塑料橡膠和復(fù)合材料課件

1、塑料橡膠和復(fù)合材料2022/10/11塑料橡膠和復(fù)合材料塑料橡膠和復(fù)合材料2022/10/10塑料橡膠和復(fù)合材料高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、膠粘劑和涂料等，其中塑料、合成纖維和合成橡膠被稱為現(xiàn)代高分子三大合成材料，塑料占總量的80。而在塑料中占80的是通用高分子，包括聚乙烯、聚丙烯以及聚氯乙烯與聚苯乙烯。塑料、橡膠與纖維三大合成高分子，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中必不可少的重要材料。塑料橡膠和復(fù)合材料高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、膠粘劑和涂料等，其中塑料、一、基礎(chǔ)知識(shí)1、聚合物的定義：聚合物是高分子，即由大量的稱為單體的小分子連在一起形成的大分子。把這些單體連在一起所涉及的工藝稱為聚合。

2、 塑料就是由一組原子或分子鏈組成的合成聚合物。長(zhǎng)分子鏈包含了氧、氫、氮、碳、硅、氯、氟和硫的各種組合。2、聚合物的類型按照將單體連接在一起的方式可以分為：加聚和縮聚。加聚：在單體分子的聚合過程中，分子鏈?zhǔn)峭ㄟ^連續(xù)地把一個(gè)單體加到另一個(gè)單體上形成的。典型的加聚物有：聚烯烴、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、乙烯基樹脂和氟塑料等；縮聚：通過兩種不同的各自具有兩個(gè)反應(yīng)末端基團(tuán)分子的反應(yīng)而制備的聚合物稱為縮聚物。塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)1、聚合物的定義：聚合物是高分子，即由大量的稱為一、基礎(chǔ)知識(shí)3、熱塑性塑料和熱固性塑料除了橡膠外，所有的聚合物都可以分為以上兩種不同類。特點(diǎn)：兩種塑料在它們轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品的某

3、個(gè)階段都是可以成形和模塑的流體；熱塑性塑料在冷卻時(shí)凝固并能重新熔化，熱固性塑料經(jīng)過交聯(lián)作用形成了三維網(wǎng)絡(luò)，這導(dǎo)致其不可以重新熔化和重新成形。塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)3、熱塑性塑料和熱固性塑料塑料橡膠和復(fù)合材料4、根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)，還可以分為：線型、支化型、交聯(lián)型、非晶體型、結(jié)晶型的和液晶型。液晶型聚合物被認(rèn)為是一類性能獨(dú)特的塑料。其分子是剛性的棒狀結(jié)構(gòu)，在熔化和凝固狀態(tài)下，它們以很大的平行陣列或疇的形式規(guī)則排列。一、基礎(chǔ)知識(shí)塑料橡膠和復(fù)合材料4、根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)，還可以分為：線型、支化型、交聯(lián)型、非晶一、基礎(chǔ)知識(shí)5、結(jié)構(gòu)和性能聚合物的結(jié)構(gòu)決定了其性能表現(xiàn)，一般規(guī)律如下：有序化的結(jié)構(gòu)（比如

4、結(jié)晶型和液晶型）其剛度和強(qiáng)度更高，而耐沖擊能力相對(duì)較弱，但是具有較高的耐蠕變性、耐熱性和耐化學(xué)性；一般結(jié)晶型聚合物熔點(diǎn)高，難于加工，非結(jié)晶型聚合物在受熱時(shí)是逐漸和連續(xù)地軟化，但并沒有太高的流動(dòng)性能（相比熔融的結(jié)晶型聚合物）；液晶型聚合物兼有結(jié)晶型聚合物的高熔點(diǎn)，同時(shí)在熔融時(shí)是逐漸和連續(xù)地軟化，因此其黏度、翹曲和收縮都是熱塑性塑料中最小的。聚合物的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)性能，依賴于其組成的分子量和分子量的分布。一般一個(gè)給定的聚合物對(duì)其具體的應(yīng)用來說都存在某個(gè)最佳的分子量范圍，同時(shí)其分子在整個(gè)材料中的分布也將影響其性能的穩(wěn)定性。塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)5、結(jié)構(gòu)和性能塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)6、

5、聚合物的合成方法目前有四種基本方法可以合成聚合物，具體選擇依賴于具體的應(yīng)用環(huán)境和性能要求，因?yàn)椴煌暮铣煞椒〞?huì)導(dǎo)致不同的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)。（1）本體聚合是最簡(jiǎn)單的聚合物合成方法，也稱為成塊聚合。這種方法是僅僅允許單體在有催化劑或沒有催化劑的情況下在某個(gè)預(yù)先確定的反應(yīng)溫度下進(jìn)行反應(yīng)形成聚合物。這些單體可以是液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)，但實(shí)際上幾乎所有的本體聚合都是在液相中進(jìn)行，氣相下的聚合需要一定的壓力，并加入專門的催化劑才行。本體聚合的缺點(diǎn)：難以控制反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱以及分子量的分布。因此僅適合小型澆鑄件和批量生產(chǎn)中。塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)6、聚合物的合成方法（1）本體聚合塑料橡膠和復(fù)合一、基礎(chǔ)知識(shí)

6、（3）溶液聚合聚合作用在一種合適的溶劑中進(jìn)行的，這種技術(shù)稱為溶液聚合。（4）乳液聚合如果單體可以在水乳化液中聚合，這稱為乳液聚合。（5）懸浮聚合單體和形成的聚合物球滴通過攪拌維持懸浮狀態(tài)而無需使用乳化劑，即聚合物顆粒是通過球滴合并而形成的，這種技術(shù)稱為懸浮聚合。塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)（3）溶液聚合（4）乳液聚合（5）懸浮聚合塑料橡一、基礎(chǔ)知識(shí)7、塑料術(shù)語的定義塑料中的專業(yè)術(shù)語B階熱固性樹脂固化中的中間階段，在這一階段，樹脂受熱并發(fā)生流動(dòng)，因而可在所需形狀下最終固化pH值一種溶液酸性和堿性狀態(tài)的度量，pH值是7是中性的（蒸餾水），pH值低于7時(shí)隨著pH值趨于0酸性變大；pH值大于7時(shí)隨著

7、pH值趨于14堿性增大表面電阻率材料表面的單位正方形兩個(gè)對(duì)邊之間的電阻，可能由于測(cè)量條件的不同變化較大玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度材料失去其玻璃態(tài)性能而變成半液態(tài)的溫度塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)7、塑料術(shù)語的定義塑料中的專業(yè)術(shù)語B階熱固性樹脂觸變描述材料在靜止時(shí)呈凝膠狀而攪拌時(shí)呈液態(tài)的行為催化劑這種化學(xué)物質(zhì)可以引起或加速樹脂固化但并不成為最終產(chǎn)物的一個(gè)化學(xué)組成部分彈性模量材料在彈性變形狀態(tài)下，應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系電容當(dāng)導(dǎo)體之間存在電位差時(shí)，導(dǎo)體和介電體的系統(tǒng)儲(chǔ)存電的能力。它的數(shù)值表示為電量與電位差的比值，并且始終是正值。C=Q/E電阻率材料抵抗電流通過其本體或表面流過的能力。體積電阻率的單位是：歐姆.厘米；

8、面積電阻率的單位是：歐姆介電常數(shù)又稱介電系數(shù)或電容率，它指單位電位梯度下決定介電材料每單位體積儲(chǔ)存靜電能的性能. K介電強(qiáng)度絕緣材料在發(fā)生電擊穿前所能經(jīng)受的電壓，通常表示為電壓梯度（如伏每密爾，V/mil）晶態(tài)熔點(diǎn)材料中的晶態(tài)結(jié)構(gòu)破壞的溫度聚合使兩種或兩種以上同種單體或聚合物進(jìn)行化學(xué)結(jié)合形成一個(gè)具有更高分子量的分子的過程塑料橡膠和復(fù)合材料觸變描述材料在靜止時(shí)呈凝膠狀而攪拌時(shí)呈液態(tài)的行為催化劑這種化一、基礎(chǔ)知識(shí)塑料術(shù)語的定義抗彎模量在彈性范圍內(nèi)應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)變的比模塑通過壓縮模塑、傳遞模塑、注射模塑或某些其他的壓力工藝形成塑料制品熱導(dǎo)率材料導(dǎo)熱的能力，是當(dāng)單位正方體材料的兩個(gè)面溫度差1時(shí)，在單位時(shí)

9、間內(nèi)通過其熱量的物理常數(shù)熱固性樹脂是一類加熱時(shí)通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)生固化，而固化后不能靠加熱重新軟化的樹脂熱塑性樹脂是一類易于軟化且重復(fù)加熱后又重新軟化的樹脂，其硬化是通過冷卻實(shí)現(xiàn)的溶劑溶解其他物質(zhì)的液態(tài)物質(zhì)塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)塑料術(shù)語的定義抗彎模量在彈性范圍內(nèi)應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)變一、基礎(chǔ)知識(shí)8、幾個(gè)重要的電絕緣性能的意義（1）介電強(qiáng)度：是指給介質(zhì)施加電壓后,當(dāng)電壓超過某一極限值時(shí),通過電介質(zhì)的電流急劇增加,電介質(zhì)的介電性能被破壞,這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)擊穿,這時(shí)的電壓稱為擊穿電壓,相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度稱為電介質(zhì)介電強(qiáng)度（2）電阻率定義或解釋：電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長(zhǎng)1米

10、、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。單位：國(guó)際單位制中，電阻率的單位是歐姆米，常用單位是歐姆平方毫米/米。塑料橡膠和復(fù)合材料一、基礎(chǔ)知識(shí)8、幾個(gè)重要的電絕緣性能的意義（1）介電強(qiáng)度：是說明：電阻率不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān)，還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi)，：幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化，即=0(1+at)。式中t是攝氏溫度，0是O時(shí)的電阻率，a是電阻率溫度系數(shù)。由于電阻率隨溫度改變而改變，所以對(duì)于某些電器的電阻，必須說明它們所處的物理狀態(tài)。如一個(gè)220 V，100 W電燈燈絲的電阻，通電時(shí)是484歐姆，未通電時(shí)只有40歐姆左右。電阻率和電阻是兩個(gè)不同的概念。

11、電阻率是反映物質(zhì)對(duì)電流阻礙作用的屬性，電阻是反映物體對(duì)電流阻礙作用的屬性。塑料橡膠和復(fù)合材料說明：塑料橡膠和復(fù)合材料(1)常用高分子材料的分子量在幾百到幾百萬之間高分子量使它通常都是固體物質(zhì)，與同等密度的天然物質(zhì)相比具有了較高的強(qiáng)度，從而可以作為工業(yè)材料使用。而且有很多高分子材料不僅僅是聚合長(zhǎng)鏈，各鏈間能輕易發(fā)生交聯(lián)形成三維空間的巨大網(wǎng)狀分子，具有較高強(qiáng)度。(2)高分子材料都是由小分子物質(zhì)聚合而成，因此我們可以對(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與綜合。8、高分子材料的主要優(yōu)點(diǎn)有：塑料橡膠和復(fù)合材料(1)常用高分子材料的分子量在幾百到幾百萬之間高分子量使它(3)通過各種手段使高分子或高分子單體與其它物質(zhì)相互作用

12、后產(chǎn)生物理變化或化學(xué)變化，從而使高分子化合物成為能完成特殊功能的功能高分子材料。這些功能高分子材料主要包括： 物理功能高分子材料，如導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等。 化學(xué)功能高分子材料，如反應(yīng)性高分子、離子交換樹脂、高分子分離膜、高分子催化劑以及高分子試劑及人工臟器等。此外還有生物功能和醫(yī)用高分子材料，如生物高分子、模擬酶、高分子藥物及人工骨材料等。 塑料橡膠和復(fù)合材料(3)通過各種手段使高分子或高分子單體與其它物質(zhì)相互作用后產(chǎn)二、熱塑性塑料1.聚酰亞胺（ polyimide :PI）聚酰亞胺的主鏈結(jié)構(gòu)含有芳環(huán)和

13、雜環(huán)，使得其耐高溫性能好。聚酰亞胺有一系列非常好的綜合性能，特別是在200260高低溫下具有突出的力學(xué)性能、電絕緣性、耐磨性、耐輻照以及在高真空下難揮發(fā)性，以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性和粘結(jié)性等。聚酰亞胺是性能優(yōu)異的高溫膠粘劑，使用溫度在200以上，也能很好地粘結(jié)玻璃、硼、金剛石、鋁、鈷、鋼、石墨和石英等；另外，聚酰亞胺還可制薄膜、絕緣漆、模壓制品等，是電子工業(yè)中常用的絕緣、膠粘材料.塑料橡膠和復(fù)合材料二、熱塑性塑料1.聚酰亞胺（ polyimide :PI）塑二、熱塑性塑料2.聚酯樹脂聚酯薄膜具有良好的電學(xué)性能和力學(xué)性能，被廣泛用于電子工業(yè)中。如制造小型電機(jī)的槽絕緣，可代替漆布，減薄了絕緣厚度，縮小

14、了電機(jī)尺寸；聚酯薄膜還可以用來制造壓敏帶、薄膜繞包線等，可用于小型電容器、變壓器與其它電器中。此外還廣泛用于制造錄音帶、感光膠片等。下面介紹常見的幾種聚酯：樹脂：聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)除可制成薄膜外，還可用于聚酯纖維與聚酯非織布的制造。聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)制品也可用于電氣與電子工業(yè)的絕緣材料。聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一種結(jié)晶的熱塑性聚合物，熔點(diǎn)高達(dá)273，它的抗拉強(qiáng)度很高，能耐沸水的作用，在熱的酸性或堿性介質(zhì)中部是穩(wěn)定的?？梢杂脕碇圃毂∧ぃ米麟娖鹘^緣材料。 塑料橡膠和復(fù)合材料二、熱塑性塑料2.聚酯樹脂塑料橡膠和復(fù)合材料二、熱塑性塑料3.聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是具有線性

15、結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂，相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)280020000。分子對(duì)稱性較好，有一定柔曲性，故可以形成結(jié)晶。它是透明、強(qiáng)度高、具有耐熱性的塑料，可在130下長(zhǎng)期工作，是熱塑性樹脂中較為突出者。尤其是沖擊強(qiáng)度大，抗蠕變性能好，甚至在120下仍保持其強(qiáng)度。因此，其作為工業(yè)用塑料而被廣泛應(yīng)用.聚碳酸酯薄膜具有高的電氣強(qiáng)度，介電性能隨溫度、頻率變化小，耐水性也較好。這種薄膜可作電磁線絕緣。它可用一般熱塑性樹脂加工成型的方法如注塑、擠塑、吹塑等加工制造一些電器與電子零件，也可用來制造機(jī)械與汽車零件，更可制造澆注絕緣制品，如澆注電纜接頭和端部封閉。聚碳酸酯耐化學(xué)藥品性稍低，不耐堿、強(qiáng)酸和芳香烴。塑料橡膠和復(fù)合材料

16、二、熱塑性塑料3.聚碳酸酯(PC)塑料橡膠和復(fù)合材料二、熱塑性塑料4.聚氯乙烯(polyvinylchloride ：PVC)聚氯乙烯是由氯乙烯聚合而得的塑料，通過加入增塑劑，其硬度可大幅度改變。用聚氯乙烯制成的硬質(zhì)制品，有較高的機(jī)械強(qiáng)度，特別是沖擊韌度優(yōu)異，因此可用作結(jié)構(gòu)材料。它的介電性能優(yōu)異，因而也是良好的絕緣材料。聚氯乙烯軟制品廣泛用于電線電纜。根據(jù)不同的使用條件，改變各組分的品種及其用量，可以制成各種電線電纜用的軟聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯電線電纜用塑料，按用途不同可分護(hù)套電纜材料和絕緣級(jí)電纜材料。對(duì)于絕緣級(jí)的聚氯乙烯塑料，主要用于直接包覆導(dǎo)線表面。對(duì)于電纜護(hù)套用的聚氯乙烯塑料，主要用于電

17、纜的外部保護(hù)。塑料橡膠和復(fù)合材料二、熱塑性塑料4.聚氯乙烯(polyvinylchlorid二、熱塑性塑料5.聚四氟乙烯(PTFE)聚四氟乙烯為代表性的氟樹脂具有優(yōu)異的耐熱性(260)、耐冷件(260)，可在場(chǎng)250下長(zhǎng)期使用，承受高溫和高溫氧氣的腐蝕；也可在300下可短期工作；在很低的溫度下(200)脆性很小，具有優(yōu)良的韌性，可在195下應(yīng)用。聚四氟乙烯化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定具有極好的耐化學(xué)藥品性，是任何溶劑(如氫氟酸、發(fā)煙硫酸、濃堿、王水等)都不能溶解或溶脹的，在煮沸的情況下也不能與之發(fā)生作用，有“塑料王”之美稱。僅熔融堿金屬能與之發(fā)生作用。塑料橡膠和復(fù)合材料二、熱塑性塑料5.聚四氟乙烯(PTFE)

18、塑料橡膠和復(fù)合材料聚四氟乙烯在壓力作用下變形極小，且不受溫度的影響摩擦系數(shù)極低(為0.01)，自潤(rùn)滑性很好。另外，聚四氟乙烯的介電性能也很好。用聚四氟乙烯作絕緣的電線電纜，可在高溫、高濕、低溫等惡劣條件下以及化工廠中長(zhǎng)期使用，也可用于高壓電器設(shè)備及高頻絕緣和電線電纜絕緣。其缺點(diǎn)是不能用通常的加工方法加工，價(jià)格高。 塑料橡膠和復(fù)合材料聚四氟乙烯在壓力作用下變形極小，且不受溫度的影響摩擦系數(shù)極三、熱固性塑料熱固性塑料可以比熱塑性塑料在更高的溫度下工作。聚合物的交聯(lián)或固化反應(yīng)是一種放熱過程，需要控制溫度的升高以防止反應(yīng)失控，同時(shí)聚合物的體積會(huì)收縮，此時(shí)可以通過加入填料或增強(qiáng)纖維或織物加以控制其收縮率

19、。環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂(EP)是用固化劑固化的熱固性塑料，通過醚鍵連接各單體。它的粘接性極好，電學(xué)性質(zhì)優(yōu)良，機(jī)械性質(zhì)也良好。環(huán)氧樹脂的主要用途是作金屬防蝕涂料和粘接劑，常用于印刷線路板和電子元件的封裝。對(duì)于電子工業(yè)來說環(huán)氧樹脂舉足輕重。塑料橡膠和復(fù)合材料三、熱固性塑料熱固性塑料可以比熱塑性塑料在更高的溫度下工作。四、橡膠添加劑：是為了獲得各種具有不同性質(zhì)的塑料所加入的其他材料，一般有填充劑、穩(wěn)定劑、固化劑、增塑劑、著色劑等。橡膠在電子工業(yè)中的應(yīng)用較少由樹脂和添加劑組成。樹脂又分為天然樹脂和合成樹脂兩種，目前合成樹脂是應(yīng)用的主要原料，其主要來源是石油。塑料橡膠和復(fù)合材料四、橡膠添加劑：是為了獲得各種

20、具有不同性質(zhì)的塑料所加入的其他塑料橡膠和復(fù)合材料塑料橡膠和復(fù)合材料塑料橡膠和復(fù)合材料塑料橡膠和復(fù)合材料塑料橡膠和復(fù)合材料塑料橡膠和復(fù)合材料幾種塑料成形方法介紹1.模具 2.噴嘴 3.加熱器 4.螺桿 5.料筒 6.料斗 7.螺桿傳動(dòng)裝置 8.注射液壓缸 9.行程開關(guān)1.注射成形塑料橡膠和復(fù)合材料幾種塑料成形方法介紹1.模具 2.噴嘴 3.加熱器 42.擠出成形1.擠出機(jī) 2.機(jī)頭 3.冷卻定型裝置 4.牽引裝置 5.切斷器 6.卸料槽塑料橡膠和復(fù)合材料2.擠出成形1.擠出機(jī) 2.機(jī)頭 3.冷卻定型裝置 43.壓縮成形（壓塑或壓制成形）1.上凸模固定板 2.上凸模 3.凹模 4.下凸模 5.下凸

21、模固定板 6.墊板塑料橡膠和復(fù)合材料3.壓縮成形（壓塑或壓制成形）1.上凸模固定板 2.上凸模4.壓注成形 （傳遞成形）1.柱塞 2.加料腔 3.上模板 4.凹模 5.型芯 6.型芯固定板 7.墊板塑料橡膠和復(fù)合材料4.壓注成形 （傳遞成形）1.柱塞 2.加料腔 3.上模五、應(yīng)用所有聚合物的加工步驟都包括把聚合物加熱使其軟化，迫使軟化的聚合物進(jìn)入或通過模具以使其成形，然后將熔融的聚合物冷卻或固化成最終的形狀。（有些聚合物可能是液態(tài)的）1.層壓板大多數(shù)印制電路板（PWB）都是由增強(qiáng)型的熱固性樹脂制造的。層壓板是通過把紡織的增強(qiáng)材料浸在通常溶在溶劑中的液態(tài)樹脂中，加熱浸過的纖維以去除溶劑，并使樹脂

22、的固化達(dá)到“B階”，這樣材料在室溫下是剛性的，并容易處理。這稱為“預(yù)浸料”2.粘接劑在電子工業(yè)中使用的粘接劑具有與電性能或熱力學(xué)性能相關(guān)的多種要求。一般需要和被粘接材料具有合適的熱膨脹系數(shù)以及良好的力學(xué)吸附作用。塑料橡膠和復(fù)合材料五、應(yīng)用所有聚合物的加工步驟都包括把聚合物加熱使其軟化，迫使五、應(yīng)用3.有機(jī)涂層把涂料涂覆到各種基體上，主要是防止基體受到外界環(huán)境或異常沖擊的影響。根據(jù)具體器件的工作環(huán)境，涂層除了易于涂覆之外，還需要相應(yīng)的物理、化學(xué)和電性能的優(yōu)良特性。保形涂層主要材料類型有：丙烯酸、聚氨脂、環(huán)氧樹脂、硅橡膠、聚酰亞胺等。塑料橡膠和復(fù)合材料五、應(yīng)用3.有機(jī)涂層塑料橡膠和復(fù)合材料4.高分

23、子絕緣材料：高分子絕緣材料根據(jù)用途可分為電工絕緣材料和電子絕緣材料兩大類。電工絕緣材料：主要用于電機(jī)、電器，如在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)中作電樞槽楔、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組的絕緣。按形狀分為 6類：絕緣漆、樹脂液和膠粘劑類。例如絕緣浸漬漆、硅鋼片漆、漆包線漆、灌封樹脂液和多種膠粘劑等常用的有環(huán)氧樹脂、聚酯、聚氨酯、有機(jī)硅樹脂、聚酰亞胺醇酸樹脂等。浸漬纖維制品類。如以樹脂浸漬各類棉、絲、合成纖維和玻璃纖維或織物所得的絕緣布、帶等制品。層壓制品類。各種有機(jī)或無機(jī)底材浸漬樹脂后的層壓材料制品，如多種層壓板。塑料橡膠和復(fù)合材料4.高分子絕緣材料：塑料橡膠和復(fù)合材料4.高分子絕緣材料：電工絕緣材料：主要用于電機(jī)、電器

24、，如在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)中作電樞槽楔、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組的絕緣。按形狀分為 6類：塑料制品類。由樹脂中添加各種有機(jī)或無機(jī)填料制得，如電視機(jī)殼，儀器、儀表外殼，電器開關(guān)接插件外殼等。薄膜、合成紙及其復(fù)合制品類。例如各種高分子薄膜電容器介質(zhì)材料，常用的有聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺等薄膜；各種合成纖維絕緣紙，如芳香族聚酰胺纖維紙、聚酯纖維紙；各種絕緣膠粘帶、絕緣膠布等。橡膠制品類。例如各種電線電纜絕緣層與護(hù)套、熱收縮管、硅橡膠絕緣端子等。塑料橡膠和復(fù)合材料4.高分子絕緣材料：塑料橡膠和復(fù)合材料電子絕緣材料：主要用于半導(dǎo)體元器件及其電子設(shè)備的絕緣保護(hù)。印刷電路板，即覆銅箔板。底

25、材為樹脂層壓板者，稱為剛性覆銅箔板，常采用環(huán)氧、酚醛等樹脂板；底材為高分子薄膜或單層耐熱玻璃漆布，則稱撓性覆銅箔版，常采用聚酯、聚酰亞胺、含氟聚合物薄膜。封裝材料，用于防止外界潮氣和雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體元器件參數(shù)的影響。目前，大約90以上的半導(dǎo)體元器件采用塑料封裝。主要是用環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂，其次是酚醛樹脂、聚酯、聚丁二烯等。半導(dǎo)體器件用絕緣膜，是大規(guī)膜集成電路等半導(dǎo)體元器件的表面保護(hù)膜（包括接點(diǎn)涂膜、鈍化膜、防潮防震膜、防止軟誤差的射線遮蔽膜等）和層間絕緣膜。如以聚酰亞胺為主的芳雜環(huán)聚合物。塑料橡膠和復(fù)合材料電子絕緣材料：主要用于半導(dǎo)體元器件及其電子設(shè)備的絕緣保護(hù)。塑電子封裝用聚合物材料發(fā)展趨勢(shì)塑

26、料橡膠和復(fù)合材料電子封裝用塑料橡膠和復(fù)合材料 一、聚合物封裝材料的重要作用塑料橡膠和復(fù)合材料 一、聚合物封裝材料的重要作用塑料橡膠和復(fù)合材料關(guān)鍵性封裝材料1、高性能環(huán)氧塑封材料5、導(dǎo)電/熱粘結(jié)材料 3、高密度多層封裝基板. . . . . .2、層間介電絕緣材料4、光波傳導(dǎo)介質(zhì)材料塑料橡膠和復(fù)合材料關(guān)1、高性能環(huán)氧塑封材料5、導(dǎo)電/熱粘結(jié)材料 3、高密度多層重要的聚合物材料 1、功能性環(huán)氧樹脂 2、高性能聚酰亞胺 3、特種有機(jī)硅樹脂 4、光敏性BCB樹脂 5、高性能氰酸酯樹脂 塑料橡膠和復(fù)合材料重要的聚合物材料 1、功能性環(huán)氧樹脂塑料橡 9H:High Thermal Stability Hi

27、gh Dimensional StabilityHigh TgsHigh Mechanical PropertiesHigh Electrical InsulatingHigh Chemical PurityHigh Optical TransparencyHigh SolubilityHigh Adhesive 9L:Low ViscosityLow Curing TemperatureLow Dielectric Constant Low Thermal Expansion Low Moisture AbsorptionLow StressLow Ion ContentsLow Price

28、Low Shrinkage 聚合物封裝材料的性能需求塑料橡膠和復(fù)合材料 9H: 9L: 聚合物封裝材料的性能需求塑料橡膠二、高性能環(huán)氧模塑材料1、本征阻燃化：無毒無害2、耐高溫化：260-280 3、工藝簡(jiǎn)單化: 低成本、易加工塑料橡膠和復(fù)合材料二、高性能環(huán)氧模塑材料1、本征阻燃化：無毒無害2、耐高溫化環(huán)氧塑封材料的無鹵阻燃化WEEE & RoHS 燃燒有毒氣體大量煙塵不利火災(zāi)疏散救援工作環(huán)氧樹脂的阻燃性塑料橡膠和復(fù)合材料環(huán)氧塑封材料的無鹵阻燃化WEEE & RoHS 燃燒有毒氣體 實(shí)現(xiàn)環(huán)氧塑封材料無鹵阻燃的途徑無鹵阻燃 金屬氫氧化物 含氮阻燃體系 含硅阻燃體系 本征阻燃體系 含磷阻燃體系 塑

29、料橡膠和復(fù)合材料 實(shí)現(xiàn)環(huán)氧塑封材料無鹵阻燃的途徑無鹵阻燃 金屬含氮含硅 本征阻燃性環(huán)氧塑封材料玻璃化溫度介電常數(shù)吸水率650殘?zhí)縤n N2FBE/FBN1513.80.2755.8PBE/PBN1294.20.3632.7FBEFBN極限氧指數(shù)UL-9437.6V-035.9V-1塑料橡膠和復(fù)合材料 本征阻燃性環(huán)氧塑封材料玻璃化介電常數(shù)吸水率650FB本征阻燃性環(huán)氧塑封材料Water uptake %SiO2 %F seriesB series80%0.130.1481%0.120.1383%0.080.1185%0.070.10樣品尺寸：50*3 mm測(cè)試條件：沸水中浸泡8小時(shí)塑料橡膠和復(fù)合

30、材料本征阻燃性環(huán)氧塑封材料Water uptake %SiO2本征阻燃性環(huán)氧樹脂的阻燃機(jī)理 主鏈中含有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)和苯撐結(jié)構(gòu)的酚醛型環(huán)氧樹脂和酚醛型環(huán)氧固化劑在固化反應(yīng)后形成了高度阻燃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其阻燃性主要?dú)w功于在高溫下的低彈性和高抗分解性導(dǎo)致燃燒時(shí)形成穩(wěn)定的泡沫層。泡沫層主要由樹脂體，炭和分解時(shí)產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成，有效地阻隔了熱傳遞。 塑料橡膠和復(fù)合材料本征阻燃性環(huán)氧樹脂的阻燃機(jī)理 主鏈中含有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)和 最近研制無鹵阻燃塑封料的性能性能單位指標(biāo)粘度Pas40螺旋流動(dòng)長(zhǎng)度175 oC/cm112彎曲強(qiáng)度MPa145彎曲模量GPa27玻璃化溫度oC155CTE1ppm/ oC8.2CTE2ppm

31、/ oC28.1阻燃（無鹵阻燃）UL-94V-0t1+t2(s)1.21.23.51.14.3tf(s)11.3塑料橡膠和復(fù)合材料 最近研制無鹵阻燃塑封料的性能性能單位指標(biāo)粘度Pas40螺 高耐熱PI塑封材料注射溫度：360 oC 注射壓力：150 MPa模具溫度：150 oC拉伸強(qiáng)度MPa拉伸模量GPa斷裂伸長(zhǎng)率%彎曲強(qiáng)度MPa彎曲模量GPa注塑件1002.9501423.2模壓件993.07.41523.4薄 膜1082.37.4-塑料橡膠和復(fù)合材料 高耐熱PI塑封材料注射溫度：360 oC拉伸塑料橡膠和復(fù)合材料塑料橡膠和復(fù)合材料 三、液體環(huán)氧底填料 塑料橡膠和復(fù)合材料 三、液體環(huán)氧底填料

32、 Underfill 的作用: 1) 增強(qiáng)機(jī)械穩(wěn)定性 2) 降低CTE及內(nèi)應(yīng)力 3) 防塵防潮防污染塑料橡膠和復(fù)合材料Underfill 的作用:塑料橡膠和復(fù)合材料 環(huán)氧底填料的填充工藝1、毛細(xì)管流動(dòng)型填充工藝 a) 標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管流動(dòng)填充 b) 真空輔助毛細(xì)管填充 c) 加壓輔助毛細(xì)管填充 d) 重力輔助毛細(xì)管填充2、非流動(dòng)型填充工藝3、模壓填充工藝4、圓片級(jí)填充工藝環(huán)氧底填料成為工藝成敗的關(guān)鍵因素塑料橡膠和復(fù)合材料 環(huán)氧底填料的填充工藝1、毛細(xì)管流動(dòng)型填充工藝環(huán)氧底填料成1、粘度：4000-5000 mPa.s (25 oC)2、玻璃化溫度：150 3、熱膨脹系數(shù)： 20 ppm/。4、彎曲模

33、量：9.5 GPa。5、吸水率：0.8% (85/85RH/72h)6、室溫保存時(shí)間：13000-15000cps （25/16h） 7、低溫保存時(shí)間：16000-18000cps （-40/6 months） 典型Underfill材料的性能塑料橡膠和復(fù)合材料1、粘度：4000-5000 mPa.s (25 oC) 四、Low-k 層間介質(zhì)材料 1、光敏聚酰亞胺樹脂 2、光敏BCB樹脂 3、光敏PBO樹脂 塑料橡膠和復(fù)合材料 四、Low-k 層間介質(zhì)材料 高電絕緣性擊穿強(qiáng)度高低CTE低介電常數(shù)低介電損耗寬頻/高溫穩(wěn)定吸潮率低抗高溫濕熱 聚酰亞胺材料的優(yōu)異性能尺寸穩(wěn)定好/抗蠕變Polyimid

34、es耐化學(xué)腐蝕物理穩(wěn)定性好 耐高溫/耐低溫塑料橡膠和復(fù)合材料高電絕緣性低CTE低介電常數(shù)吸潮率低抗高溫濕熱 聚酰亞 聚酰亞胺在電子封裝中的應(yīng)用 1、芯片表面鈍化保護(hù)； 2、多層互連結(jié)構(gòu)的層間 介電絕緣層（ILD）； 3、凸點(diǎn)制作工藝 4、應(yīng)力緩沖涂層； 5、多層封裝基板制造 塑料橡膠和復(fù)合材料 聚酰亞胺在電子封裝中的應(yīng)用 1、芯片表面鈍化保護(hù)；塑料 PI在FC-BGA/CSP中的典型應(yīng)用塑料橡膠和復(fù)合材料 PI在FC-BGA/CSP中的典型應(yīng)用塑料橡膠和復(fù)合材料先進(jìn)封裝對(duì)PI材料的性能要求塑料橡膠和復(fù)合材料先進(jìn)封裝對(duì)PI材料的性能要求塑料橡膠和復(fù)合材料 PSPI樹脂的發(fā)展趨勢(shì)塑料橡膠和復(fù)合材料

35、 PSPI樹脂的發(fā)展趨勢(shì)塑料橡膠和復(fù)合材料 PSPI樹脂的光刻工藝非光敏性PI樹脂光敏性PI樹脂塑料橡膠和復(fù)合材料 PSPI樹脂的光刻工藝非光敏性PI樹脂光敏性 化學(xué)所層間介質(zhì)樹脂的研究塑料橡膠和復(fù)合材料 化學(xué)所層間介質(zhì)樹脂的研究塑料橡膠和復(fù)合材料國(guó)產(chǎn)正性PSPI樹脂的光刻圖形塑料橡膠和復(fù)合材料國(guó)產(chǎn)正性PSPI樹脂的光刻圖形塑料橡膠和復(fù)合材料 光敏性苯并環(huán)丁烯(BCB)樹脂塑料橡膠和復(fù)合材料 光敏性苯并環(huán)丁烯(BCB)樹脂塑料橡膠和復(fù)合 光敏性BCB樹脂的化學(xué)過程塑料橡膠和復(fù)合材料 光敏性BCB樹脂的化學(xué)過程塑料橡膠和復(fù)合材 光敏性BCB樹脂的光刻工藝塑料橡膠和復(fù)合材料 光敏性BCB樹脂的光刻

36、工藝塑料橡膠和復(fù)合材料五、高密度封裝基板 1、低介電常數(shù)與損耗 2、耐高溫化：260 oC 3、多層高密度化 塑料橡膠和復(fù)合材料五、高密度封裝基板 先進(jìn)聚合物封裝基板微孔連接微細(xì)布線多層布線薄型化塑料橡膠和復(fù)合材料 先進(jìn)聚合物封裝基板微孔連接塑料橡封裝基板對(duì)材料性能的要求封裝技術(shù)發(fā)展無鉛化高密度化高速高頻系統(tǒng)集成化高韌性高Tg低介電常數(shù)低吸水率綜合性能優(yōu)異低CTE微細(xì)互聯(lián)多層化薄型化高頻信號(hào)集膚效應(yīng)信號(hào)衰減多類型系統(tǒng)混雜植入無源有源器件回流焊溫度提高約30oC液態(tài)經(jīng)歷時(shí)間延長(zhǎng)降溫速率加快塑料橡膠和復(fù)合材料封裝基板對(duì)材料性能的要求封裝技術(shù)發(fā)展無鉛化高密度化高速高頻系優(yōu)點(diǎn)：加工性能好成本低缺點(diǎn)：T

37、g低（150oC）韌性差封裝基板用基體樹脂環(huán)氧樹脂BT樹脂PI樹脂優(yōu)點(diǎn)：Tg較高（200oC）缺點(diǎn)：韌性差優(yōu)點(diǎn)：高Tg（300oC）高力學(xué)性能綜合性能優(yōu)異缺點(diǎn)：加工困難塑料橡膠和復(fù)合材料優(yōu)點(diǎn)：封裝基板用基體樹脂環(huán)氧樹脂BT樹脂PI樹脂優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1）耐高溫: 可耐受無鉛焊接溫度 及耐受熱沖擊實(shí)驗(yàn)（240-270oC)； 2）力學(xué)性能高，尺寸穩(wěn)定性好， 熱膨脹系數(shù)小，翹曲度小，平 整性好； 3）化學(xué)穩(wěn)定性好，可耐受電鍍 液的侵蝕及其它化學(xué)品的腐蝕； 4）電性能優(yōu)良，e, tand 低，高頻 穩(wěn)定； 5）本征性阻燃，不需要添加阻 燃劑，環(huán)境友好。 6）適于高密度互連（HDI）的 積層多層板（BUM）的基板。高密度PI封裝基板材料塑料橡膠和復(fù)合材料優(yōu)點(diǎn)：高密度PI封裝基板材料塑料橡膠和復(fù)合材料 有芯板 無芯板PI/Glass芯板積層樹脂Tg，oC260Tg，oC260介電常數(shù)4.4介電常數(shù)2.7線寬，m17線寬，m3線間距，m7