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耐熱高分子材料heat-resistant polymeric material

時(shí)間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
一般是指在 250℃下連續(xù)使用仍能保持其主要物理性能的聚合物材料。在電氣絕緣材料范疇，通常把使用溫度長期在 150℃以上的高分子材料稱為耐熱高分子絕緣材料。環(huán)境對高分子材料的耐熱程度影響很大，在不同的環(huán)境介質(zhì)中，溫度、應(yīng)力、作用時(shí)間、輻照等，會(huì)使高分子材料的性能有很大差別。高分子材料的耐熱程度，主要由耐熱性和熱穩(wěn)定性表示。耐熱性是指在負(fù)荷下，材料失去原有機(jī)械強(qiáng)度發(fā)生變形時(shí)的溫度，其參數(shù)如熔化溫度、軟化溫度、玻璃化溫度等。熱穩(wěn)定性是指材料的分子結(jié)構(gòu)在惰性氣體中開始發(fā)生分解時(shí)的溫度，在空氣中開始分解的溫度稱為熱氧穩(wěn)定性。一般熱塑性聚合物的耐熱性低于熱穩(wěn)定性。
　　沿革 　60年代以來，由于航天技術(shù)和軍事工業(yè)的發(fā)展，需要燒蝕材料、耐高溫的塑料、薄膜、層壓材料、膠粘劑、涂料、耐熱抗燃纖維等多種耐熱高分子材料，從而大大促進(jìn)了這類材料的發(fā)展，出現(xiàn)了第一個(gè)有重要意義的雜環(huán)聚合物──聚苯并咪唑。之后，合成新的耐熱聚合物驟趨活躍，又先后出現(xiàn)了一批耐熱芳雜環(huán)聚合物、元素有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物、梯形聚合物等各種類型的耐熱高分子材料。
　　提高耐熱性的措施 　主要措施有：①提高分子中原子間的鍵能；②增加分子中的環(huán)結(jié)構(gòu)和共軛程度；③增加分子鏈間的交聯(lián)程度；④增加分子的取向度和結(jié)晶度；⑤加入穩(wěn)定劑。但在采取上述措施時(shí)，則不同程度地降低了可加工性。目前，合成在500℃以上、于空氣中能長期使用的高分子材料，仍然是人們追求的目標(biāo)。然而，耐熱高分子材料研究工作的發(fā)展趨勢，已不是單純創(chuàng)制耐熱等級更高的新品種，而是著重解決提高耐熱性與可加工性之間的矛盾，并不斷降低成本，以便進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
　　主要品種 　耐熱高分子材料按結(jié)構(gòu)可分為：①芳環(huán)聚合物類，如聚亞苯基、聚對二甲苯、聚芳醚、聚芳酯、芳香族聚酰胺等；②雜環(huán)聚合物類，如聚酰亞胺、聚苯并咪唑、聚喹啉等；③梯形聚合物類，如聚吡咯、石墨型梯形聚合物、菲繞啉類梯形聚合物、喹啉類梯形聚合物等；④元素有機(jī)聚合物類，如主鏈含硅、磷、硼的有機(jī)聚合物和其他有機(jī)金屬聚合物；⑤無機(jī)聚合物類。
　　在芳雜環(huán)耐熱高分子材料中，以聚酰亞胺和芳香族聚酰胺這兩類聚合物發(fā)展最快，并已實(shí)現(xiàn)相當(dāng)規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。聚酰亞胺在315℃的空氣中，能耐1000h，其高溫機(jī)械性能仍然良好，且耐磨、耐輻射、耐燃性能優(yōu)異，短期能經(jīng)受482℃的高溫處理。聚酰亞胺的產(chǎn)品已系列化，有薄膜、層壓材料、塑料、纖維、涂料、膠粘劑、浸漬漆、分離膜、泡沫塑料、光致抗蝕劑、半導(dǎo)體器件用絕緣涂層等各種形式，因而在航天、電氣、電子等許多工業(yè)部門中，都得到了越來越廣泛的應(yīng)用。芳香族聚酰胺已被廣泛用作高強(qiáng)度和高模量有機(jī)纖維、抗燃纖維、反滲透膜、耐熱電氣絕緣材料等。各國為了解決石棉產(chǎn)品引起的環(huán)境公害問題，正在使用芳香族聚酰胺纖維作為石棉的替代品之一，并用于高性能復(fù)合材料方面。  
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