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工程塑料 Contents 什么是工程塑料？ 生活中的工程材料 工程塑料的发展 1931年，杜邦公司的卡罗泽斯开 发尼龙66，成为最先开工业化的 工程塑料。 1942年，德国人开发了尼龙6的工 业技术，并作为纤维开发应用。 1961年， 中国开发PA1010。 1972年，杜邦公司开发芳香族尼龙工业化技术。 工程塑料的发展 1953年，拜耳公司首次获得聚碳酸酯（PC）。 1958年，拜耳公司以熔融酯交换法进行PC的中规模工业化生产。 1960年，美国通用公司半工业化投产 我国在1958年着手研发，1965年工业化建厂 工程塑料的状况 从20世纪50年代出现工程塑料以来，半个世纪的发展，在市场竞争中成长壮大，在2000年，全世界工程塑料产量已超过500万t，还以每年7~9%的速度递增。虽然仅占全部塑料的2~3%，但其优异的性能是其他材料不能比拟的。 工程塑料的状况 工程塑料的分类 按聚合物结构单元和重复单元特征分类 可分为聚酯，聚芳杂环化合物，聚酰氨，聚醚和含氟塑料五类 按长期连续使用温度来划分 通用工程塑料：聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚苯醚和热塑性聚酯。 特种工程塑料：聚酰亚胺，聚砜，聚苯硫醚，聚醚，聚苯酯，聚芳酯等等。 工程塑料的主要特性 工程塑料的主要特性： 质量轻、相对密度小 工程塑料的相对密度一般在1.0~2.0之间，远低于金属，可替代一些传统的金属材料，减轻自重，用于航空飞行器、车辆等领域。 工程塑料的主要特性 较高的比强度： 用玻璃纤维、碳纤维等纤维增强，可以大大提高抗张强度，拉伸强度与相对密度的比值一般在1500-1700，甚到高达4000（钢1600，铝1500） 突出的耐磨和自润滑性能 用工程塑料作摩擦零件，与耐磨金属合金相对，磨耗量低于1：5。氟塑料更佳 工程塑料的主要特性 优良的机械性能 在较宽的温度范围内，许多工程塑料，尤其是增强的工程塑料有优异的抗冲击和耐疲劳性能。 优良的电绝缘性 几乎所有工程塑料都有 优良的电绝缘性和耐电弧的 特性，可以跻身优良绝缘材 料行列 工程塑料的主要特性 化学稳定性 对酸、碱和一般有机溶剂都有很好的抗腐蚀性。 较好的制件尺寸稳定性 有较高的耐热性 一般的工程塑料在不同玻璃纤维增强时，UL长期连续使用温度都超过100℃，特种工程塑料的指标一般都超过150℃ 工程塑料的主要特性 优良的吸震、消声和对异物的埋没性能 工程塑料作为运动零部件使用时，没有金属撞击的噪声，有优良的吸震消声性能。对于有磨粒存在的条件下，可以埋没异物，不像金属之前可能会咬死或刮伤。 工程塑料的主要特性 良好的加工性能 工程塑料可以在较低的温度下（通常400℃以下），采用注塑、挤出、吹塑等方法进行加工，制品可采用机械方法再加工，尺寸稳定，成品的互换性强，模具费用低，与加工金属相对，可节省能耗50%左右，而且缩短工时，成品率高。 聚酰胺（尼龙） Nylon 什么是聚酰胺 聚酰胺，又称尼龙(Nylon),是 一种人造多聚物、纤维、塑料，发 明于1935年，发明者为美国威尔明 顿杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯， 最早的尼龙制品是尼龙制的牙刷的 刷子,今天，尼龙纤维是多种人造纤 维的原材料，硬的尼龙被用在建筑业中。 脂肪族聚酰胺的结构与性能 力学性能 典型的强而韧聚合物，综合力性能优于一般的通用塑料。 测试环境和条件（温湿度，加载速率）对力学性能影响大（水分有增塑作用）。 具有良好的耐磨耗性，是优良的耐磨材料之一。结晶度愈高，材料硬度愈大，耐磨性愈好。 脂肪族聚酰胺的结构与性能 热性能 PA是半结晶聚合物，结晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高结晶度聚合度。具有良好的柔性，玻璃化温度在室温左右，氢键的形成，使其熔融温度一般高于聚烯烃，有明显的熔点。 电性能 极性的酰胺基团，影响其电绝缘性。室温干燥的条件下，电绝缘性较好，潮湿的时候，电绝缘性减小。同时，温度升高，也会使电绝缘性降低 脂肪族聚酰胺的结构与性能 光学性能 大多数结晶脂肪族PA超过2.5mm厚几乎不透明，低于0.5mm时为半透明。加入的添加剂（如炭黑等）作为成核剂，增加PA的结晶度、球晶数量，从而降低光透射，在球晶边界的光散射是光透射减少和不透的原因。随着PA中酰胺基浓度减少，PA的透明区增加。 脂肪族聚酰胺的结构与性能 耐化学性能 具有良好的化学稳定性，由于其高的内聚能和结晶性，使其不溶于普通溶剂（醇、酯、酮类），耐许多化学药品，不受弱酸碱、油脂及清洁剂等影响。对盐水、细菌和霉菌都很稳定。常温下，溶于强极性的溶剂（硫酸、甲酸等） 其他性能 室温下，PA性能稳定，可长时间保持性能不变。具有相对优良的耐候性，气候的变化会使PA发脆，力学