塑料的特性与优缺点7

完全亚胺化的热塑性聚哪亚胶有几种形式。薄膜、压塑粉、清漆和纤维支撑薄膜适用于模压和注塑、层压、电绝缘和夹套、漆包线、电于涂层、保护涂层和粘接剂。也有全亚胺化的聚酰亚胺的预制通用型材，可以用机器加工成各种部件。  
用热塑聚酰胺的中间产物聚酰胺酸制成的清漆也有供应，用在电子和防护涂层和长纤维缠绕使用聚酰亚胺酸漆时，要求对涂层进行热酰亚胺化或长纤维缠绕预成型处理。  
热塑聚酰亚胺也可制成碳纤维预浸料坯，以制造高级合成材料。热型聚酰亚胺产品中还有“干式”热塑带状预浸料坯和湿式预浸料坯。这些产品是在生产复合材料的过程中，由聚酰亚胺单体的混合物经热作用转化为聚酰亚胺网络树脂而制成。  
加工  
由于芳香热塑聚酰亚胺的Tg高，因此在加工这些聚合物时要求高温。  
聚酰亚胺粉料可在中等压力（21到41MPa）下压塑成型。根据热塑聚酰亚胺的Tg，需要用500和845°F之间的铸塑温度来熔化粉料。具有中等Tg的粉料和粒料也能被注塑成型。由于具有高的熔融粘度，进行注塑成型需要丰富的专业知识。为优化注塑性能，应遵循聚酸亚胺供货商对注塑某一特殊树脂所推荐的程序。  
借助传统的薄膜铸塑技术，可以从聚酰亚胺清漆（若能溶解在某一合适溶剂中的话），或聚酰胺酸清漆制得薄膜。若使用聚酰胺酸清漆，则得到的薄膜必须热酰亚胺化，以得到聚酰亚胺薄膜。”  
通常，使用熔融挤出技术，由于芳香热塑聚酰亚胺加工温度太高而不能制得可以接受的薄膜。但是，用硅氧烷双胺或醚改性双脸来改性能充分地降低聚酰亚胺的加工温度，这样，传统的熔融挤出法就成为可行。  
用聚酰亚胺或聚酰胺酸的溶液浸透玻璃、石英、石墨纤维和／或连续纤维束，接着除去溶剂，并加热树脂使其熔融，能制得层合板。如同在其它场合使用聚酰胺酸一样，这里也要求有一个最终热酰亚胺化的步骤。  
采用压塑和蒸压技术，从“湿式”或“干式”热塑聚哪亚胺预浸料坯能制得耐高温的高级复合材料。用来加固预浸料坯和使用聚酰亚胺熔融的加热周期随所用的具体的聚酰亚胺而变化。通常，要求蒸压温度超过600°F，压力在14MPa以上。为得到好的质量，当从热塑聚酰亚胺预浸料坯制造复合材料时，应遵从预浸料坯供应商所推荐的加工条件。  
假热塑聚酰亚胺的粉料，可以用粉末冶金技术冷成型的方法制成部件，而后在680到720°F的高温下烧结。  
热塑聚酰亚胺也用于制作金属和高等复合材料的防护涂层和耐蚀阻隔涂层以及电子设施的介电涂层。通常，使用聚酰胺酸清漆。采用传统的涂层技术（例如：喷、刷、浸和滚）。在一个干燥步骤之后，聚酰胺酸涂层经热转化为聚酰亚胺。对于电子应用中要求的薄涂层，使用高速旋转涂层工艺。同样，如果使用聚酰胺酸清漆，在涂层工艺中需要有一道最后的热酰亚胺化步骤。  
应用  
芳香聚酰亚胺主要用在航空和航天、航海、汽车、电气和电子行业。聚酰亚胺的长期高温性能满足这些方面应用的需要。  
芳香聚酰亚胺薄膜用于电动机、磁导线、飞机和导弹接线和扁平软电缆的电气绝缘中。由于芳香聚酰亚胺固有的阻隔性，薄膜也用于制作飞机和船舶的防火隔层。它们拥有极好的耐辐射性，被用在核应用方面的阀座、密封和热绝缘。 用压塑和注塑制成的芳香聚酰亚胺轴承用在那些要求耐高温和化学品和天然润滑的喷气发动机，器具以及办公设备上。模塑芳香聚酰亚胺也作为活塞环用在旋转叶片压缩机上，以及汽车和在小路上行驶的机车的非润滑密封件上。  
用热塑聚酰亚胺制备的高级复合材料适于用在喷气式发动机和先进的军用和民用飞机中作为一级（结构）和二级部件。  
芳香聚酰亚胺层压材料主要用在制造多层印刷线路板。它们低的介电常数，相对较低的热膨胀系数（28到34 X 10-6英寸／英寸／°F）和同导电金属的强粘接力，使其在多数要求更高的电子 用途中取代环氧树脂。  
基于热塑聚酰亚胺做成的涂层用在对金属和高级复合材料的磨损和腐蚀保护上。从芳香聚酰亚胺得到的介电涂层用在半导体晶片和高密度内连接（HDI）电子设备中。  
芳香聚酰亚胺泡沫用在许多飞机和船舶上。这些具有固有阻燃性的低密度（＜1磅／立方英尺＝泡沫用在商用／军用飞机和海军船只的隔热和隔音。  
商业信息  
假热塑料聚酰亚胺供货商有：杜邦公司，商标是Kapton（薄膜）、Vmpel（型材和烧结件）、 Pyralin和 Pyre ML（漆）； Rosers公司供应型材和粉料，其商标为Envex。供应漆的公司有： Mon－santo公司，商标为Skybond700美国Cysnamid公司，牌号为FM-34，P[$#8226]D[$#8226]George公司，商标为Untratherm。Albemarle的Imi-Tech子公司以商标 Solimide供应泡沫。  
热塑聚酰亚胺。漆和粉料供应商有：Rogers公司，商标为Duramid，Ciba Geigy公司，商标为 Matrimid。  
热塑聚醚酰亚胺可以从GE塑料公司购得，其商标为Ultem。  
热塑料聚酰胺半固化片有二家供货公司，他们是：杜邦公司，商标名为Avimid，美国Cyanamid公司，商标为Cypac.  
  
乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）  
将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合，乙烯-乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能，而且也对气体、气味、香料、溶剂等呈现出优异的阻断作用。 由于同乙烯结合而具有热稳定性，含有EVOH阻隔层的多层容器是完全可以重复利用的。  
正是这些特点，在食品包装方面使含有EVOH阻隔层的塑料容器能代替许多玻璃和金属容器。  
化学和性能  
在今天可利用的聚合物中，聚乙烯醇（PVOH）的气体渗透率最低。但是，PVOH是水溶性的，而且难以加工。  
EVOH共聚物是这样制取的：首先是乙烯和醋酸乙烯共聚，然后是水解该共聚物得到乙烯-乙烯醇。因此，仍然保留了高度的阻隔作用，而且在防潮和加工性能方面有明显改善。  
从性质上来说，EVOH共聚物是高度结晶体，它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说，当乙烯含量增加时，气体阻隔性能下降，防潮性能改进，且树脂更易于加工。  
EVOH树脂的最显著特点是其对气体的阻隔作用。它被用在包装结构中，通过防止氧气的渗入来提高香味和质量的保留程度。在使用充气包装技术中，EVOH树脂有效地保留了用来保护产品的二氧化碳或氮气。  
由于在EVOH树脂的分子结构中存在着羟基，EVOH树脂具有亲水性和吸湿性。当吸附湿气后，气体的阻隔性能会受到影响。  
但是，阻隔层中的湿含量可以精心地控制，使用多层技术将如聚烯烃等强隔湿树脂把EVOH树脂层包裹起来，可以做到这一点。  
  
耐油  
EVOH树脂也具有很强的耐油性和耐有机溶剂性能。在68°F下浸入各种溶剂和油中1年后，重量增加的百分数为：对环己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶剂为0％，对乙二醇为2．3％，对甲醇为 12． 2％，对色拉油为 0． 1％。  
热／机械性能  
EVOH树脂具有高的机械强度、弹性、表面硬度，耐磨性和耐气候性，并且有强的抗静电性。EVOH薄膜具有高光泽和低雾度，因而高度透明。  
EVOH树脂是所有商用强阻隔树脂中，热稳定性最高的树脂，这一性质使加工中产生的废料的可以再生和再利用，再生料中含有多达20％以上的EVOH。  
加工  
在多层结构中使用EVOH提供隔层有三种基本方法，它们是： 共挤出结构。EVOH树脂同聚烯烃或聚酚胺结合形成构架。 EVOH薄膜层压到其它基质上，或用其它材料作涂层。  
用EVOH树脂作各种基质或单层容器的涂层。 不需要特殊改变，就可容易地在传统制造设备上进行加工。  
利用商用设备，EVOH树脂适用于下列加工中：单层或多层薄膜挤出；片材和型材共挤出；共挤出吹塑；共挤出涂层；层压（或叠层）和注塑。  
含有EVOH树脂构架或EVOH薄膜的二次加工如热成型、真空成型和印刷等都很容易进行。同其它聚合物一样，EVOH树脂可通过过热来改性。  
包括多层涂层或共挤出涂层的涂层技术也可以用来生产多层结构物，最后得到的结构非常类似于共挤出结构。可用EVOH树脂喷涂，浸入或滚筒涂层等方法。生产盛装碳酸化饮料的容器或达到阻隔溶剂、香料或气味的目的。  
EVOH树脂对大多数聚合物的附着力很差，为克服这一困难，需使用特殊设计的粘接树脂或“连接树脂”。但尼龙除外，无需使用粘接树脂，EVOH树脂就可以很好地粘附到尼龙上。  
新发展  
随着刚性、高阻隔塑料包装的增长，对EVOH树脂提出了新的性能要求。为满足这些需求，EVOH供货商提供了某些牌号的产品，象J102（美国EVAL公司-EVALCA）和日本Goshei公司的ST系列产品。这些产品提高了可加工性和更宽的成型范围。其它产品，象美国EVAL公司的F100和E151也被开发出来，它们具有更好的粘度且和用于刚性容器中典型的聚烯烃有更好的匹配性。  
在塑料回收领域，EVOH树脂更具有优越性。用过的高密度聚乙烯牛奶瓶和多层瓶（含有EVOH树脂）共混后，被用来生产非食品用的容器。  
应用  
含有EVOH树脂的阻隔层结构用在所有硬和软包装和包括无菌、热注入和压煮的所有类型的食品加工中。用含有EVOH材料包装的产品有：调味品（酱油）、番茄沙司、汁、食用面糊、肉产品、乳酪制品和加工过的水果。  
非食品应用包括溶剂、化学品及与医药有关的产品包装。  
机动车的燃料箱、燃料管和空调设备的制造商正在评价是否用EVOH结构来减少烃和／或氟利昂的排放。  
商业信息  
供货商包括：日本Nippon Goshei，日本的Kuraray有限公司和美国的EVAL公司。  
  
乙烯-丙烯酸甲酯（简称EMAC）  
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMAC） 是所有高压α烯烃共聚物中热稳定性最好的一种。无论作为单一料或者掺混料，EMAC在薄膜、挤压贴胶、片材。模塑、吹塑、制管型材挤塑和共挤塑等领域有很多用途。它可以添加50％以上的填料而不影响其弹性，而且可以与所有聚烯烃树脂相容，因而可用作母料的基质树脂。  
化学和性能  
EMAC是用普通高压反应器生产，丙烯酸甲酯单体和乙烯气体一起喷射进入反应器，反应生成无规共聚物。商品 EMAC含有 18～ 24％（ wt）的丙烯酸甲酯，商用材料的熔融指数值为0． 5- 20克／10分钟。有些规格是纯树脂，另有一些规格则含有爽滑和抗粘结配料。为了改进其加工性能、柔软度。粘合性能，正在开发其它配方。EMAC共聚物最值得注意的性能改善（与LDPE均聚物相比较）包括：维卡（Vicat）软化温度从194°F下降为138°F；弯曲模量减小；抗环境应力断裂的性能显著提高；介电性能增强。该类材料对大多数化学品有良好的抵抗力，但不是设计作为在有机溶剂和硝酸中连续浸泡之用。
  加工  
采用标准的 LDPE薄膜挤压生产线，在约 325°F的熔化温度下，很容易把 EMAC加工成吹制薄膜。吹制薄膜拥有极高的急落冲击强度，而且使用传统的热熔接设备或射频方法（RF）很容易使之热熔接。这些同类材料能在惯常的挤压贴胶温度600～620°F下进行挤压贴胶或共挤压贴胶。流延薄膜，注塑和吹塑加工温度处于上述温度范围内，这显示出乙烯丙烯酸甲酯共聚物十分多面的加工性能。  
所制薄膜具有类似乳胶橡胶的柔软度，很适合作一次性手套及某些医疗用品。  
用途  
根据 FDA和 USDA的规定，EMAC满足食品包装的要求。在使用双氧水卫生洗涤液的无菌包装方面， EMAC也已被认可作热封口及食品表面接触材料。这类材料还符合医药用USP的VI级标准要求。 EMAC树脂在焚化时，不会释放令人讨厌的物质，如卤素。  
EMAC薄膜的表面浊度比典型均聚物LDPE的高．这个特性以及它的类似乳胶橡胶的柔软度，使它很适合作一次性手套和某些医疗用品

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