《高性能树脂》PPT课件

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1、第六章高性能树脂性能：高性能树脂通常具有耐高温、使用的温度范围宽、阻燃、尺寸稳定，优异的机械性能，良好的耐辐射性、化学稳定性、耐湿性等。其中尤以耐高温性能最为重要。耐高温树脂：耐高温树脂通常由主链含芳杂环的聚合物构成。这类树脂也可分为热固性和热塑性两大类。聚合物的热稳定性：在一定的时间内能保持其有用性质的温度或温度范围。研究聚合物热稳定性的手段：热重分析（TGA）、差热分析、热扭变等。6－1聚酰亚胺（PI）分类：聚酰亚胺可分为加聚型、缩聚型和热塑性三种。它对热和氧化都十分稳定，并有突出的耐辐射性和良好的电性能，是目前产量最大的一类耐热树

2、脂。6－1－1缩聚型聚酰亚胺（C型PI）C型PI主要是由芳香二酐和芳香二胺合成的。先合成可溶的聚酰胺酸预聚物，然后再使之环化成所要求的聚酰亚胺。环化步骤可借助于加热或化学处理来完成。合成原理：由于聚酰胺酸的熔点和环化反应的温度很接近，所以沉淀作用显著地影响其流动性，使之难于应用于模压和层压工艺。另外C型PI在环化期间有挥发物放出，容易在制品中产生孔隙，因此C型PI较少用作复合材料的基体树脂，而是作为膜和涂料方面使用。选用不同的单体可以制备不同性能的C型PI。单体的化学结构对C型PI热氧化稳定性有影响。6－1－2加聚型聚酰亚胺（A型PI）

3、C型PI的一些缺点限制了它在复合材料方面的应用。为了克服这些缺点，相继发展了A型PI，如双马来酰亚胺、降冰片烯封端聚酰亚胺树脂、乙炔封端酰亚胺等。1.双马来酰亚胺树脂双马来酰亚胺树脂是由顺丁烯二酸酐和芳香二胺缩聚而成的。双马来酰亚胺分子端含有活泼双键，它可以进行各种化学反应形成均聚物、共聚物，也可以作交联剂，还可以与环氧树脂混合使用，形成互穿网络结构。双马来酰亚胺树脂具有一般聚酰亚胺树脂的耐高温、耐辐射、耐热湿环境的特点，又具有易加工的优点，但固化较脆。合成原理：主要有Kerimid601，Kerimid6353，XU-292双马来酰亚

4、胺。2．降冰片烯封端聚酰亚胺树脂纳狄克酸酐是最早研究的封端单体之一。它与二氨基二苯基甲烷或二氨基二苯基醚，二苯甲酮四酸二酐或均苯四甲酸二酐反应生成端部带有降冰片烯端基的聚酰亚胺树脂。其中重要的是NASALewis研究中心发展的PMR型树脂。PMR型树脂是芳香四酸的二烷基酯、芳香二胺、纳狄克二酸的单烷基配的甲醉或乙醇溶液。为了获得良好的加工性能和高的耐热性、在70年代发展了以乙炔基封端的聚酰亚胺树脂。其中代表性的是GulfoilChemicals公司出售的Thermid600，预聚物的结构如下：3．乙炔基封端聚酰亚胺（API）6－2聚芳醚

5、酮它是一种半结晶性聚合物。PEEK是用4,4’-二氟苯酮、对苯二酚、碳酸钠或碳酸钾为原料，以二苯砜为溶剂合成制得的。聚芳醚酮早在1962年由Bonner及1964年由Godman分别作了报导。其中最重要的是聚醚醚酮（PEEK），结构式为：其反应式如下：PEEK的性能：1.热变形温度为160℃，具有良好的热稳定性；2.PEEK是一种特别坚固的材料，有优异的长期耐蠕变性；3.在熔点以上有良好的熔融流动性和热稳定性；4.优良的化学稳定性。除一些强酸如浓硫酸、氯磺酸等以外，结晶制品在常温下几乎能耐所有的化学试利；5.良好的阻燃性。另外PEEK还

6、具有优良的电性能、耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射、高强度和易加工性等性能。6－3聚砜（PSF）和聚芳醚砜（PES）PSF定义：聚砜是一类在分子主链上含有砜基和芳核的非结晶性工程塑料。目前聚砜主要有三种类型：①普通双酚A型聚砜（简称聚砜），有如下结构：②非双酚A型聚芳砜，有如下结构：③聚芳醚砜，结构为：聚砜是出二卤二苯基砜和双酚A的碱金属盐反应制成的：合成原理：其中X＝卤素．M＝碱金属在上述反应中砜基起着重要作用，它使与双酚A盐起反应的卤原子活化。可以熔融缩聚，也可以在溶液中聚合。用这种方法可以得到线型良好的聚合物。聚芳醚砜：聚芳醚砜可由芳磺

7、酰氯和芳烃反应制备：此反应是在少量的路易士酸，如FeCl3,SbCl5或InCl3的催化作用下进行的。ArH2可以是联苯、二苯基醚或萘，但不能是二苯甲酮或二苯砜。因为和基有吸引电子作用、降低了苯环成键提供电子对的能力。聚砜类聚合物的性能：突出的热和热氧化稳定性；高的机械强度和突出的耐蠕变性，并能在较宽的温度范围内保持稳定的机械强度；较好的化学稳定性，一般对无机酸、碱、盐溶液都很稳定，但不耐某些极性溶剂如酮类、卤化烃、芳香烃等。6－4聚苯醚（PP0）聚苯醚它是分子链中含有链节的热塑性聚合物。制备方法：①人们多采用4-卤-2,6-二甲基酚氧

8、银盐聚合的方法来制备聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)。合成分两步进行：首先制备银盐、然后使银盐聚合：②氧化法，用2，6-二甲基苯酚在铜-胺络合物的催化作用下，以芳香烃为反应介质，通入氧气，进行氧化耦合反应