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《特種工程塑料發(fā)展現(xiàn)狀和進展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、特種工程塑料發(fā)展現(xiàn)狀和進展特種工程塑料通常指相對通用工程塑料而言性能更加優(yōu)越、獨特,且目前尚未大規(guī)模生產(chǎn),用途相對較窄,塑料長期使用溫度均在200℃以上的一些塑料材料,如聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSF)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和聚醚砜(PES)等。這些材料主要市場是電子、電器、汽車工業(yè)、軍工產(chǎn)品和壓縮機零件等。1聚酰亞胺聚酰亞胺(PI)是耐高溫聚合物,在550℃能短期保持主要的物理性能,能長期在接近330℃下使用。在耐高溫的工程塑料中,它是最有價值的品種之一。它具有優(yōu)良的尺寸和氧化穩(wěn)定性
2、、耐化學(xué)藥品性和耐輻射性能,以及良好的韌性和柔軟性??蓮V泛用于航空/航天、電氣/電子、機車、汽車、精密機械和自動辦公機械等領(lǐng)域。由于聚酰亞胺分子中具有十分穩(wěn)定的芳雜環(huán)結(jié)構(gòu),使其體現(xiàn)出其他高分子材料所無法比擬的優(yōu)異性能:耐溫和低溫性,由聯(lián)苯二酐和對苯二胺合成的PI,熱分解溫度可達600℃,是迄今為止聚合物中熱穩(wěn)定性較高的品種之一。在如此溫度下,短時間基本上可以保持原有物理性能??梢栽?33℃以下長期使用,另外在-269℃下仍不會脆裂;機械強度高,均苯型PI薄膜的抗拉強度可以達到170MPa,而聯(lián)苯型可以達到400MPa,隨著溫度
3、升高,變化很??;耐輻射性好;介電性能優(yōu)異;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,對酸、堿很穩(wěn)定;另外,PI抗蠕變能力強,摩擦性能優(yōu)良。2003年全球消費聚酰亞胺約3.5萬噸,主要生產(chǎn)廠家約50余家。目前,美國、西歐和日本的消費量已超過2萬噸/年,其中美國為1.3萬噸/年,預(yù)計2004年,美國、西歐和日本的消費量將達到2.7萬噸/年。美國有14家、西歐有11家、日本有13家生產(chǎn)廠生產(chǎn)PI。此外,俄羅斯、中國、印度、韓國、馬來西亞和我國臺灣均少量生產(chǎn)和消費PI。聚醚酰亞胺(Ulterm)約占美國PI需求量的70%,因其性能和加工特性較好,有與聚醚砜、聚苯
4、硫醚和其他芳族PI競爭的傾向。預(yù)計全球未來幾年對聚酰亞胺的需求將以年均10%左右的速度遞增。我國幾乎與世界同步開始聚酰亞胺的研制與開發(fā),現(xiàn)已基本形成開發(fā)研究格局,研發(fā)了PI幾大品種,如均苯型、偏酐型、聯(lián)苯二酐型、雙酚A二酐型、單醚酐型、酮酐型等,并得到初步應(yīng)用。現(xiàn)生產(chǎn)廠家有近20家,生產(chǎn)能力已超過800噸/年。2002年P(guān)I薄膜市場走強,生產(chǎn)能力已達750噸/年,2003年6家生產(chǎn)廠將新增能力共400噸/年,生產(chǎn)廠家擴大到26家。4家廠家薄膜有出口,加上覆銅箔出口,全國出口量近70噸/年?,F(xiàn)主要生產(chǎn)廠家有上海合成樹脂研究所、常
5、熟航天絕緣材料廠、寶應(yīng)亞寶絕緣材料廠、西北化工研究院、四川大學(xué)實驗廠等。2001年國內(nèi)產(chǎn)量約為400噸左右。我國在PI模塑料方面近年也發(fā)展較快,上海合成樹脂研究所研制了多種產(chǎn)品,西北化工研究院生產(chǎn)雙馬來酰亞胺,吉林長春應(yīng)化所、吉林高科公司生產(chǎn)聯(lián)苯型PI模塑料。我國在許多品種上與國外產(chǎn)品相比,在價格上有很大的競爭優(yōu)勢,因此我國電絕緣薄膜市場基本上由國內(nèi)產(chǎn)品所占領(lǐng),而且國內(nèi)已經(jīng)開始向國外出口產(chǎn)品,如西北化工研究院每年向歐洲出口30噸雙馬來亞酰胺,上海合成樹脂研究所等每年也有少量產(chǎn)品出口。目前,熱塑性聚酰亞胺主要用于汽車發(fā)動機部件、
6、油泵和氣泵蓋、電子/電器儀表用高溫插座、連接器、印刷線路板和計算機硬盤、集成電路晶片載流子、飛機內(nèi)部載貨系統(tǒng)等。聚酰亞胺品種很多,但是目前主要品種有聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰胺-酰亞胺(PAI)和雙馬來酰亞胺(BMI)等。PEI目前開發(fā)趨勢是引入對苯二胺結(jié)構(gòu)或與其他工程塑料組成合金,提高其耐熱性,或與聚碳酸酯、聚酰胺等工程塑料組成合金提高其機械強度;PAI是高強度的聚酰亞胺品種,目前發(fā)展趨勢是增強改性,以及同其他塑料合金化;BMI是以馬來酰亞胺為活性基的雙官能團化合物,具有與典型熱固性樹脂相似的流動性和可模塑性,與環(huán)氧樹脂的加
7、工與成型基本相同,是目前國內(nèi)研發(fā)的熱點。為了提高聚酰亞胺應(yīng)用性能,聚酰亞胺改性與復(fù)合材料的開發(fā)與應(yīng)用成為今后相當長時間內(nèi)聚酰亞胺的研究與開發(fā)熱點,如聚均苯酰亞胺用石墨或聚四氟乙烯填充后,可以明顯降低摩擦系數(shù),用于汽車止推墊圈、高溫剎車片、擋風(fēng)玻璃刮水器,飛機的氣體透平發(fā)動機用軸承、軸襯和墊圈;聚酰亞胺添加玻璃纖維或硼纖維后,被稱為超強級工程塑料,用于制備噴射發(fā)動機結(jié)構(gòu)部件;含硅聚酰亞胺,可以賦于材料良好溶解性、透氣性、抗沖擊性、耐候性、粘合性;另外還有含氟聚酰亞胺等。日本尼桑(Nissan)化學(xué)公司計劃成倍提高其用于液晶顯示屏
8、制造的聚酰亞胺樹脂的產(chǎn)量。該公司投資約20億日元(合1840萬美元),在2005年第一或第二季度,將其在千葉的聚酰亞胺樹脂裝置生產(chǎn)能力擴大到460噸/年。另外,該公司還計劃耗資10億日元,把在其富山縣的微芯片材料生產(chǎn)裝置的產(chǎn)量提高60%。尼桑公司的目標是,到2007年,將這些