専門工学プラスチックの基本的な特性
August 25, 2024
特別なエンジニアリングプラスチックの定義
Specialty Engineering Plasticsは、包括的なパフォーマンスが高いエンジニアリングプラスチックのクラスで、ポリフェニレン硫化物など、150°を超える温度の長期使用を備えています。
（PPS）、ポリイミド（PI）、ポリエーテルエーテルケトン（ピーク）、液晶ポリマー（LCP）、ポリスルホン（PSF）。これらのプラスチックには、硬いバックボーン、高い融点、およびよく組織化された分子鎖があり、高温環境で優れた安定性を示します。特殊エンジニアリングプラスチックは、主に電気、電子、および専門の産業用途で使用され、高温、腐食、耐摩耗性の特別なパフォーマンスニーズを満たし、電子部品、断熱材、化学機器、自動車エンジン部品の製造に使用されます。
特別なエンジニアリングプラスチックの分類
特別なエンジニアリングプラスチック業界の主な分類基準には、材料の種類、パフォーマンス特性、アプリケーション領域が含まれます。材料の種類によれば、特別なエンジニアリングプラスチックは、ポリフェニレン硫化物（PPS）、ポリイミド（PI）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、液晶ポリマー（LCP）、およびポリスルホン（PSF）に分けることができます。
特別なエンジニアリングプラスチックの導入
特別なエンジニアリングプラスチックの研究開発の背景は、当時の国際軍拡競争によって推進されていました。当時、ヨーロッパと米国の大手企業は多くの財源を投資し、開発を競う人材を投資しています。 1960年代初頭から1980年代、基本的なステレオタイプである以下は、以下の種類の特別なエンジニアリングプラスチックを紹介します。
1.ポリイミド（PI）
カプトンの商品名である米国デュポンの成功によって最初に開発されたポリイミド（PI）は、400℃以上のアモルファスポリマー、TGに属します。
ポリイミドは、分子の主鎖にイミド環（-CO-NH-CO-）を含む芳香族ヘテロシシクリックポリマー化合物であり、良好な電気断熱特性、機械的特性、化学的安定性、老化抵抗、放射抵抗、低誘電損失、および低い誘電損失、および他の優れた特性、および-269-400℃の温度範囲のこれらの特性は、温度範囲に大きな変化をもたらさず、21世紀で最も有望なエンジニアリングプラスチックに分類されています。 21世紀で最も有望なエンジニアリングプラスチックの1つ」。
2.ポリアミド - イミド（PAI）
最初に日本のToray Co.によるTorlonの商品名で開発されたポリアミデイミド（PAI）は、Tg = 285°Cのアモルファス、非包発性ポリマーです。これは、高性能の溶融処理可能なポリマーとして認識されています。
ポリアミデイミドは、高性能の溶融処理可能なポリマーとして認識されています。化学的には、イミド樹脂のファミリーに属します。超高性能ポリマーの中で、PAIは高温で特に良い荷重強度を持っています。ガラス遷移温度（TG）または537°F（280°C）の軟化点の近くでもその剛性を維持し、優れた圧縮強度とクリープ抵抗で長期間静的荷重下で変形に抵抗します。ポリアミド - イミドの耐摩耗性、広範な耐薬品性、高エネルギー放射線に対する耐性が優れた性能を高め、最も厳しいサービス環境でのアプリケーションに理想的に適しています。
3.ポリイミド（PEI）
1970年代にGEによって貿易名の究極の下で開発されたポリイミド（PEI）は、Tg = 217°Cのアモルファスポリマーです。これは、熱可塑性ポリイミドであり、熱可塑性プロセスを使用して射出成形できます。その前身とは異なり、それは熱可塑性ポリイミドであり、熱可塑性処理を使用して押し出して射出成形できます。
ポリエーテルイミド（PEI）は、高性能材料のポリイミドファミリーのメンバーであり、これにもポリミジミド（PAI）が含まれています。 PEIは、ポリマー（E）ポリイミド（PI）分子構造とのエーテル（E）の結合を含むアモルファス熱可塑性塑性です。この修飾により、PEIは射出成形と押し出しによって処理されることができます。これは、PIなどの従来のポリイミド材料の制限です。ポリイミドの基本的な形式は、透明なアンバー色です。その特性は、高強度と重量の比率、390°F（200°C）までの強度保持、熱酸化に対する長期耐性、良好な電気特性、固有の耐薬品性と火炎遅延によって特徴付けられます。蒸気とお湯に長期にさらされた後、その特性を保持することは、積極的な洗浄または滅菌を必要とする食品加工装置と医療用途でも大きな利点です。
4.ポリスルホン（PSU）
ポリスルホン（PSUまたはPSF）は、1960年代後半、UCC Companyが開発および商業化した米国のUdelの商品化されており、Udelはアモルファスポリマー、Tg = 192℃です。
ポリスルホンには主鎖にベンゼン環が含まれており、-SO2グループの硫黄原子は最高の酸化状態にあるため、抗酸化特性、機械的特性、熱安定性が良くなり、エーテル結合の存在は特定の靭性を提供します。さらに、ポリスルホンには、航空宇宙、自動車、食材、医療機器、およびその他のフィールドにおける非毒性、自己消費、耐食性などの利点もあります。
現在、商業化されたより成熟したポリスルホン樹脂には、ビスフェノールA型ポリスルホン（PSU）、ポリフェニルスルホン（PPSU）、ポリエーテルスルホン（PES）の3つのカテゴリがあります。
5.ポリエーテルスルホン（PES）
1970年代に英国ICI会社によってPESの商品名の下で開発および商業化されたポリエーテルエルスルホン（PES）は、アモルファスポリマー、Tg = 225°Cです。ビフェニルリンク。
ポリエーテルスルホン（PES）分子構造には、脂肪族炭化水素リンクの熱安定性も、ビフェニル鎖の剛性も、主にスルホン基、エーテル基、およびサブフェニル組成によって含まれません。スルホン基は耐熱性を与え、エーテル基は溶融状態のポリマー鎖リンクを、スルホン基に交互に接続してP-フェニレンサポート構造で良好な流動性、簡単な成形、処理を行い、エーテル基は非非得られることができます。結晶ポリマー。
PESは、高熱の歪み温度、高衝撃強度、エンジニアリングプラスチックの優れた成形性の組み合わせとして知られています。
6.ポリアリール酸塩（PAR）
これは一般的に芳香族ポリエステル製品のファミリーであり、1970年代初頭に日本のユニタイカが貿易名の開発を完了する最も早い成功した開発と商業化の1つであるU-Polymerは、アモルファスポリマーであり、 U-100 TG = 193℃。
ポリアリール酸塩（PAR）は、高密度のリングの主要鎖であるベンゼンリングと特殊エンジニアリングプラスチックのエステルグループを備えた分子の主要鎖であり、耐熱性の向上、熱偏向温度175℃℃;メインチェーンには、アモルファス透明性ポリマーのために、ポリマー分子の結晶化を妨げる傍およびメソベンゼンリングリンクが含まれています。透明性とPC、PMMAと比較してPMMA 90％以上の光透過率。幅広い温度での良好な曲げ回復力、優れたクリープ抵抗。優れた風化性能は、350nm未満の紫外線の通過を防ぐことができます。燃える際の自己環境、低煙放出、非毒性。
ポリアル酸塩（PAR）は、注入、押し出し、ブロー成形、その他の加熱および融解方法によって処理できます。電気、電子、自動車産業の高温耐性成分と部品に使用でき、一般的に医療機器としても使用されます。
7.ポリフェニレン硫化物（PPS）
1970年代にフィリップスによって最初に開発および商業化されたポリフェニレン硫化物（PPS）は、Tg = 88°CおよびTM = 277°Cの結晶性ポリマーです。 PPSは、交互に配置されたベンゼンリングと硫黄原子で構成されており、高度な結晶性が75％の通常の構造を与えます。
ポリフェニレン硫化物（PPS）は、交互に配置されたベンゼン環と硫黄原子で構成されているため、PPSの構造は、高度な結晶化度、最大75％の結晶性の程度、最大285°。同時に、PPSのベンゼン環は、良質とPPSの融点を提供します。同時に、ベンゼン環はPPSに良好な剛性と耐熱性を提供しますが、硫黄エーテル結合はPPSにある程度の柔軟性を与えます。ポリフェニレン硫化物（PPS）には、優れた耐熱性、炎症性、断熱性と耐性耐性、その熱安定性、機械的強度、電気特性、その他の包括的な性能、最大220の長期耐熱性があります。したがって、PPSは、ポリカーボネート（PC）、ポリエステル（PET）、ポリオキシメチレン（POM）、ナイロン（PA）、ポリフェニレンエーテル（PPO）後の「世界で6番目に大きいエンジニアリングプラスチック」として知られています。
8.ポリ（エーテルエーテルケトン）（ピーク）
ポリアリルアテラケトン（Paek）は、酸素橋とカルボニル基（ケトン）で接続されたフェニリデン環から生成される結晶ポリマーです。構造が異なるため、主にポリエーテルケトン（PEK）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEKK）、ポリエーテルケトンエーテルケトン（PEKEKK）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリエーテルエーテルケトンケトン（PEKK）、および他のいくつかの他のケトンケトン（PEK）、ポリエーテルケトン（PEEKK）、ポリエーテルケトンケトン（PEK）、ポリアリールケトン品種のため品種。
その中で、ポリエーテルエーテルケトン（Peek）は、1980年代に英国のICI会社であるTrade Name Peekによって最初に開発および商業化されました。
ポリ（エーテルエーテルケトン）（ピーク）は、1つのケトン結合とメインチェーン構造に2つのエーテル結合を含む繰り返しユニットで構成されるポリマーです。ポリアリレンエーテルケトン分子構造には剛性ベンゼン環が含まれているため、高温性能、機械的特性、電気断熱、放射線耐性、および耐薬品性およびその他の特性が優れています。エーテル結合のポリアリアラテルケトン分子構造とそれを柔軟にするため、成形に熱可塑性エンジニアリングプラスチック処理方法を使用できます。ポリアリールアテラケトン製品は、一般に耐摩耗性があり、寸法安定性があり、自己潤滑があり、誘電率が低いため、厳しい労働条件下での部品として使用するのに適しています。さらに、その酸素指数は高く、燃焼が容易ではなく、自己拡張材料、良好な難燃性に属します。ポリアリルアテルケトンにはC、H、O 3つの元素のみが含まれているため、燃焼後のガスは非毒性であるため、より優れた難燃性材料です。
ピーク溶融点（TM）までの最大340℃、高融点の高い融点により、ピークは優れた高温抵抗を備えています。繊維補強材グレードのピーク熱歪み温度は315℃と同じくらい高く、長期の連続使用温度
繊維強化ピークの熱歪み温度は315°Cになる可能性があり、長期の連続使用温度（UL 946B）は260°Cに達する可能性があり、短期の熱耐性温度は300°ほど高くなります。 C. 260°Cで5000時間使用されていても、強度は初期状態とほぼ同じであり、熱安定性は優れています。その結果、Peekは厳しい環境で長いサービス生活を送っています。
