- 耐高溫樹脂有哪幾個種類?
-
聚酰亞胺(PI)
聚酰亞胺,英文名Polyimide(簡稱PI),主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-NH-CO-)的一類聚合物。是綜合性能最佳的有機高分子材料之一,耐高溫達 400℃以上 ,長期使用溫度范圍-200~300℃,無明顯熔點,高絕緣性能,103 赫下介電常數(shù)4.0,介電損耗僅0.004~0.007,屬F至H。
根據(jù)重復(fù)單元的化學(xué)結(jié)構(gòu),聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據(jù)熱性質(zhì),可分為熱塑性和熱固性聚酰亞胺。聚四氟乙烯(PTFE)聚四氟乙烯,英文名字為Poly tetra fluoroethylene,簡寫為PTFE。如果看到這你還不太了解這款樹脂,但只要說起它的別名特氟龍、鐵氟龍你肯定非常熟悉。沒錯,就是常用在不粘鍋上的涂層。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點,幾乎不溶于所有的溶劑。同時,聚四氟乙烯具有耐高溫的特點,它的摩擦系數(shù)極低,所以可作潤滑作用之余,亦成為了易清潔水管內(nèi)層的理想涂料。
它的熔點高達327℃,其長期使用穩(wěn)定可在-180~250℃。聚苯醚(PPO/PPE)聚苯醚是本世紀(jì)60年代發(fā)展起來的高強度工程塑料,化學(xué)名稱為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚,簡稱PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether),又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。有較高的耐熱性,玻璃化溫度211℃,熔點268℃,加熱至330℃有分解傾向,PPO的含量越高其耐熱性越好,熱變形溫度可達190℃。 PPO無毒、透明、相對密度小,具有優(yōu)良的機械強度、耐應(yīng)力松弛、抗蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩(wěn)定性。在很寬溫度、頻率范圍內(nèi)電性能好,主要缺點是熔融流動性差,加工成型困難,實際應(yīng)用大部分為MPPO(PPO共混物或合金),如用PS改性PPO,可大大改善加工性能,改進耐應(yīng)力開裂性和沖擊性能,降低成本,只是耐熱性和光澤略有降低。聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚全稱為聚苯基硫醚,是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂,英文簡寫為PPS。聚苯硫醚是一種結(jié)晶性的聚合物。未經(jīng)拉伸的纖維具有較大的無定形區(qū)(結(jié)晶度約為5%),在125℃時發(fā)生結(jié)晶放熱,玻璃化溫度為150℃;熔點281℃。拉伸纖維在拉伸過程中產(chǎn)生了部分結(jié)晶,(增加至30%),如在130-230℃溫度下對拉伸纖維進行熱處理,可使結(jié)晶度增加到60-80%。因此,拉伸后的纖維沒有明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶放熱現(xiàn)象,其熔點為284℃。 隨著拉伸熱定形后結(jié)晶度的提高,纖維的密度也相應(yīng)增大,由拉伸前的1.33g/cm³到拉伸后的1.34g/cm³,經(jīng)熱處理后則可達1.38g/cm³。成型收縮率:0.7% 成型溫度:300-330℃。 熱變形溫度一般大于260度,可在180~220℃溫度范圍使用,PPS是工程塑料中耐熱性最好的品種之一。聚醚醚酮(PEEK)聚醚醚酮(英文poly-ether-ether-ketone,簡稱PEEK)是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有一個酮鍵和兩個醚鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物,屬特種高分子材料。具有耐高溫、耐化學(xué)藥品腐蝕等物理化學(xué)性能,是一類半結(jié)晶高分子材料,熔點334℃,軟化點168℃,拉伸強度132~148MPa,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料,可與玻璃纖維或碳纖維復(fù)合制備增強材料。一般采用與芳香族二元酚縮合而得的一類聚芳醚類高聚物。
PEEK耐高溫?zé)嵝阅苁滞怀觯稍?50℃下長期使用,瞬間使用溫度可達300℃;其剛性大,尺寸穩(wěn)定性,線脹系數(shù)較小,接近于金屬鋁材科;PEEK化學(xué)穩(wěn)定性好,對酸、堿及幾乎所有的有機溶劑都有很強的抗腐蝕能力,同時具有阻燃、抗輻射等性能;PEEK耐滑動磨損和微動磨損的性能優(yōu)異,尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因數(shù);此外,PEEK易于擠出和注射成型。雙馬來酰亞胺(BMI)雙馬來酰亞胺(簡稱BMI)是由聚酰亞胺樹脂體系派生的另一類樹脂體系,是以馬來酰亞胺(MI)為活性端基的雙官能團化合物,有與環(huán)氧樹脂相近的流動性和可模塑性,可用與環(huán)氧樹脂類同的一般方法進行加工成型,克服了環(huán)氧樹脂耐熱性相對較低的缺點,因此,近二十年來得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
BMI由于含有苯環(huán)、酰亞胺雜環(huán)及交聯(lián)密度較高而使其固化物具有優(yōu)良的耐熱性,其Tg一般大于250℃,使用溫度范圍為177℃~232℃左右。脂肪族BMI中乙二胺是最穩(wěn)定的,隨著亞甲基數(shù)目的增多起始熱分解溫度(Td)將下降。芳香族BMI的Td一般都高于脂肪族BMI,其中2,4.二氨基苯類的Td高于其他種類。另外,Td與交聯(lián)密度有著密切的關(guān)系,在一定范圍內(nèi)Td隨著交聯(lián)密度的增大而升高。呋喃樹脂呋喃樹脂是指具有呋喃環(huán)的糠醇和糠醛作原料生產(chǎn)的樹脂類的總稱,其在強酸作用下固化為不溶和不熔的固形物,種類有糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂、糠酮-甲醛樹脂等。
這個環(huán)就是呋喃環(huán)耐熱材料呋喃玻璃纖維增強復(fù)合材料的耐熱性比一般的酚醛玻璃纖維增強復(fù)合材料高,通??稍?50℃左右長期使用。氰酸酯樹脂(CE)氰酸酯樹脂是20世紀(jì)60年代開發(fā)的一種分子結(jié)構(gòu)中含有兩個或兩個以上氰酸酯官能團(-OCN)的新型熱固性樹脂,其分子結(jié)構(gòu)式為:NCO-R-OCN;氰酸酯樹脂又叫做三嗪A樹脂,英文全稱是Triazine A resin、TA resin、Cyanate resin,縮寫為CE。
氰酸酯CE具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能,彎曲強度和拉伸強度都比雙官能團環(huán)氧樹脂高;極低的吸水率(<1.5%);成型收縮率低,尺寸穩(wěn)定性好;耐熱性好,玻璃化溫度在240~260℃,最高能達到400℃,改性后可在170℃固化;耐濕熱性、阻燃性、粘結(jié)性都很好,和玻纖、碳纖、石英纖維、晶須等增強材料的粘接性能好;電性能優(yōu)異,具有極低的介電常數(shù)(2.8~3.2)和介電損耗角正切值(0.002~0.008),并且介電性能對溫度和電磁波頻率的變化都顯示特有的穩(wěn)定性(即具有寬頻帶性)。聚芳基乙炔基(PAA)聚芳基乙炔基(PAA)樹脂是一類由乙炔基芳烴為單體,通過加聚反應(yīng)而成的高性能聚合物。是纖維增強耐燒蝕高碳樹脂的理想材料,被廣泛的應(yīng)用于火箭和導(dǎo)彈的發(fā)動機噴管等航空航天用材料。所謂高溫都是相對而言,總的來看樹脂基復(fù)合材料的耐溫還是要比金屬基、陶瓷基等復(fù)合材料略遜一籌。但復(fù)合材料的最大魅力就在于其可設(shè)計性,通過合理的設(shè)計和成型工藝,揚長避短,從而發(fā)揮出各自最優(yōu)的性能。沒有哪一種材料是完美的,不完美所以才有進步的空間。未來,在眾多從業(yè)者的共同努力下一定會有更多新材料涌現(xiàn),而聚合物基復(fù)合材料也一定會發(fā)揮其更大的作用。
-
■ 上一篇文章:講解軟水樹脂的使用方法
-
■ 下一篇文章:樹脂工藝品制作流程講解?。?!