3新型高分子合成材料——多姿多彩.PDF

3 新型高分子合成材料 —— 多姿多彩 引言 高分子材料是以高分子化合物（亦称高聚物、聚合物、高分子、树脂等）为主要组分的 材料。高分子材料按其性质可分为塑料、橡胶、纤维、胶黏剂和涂料等。由于高分子材料的 品种繁多，原料来源丰富，加工简便，成本相对较低，又有质量轻、比强度高、耐蚀、易于 改性等特点，应用非常广泛。在现代工业和日常生活中，都离不开高分子合成材料。特别是 随着现代科学与工程技术的飞速发展，对材料提出了各种新的高性能化目的要求，因而涌现 出许多性能优异、多姿多彩的新型高分子合成材料。虽然每天都在接触高分子、使用高分子， 但是新型高分子材料的方方面面及其应用，我们却知之甚少，那么现在就进入那浩瀚的新型 高分子材料世界，窥视其一瞥吧！ 3.1 用途广泛的工程塑料 3.1.1 工程塑料及其性能特点 工程塑料是指那些具优良的力学性能，可用作工程结构件和机器零件的热塑性塑料。其 基体多是大分子主链，除含碳原子外，还含氧、氯、硫原子的杂链线形结构的合成树脂。其 能在较广的温度范围内承受机械应力和较为苛刻的化学物理环境中使用，具有很好的耐蚀 性、耐磨性、自润滑性以及尺寸稳定性等特点。 工程塑料可分为两大类:一类是以聚酰胺（PA ）、聚碳酸酯（PC ）、聚甲醛（POM ）、 聚苯醚（PPO ）、热塑性聚酯、ABS等为基材的通用工程塑料；另一类是耐热150℃以上， 以聚砜（PSF ）、聚醚砜、聚苯硫醚．聚芳酯、聚酰胺—酰亚胺、氟塑料等为基材的特种工 程塑料。 工程塑料具有良好综合性能，特别是较高比强度、密度小、一定的力学强度(拉伸强度 50MPa、冲击韧度＞6 kJ ／m2) 、可在100℃左右（少数可达200 ℃ ）长期工作，电绝缘性 好、化学稳定性好、可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，优良的耐磨、减摩、自润滑 和吸振性、抗冲击性、抗疲劳强度及消声性等。因而被广泛用于机械设备、仪器仪表、电子 电器、石油化工、交通运输、建筑行业以及家电、医药卫生、食品加工、生活日用等方面， 在航空航天、国防军工及尖端科技领域，也有着广泛的应用。缺点：其力学强度、硬度和耐 热性不如金属，热导率只有钢铁的1/ （200～300 ），尺寸稳定性差、膨胀收缩变形较金属大， 线膨胀系数为钢的5倍，耐久性差、长期受重力作用易疲劳，在室外长期受紫外线作用易降 低性能。 3.1.2 通用工程塑料点滴 1. 聚酰胺（简称PA） 聚酰胺PA 又称尼龙，它是由内酰胺、脂肪羧酸、脂肪胺，或芳香族二元酸、芳香族二 元胺为原料合成，主链上含有酰胺基团（—NHCO—）的高分子化合物。PA 为韧性角状半透 明或乳白色结晶性树脂，其相对分子质量一般为（1.5～3.0）×104 ，当其用作纤维时,我国 称为锦纶。。PA 具有很高的力学强度，软化点高，耐热，摩擦因数低，耐磨损，自润滑性、 吸桭性和消声性好，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自息性，无毒，无臭， 耐候性好，染色性差。缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能。用纤维增强可降低树脂 的吸水率，使其能在高温、高湿条件下工作。 73 聚酰胺产品广泛应用于汽车、纺织、仪表、机械、食品包装、日用消费品等众多领域。 在机械、化工、汽车等工业中用于制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。聚酰胺熔融纺丝后有 很高的强度,主要做合成纤维并可作医疗用缝合线。PA 与适当的添加剂混合后，其性能大为 改善，如耐光、耐氧化，、抗水解等，加上它固有的耐磨、强韧、质轻、耐热、耐寒及易成 型等优点，使这类工程塑料应用范围更加扩大。 2. 聚碳酸酯（简称PC） 聚碳酸酯PC 是一种线型碳酸聚酯，分子中碳酸基团与另一些基团交替排列，这些基团 可以是芳香族，可以是脂肪族，也可是两者皆有。双酚A 型PC 是最重要的工业产品。双酚 A 型PC 是一种无定形的工程塑料，具有良好的韧性、透明性和耐热性。碳酸酯基团赋予韧 性和耐用性，双酚A 基团赋予高的耐热性。而PC 的一些主要应用至少同时要求这两种性能。 PC 是—种新型热塑性抗冲击透明工程塑料，是国内最主要的通用工程塑料。其冲击强度高， 热变形温度高，其持续使用温度 135～145℃，尺寸稳定，电性能优良。无毒、透明、不易 着火，且容易成型加工