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第10章 其它聚合物基体树脂 第10章 其它聚合物基体树脂 10.1 聚醚醚酮(PEEK)树脂 一、 性能 由对苯二酚和4,4‘-二氟二苯甲酮合成的聚醚醚酮: 1、玻璃化转变温度Tg 185℃、熔点288℃、热变形温度 165℃,用玻璃填料填充后可以提高到接近熔点温度; 2、热稳定性好,320℃保持超过1周;具有柔软性或延展 性,在200℃可保持半年; 3、吸水率﹤0.5%,仅为环氧的1/l0,; 4、耐溶剂性好、水解稳定性优异、耐火焰性好;低发烟性, 加工温度340~400℃; 5、韧性是环氧树脂的50~100倍;结晶度最高为48%, PEEK性能变化趋势: (1)力学性能随温度的升高而下降,刚开始力学性能下降较明显,但到200℃以上时,变化不大。30%CF增强的PEEK复合材料的力学性能。 (2)分解反应仅生成CO2、CO,无其他气化小分子,毒性较低、酸性气体释放量较小,耐火焰性能好。 (3)电性能好。优良的耐辐射性能,容易通过清洗程序来排污和净化,如稀酸和洗涤剂,可用在核能工业材料上。 (4)溶解性:室温下不溶于一般溶剂,但能溶于浓硫酸,溶解时PEEK被磺化;溴能引起PEEK严重降解,强氧化剂如发烟硝酸使PEEK树脂降解而不能溶解PEEK树脂;在较高温度下,PEEK能制得氢氟酸、三氟甲基磺酸或二氯IN氟丙酮单水合物和酚-1,2,4-三氯苯的稀溶液,而酚-1,2,4-三氯苯溶剂体系用于PEEK的凝胶渗透色谱,用二苯酮可形成PEEK的高温溶液。 二、 PEEK的应用 耐热性比其他耐高温塑料优异,而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性,对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中最出众的,可与合金材料媲美;具有突出的摩擦学特性,耐滑动磨损和微动磨损性能优异; 具有自润滑性好、易加工、绝缘性稳定、耐水解等优异性能,使得其在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域具有广泛的应用,开发利用前景十分广阔。 1. 航空航天领域 可替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件。 PEEK树脂密度小,加工性能好,可直接加工成型要求精细的大型部件。 具有良好的耐雨水侵蚀性能,可制造飞机外部零件。 具有优异的阻燃性能,燃烧时的发烟量和有毒气体的量少,常用来制造飞机内部部件,以降低飞机发生火灾时的危害程度。 2. 电子电器领域 具有优良的电气性能,是理想的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下,仍能保持良好的电绝缘性。 纯度很高,机械和化学性能稳定,硅片加工过程中的污染得到降低。 在很大的温度范围内不变形,采用PEEK树脂制作的零部件在高温热焊处理时不发生变化,在半导体工业中,用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片以及各种连接器件,还可用于晶片承载片绝缘膜、连接器、印刷电路板、高温接插件等。 超纯水的输送、贮存设备如管道、阀门、泵和容积器等。现在日本等国的超大规模集成电路的生产已经在使用PEEK树脂材料。 3. 汽车制造业领域 作为金属不锈钢和钛的替代品用于制造发动机内罩、汽车轴承、垫片、密封件、离合器齿环等各种零部件;也可用在汽车的传动、刹车和空调系统中。目前波音飞机、AMD、尼桑、NEC、夏普、克莱斯勒、通用、奥迪、空中客车公司已开始大量使用这种材料。 4. 工业领域 具有良好的力学性能、耐化学腐蚀和耐高温性能,能够经受高达25kPa的压力和260℃的高温,作为半结晶的工程塑料; 不溶于浓硫酸以外的所有溶剂。在化学工业和其他加工业中,用来制作压缩机阀片、活塞环、密封件和各种化工用泵体、阀门部件。代替不锈钢制作涡流泵的叶轮、可明显降低磨损程度和噪声级别,具有更长的使用寿命。 符合套管组件材料的规格要求,在高温下仍可使用各种黏合剂进行粘接。 5. 医疗领域 可在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌,这一特性使其可用于生产灭菌要求高、需反复使的手术和牙科设备。 PEEK树脂在热水、蒸汽、溶剂和化学试剂等条件下可表现出较高的机械强度、良好的抗应力性能和水解稳定性,用它可制造需要高温蒸汽消毒的各种医疗器械。 PEEK不仅具有质量轻、无毒、耐腐蚀等优点,还是与人体骨骼最接近的材料,可与肌体有机结合,代替金属制造人体骨骼是其在医疗领域的又一重要应用。 10.2 含炔基树脂 具有高反应性,在一定条件(如热、辐射等
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