功能性工程塑料根據具體用途,通過某種手段(例如添加功能性助劑),賦予工程塑料材料特定的功能,所得到的塑料材料稱為功能性工程塑料。功能性工程塑料材料的種類很多,應用領域也很***。大連工業大學紡織與材料工程學院及大連路陽科技開發有限公司采用注塑成型制備了聚醚醚酮(PEEK)/多壁碳納米管(MWCNTs)復合材料,羥基和羧基的引入可顯著提高復合材料的性能,改善介面結合情況,且隨著MWCNTs含量的增加,復合材料的表面電阻率和磨損量明顯降低,力學性能顯著提高。工程塑料的耐候色牢度使其在戶外應用中顏色持久。廣東PA66工程塑料性能
1.萌芽期(1930s-1950s)背景:20世紀初期,天然橡膠和金屬是工業主要材料,但二戰期間物資短缺催生了合成材料的研發需求。里程碑:1930s:德國科學家***合成聚酰胺(PA,尼龍)(杜邦公司1938年工業化),用于替代絲綢制造降落傘、輪胎等***物資。1940s:聚甲醛(POM)和聚碳酸酯(PC)的實驗室合成,但尚未規模化生產。1950s:杜邦推出PTFE(聚四氟乙烯),因其耐腐蝕性應用于化工設備。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)問世,兼具強度與韌性,用于家電外殼。特點:材料以替代天然材料為主,性能初步滿足機械強度需求,但加工技術不成熟。蕪湖低介電常數工程塑料價格工程塑料的耐鹽水性能使其在海洋應用中具有良好表現。
4.前沿創新期(2020s至今)趨勢:智能化:如自修復聚合物(微膠囊化愈合劑)、形狀記憶塑料。高性能復合:碳纖維增強PEEK用于航天結構件,導熱塑料替代金屬散熱器。綠色化:生物發酵法生產PDO(1,3-丙二醇),降低PTT塑料碳足跡。化學回收技術(如Pyrowave微波解聚PS)實現閉環經濟。3D打印適配:如PEI(ULTEM)用于航空航天復雜構件打印。關鍵驅動因素需求拉動:汽車輕量化(每減重10%省油6%)、電子設備微型化。技術推動:聚合工藝(如茂金屬催化劑)、改性技術(相容劑開發)。政策影響:環保法規倒逼無鹵阻燃劑、無BPA材料研發。
3、ABS的工藝特點:(1)ABS的吸濕性較大和耐溫性較差,在成型加工前必須進行充分干燥和預熱,將水分含量控制在0.03%以下.(2)ABS樹脂的熔融粘度對溫度的敏感性較低(與其它無定型樹脂不同).ABS的注射溫度雖然比PS稍高,但不能像PS那樣有較寬松的升溫范圍,不能用盲目升溫的辦法來降低其粘度,可用增加螺桿轉速或提升注射壓力/速度的辦法來提高其流動性.一般加工溫度在190~235℃為宜.(3)ABS的熔融粘度屬中等,比PS、HIPS、AS均較高,流動性較差,需采用較高的注射壓力啤貸.工程塑料的耐撕裂性能使其在包裝材料中具有優勢。
2.工業化爆發期(1960s-1980s)背景:戰后經濟復蘇,汽車、電子行業興起,對輕量化、耐熱材料需求激增。里程碑:1960s:聚碳酸酯(PC)工業化(拜耳公司1960年),因其透明和高抗沖擊性,用于防彈玻璃、光盤。聚苯醚(PPO)由GE公司改性為Noryl,解決加工難題,應用于電氣部件。1970s:聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚苯硫醚(PPS)商業化,耐高溫特性使其成為汽車電子元件材料。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)開發,用于醫療植入物。1980s:聚醚醚酮(PEEK)(ICI公司1981年)問世,耐高溫達260°C,用于航空航天。液晶聚合物(LCP)出現,滿足精密電子元件的小型化需求。特點:材料種類迅速擴展,性能針對特定場景(如耐高溫、絕緣)優化,工程塑料與通用塑料(如PP、PVC)界限清晰化。內飾件:PC/ABS用于儀表盤、中控面板。廈門低介電常數工程塑料服務
高機械強度,通過纖維增強(GF/CF)提高拉伸、彎曲強度。廣東PA66工程塑料性能
改性高溫工程塑料(長期耐溫150~200°C)材料名稱改性方式長期使用溫度關鍵特性典型應用場景PA46(高溫尼龍)脂肪族/芳香族共聚180°C高機械強度、耐油汽車渦輪增壓管路PPA(聚鄰苯二甲酰胺)芳香族尼龍190°C耐水解、低吸濕發動機周邊部件、LED反射罩PCT(聚對苯二甲酸環己酯)環狀結構改性160°C耐UV老化、高光澤汽車前燈透鏡、戶外電器外殼
耐高溫機理芳環結構:PEEK、PI等分子鏈含苯環或雜環,鍵能高,熱分解溫度高。結晶性:半結晶塑料(如PPS、PEEK)在高溫下仍能保持晶體結構,減少形變。交聯改性:通過輻射或化學交聯提升熱穩定性(如交聯PI薄膜)。 廣東PA66工程塑料性能