前言：中文期刊網精心挑選了高分子材料的耐熱性范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
高分子材料的耐熱性范文1
關鍵詞：酚醛樹脂；耐熱性；改性研究
中圖分類號：TQ323 文獻標識碼：A
酚醛樹脂最早出現于20世紀初，并且在工業生產中得到了廣泛的應用，在很長一段時間內是塑料的指代詞。酚醛樹脂的出現使得許多新工藝得到實現，并且促使更多的人參與樹脂的開發。為了滿足工業生產的需求，之后人們創新了許多樹脂材料，并且通過性能改變研究來提高其性能。經過100余年的應用，酚醛樹脂的制造工藝已經非常成熟，能夠在加工過程中對各種參數（酸堿值、黏度、游離酚等參數）進行控制與調節，來提高其性能。隨著現代加工技術的發展，酚醛樹脂的耐高溫性被社會各界所重視。因此，加強對酚醛樹脂耐熱性的研究具有重要的現實意義，可以改善其耐熱性，從而讓該材料在更多的領域得到有效的應用。
1.酚醛樹脂耐熱性改性的方法
隨著現代科學技術的不斷發展，航空航天、電子、汽車、機械生產等行業對于材料耐高溫性的要求不斷提升，隨之而來的問題就是酚醛樹脂的耐熱性無法滿足這些行業的需求，這也是限制樹脂應用的主要問題之一。研究酚醛樹脂的耐熱性是為了滿足現代技術發展的要求，對酚醛樹脂進行改性研究是現代聚合物發展的重要課題，對于實際生產具有重要的指導作用。普通酚醛樹脂在低于200℃的環境中能夠正常使用，若溫度超過200℃，就會出現氧化反應；當溫度達到340℃～360℃時，酚醛樹脂會逐漸出現熱分解反應；當溫度上升至600℃～900℃時，其會產生一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣以及苯酚等物質。為了提高酚醛樹脂的耐熱性，通常去掉加入化合物來改善其物理性能。例如加入芳環或含芳雜環的化合物，然后通過增加酚醛樹脂的固化條件或增加固化劑添加量等方法，提高酚醛樹脂的穩定性、剛性，從而有效提高其耐熱性。
1.1 芳烷基改性酚醛樹脂
芳烷基改性酚醛樹脂主要是通過加入芳基或芳烷基來提高酚醛樹脂的性能，此類樹脂具有較好的耐堿性、機械強度高，同時具有較高的耐熱性和耐氧化性。用該材料制作的玻璃鋼能夠在高溫環境中保持較好的彎曲強度。相關研究指出，芳烷基改性酚醛樹脂制作的玻璃鋼在250℃環境中放置1000h后，仍保持80%的彎曲強度。芳烷基改性酚醛樹脂生產中能夠應用的芳烴有許多，例如甲苯、二甲苯、取代苯、雙酚A等。其主要的加工方法有兩種，一種是讓芳烴與甲醇進行化學反應后，生產的化合物再與苯酚、甲醇反應得到樹脂；另一種是讓芳烴、苯酚與甲醇同時反應，最終生成樹脂。
1.2 焦油改性酚醛樹脂
焦油改性酚醛樹脂主要是通過加入煤焦油以及硅烷偶聯劑來改善酚醛樹脂的耐熱性。在酚醛樹脂中加入煤焦油能夠提高其熔點，并且在含有甲醛或烏洛托品的情況下能夠發生固化反應。焦油中有許多結構復雜的高分子環狀烴，例如多取代苯、菲、甲酚等；除此之外，還有許多含有磷、氮、氧的化合物，各種化合物與酚醛樹脂進一步結合，能夠有效提高生產物質的性能，從而提高其耐熱性。但是要注意的是，煤焦油在酚醛樹脂的固化反應中主要起到填充作用，若添加數量過多就可能會影響生產物的強度。
1.3 聚酰亞胺（PI）改性酚醛樹脂
聚酰亞胺的主要成分為芳香族二胺和二酐，是一種高分子材料，并且在高溫環境下具有較好的韌性、機械強度、耐腐蝕、耐輻射、耐熱性和阻燃性，是高分子材料中綜合性能較好的一種，其加入酚醛樹脂能夠有效提高其耐熱性。聚酰亞胺與酚醛樹脂分子間發生化學反應，其中以雙馬來酰胺的生成率最高。雙馬來酰胺化學反應的最大特點為無小分子物質生成，可在低壓環境中成型，能夠用于線型酚醛樹脂的改性生產中，具有較高的耐熱性、機械強度和耐腐蝕性，其熔點高達469℃，且具有明確的軟化點，能夠應用于熱壓成型工藝加工中。
1.4 硼酸改性酚醛樹脂
硼酸改性酚醛樹脂制造工藝主要有3種：
①苯酚與硼酸反應后，將化合物與甲醇或多聚甲醇和催化劑放置一段時間后進行脫水處理，最后可以得到硼酸醛樹脂。
②苯酚與甲醇反應后，在高溫環境下（100℃～110℃）與硼酸反應，待水分完全揮發后最終得到樹脂。
③將酚醛樹脂與硼酸或硼酸與六亞甲基四胺的反應物共同混合后進行固化反應，最終得到耐熱性提升的酚醛樹脂。
2.改性研究進展
2.1 酚醛樹脂合成工藝改性研究進展
由于酚醛樹脂制造方法簡單、成本低廉以及性能較好，在各行各業得到了廣泛的應用，但是隨著現代科學技術的提升，酚醛樹脂性能無法適應新技術的應用，限制了其應用范圍，因此需要改進酚醛樹脂的合成工藝，從而提高酚醛樹脂的性能。筆者主要介紹3種酚醛樹脂合成工藝改性方法：
①非金屬元素改性酚醛樹脂：該方法主要是利用一些非金屬元素來提高酚醛樹脂的使用性能，其中以硼改性酚醛樹脂在業界的研究最多，并且已經商業化應用，具有較好的耐高溫性。此外，磷改性酚醛樹脂合成工藝也發展得比較成熟，能夠有效提高樹脂的阻燃性。
②金屬元素改性酚醛樹脂：該方法主要是利用金屬酸或有機化合物進行改性。在高溫環境下，金屬元素與碳反應生成碳化物，這在一定程度上能夠有效提高樹脂的耐熱性。該類樹脂在航空航天事業中具有較好的應用效果。
③納米材料改性酚醛樹脂：隨著現代納米技術的出現，其在酚醛樹脂改性中也有較好的應用，添加納米材料能夠改善樹脂的耐熱性和機械強度。納米粒子具有較好的表面效應和體積效應，能夠有效縮小材料的體積，同時改變酚醛樹脂的物理性能和化學性能，在高溫環境中具有較高的強度和穩定性。
2.2 環氧樹脂改性酚醛樹脂的研究進展
環氧改性酚醛樹脂制造方法可分為物理方法和化學方法兩種，化學方法是將環氧基加入酚醛樹脂分子結構中，物理方法則是將熱固性酚醛樹脂與雙酚A環氧樹脂混合，生成的材料兼具兩種樹脂的優勢。環氧樹脂-酚醛樹脂混合物不但能夠有效提高酚醛樹脂的耐熱性，同時由于環氧基的存在，固化反應中不會生成水分子，有助于增加材料的穩定性。在工業生產中主要采用物理制造方法，其能夠用于制造多種用途的符合材料。若將制造方法進行細分，可分為機械混合、化學混合、乳膠混合、溶液混合。機械混合的方法是最簡單的，其主要是將不同類型的樹脂溶液用攪拌機進行攪拌。
2.3 腰果殼油/雙馬來酰亞胺改性酚醛樹脂研究進展
腰果殼油是一種從腰果中提煉的生物油，主要成分為腰果酸和腰果酚，在腰果殼油改性酚醛樹脂中主要起作用的是腰果酚，因此在腰果殼油/雙馬來酰亞胺改性酚醛樹脂制作中必須做好脫羧處理。雙馬來酰亞胺樹脂具有較高的耐熱性、機械硬度、耐腐蝕性，并且具有較好的可塑性，具有較高的加工性能。腰果殼油/雙馬來酰亞胺改性酚醛樹脂制作過程中，為了提高樹脂的韌性以及反應活性，在聚合過程中要明確腰果酚劑量，從而保證縮合反應的效果。
結語
酚醛樹脂是指在酸或堿環境中，酚類材料與醛類材料反應后獲得的樹脂，在現代社會中具有重要的作用。酚醛樹脂的優勢在于具有極好的耐熱性、耐腐蝕性，成本低廉以及穩定性好，但是傳統的酚醛樹脂無法滿足現代技術發展的要求，因此需要通過改性研究來提升酚醛樹脂的性能，從而滿足現代社會發展的需求。本文首先針對酚醛樹脂耐熱性改性的方法展開分析，并提出了4種改性酚醛樹脂，然后闡述了改性研究進展，旨在提高酚醛樹脂耐熱性改性的研究水平。
參考文獻
[1]伍林，歐陽兆輝，曹淑超，等.酚醛樹脂耐熱性的改性研究進展[J].中國膠粘劑，2015，14（6）：45-49.
[2]商士斌，王r，宋湛謙，等.桐油酸酐酰亞胺酚醛樹脂耐熱性研究[J].林產化學與工業，2014，27（2）：33-35.
[3]厲瑞康.提高酚醛樹脂耐熱性的研究進展[J].粘接，2016，27（6）：37-39.
[4]蔣海云，杭祖圣，王繼剛，等.酚醛樹脂的熱改性方法及研究進展[J].材料工程，2014，23（10）：91-96.
[5]劉淵，羅軍，馮曉琴，等.腰果殼酚改性酚醛樹脂的制備與表征[J].塑料，2014，43（5）：81-82，57.
[6]劉淵，羅軍，馮曉琴，等.改性酚醛樹脂基層壓式摩擦制動材料制備與表征[J].非金屬礦，2014，25（4）：81-83.
高分子材料的耐熱性范文2
高分子材料：以高分子化合物為基礎的材料，高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，由千百個原子彼此以共價鍵結合形成相對分子質量特別大、具有重復結構單元的有機化合物。
高分子的分子量從幾千到幾十萬甚至幾百萬，所含原子數目一般在幾萬以上，而且這些原子是通過共價鍵連接起來的。高分子化合物中的原子連接成很長的線狀分子時，叫線型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子連接成網狀時，這種高分子由于一般都不是平面結構而是立體結構，所以也叫體型高分子。
二、高分子材料的結構特征
高分子材料的高分子鏈通常是由103~105個結構單元組成，高分子鏈結構和許許多多高分子鏈聚在一起的聚集態結構形成了高分子材料的特殊結構。 因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的結構特征(如同分異構體、幾何結構、旋轉異構)外，還具有許多特殊的結構特征。高分子結構通常分為鏈結構和聚集態結構兩個部分。鏈結構是指單個高分子化合物分子的結構和形態，所以鏈結構又可分為近程和遠程結構。近程結構屬于化學結構，也稱一級結構，包括鏈中原子的種類和排列、取代基和端基的種類、結構單元的排列順序、支鏈類型和長度等。遠程結構是指分子的尺寸、形態，鏈的柔順性以及分子在環境中的構象，也稱二級結構。聚集態結構是指高聚物材料整體的內部結構，包括晶體結構、非晶態結構、取向態結構、液晶態結構等有關高聚物材料中分子的堆積情況，統稱為三級結構。
三、高分子材料按來源分類
高分子材料按來源分，可分為天然高分子材料、半合成高分子材料（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。
天然高分子材料包括纖維素、蛋白質、蠶絲、橡膠、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物為基礎的，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與粘接劑等。
四、生活中的高分子材料
生活中的高分子材料很多，如蠶絲、棉、麻、毛、玻璃、橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復合材料等。下面就以塑料和纖維素舉例說明。
（一）、塑料
塑料是一種合成高分子材料，又可稱為高分子或巨分子，也是一般所俗稱的塑料或樹脂，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。
塑料主要有以下特性：①大多數塑料質輕，化學性穩定，不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩定性差，容易變形；⑧多數塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。塑料的優點1、大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、質輕。4、容易被塑制成不同形狀。5、是良好的絕緣體。6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。塑料的缺點1、回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算。2、塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。3、塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的。
塑料的結構基本有兩種類型：第一種是線型結構，具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結構，具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。線型結構（包括支鏈結構）高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。
塑料的應用：透明塑料制成整體薄板車頂。薄板車頂的新概念基于透明靈活的聚碳酸酯或硅樹脂材料，可以被永久性地塑造成單個的聚碳酸酯薄板，也可作為可折疊鉸鏈和封條。拜耳材料科技研發的原型總共配備了四個靈活的薄板部件，形成了四扇“頂窗”，每扇窗都可單獨打開和關閉。導軌用于連接薄板部件，形成一個牢固、透明的聚碳酸酯車頂外殼。一個同樣透明的管子沿車頂結構中央縱向放置，在“頂窗”打開后用來調節折疊薄板。這樣可以形成三維立體結構，組件比平坦的薄板更加牢固。同時也大大降低了單個組件的數量。
（二）、纖維素
纖維素是由葡萄糖組成的大分子多糖。不溶于水及一般有機溶劑。是植物細胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機物，占植物界碳含量的50%以上。纖維素是自然界中存在量最大的一類有機化合物。它是植物骨架和細胞的主要成分。在棉花、亞麻和一般的木材中，含量都很高。
纖維素的結構：纖維素是一種復雜的多糖，分子中含有約幾千個單糖單元，即幾千個（C6H10O5）；相對分子質量從幾十萬至百萬；屬于天然有機高分子化合物；纖維素結構與淀粉不同，故性質有差異。
纖維素的性能：纖維素不溶于水和乙醇、乙醚等有機溶劑，能溶于銅氨Cu(NH3）4（OH）2溶液和銅乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]Cu（OH）2溶液等。水可使纖維素發生有限溶脹，某些酸、堿和鹽的水溶液可滲入纖維結晶區，產生無限溶脹，使纖維素溶解。纖維素加熱到約150℃時不發生顯著變化 ，超過這溫度會由于脫水而逐漸焦化。纖維素與較濃的無機酸起水解作用生成葡萄糖等，與較濃的苛性堿溶液作用生成堿纖維素，與強氧化劑作用生成氧化纖維素。
高分子材料的耐熱性范文3
【關鍵詞】有機高分子；化學材料；塑料
1.塑料化學材料簡述
塑料是在合成樹脂基礎上添加增塑劑、穩定劑和抗氧化劑能輔助物質試劑的新型有機高分子化學材料。其中增塑劑的功效是增加化合物形成之后的形態固化，輔助高分子化學材料的塑造性能。穩定劑是對化學成分中不穩定的比較活躍的物質進行針對性、有效地穩定，使其原來所具備的活潑性質趨于平穩。抗氧化劑主要應用于某些容易受到氧或者氧化合物等物質的氧化作用而發生質變的物質，起到防止金屬等物質被氧化和改變原有屬性的化學作用。
新型有機高分子化學材料塑料具有質量輕、防水耐用、成本低等獨特優勢，并且隨著科技不斷的發展，塑料的制造工藝越來越趨于成熟，其在科技領域的優勢也變得越來越突出。塑料的應用呈增長趨勢。我國是世界十大塑料制品的生產和消費國之一。1995年，我國塑料產額為519萬噸，進口額近600萬噸，當年全國塑料消費總額約1100萬噸，其中包裝用塑料達211萬噸。
2.有機高分子化學材料塑料的使用
2.1有害塑料制品的辨識
塑料被越來越多的應用于社會生活的各個方面，廣泛性的使用使得塑料在生活生產中占據日益重要的地位。然而，在塑料被大部分應用時，塑料的安全性問題受到重視和關注。塑料制品安全性的檢測和辨識十分急切，其實，有害的塑料制品可以通過直接的方式來辨別，例如通過嗅覺。一般來說，鼻子聞起來有刺鼻或反應不良的氣味的塑料制品，存在安全隱患的可能性更大。可能很多人質疑這種方法的科學性和有效性，誠然，通過嗅覺來辨識有害塑料的方式不是十分科學，但卻是判斷塑料制品有害與否的直接而準確的方法。當有刺激性氣味或者身體感覺不適用的氣味釋放時，此種塑料合成物必然存在問題，其多表現于此種塑料構成的物質中帶有有害物質，造成塑料的有害性和毒性。
另外，一部分用塑料材料制成的廚具，例如塑料材質的鍋柄，當鍋柄高溫時，會釋放出刺激性氣味，那么這種塑料制品也是有毒的。當遇到高溫條件的情況下，有害的化學物質會發生相應的不同程度和表現的化學反應，在化學發生反應之后，原本無害的物質通過高溫作用，變為其他的有害性的化學物質，釋放出刺激性的氣體，危害身體健康。因此，在日常生活中辨識塑料制品的毒性存在與否，可以通過直觀的嗅覺和高溫的附加作用來判讀所使用的塑料制品是否有害身心健康。
2.2塑料制品的使用注意事項
2.2.1注意使用正規廠家生產的塑料制品
塑料制品業的發達使市場上塑料制品質量的參差不齊，存在質量上的差別，一些質次廉價的塑料制品在市場中大量的存在，并且很難和高質量的、安全性達標的塑料制品加以區別。這種低質低價的塑料制品缺乏明確注明的使用范圍，即：是否可以加熱；是否耐腐蝕或者在何種情況下有毒等注意事項的必要說明。與其不同的是高質量、嚴標準的塑料制品一般會標注清楚該塑料制品的使用范圍和注意的事項，例如高溫性的食物或者液態油量過度的物質的盛放，會有比較明確的規范，避免塑料制品在高溫或被腐蝕的情況下造成嚴重的危害人體健康和生態環境的問題的出現。因此，塑料制品在使用和購買的過程中，尤其要注意使用正規廠家生產的塑料制品，嚴格防止劣質品的使用和危害。
2.2.2注意使用正規廠家生產的微波爐專用塑料制品
塑料制品在日常生活中廣泛應用的主要領域是在廚具方面的使用，廚具中絕大部分都有塑料制品的使用。塑料制品在廚具中的各種應用一般都具有特定的嚴格要求和規范，例如，微波爐一般會使用區別于其他廚具的獨特的塑料材料，其所謂的專用塑料制品的獨特性特點一般包括半透明性、無色和耐高溫。由于微波爐的外部客觀性所以要求其塑料的半透明性，即可以實現食物操作的便捷使用觀察性，又可以增加微波爐使用的安全性；無色性質是有對微波爐無害性的確保；當微波爐加熱油量大的食物時，必須使用耐熱性的塑料材料，防止普通塑料材料在高溫條件下轉化為有害物質的可能性。
2.2.3避免使用非耐熱的塑料制品
非耐熱性的塑料制品不具備耐高溫的性能，會發生遇熱變軟、變形的情況，當耐熱性差的塑料制品溫度上升時，會釋放出刺激性的氣味，即有害的物質產生，這類塑料是有害的塑料制品。即使這類塑料在常溫下是安全的，但在高溫下由于被分解而釋放有害的物質。例如，生活中的某些行為，將熱水倒進礦泉水瓶或飲料瓶中，其實是危害健康的。
2.3有機高分子材料塑料的危害
2.3.1對土壤、農作物的危害
如聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜，在土壤中約300―400年才能完全降解，塑料制品滯留在土壤里，會大大破壞土壤的透氣性，降低土壤的蓄水能力，從而影響農作物對水分、養分的吸收，阻礙了作物生長，造成農作物的大幅度減產和耕地劣化現象。此外，塑料添加劑中的重金屬離子及有毒物質會在土壤中通過擴散、滲透，直接影響地下水質和植物生長。
2.3.2對動物的危害
有毒的塑料添加劑會使動物降低食欲，降低類固醇激素水平，導致繁殖率降低，甚至死亡。據估計，每年至少有數百萬只海洋動物因誤食塑料導致喪生。
【參考文獻】
高分子材料的耐熱性范文4
1991年1月
第二作者：鄭曉廣；中平能化集團研究院副院長
摘要：本文首先了解尼龍-66在工業上的合成方法，通過剖析單體中酰胺基團的結構特點，得到由結構和成分決定的物理及化學性質，進而簡述尼龍-66在工業上的重要應用及發展前景。
關鍵詞：聚酰胺化; 羧酸衍生物；化學結構特點
隨著工業的迅速發展，高分子材料在現代生產中的作用日益顯著，作為世界上第二類合成纖維的尼龍-66也不例外。因其高強度、柔韌性好、耐磨性優良等綜合特點，尼龍-66被廣泛應用于橡膠、輪胎、塑料、電子、化工、化纖等行業。因此了解它的合成，性質，及其在工業上的應用意義匪淺。
1、尼龍-66的合成
聚酰胺俗稱尼龍（Nylon），英文名稱Polyamide（簡稱PA），是分子主鏈上含有重復酰胺基團―［NHCO］―的熱塑性樹脂總稱。包括脂肪族PA，脂肪― 芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品種多，產量大，應用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數而定。尼龍-66由己二酸和己二胺縮聚而成，因為兩種合成原料均含有六個碳原子，名稱由此而來。它的學名又叫聚已二酰已二胺（簡稱聚酰胺-66）。聚酰胺化有兩個特點：一是氨基活性比羥基高，并不需要催化劑；二是平衡常數較大（約400），可在水介質中預縮聚。己二酸和己二胺可預先中和成66鹽，防止己二胺揮發，保證羧酸和氨基數相等，然后利用66鹽在冷、熱乙醇中溶解度的顯著差異，經重結晶提純，有關雜質則留在母液中。因為66鹽不穩定，溫度稍高，鹽中己二胺便會揮發，導致己二酸脫羧，等基團數比失調。為了防止這些損失，先將少量醋酸加入60%~80%（質量分數）66鹽的水漿液中，在密閉系統中先在低溫和高壓下加熱1.5~2h，預縮聚至0.8~0.9反應程度，然后慢慢升溫至尼龍-66的熔點以上，進一步縮聚。尼龍-66的分子量由端基封鎖控制。綜合考慮尼龍-66的可應用性和可加工性，通常將其分子量調整為15000～30000（聚合度約150～300）,若分子量太大，成型加工性能變差。
2、尼龍-66單體中酰胺基團的結構特點
尼龍-66的單體屬于羧酸衍生物[1]，即羧酸分子中的羥基（-OH）被氨基（-NH2）所取代，得到酰胺。酰胺分子中含有羰基，即碳氧雙鍵，由于氧的電負性比碳大，羰基產生極化，反應性能很強。但是氨基取代羰基上的一個氫原子后，因給電效應降低反應活性，使羰基穩定。同時，酰胺氨基上的氫原子可在分子間形成強的氫鍵，易于形成脂肪族大分子。正是由于酰胺基結構的存在，尼龍-66才具有耐磨、耐堿、抗有機溶劑、彈性足、強度高等一系列優于其他聚酰胺的的優點。
3、尼龍66的性能及其在工業上的應用
尼龍-66是半透明或不透明的乳白色結晶聚合物，在聚酰胺材料中有較高的熔點。它是一種半晶體-晶體材料，械強度較高，耐應力開裂性好，是耐磨性最好的尼龍，自性優良，僅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐熱性也較好，屬自熄性材料，吸水性大，因而尺寸穩定性差。尼龍-66的化學穩定性好，對許多溶劑具有抗溶性，尤其耐油性極佳，但對酸和其它一些氯化劑的抵抗力較弱。易溶于苯酚，甲酸等極性溶劑，加碳黑可提高耐候性。 由于制備工藝的差異，尼龍-66的各種性能指標隨著聚合度、結晶度、吸水（濕）率或添加劑的種類和數量的不同而有所變化。測試方法和測試條件的變化也會導致測試結果的不一致，加上后結晶化和應力馳豫的客觀存在，所以控制成型條件和成型后的保管狀態及測試條件對各項力學指標的測試尤為重要。
3.1.力學性質
未改性的尼龍-66因為其高強度、硬度、剛度、抗蠕變性和抗熱降解性、耐摩擦而著稱，添加10%～20%的橡膠狀聚合物改性的尼龍-66的抗沖性能得到改善，但是強度和剛度有所降低。添加礦物質特別是玻璃纖維改性可以增強其硬度、強度、抗蠕變性和耐疲勞性。在醫療器械，汽車，電子工業，拉絲等行業均有應用。
3.2.電性能
由于尼龍-66具有良好的絕緣性能，體積電阻和表面電阻也較大，以及抗電荷徑跡性能較好，因而在輸電系統中廣泛用作絕緣器件，其他選擇因素有耐熱性和阻燃性。
3.2.蠕變[2]和疲勞性質
在較寬的溫度范圍內，未增強的尼龍-66都具有較好的耐疲勞性和抗震性，加上其優良的耐化學品性，因而在一些載荷經常變化或者動態加載的機械部件上得到廣泛應用。玻纖增強的尼龍-66則提供了更高的應力水平。在工業測試中，其拉伸―壓縮循環次數可以達107量級。
3.4.表面性質
尼龍-66因其表面光滑、良好的韌性和表面硬度，耐熱和耐疲勞性能，表面自性在齒輪等傳動裝置、鏈輪齒、凸輪和其它一些要求耐摩擦、磨耗的零部件件上獲得大量應用，眾多用MoS2、PTFE和石墨改性的尼龍66也獲得廣泛應用。
3.5.熱性能
尼龍-66是一種具有較高熔點的半結晶性高分子材料，只要未達到熔化溫度，就保持有足夠的剛性。玻纖改性增強有效地增加了高溫下的剛性，同時降低了其熱膨脹系數。正是基于這些原因，尼龍-66才在高溫環境中被廣泛使用。
3.6.吸水性和尺寸穩定性
當尼龍-66制件浸沒在水中或暴露在潮濕的空氣中時，其吸水量與尼龍-66的品級、制件厚度、濕度、時間、溫度等因素有關。純尼龍-66在飽和狀態下吸濕量達8.5%，在50%RH下的平衡吸濕量也有2.5%。改性后的尼龍-66一般吸濕量要小，減少的程度與配方中尼龍66的含量成正比。模塑制件的尺寸穩定性與成型溫度、制件厚度和尼龍-66的級別有關。
3.7.耐環境特性
尼龍-66對劑、機油、液壓油、冷卻劑、致冷劑、油漆溶劑、清潔劑、洗滌劑、脂肪族和芳香族溶劑及其它一些溶劑即使在高溫下也具有較好的耐受性，同樣對許多水溶液和鹽溶液也具有較好的耐受性。在某些化學物質如水和二氯甲烷中，尼龍-66可被塑化或軟化，但當這些化學物質被除去以后，又可恢復尼龍-66本身的性質。正是由于尼龍-66有很好的耐熱水性和耐蒸汽性，才在汽車引擎的冷卻系統中得到了應用。
3.8.抗氧化特性
尼龍在工業染色過程中由于高溫、富空氣水中的氧氣等作用會因氧化而發黃，嚴重影響制品的質量。不過在生產中可通過添加劑改性來避免這種氧化過程，獲得抗氧化性能優良的產品。通常，尼龍-66具有優良的戶外穩定性，使用某些添加劑會使尼龍-66制件的表面光澤保持得更加持久。
4、結語
作為工程塑料中的佼佼者，尼龍-66的高強度性，抗高溫阻力，化學阻力，以及高硬度和抗磨損性能這些優勢為尼龍塑料的發展開辟了新的道路。而且，通過添加適當的膜或者改性試劑，可以得到更多性能優良的尼龍-66材料。與此同時，尼龍屬于聚酰胺類，低于其他工程塑料的價格優勢使得它在工業應用中占盡先機。相信在未來的高分子材料市場中，尼龍-66仍將會占據主導地位。（作者單位：鄭州大學材料科學與工程學院）
參考文獻：
高分子材料的耐熱性范文5
關鍵詞：超高分子量聚乙烯；玻璃微珠；改性
1 現狀
托輥是帶式輸送機上的重要部件和易損件，其質量好壞直接決定帶式輸送機的使用壽命和成本多少。目前國內外帶式輸送機中普遍使用金屬托輥，它存在使用壽命短（約3萬h）、運行阻力大、托輥重量重、運行噪音大等缺點。
非金屬高分子托輥是近年出現的一種新型產品，它是目前帶式輸送機行業對托輥向輕型化、超耐磨性要求和發展方面最理想的代替產品，國外此類產品開發的較早。我們國家近年有些企業也在開發高分子托輥產品，但一直沒有形成統一的標準和規模。
我公司帶式輸送機上的托輥，現在使用的是鋼制的，結構較復雜，不易維修，其使用壽命一般只有3個月，使用中還容易“卡殼”，易銹蝕，故障率高。為此，我公司準備用超高分子量聚乙烯塑料（UHMW-PE）制造皮帶運輸機上的托輥。由于超高分子量聚乙烯塑料具有很好的耐沖擊、耐磨、耐腐蝕、自身、吸振等特性，制成的超高分子量聚乙烯塑料托輥，其耐磨性好，使用壽命是鋼托輥的3～4倍；由于有自功能，可以不用滾動軸承，因而也不會發生“卡殼”，故障率低；耐腐蝕性能好，在潮濕和有浸蝕性環境下作業比鋼制托輥更具優越性。但該產品不耐高溫，工況溫度應在低于90℃下使用，在有防爆要求的工況下，必須采取有效的防靜電及阻燃技術措施。
2 超高分子量聚乙烯托輥研究方向
在皮帶機運量和帶速確定的情況下，膠帶的水平運行阻力的大小主要取決于托輥的阻力系數，因此，非金屬輕型化托輥的開發主要在于：降低托輥阻力系數，同時可以提高托輥使用壽命、改善皮帶機整機運行條件和減輕工人的勞動強度。超高分子量聚乙烯托輥的優異的綜合性能使它成為鋼托輥的最佳的替代品。
2.1 性能
2.1.1 耐磨損性能
超高分子量聚乙烯（U HMW 2PE） 是一種新型的工程塑料， 它具有耐磨損、耐腐蝕、耐沖擊性能， 自為銅的數倍。
2.1.2 沖擊性能
超高分子量聚乙烯的沖擊強度是既存塑料中最高值， 即使在- 70℃時仍有相當高的沖擊強度。
2.1.3 自
超高分子量聚乙烯具有很好的自性能， 摩擦系數小， 如表1 所示。
表1 幾種材料摩擦系數的比較
2.1.4吸水率
超高分子量聚乙烯的吸水率在工程塑料中是最小的（見表2 所示）。
表2 幾種常見工程塑料的吸水率（%）
2.1.5 機械性能
表3 是超高分子量聚乙烯的機械性能與尼龍的比較。
表3 超高分子量聚乙烯和尼龍的機械性能
2.2針對超高分子量聚乙烯的特性， 結合鋼托輥的生產經驗，進行以下幾方面的研制。
2.2.1 超高分子量聚乙烯托輥輥殼研究方向
超高分子量聚乙烯雖然有許多優良特性但也有許多不足：硬度低、強度低、耐熱性能差、有蠕變性等，為了彌補這些不足和進一步提高其耐磨性可對其進行填料（超細玻璃微珠、二硫化鉬、滑石粉、玻璃纖維、碳纖維、聚四氟乙烯）改性。
綜合考慮比對各種添加劑對超高分子量聚乙烯性能的影響，我們采用玻璃微珠對超高分子量聚乙烯進行改性。玻璃微珠具有導熱系數低、質輕、無毒、化學性能穩定、耐高低溫、電絕緣性和熱穩定性好等特點，而且在聚合物中的分散性也比較好。玻璃微珠與碳纖維相比，它是一種成本低廉、性能優良的理想塑料填料，利用粉煤灰中的玻璃微珠不但能改善塑料等高聚物的綜合性能、降低成本，而且能減少環境污染，變廢為寶，利國利民。超細玻璃微珠添加到超高分子量聚乙烯中后，分散均勻，使其耐磨性好、應力集中小、沖擊強度下降緩慢、硬度大、并能提高其剛度、抗壓性、阻燃性、提高加工性能等。通過參照劉光建老師的相關實驗，結合托輥生產經驗，制定超高分子量聚乙烯與玻璃微珠之間的配比，使改性后所形成的托輥輥殼能夠滿足實際使用的需要，并較鋼托輥有很大的改進。
2.2.2 托輥軸承座研究方向
托輥現在使用的軸承座是碳素結構鋼，重量較大，托輥的運行阻力相對也較大。如采用高分子材質的軸承座，不僅能夠降低托輥的重量，同時減小它的運行阻力。ABS樹脂具有良好的耐熱耐磨性、抗沖擊強度高、表面硬度高、尺寸穩定、及電性能良好等特點，鑒于它優良的綜合性能，采用ABS軸承座替代現用的軸承座，并通過對它結構的改進設計，不僅降低了托輥的總重量，減小托輥的運行阻力，從而提高托輥的整體性能。
2.2.3 提高托輥加工工藝可靠性研究方向
目前公司托輥生產的工藝比較老化，大多工序都要人工進行操作，誤差較大，產品的可靠性和精度較差。因此，新型托輥要與國內外相關廠家聯合開發國際最先進的全自動輕型托輥生產線，實現主輔分離、全自動加工轉接裝配，輔線以軸、軸承座全自動加工中心為主，主線完成托輥的全自動裝配。配件實現高精度加工，托輥采用定程壓裝、全自動焊接和裝配，在工藝上完全滿足托輥高精度裝配，保證生產出高品質托輥。增加托輥成套檢測、試驗設備，完全具備模擬工況的試驗條件和產品數據的全面檢測分析，為托輥提供精確的設計依據。
3 結束語
超高分子量聚乙烯托輥與金屬托輥相比具有很大的優越性。它具有較低的運行阻力；具有很好的沖擊能吸收性，能有效地降低運行噪聲，可以使帶式輸送機實現長運距、大運量、高速度的運轉工作；使用壽命長（一般在10萬h以上），托輥重量輕（一般僅為同規格鋼托輥重量的 1/ 2～2/ 3），大大的降低了運行成本和勞動強度，使安裝更換更方便，同時也減輕了托輥的使用維護量。
高分子量聚乙烯輕型托輥的設計開發，理論上可以使托輥的阻力系數降低30%，使托輥旋轉重量降低50%以上、使用壽命至少增加一倍，并最大程度降低托輥的阻力系數。實現真正意義上的低阻力運行，同時也會為我國在皮帶機傳動計算理論方面產生重大變革。
參考文獻
[1]劉光建.超高分子量聚乙烯[M].北京：化學工業出版社，2001.
[2]曹民干，陶夢山.粉煤灰玻璃微珠對超高分子量聚乙烯性能的影響[J].塑料，2004（33）：2.
高分子材料的耐熱性范文6
關鍵詞：高分子材料；發展；前景
一 高分子材料的發展現狀與趨勢
高分子材料作為一種重要的材料， 經過約半個世紀的發展巳在各個工業領域中發揮了巨大的作用。從高分子材料與國民經濟、高技術和現代生活密切相關的角度說， 人類已進人了高分子時代。高分子材料工業不僅要為工農業生產和人們的衣食住行用等不斷提供許多量大面廣、日新月異的新產品和新材料又要為發展高技術提供更多更有效的高性能結構材料和功能性材料。鑒于此， 我國高分子材料應在進一步開發通用高分子材料品種、提高技術水平、擴大生產以滿足市場需要的基礎上重點發展五個方向：工程塑料，復合材料，液晶高分子材料，高分子分離材料，生物醫用高分子材料。近年來，隨著電氣、電子、信息、汽車、航空、航天、海洋開發等尖端技術領域的發展和為了適應這一發展的需要并健進其進? 步的發展， 高分子材料在不斷向高功能化高性能化轉變方面日趨活躍，并取得了重大突破。
二 高分子材料各領域的應用
1高分子材料在機械工業中的應用
高分子材料在機械工業中的應用越來越廣泛， “ 以塑代鋼” ，“ 塑代鐵” 成為目前材料科學研究的熱門和重點。這類研究拓寬了材料選用范圍，使機械產品從傳統的安全笨重、高消耗向安全輕便、耐用和經濟轉變。如聚氨酉旨彈性體，聚氨醋彈性體的耐磨性尤為突出， 在某些有機溶劑 如煤油、砂漿混合液中， 其磨耗低于其它材料。聚氨醋彈性體可制成浮選機葉輪、蓋板， 廣泛使用在工況條件為磨粒磨損的浮選機械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性， 對金屬的同比磨耗量比尼龍小， 用聚四氟乙烯、機油、二硫化鑰、化學等改性， 其摩擦系數和磨耗量更小， 由于其良好的機械性能和耐磨性， 聚甲醛大量用于制造各種齒輪、軸承、凸輪、螺母、各種泵體以及導軌等機械設備的結構零部件。在汽車行業大量代替鋅、銅、鋁等有色金屬， 還能取代鑄鐵和鋼沖壓件。
2 高分子材料在燃料電池中的應用
高分子電解質膜的厚度會對電池性能產生很大的影響， 減薄膜的厚度可大幅度降低電池內阻， 獲得大的功率輸出。全氟磺酸質子交換 膜的大分子主鏈骨架結構有很好的機械強度和化學耐久性， 氟素化合物具有僧水特性， 水容易排出， 但是電池運轉時保水率降低， 又要影響電解質膜的導電性， 所以要對反應氣體進行增濕處理。高分子電解質膜的加濕技術， 保證了膜的優良導電性， 也帶來電池尺寸變大增大左右、系統復雜化以及低溫環境下水的管理等問題?，F在一批新的高分子材料如增強型全氟磺酸型高分子質子交換膜耐高溫芳雜環磺酸基高分子電解質膜納米級碳纖維材料新的一導電高分子材料等等， 已經得到研究工作者的關注。
3 高分子材料在現代農業種子處理中的應用及發展
高分子材料在現代農業種子處理中的應用：新一代種子化學處理一般可分為物理包裹利用干型和濕形高分子成膜劑， 包裹種子。種子表面包膜利用高分子成膜劑將農用藥物和其他成分涂膜在種子表面。種子物理造粒將種子和其他高分子材料混和造粒， 以改善種子外觀和形狀， 便于機械播種。高分子材料在現代農業種子處理中研究開發進展：種子處理用高分子材料已經從石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向發展。其中較為常見和重要的高分子材料類型包括多糖類天然高分子材料， 具有在低溫情況下維持較好膜性能的高分子材料， 高吸水性材料， 溫敏材料， 以及綜合利用天然生物資源開發的天然高分子材料等， 其中利用可持續生物資源并發的種衣劑尤為引人關注。
4 高分子材料在智能隱身技術中的應用
智能隱身材料是伴隨著智能材料的發展和裝備隱身需求而發展起來的一種功能材料，它是一種對外界信號具有感知功能、信息處理功能。自動調節自身電磁特、自我指令并對信號作出最佳響應功能的材料/系統。區別于傳統的外加式隱身和內在式雷達波隱身思路設計，為隱身材料的發展和設計提供了嶄新的思路，是隱身技術發展的必然趨勢 ，高分子聚合物材料以其可在微觀體系即分子水平上對材料進行設計、通過化學鍵、氫鍵等組裝而成具有多種智能特性而成為智能隱身領域的一個重要發展方向。
三 高分子材料的發展前景
1高性能化
進一步提高耐高溫，耐磨性，耐老化，耐腐蝕性及高的機械強度等方面是高分子材料發展的重要方向，這對于航空、航天、電子信息技術、汽車工業、家用電器領域都有極其重要的作用。高分子材料高性能化的發展趨勢主要有創造新的高分子聚合物，通過改變催化劑和催化體系，合成工藝及共聚，共混及交聯等對高分子進行改性，通過新的加工方法改變聚合物的聚集態結構，通過微觀復合方法，對高分子材料進行改性。
2高功能化
功能高分子材料是材料領域最具活力的新領域，目前已研究出了各種各樣新功能的高分子材料，如可以像金屬一樣導熱導電的高聚物，能吸收自重幾千倍的高吸水性樹脂，可以作為人造器官的醫用高分子材料等。鑒于以上發展，高分子吸水性材料、光致抗蝕性材料、高分子分離膜、高分子催化劑等都是功能高分子的研究方向。
3復合化
復合材料可克服單一材料的缺點和不足，發揮不同材料的優點，擴大高分子材料的應用范圍，提高經濟效益。高性能的結構復合材料是新材料革命的一個重要方向，目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面，今后復合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纖維增強材料的研究與開發，合成具有高強度，優良成型加工性能和優良耐熱性的基體樹脂，界面性能，粘結性能的提高及評價技術的改進等方面。
4智能化
高分子材料的智能化是一項具有挑戰性的重大課題，智能材料是使材料本身帶有生物所具有的高級智能，例如預知預告性，自我診斷，自我修復，自我識別能力等特性，對環境的變化可以做出合乎要求的解答；根根據人體的狀態，控制和調節藥劑釋放的微膠囊材料，根據生物體生長或愈合的情況或繼續生長或發生分解的人造血管人工骨等醫用材料。由功能材料到智能材料是材料科學的又一次飛躍，它是新材料，分子原子級工程技術、生物技術和人 工智能諸多學科相互融合的一個產物。
5綠色化
雖然高分子材料對我們的日常生活起了很大的促進作用，但是高分子材料帶來的污染我們仍然不能小視。那些從生產到使用能節約能源與資源，廢棄物排放少，對環境污染小，又能循環利用的高分子材料備受關注，即要求高分子材料生產的綠色化。主要有以下幾個研究方向，開發原子經濟的聚合反應，選用無毒無害的原料，利用可再生資源合成高分子材料，高分子材料的再循環利用。
四 結束語
高分子材料為我國的經濟建設做出了重要的貢獻，我國已建立了較完善的高分子材料的研究、開發和生產體系，我國雖然在高分在材料的開發和綜合利用方面起步較晚，但目前來看也取得了不錯的進步，我們應提高其整體技術水平，致力于創新的高分在聚合反應和方法，開發出多種綠色功能材料和智能材料，以提高人類的生活質量，并滿足各項工業和新技術的需求。
參考文獻：
[1]金關泰.《高分子化學的理論和應用》，中國石化出版社，1997
