PPO具有较高的耐热性,玻璃化温度高达211℃,熔点268℃。从此,所谓“工程塑料”这一新品种正式加入了塑料家族。工程塑料的优势是,它能充当受力的结构件,能长期保持尺寸稳定,且性能不变。可见当时的“工程塑料热”高达何等程度。结果使整机重量由10公斤减轻到49公斤。
PPO塑料有哪些性能和用途
PPO是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,突出的是电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。 1.介电性能居工程塑料之首:PPO树脂分子结构中无强极性基团,电性能稳定,可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。其介电常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小的,且几乎不受温度、湿度及频率数的影响。其体积电阻率是工程塑料中最高的。PPO的优异电性能使其广泛应用于生产电器产品,尤其是耐高压的部件,如彩电的行输出变压器(FBT)等。 2.良好的机械性能及热性能:PPO分子链中,含有大量的芳香环结构,分子链感性较强。树脂的机械强度较高,耐蠕变性优良,温度变化影响甚小。PPO具有较高的耐热性,玻璃化温度高达211℃,熔点268℃。 3.优异的耐水性:PPO为非结晶性树脂,在通常的温度范围,分子运动少,主链中无大的极性基团,偶极矩不发生分极,耐水性非常好,是工程塑料中吸水率最低的品种。在热水中长时间浸泡其物理性能仍有很少下降。 4.阻燃性良好,具有自熄性:PPO的氧指数29,为自熄材料,而高抗冲击性聚苯乙烯的氧指数17为易燃性材料,二者合一是具中等程度的可燃性,制造阻燃等级PPO时,不需要添加卤素的阻燃剂,加入含磷类阻燃剂即可达到UL94标准,减少对环境的污染。 5.收缩率低,尺寸稳定性好;无毒,密度小。 6.耐介质性和耐光性:PPO对酸、碱和洗涤剂等基本不受腐蚀,在受力的情况下,矿物油及酮类、酯类溶剂会产生应力开裂;对有机溶剂如脂肪烃、卤代脂肪烃和芳香烃等会使之融涨和溶解。PPO弱点是耐光性差,长时间在阳光或荧光灯下使用产生变色,颜色发黄,原因是紫外线能使芳香醚的链结合分裂所致。而如何改善PPO的耐光性成为一个课题工程塑料的特性是什么?
传统的塑料很轻,强度比钢铁差。可是塑料易于成型的优点,吸引了机械制造业的工程师。比如,有的金属部件,因形状复杂,往往需要用几个零件组成。若采用塑料,就可以运用模压技术,一次成型的制造出复杂的组合件,还不需要像金属那样进行第二次加工,大大降低了制造成本。在1960年这样的背景条件下,美国的杜邦公司提出了让塑料“向钢铁挑战”的口号。从此,所谓“工程塑料”这一新品种正式加入了塑料家族。经过20多年的努力,在80年代出现了以金属为挑战对象的庞大的工程塑料系列。
工程塑料的优势是,它能充当受力的结构件,能长期保持尺寸稳定,且性能不变。拉伸强度大于40MPa,具有优良的综合机械性能,耐腐蚀,电绝缘性好;有些工程塑料甚至能耐200℃以上的温度,在用玻璃纤维加强后,可以制作飞机的外部零件和汽车的活塞、阀门等。尼龙和“凯芙拉”就属于工程塑料之列。
以世界上最大的工程塑料生产厂家美国的通用电气公司和杜邦公司为代表,大批公司把汽车零件作为主要“攻占”对象,研究代替各种金属零件的工程塑料。在70年代,美国新泽西州的“波里发动机研究所”曾制造了一台汽车发动机,竟采用了90%的工程塑料,仅仅除了活塞和进气口等高温部位涂敷一层陶瓷外,几乎全是用玻璃纤维和碳纤维加强树脂基体而形成的工程塑料。其结果也是惊人的,整台发动机的重量只有以往金属零件的二分之一,减少了约90公斤。可见当时的“工程塑料热”高达何等程度。
1981年,日本的日立公司生产的手提式家用录像机“马斯塔克斯VT—6500”,其中用于安装磁头和马达的支架改用玻璃纤维加强的丙烯腈和苯乙烯聚合树脂工程塑料,代替原来沉重的铝压铸支架,外壳也采用耐热树脂和透明性能良好的异丁烯树脂,内部转动部分使用聚缩醛,其他部分使用改性聚氧化丙烯。结果使整机重量由10公斤减轻到49公斤。由此可见,当时的工程塑料是何等的受欢迎。
现在工程塑料的主要品种有:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚和聚酯;其次是聚苯硫醚、聚矾、聚芳醚酮、聚酰亚胺及其他聚芳杂环树脂。当它们和玻璃纤维、碳纤维、硼纤维和晶须等加强材料进行复合,组成非金属复合材料时,其性能大大增加,真是“如虎添翼”。
总之,工程塑料用途十分广泛,但主要广泛用于汽车、航空航天、家用电器、机械建筑和化学工业中作各种结构部件、传动部件、绝缘零件、耐蚀零件和密封件等。在保证有足够强度和其他性能的条件下,产品重量大大减轻。