A. 樹脂砂造型澆注球鐵件,如何防止滲硫導致的球化衰退
壁厚會使球化衰退,給個論文給你:
厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑的開發與應用
王萬超
(宏德鑄造材料有限公司 廣州 510000)
隨著我國進入WTO和工業飛速的發展,厚大斷面球墨鑄鐵件如風力發電鑄件、大功率柴油機曲軸、冶金軋輥鑄件等的需求量不斷增加,厚大斷面球鐵件在生產時,由於斷面過厚,冷卻速度緩慢,因而凝固時間過長,在鑄件厚壁中心或熱節處容易造成石墨畸變、球數減少、組織粗大、石墨飄浮、化學成分偏析和晶間碳化物等問題。因而導致鑄件的機械性能下降,尤其是韌性更為明顯,給大斷面鑄件的生產帶來困難。因此我司依據中國特有的實際狀況開發了厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑。
1 球化劑
Mg使球墨圓整,對大斷面球鐵能減緩球化衰退,Mg阻礙石墨析出,殘Mg量高,增加收縮和脆性,Mg易氧化,在鐵水表面形成氧化膜,進入砂型易使鑄件產生夾渣和皮下氣孔。殘Mg量應控制在保證球化的前提下越低越好,但我們考慮大件凝固時間長,應提高抗衰退能力,Mg量應高些,使最終鐵液控制在0.05-0.06%。
RE是通過抵消干擾元素的有害作用,而間接地起球化作用,但在厚大鑄件中,RE留量高容易造成碎塊狀石墨增多,我們一般控制在0.03%以下。為了提高抗衰退能力,我司特別設計專用球化劑,既可以保證起球化作用的Mg的含量,同時也可以保持較高的抗衰退能力,高碳孕育良好時,亦不會出現滲碳體。另外,這專用球化劑可使磷共晶減少並彌散,從而進一步提高球鐵的延伸率。在球化處理時,為了提高鎂的吸收率,控制反應速度及提高球化效果,採用特有的球化工藝。對球化處理的控制,主要是在反應速度上進行控制,控制球化反應時間在2-3分鍾左右,綜合范圍1.5-2.5%,原則是低稀土,依據爐料的組成及純凈度調整其含量。
厚大斷面鑄件的特點是低溫處理、低溫澆注, Ca元素可以比常規產品較低,在沖天爐和電弧爐熔煉的條件下,可控制在2.0%以下,以適當地脫氧、脫硫,而在感應電爐條件下,Ca元素可以更低,因為我司的專用球化劑反應時比較平穩,同時Ca的溶解性差,很容易形成夾渣等鑄造缺陷;因此,必須有針對性的成份考慮,一方面延緩球化衰退,另一方面促進異質形核。
厚大斷面鑄件專用球化劑的特色是:高鎂、低稀土、低鈣、低硅、適度的鋇。
2 孕育劑
孕育劑要求具有強烈的促進石墨化作用,並能維持時間較長,吸收率高而穩定,所以孕育分為爐前孕育和瞬時孕育,兩者缺一不可。爐前使用含Ba的防衰退,長效孕育劑,澆注隨流使用特殊成分的孕育劑,主要是表面活性元素的應用,其中應用於風力發電鑄件時配入適量Bi元素,即改善斷面中心部位的球化狀況,使得球徑小,球數多,並能提高鐵素體含量,提高鑄態性能。當應用於大功率柴油機曲軸、冶金軋輥等珠光體型鑄件時,配入適量Sb元素,即改善斷面中心部位的球化狀況,使得球徑小,球數多,提高鑄態性能。粒度根據鐵水量而定,爐前使用一般有3-8mm和5-12mm的兩種粒度,而隨流使用一般有0.5-1.2mm和1-3mm的兩種粒度。
3 專用球化劑、孕育劑在實際生產中的應用
3.1 在風力發電球鐵件生產中的實際應用
風力發電球鐵件的材質為歐洲標准EN-GJS-400-18LT,抗拉強度≥400Mpa,屈服強度≥240Mpa,延伸率≥18%,低溫沖擊值-20℃,三個試樣平均值12 J/cm2,個別值允許9 J/cm2,鑄件重量一般在10噸以上,壁厚大約在100-180mm漸變, 金相基體組織要求: 球化率應在90%以上;球狀石墨數應大於100個/mm2;100%的鐵素體,生產中選擇高純的原材料是非常必要的,原材料中的Si、Mn、S、P含量要少(Si<1.0%, Mn<0.2% S<0.02%, P<0.025%),對Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V、W等一些合金元素要嚴格控制含量。鈦對球化影響很大應加以控制在0.01%以下,鈦高是我國生鐵的特點,解決的方法是在爐料中配入一定比例的QIT生鐵,來稀釋鐵水的鈦含量,同時也稀釋所有促進碳化物的正偏析元素,為增加鐵素體的含量,添加適量的鎳元素,同時消除低硅的副作用。化學成分方面,必須是低CE量,大致成分為:C3.2-3.4%,Si1.6-2.3%,Mn≤0.2%,S≤0.02%,P≤0.03%, Mg0.04-0.06%,RE≤0.03%,,以及適量Bi。
①爐料組成:國內生鐵、20-30%的QIT生鐵、廢鋼;
②原鐵水成分:C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn≤0.2%、S≤0.02%、P≤0.03%、Ni0.7%;
③球化劑與孕育劑的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Bi
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 適量 65/70 微量
備註:瞬時孕育劑中的微量RE是與Bi元素復合,起增加形核,細化石墨的作用;
④熔煉鐵液共計12.5噸,15噸的鐵水處理包;
⑤球化孕育處理過程:
球化處理前,用清渣劑進行扒渣處理,並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內,加入量1.1%,略加緊實,上面覆蓋鐵屑覆蓋劑。鐵水沖入另一側,處理溫度在1400℃-1450℃,沖入約2/3的鐵水,進行球化處理,反應時間應在3分鍾以上,待反應結束後將再沖入剩餘1/3的鐵水,同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包,加入量0.4%,進行鐵水孕育,然後扒渣2-3次,用保溫覆蓋劑覆蓋。
在鑄件設置設置澆口杯,開設了2個澆口進行澆注,澆注溫度:1320℃-1360℃,一邊澆注,一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入,加入量0.2%,依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度,澆注結束後在48小時,即鑄件溫度約500℃以下開箱。
⑥鑄件成分結果:
C3.4%,Si2.2%,Mn0.15%,S0.012%,P0.03%,殘余Mg0.051%,殘余RE0.025%;
⑦金相檢測結果:球化等級2級,石墨大小6-7級,鐵素體99%;
⑧機械性能檢測結果:
抗拉強度432 Mpa、423 Mpa、428Mpa,平均427.7 Mpa;屈服強度248 Mpa、245.7 Mpa、253Mpa,平均248.9 Mpa;延伸率19.2%、20.6%、19.6%,平均19.8%;低溫沖擊值-20℃,三個試樣12.8、13.7、14.1 J/cm2,平均值13.5J/cm2;
3.2 在冶金軋輥鑄件中應用
冶金軋輥鑄件一般QT600-3,抗拉強度≥600Mpa,屈服強度≥370Mpa,延伸率≥3%,鑄件壁厚大約在100mm以上, 金相基體組織要求: 球化級別應在2-3,石墨大小6-7級,75%以上的珠光體,20%左右的鐵素體,允許極少數的碳化物,但應呈彌散狀、棒狀,顆粒狀分布,生產的重點是強化孕育,多次孕育。
①國內生鐵、回爐料以及廢鋼;
②熔煉鐵液共計4.4噸,6噸的鐵水處理包,鑄件最大直徑300mm,重量4噸;
③原鐵水成分:
C3.2-3.4%、Si0.6-1.5%、Mn0.4-0.6%、S≤0.03%、P≤0.03%、Cu0.4%、Mo0.3%
④球化劑與孕育劑的成分:
成分 Mg RE Ca Ba Si Sb
球化劑 6.0/7.0 2.0/3.0 1.0/2.0 適量 40/42
爐前孕育劑 適量 65/70
瞬時孕育劑 微量 ≤2.0 適量 65/70 微量
瞬時孕育劑中的微量RE是與Sb元素復合,起增加形核,細化石墨的作用;
⑤球化孕育處理過程:
球化處理前,用清渣劑進行扒渣處理,並進行原鐵水成分化驗。將15-35mm粒度的球化劑放入用15噸的處理包底的一側的凹槽內,加入量1.4%,略加緊實,上面覆蓋鐵屑覆蓋劑,鐵水沖入另一側,處理溫度在1400℃-1450℃,沖入7.5噸的鐵水,進行球化處理,反應時間應在3分鍾以上,待反應結束後將鐵水包吊至5噸的電爐前,沖入5噸的鐵水,同時將粒度為5-12mm爐前孕育劑隨鐵水流入沖入鐵水包,加入量0.5%,進行鐵水孕育,然後扒渣2-3次,用保溫覆蓋劑覆蓋。
澆注溫度:1350℃-1400℃,一邊澆注,一邊將粒度為1-3mm瞬時孕育劑通過特製的漏斗隨流加入,加入量0.2%,依據澆注時間控制瞬時孕育劑的加入速度,澆注結束後在600℃左右開箱風冷。
⑥鑄件成分結果:
C3.4%,Si1.6%,Mn0.46%,S0.012%,P≤0.03%,殘余Mg0.051%,殘余RE0.026%;Cu0.4%、Mo0.3%
⑦金相檢測結果:
球化等級2-3級、石墨大小6級、珠光體76%、鐵素體22%、碳化物約2%,而且呈細條狀、棒狀,極少數呈顆粒狀;
⑧機械性能檢測結果:
抗拉強度653 Mpa、707 Mpa、698Mpa,平均686 Mpa;屈服強度443 Mpa、395 Mpa、403Mpa,平均413.7 Mpa;延伸率3.2%、3.6%、3.7%,平均3.5%;
4 應用過程中的分析與總結
(1) 應選用純凈度高的爐料,鐵液中雜質越少越好;
(2) 鐵水成分方面:生產風力發電鑄件時,控制要點是低CE、低Mn、S、P以及盡可能低的Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V等,殘余Mg要高、殘余RE要低;生產厚大斷面珠光體鑄件時,控制要點是低CE、低S、P、Cr、Ti、Sn、V等,殘余Mg要高、殘余RE比風力發電鑄件略高,適量的的Mn 、Cu、Mo等元素;
(3) 球化處理方面:低溫處理、低溫澆注、多次孕育、瞬時孕育是關鍵;
(4) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑比使用單一的輕稀土球化劑以及常規孕育如硅鐵,球化率、石墨數量提高,尤其是中心部位的石墨畸變幾率大大減少,組織相對緻密,鑄件綜合機械性能相應提高;
(5) 厚大斷面鑄件專用球化劑、孕育劑是技術組合型配套使用,不得單一使用,否則將嚴重影響使用效果。
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是的,它能夠溫和的清潔肌膚污垢,豐盈的泡沫更有利於清潔效果。洗完臉以後臉部很水潤,不版會很緊綳。長期用權它洗臉,肌膚會變得光滑透亮,是不是很期待也想有一份這款潔面乳,那就趕緊行動起來。。我所知道的基本就是這些
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1、KEFAN科凡(佛山市科凡家居用品有限公司)
全屋定製傢具領航者,服務創新化/產品集成化/品牌連鎖化的定製家居生活運營商,以"定製五星級的家"享譽業界。
2、SOGAL索菲亞(索菲亞家居股份有限公司)
始於1981年法國,以經典百葉系列衣櫃在定製衣櫃界聲名鵲起,板式定製傢具行業領先者。
3、尚品宅配(廣州尚品宅配家居股份有限公司)
率先提出全屋傢具定製服務,引入全新數碼技術和獨特營銷模式的整體定製家居連鎖機構。
4、歐派OPPEIN(歐派家居集團股份有限公司)
行業標准編制單位,中國工商聯櫥櫃專業委員會會長單位,大型綜合性現代整體家居服務供應商。
5、詩尼曼Snimay(廣州市詩尼曼家居有限公司)
國內極具規模的一家致力於定製-整體衣櫃開發/生產知名企業,中國綠色環保產品。
6、拉迷LaMi(上海拉迷傢具有限公司)
創於2003年,源自加拿大國際品牌,移門/推拉門十大品牌,上海知名品牌,中國綠色認證產品。
7、梵帝尼Fanstivali(廣州市梵帝尼傢具有限公司)
源自於法國傢具經典設計,整體衣櫃十大品牌,致力於整體衣櫃的大型現代化生產設計廠商。
8、維意Wayes(佛山維尚傢具製造有限公司)
維尚集團旗下,廣東省著名商標,中國整體定製傢具行業領先者,較早的全屋家居定製品牌。
9、瑪格MACIO(廣東瑪格家居有限公司)
工商聯衣櫃專委會副會長,集定製傢具的專業設計/製造/銷售/服務為一體的著名家居企業。
10、好萊客Holike(廣州好萊客創意家居股份有限公司)
全屋定製十大品牌,廣東著名商標,原態定製家居品牌,致力於定製家居領域發展的高新技術企業。
一般來說,樹脂衣櫃的價格都比較實惠,但是市面上有一些廠家所售賣的樹脂衣櫃,它們的質量是不可靠的,而且還會散發出一定的刺鼻味道,甲醛含量嚴重超標,所以在使用這種類型不正規的樹脂衣櫃,會對我們的身體造成一定的危害。這就要求消費者在選擇售賣廠家的時候,一定要去選擇正規的廠家,選擇在市場上贏得良好口碑的品牌。
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其實時間久了還是會有劃痕的,樹脂鏡片最好是一年換一次。
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為了得到(甲基)丙烯酸樹脂的有機溶劑可溶性組合物,在溶劑介質中,用Ti(OR)↓[4]酯化一種聚合物的-COOH官能團,而該聚合物含有由甲基丙烯酸衍生的鏈節,式中R代表選自乙基,異丙基,正丁基,叔丁基,2-乙基己基和叔戊基的一個基。根據本發明,在至少一種一元羧酸R』COOH的存在下進行酯化,R』代表直鏈,支鏈或環的C↓[1]-C↓[18]烷基;芳基;烷芳基;或芳烷基,當樹脂的-COOH官能團和R』COOH的-COOH官能團加和時,Ti(OR)↓[4]/樹脂的-COOH官能團摩爾比在1和3之間,R』COOH/Ti(OR)↓[4]摩爾比在1和6之間,在形成凝膠之前停止酯化
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中國上海市合成樹脂研究所、長春應用化學研究所、上海電磁線廠、哈爾濱油漆顏料總廠和天津絕緣材料廠,於70年代中期就開始對聚醯胺亞胺進行研究開發。薄膜、油漆均有產品銷售。 (1)醯氯法
(2)異氰酸酯法
(3)直接聚合法
(4)亞胺二碳酸法
苯三酸酐的醯氯與芳族二胺反應制備聚醯胺-醯亞胺是一種重要的方法,其工藝如下:
反應釜內加入定量的4,4′-二氨基聯苯醚、二甲基乙醯胺、二甲苯,啟動攪拌。待物料全部溶解後,再加入1,2,4-偏苯三甲酸醯氯。反應溫度控制在25~35℃。當粘度達最大值時,用二甲基乙醯胺和二甲苯稀釋。然後,用環氧乙烷中和發應副產出鹽酸,可得到可溶性的聚醯胺-醯胺酸預聚體。若將此預聚體在高溫下脫水環化,即可製得不熔不溶的聚醯胺-醯亞胺。 聚醯胺-醯亞胺的強度是當今世界上任何工業未增強塑料不可比擬的,其拉伸強度超過172MPa,在1.8MPa負荷下熱變形溫度為274℃。
Torlon聚合物在製造後還可能進行固態聚合物,通過後固化增加分子量提供更優良的性能。後固化在260℃下發生,固化所需的時間和溫度主要取決於零件的厚度和形狀。
它可在220℃下長期使用,300℃下不失重,450℃左右開始分解。其粘接性、柔韌性及耐鹼性更佳,可與環氧樹脂互混交聯固化,耐磨性良好。 (1)模塑
注射成型前應將料進行預乾燥。乾燥條件為150℃、8小時。料筒溫度上限為360℃,模加工溫度為200℃。注射壓力盡量大,關閉增壓泵後降至保壓14~28MPa,背壓為0.3MPa。後固化時間,在170~260℃條件下,約三天左右。
(2)薄膜
聚醯胺-醯亞胺薄膜採用連續浸漬法制備。用400mm寬、0.05mm厚的鋁箔作連續載體。浸有預聚體溶液的鋁箔進入立式烘爐,於190℃下烘乾,以除去溶劑。然後,於200~210℃下處理2~4小時,使預聚體膜脫水環化。待冷卻後,將薄膜由鋁箔上剝下即可。
(3)漆包線
一般大規格的漆包圓線與漆包扁線均在立式漆包機上塗制,而細線則在卧式漆包機上塗制,均採用毛氈塗線法。爐溫與浸漬速度隨漆包線的規格不同而變化。如1mm漆包線,爐溫控制在200~300℃,浸漬速度為每分鍾4~6米。 聚氨基雙馬來醯亞胺的生產方法有兩種:一是以順丁烯二酸酐與芳族二元胺反應合成雙馬來醯亞胺中間體,然後與芳族二胺反應制備而成,此種方法一般稱為間接合成法;二是以順丁烯二酸酐與芳族二胺一步反應制備而成,一般稱為直接法制備聚氨基雙馬來醯亞胺。
間接法制備聚氨基雙馬來醯亞胺的過程如下:
馬來酸與4,4′-二氨基二苯基甲烷(MDA)在氯仿和二甲基甲醯胺(DMF)存在下,反應生成雙馬來醯亞胺,經加熱或化學轉換,脫水或脫醋酸環化,製取雙馬來醯亞胺(MBI)。然後,MBI和MDA加成反應制備而成聚氨基雙馬來醯亞胺。
1970年以來用直接法合成聚氨基雙馬來醯亞胺逐漸增多。西德、日本相繼發表了不少這方面的文獻。歸納起來大致有三種方法。
(1)氨基醯胺酸法:
順丁烯二酸酐與芳族二胺作用生成聚氨基雙馬來醯亞酸,再用聚氨基雙馬來醯亞酸分子上的羧基和醯胺基反應,在加熱情況下,通過與氨基的氫離子移位加成反應,製得聚氨基醯胺酸,然後,加熱脫水閉環生成聚氨基雙馬來醯亞胺。
(2)酯胺鹽法:
順丁烯二酸酐與甲醇反應製取順丁烯二酸單甲酯,接著與芳族二胺作用生成氨基酯銨鹽,經加熱脫水生成單甲酯醯銨鹽,然後,氫離子位移加成反應,生成聚單甲酯醯胺,脫醋酸閉環化,最後製得聚氨基雙馬來醯亞胺。
(3)醋酸催化法:
此法是以醋酸作催化劑和反應介質,讓順丁烯二酸酐與芳族二胺直接反應,制備聚氨基雙馬來醯亞胺。 Kinel成型材料大致可分成構造用共混料和滑動零件用混料兩類。前者摻混了不同長度的玻璃纖維;後者摻混了石墨或石墨和二硫化鉬或聚四氟乙烯粉末。
構造用混料的成型加工性和成型條件如下:
Kinel5504含有長度為6mm的玻璃纖維,其體積因素高達8.3(密度0.25g/cm3),通過壓縮成型可以得到力學性能優良的成型品。造粒條件為120~130℃和20~40MPa,成型條件是加工溫度230~250℃,壓力10~30MPa,固化時間1mm厚/2分鍾,成型時預熱溫度為200℃左右,成型品放在乾燥爐中於250℃後固化24小時。
為了改善其脫模性,可用硅油或聚四氟乙烯氣溶膠仔細塗布模子,模型表面要求鍍鉻。
Kinel5514所含玻璃纖維量稍低,且玻纖長度為3mm,體積因素為4.7(密度0.25g/cm3 ),可壓縮成型制小型精密零件。成型條件同Kinel5504一樣。
Kinel5515流動性好,固化速度快,用傳遞成型加工製品。造粒和預熱條件和前述品種一樣。傳遞模塑的成型溫度、固化時間和注入壓力分別為200℃,1mm厚/1分鍾,30~60MPa。後固化條件以200℃,24小時為適宜。
滑動零件用共混料的成型條件,雖因品種而異,但大體相同。
Kinel5505、Kinel5508,前者含25%粉狀石墨,後者含40%粉狀石墨均系壓縮成型材料。體積因素分別為4.0(密度0.36g/cm3 )和4.6(密度0.34g/cm3 )。造粒和預熱條件和其它品種相同,但在造粒時可利用冷壓縮或造粒機,造粒壓力為10~40MPa。成型溫度、成型壓力和固化時間分別為220~260℃,10~30MPa,1mm厚/2~4分鍾,後固化條件是250℃,24hr。
Kinel5518是含聚四氟乙烯粉末的微粉狀壓縮成型用材料,可用於泡沫薄片。成型條件和加石墨的品種相同。唯後固化溫度採用200℃為好。
Kinel5517是含石墨和二硫化鉬的品種,可用於減摩擦零件.可進行壓縮成型和燒結成型.體積因素為5.0(密度0.3g/cm3 )。壓縮成型條件和其它化滑動零件用材料相同。
在燒結成型時,首先將粉末成型材料加入冷模具內,以100~200MPa的壓力進行高壓成型。打開模具取出成型物移入加熱爐中,以程序控制於180~250℃加熱製品(例如180~185℃,30min,185~200℃/1hr,200℃,4hr,200~250℃,1hr,250℃,4hr,共約11小時)。將成型品冷卻到室溫,從爐中取出成型品。沒有必要進行後固化。 聚氨基雙馬來醯亞胺(PAMB)的力學性能、耐熱性、電絕緣性、耐輻照特性和熱鹼水溶液性良好,作為構造材料應用適用於電機、航空機、汽車零件和耐輻照材料等。滑動零件用Kinel材料的主要用途是止推軸承,軸頸軸承、活塞環、止推墊圈、導向器、套管和閥片等。
在汽車領域,可用於發動機零件、齒輪箱、車輪、發動機部件、懸架干軸襯、軸桿、液力循環路線和電器零件等。
在電器領域,可用於電子計算機印刷基板、耐熱儀錶板、二極體、半導體開關元件外殼、底板和接插件等。
在航空航天領域,可用於噴氣發動機的管套、導彈殼體等。
在機械領域,可用以製作齒輪、軸承、軸承保持架、插口、推進器、壓縮環和墊片等。
在其它領域,可用以製作原子能機器零件、砂輪粘合劑等。 1972年美國GE公司開始研究開發PEI,經過10年時間試制、試用,於1982年建成5000噸生產裝置,並正式以商品Ultem在市場銷售。全世界年需要量為10000噸左右。以後,為提高產品的耐熱性,GE公司還開發了ULtemⅡ。由於ULtemⅡ中含有對苯二胺結構,致使玻璃化溫度(tg)從215°提高到227°,因而適應電子零件超小型電子管表面粘貼技術(SMT)的需要。該公司以開發了耐化學葯品品級CRS5000、電線被覆用品級有機硅共聚合體D9000。為了進一步提高耐熱性、耐化學葯品性和流動性,該公司還開發了特種式程塑料合金,如PEI/PPS合金JD8901、PEI/PC合金D8001、D8007和SPEI/PA合金等。
上海市合成樹脂研究所對聚醚醯亞胺的研究開發工作始於20世紀80年代初,現有10t/aPEI裝置一套,目前處於供不應求狀態。該所正准備建設100t/a PEI生產裝置,以滿足國防軍工的需要。該所的聚醚醯亞胺YS30,結構中含有二苯醚二胺,其產品耐水解性能更佳。 聚醚醯亞胺是由4,4′-二氨基二苯醚或間(或對)苯二胺與2,2′-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐在二甲基乙醯胺溶劑中經加熱縮聚、成粉、亞胺化而製得。
在上述方法中,又可分成多硝基取代法和多環縮聚過程。前者首先進行環化反應,生成醯亞胺環,然後進行芳族親核硝基取代反應,形成柔性醚鉸鏈。後者是先進行環化反應,然後進行環化反應,聚合物的生成工序是多環縮聚過程。
PEI可用熔融縮聚法制備。這一方法從經濟上,生態和技術的觀點來看,都是有發展前途的。由於該法不使用溶劑,聚合物中不會含有溶劑,這對加工和使用都有重要意義。
PEI還可用連續法直接在擠出機製造。該法操作步驟是:起始化合物的混合物依次通過擠出機內具有不同溫度的區域,由單體混合的低溫區移向最終產品溶融的高溫區。環化反應生成的水,經適當的口孔從擠出機中不斷排出,通常在擠出機的最後區域藉助真空減壓抽出。從擠出機的出料口可得到聚合物粒料或片材。還可在擠出機內直接使PEI和各種填料混合,製得以PEI為主的配混料。
在這些方法中,溶液聚合是工業生產的方法。然而擠出機連續擠出聚合方法已由上海市合成樹脂研究所在小型裝置上開發成功,可以推向工業生產。 聚醚醯亞胺可用注塑和擠出成型,且易後處理和用膠粘劑與各種焊接法同其它材料接合。由於熔融流動性好,通過注塑成型可以製取形狀復雜的零件。加工前須在150℃充分乾燥4小時,注塑溫度為337~427℃,模具溫度為65~117℃。YS30的注塑條件如下:
預熱 150℃,4小時
料筒溫度:
前段 300~320℃
後段 330~410℃
注塑壓力 60~100MPa
保壓時間 5~30秒
冷卻時間 5~30秒。 聚醚醯亞胺具有優良的綜合平衡性能,卓有成效地應用於電子、電機和航空等工來部門,並用作傳統產品和文化生活用品的金屬代用材料。
在電器、電子工業部門,聚醚醯亞胺材料製造的零部件獲得了廣泛的應用,包括強度高和尺寸穩定的連接件、普通和微型繼電器外殼、電路板、線圈、軟性電路、反射鏡、高精度密光纖元件。特別引人注目的是,用它取代金屬製造光纖連接器,可使元件結構最佳化,簡化其製造和裝配步驟,保持更精確的尺寸,從而保證最終產品的成本降低約40%。
耐沖擊性板材Ultem1613用於制飛機的各種零部件,如舷窗、機頭部部件、座件靠背、內壁板、門覆蓋層以及供乘客使用的各種物件。PEI和碳纖維組成的復合材料已用於最新直升飛機各種部件的結構。
利用其優良的機械特性、耐熱特性和耐化學葯品特性,PEI被用於汽車領域,如用以製造高溫連接件、高功率車燈和指示燈、控制汽車艙室外部溫度的感測器(空調溫度感測器)和控制空氣和燃料混合物溫度的感測器(有效燃燒溫度感測器)。此外,PEI還可用作耐高溫潤滑油侵蝕的真空泵葉輪、在180℃操作的蒸鎦器的磨口玻璃接頭(承介面)、非照明的防霧燈的反射鏡。
聚醚醯亞胺泡沫塑料,用作運輸機械飛機等的絕熱和隔音材料。
PEI耐水解性優良,因此用作醫療外科手術器械的手柄、托盤、夾具、假肢、醫用燈反射鏡和牙科用具。
在食品工業中,用作產品包裝和微波爐的托盤。
PEI兼具優良的高溫機械性能和耐磨性,故可用於製造輸水管轉向閥的閥件。由於具有很高的強度、柔韌性和耐熱性,PEI是優良的塗層和成膜材料,能形成適用於電子工業的塗層和薄膜,並可用於製造孔徑< 0.1μm、具有高滲透性的微孔隔膜。還可用作耐高溫膠粘劑和高強度纖維等。 以PEEK 為基體的先進熱塑性復合材料已成為航空航天領域最具實用價值的復合材料之一。碳纖維/聚醚醚酮復合材料已成功應用到F117A 飛機全自動尾翼、C-130 飛機機身腹部壁板、陣風飛機機身蒙皮及V-22 飛機前起落架等產品的製造。特殊碳纖維增強的PEEK 吸波復合材料具有極好的吸波性能,能使頻率為0.1MHZ-50GHZ 的脈沖大幅度衰減,型號為APC 的此類復合材料已經應用於先進戰機的機身和機翼。另外,ICI 公司開發的APC-2 型PEEK 復合材料是CelionG40-700 碳纖維與PEEK 復絲混雜紗單向增強復合材料,特別適合製造直升機旋翼和導彈殼體,美國隱身直升機LHX 已經採用此種復合材料。C L Ong 等研製了PEEK/石墨纖維復合材料,並將其固化成戰斗機頭部的著陸裝置,具有較短的製造周期及優良的耐環境適應性等特點。由於其具有優異的阻燃性,也常用於制備飛機內部零件,降低飛機發生火災的危害程度。
利用PEEK 具有阻燃、包覆加工性好(可熔融擠出,而不用溶劑)、耐剝離性好、耐磨耗性好及耐輻照性強等特點,已經用作電纜、電線的絕緣或保護層,廣泛應用於原子能、飛機、船舶等領域。PEEK 還可以用於製造原子能發電站用接插件和閥門零件,火箭用電池槽以及火箭發動機的零部件等。用吹塑成型法還可做成核廢料的容器。
I. 環氧樹脂的幾種合成方法介紹
】一.有機過氧酸及其衍生物的環氧化法 1909年,Nilolaus Prilezhaev發現過氧乙酸能環氧化各種雙鍵,不管是鏈端雙鍵還是鏈中雙鍵,而且能環氧化脂肪環上的雙鍵。 此後的研究表明,有機過氧酸是一種非常有效的環氧化劑,它和烯烴的環氯化過程是靜電加成。烯烴結構、過氧酸結構、反應介質和溫度影響環氧化反應的速率,催化劑對反應沒有影響。其中帶吸電基團的烯烴,如羥基會降低反應速率;反之,帶供電基團的,如烴基會加速反應。 過氧乙酸因結構簡單、易制備、價格便宜而得到廣泛使用。根據脂環族環氧樹脂制備反應過程中是否分離末反應完全的有機過氧酸,制各方法又可以分為原地環氧化法和分離環氧化法二種。 1.原地環氧化法 原地環氧化法是指合成有機過氧酸和烯烴的環氧化反應在同一體系中進行,這樣生成的有機過氧酸立即和烯烴反應,沒有過氧酸富集的過程。例如,乙酸先和含烯鏈的化合物混合,再向體系中加入雙氧水,乙酸和雙氧水反應生成過氧乙酸立即和含烯鍵的底物環氧化,從而得到產物。此方法的特點是工藝簡單,設備投資少,而且不存在過氧化物富集產生的安全隱患。 2.分離環氧化法 分離環氧化法和原地環氧化法不同,它是指合成有機過氧酸和環氧化過程分離。這種方法的特點是兩個過程分離,有利於對兩個過程分別檢測控制,因而適合工業化大生產。美國UCC公司和上海石油化工總廠都用此方法生產環氧樹脂。 二.鹵醇及其衍生物的環氧化法 最常見的鹵醇是次氯酸H0-C1+,它的環氧化的機理見反應式2。反應機理可以推廣到溴和碘.先是親電的鹵正離於進攻烯鍵,形成鹵翁離子,然後親核基團從背後進攻鹵翁正離子,這個親核基團可能是0H-、H20,然後在鹼的作用下,氧負子背後進攻和鹵相連的碳原子,鹵負離子離去形成環氧基。反應中親核基團還可能是鹵負離子,這樣就會形成副產雙鹵分子。從以上機理可以看出,反應有兩個背後進攻的立體化學過程,這樣產物就可以保持原料的立體構型,這是一些有機合成者對該環氧化法感興趣的原因。目前,國內主要用次氯酸法生產環氧丙烷。 80年代出現金屬卟啉化合物催化用次氯酸鈉做環氧化劑的環氧化反應,它的特點是反應過程從原來的兩步縮減到一步,而且金屬卟琳化合物催化活性很高,反應體系簡單,常溫即可。 三.雙氧水法 這種合成方法是以雙氧水做氧化劑,主要用來環氧化一些帶羥基的脂環族烯烴.反應的關鍵是需要高活性催化劑。五六十年代,三氧化鎢作為此反應的催化劑曾經佔有一定地位。目前.出現了眾多新型的催化劑,它們通常帶有金屬離子.如Ti4+、V4+、Cr3+。其中效果較好的是Ti/Si02促化劑、它可以在低溫下催化氧化分子量較小的分子。 四.無機氧化劑法 常見的氧化劑有氧氣、臭氧、鉻酸和高錳酸鉀等,其中氧氣作為最廉價的氧化劑一直是氧化還原反應中倍受青睞的原料。但到目前為止它不能作為普通的直接的環氧化劑,僅出現在一些特殊的環氧化反應中,如含有共軛雙健的α-蒎烯和氧氣發生[2+ 4]環化反應,再經過重排得雙環氧化合物 (方程式3)。重排過程是這個反應的關鍍,既可以是再加熱狀態下自發的熱力學重排,也可以是光誘導重排,還可以用鈷催化重排。還有,銀催化氧氣環氧化方法只用於合成環氧乙烷,它對長鏈烯烴無效(環氧丙烷也不是用這種方法生產),也不能環氧化脂環族烯烴。鉻酸和高錳酸鉀是傳統的氧化劑,如果控制好反應條件,也可以用於環氧化反應。五.仿生法 卟啉鐵作為血細胞中的活性物質,對氧氣有非常高的活性。因此,人們受到啟發,使用金屑葉琳催化環氧化反應。1979年, Groves最先用金屬卟啉模仿生物體系催化環氧化烯烴。
J. 溶解樹脂用什麼溶劑
苯類,酯類等,但具體要看什麼樹脂,因為溶劑的溶解度不同,根據不同樹脂可以調配一種專用稀釋劑,以降低生產成本。