五大通用工程塑料的发展史
1、聚酰胺(PA)：卡罗泽斯（W.H.Carothers美国化学家）开 发聚酰胺研究并于1931年申请了专利，由杜邦公司于 1939年组织生产并率先工业化的。
2、均聚甲醛(POM)：1956年杜邦公司又成功地开发出，并
于1959年实现工业化生产。
共聚甲醛：1962年由美国塞拉尼斯公司开发并商品化生 产。
芳香族
芳纶1313--Nomex(诺梅克斯)、 芳纶1414--Kevlar(凯夫拉)、 芳纶14
半芳•香脂族肪族聚酰尼胺龙M的XD类6、型尼龙6T、尼龙9T 尼龙12T
脂环族
含杂环
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聚酰胺（PA）的特性
尼龙作为大用量的工程塑料，广泛用于机械、汽车、电器、纺织 器材、化工设备、航空、冶金等领域。成为各行业中不可缺少的结 构材料，其主要特点如下： 1．优良的力学性能：尼龙的机械强度高，韧性好。 2．自润性、耐摩擦性好：尼龙具有很好的自润性，摩擦系数 小，从而，作为传动部件其使用寿命长。 3．优良的耐热性：尼龙46等高结晶性尼龙的热变形温度很高， 可在150℃下长期使用。玻璃纤维增强PA66热变形温度达 到250℃以上。 4．优异的电绝缘性能：尼龙的体积电阻很高，耐击穿电压高， 是优良的电气、电器绝缘材料。 5．优良的耐气候性。 6．吸水性：尼龙吸水性大，饱和水可达到3%以上。在一定程 度影响制件的尺寸稳定性。
一般在1500-1700，甚到高达4000（钢1600， •拉伸强度检测仪
铝1500） •3、突出的耐磨和自润滑性能： • 用工程塑料作摩擦零件，与耐磨金属合金相对，磨耗量 •低于1：5，氟塑料更佳。
•4、优良的机械性能： • 在较宽的温度范围内，许多工程塑料，尤其是增强的工 •程塑料有优异的抗冲击和耐疲劳性能。
表—1特种工程塑料类型：
交联型
聚氨基双马来酰胺(PABM) 聚三嗪 交联聚酰亚胺(PAI)
耐热环氧树指 含氟聚合物(PTFE、PVDF、 PCTFE、PFA）
非交联型 聚砜(PSF) 聚醚砜 聚苯硫醚(PPS) 聚酰亚胺(PI) 聚醚醚酮（PEEK）
聚芳酯(PAR)
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•锦纶的品种：有锦纶6、锦纶66、锦纶1010、锦纶610， •其中最主要的是锦纶66和锦纶6。
•锦纶的特点：强度高，耐磨性、回弹性好，可以纯纺和混 纺作各种衣料及针织品。锦纶吸湿性和染色性都比涤纶好， 耐碱而不耐酸，长期暴露在日光下其纤维强度会下降。锦纶 有热定型特性，能保持住加热时形成的弯曲变形。
•尼龙目前是工程塑料中产量最大的品种
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最早的尼龙制品1938年尼龙正式上市，最
早
的尼龙制品是替代鬃毛制作牙刷的刷毛（1938 年
2月24日开始出售）和妇女穿的尼龙袜（1940 年5
月15日上市）。如今，尼龙纤维更多的是和其 他
纤维(棉、麻、毛等)混纺成多种人造纤维。
3、聚碳酸酯(PC)：1958年和1960年德国拜耳公司和美国通 用电气公司分别开发生产了酯交换法和光气化法聚碳酸酯。
4、聚苯醚(PPO) ：1964年通用电气公司开发，两年后推出 改性聚苯醚。
5、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)：1970年由美国塞拉尼斯公 司将热塑性聚酯类开发成工程塑料，它成为五大通用工程塑
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聚酰胺（PA）的应用 •表-2 汽车用PA工程塑料部件
部位 部件名称
材料
性能
发动机 部件
汽缸盖，进气支管，进气消器， 散热器，过滤器，同步皮带， 加油器盖，高压代码保护器，
GPA6、PA66、 高强度，
PA6
耐温， 耐环境
变化
电机电刷，沉淀器，冷却风扇
车身 部件
•二元酸 •二元胺
•内酰胺
脂肪族聚酰胺分子链 由
亚甲基（-CH2-）与酰胺 结
构（-CONH-）组成。
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聚酰胺的类型
聚酰胺的类型
PA (按主 链组 成分)
脂肪族
p型 尼龙3，4，6，7，8，9， 11，12等
mp型 尼龙66、69、610、1010、 1212等
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几种常见的工程塑料
•聚酰胺（PA） •聚碳酸酯（PC） •聚甲醛（POM） •聚苯醚（PPO）
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工程塑料之一——尼龙的发展历程
聚酰胺：又称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide
（简称PA），是一种人造多聚物，
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聚酰胺的应用
聚酰胺由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自 润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人 们的重视，加之其加工简便、效率高、比重轻（只有金属 的1/7）、可以加工成各种制品来代替金属，广泛用于汽
车及交通运输业。 聚酰胺在汽车工业的消费比例最大，大约每辆汽车消
9、优良的吸震、消声和对异物的埋没性能： 工程塑料作为运动零部件使用时，没有金属撞击的噪
声，有优良的吸震消声性能。对于有磨粒存在的条件下，可 以埋没异物，不像金属之前可能会咬死或刮伤。
•工程塑料齿 轮
•工程塑料齿轮
•10、良好的加工性能： • 工程塑料可以在较低的温度下（通常400℃以下），采 •用注塑、挤出、吹塑等方法进行加工，制品可采用机械方法 •再加工，尺寸稳定，成品的互换性强，模具费用低，与加工 •金属相比，可节省能耗50%左右，工时缩短，成品率高。
料最后开发成功且产量增长率极高的品改种性工。程塑料行业培训教程10工程塑
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料
工程塑料的状况
从20世纪50年代出现工程塑料以来，半个世纪的发 展，在市场竞争中成长壮大，在2000年，全世界工程塑 料产量已超过500万t，还以每年7~9%的速度递增。虽然 纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），中国聚酯纤维的商品名称，俗称的 •确良，经纺丝和后处理制成的纤维。
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聚酰胺的结构
聚酰胺（PA），是主链 上含有酰胺基团（-CONH-） 的高分子化合物的总称。PA 可以由二元酸与二元胺或由同 时含有胺基和羧基的ω-氨基 酸缩聚而得，也可由内酰胺自 聚制得。
•工程塑料的性能特点： •1、能承受一定的外力作用； •2、有良好的机械性能和尺寸稳定性， •3、在高、低温下仍能保持其优良性能，可用作工程结构件。
工程塑料的主要性能：
热 性 质：玻璃化温度（Tg）及熔点（Tm）；热变形温度（HDT）高； 长期使用温度高（UL-746B）；使用温度范围大；热膨胀系数 小。
工程塑料的主要特性
1、质量轻、相对密度小 工程塑料的相对密度一般
在1.0~2.0之间，远低于金属。 自重轻，可替代一些传统的金 属材料用于航空飞行器、车辆 等领域。
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工程塑料的主要特性
2、较高的比强度：
用玻璃纤维、碳纤维等纤维增强，可以大
大提高抗张强度，*拉伸强度与相对密度的比值
机械性质：高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。 其 它：耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
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•常用的工程塑料种类：尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜等。
•常用的 •工程塑料件
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•*拉伸强度(tensile strength)：是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。 在拉伸 试验中，试样至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。
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工程塑料的主要特性
5、优良的电绝缘性： 几乎所有工程塑料都有
优良的电绝缘性和耐电弧的 特性，可以跻身优良绝缘材 料行列
6、化学稳定性：
对酸、碱和一般有机溶剂都有很好的抗腐蚀性。
•7、较好的制件尺寸稳定性：
•8、有较高的耐热性： • 一般的工程塑料在不同玻璃纤维增强时，UL长期连续 •使用温度都超过100℃，特种工程塑料的指标一般都超过 •150℃。
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工程塑料的主要特性
世界上第一种完全人造的纤维和塑料。
1931年：杜邦公司的卡罗泽斯开发尼龙-66，
成为最先开工业化的工程塑料，并于
1939年杜邦公司组织生产。 1942年：德国人开发了尼龙-6的工业技术，
并作为纤维开发应用。 1961年：中国开发PA1010。
• 卡罗泽 斯
W.H.Carother s
1972年：杜邦公司开发芳香族尼龙工业化技术。
• 我国工程塑料部分产品技术、质量指标也已接近国外 •先进水平。一些特种工程塑料产品的工艺技术已经进入到 •国际先进行列。2008年，我国工程塑料的消费量约为206 •万吨，2010年，我国工程塑料的消费量已经达到约244万 吨。
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工程塑料的分类
按连续 通用
工
使用温 工程 度分类 塑料
聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛， 聚苯醚和热塑性聚酯
特种 聚酰亚胺，聚砜，聚苯硫醚，
程
工程 聚醚，聚苯酯，聚芳酯
塑料
塑 按聚合 聚酰胺，聚酯，聚芳杂环化合物，
物结构 聚醚和含氟塑料 单元和
料 重复单