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高性能高分子材料

高性能高分子材料. 工程塑膠. 工程塑膠 (Engineering Plastics ) 是指高性能的塑膠 , 一般具有較高的拉伸 , 曲折和耐衝擊強度 , 有優異的絕緣性 , 抗腐蝕 , 耐磨等性質並且熱變形溫度高 , 消費量小 , 此類材料多應用於工程方面 , 取代金屬及陶瓷等材料. 常見工程塑膠的性質和用途. 工程塑膠汽車照明系統 取代玻璃. 高分子複合材料. 高分子複合材料是以高分子為基材，加入補強或非補強的填加物，這些添加物包括碳纖維、玻璃纖維、碳黑或滑石粉等。

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高性能高分子材料

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Presentation Transcript

  1. 高性能高分子材料

  2. 工程塑膠 • 工程塑膠(Engineering Plastics)是指高性能的塑膠,一般具有較高的拉伸,曲折和耐衝擊強度,有優異的絕緣性,抗腐蝕,耐磨等性質並且熱變形溫度高,消費量小,此類材料多應用於工程方面,取代金屬及陶瓷等材料.

  3. 常見工程塑膠的性質和用途

  4. 工程塑膠汽車照明系統取代玻璃

  5. 高分子複合材料 • 高分子複合材料是以高分子為基材，加入補強或非補強的填加物，這些添加物包括碳纖維、玻璃纖維、碳黑或滑石粉等。 • 利用高強度纖維或纖維布補強的高分子複合材料具有優異的機械性能及耐熱性能，可用於結構材料，如玻璃纖維強化塑膠(FRP)、印刷電路板基材等。

  6. 高分子複合材料網球拍

  7. 高分子材料使用於波音747及767飛機內部與部分機翼高分子材料使用於波音747及767飛機內部與部分機翼

  8. 塑膠化汽車 • 汽車塑膠化的重要原因是為了節省能源 • 降低製造成本(模具及成型費用比鋼板的加壓成型便宜) • 車體外殼材料的要求項目為剛性,強度耐久性及對能量的吸收性 • 主要的塑膠材料包括聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC),ABS等及不飽和樹酯PU,環氧樹酯等玻璃纖維補強的複合材料

  9. 汽車安全玻璃 • 汽車前窗的安全玻璃非僅由玻璃組成，而是由一種經表面急冷壓縮處理的強化玻璃與特殊的高分子所形成的三明治夾層構造 • 目前前窗玻璃是由兩片2.5毫米的強化玻璃間貼上一層高分子薄膜(~0.8毫米)，其主要成份為聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。此材料具極佳的曲撓性及耐衝擊特性 • 為防止玻璃受強力衝擊所產生的碎片向車內飛散，在內層玻璃上貼上一層聚乙烯醇丁縮醛及一層拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)

  10. 天蠶絲- Kevlar 纖維 • Kevlar纖維是美國杜邦公司於1965年研發成功的高性能纖維,主要結構是聚對苯二甲酸對苯醯胺(PPTA) • 其特點為密度低,重量輕,強度高,耐高溫,耐化學腐蝕等 • Kevlar是從PPTA-H2SO4高分子液晶溶液中紡絲而得,具有高度方向性及結晶性,加上分子間的氫鍵使其具有高強度 • Kevlar比重僅1.44g/cm3,其單位質量的強度比鋼強5倍,比玻璃纖維強2倍 • Kevlar是防彈衣,防彈裝甲車的構成材料

  11. Kevlar複合材料裝甲車

  12. 向海洋要淡水-半透膜 • 海水淡化是解決人類用水的方法之一 • 海水淡化以使用高分子分離膜(membrane)最受矚目 • 一般的膜分離法分為:精密過濾,超過濾,逆滲透及電透析法. • 逆滲透壓法為最常用於海水淡化的方法

  13. 滲透與逆滲透原理

  14. 逆滲透膜材質與構造 • 目前所使用的半透膜材料以醋酸纖維素及芳香族聚醯胺為主 • 逆滲透膜的模組(module)以中空纖維系或螺旋型模主為主

  15. 高吸水性高分子材料(1) • 棉、紙或泡棉經由毛細管吸水，只能吸收本身重量的20倍左右，並且保水力差。 • 高吸水性高分子可以吸收本身重量600或1000倍的水。 • 高吸水性高分子構造以含有離子性基團的電解質為主並經由化學上的輕微交聯反應而成，保水力佳。 • 1978年起，被用於女性生理用品的吸水劑及嬰兒及成人尿布。

  16. 高吸水性高分子材料(2) • 高吸水性高分子材料以澱粉聚丙烯晴共聚合物及乙酸乙烯脂與丙烯酸甲脂共聚合物的皂化生成物為主

  17. 水溶性塑膠

  18. 生醫用高分子材料(一)外科手術用縫合線 (1) 材料需求條件: ˙容易且可完全殺菌 ˙適當的物性(抗張強度及約20%的伸長率) ˙容易縫合,不易鬆弛,不脫結 ˙與生物體不起其他反應 (2) 一般縫合線類: 非吸收型及可吸收型 33)人工合成的脂肪族聚酯(Aliphatic polyester)纖維加水可分解,可被生物體吸收,被用於外科手術免拆線縫線。

  19. 生醫用高分子材料(二)高分子人工腎臟 • 人工腎臟是由適當的高分子分離膜所組成的具有滲析(dialysis)或超微過濾(ultrafiltration)功能的裝置 • 新型人工腎臟多採用中空纖維模型滲析裝置 • 中空纖維所用的高分子材料有再生纖維素,聚甲基丙烯酸甲基,聚丙烯睛,乙烯.乙烯醇共聚合物 • 外殼是以聚碳酸酯或聚苯乙烯成型而成

  20. 高分子人工腎臟

  21. 生醫用高分子材料(三)醫藥經由皮膚滲透的方法生醫用高分子材料(三)醫藥經由皮膚滲透的方法 • 醫藥與黏著劑分層存放系統,把藥劑封裝藥囊內,經由高分子多孔膜來控制滲透速率 • 把醫藥與黏著劑混鍊而成的膠黏材料直接塗布於支持體 • 直接把醫藥分散於高分子基材中,直接滲透入皮膚內

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