(1)熱塑性塑料
熱塑性塑料(Thermo plastics ):指加熱後會熔化,可流動(dòng)至模具冷卻後成型,再加(jiā)熱後又(yòu)會(huì)熔(róng)化的塑料(liào);即可運用加熱及冷卻,使其產生可逆變化(液態←→固態),是所謂的物理變化。通用的熱塑性塑料(liào)其連續的使用溫度在100℃以下,聚(jù)乙烯、聚氯乙烯、聚丙(bǐng)烯、聚苯乙烯並稱為四大通用塑料。熱塑料性塑料又分烴類、含極性(xìng)基因的乙烯基類(lèi)、工程類、纖維素類等(děng)多種類型。受熱時變軟,冷卻時變硬,能反複軟化和硬化並保持(chí)一定的形狀。可溶於一定的溶劑,具有可熔可溶的性質。熱塑性塑料具有優良(liáng)的電絕(jué)緣性,特別是聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(xī)(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電(diàn)常數和介質損耗,宜於作高頻和高電(diàn)壓絕緣材(cái)料(liào)。熱塑性塑料易於成型加工,但耐熱性較低,易於蠕變,其(qí)蠕(rú)變程度(dù)隨承受負荷、環境溫度、溶劑、濕度而變化。為了克服熱塑性(xìng)塑料的這些弱點,滿足在空間技術、新能源開發等領域應用(yòng)的需要,各國都在開發可熔融成型的耐(nài)熱性樹脂,如聚醚醚酮(PEEK)、聚(jù)醚碸(PES)、聚芳碸(PASU)、聚苯硫(liú)醚(PPS)等。以它們作為基體(tǐ)樹脂的複(fù)合材料(liào)具有(yǒu)較高的力學性能和耐化學腐蝕性(xìng),能熱成型(xíng)和焊(hàn)接(jiē),層間剪切強度比環氧樹脂好。如用聚(jù)醚醚酮作(zuò)為基體樹脂與碳纖維製成複合材料,耐疲勞性超(chāo)過環氧/碳纖維(wéi)。它的耐衝(chōng)擊性好,在室(shì)溫下(xià)具有良好的耐蠕變性,加工性好,可在240~270℃連續(xù)使用,是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚碸作為基體樹脂與碳纖維製成的(de)複合材料在 200℃具有較(jiào)高的強度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐衝擊性;無毒,不燃,發煙較少,耐輻射性好,預期可用它作航天飛船的關鍵部件,還可模塑加(jiā)工成雷達天線(xiàn)罩等。
熱固性塑料
熱固性塑料(liào)是指在受熱或其他條(tiáo)件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、環氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯型和其(qí)他交聯(lián)型兩種類型。熱加工成(chéng)型後形成具有不熔不溶的固化物,其樹脂(zhī)分(fèn)子由線型結構交聯成(chéng)網狀結構。再加強熱則會分解破壞。典型的(de)熱固(gù)性塑料有酚(fēn)醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯、呋喃、聚矽醚(mí)等材料,還有較新(xīn)的聚苯(běn)二甲酸二丙烯酯(zhǐ)塑料等。它們具有耐熱性高、受熱不易變形等優點。缺點是機械強度一般不高,但可以通過添(tiān)加填料,製成層壓(yā)材料或模(mó)壓材料來提高其機械強度。
以酚(fēn)醛樹脂為主要原料製成的熱固性塑料,如酚醛模壓塑料(俗稱(chēng)電木),具有堅固耐用、尺寸穩定、耐(nài)除強堿外的其他化學物質作用等特點。可根據不同用途和要求,加(jiā)入各種填料和添加劑。如要求高絕緣性能的品種,可采用雲母或玻璃纖維(wéi)為填料(liào);如要耐熱的品種,可采用(yòng)石棉或其他耐熱填料;如要求抗震(zhèn)的品種,可采用各種(zhǒng)適當的纖維或橡膠為填料及一些增韌劑以製成高韌性材料。此(cǐ)外還可以采用苯胺、環氧、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇縮醛等改性的酚醛樹脂以滿足(zú)不同用途的要求(qiú)。用(yòng)酚醛樹脂還可以製成(chéng)酚醛層壓板,其特點是機械強度(dù)高,電性能良好,耐腐蝕,易於加工,廣(guǎng)泛應用於低壓電工設備。
氨(ān)基塑料有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它們具有質地堅硬、耐刮痕、無色、半透明等優點,加入色料可製成彩色鮮豔(yàn)的製品,俗稱電玉。由(yóu)於它耐油,不受弱堿和有機溶劑的(de)影響(但不耐酸(suān)),可(kě)在70℃下長期使(shǐ)用,短期(qī)可耐110~120℃,可用於電工製品。三聚(jù)氰胺甲醛塑料比脲(niào)甲醛塑(sù)料硬度高,有更好的耐水、耐熱、耐電弧性,可作耐電弧絕緣材料。
以環氧(yǎng)樹(shù)脂(zhī)為主(zhǔ)要(yào)原料製(zhì)成的熱固性塑料品種很多,其中以雙酚(fēn)A型環氧樹脂為基材的約占(zhàn)90%。它具有優良(liáng)的粘接性(xìng)、電絕緣性、耐熱性和化學穩定性,收縮率和吸水率小(xiǎo),機械強度好等特點。
不飽和聚(jù)酯和環氧樹(shù)脂都可以製成玻璃鋼,具有優異的機械強度。如不飽和聚酯的玻璃鋼,其(qí)機械性能良好,密度(dù)小(隻有鋼的1/5至1/4,鋁的1/2),易於加工成各種電器零件。以苯(běn)二甲酸二丙烯酯樹脂製成的塑料的電(diàn)性能和機械性能均優於酚醛和氨基熱(rè)固性塑料。它吸濕性小,製品尺寸穩定,成型性能好,耐酸堿及沸水和一(yī)些有機溶劑。模塑料適於製造結構複雜的(de)、既耐(nài)溫又有高絕緣性的零件。一般可在-60~180℃的(de)溫度範圍(wéi)長期使用,耐熱等(děng)級(jí)可達F級到H級,比酚醛和(hé)氨基(jī)塑料的耐熱性都高。
聚矽醚結構形(xíng)式(shì)的有機矽塑料在電子、電工技術(shù)中的應用較多。有機矽層壓塑料多以玻璃布為補強材料;有機(jī)矽模壓(yā)塑料多以玻璃纖維和石(shí)棉為填料,用以製造耐高(gāo)溫、高(gāo)頻或潛(qián)水電機、電器、電子設備的零部件等。這類塑料的特點是(shì)介電常數和tgδ值較小,受頻率影響(xiǎng)小,用於電工和電子(zǐ)工業中耐電暈和電弧,即使放電引起分解,產物是(shì)二氧(yǎng)化(huà)矽而不是能(néng)導電的碳黑。這類材料有突出的耐熱性,可以在250℃連續使用。聚矽醚的主要缺點是(shì)機械強度低,膠粘性小,耐油(yóu)性差。已開發出許多改(gǎi)性有機矽(guī)聚合物(wù),例如聚酯改性有機矽塑料等在電工技術上得到應用。有的塑料既(jì)是熱塑性又是熱固性(xìng)的塑料。例如聚氯乙烯,一般為熱塑性塑料,日本已研製出一種新型液態聚氯乙烯是熱固性的,模塑溫度為60~140℃;美國一(yī)種叫倫德克斯的塑料,既有熱塑性(xìng)加(jiā)工(gōng)的(de)特征,又有熱固性塑料的物理性能。
①烴(tīng)類塑料。屬非極性塑料,具有結晶性和非結晶性之(zhī)分,結晶性烴類塑料包括聚乙烯、聚丙烯等,非結晶性烴類塑料包括聚苯乙等。
②含極(jí)性基因的(de)乙烯基類塑料(liào)。除氟塑料外,大多數是非結晶型的透明體,包括聚氯乙烯(xī)、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基類單體大多(duō)數可以采用遊離基型催化劑進行聚合。
③熱塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚(jù)碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚醚碸、聚(jù)酰亞胺、聚苯硫醚等。聚四氟(fú)乙烯。改性聚丙烯等也包括在這個範圍(wéi)內。
④熱塑性纖維素類塑料。主(zhǔ)要包括醋(cù)酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、塞璐珞、玻璃紙等。