产品详细介绍
聚合物在受热或本身催化作用下发生解聚,结果导致甲醛气体的释放。聚合物分子端羟基遮蔽起来就可以削弱这种趋势。第二种,氧化剂攻击任意的位置也会导致聚合物解聚。抗氧剂的加人可以有效地防止解聚,另外,共聚也是一种有效的手段。第三种机理是聚甲醛分子链在酸酐作用下发生断裂。非常值得注意的是,除非清理干净,否则我们千万不能用加工过pvc的设备来加工聚甲醛,因为设备内很有可能残留有氯化氢气体。第四种机理是当温度高于270°c时聚合物发生热解聚。所以,我们要把加工温度控制在此温度以下,这样就可以有效地避免聚合物的解聚发生[15]。聚甲薛是一种高结晶性的聚合物,结晶度可以高达75%,熔点为与聚乙烯(pe)相比。
由于碳-氧单键比碳-碳单键更短,聚甲醛分子链可以堆砌得更紧密,因而,聚甲醛具有更高的熔点,也比聚乙烯要更硬一些。高结晶度赋予了甲醛聚合物良好的耐溶剂性。此聚合物基本上是线型的,相对分子质量为?110000[17]。聚甲醛树脂是一种热塑性工程塑料,具有很髙的强度和硬度,优良的耐疲劳性和尺寸稳定性,以及低摩擦系数和良好的耐热性[22]。聚甲醛树脂和尼龙相类似,但聚甲醛具有更好的耐疲劳性,更小的蠕,更髙的硬度以及更好的耐水性[1s?2〇]。但是,聚甲醛的耐據不如聚碳酸酯的好。如前所述,聚甲醛树脂具有优良的耐溶剂性,70°c以下尚未找到对它有效的溶剂。但是聚甲醛在有些溶剂中还是会溶胀的。剂一样是敏感的。
不能用在这些场合。尽管其碳-氧键是极性的,但它是平衡的并且与尼龙中的碳酰基比起来极性要小得多。因此,聚甲醛树脂具有相对较低的吸水性。少量的潮气吸人就可以使得聚甲醛溶胀和尺寸变形,但不至于通过水解导致聚合物解聚[12]。人们认为潮气对聚甲醛的影响比其对尼龙的影响要小得多。紫外线也可能会引起解聚,加人炭黑将会减少这种趋势。共聚物一般都具有相似的性能,但均聚物有较好的力学性能和较高的熔点,以及较差的热稳定性和较差的耐碱性[21]。均聚物和共聚物都要添加其他材料(如玻璃填料、含氟聚合物、芳族聚酰胺纤维等)、增韧剂和紫外线稳定剂[22]。聚甲醛与聚氨酯弹性体共混可以改善其韧性,而且也是可以加工的。聚甲醛树脂可以用注塑、吹塑和挤出设备加工。
要么用热模具,要么延长冷却时间。然而,如果用其去生产薄膜,它会在外力作用下结晶,pet树脂还有良好的流,这使它能在适宜的熔融温度下被挤出,成为理想的双轴取向薄膜材料。主链中酯键直接同芳香组分相连意味着线型的、较规整的pet链在外力作用下有足够的结晶能力,以及充分的取向能力以形成强度高、稳定性好的薄膜[214]。有大量的文献报道了pet定向薄膜的生产方法。这里我们只进行简要介绍。如在“encyclopediaofpolymerscienceandenginering”所描述的那样,主要包括五步:熔融挤出和狭缝铸造、骤冷、纵向机械拉伸(md)、横向机械拉伸(td)、退火^5]。其过程为通过狭长且宽度适宜的模头把干燥、高黏度的聚合物熔体挤出到高度光洁的淬火滚筒上。
如果想要获得较高的产率,可以设置一套串级系统的挤出机,这样首先使pet颗粒初熔和均化,然后用下一个串联的挤出机向模头提供熔体。为了避免发生脆变,后必须经过淬火,从而得到将近的无定形的聚合物;而那些含有球形颗粒的膜则发脆并且是半透明的,很难再进一步加工。把片材加热到95°c(高于玻璃化转变温度。约为70°c)此时材料的热变形使它可以在md(纵向)方向上拉伸到初始尺寸的3?4倍。单轴取向薄膜会发生诱导结晶,它的主轴方向与加工方向一致。然而,苯环的方向却与薄膜表面的(1,〇,〇)晶面方向平行。然后,重新把薄膜加热到大约l〇〇°c以上,再把它在td(横向)方向上拉伸到初始尺寸的3?4倍,这将导致进一步结晶。
其结晶部分约为25%?40%,此时膜的拉伸强度和伸长率在md和td方向上表现出各向同性。此时的膜在l〇〇°c以上时热力学是不稳定的,必须在拉幅机框内进行退火处理,以释放部分应力。退火过程包括在180?220°c下加热几秒钟以释放无定形链结构、部分熔化、重结晶、晶体生长[216]。终的膜含有约50%的结晶部分。它具有较高的机械强度,并且其光滑的表面很容易涂上涂层,它还具有较好的卷曲和加工性能。厚膜[217]。pet膜由于其化学惰性而用于表面活性剂处理过的涂层中。有机和无机填料添加到相对较厚的膜中,对于薄的膜来说,由于多应用于要求透明的领域,如果混人了填料,会使透明度下降。因此,在md和td拉伸点之间用水性或溶剂性涂料对膜进行串行的涂层处理。
经过处理的膜再进行拉伸的技术已经得到应用,通过它可以得到非常薄的涂层。聚醚酰亚胺(pei)是一类较新的无定形热塑性塑料,它具有很高的耐热性、冲击强度、抗蠕和刚性。它是透明而带有琥珀色的[218]。市面上销售的这种聚合物是通用电气公司提供的商品名为ultem的聚醚酰亚胺产品。结构如图1.31所示。这种聚合物是由二元胺和二元酸酐经过缩聚反应制得的[219]。其分子主链含有酸链,所以这种材料可熔融加工,但它仍然具有聚酰亚胺的特性[22°]。它的耐髙温性能与聚酮、聚砜、聚苯硫醚相似。聚醚酰亚胺的玻璃化转变温度为215°c。它有髙的拉伸强度,ul温度是170°c,耐火、发烟率低[221]、抗乙醇、酸及碳氢有机溶剂的腐蚀。
它具有高强高韧性能,以及较高的热挠曲温度和透明的特点。树脂价格较高以及仅能用于那些可以替代铁和玻璃制品的领域,使得聚碳酸酯的产量增k受到限制,1994年在8%?10%。到2000年时,全球需求量超过14亿千克(30亿磅)〔176]。聚碳酸酯是在1898年被首先合成的,但是直到1958年德国的拜耳公司和美国的通用公司才开始生产。聚碳酸酯现在有两种工业化合成路线。其中之一就是被认为极成功工业化的界面聚合过程。它是先把双酚a溶于苛性碱溶液,然后再通入,其中是溶解在像批啶这样的惰性溶剂中的。聚合过程中,先把双酚a溶解于苛性碱溶液中,然后与可以溶解的溶剂一起搅拌,此时的水和惰性溶剂仍然以各自的相态存在;一旦通人。
反应就会在界面处发生,此时,已聚合的分子溶解于苛性碱溶液屮,而剩下未增长的单体分子则溶解于有机溶剂中。另一种合成方法是双酚a和碳酸二苯酯在较高的温度下发生酯基转移反应[178]。这两种合成路线的反应如图1.25所示。高了它的热挠曲温度和较高温度下的尺寸稳定性。因为空隙体积较大,聚碳酸酯的密度较低,未填充时的密度仅为1.22g/cm3。聚碳酸酯的缺点就是需要烘干,并且要在较高的温度下加工。聚碳酸酯对于大量芳香族溶剂的耐溶剂性都非常差。如苯、、二等。此外,一旦出现缺口将是致命的。表1.7给出了聚碳酸酯的一些热性能和力学性能[i_。拉伸模量/(n/mm聚碳酸酯与abs共混时,可以提高abs的热变形温度。
又可以改善聚碳酸酯的低温下的抗冲击性能。较为简单的加工过程以及成本的降低使得pc/abs非常适宜于制造像笔记本电脑这样薄壁电器的外壳。与pet的共混物可以改善聚碳酸酯的化学稳定性,以及低温下的抗冲击性能。纯的聚碳酸酯被广泛应用于吸尘器外壳、家用电器外壳以及电动器具。这些都因为聚碳酸酯的高抗冲击性、耐热性、耐久性、高品质的粗糖度和廉价而具有较高的性价比。聚碳酸酯还用于制造安全帽、防暴盾牌,飞行器顶盖、车灯罩以及汽车电池箱壳。工程师们在设计材料时。尽量避免使聚碳酸酯具有较小的圆弧半径,因为这会使聚碳酸酯易于承受重压产生裂缝。聚碳酸酯不能长时间浸泡在热水中,因为它会在33°c和65%rh的情况下吸收相当于自身质量0.2%的水分。