登陆注册
3504600000028

第28章 新型高性能工程塑料

新型高性能工程塑料具有刚性骨架,大分子主链上均含有芳环、杂环,分子排列规整,其化学结构使大分子的构象变化位置很高,呈现出高刚性和高熔点等很多独到的性质。可以做到强度比金属高,更耐腐蚀,而且生产过程中成本较低,耗能少,成型加工工艺性能良好,所以发展很快。特别是可以根据需要进行分子设计,进行试制和生产。从家用器皿建筑构件乃至军用品,都可以用塑料制作。近年来研制成功了导电塑料随温度及电压的变化而改变颜色的塑料可溶于水的塑料等。更值得注意的是塑料对汽车及飞机制造业的影响,据美国通用汽车公司报道,1990年该公司20%的小轿车及50%的卡车采用全塑料外壳,目的是减轻重量,节省燃料消耗。

如果汽车全用塑料制造,当其出现故障时,用人就可以将它抬到路边或修理厂,不需要再用车拉,也不会造成交通堵塞。所以高分子材料的发展在原材料工业中极为重要。特种工程塑料是指抗张强度大于45兆帕,连续使用温度高于150℃的工程塑料。如透明的聚芳砜、聚芳酯均耐温160℃,聚醚砜、聚醚酰亚胺均耐温180℃,聚苯硫醚、聚醚醚酮及聚酰亚胺可长期耐260~430℃温度,而聚苯酯则可耐160℃高温,但成型困难。这类特殊工程塑料的价格是普通塑料的20~100倍。主要用于飞机、汽车的轻量化及家用电器等领域。因此对工程塑料的抗张强度、压缩强度、耐冲击性及耐热性提出了更高的要求。21世纪的大型客机以2.5马赫的速度飞行,从东京到洛杉矶只需4小时,高性能的工程塑料将是这种飞机的主要结构材料,以环氧树脂为基材的高耐热、高抗冲、高韧性复合材料及特种工程塑料和高分子合金将会大有用武之地。如B -1B 飞机的下机翼蒙皮,长14.9米,宽2.44米,厚0.5~6.55厘米,质量957千克,“侏儒”导弹的一、二、三级火箭发动机壳体,运载火箭的整流罩,人造卫星的接口支架等都是用特种工程塑料制造的。据分析,金属材料如铝及其合金等,对于飞机及汽车等的轻量化潜力目前几乎到了极限,而高分子材料无论是增塑剂、高强度耐热纤维还是基体材料,均有广阔、光明的应用前景。

高性能工程塑料有以下一些品种:

1.聚芳酯

聚芳酯是一种非晶型的透明热塑性塑料,在20世纪50年代开始研究,70年代初有产品问世。在高性能工程塑料中,它的连续使用温度最低,价格最便宜;其最大特点是光学性能优异,透光率达87%;耐候性好,机械性能与PC 相似;弯曲回弹性极好,颇似弹簧;加工性能良好。主要应用领域是电子电器工业、汽车灯罩、内外部装修部件、机械零件、照相机及钟表等超精密零件等。年消费量在千吨以上。

2.聚苯酯

聚苯酯是一种高结晶度、高刚性的耐高温聚合物。

在高性能工程塑料中,特点是耐热性极高,连续使用温度达316℃,导热系数大,自润滑性好,耐化学腐蚀性优异。主要是在航空、电子电工、化工、机械和汽车等工业中做无油润滑的耐热精密零件和耐磨件。

3.聚砜(PSF)

聚砜是一种淡琥珀色的非晶形透明热塑性塑料。其突出优点是耐温性和尺寸稳定性好,介电性能优异,在-100~150℃可长期使用,它抗蠕变性好,耐沸水和多种化学物质,易于着色、填充和电镀。主要作高强度、耐热、抗蠕变的结构件及电绝缘件,适用于电子电器、仪器仪表、医疗器械、机械设备、交通运输及电子计算机工业。如防毒面具、容器、消毒器皿、过滤器、电线电缆、微型电容器、宇航员的安全头盔、印刷电路基板、自动保险丝等。

4.聚醚砜(PES)

聚醚砜是一种以高温刚性好而著称的非晶型热塑性塑料。综合性能极佳。尤其是耐热性好,耐蠕变性极好,对生理作用惰性,难燃,发烟量低。成型收缩率小,制品尺寸精确、稳定,能熔结、镀络、涂饰等。应用于电子电器工业、飞机控制系统的滑轮、汽车传动装置、医疗器械、仪表零件及微波炉等。

5.聚芳砜(PASF)

聚芳砜是一种耐氧化降解的非晶型热塑性塑料。耐热性好,抗氧化性高。能替代铝、锌合金等传统结构材料。

在高速喷气式飞机上做耐燃料油、润滑油的机械零件,集成电路的插头、插座。此外还可做薄膜、涂料、黏合剂等。

6.聚酰亚胺(PI)

聚酰亚胺是一种在主链中具有酰亚胺环的芳杂族聚合物。是目前耐热性最高的塑料,能耐高能辐射,耐磨性好,难燃。主要用于发动机供给燃料系统的零件,计算机的自润滑轴承、导轨、滑轮,透平机桨叶,录音磁带,变压器的绝缘材料等。

7.聚醚酰亚胺(PEI)

聚醚酰亚胺是一种琥珀色透明的非晶型热塑性塑料。在高温下具有优良的物理机械性能和化学稳定性,电性能优异,介电损耗小,耐辐射,难燃,发烟率低,易于成型加工。

8.聚酰胺酰亚胺(PAI)

聚酰胺酰亚胺是一种在主链上同时具有酰亚胺和酰胺基团的芳族非晶型聚合物。在工程塑料中它的机械强度最高,难燃,耐辐射,成本低,储存期长。用于飞机的壳、设备箱体、泵壳、压缩机阀片、齿轮等。

9.聚苯硫醚(PPS)

聚苯硫醚是一种大分子链由苯环与在对位连接的硫原子组成芳香族晶型热塑性塑料。其耐高温性能优异,难燃,发烟量低,能与多种物质共混提高耐磨性等性能并改善加工性能。广泛用于航空、航天和军事工业中,如导弹的垂直尾翼;在电子电器工业中用做灯头、电阻、集成电路;在化学工业中用做防腐涂层等。

10.聚醚醚酮(PEEK)

聚醚醚酮是一种线型芳香族结晶性热塑性塑料。对氧高度稳定,具有坚韧、高强度、高刚性和耐蠕变的特点,低温韧性好,难燃。用做计算机和原子能发电站的电缆被覆,接插件,引擎周围的耐热零件,飞机座椅、制动器等。在航天飞机、卫星、宇宙空间站等方面有极好的应用前景。

11.其他

其他杂环聚合物材料,如聚苯并咪唑、聚苯并恶唑、聚苯并噻唑、聚喹啉等都是耐热性极佳的芳杂环聚合物,同时对酸、碱和水有很高的稳定性。聚苯并咪唑主要用于耐高温和耐火的纤维,1978年发展的溶致液晶聚苯并噻唑,其强度和模量分别是钢丝的1倍和6倍,这些都正在开发应用。

高性能工程塑料由于价格昂贵,世界年消费量很小,在整个塑料中只占0.06%。但它的增长速度很快,近年来的平均增长率为15%~25%。

同类推荐
  • 青少年应知的科技小常识

    青少年应知的科技小常识

    本书内容包括:天然昆虫标本——琥珀、区分天然琥珀和人工琥珀、静电的利用和伤害、光学显微镜、电子显微镜、控制湿度与人的健康、气压与天气等。
  • 历史考证百科(科学探索百科)

    历史考证百科(科学探索百科)

    人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 金字塔未解之谜(世界未解之谜精编)

    金字塔未解之谜(世界未解之谜精编)

    本书是《世界未解之谜精编》系列之一,该系列精心收集了众多千奇百怪、扑朔迷离的世界未解之谜,内容涉及宇宙、生物、地理、飞碟、人体、恐龙、宝藏、百慕大、历史、金字塔、文化等多个领域,书中令人耳目一新和不可思议的未解之谜,给予了人类新的思索。人类究竟创造了多少奇迹,又留下了多少谜团,有待我们进一步探索和研究……我们深信,通过不断的努力,未知一定会变为已知。让无数探寻声化做利刃,刺破一桩桩人类千年未解之谜。
  • 最冷最冷的冷门知识

    最冷最冷的冷门知识

    本书是一本包含天文物理国学历史等知识的百科知识全书,此书可以拓展青年的知识面,可显著改善社交场合中谈吐无力、话题疲软等症状,让你在交际中成为耀眼的“话题达人”,可以在一定程度上提高谈笑风生的几率,熟读此书后你甚至可以像谢耳朵那样在各种场合借题发挥,无往不胜。
  • 冰川:千万年厚厚积雪

    冰川:千万年厚厚积雪

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的学习则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科学素质培养提供了新的契机。抓住这个契机,大力推广科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学水平,是我们全社会的重要课题。
热门推荐
  • 我对你是一见钟情

    我对你是一见钟情

    他与她的相遇,很奇妙。他们在一起,一起慢慢成长!
  • 爷是女王,得哄着!

    爷是女王,得哄着!

    【新文《重生后她手撕了反派剧本》已开坑,双洁互宠】【重生1V1双强爽文】她,是从魔域历劫归来,势要将所有负了她的人全部毁灭的傲娇女孩。他,是武道界的传奇,冷心冷情,手段狠戾,却唯独将那让你捧在心尖儿上的宸爷。灵武双修,医蛊双绝。且看好傲娇妹纸如何携手腹黑大叔,虐渣渣,灭仇敌,冲上天。
  • 鸿猷录

    鸿猷录

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 乔然小传

    乔然小传

    本是爹不亲,继母不爱的可怜女,一朝得知亲娘不简单,意外继承外祖母一笔银子,从此过上了开开店,谈谈爱,养养儿的悠闲日子
  • STORIES

    STORIES

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 灵谲

    灵谲

    长生不可及,犹记求长生。长生,自古以来,帝王将相,所求者何物?不过长生耳。纵使万人之上,权利之巅,亦逃不过长生之渴望。长生,终究是痴人说梦,镜花水月,亦或是有所它指?凡人如斯,所遇之事,凡凡耳?亦或局之一隅?敬请关注本人之新作《灵谲》
  • 故事会(2017年7月上)

    故事会(2017年7月上)

    《故事会》是中国最通俗的民间文学小本杂志,是中国的老牌刊物之一。先后获得两届中国期刊的最高奖——国家期刊奖。1998年,它在世界综合类期刊中发行量排名第5。从1984年开始,《故事会》由双月刊改为月刊,2003年11月份开始试行半月刊,2004年正式改为半月刊。现分为红、绿两版,其中红版为上半月刊,绿版为下半月刊。
  • 网王鲸落

    网王鲸落

    一念成山,一念成河;鲸落十里,万物重生。我自深海里复生,从深渊里爬出,一直认为是老天垂怜,让我重新来过。 真田苓觉得,自己都这样了,跟身边的“同龄人”都有不小的代沟,所以她一直致力于找一个乖巧听话又省心的小白脸过日子,最好是工作回家以后,给她端茶倒水,洗衣做饭。 只不过幻想还没结束就被某个人给拦腰砍断了,白日做梦! 后来真田苓出入了某些个不太恰当的场所,就那么巧,一出门就碰上了,把人彻底逼急了,厉声质问。 真田苓真是冤死了,要不是为了破案,谁来这个鬼地方,偏又无法明说。 再后来明确关系,真田苓真诚的说到,“听说你小时候在国外长大,要不我们试着…柏拉图式恋爱,享受精神上的升华?” 回答她的只是一声不带任何感情的音节,“呵。” 真田苓:……怎么还嘲讽人呢? Ps:这是一篇网王+柯南的同人文,女主侦探,主学犯罪心理,破案与感情并进的故事。 前期主讲女主的一些过往遗留问题,更多的是破案和兄弟情,感情戏在第二卷。
  • 太后有喜了

    太后有喜了

    一朝穿越成为一人之下万人之上的太后,就连皇帝看到她也要点头哈腰、礼让三分,总而言之当太后一个字——爽!第二个月,这身体才十六岁,大姨妈没来正常。第三个月,肚子微微隆起,是因为皇宫里伙食太好,胖了正常。第四个月,这肚子不但越来越大,而且还会动,这可不正常!她怀孕了,只是她老公已经嗝屁了一年多,谁来告诉她这娃的经手人是谁?【情节虚构,请勿模仿】
  • 农门煞妻,种田王爷求放过

    农门煞妻,种田王爷求放过

    身为迪尔斯帝国首席战斗学院97级优秀毕业生的9701在战场首秀阵亡,再次睁眼成为了小田村投河少女田瑶花。紧接着就被嫁给了村子里克死了三个妻子的鳏夫辛夷。一心想要离开小田村回到迪尔斯帝国的9701碰上了一心想要归隐却被媳妇逼着出山的辛夷会产生怎样的奇妙火花?--情节虚构,请勿模仿