一.概述

　　英文名：(polyphenyl ester)

　　又稱聚對羥苯甲酰(poly-p-oxybenzoyl;POB)、聚對羥基苯甲酸苯酯(poly-p-hydroxybenzoate;PHB )、聚氧苯甲酰(polyoxybenzoyl;POB)、氧苯甲酰聚酯(oxybenzoyl polyester;OBP)。

　　分子主鏈含對氧苯甲酰重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物，材料表觀呈淺黃到褐黃色結(jié)晶性粉末。

　　它是全芳香族的聚酯樹脂，其分子結(jié)構(gòu)式如下：

　　聚苯酯從分子結(jié)構(gòu)看是直鏈狀的線型分子，但結(jié)晶度很高(大于90%)，使它難以熔融流動，因而具有熱固性塑料的成型特性。

　　聚苯酯與金屬的性能十分接近，在目前所有塑料中，聚苯酯的導(dǎo)熱系數(shù)和在空氣中的熱穩(wěn)定性最高，在高溫下還呈現(xiàn)與金屬相似的非黏性流動。

　　作為新型特種工程塑料的 聚苯酯自1971年由美國金剛砂公司(Carborulom)正式工業(yè)化生產(chǎn)以來，全球僅還有日本住友化學(xué)公司(與金剛砂公司合股)、晨光化工研究院2家企業(yè)建立了一定生產(chǎn)能力的實驗工廠，使 聚苯酯樹脂生產(chǎn)技術(shù)長期掌握在極少數(shù)企業(yè)手中，聚苯酯樹脂的供應(yīng)的處于市場壟斷之下。

　　自貢眾城特種特塑膠有限公司依托富順縣眾城氟塑料廠15年的專業(yè)研究及加工經(jīng)驗，與四川大學(xué)高分子工程與材料學(xué)院、西南科技大學(xué)緊密合作，于2010年建成年產(chǎn)30噸的聚苯酯合成裝置，成功合成出與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相媲美的 聚苯酯樹脂。這對打破聚苯酯技術(shù)及市場壟斷、降低使用成本、促進該材料的推廣應(yīng)用等方面都有積極的作用。

　　二. 聚苯酯的特殊性能

　　聚苯酯是一種高結(jié)晶性(結(jié)晶度大于90%)不溶不熔的線型高聚物，有許多優(yōu)異的綜合性能：

　　1.優(yōu)異的電氣性能：體積電阻率1.2×1017Ω·m，介電常數(shù)3.5，介電損耗角正切3.5×10-3，介電強度26MV/m;

　　2.極高的耐熱性：它在空氣中的熱分解溫度高達530℃，在空氣中熱穩(wěn)定性極高，400℃lh熱失重僅為1%，可在320℃下長期使用，400℃下短期使用，它與聚四氟乙烯的共混物合金制品熱變形溫度達300℃(純PTFE約為120℃)，可在250℃下長期使用;其模壓樣品的性能為：常溫下彎曲強度50MPa，在30O℃經(jīng)30Oh后還達35MPa，壓縮強度>100Mpa;

　　優(yōu)良的耐溶劑性和耐腐蝕性：不溶于所有脂肪和芳香類溶劑，能耐室溫下各種酸、堿，但易受熱酸、熱堿侵蝕;

　　3.優(yōu)異的力學(xué)性能及耐磨、自潤滑性：布氏硬度31Mpa、壓縮強度106Mpa、彎曲強度52Mpa(300℃151h老化后仍達40 Mpa)、無缺口沖擊強度1.47 KJ/m2,摩擦系數(shù)為0.2～0.3，動摩擦系數(shù)為0.16～0.32，可在不給油的情況下長期工作，有極好的耐壓縮蠕變性能。它與聚四氟乙烯的共混物合金，其極限PV值達2500Kpa.m/s,其性能遠超當(dāng)今最好的注油潤滑多孔青銅軸承(PTFE/POB合金制品性能見表1)，其在空氣中和水中的磨耗率僅為玻纖填充PTFE的1/4和1/600;

　　4.優(yōu)異的導(dǎo)熱性能：聚苯酯是目前塑料中熱導(dǎo)率最高的(23℃為1.12W/K.M)，較一般塑料高3--5倍;

　　5.耐輻射性能好: 經(jīng)107 Gy60 Co輻照后，其彎曲強度基本不變;

　　6.較低的熱膨脹系數(shù)為31*10-6(1/K)，使其制品具有較好的尺寸穩(wěn)定性能。

　　表1 PTFE/POB合金制品性能

　　因此，聚苯酯是所有高分子材料中熱穩(wěn)定性、熱容性、自潤滑性、硬度、電絕緣性、耐磨耗性等綜合性能最好的品種(參見下表2)。

　　特種工程塑料詳細性能(表2)

　　三.技術(shù)指標(biāo)

　　ZC1011聚苯酯 外觀為褐黃色或淺黃色粉末,其技術(shù)指標(biāo)見表3：

　　表3 ZC1011聚苯酯技術(shù)指標(biāo)

序號	技術(shù)指標(biāo)名稱	指標(biāo)值
1	粒度（目數(shù)） 顆粒平均粒徑	原粉150目，200—2000任意目數(shù) (約6.5--100µm任意粒徑)
2	數(shù)均分子量	＞7000
3	相對熱失重（400℃,1h）%	≤2.0%

　　四.使用及成型方法

　　聚苯酯在使用前最好在150--250℃下烘烤2h.,烘烤時溫度不宜太高、物料不宜堆積太厚以防止聚苯酯聚熱碳化。

　　聚苯酯與其它工程塑料相比最大的特點是具有類似金屬的性能，330—380℃有一結(jié)晶轉(zhuǎn)變，427℃高溫下開始呈現(xiàn)與金屬相似的非粘性流動，其成型有以下方法：

　?、佟?聚苯酯樹脂與其他工程塑料共混作為塑料合金材料使用(如PTFE、PI、PPS、PEEK、PAS等)。目前國內(nèi)聚苯酯應(yīng)用最為廣泛的是與聚四氟乙烯樹脂共混使用(聚苯酯含量一般為15—40Wt%)。該合金既有兩者的優(yōu)點，又彌補了二者的不足之處。PTFE/POB合金的成型方法同聚四氟乙烯填充制品的成型方法相同—冷壓燒結(jié)成型(見附件);

　?、凇?高壓力熱模壓速鍛成型:成型溫度350--380℃、壓力50--150MPa，保壓時間根據(jù)制品壁厚5—15Min，降至150℃以下脫模;

　?、?、 高溫等離子噴涂成型:惰性氣體氦、氬等通過一個電弧區(qū)形成氦或氬的高溫(3000—5000℃)等離子，再在此等離子區(qū)快速引入聚苯酯粉末，在等離子高溫、一定的壓力等強大能量作用下，聚苯酯在基材表面形成密實的涂層，涂層厚度一般為0.2—0.5mm為宜;

　?、?、 分散體涂覆成型：將聚苯酯粉末均勻分散于聚四氟乙烯乳液中，即得到POB/PTFE分散液。同PTFE分散液涂覆工藝一樣進行涂覆成型，每次可涂覆30--40µm厚的涂層，經(jīng)100℃、30Min干燥后，再在380℃、15Min燒結(jié)，若需多次涂覆，每多一層涂覆，燒結(jié)時間適當(dāng)延長。燒結(jié)后快速冷卻，以降低涂層結(jié)晶度和收縮率，增加涂層的柔韌性及附著性。

　　五.應(yīng)用領(lǐng)域

　?、俸娇眨壕郾锦タ勺鳛楹娇諜C載設(shè)備的傳動系統(tǒng)用材(有長期工作中耐磨損、耐變形、耐沖擊、密度小、低摩擦等優(yōu)點)及飛機發(fā)動機涂層材料(比其他塑料更耐高溫、耐輻射)使用;

　　②電子電器：可用作耐高溫的各種接插件、繼電器箱和底座、各種開關(guān)、線圈骨架，溫度、氣體、壓力等的傳感器，發(fā)光二極管反射罩、印刷線路板、電子封裝零件、絕緣環(huán)，電子計算機，微型電極的轉(zhuǎn)換開關(guān)，大型電子顯示器殼體等。該產(chǎn)品絕緣性能良好，耐高溫且高溫下尺寸穩(wěn)定，導(dǎo)熱性好，可將電器零件使用過程中所生成的熱量傳出，避免局部過熱損壞;

　?、蹤C械工業(yè)廣泛作為無油自潤滑軸承材料：各類滑塊、活塞環(huán)、耐疲勞皮碗、耐熱夾具、墊圈、填料、止推環(huán)等，還可用于高溫高速摩擦滑動條件下耐磨動、靜密封環(huán)。廣泛應(yīng)用于高速、無污染、無噪音、無油潤滑工作環(huán)境如醫(yī)藥、食品機械、紡織機械(避免了潤滑油可能對產(chǎn)品的二次污染)。目前，聚苯酯廣泛應(yīng)用作空氣、氮氣、氬氣、氧氣、天然氣、氟利昂等氣體壓縮機高溫高壓下工作的活塞環(huán)。聚苯酯特別適合用作水中或水汽中運行的軸承材料(如潛水泵閥行業(yè))。耐高溫耐磨損尺寸穩(wěn)定的超聲馬達摩擦材料、高溫閥門密封材料、復(fù)印機的隔熱襯套和分離爪等等;

　?、茉幽芄I(yè)領(lǐng)域：聚苯酯具有優(yōu)良的耐輻射性，可用制造原子能工業(yè)中使用的閥座、耐熱耐壓零件、密封制品等;

　?、萜渌こ趟芰现破凡荒軡M足的高溫等苛刻場合：用于制造燃料泵零件、葉輪、點火器零件、及變速箱零件、噴氣發(fā)動機的軸承保持架、飛機燃料零件、高空密封材料等。

　　六.應(yīng)用案例

　　1.工業(yè)泵系列產(chǎn)品中長期使用聚苯酯/PTFE合金制品用作軸承材料，效果良好，產(chǎn)品廣受市場歡迎;眾城公司的聚苯酯/PTFE/碳纖復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于機封，泵閥等行業(yè)，不僅滿足其摩擦小、耐磨損、尺寸穩(wěn)定、不包軸，還能保證其在250—310℃下長期使用。

　　2.在CNG增壓機中使用聚苯酯/聚四氟乙烯/碳纖/銅粉復(fù)合材料活塞環(huán)，滿足了高溫高壓下對活塞環(huán)抗壓縮、磨損小、尺寸穩(wěn)定的要求，延長了壓縮機使用壽命，產(chǎn)品得到大量推廣應(yīng)用;

　　3.食品機械行業(yè)大量采用30%聚苯酯填充PTFE材料用作食品機械的無油自潤滑滑塊材料，多年的使用表明效果良好;

　　4.使用聚苯酯作為醫(yī)療設(shè)備往復(fù)皮碗，連續(xù)使用壽命達5000hr;

　　5.印染還原機上使用聚苯酯/PTFE材料做無油潤滑軸承，替代青銅軸承，在溫度100—130℃水蒸氣中使用三年，無明顯磨損;用聚苯酯/PTFE材料制作氫氮壓縮機活塞環(huán)，工作溫度120—150℃、壓力大于10Mpa，裝機使用3000hr,耐磨、密封效果良好;

　　6. 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系、 蘭州理工大學(xué)機電工程學(xué)院、 蘭州石化公司設(shè)備維修公司對PTFE及POB填充PTFE復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究試驗結(jié)果表明,添加POB降低了PTFE的摩擦系數(shù),提高了PTFE的耐磨性。近年來快速發(fā)展的POB/PTFE噴涂于金屬表面再加工成金屬/塑料軸承，既有了金屬的剛性，又發(fā)揮了POB/PTFE復(fù)合材料的低摩擦、耐磨損的優(yōu)勢，大大地拓展塑料軸承的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　七.包裝與運輸

　　1.外包裝為紙桶或紙箱，內(nèi)置塑料袋，每件20公斤聚苯酯(由4個5公斤小包裝組成)，內(nèi)附產(chǎn)品合格證，合格證注明生產(chǎn)日期、規(guī)格型號、批號、生產(chǎn)廠家、凈含量等。

　　2.本品無毒，包裝運輸無特別要求。