双酚a型聚砜的合成课件.ppt
含氟聚合物,聚砜(PSF),聚苯硫醚(PPS),聚芳酯(PAR),聚酰亚胺(PI),液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK)等。种类多,性能优异价格昂贵。,第4章(原第11章)特种工程塑料、耐热及高性能聚合物,4.1概述,特种工程塑料,高性能工程塑料:综合性能更高，长期使用温度在150以上.,主要种类,4.2 氟塑料Fluoroplastics,各种含有氟原子的塑料的总称，由含氟单体均聚或共聚而成。,含氟聚合物结构通式：,含氟聚合物可以用作塑料、橡胶、纤维。用作塑料的称作氟塑料。,氟塑料工业品种,10多种聚四氟乙烯为主，占85%,高聚物合成工艺学,第4章(原第11章)特种工程塑料、耐热及高性能聚合物,4.2.1 聚四氟乙烯的合成,4.2 氟塑料Fluoroplastics,(1)单体四氟乙烯的合成,四氟乙烯气体临界温度33.3临界压力3.97MPa,(2)四氟乙烯的聚合,聚合方法170kJ/mol,溶液法本体法 自由基聚合悬浮法乳液法,高聚物合成工艺学,该反应时可逆的，温度T600，反应速率较高，裂解法转化率30%，单体收率90%,4.2 氟塑料Fluoroplastics,悬浮法：单体以气相进入反应釜，聚四氟乙烯不溶而析出、颗粒状悬浮。,1 单体以气相状态逐步压入反应釜（单体压入法）2 釜内压力维持在0.50.7MPa3 聚合温度不超过504 用盐酸（活化剂）调节pH值5 聚四氟乙烯不溶而析出，以颗粒状 悬浮于水中，30600m6 调节气相单体压入的速度和数量容易控制 聚合速度，易于防止爆炸事故。,高聚物合成工艺学,4.2 氟塑料Fluoroplastics,乳液法,1 单体以气相状态逐步压入反应釜2 釜内压力维持在1.96MPa3 聚合温度不超过604 聚四氟乙烯以乳状液形式存在于水中 所得乳液可直接使用，也可经破乳(凝聚)得粉末状树脂（分散树脂）5 调节气相单体压入的速度和数量控制 聚合速度，易于防止爆炸事故,高聚物合成工艺学,(3)聚四氟乙烯树脂产品种类,4.2 氟塑料Fluoroplastics,颗粒状树脂：粒径30600m,表观密度200800g/L,比表面积24m2/g。松散的白色粉末。分散树脂：次级粒子粒径300700m,表观密度350600g/L,比表面积1012m2/g。松散的白色粉末。分散乳液：固含量60%。浓缩剂：聚氧化乙烯辛烷基酚醚,三种,4.2.2 聚四氟乙烯的结构与特性,优良的 耐热性,C-C(360kJ/mol),C-F键(431515kJ/mol)键能大，受热时不易断裂和分解。200加热一个月，分解量2%。工作温度范围：-250200。,高聚物合成工艺学,4.2 氟塑料Fluoroplastics,极易结晶熔点高,F原子半径较小(0.066nm)，不及C-C键长(0.154nm)的一半聚四氟乙烯分子链象聚乙烯一样，简单而有规则，极易结晶结晶度93%97%，熔点327。,熔体粘度极高,分子量高达106g/mol加热到327只形成凝胶状态加热到380呈现熔融状态，但不能流动,非极性大分子优良的电性能,F原子的范德华半径(0.14nm)，比氢原子稍大。大分子呈轻微的螺旋形结构，F原子均匀的围绕在C-C主链的周围，整个大分子为非极性,高聚物合成工艺学,4.2 氟塑料Fluoroplastics,极高的耐熔剂性和耐化学腐蚀性,高熔点、高结晶度、氟原子构成的外“壳”PTFE能耐各种强酸、强氧化剂：王水、重铬酸钾等300以下没有一种溶剂可以使它溶解和溶涨俗称“塑料王”,极低的摩擦系数及不粘性,氟原子外“壳”层的屏蔽作用,中等强度的机械性能,由于极性相互抵消，分子间作用力减弱强度不大，不宜作结构材料,高聚物合成工艺学,4.2氟塑料Fluoroplastics,4.2.3 聚四氟乙烯的成型加工,模塑成型,悬浮法粉末状树脂先在模具中冷压成型，压力1035MPa然后将所得毛坯在360380下烧结定型冷压烧结法,挤出成型,乳液法分散树脂，先调成糊状(石脑油等)预先制成筒状毛坯，在挤出机中加热挤压成型再经干燥、烧结定型,高聚物合成工艺学,4.2 氟塑料Fluoroplastics,涂覆成型,乳液法聚四氟乙烯乳液，固含量60%采用喷涂、浸渍等方法涂于物质表面再经干燥、烧结定型,4.2.4 聚四氟乙烯的应用,电路板、密封垫圈、防腐涂层、消毒过滤器皿、自润滑轴承,高聚物合成工艺学,4.2.5 聚四氟乙烯的改性,填充改性：提高力学强度共聚改性：改善加工性能(见P335),4.3 聚砜Polysulfone(PSF),4.3.1聚砜：主链上含有砜基及芳香环的一类高聚物的统称,种类,双酚A型聚砜PSF聚芳砜(聚苯砜PAS)聚醚砜(聚苯醚砜，PES),高聚物合成工艺学,4.3 聚砜Polysulfone(PSF),双酚A型聚砜PSF,4.3.2单体和聚合反应式,双酚A型聚砜PSF,高聚物合成工艺学,4.3 聚砜Polysulfone(PSF),聚芳砜,高聚物合成工艺学,聚醚砜,4.3聚砜Polysulfone(PSF),高聚物合成工艺学,(1)双酚A型聚砜的合成,逐步聚合：由成盐和聚合两个步骤构成,一、成盐阶段利用甲苯循环将水分带出，成盐反应结束后，蒸出甲苯。二、在氮气保护下加入4,4-二氯二苯砜于130160下进行聚合。三、当物料的粘度达到要求时停止反应。加入氯甲烷封端。物料经粉碎、热水中煮沸、烘干、造粒。,4.3聚砜Polysulfone(PSF),高聚物合成工艺学,(2)聚砜的结构与性能,苯环、磺酰基团：赋予耐氧化性和热稳定性，一定的刚性醚基、异丙基：赋予耐水解稳定性。同时使聚合物具有 一定的柔性和易于熔融加工性脂肪族的异丙基：降低耐热性和耐氧化性,双酚A型聚砜,结构,高聚物合成工艺学,4.3 聚砜Polysulfone(PSF),性能,具有优良的耐热性、具有最高或较高的耐蠕变性聚芳砜：可在260下长期使用优异的电性能。聚砜在水中能够保持良好的电性能在较宽的范围内能够保持其机械强度加工性、耐候性、耐紫外线及耐有机溶剂性较差,4.4 聚苯硫醚Polyphenylene sulfide（PPS）,聚苯硫醚:分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂,4.4.1 概述,结构通式,性能,结晶型（55%-75%）的高刚性白色粉末聚合物;耐热性高（连续使用温度达240）,优于PTFE;具有难燃、耐化学药品(氯代联苯)、尺寸稳定等优良特性;对玻璃、玻璃、及钢铝镍有极好的粘结性有自熄性、高温、高湿下仍保持良好的电性能纯聚苯醚的脆性较大，很少单独使用,高聚物合成工艺学,4.4 聚苯硫醚polyphenylene sulfide（PPS）,高聚物合成工艺学,PPS的共混改性,PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化PPS/PTFE合金改进了PPS的脆性，润滑性和耐腐蚀性PPS/PA合金为高韧性合金,应用,耐高温，防腐蚀。料涂层可以在180下长期使用；电性能。连接器，绝缘隔板，端子，开关；泵、齿轮、叶片阀件，钟表零部件，照相机部件,4.4.2 聚苯硫醚的制备,4.4 聚苯硫醚polyphenylene sulfide（PPS）,高聚物合成工艺学,单体和反应式,N-甲基吡硌烷酮,
