高性能特种工程塑料的发展与功能化研究 (2)

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1、·42·塑料1=业CHINAPLASTICSINDUsTRY第38卷增刊So2010年4月高性能特种工程塑料的发展与功能化研究刘孝波，钟家春(电子科技大学微电子与固体电子学院先进功能材料研究室，四川成都610054)摘要：作者结合自己在高性能特种一r程塑料一聚芳醚腈(PEN)及其复合材料的研究，就特种工程塑料的发展、改性及其功能化技术回顾与展望，重点对聚芳醚腈树脂及其性能相当的聚芳醚酮进行了概述。关键词：聚芳醚腈；复合材料；特种工程塑料中图分类号：TQ326．5文献标识码：A文章编号：1005—5770(2010)SO一0042—05DevelopmentandFu

2、nctionofHighPerformanceEngineeringPlasticsLIUXiao。bo，ZHONGJia—chun(ResearchBranchofAdvancedFunctionalMaterials，UniversityofElectronicScience＆TechnologyofChina，Chengdu610054，China)Abstract：Basedonthestudyonthepolyaryleneethernitriles，thispaperretrospectedandprospectedthedevelopment，modi

3、ficationandfunctionofhishperformanceengineeringplasticsanditscomposites，mainlyfocusedonpolyaryleneethernitrilesandpolyaryletherketone．Keywords：PolyaryleneEtherNitriles；Composite；HighPerformanceEngineeringPlastics特种工程塑料是相对于尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(PET、PBT)以及改性聚苯醚(PPO)等常见工程塑料而言，综合性能更好

4、且具有特殊用途的一大类工程塑料。自上个世纪60年代聚酰亚胺(PI)发展应用以来，高性能特种高分子的研究、开发及应用就获得了快速发展，先后发展出聚芳醚砜(PAES)，聚苯硫醚(PPS)，聚芳醚酮及其聚芳醚腈等高性能特种工程塑料。本文结合我们对聚芳醚腈的研究，将对高性能的聚芳醚腈的研究及其功能化发展以及与聚芳醚腈同时期开发，且具有类似结构和性能的聚芳醚类和聚芳硫醚类的高聚物的结构及基本性能进行综述和对比。1聚芳醚腈1．1聚芳醚腈性能聚芳醚腈(PEN)是一种高性能材料，它是从20世纪80年代以来首先为国防军工和尖端技术的需求而发展起来的一类综合性能优异的结构型高分子材料，

5、具有很高的耐热性、阻燃性、机械强度，防紫外线和抗蠕变性好等优良特性，有望作为一类结构材料、电子元件和电子材料在航空航天、电子、通讯以及其他高技术领域发挥重要作用。聚芳醚腈是分子主链含有醚键和芳环及芳环侧基上带有氰基的高聚物。聚芳醚腈类聚合物在侧链上引入强吸电性氰基后，分子链间的偶极一偶极作用力增大进而提高耐热等级与机械强度。与聚醚砜、聚醚醚酮不同的是，聚芳醚腈的氰基是作为一个侧基出现在分子链中，因而对聚合物的成型加工的影响要小得多，使其既具有较高的耐热性，又有令人满意的成型加工性。D＼图1PEN的化学式。文．一PEN是由日本出光兴产公司(IdemitsuKosanc

6、oLtd)所开发的聚芳醚腈品种，1986年进入产业化阶段，产品牌号为PEN。ID300，化学式如图l所示，它由间苯二酚与2，6一二氟苯腈经过亲核取代缩聚反应制得¨。2J。该公司陆续申请了覆盖该领域几乎所有关于该聚芳醚腈的合成以及加工方面的专利∞_4】。PENID300同其他特种工程塑料相比，有其自身优越的性能，它与不同质量分数的玻纤共混改性产品的物理机械性能列于表1；PENID300与ICI公司的VictrexPEEK的性能对比列于表2。作者简介：刘孝波，男，1965年生，博士，教授，主要从事新型特种高分子及其复合材料的研究。liuxb@nestc．ed仉cn第38

7、卷增刊So刘孝波等：高性能特种工程塑料的发展与功能化研究·43·通过表2的数据可以发现，PEN与PEEK的热性能很相近。而玻纤增强的PEN的热变形温度可以达到330℃，比玻纤增强的PEEK要高30℃，这是由于强极性氰基侧基的存在增强了PEN对于玻纤的粘接能力。表lPENID300及其玻纤复合材料的物理力学性能表2PENID300与PEEK热性能和力学性能的比较注：1)30％玻纤增强PEN具有良好的电绝缘性能，其中PENID300纯树脂的介电常数约为3．5，基本上与频率无关，当频率增大时，介质损耗因数变小，1GHz时为1．5×10～，这是其它树脂所不及的。PENI