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第四节液晶聚合物(LCP)Liquid Crystalline Polymer
1、简介:液晶塑料是在液晶状态下成型得到的塑料,也称液晶聚合物,它几乎都是芳香族聚酯,其结构中含有中心桥键,即有液晶形成能力的基团。70年代后期首先在美国发展起来的,89年美国Dartco公司开始推向市场。
液晶聚合物是一种具有能够形成结晶相部分,又具有加热能形成液相部分的耐高温、自增强工程塑料。
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2. LCP分类
LCP分两类:
一类是在熔融状态下呈现液晶状态的物质叫热致液晶;
另一类是在溶液状态下呈现液晶状态的物质叫溶致液晶。
形成LCP 的聚合物,要求分子链是刚性的,在溶液中分子链呈棒状或近似棒状构象;其分子链上必须具有苯环和氢键等极性基团。因此常用酯、聚醚、聚磷氮烷、聚二乙基硅氧烷等制作液晶聚合物。其中聚酯型LCP 工业化发展最快。
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性能特点:
液晶聚合物是在液晶状态成型加工,分子在流动方向高度定向,且含有刚直的芳香环,所以具有许多优良性能。
1)LCP密度1.35,成型收缩率小于1%,在流动方向特别低;吸水率低
2)由于自增强作用,因此显示出高的机械性能,拉伸强度112Mpa,弯曲强度134Mpa,悬臂梁缺口冲击强度128-208
3. LCP性能特点
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3)从低温到高温都有高的冲击强度。
4)优良的耐热性,熔点423 ℃,分解温度560 ℃,可在315℃下长期使用(耐热性是最高的)。
5)优良的电绝缘性和化学稳定性,
6)熔融粘度低,易成型加工。
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4. LCP应用
在汽车、航空、宇航、电子工业等领域有着广泛的应用前景。如在电子工业,LCP可用来制作连接器、终端插座、插头、封装材料、电路板模塑件、LED光敏元件、CD传感器14:07
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第五节聚四氟乙烯(PTFE)Polytetrafluoroethylene
1、简介:1934年德国的F.Schloffer和O.Sherer聚合三氟氯乙烯得到聚三氟乙烯,1938年美国的R.J. Pwnkett聚合四氟乙烯得到聚四氟乙烯,这就是氟树脂工业的开端。1941年开始真正的制造、开发研究和应用,当时主要用在原子能工业上,第二次世界大战,得到飞速发展,后来也用在一般工业上。氟塑料是一种特殊的塑料品种,主要品种有聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、F-46共聚物和三氟氯乙烯与乙烯的共聚物,以四氟乙烯产量最多,占80%左右。
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1)耐磨性是已知塑料中最好的,耐溶剂性也是塑料最好的,有“塑料王”之称,耐低温性能最好。
2)聚四氟乙烯是非极性、线性结晶聚合物。结晶度在55-75%左右,密度2.1-2.3g/cm3 ,吸水率几乎为零;
3)PTFE的热性能好,-196-260 ℃可连续使用,熔融温度324 ℃,分解温度415 ℃,最高使用温度280 ℃;
2. PTFE性能特点
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4)耐化学性能非常优秀,能耐强酸、强碱、强氧化剂及“王水”的腐蚀。无粘接剂可粘合
5)电绝缘性能好,体积电阻率大于1017 。
6)耐侯性优秀,对紫外线稳定,放在室外数年,其性能几乎不变。
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聚四氟乙烯(PTFE)以其优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性,已在化工、石油、纺织、电子电气、医疗、机械、原子能等领域获得了广泛应用。
3. PTFE应用
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聚醚酮类塑料具有高耐热性(纤维增强后其热变形温度为300 ℃)、耐热水性(可在200-260 ℃蒸汽中使用)、耐疲劳及耐蠕变性(是热塑性塑料中最高的)
第六节聚醚醚酮PEEK和聚醚酮酮PEKK
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PEEK
1、简介
1962年美国的杜邦公司、1964年英国帝国化学工业公司分别制得了PEEK,但当时的聚合物分子量较低,无法加工成型。1969年美国杜邦公司进一步改进合成工艺制得了分子量高的PEEK,1980年英国开始工业化生产。
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2 特点:
1)是一种具有热固性特性的热塑性树脂,密度1.3-1.4
2)结晶聚合物,熔点334℃,可在220℃连续使用,并可在200℃蒸汽中连续使用;
3)有优良的耐辐射和耐化学药品性;
4)优良的力学性能和电性能;拉伸强度100MPa,弯曲强度170MPa。
5)耐磨、阻燃性好,高温下依然有很好的耐磨性。
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3、应用:
高温电线电缆护套,高温接线柱、接线板;热水泵零件,锅炉监测传感器;雷达罩、核电站。
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PEKK:
1、简介:1986年杜邦公司首次报道开发出半晶PEKK塑性塑料。
2、特点:具有极高的耐热、耐化学药品性,自身阻燃,玻璃化温度比PEEK高10℃,作为碳纤维复合材料的基体树脂,具有足够抵抗破坏事故的能力,加工流动性好,适合作耐高温复合材料。
3、应用:与PEEK相似,但更优秀。
PEKK
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1. LCP、PTFE、PEK有哪些品种?
2. LCP、PTFE、PEK的密度,成型收缩率、吸水率和加工温度大约是多少?
3. 简述LCP、PTFE、PEK的主要性能和应用领域。
4. LCP、PTFE、PEK的最大特点是什么?
思考
题
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