（精）复合材料-高性能树脂(自学).ppt

第八章 高性能树脂 8.1 聚砜和聚芳醚砜 双酚A型聚砜（简称聚砜） 聚砜（PSF） 特点： 能在－100~150℃ 长期使用（短期使用温度190 ℃ ） 热稳定性高 力学性能优异 ，即使在高温下也保持优良的机械性能 化学稳定性好（除浓硝酸、浓硫酸、卤代烃外，能耐一般酸、碱、盐、在酮，酯中溶胀 ） 主要缺点： 耐紫外线和耐候性较差。耐疲劳强度差是主要缺点。 成型方法： 注塑、模压、挤出、热成型、吹塑等。（控制熔体粘度） 用途： 主要用于电子电气、食品和日用品、汽车用、航空、医疗和一般工业等部门 非双酚A型聚砜 性能： 耐热性更好，在高温下仍保持优良机械性能 。 8.2 聚醚醚酮 特点： 半结晶性聚合物，最高结晶度48％ 良好的热稳定性（HDT：160oC） Tg以上，强度和模量大幅下降（e.g. 200oC下拉伸强度和拉伸模量分别为室温的42％和8％） 韧性极好，断裂延伸率大于40％ 优良的化学稳定性、阻燃性、介电性及力学性能等 软化点300℃以上 耐水性好，吸湿率低 较好的耐热性（HDT：190℃ ；Td：350℃ 以上，可在120℃ 下长期使用） 8.4 聚苯硫醚（PPS） 合成：二氯苯和硫化钠为原料 特点： 高度结晶，溶解能力受限（只能溶于某些芳烃、氯代芳烃或杂环化合物中 ） 优良的热稳定性，可在240℃下长期使用 在空气中对PPS进行热处理使它发生交联 耐化学腐蚀性能、耐蠕变性、对增强材料有良好的粘合性能、介电性能、阻燃性能和易加工性能 8.5 聚酰亚胺（Polyimide，PI） 基本结构 缩聚型PI 原料：芳香二酐、芳香二胺 合成：分两步进行 二酐＋二胺 聚酰胺酸预聚物（可溶） 聚酰亚胺 加聚型PI 双马来酰亚胺（BMI）树脂 主要原料：马来酸酐、二元胺 几种常见BMI单体的熔点 固化 BMI单体的分子双键端基与二元胺、酰胺、酰肼、巯基和羟基等含活泼氢的化合物进行加成反应； 也可与环氧树脂、含不饱和双键的化合物(如烯丙基、乙烯基类化合物)反应； 在催化剂或热作用下也可以发生自聚反应。 固化物性能 优良的耐热性 较高的强度和模量 脆性大（交联密度高、分子链刚性大） * * 非双酚A型聚砜（聚芳砜，PASF） Polysulfone PSF，PSU 聚芳醚砜（PES） 结构 特点 使聚合物具有良好的柔韧性 使聚合物具有突出的耐热性和热氧化稳定性 合成：由二氯二苯基砜和双酚A的碱金属盐为原料反应制得的。 M－－ Na，K 缩聚实施方法：溶液或熔融缩聚 聚芳醚砜 合成： 方法1 方法2 路易斯酸（如FeCl3、SbCl5）催化 聚合实施方法：溶液聚合或熔融聚合（通常用） 合成： 原料：4,4’-二氟苯酮、对苯二酚、碳酸钠 溶剂：二苯砜 成型方法： 注塑、挤出、层压、纺丝、制膜等。（加工温度：370℃～399℃ ） 8.3 聚苯醚（PPO） 具有突出的热稳定性和氧化稳定性，以及优异的耐辐射性能和介电性能。 长期使用温度可达250oC以上。 分类： 加聚型PI；缩聚型PI； 热塑性PI 热固性 环化 （热/化学） （I） （II） 聚酰胺酸不稳定，必须在干燥和冷冻的条件下保存 缩聚型聚酰亚胺树脂极少用作为复合材料的基体树脂。一般用于制造薄膜和涂料。 端基带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺。 如：双马来酰亚胺、降冰片烯封端酰亚胺、乙炔封端酰亚胺等 成型加工： 通过不饱和端基进行固化，固化过程中没有挥发性物质放出 热固性树脂 BMI一般结构 合成： 双马来酰亚胺酸 环化 双马来酰亚胺 目前国内大量应用且唯一商品化的BMI是4，4′－双马来酰亚胺基二苯甲烷（BDM） *