———玻璃纤维增强料及无机物填充改性品种为主。一些高性能或特殊品种的PPS复合粒料与合金目前仅有四川华拓公司、四川大学等少数单位有部分产品销售。其中，华拓已有50多种规格型号的PPS复合粒料品种进入市场销售。进一步开发PPS各类专用树脂及复合材料新品种，满足各应用领域对材料性能的需求，仍是中国PPS混配料生产商今后发展的主要方向之一。 规模有待扩大 PPS高新技术的突破，将带动一个庞大的产业链发展。据测算，每1亿元PPS的产出，将拉动相关行业10亿元的产值。一些公司纷纷准备扩建生产装置，如雪佛龙菲利普斯、大日本油墨化学工业公司和出光石油化学工业公司分别提出了建设万吨级生产装置的计划。 目前，中国PPS改性与复合材料的市场总需求量大于8000吨/年，且增长很快，年需求增长率高达15%～20%。随着中国电子电器、汽车行业高速发展，PPS市场前景极为广阔，但国内目前PPS产能和产量显然不能满足需求。结合国内外发展动向，中国应积极开发新型PPS复合材料改性品种，尽快建立更大的规模化生产装置（如5000～8000吨/年装置），这对中国PPS产业快速升级，满足国民经济以及军工各领域对高性能结构材料的需求，意义极为重大。 |
14楼2006-12-07 14:40:43
|
静电聚烯烃复合材料的研究进展 来源:SpecialChem 作者：天津科技大学材料学院 龚春锁 抗静电原理 抗静电聚烯烃复合材料的性能改善研究 抗静电聚烯烃复合材料的研究发展趋势 参考文献 聚烯烃已经成为当今世界上最大份额的合成材料，聚烯烃树脂性能优异，价格低廉，广泛应用于国民经济和人民生活的各个领域，其生产能力和需求标志着一个国家的石化工业水平和人民的生活水准。聚烯烃塑料具有优良的绝缘性能，如PP、PE体积电阻率一般在1O17-1O19 Ω?cm ，但其绝缘性有时在很多场合会遇到麻烦，甚至造成很大损失，如制造PE、BOPP薄膜时，易发生电击现象。塑料制品易吸尘，这样会降低使用价值。静电火花还会引起爆炸，火灾等重大事故。因此如何消除和减少聚烯烃塑料及其制品的静电危害已成为当前高分子材料领域急需解决的重要技术课题。[1] 针对聚烯烃加工和使用过程中的静电问题，大多采用加入抗静电剂和其他相应助剂或填料的方法来降低其所积累的静电量，使制品的综合性能达到比较理想的效果。本文通过分析高分子材料的抗静电机理，描述了抗静电聚烯烃的研究进展和前景。 抗静电原理 绝缘体由于摩擦在干燥的空气中容易产生静电荷，从而给加工和使用造成巨大的危害。防止静电危害的方法从本质上来讲就是减轻或防止摩擦以减少静电荷的产生，或者通过各种途径使静电荷很快的泄漏掉。在20℃时，高聚物试样的ρs低于1010Ω，就可认为该高聚物有很好的抗静电性能：若ρs＝1010-1012 Ω，就可认为为该高聚物有良好的抗静电性能；当ρs＝1012一1014Ω就可认为该高聚物有适度的抗静电作用；当ρs＝1014一1015Ω只有很弱的抗静电作用；当ρs高于1015Ω时，则认为没有抗静电作用。[2] 目前抗静电聚烯烃复合材料加工方法主要有添加导电填料法，添加抗静电剂法和与结构型导电高分子材料共混等。 1.1 添加导电填料法 这类方法是将无机导电填料掺入到聚烯烃材料基体中。目前用碳黑填充的应用最广，这是因为碳黑原料易得、价廉、导电性能持久稳定，还可大幅度地调整导电性能。碳黑本身的体积电阻在0.1～ 10.2Ω之间，是天然的半导体。在树脂复合物中，当碳黑粒子与粒子间相互接触形成网状网络或碳黑粒子间隙为几个10-10m时，就可形成导电通路[3]。因此,由碳黑填充制成的复合型抗静电高分子材料是目前用途较广、用量较大的一种抗静电材料。也可以采用金属类填料，主要包括金属粉末（Ag、Cu、Al、Ni等）、金属纤维（铜纤维、铝纤维、不锈钢纤维、合金纤维等）和金属氧化物。 1.2 添加抗静电剂 抗静电剂的作用机理[4]是在材料表面形成导电层，降低其表面电阻率，使产生的静电荷迅速泄漏, 赋予材料表面一定的润滑性，降低摩擦系数，抑制和减少静电荷的产生。所以，抗静电剂的极性、与基材的相容性及它在材料中的分散性均影响抗静电效果。抗静电剂根据分子中的亲水基能否电离和离子化特征，可以将抗静电剂分为阳离子型、阴离子型、两性型、非离子型和高分子型，表1列出了抗静电剂种类及其适用树脂。[5]通常，既要使抗静电剂与基体有一定的相容性，但又不能太强；极性基材应选择离子型抗静电剂，而非离子型抗静电剂更适于弱极性或非极性聚合物。 表1抗静电剂的主要种类 1.3 与结构型导电高分子材料共混 这类结构型导电高分子材料主要包括聚苯胺、聚乙炔、聚吡啶、聚对苯撑、聚噻吩、聚喹啉、聚对苯硫醚等共轭性高分子这些高分子由于结构中含有共轭双键,π电子可以在分子链上自由运动,载流子迁移率很大。因而这类材料具有高的电导率。从根本上讲,此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料,但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶不熔、成型困难、易氧化和稳定性差,无法直接单独应用,一般作导电填料与其它高分子基体进行共混,制成抗静电复合型材料, 这类结构型导电高分子材料与高分子材料之间具有较好的相容性,效果更好更持久。 抗静电聚烯烃复合材料的性能改善研究 2.1 添加导电填料抗静电聚烯烃复合材料的研究 添加导电填料在抗静电聚烯烃复合材料的研究具有很高的使用价值，利用该种方法所制得的材料不少已经实现了商品化。此类方法中主要采用碳系填料和金属类填料。 2.1.1 碳系填料 主要包括炭黑、石墨、碳纤维和碳管几类。该类填料由于价格低廉，性能稳定而使用最为广泛，但也存在制品颜色深，可调性差的缺点。但仍不失为用途广泛，用量较大的一类填料。。刘芳[6]以HDPE为基础树脂，分别用抗静电剂和导电炭黑对其进行抗静电改性研究，结果表明，采用含有极性乙烯共聚物的复合抗静电剂配方或含有氯化聚乙烯弹性体的导电炭黑配方，所得的复合材料都具有较好的抗静电性能及物理性能。膨胀石墨也具有好的抗静电效果。杨永芳[7]等人通过溶液插层法研究了聚乙烯，膨胀石墨复合材料的力学性能、电性能。结果表明，当膨胀石墨填充量为l0份～l5份时，复合材料的体积电阻降为1×108Ω?cm以下。目前采用炭黑制备出纳米分散的抗静电复合材料是一个重要的发展趋势。当炭黑在聚合物中达到纳米级的分散时可极大程度上提高材料的抗静电性能和综合性能。张玉梅等人[8]制备了导电炭黑（CB）填充UHMWPE抗静电复合材料，实验结果表明，在经过固相表面接枝改性的UHMWPE/CB复合体系中炭黑渗滤区含量为5%--7%，表面电阻从1014Ω下降到107Ω，较低的炭含量确保了复合材料优异的耐磨性，同时扫描电镜表征证明了CB在改性UHMWPE中达到纳米级分散，形成双重纳米导电网络结构，这种结构提高了复合材料的抗静电、力学和热变形性能。 2.1.2 金属类填料 近年来，采用金属类填料制备出的抗静电复合材料也取得了较大的进展。金属粉末填充时存在添加量大、易发生热氧化和对基体老化具有催化作用，金属纤维填料在加工时易于折断、以及易于氧化、而且价格也较高，这些缺点的存在制约了它们在抗静电复合材料中的进一步应用。而新研制出的氧化锌晶须（ZnOw）具有独特的立体四针状结构和特有的半导体性能，被认为是一种性能优良的抗静电填料。采用氧化锌晶须（ZnOw）作为抗静电剂，具有添加量少、效果稳定持久、各向同性和颜色可调的优点，在抗静电聚烯烃复合材料中的应用中有广阔的前景。马峰等[9]人将氧化锌晶须作为导电性添加剂改善聚丙烯一阻燃物质复合体系抗静电性能的试验发现当氧化锌晶须的含量在1O％一12％ 时．复合材料的表面电阻率和摩擦静电压分别降至109Ω和250V左右．表明该添加剂可使聚丙烯获得良好的抗静电性能，且与阻燃物质相兼容。 认为氧化锌晶须提高复合体系导电性能的微观机理可归结为网络导电、隧道效应和尖端放电等作用．采用纳米级的金属氧化物进行填充制备出聚烯烃抗静电复合材料也取得了良好的效果。张捷民等[10]人利用纳米SnO、ZnO作导电填料添加到聚烯烃材料中，探讨了金属氧化物纳米粒子提高聚合物电导和阻燃的微观机理，分析了纳米粒子在聚合物中分散和团聚能力的适度平衡以及相容性问题．制定了主要技术路线，研究工作取得了进展。 2.2 添加抗静电剂抗静电聚烯烃复合材料的研究 抗静电剂主要是一类表面活性剂物质，按使用方式可以分为外部抗静电剂和内部抗静电剂两大类。外部抗静电剂基本要求是牢固结合在树脂表面，抗静电效果好、 适应多种环境、 不污染制品和环境；内部抗静电剂要求与树脂相容性好、不影响树脂物理性能、抗静电性能高且持久、耐热性好能经受住树脂高温加工、 毒性小， 特别要求与其他树脂助剂并用不产生相抗作用等。在利用聚烯烃材料制备抗静电材料时，很多采用添加抗静电剂的方法，在这方面也取得了极大的进展。董秀洁[11]用超小微粒添加技术，解决了塑料树脂与抗静电剂、阻燃剂的不相容性，将抗静电剂、溴化物等添加剂加入HDPE等塑料中，通过成型制成各种抗静电、阻燃塑料制品，所用原料全部采用国产代替进口，降低了成本：其抗静电阻燃材料HDPE的表面电阻率(P )在l×l08Ω左右，续燃时间小于l S。丁运生[12]通过共混复合的方法制备出具有抗静电性能的聚丙烯(PP) 。考察了抗静电剂的添加量, 抗静电剂与PP 的混合方式及冷却方式对抗静电PP 表面电阻的影响； 探讨了抗静电剂在聚合物中的抗静电机理。结果表明, 抗静电剂HKD2151 与HKD2520 的质量比为1∶1 , 且其用量分别为PP 质量的1.5 %时, PP 的抗静电性能较好； 与高搅混合方式相比, 冷辊混合有助于抗静电PP 性能的提高； 骤冷优于逐渐冷却。复合型抗静电剂是塑料抗静电剂新品种的重要内容,复合型是利用各组分的协同效应原理开发出来的,各组分互补性强,其抗静电剂效果远优于单一组分[13]，如羟乙基化胺与脂肪酸多元醇酯或与烷醇酰胺的脂肪酸衍生物复合,将其用于PE、PP 可获得明显的抗静电效果。以癸酸单甘油酯0.2 份,肉豆寇酸0.3 份,十二烷基二乙醇胺0.1 份,添加于PE/PP 共聚物100 份中, 其表面电阻可达到5.0 ×1010Ω [14]。有报道将A/B/C =50/45/20(其中A 为月桂酸二乙醇胺,B 为月桂酸单甘油酯,C 为CaSiO3)作为PP 用的抗静电剂,可使制品表面电阻下降至7.0×1010Ω[15]。国内在抗静电剂复配方面也做了大量的研究工作。一种非胺类抗静电剂1～4份、乙烯共聚物4～9 份、抗静电协效剂( 烷醇酰胺脂肪酸衍生物) 1～5份, 这样的复配物加入到100 份的PE 中,经加工成型后其制品的初始表面电阻率可达2.9×109Ω,浸水6个月后仍可达到7.0×108Ω[16]。据报道[17]采用非离子羟乙基脂肪胺与阴离子型脂肪基磺酸盐相复合, 以总量20%以下的阴离子型磺酸盐与羟乙基脂肪胺相复配,将复合型抗静电剂添加到PP 中,抗静电效果比用单一的羟乙基脂肪胺提高近2 个数量级,同时也缩短了聚丙烯材料达到稳定抗静电性能的平衡时间。 2.3 与结构型导电高分子材料共混的研究 这种共混技术可分为机械法和化学法两种。机械法是将结构型导电高分子与基体高分子在一定条件下混合后成型,它可获得具有多相结构特征的复合型高分子。复合材料导电性能由导电高分子的“渗流途径”决定,一般当导电高分子的导电填料含量为2 %～3 %时,其体积电阻率为107～109Ω?cm ,可作为抗静电材料使用〔18〕。采用化学法可将结构型导电高分子和基体高分子达到微观尺度内的共混。其基本原理是基于某些结构型导电高分子单体可在FeCl3 和CuCl2 等氧化剂作用下进行氧化聚合,如先将单体或氧化剂预浸到基体高分子上,然后在气相或液相条件下进行氧化聚合反应〔19〕。M.OMASTOVA〔20〕利用聚吡咯作为导电填料，分别与PE、PP等进行共混制备抗静电复合材料，发现采用不同方法制备的复合材料的导电率相差可达107数量级。实验表明，当聚吡咯的添加量在0.25%--17%时，复合材料的体积电阻率在10―1011之间，满足材料抗静电性能的要求。 抗静电聚烯烃复合材料的研究发展趋势 世界聚烯烃的产量和用量均在大幅度增加，一些聚烯烃制品对抗静电性能的要求也在日益提高，加强对抗静电聚烯烃的研究具有广阔的发展前景。而抗静电聚合物的抗静电性能在相当程度上取决于抗静电剂的性能以及其与树脂的相容性，因此我们应加强开发与高分子材料相容性好、耐高温、持久性强、价格低廉的抗静电剂；尤其要加强开发研究低毒或无毒的多功能抗静电剂，以及高效新型的季铵盐、两性型抗静电剂；应积极开展研制复合型或具有特殊性能的专用型抗静电剂和基体树脂相容性好、效果稳定持久、性能好的高分子永久型抗静电剂；另外还要在与统抗静电填料相比具有极大优势的与无机纳米导电粉末进行共混制备聚烯烃抗静电复合材料的研究上取得更大的突破和发展。 参考文献 [1] 韦坚红 王坚毅 高分子型抗静电剂的研制及性能研究 2005年首届全国塑料橡胶添加剂发展论坛。 [2] 赵择卿编译. 高分子材料抗静电技术[M] . 纺织工业出版社 [3] 四川塑料．1989(2)：22～ 26 [4] Antistatic technology for polymeric materials[J]. PlastTech,1987,33(7):92. [5] 陈国华高分子材料抗静电技术塑料 2000 年 第4 期(29 卷)；31--34 [6] 刘芳，孙浩．新型抗静电剂配方的研究[J]．中国塑料，2003，17（3）：36--39 [7] 杨永芳，刘敏江，田立斌．聚乙烯，膨胀石墨导电阻燃复合材料的研究[J]．塑料，2003，32(2)：16～18． [8] 张玉梅 UHMWPE/炭黑抗静电复合材料的研究[J] 塑料，2005，34（5）：25--28 [9] 马峰 防静电阻燃聚丙烯材料制备方法的研究 物理 2000，29(9)：552--555 [10] 张捷民等 纳米材料应用于聚合物防静电阻燃改性初探 西安工程科技学院学报2002，16（3）：260--263 [11] 董秀洁．抗静电阻燃材料ABS，PP，PE的研究与开发 [J]．印染助剂，2002，19(1)：48-51． [12] 丁运生 抗静电聚丙烯的制备研究 塑料工业 2004，32（5）：37--38 [13] 韦坚红,王坚毅. 塑料抗静电剂复配技术. 塑料助剂, 2003,41(5):15~18 [14] JP351875,2000 [15] JP313875,2000 [16] 刘芳,孙浩.新型抗静电剂配方的研究.中国塑料,2003,17(3):36～39 [17] 贺天禄,李宝芳,罗英武等.复合抗静电剂在PP上的应用研究.塑料工业,2003,31(5):43 [18] Wessling B et al. Kunststoffe〔J〕, 1986 , 76 :930 [19] 杜仕国,李文钊. 现代化工〔J〕,1998 ,8 :13 [20] M.OMASTOVA Synthetic Metals,1999(102):1251 |
15楼2006-12-07 14:41:13
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
wangyulnu(金币+7):谢谢提供
wangyulnu(金币+7):谢谢提供
|
氟塑料的品种及应用 来源:中国工程塑料网 塑料是各种含氟塑料的总称，由含氟单体如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、六氟异丁烯、全氟代烷基乙烯基醚及乙烯等单体通过均聚或共聚反应制得。主要的氟塑料品种列下，但按数量及用途来说以聚四氟乙烯为最重要。 ·聚四氟乙烯（PTFE，简称F4） ·聚全氟代乙丙烯（FEP，简称F46） ·聚三氟氯乙烯（ECTFE，简称F3） ·聚偏氟乙烯（PVDF，简称F2） ·聚氟乙烯（PVF，简称F1） ·偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物（Kel-F，简称F2 3） ·偏氟乙烯与四氟乙烯共聚物（фOomph，简称F2 4） ·偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物（vitonA，简称F2 6） ·三氟氯乙烯与乙烯共聚物（Halar，简称F3 0） ·四氟乙烯与乙烯共聚物（Tefzel，简称F4 0） ·偏氟乙烯与六氟异丁烯共聚物（CM-1） ·四氟乙烯与全氟代烷基乙烯基醚共聚物一可熔性聚四氟乙烯（PEA） ·以F4为代表的氟塑料具有一系列优良的使用特性，耐高温长期使用温度达200℃；耐低温在-100℃以下仍柔软，耐腐蚀能耐王水和切有机溶剂；耐气候有塑料中最佳的老化寿命；高绝缘体积电阻达1018欧姻·厘米，而且介电性能几乎与温度及频率的变化无关；高润滑具有塑料中最小的静摩擦系数；不粘附有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；无毒害具有生理惰性、宜与血液接触。由于氟塑料兼备以上种种实用性能、使它可在国民经济的许多领域大显身手。诸如化工防腐蚀管道及设备上的衬里和涂层、超纯物质的过泸材料、耐高低温的液压传递软管、耐各种苛刻环境之密封垫圈、低摩擦之桥梁伸缩滑块、各类无油润滑活塞环、高温高频电子仪器的绝缘、可挠电缆、高级印刷线路板，有压电压热性能材料，无油烹调饮具的脱模涂层、人体血管及心肺脏器的代用品等等，都只是它在这些领域的代表性用途。完全可以相信，随着加工技术的进步，必将有更多的氟塑料产品应用在各行各业的各个部门。 在讨论氟塑料的物性时知道，氟塑料由于它的氟碳键键能很高以及氟原子的屏蔽作用，使它具有优良的耐化学腐蚀性能、介电性能、耐气候性能以及不燃不粘、低摩擦系数和较宽的使用温度范围等性能，因此，广泛应用于防腐蚀、密封、支承负荷、防粘、电气绝缘、医疗卫生及家庭日用品等方面，已成为现代尖端科学、国防工业、电子电气、化工、机械工业等不可缺少的重要材料之一。 氟塑料在整个塑料中占有的比例很少，但在我国实现四个现代化的过程中，它却是不可缺少的一个品种。随着经济建设的不断发展，氟塑料必将获得迅速的发展。 F4耐腐蚀管道及其配件的应用 F4管道可以作为输送腐蚀性或粘性液体的管道，也可作为腐蚀性气体的输送管、排气管和蒸气管等。因F4机械强度低，耐压性差，线膨胀系数大，而且，它的机械强度因温度升高而降低，易于变形，特别是在承受高温高压时矛盾更为突出，所以，F4管外及管配件外必须以玻璃钢或金属管加强。它们之间的连接均采用F4管属紧衬里管，即玻璃钢与F4管粘结成一整体。它可克服不同材质间不同线膨胀系数所引起的问题，可作为承受负压系统的输送管道，并能防止大气及环境对管道的腐蚀。由于有些流体在一定流速下与管壁经常发生摩擦，易产生静电而导致管壁击穿，应采取电位相等的导电措施加以防止，或在成型内管及其配件时加入适量碳墨，以防止产生静电并减少因热胀冷缩而引起的尺寸变化。 |
16楼2006-12-07 14:42:11
17楼2006-12-07 14:43:46
18楼2006-12-07 18:42:40
★ ★
wangyulnu(金币+2):谢谢提供
wangyulnu(金币+2):谢谢提供
|
汽车用塑料的应用和发展建议--21世纪精细化工网 作者：佚名 文章来源：本站原创 更新时间：2006-12-11 21:47:23 今天，汽车的发展方向是：节约能源、防止环境恶化、改善安全性能。作为汽车的重要材料之一，汽车用塑料的发展也以这三方面为目标。随着研究的深入，汽车塑料的品种和应用范围不断扩大。 由于塑料的优越特性，在汽车设计中大量采用塑料， 不仅可以实现汽车结构轻量化设计，而且可以综合地反映对汽车设计性能的要求，即轻量化、安全、防腐、造型和舒适性等。另外，还有利于降低成本，节约材料资源。 塑料在汽车上的应用主要分为三类：内饰件、外装件、功能结构件。外装件：以塑代钢，可减轻汽车重量，达到节能的目的；内饰件：以安全、环保、舒适为应用特徵，用可吸收冲击能量和震动能量的弹性体和发泡塑料制造仪表板、座椅、头枕等制品，以减轻碰撞时对人体的伤害，提高汽车的安全系数；功能结构件：多采用高强度工程塑料，减轻重量，降低成本，简化工艺，如用塑料燃油箱、发动机和底盘上的一些零件。 汽车塑料材料与制品的发展趋势 随着塑料新材料的不断开发，塑料在汽车应用的领域不断扩大，主要表现在纳米复合材料、可喷涂和免喷涂塑料、塑件镜片和塑料玻璃、纤维增强热塑性塑料等的应用。 纳米复合材料的应用 TPO基纳米复合材料，应用于汽车内、外装饰件，优点是质轻、尺寸稳定性提高、强度更高、低温抗冲击性能更好。TPO系纳米复合材料做汽车踏脚板，已用于GM公司轿车，其具有较高的硬度、质量轻、低温下不发脆，而且容易回收。 丰田公司将纳米PP复合材料用于汽车前后保险杠，使原保险杠厚度由4mm减至3mm，重量减轻约1/3。丰田公司又相继推出了用于汽车内饰件的PP纳米复合材料。 纳米粒子的介入，不仅改善了聚合物的强度、刚性、韧性，而且还有利于提高聚合物的透光性、阻隔性、耐热性及防紫外性等。由于加工简便，效果明显，业内对聚合物纳米复合材料的巿场前景持乐观态度。 可喷涂和免喷涂塑料 美国通用电器公司开发的可导电PPO/PA材料使车身塑料件能与金属冲压件一起进行阴极电泳（即可实现全在线喷涂），从而消除汽车车身非金属件与金属件的色差问题。 此外，用于制造汽车车身板的PC/PBT材料与SLX膜通过模内装饰注塑成型工艺制造塑料车身外板、前后翼子板及后举升门等，可以达到油漆的效果，可取消油漆线，以降低生产成本。该技术在国外轿车车身板的生产中开始使用，应引起国内同行关注。 塑件镜片和塑料玻璃 由美国GE公司生产的特殊聚碳酸酯做成的前大灯镜片，涂有防刮伤涂层，比玻璃镜片更亮，更抗破碎，更具光学加工的准确性。 美国在风挡玻璃的三层安全玻璃里面又贴附了20μm厚的聚氨酯膜。美国绝大部分客车采用丙烯酸树脂板，窗玻璃塑料化可以达到节能和保护乘员安全的目的。 纤维增强热塑性塑料 长纤维增强热塑性塑料（LFRT）是新型轻质高强度工程结构材料，因其重量轻、价廉、易于回收重复利用，在汽车上的应用发展很快。应用部位有：保险杠、行李仓底板、蓄电池槽、车门、车身、座椅靠背、备胎架、发动机底座、仪表盘等。 用天然纤维如亚麻、剑麻增强塑料制造车身零件，在汽车行业已经得到认可。一方面是由于天然纤维是环保材料，另一方面植物纤维比玻纤轻40%，减轻车重可降低油耗。用亚麻增强PP制作车身底板。材料的拉伸强度比钢要高，刚度不低于玻纤增强材料，制件更易于回收。对操作工人，可免除因玻纤引起的皮疹和呼吸性疾病。中国江阴一些企业已经开始生产这类材料。 塑料在汽车中的应用 动力传动系统 ◆ 发动机气门室罩和油底壳采用聚酰胺、反应注塑聚氨酯、环氧树脂等玻璃纤维增强塑料模制或压制而成； ◆ 发动机的气缸衬垫和密封垫用高性能的或用特殊工艺生产的传统合成橡胶，其中包括CR和FRM。 ◆ 耐磨PP成型材料应用于齿轮、轴等耐磨成型制品，取代聚甲醛塑料。 ◆ 厢式车和货车中，用复合材料（玻璃和碳纤维）传动轴代替的金属轴，减轻了重量，降低了噪声和振动，并使工作更为平顺。英国GKN技术公司用纤维增强塑料制造的传动轴，重量减轻50%～60%，抗扭性比钢大1.0倍，弯曲刚度大1.5倍。 ◆ 杜邦公司开发一种复合玻纤增强尼龙66用于V6发动机的有源集合塑料通风系统。 悬架系统 塑料弹簧可明显减轻重量。用碳纤维增强塑料（CFRP）制造的板簧为14kg，减轻重量76%。在美国、日本、欧洲都已使板簧、圆柱形螺旋弹簧实现了纤维增强塑料化，除具有明显的防振和降噪效果外，还达到轻量化的目的。 车身 塑料在汽车车身上的应用主要有三种模式。 1）外覆盖件与结构件全部采用塑料：主要用于高档跑车，其骨架结构件采用碳纤增强塑料，外覆盖件采用玻纤增强塑料，成本很高。 2）金属骨架与全塑外覆盖件车身相结合：车身采用玻纤增强热塑性聚酯注射成型，其设备为8800吨注射机，设备费用昂贵。 3）部分采用塑料外覆盖件：一些高级轿车，骨架结构采用金属件，外覆盖件则部分采用塑料件。按照塑料性质来分主要有：热塑性纤维增强塑料（FRTP），如玻纤增强PET，GMT；热固性纤维增强塑料（FRP），如手糊玻璃钢、RTM、SMC。按照纤维又可分为：碳纤增强塑料，为超高强度(比钢高)材料，价格昂贵；玻纤增强塑料，为普通增强材料。 开发塑料功能件，进一步减轻车重 ◆ 用玻璃纤维毡增强热塑性塑料(GMT)制造支架、托架和多功能制件等； ◆ 应用塑料制造进气歧管可减轻重量40%-60%，且表面光滑，流动阻力小，可提高发动机性能，并在提高燃烧效率、降低油耗及减振降噪方面有一定作用。 ◆ 开发在基体聚合物中掺入电导性填料的“复合型电导性塑料”，和塑料本身具有电导性的“电导性高分子化合物”，以其高功能性能供汽车生产选用。 越来越多塑料材料用于汽车内饰系统。 仪表板、内饰系统 国外许多汽车厂用泡沫聚氨酯制造门板，不仅减轻重量，强度、吸声性和安全性能也好。聚丙烯由于价格低廉，在美国汽车巿场上得到广泛应用，不仅用聚丙烯替代ABS，而且有些车型内饰全部使用聚丙烯。 目前国内使用的仪表板可分为硬质仪表板和软质仪表板两种。硬质仪表板一般为改性聚丙烯采用注射成型，在经济型车上使用。软质仪表板为聚氨酯反应发泡成型，通常用于中高档轿车。 发动机 利用塑料质轻、防锈、吸振、设计自由度大的特点，汽车发动机有关塑料结构件的应用在发达国家有了长足的进步，是中国汽车行业今后重点发展的方向之一。 发动机零部件塑料化的开发和发展可以分成两大类：一、替代金属件的注射成型制品，如：速度表齿轮、油泵齿轮、发动机汽缸盖、皮带轮罩、冷却风扇、发动机进气歧管、油门和离合器踏板等；二、聚烯烃、尼龙等的吹塑成型制品，如：成型连接管。 对中国汽车塑料发展的几点建议： （一）中国汽车工业的高速发展，不仅得到世界各大汽车集团的瞩目，也受到世界各汽车零部件公司的关注，许多跨国汽车零部件公司都在中国建立合资、独资零部件企业。这些企业资金雄厚、技术先进、开发能力强，不仅会给同行业企业产生更大的压力，而且有垄断国内技术要求高的零部件巿场的可能。这对中国的汽车塑料行业既是竞争，更是威胁。 中国民族工业企业在自主创新上的重大突破，同样给我们汽车零部件、汽车塑料工业提出严峻的挑战：汽车零部件、汽车塑料行业能否及时跟上整车企业的步伐？能否借助这股拉动力加大技术投入，生产技术含量高的配套产品？ 根据技术开发水平，我们认为汽车零部件企业与汽车厂之间存在三种关系（见表一）。 表一 汽车零部件企业与汽车厂之间的关系。 国内汽车零部件、汽车塑料行业企业要在汽车行业中占有一席之地，必须提高国际竞争力，把企业开发能力和产品水平提到更高的层次上参与汽车工业的发展与竞争。 （二）高度重视环保工作。从设计开发阶段就要进行汽车用塑料材料回收、再生利用的研究，以满足环保的需要。这项研究不仅与汽车行业相关，也是整个社会要关注的事情，应借鉴汽车发达国家对环保的经验，作为重要课题研究。 欧洲和美国对于汽车塑料环保的定义是严格的，涉及一个产品的整个生命周期，即：使用环保的原材料；在环保的条件下制造生产；在使用和回收过程中不会对人的健康和环境有任何危害的产品；对塑料制品中的有害物质、气味要有评价方法，并应当标明含量。 在报废车辆处理方面：欧共体法律要求，汽车制造商到2006年要负责免费处置所有报废汽车，至少汽车总重量85%的材料都必须回收利用，其它15%的材料采用垃圾掩埋法处理；到2015年这两个比例将分别为95%和5%。金属材料部分已经能够充分回收利用；而非金属材料特别是塑料，由于种类多，用量大，鉴别和筛选周期长，回收利用成本较高。所以在产品设计过程中，就要考虑回收和回收成本问题。 尽管目前中国汽车工业还缺少这方面环保要求，但汽车塑料行业在发展中应当促进这一环保领域的创新。 （三）塑料原材料生产企业、汽车塑料制品生产企业、与汽车主机厂应加强合作，建立新材料开发研究联合体，协调新材料及新产品的开发工作。开发适合中国国情的汽车专用树脂、专用料、工程塑料系列产品，以提高中国汽车塑料的应用水平。 （四）在汽车塑料制品设计及生产中利用计算机辅助分析技术，加强对新工艺的研究，保证制品设计质量，缩短产品开发周期。重视低压注塑成型、气辅注塑成型等先进工艺在汽车上的应用。 （五）推动汽车塑料材料、制品向专业化、标准化、高品质化、环保化方向加速发展，提高质量，降低成本。 |
19楼2006-12-15 12:48:24
20楼2006-12-16 12:30:40
21楼2006-12-16 12:35:22
22楼2006-12-16 12:40:12
23楼2006-12-16 12:44:07
★ ★ ★
wangyulnu(金币+3):谢谢参与
wangyulnu(金币+3):谢谢参与
|
博禄和北欧化工为汽车应用引入创新的塑料解决方案 -------------------------------------------------------------------------------- 2007-1-12 9:11:21 博禄公司（Borouge）和北欧化工公司（Borealis）引入了两种特别为汽车行业定制的高性能聚烯烃材料。第一种是热塑性聚烯烃（TPO）Daplen™ ED230HP，由北欧化工公司联合Plastic Omnium公司共同开发；第二种为Nepol™ GB215HP，它是与宝马（BMW）集团共同开发的新型聚丙烯。 这些新型的创新塑料原料具有极佳的加工性/功能性以及设计自由度, 从而为汽车行业的最终用户提供高价值的产品。 Daplen ED230HP –集美观和安全性能为一体的新型材料 Daplen ED230HP根据价值链需求开发， 为汽车行业的应用提供良好的设计自由度和抗冲击性能。 Daplen ED230HP具有较低的热膨胀性、优异的刚/韧性平衡并且易于加工，这给从零部件制造商、汽车制造商到最终的汽车用户的整个价值链带来好处。 低热膨胀性使得这种新型材料适用于注塑生产在较宽温度范围内要求尺寸变化很小的零部件。同时，它的流动性好，加工窗口宽，适合生产形状和设计复杂的零部件。并且在加工和长期使用过程中，生产的零部件均具有光滑、高品质的外观以及优异的油漆附着性。 Daplen ED230HP杰出的刚/韧性的平衡也有助于优化部件的安全性能，材料还可以回收利用，有利于环保。 Plastic Omnium公司是世界领先的汽车部件供应商之一。在欧洲，北欧化工公司与其紧密合作，开发成功Daplen ED230HP这一新型材料, 得到雷诺（Renault）汽车的采纳用于汽车后备箱盖的生产, 在保障设计要求的基础上, 赋予产品出色的表观质量及杰出的安全性能。 北欧化工公司工程应用部的Robert Füreder这样评价这种新型产品：“Daplen ED230HP的低膨胀性和杰出的油漆性能使其成为一种最理想的解决方案，可以满足雷诺对后备箱盖的高质量要求。通过与Plastic Omnium公司的紧密合作开发成功的这一新型材料将为整个价值链的各方提供更多好处。” Nepol™ GB215HP – 一种获奖的，实现使用单一材料生产不同部件的汽车材料解决方案 北欧化工公司与高级汽车和摩托车制造商宝马集团结成伙伴关系，开发了一种新型材料和测试解决方案用于生产宝马汽车的仪表板骨架。这种新材料牌号为Nepol GB215HP，适合于仪表板骨架高、中、低不同部位零件的生产和功能要求。 这种为客户量身定制的高性能20%长玻璃纤维增强聚丙烯材料有助于降低系统成本和缩短新车型的开发周期，因此获得了塑料工程师协会（SPE）第10届汽车部车身内饰部分的2006年二等奖。 Nepol类型的材料杰出的机械性能使其具有优异的高刚性和尺寸稳定性，能满足内饰零部件的功能要求。其出色的性能赋予了零部件吸收能量的能力，从而防止高冲击情况下的碎裂，以此增加乘客的安全性。这一解决方案的其它好处还包括挥发性低，减少挡风玻璃起雾现象; 长期热稳定性好，可防止材料老化导致部件性能下降。 为了使其适合宝马的专利SGI发泡注射成型技术，北欧化工公司为其量身定制了可发泡的聚丙烯配合使用。这一技术可生产具有理想的微孔结构的超轻质部件，而且重量减轻也有利于环保；该技术还保证了内饰件性能和美观度的持久性。最终带给产品的好处是在低重量和低翘曲情况下体现出的高刚性和承载能力。 北欧化工的新业务开发经理Franz Zängerl补充道：“为宝马开发的‘单种材料解决方案’和新型测试系统表明了北欧化工公司长期投资支持客户，以配合客户应对未来在生产、性能和环保方面的挑战的承诺。我们很高兴看到我们共同的努力已经得到塑料工程师协会的认同。” 凭借对汽车行业价值链的深刻的理解，博禄和北欧化工公司一直专注于用户需求，持续不断地为汽车内饰件、外饰件和引擎盖下各应用领域提供高性能的创新、增值塑料解决方案。 关于博禄 博禄（Borouge）是领先的塑料解决方案供应商。博禄是一家独一无二的公司，结合了欧洲和和中东的优势，拥有可靠的客户合作传统以及通过创新缔造价值的传统。 博禄成立于1998年，作为海湾地区的主要石油公司阿布扎比国家石油公司(ADNOC)和欧洲赫赫有名的塑料供应商北欧化工的合资企业，博禄是新一代的国际合作先驱，为中东、亚太和非洲地区为客户提供创新的塑料解决方案。 博禄和北欧化工一起，采用独有的北星Borstar®技术，为各种高附加价基础建设用途生产出多样化的聚合物，这些用途包括：输水管道、输气管道以及工业管道系统；电力电缆及通讯电缆；先进的包装材料及汽车零部件。博禄最新的石化工厂位于阿联酋阿布扎比的鲁韦斯。 关于北欧化工 北欧化工（Borealis）是一家提供创新、增值塑料解决方案的领先的供货商。凭借在聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）业务领域40年以上的经验，我们专注于管道系统、能源和通讯线缆、汽车和高端包装市场。利用我们的技术创造的塑料制品为我们身处的社会做出了实质性的贡献。我们承诺率先“用塑料改造未来”。 |
24楼2007-01-15 12:20:42
|
日本利用微生物研制成超高性能新型塑料 -------------------------------------------------------------------------------- 2007-1-8 9:38:18 日本东京大学农学生命科学系教授崛之内末所在的研究小组成功的以微生物为原料研制出一种超高性能的新型塑料。 据读卖新闻消息，现在科学家们正致力于研究开发出不依赖石油、耐久性高、应用范围广泛、适于大量生产的塑料。 崛之内教授等人的研究小组，利用存在于土壤中的一种微生物（放线菌的一种）作为主要原料，制成了3-氨基-4-羟基苯甲酸（３，４—ＡＨＢＡ）这种化合物，合成反应中仅使用了两种新型酶，再以这种化合物聚合成塑料，该塑料比以前的产品在耐热性等性能方面有很大突破。 |
25楼2007-01-15 12:21:54
★ ★
wangyulnu(金币+2):谢谢提供
wangyulnu(金币+2):谢谢提供
|
特种工程塑料——聚醚醚酮 -------------------------------------------------------------------------------- 2007-1-12 9:19:28 与通常的工程塑料相比，特种工程塑料具有更耐高温、耐腐蚀、自润滑、耐磨耗、抗蠕变、抗疲劳等一些特殊性能。聚醚醚酮就是特种工程塑料的一种。 聚醚醚酮（Polyetheretherketone）是一种半晶态芳香族工程塑料，是一种由两个醚键和酮基与 苯环交互构成的线形高分子聚合物。随着PEEK合成路线的不断完善，应用领域不断扩大，其巿场潜力十分巨大。 PEEK的特性 耐高温性 PEEK具有较高的玻璃化转变温度（Tg=143℃）和熔点(Tm=334℃)，其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，瞬时使用温度可达300℃。 机械特性 PEEK具有刚性和柔性，特别是对交变应力下的抗疲劳性非常突出，可与合金材料相媲美。 自润滑性 PEEK具有优良的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合，特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的滑动牌号的PEEK耐磨性非常优越。 耐腐蚀性 浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱，而且耐水解，具有很高的化学稳定性。 阻燃性 PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃剂，可达到UL标准的94V-0级。 易加工性 由于PEEK具有高温流动性好，而热分解温度又很高的特点，可采用多种加工方式：注射成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。 PEEK的应用 由于PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。该塑料的耐高温、自润滑、耐磨损和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。 （1）航空航天领域 PEEK可加工成各种高精度的飞机零部件，由于其耐水解、耐腐蚀和阻燃性能好，可加工成飞机的内/外部件及火箭发动机的许多零部件。 （2）汽车制造 PEEK一直成功地用于汽车制造业，由于它具有良好耐摩擦性能，可以替代金属（包括不锈钢、钛）制造发动机内罩、汽车轴承、密封件和刹车片等。 （3）工业领域 PEEK由于具有良好机械性能、耐高温、耐磨耗，并能耐高压，常用来制造压缩机阀片、活塞环、密封件等。 （4）医疗器械 PEEK可在134℃下经受3000次循环高压灭菌，这一特性能满足灭菌要求高、需反覆使用的手术和牙科设备的制造，加上它的抗蠕变和耐水解性，用它可制造需高温蒸汽消毒的各种医疗器械。尤为重要的是PEEK无毒、质轻、耐腐蚀，是与人体骨骼最接近的材料，因此可采用PEEK代替金属制造人体骨骼。 （5）绝缘材料 PEEK因具有优良的电气性能，在高温、高湿等恶劣条件下，聚醚醚酮的绝缘性能仍能保持，是理想的电绝缘材料，特别是在半导体工业中得到广泛应用。 PEEK的改性 虽然聚醚醚酮具有许多优良性能，但是价格昂贵，限制了其在一些领域的应用。另外，它的冲击强度较差，为了进一步提高其性能，以满足各个领域的综合性能和多样化需要，可采用填充、共混、交联、接枝等方法对其进行改性，以得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK复合材料。例如：PEEK与聚醚共混可得到更好的力学性能和阻燃性；PEEK与PTFE共混制成复合材料，具有突出的耐磨性，可用于制造滑动轴承、动密封环等零部件；PEEK用碳纤维等填充改性，制成增强的PEEK复合材料，可大大提高材料的硬度、刚性及尺寸的稳定性等。 |
26楼2007-01-15 12:22:24
|
工程材料拓展齿轮设计应用范围 来源:《DESIGN NEWS China》 作者：H.K. van Dijk, H.G.H. van Melick, J. Koenen 聚酰胺46(PA46)材料具有70%的结晶度，在高温下展现出良好的耐磨性和摩擦性能，并且很好地保持了其机械性能，适用于需在高扭矩和高温下工作的齿轮应用。PA46具有多种适于齿轮设计的性能，并可通过不可逆的高温退火处理进一步增强。PA46材料在玻璃转化温度以上的高温下经退火处理后，其硬度和强度性能可提高50%，并且改善了抗疲劳性、耐磨性和摩擦性能。另外，与其它聚酰胺材料相比，PA46的独特优点在于，经退火处理后可降低材料的吸水量。重要的是，在高温下退火处理的部件公差由其线性热膨胀(CLTE)系数决定，而不是由吸水引起的尺寸变化决定。这里讨论几种PA46齿轮应用：起动电动机、自动开闭式车窗和动力转向齿轮。 PA46简介 聚酰胺46(PA46；PA46配方，Stanyl产品，由DSM工程塑料公司生产销售)制成的产品，在成型后进行退火处理可以大大增强产品的各种性能。处理后，可以降低产品的吸水量，改善其机械性能，硬度和强度性能可提高50%，增加分子量，并且有更好的抗疲劳性能。在PA46退火处理方面已经发展出了一系列有用的工程学知识，主要为日益广泛的PA46材料齿轮应用中提供技术支持。齿轮在应用中会受到各种不同应力，如切向力、径向力和(特别是在螺旋设计中)轴向力等等。 有许多应用中，热塑性塑料已经替代了金属用于齿轮制造。与金属齿轮相比，工程热塑性塑料具有电气、机械和化学性能方面的优势；对润滑的要求极低，甚至无需润滑；重量轻；可以成型为更多的几何形状，制造速度快。 PA46的结构 PA46 (熔点为 295 ℃； Tg为 80 ℃) ，由己二酸和二氨基丁烷对称分子链组成(图1)。  (图中：聚酰胺的结构差别) 图1. PA46(Stanyl)的链结构与PA66 和PA6 的链结构比较。 在PA46中，每个酰胺键都伴随有4个CH2成分。这些有规律的分子链保证了材料有70%左右的快速结晶度(PA66和PA6相比之下为50%，而聚邻苯二甲酰胺[PPA]为30%)。快速结晶不仅缩短了PA46的生产周期时间，也导致该材料呈现精细的球粒结构，并且有相对较高的冲击值——约10 kJ/m2，而PA6/66成型干燥(DAM)时为5～7 kJ/m2。更重要的是，PA46在高于玻璃转化温度时也保持了较好的硬度和强度(图2)。  图2. PA46与竞争性材料在高温下硬度比较 ，动态机械分析(DMA)图 在过去几十年中，聚酰胺 (PA)树脂——传统上是PA6和66(PA6/66)材料——广泛用于齿轮制造。问题在于，PA6/66材料无法承受较高的环境温度或扭矩/RPM产生的高温。与PA6/66相比，PA46的结晶度和玻璃转化温度(Tg)可提供更高的硬度和强度，因而PA46成为在这些应用中的理想材料。在成型后的退火处理进一步改善了这些工程性能。 通过退火处理改善高温性能并减少吸水量 退火处理可以改善PA46的材料性能。退火是在高于材料的Tg温度时对材料进行高温处理，但温度要低于其熔点。退火结果是不可逆的，因为退火时出现固态缩合使得分子量增加。 ■ 退火和降低吸水量 聚酰胺的吸水量由材料的极性(亲水趋向)和结晶度决定。PA46为高极 >>性材料；另外，PA46的高结晶度也降低了吸水量，因为吸水过程只在材料的非晶相状态下发生。然而，尽管具有上述两个优点，PA46仍显示出较高的吸水程度 (表1)。 表 1. 在不同%的相对湿度下(RH)， PA46， PA66和PA6 的吸水量  PA46材料的吸水量更高，原因在于其非晶相状态下有相对较低的密度。冷却导致结晶和相对较高自由体积的非晶相链构象，易于吸水。PA46经退火处理后，可建立一种紧凑的非晶相状态，从而大幅降低材料的吸水量。 PA46材料经退火处理后吸水量降低，从而减少了由于吸水引起的相关尺寸和机械变化(见表2)。 表 2. 退火处理前后，在100%相对湿度下暴露在水中，尺寸变化百分比  * 230℃ 下经24 小时退火 ** 钢毂增加了径向膨胀 重要的是，在退火处理后，高温下工作的部件，其尺寸变化遵循线性热膨胀(CLTE)系数而不是吸水量，因此变化是可以预计的。  图 3. 在各种条件下退火后，与玻纤填充型(GF)PA66 和PPA 材料 相比，GFPA46 材料的吸水量降低■ 退火和机械性能变化 除了降低吸水量以外，退火也增强了PA46在高于Tg温度时的机械性能。图4的动态机械分析(DMA)曲线比较了未填充型PA46(DAM及退火处理)与PA66和POM三种材料。  图 4.经退火处理的PA46 与 PA66 和 POM 的DMA 曲线 经退火处理的PA46在高于 Tg的温度时，模量增加高达50%。拉伸强度也同样增加(图5，在2%张力时的应力)。  图 5. 120 °C 时，未经退火处理和退火处理PA66 和PA46 (Stanyl) 材料在2% 张力时的应力。 另外， PA46在退火处理后，在140℃时呈现出更好的抗疲劳性(图6)。  图6.玻纤和碳纤维加强型PA46(TW200XX)材料在210°C下经过16 小时退火处理后，对其在140°C 时抗疲劳性的影响。(图中：上方：STANYL 在8Hz/140℃时的疲劳情况(在210℃下经过20 小时退火处 理，下方：疲劳周期) 初步研究表明，退火也可以改善PA46的磨损和摩擦性能(W&F)。根据扭矩减震器应用的ASTM D-3702标准，对经聚四氟乙烯改良的PA46材料，研究了在未润滑时的应用情况。(表3) 表 3－由PA46材料制造的扭矩减震器的磨损和摩擦性能  * 经聚四氟乙烯改良 (PTFE) # 与钢相互摩擦 注意，经退火处理后，磨损率降低了一半以上，而摩擦系数也有较大降低。 结论 在高温下对强度要求较高的应用中，PA46材料均有最好的表现。退火处理进一步降低了PA46的吸水量，增加材料强度，从而帮助设计者有更多选择来设计更小型、更易于加工的机械部件。广泛的研究得出的可靠结果详细说明了PA46退火处理参数及效果，为高标准应用下的部件设计制造提供支持。 如有任何问题，请联系： DSM工程塑料公司亚太公司 Joydeep Sen Chaudhuri，Joydeep.SenChaudhuri@dsm.com。 应用举例 ■ 起动电动机环形齿轮 起动时机环齿轮需在较为苛刻的条件下工作，要求在130 ℃时能够承受50,000次起动，在30 ℃时通过停车试验并有效工作。在领先起动发动机制造商公司的所有测试中，只有DSM的PA46能够通过全部测试。 ■ 开窗马达和齿轮组 设计人员用用小型、转速较快的马达代替大型、转速较低的马达。当较高的RPM产生的摩擦热量高于其260℃熔点时，PA66未能通过实验。而未加强型PA46在经退火处理后(熔点295℃)解决了这一问题，在高于260℃时仍保持了较好的强度。新设计降低了成本，并且节省了约20%的空间。 ■ 电动动力转向齿轮 电动汽车动力转向系统，在采用PA46齿轮后，目前已经代替了液压系统，这样防止了来自转向轴和车轮的噪音传入汽车内部。标准非常严格——齿轮任何一个齿的损坏都可能导致导向系统失灵。在整个使用寿命期间，齿轮必须在120～130 ℃下工作(4,000小时)。采用了未增强型PA46材料。 |
27楼2007-01-15 12:27:40
29楼2007-02-12 02:31:30
30楼2007-02-14 11:19:56
★★★★★ 五星级,优秀推荐
|
转载： 特种工程塑料聚醚砜、聚醚醚酮树脂国内外研究、开发、生产现状 吴忠文(吉林大学化学学院, 长春130012) 吴忠文, 1931 年生, 吉林大学教授, 博士生导师, 1964 年吉林大学研究生毕业后留校任教, 1979 年赴日本东京大学宇宙航空研究所进修2 年, 获东京大学博士学位。1981 年回国后作为项目负责人承担了多项国家重点科技攻关项目, 如“863”计划之特种工程塑料项目等。 特种工程塑料是继通用塑料、工程塑料之后,于上世纪70 年代初研究开发成功的第三代高分子材料的一个新领域。至80 年代末,国际上已商品化的有聚酰亚胺(PI) ,聚酰胺酰亚胺( PAI) ,聚芳酯(U -Polymer) , 聚砜( PSF) , 聚苯硫醚( PPS) , 聚醚砜(PES) ,聚醚醚酮(PEEK) 等几个品种。由于它们的综合性能优异,除满足了当时的军备竞赛的急需外,很快在航空、电子信息、核能、石油化工、汽车、机械制造等领域的产品更新换代中起到重要作用。其中的PES 和PEEK两个品种分别是70 年代初和80 年代初先后由英国的ICI 公司开发成功并商品化的。直到90 年代初一直由该公司独家生产并向西方工业国家供应。1992 年PES 专利期满后,又有西德BASF 公司,美国Amoco 公司和日本住友化学公司开始生产。而PEEK 则自1993 年起由ICI 的子公司Vicrtex 公司独家生产至今。由于有军用背景,这2 种材料长期被西方巴黎统筹委员会列为战略物资向我国封锁禁运,为此,我国为发展本国的国防军工和民用高技术对高性能材料的急需,不得不走独立自主研制开发的道路。从“七·五”计划开始,分别在国家重点科技攻关计划和 “863”计划中立项,并由吉林大学特种工程塑料研究中心独家承担。至“九·五”末已经完成PES 树脂300t/ a 的放大技术和PEEK 树脂30t/ a 中试,并通过鉴定验收。鉴定结果表明,产品性能达到国外同类产品先进水平,除满足国防军工急需外,还在航空、电子信息、核能、石油化工、机械(压缩机阀片、纺织机零部件等等) 工业等领域中得到了成功的应用。该研究中心并于2000 年与长春天福实业集团有限公司合资组建长春吉大高新材料有限责任公司,第一期投资4000 万元建设PES 树脂300t/ a 生产线。 于2001 年10 月建成投产。并于同年国家计委批准建设500t/ a PEEK树脂“十·五”产业化示范工程,按计划将于2002 年底建成投产。届时,我国将成为继Vict rex 公司之后,最先采用具有独立知识产权的专利技术生产这种材料的国家,从而打破国外公司的独家垄断地位。下面将这两种树脂的主要物性特点和应用领域作一简单介绍。 |
31楼2007-03-02 16:28:19
继续
|
PES 树脂是70 年代初最先由英国ICI 公司研究开发成功并商品化的。直到1992 年其专利期满前,一直由该公司独家生产经营。1992 年其专利期满后,有美国Amoco 公司,西 主要特性 (1) 耐热性:热变形温度为200～220 ℃,连续使用温度为180～200 ℃,UL 温度指数为180 ℃。 (2) 耐水解性:可耐150～160 ℃的热水或蒸气,在高温下也不受酸、碱的侵蚀。 (3) 模量的温度依赖性: 其模量在100 ℃到 200 ℃几乎不变,特别在100 ℃以上比任何一种热塑性树脂都好。 (4) 抗蠕变性:在180 ℃以下的温度范围内其抗蠕变性是热塑性树脂当中最优异的一种,特别是玻璃纤维增强PES 树脂比某些热固性树脂还好。 (5) 尺寸稳定性:线膨胀系数小,而且其温度依赖性也小是其特点。特别是30 %玻璃纤维增强PES树脂,其线膨胀系数只有213 ×10 - 5/ ℃,并且直到200 ℃仍然可以保持与铝相近似的值。 (6) 耐冲击性: 具有与聚碳酸酯相同的耐冲击性。不增强的树脂可以铆接,但对尖细的切口较敏感,因此设计上要注意。 (7)无毒性:在卫生标准方面,被美国FDA 认可,也符合日本厚生省第434 号和178 号公告的要求。德BASF 公司和日本住友化学公司3 家开始生产销售,总生产能力约为1万t/ a 。(8) 阻燃性:具有自熄性,不添加任何阻燃剂即有优异的阻燃性,可达UL94 V —0 级(0146mm) 。 (9) 耐化学药品性  ES 耐汽油、机油、润滑油等油类和氟里昂等清洗剂,它的耐溶剂开裂性是非晶树脂中最好的。但它耐丙酮、氯仿等极性溶剂的性能不好,使用时应加以注意。 |
32楼2007-03-02 16:31:02
继续
|
主要应用领域 (1) 电器、电子领域: 利用PES 的可耐焊锡性、尺寸稳定性好、耐各种清洗剂、可镶嵌金属件、与环氧树脂粘结性好等优点,可作为H 级绝缘材料用于电子、电器领域。已经开发的主要制品有线圈骨架,电位计的外壳和底座,吹发器零件,印刷线路板、按钮 式开关、可控硅的绝缘体,印刷线路板前嵌板的开关及保险丝支架,耐热接线柱的绝缘体,电动工具马达的绝缘体、打印机、送风机、继电器等的线圈骨架、DIP开关,各类接插件等。还可以采用挤出成型法制成不同厚度的薄膜用于各种电子设备和电器产品。 (2) 机械领域:利用其高温抗蠕变性,尺寸稳定性、耐油性、韧性好等优点,在一般树脂不能满足使用要求的地方得到了广泛应用。已经开发的主要制品有各种机器的杠杆、柄、支架等,X - 射线装置的观察玻璃,链锯、农机发动机和汽化器等的绝缘体,活塞环,耐热滚珠,齿轮,复印机、照相机、放映机的零部件,工业用吹风机罩,汽车空调的零部件,电弧焊枪的手柄,各种分析仪器元件等。 (3) 汽车领域: 利用其在100～190 ℃广阔温度范围内的刚性和尺寸稳定性,高温抗蠕变性和耐汽油、柴油、各类机油等特长,已经开发的制品有各种承保持架、制动轴的轴瓦,点火器的噪音消除器,发动机齿轮、汽化器的线圈骨架,雾灯的反射镜,止 推环等。 (4) 热水领域:利用其在160 ℃的热水或蒸气中能保持优异的抗蠕变性、刚性和尺寸稳定性等特点,开发的主要制品有热水、蒸气用阀门,防腐蚀电的绝缘体,温度传感器的元件,各种液体和粉体泵的泵体和叶轮,散热器阀门,超滤装置用零部件等。 (5) 医疗器具、食品加工机械领域:利用其可以采用蒸气灭菌、干蒸(180 ℃) 灭菌、γ射线灭菌等灭菌法消毒,而且还可以耐反复消毒等特点,开发的主要制品有接触透镜灭菌器,牙科用钻的柄,外科用容器,注射器,食品工业用阀门和管子。 (6) 其它领域:可用于电影机的反射镜,聚光灯的反射镜,频闪观测器的反射镜,手术照明用的反射镜,雾灯的反射镜,指示灯罩等。可用作窗框,热风通风管道,卫生间的内装饰材料。由于它有与铁、铝等金属的附着力好,涂层表面硬度高等优点,因此,可用于化工防腐,炊具不粘涂料等。PES 可以用挤出成型法制成片材、棒材、管材、薄膜等型材,广泛应用于各个领域。此外, PES 还可用溶液法制成超滤膜或反渗透膜等。 品种和性能指标 根据国内市场的需求实际,我们生产的PES 纯树脂有3 种牌号,即: 注射成型用: 粘度为 ηi = 0136 ηRV = 0144 ( ±0101) 涂料用:粘度为ηi = 0130ηRV = 0135 ( ±0101) 其中,注射用树脂,除可提供纯树脂粒料外,还可根据用户的不同需要提供不同的增强牌号树脂粒料,如 ES/ GF20 %,PES/ CF20 %,PES/ Visker30 %等。同时也生产供应以PES 为主成份的炊具用不粘涂料,其涂层与DuPont 公司的Teflone 涂料相比,具有与胎体附着强,硬度高,只需1 次喷涂等优点。 |
33楼2007-03-02 16:35:40
|
聚醚醚酮树脂 PEEK树脂至今由Vict rex 公司独家生产经营,其市场销量连续以每年20 %的速度增长。 主要特性 (1) 耐热性:虽然未增强的纯树脂的热变形温度只有160 ℃,但用玻璃纤维、碳纤维增强后,热变形温度可达300 ℃以上。按长期连续使用温度的评价方法UL 温度指数测定为250 ℃。 (2) 机械特性 EEK 在室温时的抗蠕变性能很好,不论有无缺口都比其它耐热性树脂高得多。(3) 各种物性随温度的变化:虽然在其玻璃化转变温度(143 ℃) 附近有所下降,但直至其熔点附近(300 ℃) 仍保持有足够的弹性模量。其抗拉强度随增强情况不同有所变化,直到高温领域都还保持一定强度。其在250 ℃的老化试验结果表明,不仅一般树脂无法与之相比,甚至比公认的长期耐热性好的PPS 也要稳定。 (4) 耐冲击性: 它是耐热树脂中韧性最好的一种。 (5) 阻燃性: PEEK 有自熄性,不加任何阻燃剂用UL 标准测定达到94V - 0 (厚度为115mm) 。另外燃烧时的发烟量也非常少。 (6) 耐药品性: PEEK 只溶解于浓硫酸,有良好的耐化学药品性,特别是在高温下耐酸碱性方面比聚酰亚胺好得多。 (7) 耐水解性: PEEK 的吸水率很小,23 ℃的饱和吸水率只有015 %。而且耐热水性好, 可以在300 ℃的加压热水或蒸气中使用。在200 ℃以上的热水中可以连续使用。在130 ℃热水中浸泡11 天后其弯曲模量保持率在90 %以上,远高于其他树脂。 (8) 耐磨性: 具有相当于聚酰亚胺的良好耐磨性。 (9) 耐疲劳性:在所有树脂中具有最好的耐疲劳性。 (10) 耐辐照性:耐γ辐照的能力很强,超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯。可以做成γ辐照剂量达1100Mrad 时仍能保持良好的绝缘能力的高性能电线。 (11) 耐剥离性 EEK 的耐剥离性很好,因此可制成包覆很薄的电线或电磁线,并可在苛刻条件下使用。(12) 电性能 EEK 具有良好的电绝缘性能,并可保持到很高的温度范围。其介电损耗在高频情况下也很小。主要应用领域 (1) 复合材料:近年来引人注目的是热塑性树脂基复合材料,其中发展最快的是由ICI 公司推出的PEEK复合材料(商品名APC —2) 。这种材料的特长是:比环氧树脂复合材料易加工; 成型后不需养生;有良好的耐冲击性,损伤容限大;有优良的抗蠕变性和耐疲劳性;有良好的耐热性;有优良的耐热湿循环性;损伤处易修补。 (2) 挤出成型制品: ·电磁线 利用PEEK 具有包覆加工性好(可熔融挤出,而不用溶剂) ;燃烧时发烟量低且产生腐蚀性气体少,耐磨耗性好,耐辐照性强,可自由着色等特点,已经用作电缆、电线的绝缘或保护层,广泛应用于原子能、飞机、船舶、油、气井,电磁线、光导纤维等领域。 ·薄膜 利用其比聚酰亚胺吸湿性小,高温时耐碱、耐酸和耐高频性好,耐焊锡、耐辐照等特点,用作H 级以及C 级绝缘材料,广泛用于电机、发电机、变压器、电容器等的绝缘薄膜,可绕性印刷线路板,载波带(carrier tape) ,复合材料(用PEEK与碳纤维、 玻璃纤维层覆) ,耐热耐药品的环型带等。·纤维 PEEK 单丝具有比聚酯和尼龙纤维更 好的耐蒸气、耐药品、耐磨耗、抗蠕变、韧性好等特点应用于制纸机械的干燥帆布、耐热滤布、球拍的网线、复合材料(与碳纤维、玻璃纤维等混织或混编) 、耐热耐药品纺织带等。 (3) 注射成型制品 ·耐磨材料 利用其耐磨性、耐药品性、韧性好和可在250 ℃使用等特点用于制造轴承保持架、金属轴承的护衬、离合器零件、动力闸的真空零件、汽油发动机的零件、涡轮加载器(turbocharger) 叶片、复印机零件、悬置轴瓦、活塞裙、发动机推杆等。 ·电器、电子制品发挥其耐焊锡性(热变形温度300 ℃以上) 、阻燃、UL 温度指数250 ℃、韧性好等特点,用于制造镶嵌插头,高可靠性接插件,电缆插头、接线盒,配线的引出头,晶片笼型线圈(Waferbas2ket) ,电池外壳, IC 的封装等。·热水设备发挥其能耐加压水或蒸汽而且在200 ℃以上可长期使用的特点,用于制造热水、化学泵的泵体和叶轮及其它零件,蒸气阀门, ○型圈,采油用接插件,锅炉pH 计的护套等。 ·其它 PEEK 还可以用于制造原子能发电站用接插件和阀门零件、涡轮叶片、显微镜灯的罩、马达周围导线支架、火箭用电池槽、螺栓、螺母、实验室用镊子等。 (4) 粉末喷涂制品: PEEK 可用静电喷涂或流化床法喷涂制成金属等表面的耐热、耐腐蚀涂层。 (5) 其它加工成型制品:可用旋转成型法制造大型制品,用吹塑成型法可制作盛核废料的容器,还可以把PEEK薄膜与金属加压粘结制成高温粘结力很好的复合材料。 品种和性能指标 根据国内市场需求的实际,本公司备有2 种牌号的PEEK纯树脂,即:注射成型用粉料、粒料;基体树脂和涂料用: 细粉料。增强牌号树脂有: PEEK/ GF20 % 粒料; PEEK/ CF20 % 粒料;PEEK/ Vhisker30 % 粒料; 出口前景 聚醚醚酮树脂虽然长期受西方巴统组织控制,但20 世纪90 年代后期其制品已开始随主机向我国输出,如往复式气体压缩机阀片、汽车零部件、纺织机械零部件,复印机零部件等。据我们从相关单位获悉,仅石化行业所用进口往复式压缩机配套用的零部件PEEK阀片每年进口量即达5t 左右,且售价十分昂贵, 以克为单位, 为10 ～ 12 元/ 克。国产PEEK投产后, 温州等地专业厂家试制成功国产PEEK阀片,售价6 元/ 克,很快实现替代进口,为国家大量节约外汇。由于国产PEEK 质量达到国外同类产品水平,而售价大幅度低于国际市场现价,所以产业化后将会有很强的出口竞争力。目前正与日本、德国瑞士、韩国、台湾等相关公司进行出口洽谈。 |
34楼2007-03-02 16:43:07
链接：chemdep@jlu.edu.cn
| chemdep@jlu.edu.cn 吉林大学化学学院 据悉 吴忠文老师业已退休，现有吉林大学教育部特种工程塑料中心 中心主任 姜振华教授 继续从事特种工程塑料开发应用 |
35楼2007-03-02 16:51:02
简单回复
ftilsky28楼
2007-01-15 17:36
回复
wangyulnu(金币+2):谢谢提供，非常好
