液晶高分子聚合物

液晶高分子聚合物(LCP)的概述

液晶高分子聚合物时80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料，英文名为：Liquid Crystal Polyester 简称为LCP。聚合方法以熔融缩聚为主，全芳香族LCP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。非全芳香族LCP常采用一步或二步熔融聚合制取产品。近年连续熔融制取高分子量LCP的技术得到发展。

液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链式取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料。机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好，耐热性良好，热膨胀系数较低。采用的单体不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。

液晶聚合物高分子（LCP）的特性与应用 一、特性

液晶高分子聚合物树脂一般为米黄色，也有呈白色的不透明的固体粉末。密度为1.4～1.7g/cm3。液晶聚合物具有高强度，高模量的力学性能，由于其结构特点而具有增强型，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平；如果用玻璃纤维，碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。

液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，对大多数塑料存在的蠕变缺点，液晶材料可忽略不计，而且耐磨、减磨性均优异。

LCP的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。LCP是防火安全性最好的特种塑料之一。 LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好。作为电器应用制件，有连续使用温度200～300℃时，其电性能不受影响。而间断使用温度可达316℃左右。

LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%的酸及浓度为50%的碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。 二、应用

LCP已经用于微波炉容器，可以耐高低温。LCP还可以做印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件：用于电子电气和汽车机械零件或部件；还可以用于医疗方面。

LCP可以加入高填充剂作为集成电路封装材料，以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料，以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料；作光纤电缆接头护头套和高强度元件；代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料等。

LCP还可以与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金，制件成型后机械强度高，用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料，既可提高机械强度性能，又可提高使用强度及

化学稳定性等。目前正在研究将LCP用于宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统等。

液晶聚合物高分子（LCP）成型加工

LCP的成型温度高，因其品种不同，融融温度在300～425℃范围内。LCP熔体粘度低，流动性好，与烯烃塑料近似。LCP具有极小的线膨胀系数，尺寸稳定性好。成型加工条件参考为：成型温度300～390℃；模具温度100～260℃；成型压力7～100Mpa,压缩比2.5～4，成型收缩率0.1～0.6。

LCP

（一）液晶高分子聚合物（Liquid Crystal Polyester），简称LCP。是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料

一、概述

LCP是一类具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范围很宽的一类材料： a、溶致性液晶：需要在溶液中加工； b、热致性液晶：可在熔融状态加工。

最初工业化液晶聚合物是美国DuPont公司开发出来的溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺（Kevlar®）。由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工，不能熔融，只能用作纤维和涂料。以下内容只包括热致性LCP。

LCP外观：米黄色（也有呈白色的不透明的固体粉末）； LCP密度：1.35-1.45g/cm³。 液晶树脂的耐热性分类(低、中和高耐热型)

类型 热变形温度/℃ ASTM分类 日本分类 牌号举例

低耐热 ＜177 Ⅰ型 Ⅲ型 Vectra® A430、Rodrun® LC3000 中耐热 177～243 Ⅱ型

Ⅱ型 Zenite® 6330、Vetra® A130、Novaccurate® E335G30、Sumikasuper® E7000、Rodrun®LC5000、Ueno LCP®1000

高耐热 ＞243 Ⅲ型 Ⅰ型 Xydar® -930、Zenite®6130 Vectra® C130、Ueno LCP®2000、Titan LCP® LG431、Novaccurate® E345G30

高耐热液晶聚合物的代表性质 牌号 Xydar® G-930 Titan® LG431 Zenite® 7130 Zenite® 6130 Vectra® E130i Vectra®

c130

相对密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62 拉伸强度/MPa 135 139 145 150 165 159 弯曲强度/MPa 172 170 174 170 221 214

Izod缺口冲击强度/（J/m） 96 299 160 123 208 176 热变形温度（1.82 MPa）/℃ 271 275 289 263 276 255 二、LCP的特性与应用 1、特性

a、LCP具有自增强性：具有异常规整的纤维状结构特点，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。如果用玻璃纤维、碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。

b、液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，对大多数塑料存在的蠕变特点，液晶材料可以忽略不计，而且耐磨、减磨性均优异。

c、LCP的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。

d、LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好。在连续使用温度200-300℃，其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。 e、LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。 2、应用

a、电子电气是LCP的主要市场：电子电气的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性有很高的要求（能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接）； b、LCP：印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面；

c、LCP加入高填充剂或合金（PSF/PBT/PA）： 作为集成电路封装材料、

代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料； 作光纤电缆接头护套和高强度元件； 代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料。

代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料（宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统）。 三、LCP的注塑工艺

由于改性后的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围：

1、干燥：140℃～140～150℃ /5-7Hr 2、注塑温度：260～300～410℃ 3、模 温：100～100～240℃ 四、主要生产公司

①Du Pont、 ②Eastman、 ③Solvay、 ④Ticona、

⑤三菱工程塑料公司、 ⑥住友、

⑦宝理塑料(为Ticona和日本大赛珞化学公司的合资公司)、 ⑧东丽,

此外还有上野精细化工公司和Unitika公司等。 五、其它了解

热致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯结构。它还具有密集排列的直链聚合物链结构，形成的产品具有良好的单向机械性能特点。良好高温性能（热变形温度为121～355℃）、良好的抗辐射性、抗水解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、低发烟性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨胀系数、高冲击强度和刚性（按相同重量比较，LCP的强度大于钢，但刚性只是钢的15%）。LCP可以耐酸、溶剂和烃类等化学品，并有较好的阻隔性。

液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年发展起来的各种热塑性塑料。采用的单体不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。

LCP-液晶高分子聚合物成型技术探讨

摘 要：介绍液晶聚合物（LCP）的工艺特性，指出注射模结构的要点，阐述成型中料筒温度、模具温度、注射压力、注射速度和时间等工艺参数确定的原则。并结合生产产品，介绍LCP材料注射成型工艺、成型加工要点和注意事项。

关键词：液晶聚合物 工艺特性 注射成型 模具结构

液晶聚合物（LCP）是20世纪80年代出现的新型聚合物，具有独特的分子结构和热行为。它的分子由刚性棒状分子链组成，在受热熔融或被溶剂溶解后，形成一种兼有固体和液体部分性质的液晶态，分子排列介于液体和晶体之间。LCP具有高强度、高模量和自增强性能，有杰出的耐高温和冷热交变性能，优异的阻燃性、耐腐蚀性、耐磨性、电性能、阻隔性和成型加工性能，线障系数和摩擦系数小，尺寸稳定性高，抗辐射，耐微波，综合性能十分优异，被誉为超级工程材料。但因原材料价格昂贵，合成困难使其推广应用受到了一定的限制。但近几年，关于液晶聚合物的应用研究越来越引起人们的重视。本文以HX系列液晶聚合物为例对其注射成型工艺进行了研究。

一、 LCP的工艺特性

1 优良的方向性

LCP在加工过程中，大多数刚性棒状大分子链沿流动方形排列，因此顺流动方向的强度和模量很大，可达一般工程塑料加入30％玻纤的水平，垂直于注射方向的强度仅为流动方向的1/3，成型收缩率和线胀系数约为流动方向的2～3倍（见表1），所以，可利用此性能进行原位复合或者增强。

表1： LCP制品的方向特性、

拉伸强度/Mpa 断裂伸长率/% 弯曲强度/Mpa 弯曲弹性模量/Mpa 缺口冲击强度/KJ.m-2 成型收缩率/%

108.5 8 111 12000 35 0

30 10 34 1600 3.5 0.3

2 溶体粘度低，流动性好

LCP虽为方向结构但熔体粘度不高，仅为一般聚合物的几分之一，但是LCP保持了优良的性能，又降低了成型温度，流动性好，易于成型，用较低的成型压力就可成型薄壁制件和形状复杂的制件，且越是薄壁制件其强度越高，这是由于分子高度定向所致。

3 固化快、周期短、不易产生飞边

LCP流动性较大，固化速度快，因此成型周期短，生产效率高，且很少出现溢边现象。 4 成型收缩率和线胀系数很小

LCP受热熔融后形成一种兼有固体和液体部分性质的液晶体，其分子链僵直，相互间填塞更紧密，不同基团之间联结更强，从而严重的限制了分子链在注射方向排列。在成型过程中仅发生部分相变而无结晶引起的体积收缩，因此收缩率小，线胀系数很低，接近金属，是一种良好的低线胀系数和低收缩率材料，见表2。

表2：LCP与几种材料的线胀系数对比

LCP

30％GF增强LCP PPS-R-4

10-5

-0.1～-0.5 0.6～0.8 2.2

PBT301-G30 铝 软钢 黄铜

2.5 2.6 2.0 2.8

5 熔融强度低

LCP熔接强度低，这种缺陷在LCP模具结构中应加以注意，将熔接痕设在强度要求不高的部位。

6 原材料应该严格干燥

在成型条件下微量水分就会使LCP降解，故成型前应将材料严格干燥，使水分降低到0.03％以下方可使用。

二、模具结构和成型设备

1 模具结构、

•

⑴ LCP流动性优良，适用注射成型，但是模具结构应该根据材料的工艺特性开设。 LCP具有各向异性和熔接强度低的特性，在设计时应考虑在模腔中的流动方向与成型零件的特性要求的关系，以确保零件的强度。同时考虑熔接强度不足，在模具结构中应尽量避免熔接痕。

• ⑵ 浇口系统

考虑到压力损失，浇道的形状优先采用圆形和梯形浇道。浇道直径为2㎜～5㎜，长度应尽可能短，在多位模中型腔距离应相等。主浇道和分浇道应将零件强度要求高的尺寸放在平行流动方向上，要求不高的放在垂直流动方向上。

• ⑶ 排气槽

LCP在成型时会产生微量气体，设计排气槽不仅可随时排除成型时产生的气体，而且也有利于型腔内空气的排除，有利于成型。排气槽应设在气体汇集处。

• ⑷ 成型收缩率

LCP成型收缩率很小，且平行流动方向的收缩率小于垂直流动方向的收缩率。在设计型腔尺寸时，流动方向不能确定时，采用垂直与平行收缩率的平均值。

2 注射机

LCP最高成型温度在350℃左右，一般螺杆式注射机均可使用。注射量是注射机注射容量的50％～70％。

可选用普通开放式喷嘴，压力损失小，可靠性好。喷嘴的加热应能单独控制，若出现料流可适当降低温度。

LCP流动性好，固化快，可选用具有高塑化能力的注射机，实行高速成型。 三、工艺参数的选定

我们选用了HX1100、HX1330、HX6130、HX7130四种液晶材料在立式与卧式两种型号的注塑机上分别进行了注射加工。

1 加工设备

以SYS—25克立式注塞式注射机成型了图1所示的各种小样件，以TTI—260F卧式注射机成型图2所示的两种大型零件。

2 成型

图2的两种零件较大，因此在工装上采用了加热棒，使模具能够精密控制在100℃～130℃，而图1小制件采用电热板传热方式。

图1

图2

3 工艺参数的控制

热致性液晶聚合物在熔融态进行注射成型时，刚性伸直链液晶微区受到剪切力作用时，发生了沿剪切力方向的宏观取向，由于其刚性链松弛时间大于冷却时间，使定向部分就地成纤，在固态材料中起到了 增强作用。总之，刚性分子链熔融态因受应力作用发生的取向和流变行为，决定了制件成型后的性能，所以说制件的性能（尤其是力学性能）是与成型中的工艺参数成函数关系的。

3.1 温度

其中包含料筒温度、喷嘴温度和模具温度参数。无论是立式SYS—25柱塞注射机，还是TTI—350F卧式注射机，其料筒温度都应控制在310℃～350℃之间。不过对于柱塞式机床而言，相应的温度应高于螺杆式注射机。由于液晶聚合物一旦达到粘流温度便表现出很好的流动性，若用直通式喷嘴的话，流延情况较为严重。所以喷嘴温度比料筒温度低10℃左右。

适宜的模温对保证制件的质量是必要的；既能保证冲模性，又能得到较高的表面质量。料温和模温越高，表面光洁度越高；料温过低时，材料的强度和伸长率急剧下降，但模具温度较高时，若保压时间和冷却时间不够，制件表面易起泡。

在成型图2所示的较大制件时，情况就和成型小制件有所不同。首先是温度偏低时大制件表面易出现显著的“焊缝（一种细微的料流熔接痕，”为LCP所独有），对以玻纤增强的LCP制件表现的尤, 为明显（制件表面表现出显明的沿流动方向的纹路）；其次温度对大制件表面质量影响比小制件来的大。为了获得较好表面质量，模具温度适宜控制在100℃～130℃之, 间。图1的小制件模温控制在110℃～130℃。

3.2 压力

由于LCP在合适的温度下具有良好的流动性，使得LCP在较低的注射压力、较短的时间即可冲模成型。由于成型图1所示小制件的工装采用直浇口，所以可以在较低的注射压力下成型。但以玻纤增强的材料应采用较大的注射压力：如HX1330是以滑石粉为填充剂的，应力稍低些，这可能是由于短纤在其熔体中与分子刚性链侧面（液晶取向单元）发生了“纠缠”所导致。在成型图2所示的大型制件时，若压力不够大则制件表面粗糙、手感发麻，制件表面的焊缝愈明显，制件的致密性也较差。图2中的盒体因注射压力的不同造成最大重量差达25克，当然其力学性能也同样比较差，这在通用工程塑料中是不多见的。HX系列的注射压力易控制在50MPa～100 Mpa（比其它含刚性链大分子的塑料低一些），对大型制件易采用较大的注射压力和保压压力。

3.3 时间

从几种不同牌号的LCP成型来看，该材料熔体冷却速度比其它工程材料速度快，因而可以采用较短的模塑周期来成型。当然注射时间、保压时间和冷却时间对制件质量影响与其它工程塑料是相同的。

3.4 工装

针对工装我们结合实际只讨论浇注系统和模具加热装置。在成型图2中的盖制件时，曾采用点式浇口，但因为不易注满制件，且表面质量差。后来工装改为直浇道，情况大为改善，无论表面质量还是力学性能都得到了很大的提高（浇口尺寸在一定范围内越大，制件的表面光洁度越高）。因此得出这样一个结论：对于以玻纤增强的LCP大制件不宜采用点浇口，对大型制件应采用直浇口成型，浇口用机械加工方法去除；浇口结构对LCP制件表面质量和

力学性能影响很大，对LCP浇口尺寸应大一些，这是因为其熔体冷却速度较快。另外HX系列LCP适宜模温为110℃～130℃，故对工装应采用加热系统。图1中的小制件采用模板加热方式（SYS—25注射机下模板带有加热装置），图2制件的工装采用了加热棒加热。

3.5 成型工艺过程中各工艺参数应综合考虑。

压力、温度、时间等参数应相互匹配，这样才能得到合格质量的制件，不能孤单靠某一参数来保证产品质量。现将图1和图2成型时选用不同牌号的LCP的成型参数列表，见表3。

注射压力MPa 料筒温度℃ 模温℃ 冷却时间s 成型周期s

70 310～340 110～120 >60 240

50 320～350 110～130 >90 300

70 320～340 120～130 >90 300

65 320～340 110～130 >90 300

四、推广及应用

液晶聚合物不仅具有其它高分子不可比拟的物理性能、力学性能，而且它在热学、化学、电学等方面的性能也表现的非常出色。热致性液晶聚合物还有良好的熔体加工（含注塑加工和挤出成型）特性，这为它的应用与推广奠定了坚实的基础。

随着液晶聚合物材料在我厂的引入和对其加工、使用各方面性能的透彻了解以及对其加工工艺经验的积累，它将成为军电、纺电产品中高精度、高性能、复杂高精密注塑制件的首选材料。

关于特种塑料的一些知识

了解聚碳酸酯（PC）

一、聚碳酸酯（Polycarbonate），简称PC，俗称防弹胶。 分类：1、脂肪族； 2、脂环族； 3、脂肪-芳香族；

4、芳香族（双酚A型聚碳酸酯）/具工业价值/商业化品种 二、聚碳酸酯（PC）的特性与应用 1、聚碳酸酯特性： （1）物理性能：

a、非结晶性、无毒、无臭、无味、透明颗粒（粉体白色）； b、密度：1.18～1.20g/cm3；

c、对水稳定性：80℃内对水稳定，80℃以上易水解变形； d、分子量：2～7万之间； e、光泽好，易于着色；

f、耐化学腐蚀性，耐油性优良、耐碱性较差。 （2）机械性能：

a、冲击强度：是通用工程（热塑性）塑料中最好的，其数值与45%玻纤增强聚酯PET媲美；（影响冲击强度的主要因素：分子量、缺口半径、温度和添加剂）

b、耐蠕变性：在热塑性工程塑料中是相当好的，甚至优于尼龙和聚甲醛。因吸水而引起的尺寸变化和冷流变形均很小。这是它尺寸稳定性优良的重要标志； c、疲劳强度：抵抗周期性应力的能力较差；

d、耐摩擦磨耗性：与其他的工程塑料相比，摩擦系数较大，耐磨性较差；

e、应力开裂：注塑、周期性应力使用、摩擦时均易产生应力开裂隐患。（溶剂开裂：聚碳酸酯的非结晶性，分了间堆砌不够致密，芳香烃、氯代烃类有机溶剂能使其溶胀或溶解，容易引起溶剂开裂现象） （3）热性能：

a、分解温度：300℃以上；

b、长期工作温度范围：-60～120℃； c、脆化温度：-100℃（良好的耐寒性）。 （4）电性能：

a、高频绝缘性能：优良（分子极性小、吸水性低，接近电绝缘性能优良的PET）；（与温度、湿度、电场频率和制品厚度密切相关） b、介电系数：2.96；

c、击穿电压：18～22KV/mm； d、耐电弧性：110s。 （5）耐老化性:

a、光老化：PC光老化性好（敏感于UV）；

b、热氧老化：热、氧和水汽会加速PC老化（本身含杂质，会引起降解）。 （6）燃烧性:

a、阻燃性：PC本身是V-2级（火焰呈淡黄色、冒黑烟；氧指数仅25%，离开火源自熄）； b、阻燃改进：V-0/5V级（卤化物、三氧化二锑、氢氧化镁、磷酸和红磷）。

（7）光学性能:纯净聚碳酸酯无色透明，具有良好的透光性，因其表面硬度较差，耐磨性不好，表面容易发毛而影响其透光率。 2、应用

1、高透明性及高冲击强度的领域：视窗、防护壳体；

2、汽车制造业：汽车前灯、侧灯、尾灯、镜面、透镜、车玻璃、内外装饰件、仪表板； 3、电子电器业：低压电柜的接线座、各种绝缘插件、绝缘套管、机床电机保护开关、空心砖外壳、仪表外壳和办公室自动化设备、光盘、聚合物光纤的芯材； 4、建筑业：代替玻璃和金属， 5、其它的领域。

了解可塑（淀粉）生物全降解材料（PSM）

一、可塑淀粉生物全降解材料是人类新一代生态环境材料（Polystarch Material），简称“PSM”。

1、它是由大量可再生资源：淀粉复合而成的热可塑性材料。

2、工艺路线：淀粉+助剂+PP/PE共混后经双螺杆挤出造粒。 二、特性与用途：

1、在自然环境中，约10天后开始降解，90天后降解≥70%。

2、利用这种性质制造环境友好产品（或使用周期短的产品），例如，一次性使用的餐具和其它生活用品：刀、叉、勺、碟、碗、筷子、花盆、玩具等。 三、其它了解：

1、该材料由湖北武汉华丽环保科技有限公司研制； 2、“PSM”生态环境新材料专利号为“01138290.2” “PSM”专用机械设备专利号为 “02115416.3”

3、“PSM”新材料生产的一次性生物全降解餐饮具，经国家质检中心和铁道部产品质量检验中心等多家权威机构的系统检测、各项指标均优于GB18006.1--1999的技术要求，其降解性能、使用性能、卫生指标是国内其它类似产品无法比拟的。

4、全生物降解粒料及片材和部分制品已销往国内及德国、新加坡、台湾、马来西亚、香港等国家和地区，其产品的优良性能、合适的价格受到用户的普遍欢迎 5、现已展开成套专用设备、生物降解材料及制品的推广。 了解聚酰亚胺（PI）

一、聚酰亚胺（Polyimide），缩写为PI。

1、聚酰亚胺（PI）是主链含有酰亚氨基团（─C─N─C─）的聚合物。主要有两大类：脂肪族（实用性差、非商业化）芳香族（获得商业化的品种）芳香族聚酰亚胺分为以下几类：均苯型、单醚型、双醚酐型、聚醚酰亚胺（PEI）、聚双马来酰亚胺、降冰片烯二酸改性聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺（PAI）。

2、PI物理性能：

a、密度：1.36～1.43g/cm3； b、无毒、无臭、无味、黄白色粉末或颗粒；

3、PI的不足之处有：加工性能较差，价格太高，在耐高温塑料中是属于高价位。近两年，随着数以亿计的国有资本和民营资本的投入，使PI的发展无论是速度还是价格的快速走低都很快，特别是由军品用途向民品用途方面的转变很快。纯PI很少单独使用，应用的PI多为其改性和复合品种：1、PI+长（碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维）纤维增强的树脂基复合材料；2、PI+短切（碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维）+（聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼）；3、耐高温聚酰亚胺胶粘剂；4、耐高温电子封装材料；5、耐高温涂层或薄膜。

二、聚酰亚胺（PI）特性与应用

1、PI的特性：

(1) 阻燃性：PI为自身阻燃的聚合物，高温下不燃烧。

(2) 机械性能（对温度的敏感性小）：

a、纯PI机械性能不高,尤其冲击强度比较低；

b、纤维增强后会大幅度提高：冲击强度：由27J/m增大到190J/m，增大10倍以上；拉伸强度：由60Mpa增大到1200Mpa,增大20倍以上；弯曲模量：由3.8Gpa 增大到80 Gpa，增大20倍以上；

c、高抗蠕变；

d、低热膨胀系数、高尺寸稳定；

e、耐磨性（VS45#钢）：1000转时的磨耗量仅为0.04g（可填充F4、二硫化钼后进一步改善）；

f、具自润性。

（3）优异的热性能：

a、耐高温、耐低温同时具备；

b、长期使用温度：-200～300℃（第一代）～371℃（第二代）～426℃（第三代）；

c、耐辐射

（4）突出的电性能：

a、介电常数：通过设计可以降至2.4以下（超耐高温塑料中综合性能优良的超低介电常数材料）。

b、介质损耗因数：10-3～10-4；

c、耐电弧性：128s～180s；

d、高电绝缘；

（5）环境性能（耐化学腐蚀性）：

a、稳定（耐）：酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等；

b、不稳定：氯代联苯、氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢、次氯酸钠；

2、聚酰亚胺（PI）应用范围

耐高温聚酰亚胺超级工程塑料具有很多其他工程塑料所没有的优异性能：耐高温、耐低温、耐腐蚀、自润滑、低磨耗、力学性能优异、尺寸稳定性好、热膨胀系数小、高绝缘、低热导、不熔融、不生锈，可在很多情况下替代金属、陶瓷、聚四氟乙烯和工程塑料等，广泛应用于

石油化工、矿山机械、精密机械、汽车工业、微电子设备、医疗器械等领域，具有很好的性能价格比。典型的应用包括：

（1）高速高压下具有低磨擦系数、耐磨耗性能的零部件；

（2）优异抗蠕变或塑性变形的零部件；

（3）优异自润滑或油润滑性能的零部件；

（4）高温高压下的液体密封零部件；

（5）高抗弯曲、拉伸和高抗冲击性能的零部件；

（6）耐腐蚀、耐辐射、抗生锈的零部件；

（7）长期使用温度超过300℃以上，短期达400~450℃的零部件。

（8）耐高温（超过260℃）结构胶粘剂（改性环氧树脂、改性酚醛树脂、改性有机硅胶粘剂等耐温不超过260℃的场合）

（9）微电子封装用、应力缓冲保护涂层、多层互联结构的层间绝缘、介电薄膜、芯片表面钝化等。

三、聚酰亚胺（PI）加工工艺

多数PI的高性能部件（微电子封装涂层、绝缘层、介电薄膜等除外）成型比较苛刻，尤其对设备的

要了解EMC：

EMC定义：没有传递或放射过量的电磁能，也不受内部或外部能量影响的电子装置是处于电磁兼容状态的。构建和谐的社会，需要构建和谐健康的生存环境。世界发展到网络时代的

今天，我们是依赖愈来愈多的电子仪器和电器设备而存在的，而这些结构精密的器械产生的电子信号很容易吸收和传播电磁辐射（EMI）或射频干扰（RFI），同时在运作过程中还会产生静电。由于EMI、RFI、静电无时无刻不影响到我们的生活，因此我们需要一个和谐的状态：EMC状态。静电的存在、产生、危害：静电在自然界几乎是无处不在；

静电的产生源于塑料的电子结构，具有不同介电常数或不同电荷释放能力的两种材料接触摩擦时会发生电荷的转移或堆积，分离后有电位（电压）而有可能发生静电放电(ESD)； 静电放电(ESD)的危害性：

1、引燃或引爆可燃性的环境：加油站、矿洞，纺织作坊 2、改写或擦掉磁性媒介的数据 3、延缓数据的读出和写入的速度 4、损害或摧毁敏感的电子元件

5、误导电子设备错误动作：通信设备、计算机、指挥和控制系统电磁干扰存在、产生、危害电子仪器和电器设备都是由集成电路（IC）或大规模集成电路（LIC）制造（如通信设备、计算机、指挥和控制系统、音响产品、家用电器、磁带录音机、文字处理机），都容易产生（吸收和传播）电磁辐射（EMI）或射频干扰（RFI）。

电磁干扰(EMI、RFI)的危害性：EMI、RFI是一种传递或放射的能量，而且电子仪器和电器设备使用的电流多是微电流，加上自身的电磁干扰从而破坏设备的电磁兼容（EMC），造成动作错误或图像故障。近年来，随着电子工业的的高速发展以及各种电子产品数量的急剧增多，电磁干扰已成为一种新的社会公害，必须对其进行屏蔽防护。一个理想的EMC状态是可以做到的。 了解电磁屏蔽

电磁屏蔽是通过导电媒介将电磁辐射（EMI）或射频干扰（RFI）、静电等的反射、吸收或传导到地面使之衰减，或使其强度降低到允许范围之内，或将其限制在指定的空间范围内的一种技术手段。就塑料而言，我们根据屏蔽能力的不同从四个方面入手： 1、把塑料的表面做到不产生静电（抗静电型）；

2、即使产生静电，把塑料做成能导走静电的材料（耗散型）； 3、把塑料做成导体（导电型）； 4、把塑料做成超导体（屏蔽型）。

电荷半衰期和表面电阻与聚合物抗静电性能的等级表面电阻（欧姆） 电荷的半衰期 （秒） 等级 60 差

填料种类 填料名称

碳系 碳黑 超导碳黑、乙炔碳黑、炉法碳黑 碳纤维 东丽T700SC，12K；台塑TC12K33 石墨 碳纳米管

金属系 金属粉和碎屑 铜、银、镍 金属片 铝 金属纤维 铝、镍、不锈钢 氧化物 氧化锌、TiO2 晶须 导电性钛酸钾纤维 纳米粒子 测试(鉴别)材料类型的仪表及材料表面电阻范围

Conductive(导电～EMI屏蔽)→Static Dissipative(抗静电)→Insulative(绝缘)导电、（ESD）材料、EMI屏蔽塑料通过添加高比表面的导电填料共混、挤出、造粒而得到：无机导电填料的种类 屏蔽效果的好坏，取决于导电填料的分散性和较高的添加量。 商业化品种 1、导电ESD材料 2、EMI屏蔽塑料 其它了解：

当电磁波遇到材料时有三种科学的现象发生：

1、吸收 —转化为其它形式的能量，如热能。吸收情況依赖材料的厚度和电磁场的磁性。 2、反射 —前面、背面、內部反射，与材料的厚度无关。 3、穿透 —能量穿透材料。 求高。建议来图来样订做.

了解液晶高分子聚合物（LCP）

一、液晶高分子聚合物（Liquid Crystal Polyester），简称LCP。是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料

LCP是一类具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范围很宽的一类材料： a、溶致性液晶：需要在溶液中加工； b、热致性液晶：可在熔融状态加工。

最初工业化液晶聚合物是美国DuPont公司开发出来的溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺（Kevlar®）。由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工，不能熔融，只能用作纤维和涂料。以下内容只包括热致性LCP。

LCP外观：米黄色（也有呈白色的不透明的固体粉末）； LCP密度：1.35-1.45g/cm³。

液晶树脂的耐热性分类(低、中和高耐热型)

类型 热变形温度/℃ ASTM分类 日本分类 牌号举例

低耐热 ＜177 Ⅰ型 Ⅲ型 Vectra® A430、Rodrun® LC3000 中耐热 177～243 Ⅱ型

Ⅱ型 Zenite® 6330、Vetra® A130、Novaccurate® E335G30、Sumikasuper® E7000、Rodrun®LC5000、Ueno LCP®1000

高耐热 ＞243 Ⅲ型 Ⅰ型 Xydar® -930、Zenite®6130 Vectra® C130、Ueno LCP®2000、Titan LCP® LG431、Novaccurate® E345G30 高耐热液晶聚合物的代表性质牌号 Xydar® G-930 Titan® LG431 Zenite® 7130 Zenite® 6130 Vectra®

E130i Vectra® c130

相对密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62 拉伸强度/MPa 135 139 145 150 165 159 弯曲强度/MPa 172 170 174 170 221 214

Izod缺口冲击强度/（J/m） 96 299 160 123 208 176 热变形温度（1.82 MPa）/℃ 271 275 289 263 276 255

二、LCP的特性与应用

1、特性

a、LCP具有自增强性：具有异常规整的纤维状结构特点，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。如果用玻璃纤维、碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。

b、液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，对大多数塑料存在的蠕变特点，液晶材料可以忽略不计，而且耐磨、减磨性均优异。

c、LCP的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。

d、LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好。在连续使用温度200-300℃，其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。

e、LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。

2、应用

a、电子电气是LCP的主要市场：电子电气的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性有很高的要求（能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接）；

b、LCP：印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面； c、LCP加入高填充剂或合金（PSF/PBT/PA）：作为集成电路封装材料、代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料；作光纤电缆接头护套和高强度元件；代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料。代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料（宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统）。

三、LCP的注塑工艺

由于改性后的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围： 1、干燥：140℃～140～150℃ /5-7Hr 2、注塑温度：260～300～410℃ 3、模 温：100～100～240℃

四、主要生产公司

①Du Pont、 ②Eastman、 ③Solvay、 ④Ticona、

⑤三菱工程塑料公司、 ⑥住友、

⑦宝理塑料(为Ticona和日本大赛珞化学公司的合资公司)、 ⑧东丽,

此外还有上野精细化工公司和Unitika公司等。

五、其它了解

热致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯结构。它还具有密集排列的直链聚合物链结构，形成的产品具有良好的单向机械性能特点。良好高温性能（热变形温度为121～355℃）、

良好的抗辐射性、抗水解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、低发烟性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨胀系数、高冲击强度和刚性（按相同重量比较，LCP的强度大于钢，但刚性只是钢的15%）。LCP可以耐酸、溶剂和烃类等化学品，并有较好的阻隔性。 液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年发展起来的各种热塑性塑料。采用的单体不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。 聚醚醚酮（Poly ether ether Ketone ，PEEK）树脂是一种新型特种工程塑料。具有可与聚酰亚胺相匹敌的特性，被称为超耐热性热塑性树脂。

A、分解温度：560℃；B、能很好流动的温度：350℃～400℃； 一．化学结构

二．特长

PEEK是芳香族结晶型热塑性高分子材料。其熔点为334℃，具有下述很具魅力的特性； （1）短期耐热性：玻璃纤维或碳纤维增强后其热变形温度可以达到300℃以上。 （2）长期耐热性：UL温度指数（RTI）为250℃。 （3）韧性：是一种非常柔韧的树脂。

（4）阻燃性：达到UL94V－0级（1.5mm），有自熄性，燃烧时发烟量是所有树脂中最少的。

（5）耐腐蚀性/耐药品性：除浓硫酸外无溶剂能侵蚀它。 （6）耐热水性(可在200～300℃蒸汽中使用)。 （7）耐疲劳及耐蠕变性(是热塑性塑料中最高的；

（8）加工成型性：除可注射成型外，还可适用各种成型方法； 三．主要特性 3.1耐热性

虽然未增强的纯树脂的热变形温度只有160℃，但用玻璃纤维、碳纤维增强后，热变形温度可达300℃以上。按长期连续使用温度的评价方法UL温度指数测定（RTI）为250℃。 3．2机械特性

PEEK在室温时的抗蠕变性能如图1，2所示。即不论有无缺口都比其它耐热性树脂高得多。时间（分） 时间（分）

图1 蠕变破坏强度（有缺口） 图2 蠕变破坏强度（无缺口） 3．3各种物性随温度的变化

其弯曲模量随温度的变化如图3所示。虽然在其玻璃化转变温度（143℃）附近有所下降，但直至其熔点附近（300℃）仍保持有足够的弹性模量。

其抗拉强度随增强情况不同有所变化，从图4中可知，直到高温领域都还保持一定强度。图3 弯曲摸量与温度的关系 图4 拉伸强度与温度的关系

另外其在250℃的老化试验结果如图5所示。它表明不仅一般树脂无法比，就是比公认的长期耐热性好的PPS也要稳定。图5 老化过程中弯曲程度的变化

3．4耐冲击性它是耐热树脂中韧性最好的一种与其它树脂的比较如图6。图6 几种耐热树脂的冲击强度（无缺口）

3．5阻燃性PEEK有自熄性，不加任何阻燃剂用UL标准测定分别达到94V－1（厚度为0.3mm），94V－0（厚度为1.5mm）94V－5（厚度为3.2mm）。另外燃烧时的发烟量也非常少。按美国NBS试验的结果如图7所示。 3．6耐药品性

PEEK只溶解于浓硫酸，有良好的耐化学药品性，特别是在高温下耐酸碱性方面比聚酰亚胺好得多。部分化学药品对PEEK的影响情况如表1所示。表1 PEEK的耐药品性（500Kg/cm2应力下）药品名 影响程度 药品名 影响程度 盐 酸 A 丙 酮 B 硝 酸 A 甲乙酮 A 浓硫酸 C 环己烷 A

88%磷酸 A 甲 苯 A 50NaOH A 三氯乙烯 A 50KOH A 三氯乙烷 A 氨 A 氯 仿 A

二氯乙烷 A 醋酸乙酯 A 甲 醇 A 汽 油 A

注： A 无影响；B 多少有影响； C 溶解 3．7耐水解性

PEEK的吸水率很小，23℃的饱和吸水率只有0.5%。而且耐热水性好，可以在300℃的加压热水或蒸气

中使用。在200℃以上的热水中可以连续使用。图8为在100℃的热水中浸泡后的抗拉强度试验，结果

表明即使连续浸泡200天其强度也几乎没有明显变化。图9是在130℃热水中浸泡11天后其弯曲模量保

持率与其它树脂的比较，结果表明纯PEEK树脂的保持率在90%以上，远高于其他树脂。

图8 100℃热水浸泡后拉伸强度的变化 图9 130℃热水浸泡11天后弯曲强度保持率 3．8耐磨性

具有相当于聚酰亚胺的良好耐磨性，其具体数值如表2所示。 表2 PEEK的耐磨性（Taber磨擦） 样品 对磨材质 磨耗量

纯PEEK树脂 H10 wheel 2.7×10 - 4 纯PEEK树脂 S17 wheel 9.7×10 - 4

3．9耐疲劳性

在所有树脂中具有最好的耐疲劳性，图10是与其它树脂的对比。

图10 耐疲劳性比较（无缺口 23℃） 3．10耐辐照性

耐γ辐照的能力很强，超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯。可以做成γ辐照剂量达

1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力的高性能电线。 3．11耐剥离性

PEEK的耐剥离性很好，因此可制成包覆很薄的电线或电磁线，并可在苛刻条件下使用。剥离试验的

结果如表3所示。 表3 机械剥离

温度（℃） 负荷（Kg） 20 105 150 41 34 29

3．12电性能

PEEK具有良好的电绝缘性能，并可保持到很高的温度范围。其介电损耗在高频情况下也很小。其介

电损耗的频率依赖性和温度依赖性及体积电阻的温度依赖性分别如图11，12，13所示。

图11 介电损耗与频率的关系 图12 介电耗损与温度的关系

图13 体积电阻与温度的关系 四．加工工艺

PEEK虽然是超耐热性树脂，但由于它具有高温（350～400℃）流动性好和热分解温度很高的（560℃

）的特点，因此可以采用注射成型，挤出成型、模压成型、吹塑成型、熔融纺丝、旋转成型、粉末

喷涂等多种方法成型加工。作为二次加工可以采用真空成型、压延、拉伸、超声波焊接、粘接、复

合、机械加工等加工手段。

下面简单介绍一下，常用的PEEK注射成型和挤出成型的一般加工工艺条件。 4．1注射成型 4.1.1设备

PEEK可用通常的螺杆式或柱塞式注射成型机加工成型，注射成型机应满足下述基本条件：料筒温度

可升到400℃；料筒内应该没有形成熔融料死角的地方；由于熔融粘度不会自动流淌，所以喷嘴不需

要加断流阀（shut off valve）。 4.1.2 模具温度

由于PEEK是结晶性树脂，因此使其充分结晶可以提高其性能。一般模温在160℃以上时，就可以充分

结晶，即使不热处理也能得到很好的成型品，如果因为模具结果所限模温无法提高时，可在200℃以

上热处理一小时，也能使结晶完全，从而使机械强度和耐药品性等提高。 4.1.3预备干燥

虽然PEEK的吸水率很低，饱和吸水率只有0.5%，但是要在高温下成型，所以加工成型之前有必要在

150℃干燥3小时以上。

PEEK的标准注射成型条件如表4所示。 表4 PEEK的标准注射成型条件 项 目 纯 树 脂 30%玻璃 纤维增强 30% 碳 纤维增强

料筒温度（℃） 根部 中间

喷嘴 330～360 350～380

350～380 350～380 370～400

370～400 350～380 370～400 370～400

模具温度（℃） 130～170 140～180 140～180 注射压力（Kg/cm2） 螺杆背压（Kg/cm2）

保 持 压 1000～1400 50～100

500～700 1200～1600 50～100

600～800 1200～1600 50～100 600～800 注 射 速 度 螺杆转数（rpm）

循环周期（秒） 中速～高速 50

30 中速～高速 50

30 中速～高速 50 30

4．2挤出成型

PEEK可以采用挤出成型工艺加工成薄膜、电线包皮、单丝、棒材、薄板等。表5列出了PEEK薄膜的挤

出成型条件。

表5 PEEK的标准挤出成型条件 项 目 条 件

挤出机螺杆 Φ30， L/D=24， C.R.=3 料筒温度（℃） 喂 料 压缩部 机 头 350 370 380

模具温度（℃） 定型辊温度（℃） 380 30

螺杆转数（rmp） 线速度（m/min） 吐出量（Kg/cm2） 30 10 5

PEEK的标准物性数据（数据中心） 五．用途 5.1复合材料

近些年来引人注目的是热塑性树脂基复合材料，其中发展最快的是由ICI公司推出的PEEK复合材料（

商品名APC－2）。 5.1.1制造方法

APC－2是将碳纤维的长纤维用PEEK熔融预浸制得，由于碳纤维与基体PEEK的相容性好，可以制得粘

结性很好的复合材料，孔隙率只有0.1%。表6是其材料的机械性能。 表6 APC－2的标准机械性能 项目 单位 数值 （铺层方向0°） 拉伸强度 拉伸模量 断裂伸长 弯曲强度 弯曲模量 Mpa Gpa % Mpa Gpa 2130 134 1.45 1880 121

（铺层方向90°） 拉伸强度 拉伸模量 断裂伸长 弯曲强度

弯曲模量铺层方向

Mpa Gpa % Mpa Gpa 80 8.9 1.0 137 8.9

（铺层方向±45°） 拉伸强度 拉伸模量 断裂伸长 Mpa Gpa % 300 19.2 17.2

比环氧树脂复合材料易加工 成型后不需养生

有良好的耐冲击性，损伤容限大 有优良的抗蠕变性和耐疲劳性

有良好的耐热性 有优良的耐热湿循环性 损伤处易修补 5.1.3制品的规格

ICI上市的最通常单向预浸物（CF含量68%±2）和由这种预浸的按各种角度（＋45°/90°/－45°/0

°）铺层后压制成的薄板的规格如表7所示。 表7 典型的APC－2制品的规格 1．单向预浸物（CF含量68%±2） 标准宽度 140mm 216mm

标准厚度 0.125mm 标准重量 213g/㎡ 标准长 50m 2．薄板 （＋45°/90°/－45°/0°） 标准尺寸 405mm×405mm 700mm×700mm

标准厚度 1mm（预浸物8层） 2mm（预浸物16层） 3mm（预浸物24层） 4mm（预浸物32层） 5mm（预浸物40层）

5.1.4用途

利用上述特点虽然可有多种多样应用领域，但目前主要用在航空和军工产业领域。

5.2挤出成型制品 5.2.1电磁线

利用PEEK具有包覆加工性好（可熔融挤出，而不用溶剂）；燃烧时发烟量低且产生腐蚀性气体少；

耐剥离性好；耐磨耗性好；耐辐照性强；可自由着色等特点，已经用作电缆、电线的绝缘或保护层

。广泛应用于原子能、飞机、船舶、油、气井，电磁线、光导纤维等领域。 5.2.2薄膜

利用其比聚酰亚胺吸湿性小，高温时耐碱、耐酸和耐高频性好、耐焊锡、耐辐照等特点，用作H级以

及C级绝缘材料，广泛用于电机、发电机、变压器、电容器等的绝缘薄膜，可绕性印刷线路板，载波

带（carrier tape），复合材料（用PEEK与碳纤维、玻璃纤维层覆），耐热耐药品的环型带等。 5.2.3纤维

利用PEEK单丝比聚酯和尼龙纤维有更好的耐蒸气、耐药品、耐磨耗、抗蠕变、韧性好等特点，应用

于制纸机械的干燥帆布、耐热沪布、球拍的网线、复合材料（与碳纤维、玻璃纤维等混织或混编）

、耐热耐药品纺织带等。 5.3注射成型制品 5.3.1耐磨材料

发挥其耐磨性、耐药品性、韧性好和可在250℃使用等特点用于制造轴承保持架、金属轴承的护衬、

离合器零件、动力闸的真空零件、汽油发动机的零件、滑轮加载器（turbochanger）叶片、复印机

零件、悬置轴瓦、活塞裙、发动机推杆等。 5.3.2电器、电子制品

发挥其耐焊锡性（热变形温度300℃以上）、阻燃、UL温度指数250℃、韧性好等特点，用于制造镶

嵌插头，高可靠性接插件，电缆插头，接线盒，配线的引出头，极板的笼型线圈（Waferbasket），

电池外壳，IC的封装等。 5.3.3热水设备

发挥其能耐300℃的加压水或蒸汽而且在200℃以上可长期使用的特点，用于制造热水、化学泵的泵

体和叶轮及其它零件，蒸气阀门，O型圈，采油用接插件，锅炉及PH计的护套等。 5.3.4其它

PEEK还可以用于制造原子能发电站用接插件和阀门零件、滑轮叶片、显微镜灯的罩、马达周围导线

支架、火箭用电池槽、螺栓、螺母、实验室用镊子等。 5.4粉末喷涂制品

PEEK可用静电喷涂或流化床法喷涂制成金属等表面的耐热、耐腐蚀涂层。 5.5其它加工成型制品

可用旋转成型制造大型成品，用吹塑成型法可做成核废料的容器，还可以把PEEK薄膜与金属热压粘

接制成高温粘结力很好的复合材料。 六、主要生产公司 国外主要生产公司；

1、英国ICI(PEEK原粉生产商)； 2、德国Degussa(PEEK原粉生产商)； 3、英国Victrex PLC

4、日本住友（Victrex PLC与三井的合资公司）共混公司； 5、美国LNP(已被GE收购，LNP已加入到GE的全球共混物行业) 8、荷兰DSM 9、美国RTP公司 国内主要生产公司：

吉林大学特种工程塑料(PEEK原粉生产商)；

了解聚苯硫醚（PPS）

一、聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide,），全称为聚亚苯基硫醚，简称PPS。

1、PPS结构对称：分子主链由苯环和硫原子交替排列，苯环赋予PPS以刚性，硫醚键又赋予PPS以柔

顺性。

2、纯PPS物理性能：

a、无毒、无臭、无味、黄白色～咖啡色粉末或颗粒（燃烧有咖啡香味）； b、密度：1.36～1.43g/cm3；

c、吸水率极小（对水稳定性）：在水中24h的吸水率仅为0.01%； d、分子量：8～15万之间；

e、高结晶度、性硬而脆、韧性差、中粘度不稳定；

3、PPS的不足之处有：价格太高，在耐高温塑料是属于低价位，但比通用工程塑料高许多。近两年

，随着数以亿计的国有资本和 民营资本的投入，使PPS的发展无论是速度还是价格的快速走低都很

快，预计它将成为第六大工程塑料。

纯PPS因性能脆而很少单独使用，应用的PPS多为其改性品种：

1、40%玻璃纤维增强PPS（R-4）； 2、无机填充PPS（R-8）； 3、碳纤维增强PPS（G-6）。

二、聚苯硫醚的特性与应用

1、PPS的特性：

(1)阻燃性：PPS为自身阻燃的聚合物（V-0/5V），其氧指数高达44%，在塑料中属高阻燃材料。

(纯PVC的为47%、PSF为30%、PA为29%、MPPO为28%、PC为25%) (2) 机械性能（对温度的敏感性小）：

a、纯PPS机械性能不高,尤其冲击强度比较低； b、玻璃纤维增强后会大幅度提高：

冲击强度：由27J/m增大到76J/m，增大3倍；

拉伸强度：由60Mpa增大到137Mpa,增大一倍； 弯曲模量：由3.8Gpa 增大到12.6 Gpa，增大5倍； c、PPS的刚性很高，在工程塑料中少见； d、PPS在负载下的耐蠕变性好，硬度高；

e、耐磨性（VS45#钢）：1000转时的磨耗量仅为0.04g（可填充F4、二硫化钼后进一步改善）； f、具自润性。 （3）优异的热性能：

a、热变形温度（短期耐温）：265℃（耐热性与PI相当，仅次于F4塑料）； b、长期使用温度：200-240℃； （4）突出的电性能：

a、介电常数：3.5-4.0（较大的频率、较大的温度范围内变化不大）； b、介质损耗因数：10-3～10-4；

c、耐电弧性：128s～180s（可与热固性塑料媲美）。 （5）环境性能（低于200℃时几乎不溶于任何溶剂）： 耐化学腐蚀性：（仅次于聚四氟乙烯F4）；

a、稳定（耐）：酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等；

b、不稳定：氯代联苯、氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢、次氯酸钠；

2、应用范围

（1）汽车工业：代替金属制作排气筒、循环阀、水泵叶轮、气动信号调解器； （PPS用于汽车工业 占45%左右，主要是汽车功能件） （2）电子电器：

a、发电机和发动机：电刷、电刷托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶轮等； b、电视机：高压外壳及插座、接线柱及端子板；

c、电子工业：变压器、阻流圈、继电器的骨架和壳体、集成电路载体； d、高频领域： H级绕线架、微调电容器；

e、高温元件：电热支架（PTC）、隔栅（高温出风口）；

（PPS用电子电器工业可占30%，适于环境温度高于200℃的高温电器元件）

（3）机械工业：壳体、结构件、耐磨件、密封材料、泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮

。

三、聚笨硫醚(PPS)注塑工艺

1、干燥：130℃-150℃

2、干燥时间：3-4小时(PPS的吸湿性虽然很低，仍建议在注射前进行预先干燥，以改善制品的表面

性能)

3、注塑温度：290-320℃

4、模 温：130-150℃（模温一定要达到120℃才能开机）

说明：

1、若充模不满，提高炮筒温度10-15℃。 2、若粘模或者变色，请降低炮筒温度10-15℃。 3、烁斑的解决办法： 消除污染（包括水分） 降低料温，分段调节炮筒温度。 增加注射压力。

增加或减少预塑背压压力，减少螺杆转速。

改善流道及型腔排气状况。 清理喷嘴、流道和浇口可能的堵塞。 缩短成型周期。

若是因为模具结构不合理造成的顽固烁斑，一是修改模具，二是做退火处理：将塑料件加热到130℃

保持30分钟-1小时后自然冷却

了解PEI

1、聚醚酰亚胺（PEI）的概述

聚醚酰亚胺树脂是一种无定型热塑性树脂，简称PEI。它具有杰出的耐高温、高强度、高模量及广泛

的耐化学剂性。

PEI树脂天性耐燃，且烟气排放量低。某些牌号在厚度为0.25mm时，具有UL94 V-0额定值，其它牌号

在极广的温度和频率范围内，显示出高的介电常数和损耗因数。在许多市场适合聚醚酰亚胺树脂的

应用：能提高做饭速度的设备在食品设备市场越来越流行。这种设备结合了对流和微波炉技术，专

家们还认为微波和光能技术在未来也将会结合在一起。这些技术加快了做饭速度且不会减少食物的

美味。这些技术对聚醚酰亚胺树脂意味着什么呢？使用这些技术的炊具必须能够耐高温而且必须适

应设计的需要。聚醚酰亚胺树脂不仅可以做到这一点，还可以有各种不同的透明颜色。 在电讯器材市场，对于耐高温的产品，尤其是对光纤市场中的高端连接器，需求不断增长。聚醚酰

亚胺树脂具有适合薄壁设计的耐高温和高流动性的特点，能够替代汽车部件中的铝和热固性塑料，

以及水泵中的铜做的压力部件、wall-hung boilers and domestic taps。

聚醚酰亚胺树脂的制成品具有极强的稳定性能，即使被反复冲洗、被高压锅多次杀菌也是如此，可

被用于医疗器械。

2、聚醚酰亚胺树脂的特性和用途简表： 特性

固有的耐燃性 电气/电子应用 烟气释放低 飞机/航天工业内部件

长期耐热性-RTI可达356℉（180℃） 饮食服务（可烘烤） 尺寸稳定性 高温照明聚光圈及反射镜 高温强度和模量 汽车发动机罩下的应用 水解和化学稳定性 医疗器材托盘 波焊和汽焊稳定性 公共炊具

FDA和NSF级 HVAC应用、器皿与紧固件

了解砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）

一、聚砜(Polysulfone) ,简称PSF。是60年代出现的一种新颖的热塑性工程塑料，指在分子主链中

含有砜基及芳核的高分子化合物，非结晶性。 目前主要有：

1、普通双酚A型聚砜：PSF； 2、聚醚砜（聚芳醚）：PES； 3、聚芳砜：PASF； 4、聚醚腈砜：PENS 聚砜综合性能如下表：

项目 聚砜（双酚A型） 聚芳砜 聚醚砜 PSU/PSF PASF PES 软化点（℃） 190 288 相对密度 1.24 1.36 1.37 抗张强度(MPa) 70 94 86

伸长率(%) 50～60 7～10 40～80 抗压强度(MPa) 280 150 130 抗弯强度(MPa) 107 127 136 抗冲强度,(缺口)(KJ/m²) 100 23 硬度(洛氏) M69(R120) M110 M88 揉曲模量,23℃,GPa 2.7 2.6 2.6 抗张模量,23℃,GPa 2.2 2.4 比热，(J/Kg·K) 1004.83 热膨胀系数10-5cm/cm (℃) 1.7

热变形温度(1.86MPa)(℃) (0.45MPa)(℃) 174 274 203 181 281 210

连续使用最高温度(℃) 100～150 200 180～200 电阻率23℃(Ω·cm) 5×1016 3.2×1016 1017 介电强度(KV/mm)(短时) 3.0 6.3 16 介电常数60Hz 1000 Hz 3.07 3.06 3.94 3.24 3.5 3.5

介质损耗60Hz 1000 Hz 0.0008 0.0010

吸水性24h,3.2mm试样（%） 0.22 1.8 0.43 耐化学腐蚀性 弱酸 强酸 弱碱 强碱

有机溶剂 无作用 无作用 无作用 无作用

部分溶于酯酮`芳烃,可溶于卤烃`DM 耐 耐

耐 耐 耐 耐 耐 耐

二、砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）的特性与应用 1、特性

a、砜树脂是一种无定形的热性塑料： 高度的透明性；

高水解稳定性：制品可以经受重复的蒸汽消毒（寿命在145℃蒸汽下至少为12年）; b、刚性和韧性：可在很宽的范围内保持物理机械性能和电性能。 c、连续使用温度： PSF（PSU）：160℃； PES：180℃～200℃；

d、特有的阻燃性、低发烟性和耐化学药品性，加工时还具有较高的熔体粘度，易于制得性能均匀的

制品。 2、应用

砜树脂主要用于电子电气、食品用具、奶制品加工设备和一些日用品、汽车、航空、医疗和一般工

业部门，制作各种接触器、接插件、变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、接线柱、印

刷电路板、轴套、罩、电视系统零部件、电容器薄膜，电刷座，碱性蓄电池盒、电线电缆包覆。砜

树脂还可做防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、飞机内外部零配件、宇航器外部防护罩，照相器档

板，灯具部件、传感器。代替玻璃和不锈钢做蒸汽餐盘，咖啡盛器，微波烹调器、牛奶盛器、挤奶

器部件、饮料和食品分配器。卫生及医疗器械方面有外科手术盘、喷雾器、加湿器、牙科器械、流

量控制器和实验室器械，用于镶牙的粘接强度高的粘结剂，做化工设备中的泵外罩、塔外保护层、

耐酸喷嘴、管道、阀门容器等。我国的聚砜树脂主要应用于医疗器械、食品加工机械、电子仪表和

纺织。

三、砜树脂聚合物的注塑工艺

由于改性后聚砜的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围：

1、干燥：90℃-110℃/3-4Hr 2、注塑温度：260-280℃ 3、模温：80-100℃ 四、主要生产公司 国外公司 ①、美国联碳

②、Amoco聚合物 ③、Solvay先进聚合物 ④、ICI ⑤、BASF公司 ⑥、住友 国内公司

①、长春吉大特塑工程研究有限公司 ②、上海树脂研究所 ③、上海曙光化工厂 ④、天津合成材料厂 五、其它了解

主要生产公司的有相关描述

第一个砜树脂是1965年由美国联碳公司推出的Udel聚砜，1976年该公司推出聚苯砜Radel R，但后来

中断了若干年，1983年该公司又推出聚芳砜(现归类于聚醚砜)Radel A。1986年Amoco聚合物公司收

购了联碳公司的砜树脂行业，Amoco聚合物公司支配了美国、西欧和日本的砜树脂市场，1998年

Amoco公司又被BP公司收购，2001年该行业又被Solvay公司收购，成为Solvay先进聚合物公司，后者

成为世界领先的砜树脂生产公司，生产Radel® A、Radel® R和Udel®。

1972年ICI曾是世界第二大砜树脂生产公司，生产聚醚砜Victrex®，1992年ICI公司终止聚醚砜的生

产，BASF公司成为欧洲惟一的砜树脂生产公司，生产聚砜Utrason® S和聚醚砜Ultrason® E。日本惟

一的砜树脂生产公司是住友公司。

了解砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）

一、聚砜(Polysulfone) ,简称PSF。是60年代出现的一种新颖的热塑性工程塑料，指在分子主链中

含有砜基及芳核的高分子化合物，非结晶性。 目前主要有：

1、普通双酚A型聚砜：PSF； 2、聚醚砜（聚芳醚）：PES； 3、聚芳砜：PASF； 4、聚醚腈砜：PENS 聚砜综合性能如下表：

项目 聚砜（双酚A型） 聚芳砜 聚醚砜 PSU/PSF PASF PES 软化点（℃） 190 288 相对密度 1.24 1.36 1.37 抗张强度(MPa) 70 94 86

伸长率(%) 50～60 7～10 40～80 抗压强度(MPa) 280 150 130 抗弯强度(MPa) 107 127 136 抗冲强度,(缺口)(KJ/m²) 100 23

硬度(洛氏) M69(R120) M110 M88 揉曲模量,23℃,GPa 2.7 2.6 2.6 抗张模量,23℃,GPa 2.2 2.4 比热，(J/Kg·K) 1004.83 热膨胀系数10-5cm/cm (℃) 1.7 热变形温度(1.86MPa)(℃) (0.45MPa)(℃) 174 274 203 181 281 210

连续使用最高温度(℃) 100～150 200 180～200 电阻率23℃(Ω·cm) 5×1016 3.2×1016 1017 介电强度(KV/mm)(短时) 3.0 6.3 16 介电常数60Hz 1000 Hz 3.07 3.06 3.94 3.24 3.5 3.5

介质损耗60Hz 1000 Hz 0.0008 0.0010

吸水性24h,3.2mm试样（%） 0.22 1.8 0.43 耐化学腐蚀性 弱酸 强酸 弱碱 强碱

有机溶剂 无作用

无作用 无作用 无作用

部分溶于酯酮`芳烃,可溶于卤烃`DM 耐 耐 耐 耐 耐 耐 耐 耐

二、砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）的特性与应用 1、特性

a、砜树脂是一种无定形的热性塑料： 高度的透明性；

高水解稳定性：制品可以经受重复的蒸汽消毒（寿命在145℃蒸汽下至少为12年）; b、刚性和韧性：可在很宽的范围内保持物理机械性能和电性能。 c、连续使用温度： PSF（PSU）：160℃； PES：180℃～200℃；

d、特有的阻燃性、低发烟性和耐化学药品性，加工时还具有较高的熔体粘度，易于制得性能均匀的

制品。 2、应用

砜树脂主要用于电子电气、食品用具、奶制品加工设备和一些日用品、汽车、航空、医疗和一般工

业部门，制作各种接触器、接插件、变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、接线柱、印

刷电路板、轴套、罩、电视系统零部件、电容器薄膜，电刷座，碱性蓄电池盒、电线电缆包覆。砜

树脂还可做防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、飞机内外部零配件、宇航器外部防护罩，照相器档

板，灯具部件、传感器。代替玻璃和不锈钢做蒸汽餐盘，咖啡盛器，微波烹调器、牛奶盛器、挤奶

器部件、饮料和食品分配器。卫生及医疗器械方面有外科手术盘、喷雾器、加湿器、牙科器械、流

量控制器和实验室器械，用于镶牙的粘接强度高的粘结剂，做化工设备中的泵外罩、塔外保护层、

耐酸喷嘴、管道、阀门容器等。我国的聚砜树脂主要应用于医疗器械、食品加工机械、电子仪表和

纺织。

三、砜树脂聚合物的注塑工艺

由于改性后聚砜的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围：

1、干燥：90℃-110℃/3-4Hr

2、注塑温度：260-280℃ 3、模温：80-100℃ 四、主要生产公司 国外公司 ①、美国联碳 ②、Amoco聚合物 ③、Solvay先进聚合物 ④、ICI ⑤、BASF公司 ⑥、住友 国内公司

①、长春吉大特塑工程研究有限公司 ②、上海树脂研究所 ③、上海曙光化工厂 ④、天津合成材料厂 五、其它了解

主要生产公司的有相关描述

第一个砜树脂是1965年由美国联碳公司推出的Udel聚砜，1976年该公司推出聚苯砜Radel R，但后来

中断了若干年，1983年该公司又推出聚芳砜(现归类于聚醚砜)Radel A。1986年Amoco聚合物公司收

购了联碳公司的砜树脂行业，Amoco聚合物公司支配了美国、西欧和日本的砜树脂市场，1998年

Amoco公司又被BP公司收购，2001年该行业又被Solvay公司收购，成为Solvay先进聚合物公司，后者

成为世界领先的砜树脂生产公司，生产Radel® A、Radel® R和Udel®。

1972年ICI曾是世界第二大砜树脂生产公司，生产聚醚砜Victrex®，1992年ICI公司终止聚醚砜的生

产，BASF公司成为欧洲惟一的砜树脂生产公司，生产聚砜Utrason® S和聚醚砜Ultrason® E。日本惟

一的砜树脂生产公司是住友公司。

了解TPX、COC

1＞了解TPX （聚4-甲基戊烯）

一、TPX（4-methylpentene-1）为4-甲基戊烯的聚合物; 密度：0.82-0.83； 吸水率：0.01%； 熔点：240℃；

维卡软化点160℃～170℃； 收缩率：1.5%～3.0%；

透光率：90%～92%(目前已商业化的高透明度树脂中唯一的结晶性聚合体)； 二、TPX的特性（耐高温、清晰透明、熔点高、耐化学性、耐酸、耐酒精、耐冲击）： 1、在高温下比较：相当高的断裂伸长率、耐冲击强度、优越的耐蠕变性（刚性大）； a、100℃以上超过PP； b、130℃环境下可使用一年；

c、150℃以上超过PC；

d、180℃环境下可使用100小时。 2、电气绝缘性：（TPX分子中无极性基团） a、介电强度：65KV/mm（较PTFE及丙烯为优）； b、介电常数：2.12（PTFE介电常数为2.0～2.1）；

3、 耐化学品性：酸、碱、食用油；（吸水性很低：对水及水蒸气具有极高的耐受性） 4、卫生安全性：无毒、符合美国FDA认定； 三、TPX的应用:

1、烧杯、培养皿、培养箱（透明性、耐化学性、透水气性）；

2、化妆品容器、瓶盖（香精）（本身不具塑胶气味、不会干扰原始的香气）； 3、微波炉餐盒、食器容器（无毒、耐温性佳、不吸收微波）； 4、电子、电气零件、LED模条、包覆电缆（绝缘性、挤出级）； 5、医疗器械：窥镜管、注射器（卫生）； 6、烤箱器具（高温）； 7、薄膜（挤出级） 四、TPX的加工工艺：

1、注塑工艺：物料温度：260℃～300℃；模具温度：70℃；建议选择注塑机的螺杆长径比：L/P=20

以上。 2、吹塑成型 3、挤出成型

2＞了解COC（共聚环状烯烃）市场上也称APEL

一、COC（Cyclo Olefin Copolymer）为环状烯烃共聚物; 密度：1.02～1.04；

吸水率：0.01%；

玻璃化转变温度：80℃～135℃ 热变形温度（1.8MPa）:60℃～160℃ 收缩率：0.6%（0.006cm/cm） 透光率：90～91%； 二、COC的特性：

1、光学性质：光学部件低双折射率； 2、电气绝缘性：

3、耐化学品性：酸、碱、食用油；（吸水性很低：对水及水蒸气具有极高的耐受性）； 4、卫生安全性：无毒、符合美国FDA认定。 三、COC的应用:

薄膜、片材、工业部件、吹瓶、药品包装、眼镜部件（包括镜片、镜架）。

了解聚丙烯（PP）

聚丙烯（Polypropylene）,简称PP，俗称百折胶。

按结晶度分类：等规PP（结晶度高达95%以上，分子量8-15万） 无规PP（室温下为非结晶，分子量0.3-1万，少用）

聚丙烯（PP）的特性与应用

1、聚丙烯特性： （1）物理性能：

a、无毒、无臭、无味、半透或透明颗粒（粉体乳白色）； b、密度：0.90～0.91g/cm3；

c、对水稳定性：在水中24h的吸水率仅为0.01%； d、分子量：8～15万之间；

e、成型性好，收缩率大，厚壁制品易凹陷； f、光泽好，易于着色。 （2）力学性能：

a、结晶度高，结构规整：强度和硬度、弹性都比HDPE高；

b、室温和低温下：结构规整度高，冲击强度较差（分子量增加的时候，冲击强度也增大）； c、抗弯曲疲劳性：如用PP注塑一体活动铰链，能承受7x107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹；

d、干摩擦系数：PP的干摩擦系数能与PA6媲美（在油润滑下，不如PA6）。 （3）热性能：

a、熔点：164～170℃，

b、耐热性：能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的情况下，150℃也不变形。 c、脆化温度：-35℃（耐寒性不如聚乙烯），。 （4）化学稳定性：

a、化学稳定性：除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定； b、软化和溶胀：低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀；

（化学稳定性随结晶度的增加而增加，此性质适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好）。 （5）电性能：

a、高频绝缘性能：优良（几乎不吸水，绝缘性能不受湿度的影响）； b、介电系数：2.0～2.5（受热的电气绝缘制品）； c、击穿电压：40KV/mm；

d、耐电弧性：130s(静电度高，与铜接触易老化) 。 （6）耐候性：

a、光老化：PP敏感于紫外线（UV）； b、热氧老化：热和氧会加速PP老化。

2、聚丙烯用途：

（1）薄膜制品：PP薄膜制品透明而有光泽，对水蒸气和空气的渗透性小： a、吹膜薄膜； b、流延薄膜（CPP）； c、双向拉伸薄膜（BOPP）。

（2）注塑制品：可用于汽车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件，日用品，周转

箱，医疗卫生器材，建筑材料。

（3）挤塑制品：可做管材、型材、单丝、渔用绳索。打包带、捆扎绳、编织袋，纤维，复合涂层，

片材，板材等。吹塑中空成型制品各种小型容器等。

（4）其它：低发泡、钙塑板，合成木材，层压板，合成纸，高发泡可作结构泡沫体。

等规PP（分子量8～15万）的改性

聚丙烯可过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。

1、添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料，可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性； 2、添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度，并可改善抗蠕变性、低温抗冲击

性；

3、添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性等等； 4、添加碳纤维（CF）可提高强度、特别是弯曲模量。

了解丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）

一、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer），是由丙烯腈

、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，简称ABS。

ABS通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS为使用最广泛的通用塑料之一。 二、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）的特性与应用 1、ABS的特性：

a、ABS具三种组分，分别赋予了其很好的性能：

A：丙烯腈赋予ABS树脂的化学稳定性、耐油性、一定的刚性和硬度； B：丁二烯使其韧性、冲击性和耐寒性有所提高；

S：苯乙烯使其具有良好的介电性能和光泽，并呈现良好的加工特性。

b、大部分ABS树脂是无毒的，不透水，但略透水蒸汽，吸水率低，试样在室温浸水一年吸水率不超

过1%，而物理性能不起变化。

c、ABS树脂制品的表面可以抛光，能得到高度光泽的制品。

d、ABS具有优良的综合物理和机械性能，极好的低温抗冲击性能、尺寸稳定性、电性能、耐磨性、

抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。

e、ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不熔于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某

些氯代烃中。

f、ABS树脂热变形温度较低，可燃。熔融温度在217~237℃，热分解温度在250℃以上。 g、ABS耐候性较好：黑色颜料的ABS制品耐候性较好，它在室外暴露2年经太阳和大气侵蚀，其外观

和性能都基本不变。 2、ABS的应用：

a、汽车工业、电器仪表工业、机械工业中：常作齿轮、汽车配件、挡泥板、扶手、冰箱内衬、叶片

、轴承、把手、管道、接头、仪表壳、仪表板、盘、安全帽；

b、家用电器、家用电子设备：电视机、收录机、冰箱、冷柜、洗衣机、空调机、吸尘器、各种小家

电器材；

c、日用品：鞋、包、各种旅行箱、办公设备、玩具、各种容器； d、低发泡的ABS：代替木材、作建材、家具、家庭用品；

e、电镀制品：金属代用品、栅条、散热器、车轮罩、铭牌、装饰件。

了解尼龙（Nylon）

一、聚酰胺树脂（polyamide）, 简称PA，俗称尼龙（Nylon）

二、主要命名方法：根据各个重复的酰胺基团的碳原子数。命名的第一位数是指二元胺的碳原子数

，后面的数是指二元羧酸的碳原子数。 三、尼龙的种类： 1．尼龙-6（PA6）

尼龙-6，又称聚酰胺-6，即聚己内酰胺。呈半透明或不透明的乳白树脂。 2．尼龙-66（PA66）

尼龙-66，又称聚酰胺-66，即聚己二酰己二胺。 3．尼龙-1010（PA1010）

尼龙-1010，又称聚酰胺-1010，即聚葵二酰葵二胺。尼龙-1010是以蓖麻油为基础原料而制得的，是

我国特有的品种。其最大的特点是具有高度延展性，可牵伸至原长的3～4倍，而且拉伸强度高，冲

击性和低温性优良，－60℃下不脆。 4．尼龙-610（PA-610）

尼龙-610，又称聚酰胺-610，即聚葵二酰己二胺。呈半透明奶白色。其强度介于尼龙-6与尼龙-66之

间。比重小，结晶性较低，对水、湿度影响较小，尺寸稳定性好，能自熄。用于精密塑料配件，输

油管、容器、绳索、传送带、轴承、衬垫、电气电子中的绝缘材料和仪表壳。 5．尼龙-612（PA-612）

尼龙-612，又称聚酰胺-612，即聚十二烷酰己二胺。尼龙-612是一种韧性较好的尼龙，

熔点比PA66低而柔软，其耐热性和PA6差不多，但耐水解性和尺寸稳定性优良，吸水率低。最主要的用途是做牙刷的单丝刚毛。

6．尼龙-11（PA-11）

尼龙-11，又称聚酰胺-11，即聚十一内酰胺。呈白色半透明体。其突出的特点是熔融温度低而加工温度宽，吸水性低，低温性能良好，可在－40℃～120℃保持的良好柔韧性。主要用于汽车输油管、制动系统软管、光纤电缆包覆、包装薄膜、日用品等。 7．尼龙-12（PA-12）

尼龙-12，又称聚酰胺-12，即聚十二酰胺。它类似尼龙-11，但其密度、熔点和吸水率比尼龙-11低。由于其含有较大量的增韧剂而具有聚酰胺和聚烯烃相结合的性能。其突出的特点是分解温度高，吸水性低，耐低温性能优良。主要用于汽车输油管、仪表板、油门踏板、刹车软管，电子电器的消声部件、电缆护套。

8．尼龙-46（PA-46）尼龙-46，又称聚酰胺-46，即聚己二酰丁二胺。其突出的特点是具有高结晶度，耐高温、高刚性，高强度。主要用于汽车发动机及周边部件，如缸盖、油缸底座、油封盖、变速器。电气工业中用作接触器、插座、线圈骨架、开关等对耐热性、抗疲劳强度要求很高的领域。 9．尼龙-6T（PA-6T）

尼龙-6T，又称聚酰胺-6T，即聚对苯二甲酰己二胺。其突出的特点是耐高温（熔点为370℃，玻璃化温度为180℃，可在200℃下长期使用），高强度、尺寸稳定，耐焊接性好。主要用于汽车部件，油泵盖、空气滤清器，耐热电器部件如电线束接线板、熔断器等。 10．尼龙-9T（PA-9T）尼龙-9T，又称聚酰胺-6T，即聚对苯二甲酰壬二胺。其突出的特点是：吸水性小，吸水率为0.17%；耐热性好（熔点为308℃，玻璃化温度为126℃），其焊接温度高达290℃。主要用于电子、电器、信息设备和汽车部件。

11．透明尼龙（半芳香族尼龙）透明尼龙是无定形聚酰胺，化学名称为：聚对苯二甲酰三甲基己二胺。对可见光的透过率达85%～90%。其以在尼龙成分中加入具有共聚和立体障

碍的成分来抑制尼龙的结晶，从而产生非结晶和难结晶的结构，它保持了尼龙原有的强韧性，并得到透明的厚壁制品。透明尼龙的力学性能、电性能、机械强度和刚性与PC和聚砜几乎属于同一水平。

12．聚对苯二甲酰对苯二胺(芳香族尼龙 简称PPA)

聚对苯二甲酰对苯二胺（Polyphthalamide）属于高刚性聚合物，其分子结构具有高度的对称性和规整性，大分子链之间有很强的氢键。该聚合物具有高强度、高模量、耐高温、低密度、热收缩性小、尺寸稳定性好等特点，能制成高强度、高模量纤维（杜邦DUPONT公司的纤维商品名：Kevlar，是军备防弹服材料）。

13．单体浇铸尼龙（monomer cast Nylon 简称MC尼龙）MC尼龙是尼龙-6的一种，它与一般尼龙比较有以下特性：

A、机械性能更好：MC尼龙的相对分子量比一般尼龙(10000～40000)高一倍，约35000～70000，所以它强度高，韧性好，抗冲击，耐疲劳和较好的抗蠕变性。

B、具有一定的吸音性：MC尼龙有吸音功能，是防机械噪声的较为经济实用的材料，如用它制造齿轮。

C、具有良好的回弹性：MC尼龙制品弯曲不产生永久变形，保持强韧性，对受高冲击负荷的条件是非常重要的特性 D、具有更好耐磨性和自润滑性； E、具有与其他材料不黏结的特性；

F、比一般尼龙的吸水率低2～2.5倍，吸水速度较慢，制品尺寸稳定性也好于一般尼龙； G、成型加工设备及模具简单。可以直接浇铸或者再经切削加工，特别适用于注塑机不易生产的大型件、多品种和小批量制品的生产。

14．反应注塑尼龙（RIM尼龙）RIM尼龙是尼龙-6和聚醚的嵌段共聚物。聚醚的加入使RIM尼龙的韧性，特别是低温韧性提高了，耐热性优良，改善上油漆时烘烤温度的能力。 15、IPN尼龙IPN(互穿聚合物网状结构)尼龙具有和基本尼龙相似的机械性能，但在冲击强度、耐热性、润滑性和加工性方面都有不同程度的提高。IPN尼龙树脂由尼龙树脂和含有

带乙烯基官能团或带烷基官能团的硅树脂的粒料掺混而成的掺混粒料。加工时，硅树脂上两种不同的官能团发生交联反应，形成IPN的超高分子量硅树脂,在基本尼龙树脂里形成三维网状结构。但交联只是部分形成，制成品在存放期间会继续进行交联，直到完成。 16、电镀尼龙电镀尼龙是用矿物填料填充改性，具有优异的强度、刚性、耐热性和尺寸稳定性。它具有与电镀ABS相同的外观，但在性能上远远超过了电镀ABS。尼龙的电镀工艺原理与ABS基本相同，即通过化学处理（蚀工艺）先使制品表面糙化，再使其吸附还原催化剂（催化工艺），然后再进行化学电镀和电气电镀，使铜、镍、铬等金属在制品表面成致密、均匀、坚韧和导电性的薄膜。 17．聚酰亚胺（Polyimide简称PI）

聚酰亚胺（PI）是主链上含有酰亚胺基团的聚合物，它具有很高的耐热和耐辐射性，在高温下具有不燃烧、耐磨、尺寸稳定性好，但是加工性差。脂肪族聚酰亚胺（PI）：实用性差； 芳香族聚酰亚胺（PI）：具有实用性（以下介绍只针对芳香族PI）。

A、PI耐热性：分解温度500℃～600℃（有些品种能在555℃下短时间内保持各物性，在333℃下长期使用）；

B、PI耐极低热温：在-269℃的液氮气中不会破裂；

C、PI力学强度：未增强的弹性模量：3～4GPa；纤维增强后：200 GPa；在260℃以上，拉伸的变化比铝还慢；

D、PI耐辐照性：在高温、真空、辐照下稳定，挥发物少。辐照后强度保持率高； E、PI介电性能： a、介电常数：3.4 b、介电损耗：10-3

c、介电强度：100～300KV/mm d、体积电阻率：1017

F、PI抗蠕变性：在高温下，蠕变速度比铝小；

G、摩擦性能：在干态下PI VS 金属对摩时，可以向对摩面转移，起自润滑作用，并且动

摩擦系数与静摩擦系数很接近，防止爬行的能力好。

H、缺点：价格高，限制了在普通民用工业的应用。所有的聚酰胺都有一定的吸湿性，水在聚酰胺中起到增塑剂的作用，吸水后大部分机械性能和电性能降低，但韧性和断裂伸长率提高。

了解聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT） 一、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的概述

聚对苯二甲酸丁二醇酯（Polybutylene terephthalate），又名聚对苯二甲酸四次甲基酯。简称PBT。它是对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚物。PBT和PET一起被称为热塑性聚酯。 二、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的特性与应用 1、PBT的特性

a、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）； b、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃（户外长期老化性也很好）； c、耐溶剂性：无应力开裂；

d、对水稳定性：PBT遇水易分解（高温、高湿环境下使用需谨慎）； e、电气性能：

1、绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料）； 2、介电系数：3.0-3.2； 3、耐电弧性：120s

f、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件时，仅需几秒钟，对大部件也只要40-60s即可 2、PBT的应用（通常指改性品种）

a、电子电器：连接器、开关零件、家用电器、配件零件、小型电动罩盖（耐热性、阻燃性、电气绝缘性、成型加工性）；

b、汽车：

1、外装零件：主要有转角格珊、发动机放热孔罩等； 2、内部零部件：主要有内镜撑条、刮水器支架和控制系统阀；

3、汽车电器零件：汽车点火线圈绞管和各种电器连接器等。（PBT用于汽车上的数目还不及尼龙、聚碳和聚甲醛，但随着低翘曲性PBT的出现，今后必将在汽车零部件上得到更多的应用）

c、机械设备：视频磁带录音机的带式传动轴、电子计算机罩、水银灯罩、电熨斗罩、烘烤机零件以及大量的齿轮、凸轮、按钮、电子表外壳、照相机的零件（有耐热、阻燃要求）

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）

一、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的概述

聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polythylene terephthalate），简称为PET，俗称涤纶树脂。它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物。与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。 二、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的特性与应用 1)PET的特性

PET是乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差，但不耐热水浸泡，不耐碱。PET树脂的玻璃化温度较高，结晶速度慢，模塑周期长，成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差，结晶化的成型呈脆性，耐热性低等。改性PET除了具有改性PBT的性质外，还有以下的特点： a) 热变形温度和长期使用温度是热塑性通用工程塑料中最高的；

b) 因为耐热高，增强PET在250℃的焊锡浴中浸渍10s，几乎不变形也不变色，特别适合制备锡焊的电子、电器零件；

c) 弯曲强度200MPa，弹性模量达4000MPa，耐蠕变及疲劳性也很好，表面硬度高，机械性能与热固

性塑料相近； 2)PET的应用

1、PET纤维：纺织工业 2、PET薄膜：

a、电器绝缘材料：电容器、电缆绝缘、印刷电路布线基材，电极槽绝缘、 b、片基和基带：电影胶片、X光片、录音磁带、电子计算机磁带； c、真空渡制金属化薄膜：金银线、微型电容器薄膜； 3、吹塑制品：包装的聚酯拉伸瓶

4、工程塑料：线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯座、继电器、硒整流器。 3)其它了解

1、生产PBT所消耗的能量是工程塑料中最低的，这对于目前世界范围内能源紧缺的情况下，具有十分重要的意义。

2、易于阻燃改性，可达UL94V-0级，由于与阻燃剂亲和性能好，所以容易开发出反应型或添加型的阻燃品级。

3、由于生产PET所用乙二醇比生产PBT所用丁二醇的价格几乎便宜一半，所以PET树脂和增强PET是工程塑料中价格是最低的，具有很高的性价比。

了解聚苯醚（PP0）

一、聚苯醚（Polyphenylene Oxide或Polyphenylene ether），或称聚苯撑醚，简称PPO或PPE。市场上主要为改性的聚苯醚(Modified Polyphenylene Oxide),简称MPPO，或者MPPE（Modified Polyphenylene ether）。但习惯上，对聚苯醚和其改性共混聚合物都称为PPO或PPE。

二、聚苯醚和改性聚苯醚（PPE、PPO）的特性与应用

（1）PPE、PPO的特性PPO是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,突出的是电绝缘性和

耐水性优异,尺寸稳定性好。

1、介电性能居工程塑料之首PPO树脂分子结构中无强极性基团，电性能稳定(广泛的温度及频率范围内保持良好)。

a、介电常数：2.6～2.8（是工程塑料中最小的）;

b、介电损耗角正切：0.008～0.0042，(几乎不受温度、湿度及频率影响); c、体积电阻率：1016（是工程塑料中最高的）。 2、良好的机械性能及热性能

a、PPO分子链中含有芳香环结构，分子链感性较强，树脂的机械强度较高，耐蠕变性优良（温度变化影响小）;

b、耐热性：玻璃化温度211℃，熔点268℃。 3、优异的耐水性

PPO为非结晶性树脂，在通常的温度范围，分子运动少，主链中无大的极性基团，偶极矩不发生分极，耐水性非常好，是工程塑料中吸水率最低的品种。在热水中长时间浸泡其物理性能仍很少下降。

4、阻燃性好，具自熄性（火焰为浓黑烟，塑料熔融发出花果臭味）

PPO的氧指数29，为自熄材料，HIPS的氧指数17，为易燃性材料。二者合一是具中等程度的可燃性，制造阻燃等级PPO时，不需要添加卤素的阻燃剂，加入含磷类阻燃剂即可达到UL94标准。

5、收缩率低，尺寸稳定性好；无毒，密度小。 6、耐介质性和耐光性

PPO对酸、碱和洗涤剂等基本不受腐蚀，在受力的情况下，矿物油及酮类、酯类溶剂会产生应力开裂；对有机溶剂如脂肪烃、卤代脂肪烃和芳香烃等会使之融涨和溶解;PPO弱点是耐光性差，长时间在阳光或荧光灯下使用产生变色，颜色发黄，原因是紫外线能使芳香醚的链结合分裂所致. （2）PPE、PPO的应用

PPO的性能决定了其应用的领域和使用的范围:

1、MPPO密度小,容易加工,热变形温度在90-175℃,有不同规格的商品,尺寸稳定性好,适用于制造办公设备、家用电器、计算机等箱体、底盘及精密部件;

2、MPPO的介电常数及介质损耗角正切在五大通用工程塑料中最低：线圈骨架、管座、控制轴、变压器屏蔽套、继电器盒、绝缘支柱、彩电的行输出变压器（FBT）;（不受温度及高波数影响，尤其是耐高温， 宜于制作用在潮湿而有载荷条件下的电绝缘部件） 3、MPPO的耐水及耐热水性好，适合于制造水表、水泵、纺织厂用的纱管（需耐蒸煮、使用寿命长）;

4、锂离子电池市场：手机、便携式电脑、高性能照相机、摄像机等都需要锂离子电池（锂离子电池用有机电解液的包装材料过去用ABS或PC，MPPO性能优于前两者）; 5、MPPO汽车工业：仪表、防护杠，PPO与PA合金，尤其是高耐冲击性能的规格品种用于外装部件；

6、化工业：耐腐蚀设备；

7、代替不锈钢和其他金属：医疗器械、热水贮槽、排风机。 三、聚苯醚和改性聚苯醚（PPE、PPO）注塑工艺

由于改性后聚苯醚（PPE、PPO）的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围：

1、干燥：90℃-100℃ /3-4Hr 2、注塑温度：220-290℃ 3、模 温：40-120℃

了解合金塑料

一、高分子合金（聚合物合金）：由两种或两种以上的聚合物组成的多组分体系。包括： 1、 嵌段聚合物； 2、 接枝聚合物；

3、 互穿网络聚合物； 4、 共混聚合物。 二、合金的制备方法：

1、化学方法：可实现分子结构与性能设计（投资大、过程控制复杂）； 2、物理方法：机械熔融共混（工艺简单）。 三、塑料合金化的目的、意义、目标： 提高性能、增加功能、降低成本、便于生产。

1、PC/ABS的合金兼有PC（耐冲击性和优良的耐候性）和ABS（高流动性）两者的特长，广泛应用于电子、电器、办公设备、照 明器具、精密机械、汽车部件、家庭用品等领域。 2、增强PC/ABS：通过添加无机材料，使PC/ABS具有很高的刚度和流动性，从而使办公设备或移动产品的薄型化成为可能。

3、PC/PBT合金是将PBT（脂肪族聚酯）和PC（聚碳酸酯）结合起来，形成一种在延展性、耐化学性能间达到良好平衡的聚合物。 四、应用:

手机外壳、个人数字产品、安全防护类产品、高强度结构件、滑雪板紧固件、防护装置、汽车内饰件、个人用具、家电外壳