聚醚砜的性能及应用.pptVIP

* 聚醚砜树脂的合成、性能及应用 哈尔滨工业大学研究生课程 《高性能热塑性复合材料与制备技术》 聚醚砜简介 聚醚砜(PES)是英国帝国化学(ICI)公司1972 年开发成功的特种热塑性工程塑料 分子结构中既不含热稳定性较差的脂肪烃链节，又不含刚性大的联苯链节，而主要由砜基、醚基和次苯基组成。 PES被人们誉为是第一个综合了高热变形温度、高冲击强度和优良成型性的工程塑料 砜基赋予耐热性，醚基使聚合物链节在熔融状态时具有良好的流动性，易于成型加工，在对苯撑结构上交替连接砜基和醚基能得到非结晶性的聚合物。 发展状况 （1）熔融脱盐法 （2）脱氯化氢法 （3）溶液脱盐法 合成方法 产量分布 目前ICI公司PES的年产量为1000吨以上,商品名称为“Victrex”，主要品级有通用品级4100G、4800G，玻璃纤维增强品级4101GL30等 德国的巴斯夫(BASF)公司、美国的联合碳化物公司(UCC) 以及日本的住友化学工业公司等也有少量产品生产 合成方法 4-氯-4’-羟基二苯砜盐的自缩聚 （1）熔融脱盐法 合成方法 （2）脱氯化氢法 二磺酰氯和联苯醚共缩聚 合成方法 （3）溶液脱盐法 单酚脱盐法 合成方法 （3）溶液脱盐法 双酚脱盐法 主要性能 PES为非结晶性树脂，具有在较宽的温度范围内保持稳定的机械性能的特点 100℃温度下的模量在所有热塑性工程塑料中是最高的 PES的耐蠕变性也极为突出，即使在高负荷下，其耐蠕变性也是极为优秀的 物理机械性能 PES 的尺寸稳定性好，成型收缩率小，仅为0.6%左右 线膨胀系数小，在-100~225℃较宽的温度范围内保持恒定 M98 ASTM D785 洛氏硬度 87.0 ASTM D256 Izod冲击强度(J/m)缺口 110.0 ASTM D695 抗压强度(MPa) 5~6 ASTM D638 伸长率(%) 2650 ASTM D790 弯曲模量(MPa) 2550 ASTM D638 拉伸模量(MPa) 132.0 ASTM D790 弯曲强度(MPa) 86.0 ASTM D638 拉伸强度(MPa) 0.60 ASTM D955 成型收缩率(%) 0.43 ASTM D570 吸水率(%) 1.65 折光率 1.37 ASTM D792 密度(g/cm3) 数值 测试方法 性能 数值 测试方法 性能 PES的物理机械性能（通用品级4100G） 主要性能 PES具有优异的耐热性，其长期使用温度为180℃，热变形温度为203℃，而玻璃化温度则高达225℃。 热性能和阻燃性能 150℃空气中的耐热老化性实验表明随着热老化时间的推移拉伸强度略有提高 PES分子由于受热而自由体积减小，整个分子结构变得更为紧密 思考：PES具有良好耐热性能和阻燃性能的原因是什么？ PES属自熄性材料，按UL94标准进行测试，被确认为V-0级 燃烧时发烟量非常低，为聚四氟乙烯的1/2，仅次于聚醚醚酮 PES的热性能和阻燃性能（通用品级4100G） 38 ASTM D286 氧指数（1.6mm） V-0 UL 94 阻燃性(0.5mm) 5.5 ASTM D696 线膨胀系数(×10-5/℃) 180 ℃ UL746 长期使用温度 203 ℃ ASTM 648 热变形温度(%) 225 ℃ - 玻璃化转变温度 1088 - 比热(J/kg℃) 数值 测试方法 性能 数值 测试方法 性能 主要性能 PES能耐多种化学药品，对除了浓硫酸、浓硝酸而外的酸类、碱、油、润滑脂、脂肪烃和醇类均显示出优秀的抗腐蚀性； 不耐极性溶剂(如酮类、氯仿等)的浸蚀； 二甲基甲酰胺、二氯甲烷、N-甲基毗咯烷酮等可以作为溶解PES的优良溶剂 电性能 PES在水中不发生分解，但水会对其产生轻微的增塑作用，从而导致机械性能的变化 PES的电性能（通用品级4100G） 16 ASTM D149 击穿电压（KV/mm） 0.0060 20℃, 106Hz 70 ASTM D498 耐电弧性(S) 0.0035 20℃, 103Hz 5×1016 ASTM D257 体积电阻(Ωcm) 0.0010 ASTM D150 介电损耗 20℃，60Hz 3.5 3×1016 ASTM D150 ASTM D257 介电常数(20℃,60~106Hz) 表面电阻(Ω) 数值 测试方法 性能 数值 测试方法 性能 化学性能 加工性能 注射成型 PES可用一般热塑性塑料的方法成型加工，注射、挤出，压缩、烧结等方法均可采用，一般以注射和挤出成型为主。此外,成型后的产品也可用切削、超声波粘接等进行二次加工 挤出成型 成型方法 注射机料筒的温度最好能加热到400℃,最大注射压力应达到160MPa。 PES通用品级的挤出成型温度是，加料段180℃，压缩段330