第2章-3-工程塑料终稿.ppt

PBT的应用 PBT主要用于电子，电气行业，良好的电绝缘性，耐热性使其能经受短时间焊接而不损坏，因此，可制连接件、线圈架、电极零件等。 汽车工业中，经冲击改性的PBT可用于汽车保险杠及许多金属件的替代品。 2.2.9 氟塑料（Fluoroplastics） 氟塑料是指脂肪烃主链和侧链上的氢原子部分或全部被氟原子取代的聚合物制成的塑料。具有以下通性： 耐高低温 耐腐蚀 耐候性 电绝缘性 低吸水性 低摩擦系数 是尖端技术、国防、航空等领域不可或缺的原材料。 主要品种： 聚四氟乙烯 Polytetrafluoroethylene ,PTFE ,俗称F4 聚全氟代乙丙烯 Fluorinated Ethylenepropylene, FEP 或F46 聚三氟氯乙烯 Polychlorotrifluoroethylene ，PCTFE 聚偏氟乙烯 Polyvinyliden Fluoride ，PVDF 聚氟乙烯 Polyvinyl Fluoride ,PVF 全氟烷氧基树脂 Perfluoroalkoxy Resin，PFA 四氟乙烯-乙烯共聚物 ETFE 或F40 三氟氯乙烯-乙烯共聚物 E-CTFE PTFE树脂是四氟乙烯的均聚物， 分子结构式 是在1938年由美国人R. J. Plumkett 在研究氟制冷剂时偶然发现的。1950年美国Dupont（杜邦）公司首先实现工业化生产。 聚四氟乙烯Polytetrafluoroethylene PTFE 的聚合 四氟乙烯单体易爆、易自聚，储存时应加入阻聚剂并避免与氧接触。 聚合方法 本体聚合：易爆聚---工业上不采用。 悬浮聚合：可得粒径为35 ～ 500μm的树脂颗粒，适合模压、推压成型，或加填充剂制增强PTFE塑料。 乳液聚合，可得粒径更小的树脂颗粒，适合糊状成型。 乳化剂：全氟辛酸胺 链构象结构 F原子完全对称排列， PTFE是非极性聚合物。 C-F 键的键能高（487 kJ/mol, C-C键键能 387kJ/mol) F原子的半径是 0.064nm ，而C—C键的键长是0.136 nm，通过螺旋形构象形成的F 原子“筒状外壳”严密的屏蔽了分子骨架碳原子。 F原子的范德华半径0.135nm ，在 PTFE中两个F原子的距离是0.27nm，因此PTFE 螺旋形构象链的刚性强，难弯曲。 线形结构，几乎无支链，分子量高 PTFE的结构 聚集态结构 结晶度高，一般在55～75 ％范围，最高可达93 ～ 97％。 低于19℃ 时是三斜晶形；高于19 ℃时是六方晶形; 熔点为320 ～345℃ 。 玻璃化转变温度（Tg ）：-120℃ 是大量结晶区和少量无定形区并存的聚合物。 PTFE的性能 基本特征 PTFE 是白色不透明的蜡状粉末 密度为2.14 ～2.20g.cm-3，是树脂中最大的 阻燃性极高，OI95 表面自由能很低，几乎和所有的材料都无法黏附。 力学性能 PTFE 是非极性聚合物,分子间或与其它分子间的物理吸引作用力很小; 螺旋形构象链的刚性很强，难弯曲, 大分子间的缠结难发生，因此具有： 极低的摩擦系数和良好的自润滑性 耐磨损性能不好 拉伸、弯曲、冲击强度低，刚性、硬度和耐疲劳性差，易冷流 热性能 具有优异的耐热性和耐寒性： Td 415 ℃ 长期使用温度为195～250℃；短期可在300℃使用； 线膨胀系数较大，且随温度提高明显增大。 电性能 在所有塑料中电阻最大(1018)，介电常数最小(1.8～2.2)； 绝缘性和介电性能均不受温度、湿度、频率变化的影响； 耐电晕性不好，不适合做高压绝缘材料 。 耐化学药品性和耐候性 PTFE具有极高的化学稳定性，居所有塑料之首，俗称“塑料王” ： 耐强酸、强碱、强氧化剂和盐类，对沸腾的王水也很稳定，只有F元素和熔融的碱金属对其有侵蚀作用。 耐几乎所有有机溶剂，仅卤化胺和芳烃对其有轻微溶胀作用。 对光和臭氧的作用稳定，具有优良的耐候性（10年）。 耐辐射性差，经γ射线照射会降解变脆 加工性能 PTFE 的分子量大，分子链刚性大，熔体黏度高1010～11Pa﹒s， 不能采用热塑性塑料熔融加工方法。 PTFE 采用类似金属粉末冶金的方法加工： 先冷压成坯再进行烧结。 冷却速率对 PTFE的结晶度有很大影响，对最终性能也有很大的影响。 PTFE 的导热性较低，烧结时的升温速率不能过快，否则容易导致局部热分解。 PTFE 的线膨胀系数较大，烧结后冷却尺寸变化较大。 PTFE 膜材料是通过切削