南京工业大学材料化学工程国家重点实验室杨长城研究团队采用硝酸氧化改性和涂层复合改性法分别对CF进行表面处理,制备了CF增强热塑性PI基复合材料。实验表明,硝酸氧化改性增大了CF的表面粗糙度,随处理时间的延长粗糙度增大;硝酸氧化改性后的CF在摩擦过程中易断裂,复合材料的磨损形貌以磨粒磨损为主,而涂层复合改性后的CF断裂得到抑制,与基体结合更为牢固,磨损表面较为平整;经涂层复合改性后,CF表面包覆了一层PI,保护了CF并提高了其与PI基体介面的结合强度;经表面改性后的CF增强热塑性PI基复合材料的摩擦磨损性能均得到提高,以涂层复合改性的效果比较好。电动化部件:阻燃PBT用于电池模块。家电工程塑料
主要增强技术对比增强方式典型添加剂性能提升重点适用基体短纤维增强玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)拉伸强度↑(50%~200%)、刚性↑PA、PBT、PC、PPS长纤维增强LFT(长纤维热塑性塑料)抗冲击性↑、各向异性↓(更接近金属性能)PP、PA6、PEEK矿物填充滑石粉、云母、碳酸钙尺寸稳定性↑、耐热性↑、成本↓PP、ABS、POM纳米复合纳米粘土、碳纳米管强度↑、阻燃性↑、气体阻隔性↑PA、PPS、PI
纤维增强塑料(FRP)材料体系增强比例拉伸强度(MPa)典型应用PA6+30%GF30%玻璃纤维180-220汽车发动机罩、齿轮PBT+40%CF40%碳纤维300-350无人机机架、赛车部件PEEK+30%CF30%碳纤维200-240航空结构件、医疗植入物PP+40%LFT40%长玻璃纤维120-150汽车仪表板骨架、电池托盘 家电工程塑料大塚化学的工程塑料的价格?
3.工业设备轴承:PI(聚酰亚胺)自润滑轴承在无油环境下寿命比钢轴承长5倍。化工阀门:PVDF(聚偏氟乙烯)替代不锈钢,耐氢氟酸腐蚀。4.医疗领域手术器械:PEEK替代不锈钢,可透过X光且可高压灭菌。骨科植入物:CF/PEEK复合材料弹性模量接近人骨,避免“应力屏蔽”。四、技术挑战与解决方案强度不足:解决方案:短切纤维(玻璃纤维、碳纤维)增强,如PA6+CF30抗拉强度可达400MPa。耐热性差:解决方案:芳香族聚合物(如PEEK、PEI)或添加耐热填料(云母、滑石粉)。
PA的缺点是:极易吸水、注塑条件要求苛刻,尺寸稳定性较差;因其比热大,产品脱模时很烫.PA66是PA系列中机械强度比较高、应用**广的品种,因其结晶度高,故其刚性、耐热性都较高.2、PA的应用:高温电气插座零件、电气零件、齿轮、轴承、滚子、弹簧支架、滑轮、螺栓、叶轮、风扇叶片、螺旋桨、高压封口垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、扎带、传动皮带、砂轮粘合剂、电池箱、绝缘电气零件、线芯、抽丝等.3、PA的工艺特点:因PA极易吸湿,加工前一定要进行干燥(比较好使用真空抽湿干燥器),工程塑料的耐压性能使其在特殊应用中表现出色。
被当做通用性工程塑料的有聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(尼龙)、聚甲醛(POM)、变性聚苯醚(变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳基酯等。聚丙烯若改善其硬度和耐寒性,也可列入工程塑料的范围。特种工程塑料则是指综合性能较高,长期使用温度在150℃以上的一类工程塑料,主要包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)及聚砜(PSF)等。工程塑料其已被用作齿轮、蜗轮、滑轮、轴承保持架、凸轮、衬垫、轴瓦、轴套、密封环等机械零件,部分替代金属材料。工程塑料制品已被***地应用于**、航空、地铁、船舶、汽车、建筑机械(单槽绞车中的齿轮)、选煤机械、球磨机、纺织机械、甘蔗压榨机、石油化工、轻工、家电(仪表、水表、玩具)等,涉及****、工业机械、交通、民用等诸多领域。工程塑料的耐老化性能使其在户外应用中具有较长的使用寿命。家电工程塑料
工程塑料的轻质特性使其在航空航天领域中备受青睐。家电工程塑料
4.前沿创新期(2020s至今)趋势:智能化:如自修复聚合物(微胶囊化愈合剂)、形状记忆塑料。高性能复合:碳纤维增强PEEK用于航天结构件,导热塑料替代金属散热器。绿色化:生物发酵法生产PDO(1,3-丙二醇),降低PTT塑料碳足迹。化学回收技术(如Pyrowave微波解聚PS)实现闭环经济。3D打印适配:如PEI(ULTEM)用于航空航天复杂构件打印。关键驱动因素需求拉动:汽车轻量化(每减重10%省油6%)、电子设备微型化。技术推动:聚合工艺(如茂金属催化剂)、改性技术(相容剂开发)。政策影响:环保法规倒逼无卤阻燃剂、无BPA材料研发。家电工程塑料