《高分子材料发展史》PPT课件.ppt

湖北汽车工业学院材料工程教研室湖北汽车工业学院材料工程教研室李建李建1教材及参考资料教材及参考资料黄丽黄丽.高分子材料高分子材料,北京北京:化工出版社化工出版社,2006,2006韩冬冰韩冬冰.高分子材料概论高分子材料概论,北京北京:中国石化出版中国石化出版社社,2006,2006何曼君何曼君,陈维孝陈维孝,董西侠董西侠.高分子物理，上海高分子物理，上海:复旦大学出版社复旦大学出版社,1990,1990潘祖仁潘祖仁.高分子化学高分子化学,北京北京:化工出版社化工出版社,1997,19972课程内容课程内容p 讲课内容讲课内容（4848个学时）个学时）绪论绪论通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料橡胶橡胶p 实验内容（无）实验内容（无）拉伸标准样条的快速成型拉伸标准样条的快速成型 高分子材料的鉴别高分子材料的鉴别 3了解高分子科学发展历史以及我国高了解高分子科学发展历史以及我国高分子科学发展状况；分子科学发展状况；了解塑料、橡胶的类型和特性，掌握了解塑料、橡胶的类型和特性，掌握其主要品种结构及其特性；其主要品种结构及其特性；教学内容教学内容4上课不迟到上课不迟到课堂中不允许随便说话，可以做任何不影响其课堂中不允许随便说话，可以做任何不影响其它人听课的事情它人听课的事情认真独立完成作业及课堂中布置的任务认真独立完成作业及课堂中布置的任务积极思考，回应课堂中的提问积极思考，回应课堂中的提问答疑时间：答疑时间：u上课期间的课间时间上课期间的课间时间u每次上课结束后的时间每次上课结束后的时间课程要求课程要求5p考核成绩构成考核成绩构成结业考核成绩结业考核成绩 7070平时成绩平时成绩3030p平时成绩包括平时成绩包括作业成绩作业成绩1515考勤成绩考勤成绩1515p结业考核方式结业考核方式 闭卷考试闭卷考试课程考核课程考核67高分子科学高分子科学高分子科学高分子科学高分子化学高分子化学高分子化学高分子化学研究聚合反应和高分子化学反应原理，研究聚合反应和高分子化学反应原理，研究聚合反应和高分子化学反应原理，研究聚合反应和高分子化学反应原理，选择原料、确定路线、寻找催化剂、选择原料、确定路线、寻找催化剂、选择原料、确定路线、寻找催化剂、选择原料、确定路线、寻找催化剂、制订合成工艺等。制订合成工艺等。制订合成工艺等。制订合成工艺等。研究聚合物的结构与性能的关系，研究聚合物的结构与性能的关系，研究聚合物的结构与性能的关系，研究聚合物的结构与性能的关系，建建建建立微观结构立微观结构立微观结构立微观结构宏观性能之间的联系，宏观性能之间的联系，宏观性能之间的联系，宏观性能之间的联系，为设计合成预定性能的聚合物提供理论为设计合成预定性能的聚合物提供理论为设计合成预定性能的聚合物提供理论为设计合成预定性能的聚合物提供理论指导，是沟通合成与应用的桥梁。指导，是沟通合成与应用的桥梁。指导，是沟通合成与应用的桥梁。指导，是沟通合成与应用的桥梁。高分子物理高分子物理高分子物理高分子物理高分子加工高分子加工高分子加工高分子加工研究聚合物加工成型的原理与工艺。研究聚合物加工成型的原理与工艺。研究聚合物加工成型的原理与工艺。研究聚合物加工成型的原理与工艺。高分子科学主要研究内容高分子科学主要研究内容8合成合成结构结构性能性能应用应用高分子化学高分子化学高高高高分分分分子子子子物物物物理理理理成型加工成型加工高分子科学高分子科学 高分子科学各主干学科之间的关系高分子科学各主干学科之间的关系高高高高分分分分子子子子分分分分子子子子设设设设计计计计9高分子材料科学发展历程高分子材料科学发展历程高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史10天然高分子天然高分子天然高分子天然高分子的直接利用的直接利用的直接利用的直接利用天然高分子天然高分子天然高分子天然高分子的化学改性的化学改性的化学改性的化学改性天然橡胶的硫化，硝化纤维的合成等天然橡胶的硫化，硝化纤维的合成等天然橡胶的硫化，硝化纤维的合成等天然橡胶的硫化，硝化纤维的合成等皮毛、甲壳素、棉麻丝、竹、木等皮毛、甲壳素、棉麻丝、竹、木等皮毛、甲壳素、棉麻丝、竹、木等皮毛、甲壳素、棉麻丝、竹、木等酚醛树脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等酚醛树脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等酚醛树脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等酚醛树脂、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺等高分子合成高分子合成高分子合成高分子合成高分子时代高分子时代高分子时代高分子时代功能高分子、高分子复合材料（合功能高分子、高分子复合材料（合功能高分子、高分子复合材料（合功能高分子、高分子复合材料（合金）、高分子的分子设计金）、高分子的分子设计金）、高分子的分子设计金）、高分子的分子设计高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史11头发头发头发头发指甲指甲指甲指甲羊毛羊毛羊毛羊毛蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质天然高分子天然高分子天然高分子天然高分子高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1219001900年年年年 硬橡胶电话机硬橡胶电话机硬橡胶电话机硬橡胶电话机18801880年年年年 硬橡胶手镯硬橡胶手镯硬橡胶手镯硬橡胶手镯汽车轮胎汽车轮胎汽车轮胎汽车轮胎橡胶树种橡胶树种橡胶树种橡胶树种割胶刀割胶刀割胶刀割胶刀高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1319241924年年年年 化装盒化装盒化装盒化装盒19201920年年年年 添加矿物油的电木时钟添加矿物油的电木时钟添加矿物油的电木时钟添加矿物油的电木时钟19201920年年年年 电木扬声器电木扬声器电木扬声器电木扬声器19201920年轮胎压力表年轮胎压力表年轮胎压力表年轮胎压力表酚醛树脂、橡胶制备酚醛树脂、橡胶制备酚醛树脂、橡胶制备酚醛树脂、橡胶制备19241924年年年年 玩具火车头玩具火车头玩具火车头玩具火车头高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1419301930年年年年 热水瓶热水瓶热水瓶热水瓶高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史19401940年年年年 笔架笔架笔架笔架 19401940年年年年 电话电话电话电话19501950年年年年 变压器变压器变压器变压器 19381938年年年年 飞利蒲收音机飞利蒲收音机飞利蒲收音机飞利蒲收音机15Hermann Staudinger Hermann Staudinger (1881-1965)(1881-1965)19321932年年年年在法拉第学会在法拉第学会在法拉第学会在法拉第学会上得到公认上得到公认上得到公认上得到公认19531953年年年年获获获获Nobel Prize Nobel Prize 高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史19201920年代年代年代年代提出提出提出提出“大分子大分子大分子大分子线线线线链型结构链型结构链型结构链型结构”概概概概念念念念16v“大分子线链型结构大分子线链型结构”概念：无论天然或合成高聚物其形态和特征都概念：无论天然或合成高聚物其形态和特征都可以由具有共价键连接的链型高分子结构解释（可以由具有共价键连接的链型高分子结构解释（Polymers are long chains of smaller units that repeat themselves hundreds or thousands of times.）v从化学结构上阐明了高分子物质的共同特征，在化学界引起激烈争论。从化学结构上阐明了高分子物质的共同特征，在化学界引起激烈争论。这一学说到这一学说到1932年在法拉第学会上得到公认，年在法拉第学会上得到公认，1953年获得年获得Nobel Prize，H.Staudinger成为现代高分子理论的创始人和奠基者。成为现代高分子理论的创始人和奠基者。v随随H.Staudinger大分子大分子概念的提出，高分子科学基础理论的研究得概念的提出，高分子科学基础理论的研究得以快速发展，合成聚合物产品进入发展时期。以快速发展，合成聚合物产品进入发展时期。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1719501950年年年年 ABS&PVC ABS&PVC 变焦眼镜变焦眼镜变焦眼镜变焦眼镜19501950年年年年 PVC PVC电扇电扇电扇电扇19501950年年年年 PVC PVC衣服刷衣服刷衣服刷衣服刷高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史1819601960年年年年 PS PS安全眼镜安全眼镜安全眼镜安全眼镜 19501950年年年年 PS PS衣服架衣服架衣服架衣服架19401940年年年年 PS PS 及赛璐珞音乐时钟及赛璐珞音乐时钟及赛璐珞音乐时钟及赛璐珞音乐时钟19501950年年年年 PS&PVC PS&PVC 收音机收音机收音机收音机 19501950年年年年 手动搅拌手动搅拌手动搅拌手动搅拌器器器器高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史19vv3030年代缩聚反应的系统研究年代缩聚反应的系统研究年代缩聚反应的系统研究年代缩聚反应的系统研究vv二元胺与二元羧酸的缩聚反应二元胺与二元羧酸的缩聚反应二元胺与二元羧酸的缩聚反应二元胺与二元羧酸的缩聚反应vv19351935年合成出聚酰胺年合成出聚酰胺年合成出聚酰胺年合成出聚酰胺66(66(尼龙尼龙尼龙尼龙66)66)vv19381938年世界上第一种合成纤维正式诞生年世界上第一种合成纤维正式诞生年世界上第一种合成纤维正式诞生年世界上第一种合成纤维正式诞生Wallace H.CarothersWallace H.Carothers（1896189619371937）尼龙的发明人尼龙的发明人高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史2019701970年，发明了耐温聚合物年，发明了耐温聚合物EkonolEkonol，为后续的液为后续的液晶聚合物的研究奠定了基础。晶聚合物的研究奠定了基础。EkonolEkonol主要用在电子主要用在电子行业及航天器等领域。行业及航天器等领域。19711971年，耐高温、高强度的年，耐高温、高强度的KevlarKevlar研制成功，耐温研制成功，耐温高达高达300300，可织成防弹衣、消防服、赛车服等。，可织成防弹衣、消防服、赛车服等。19761976年，聚合物年，聚合物/塑料体积产量超过钢。从而使得塑料体积产量超过钢。从而使得高分子材料与历史悠久的金属材料、陶瓷材料构成高分子材料与历史悠久的金属材料、陶瓷材料构成现代材料领域的三大类。现代材料领域的三大类。20202020年代，年代，年代，年代，“大分子链结构大分子链结构大分子链结构大分子链结构”概念的提出，概念的提出，概念的提出，概念的提出，开创了高分子材料发展序幕。开创了高分子材料发展序幕。开创了高分子材料发展序幕。开创了高分子材料发展序幕。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史21 德国著名的化学家，德国著名的化学家，德国著名的化学家，德国著名的化学家，1947194719471947年，编辑出版了年，编辑出版了年，编辑出版了年，编辑出版了高分子化学高分子化学高分子化学高分子化学(Die makromolekulare Die makromolekulare Die makromolekulare Die makromolekulare ChemieChemieChemieChemie)杂志，形象地描绘了高分子杂志，形象地描绘了高分子杂志，形象地描绘了高分子杂志，形象地描绘了高分子(Macromolecules)(Macromolecules)(Macromolecules)(Macromolecules)存在的形式。把存在的形式。把存在的形式。把存在的形式。把“高分子高分子高分子高分子”这个概念引进科学领域，并确立了高分子这个概念引进科学领域，并确立了高分子这个概念引进科学领域，并确立了高分子这个概念引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系，创立了确溶液的粘度与分子量之间的关系，创立了确溶液的粘度与分子量之间的关系，创立了确溶液的粘度与分子量之间的关系，创立了确定分子量的粘度的理论定分子量的粘度的理论定分子量的粘度的理论定分子量的粘度的理论(后来被称为施陶丁格后来被称为施陶丁格后来被称为施陶丁格后来被称为施陶丁格尔定律尔定律尔定律尔定律)。其科研成就对当时的塑料、合成橡。其科研成就对当时的塑料、合成橡。其科研成就对当时的塑料、合成橡。其科研成就对当时的塑料、合成橡胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起了积极作胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起了积极作胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起了积极作胶、合成纤维等工业的蓬勃发展起了积极作用。由于他对高分子科学的杰出贡献，用。由于他对高分子科学的杰出贡献，用。由于他对高分子科学的杰出贡献，用。由于他对高分子科学的杰出贡献，1953195319531953年年年年,他以他以他以他以72727272岁高龄，走上了诺贝尔奖金的领奖岁高龄，走上了诺贝尔奖金的领奖岁高龄，走上了诺贝尔奖金的领奖岁高龄，走上了诺贝尔奖金的领奖台。台。台。台。Hermann StaudingerHermann Staudinger(1881-1965)(1881-1965)1953年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史22 Karl Ziegler Giulio Natta Karl Ziegler Giulio Natta（1898-19731898-1973）(1903-1979)(1903-1979)ZieglerNattaZieglerNatta催化剂催化剂催化剂催化剂 配位聚合配位聚合配位聚合配位聚合乙烯、丙烯乙烯、丙烯乙烯、丙烯乙烯、丙烯 实现乙烯、丙烯实现乙烯、丙烯实现乙烯、丙烯实现乙烯、丙烯 工业化生产工业化生产工业化生产工业化生产19631963年年年年诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖 德国科学家德国科学家德国科学家德国科学家(Karl Ziegler)(Karl Ziegler)(Karl Ziegler)(Karl Ziegler)与意大利科学家与意大利科学家与意大利科学家与意大利科学家(Giulio Natta)(Giulio Natta)(Giulio Natta)(Giulio Natta)分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史23Paul J.Flory(1910-1985)vv高分子科学理论的主要开拓高分子科学理论的主要开拓高分子科学理论的主要开拓高分子科学理论的主要开拓者和奠基人之一。者和奠基人之一。者和奠基人之一。者和奠基人之一。vv高分子化学原理高分子化学原理高分子化学原理高分子化学原理vv长链分子的统计力学长链分子的统计力学长链分子的统计力学长链分子的统计力学19741974年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖 美国高分子物理化学家弗洛里美国高分子物理化学家弗洛里美国高分子物理化学家弗洛里美国高分子物理化学家弗洛里(Paul(Paul(Paul(Paul J.Flory),J.Flory),J.Flory),J.Flory),由于他在高分子科学领域，如由于他在高分子科学领域，如由于他在高分子科学领域，如由于他在高分子科学领域，如聚合聚合聚合聚合反应原理，尤其在高分子物理与结构反应原理，尤其在高分子物理与结构反应原理，尤其在高分子物理与结构反应原理，尤其在高分子物理与结构的研究方面取得巨大成就。的研究方面取得巨大成就。的研究方面取得巨大成就。的研究方面取得巨大成就。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史24Pierre-Gilles de Gennes Pierre-Gilles de Gennes(1932-2007)(1932-2007)因其在对液晶、聚合物及其界面等因其在对液晶、聚合物及其界面等因其在对液晶、聚合物及其界面等因其在对液晶、聚合物及其界面等科学的研究中获得重大突破，并提科学的研究中获得重大突破，并提科学的研究中获得重大突破，并提科学的研究中获得重大突破，并提出了高分子标度理论，而荣获出了高分子标度理论，而荣获出了高分子标度理论，而荣获出了高分子标度理论，而荣获19911991年诺贝尔物理学奖，被瑞典皇家科年诺贝尔物理学奖，被瑞典皇家科年诺贝尔物理学奖，被瑞典皇家科年诺贝尔物理学奖，被瑞典皇家科学院誉为学院誉为学院誉为学院誉为“当今的牛顿当今的牛顿当今的牛顿当今的牛顿”。19911991年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史252000年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖 研究领域：导电聚合物研究领域：导电聚合物日本筑波大学日本筑波大学日本筑波大学日本筑波大学白川英树白川英树白川英树白川英树美国加利福尼亚大学美国加利福尼亚大学美国加利福尼亚大学美国加利福尼亚大学艾伦艾伦艾伦艾伦-J-J-黑格黑格黑格黑格美国宾夕法尼亚大学美国宾夕法尼亚大学美国宾夕法尼亚大学美国宾夕法尼亚大学艾伦艾伦艾伦艾伦-G-G-马克迪尔米德马克迪尔米德马克迪尔米德马克迪尔米德高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史2619461946年年年年MarkMark在纽约成立在纽约成立在纽约成立在纽约成立第一所高分子专业研究第一所高分子专业研究第一所高分子专业研究第一所高分子专业研究所所所所国际会议：国际会议：国际会议：国际会议：19471947年在比利时利日市召开年在比利时利日市召开年在比利时利日市召开年在比利时利日市召开第一届第一届第一届第一届国际高分子学术报告会国际高分子学术报告会国际高分子学术报告会国际高分子学术报告会。现在每两年举行一次，。现在每两年举行一次，。现在每两年举行一次，。现在每两年举行一次，3939thth 2002 2002年在北京举行年在北京举行年在北京举行年在北京举行国内会议：国内会议：国内会议：国内会议：19871987年以来，每两年召开一次年以来，每两年召开一次年以来，每两年召开一次年以来，每两年召开一次全国全国全国全国高分子学术论文报告年会。高分子学术论文报告年会。高分子学术论文报告年会。高分子学术论文报告年会。高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史27高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展趋势高分子科学发展历程高分子科学发展历程28高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状29vv通常运动鞋，鞋面是由通常运动鞋，鞋面是由皮皮革和尼龙革和尼龙拼接而成的，鞋拼接而成的，鞋底是用一种叫底是用一种叫SBSSBS的橡胶的橡胶制制成的。鞋垫使用的则是一成的。鞋垫使用的则是一种叫做种叫做聚氨酯聚氨酯的高分子材的高分子材料。料。高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状30汽车中聚丙烯材料零部件汽车中聚丙烯材料零部件高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状31聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状32ABSABS树脂树脂高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状33可吸收医用胶水可吸收医用胶水可吸收医用胶水可吸收医用胶水-可吸收缝合线可吸收缝合线可吸收缝合线可吸收缝合线生物医用高分子材料生物医用高分子材料高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状34F-22F-22F-22F-22隐形战斗机隐形战斗机隐形战斗机隐形战斗机防弹衣防弹衣防弹衣防弹衣高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状35液晶高分子材料液晶高分子材料液晶高分子材料液晶高分子材料2001200120012001年日本索尼公司年日本索尼公司年日本索尼公司年日本索尼公司研制的液晶显示器研制的液晶显示器研制的液晶显示器研制的液晶显示器偏光显微镜下的高分子液晶偏光显微镜下的高分子液晶偏光显微镜下的高分子液晶偏光显微镜下的高分子液晶高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状36TEM Photographs TEM Photographs Latex particles for single CaCOLatex particles for single CaCO3 3 particle covered by copoly(St-BA)particle covered by copoly(St-BA)a.120,000 X,b.80,000 Xa.120,000 X,b.80,000 XSingle inorganic nanoparticle Single inorganic nanoparticle covered by polymercovered by polymer纳米高分子复合材料纳米高分子复合材料纳米高分子复合材料纳米高分子复合材料 高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状37高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展简史高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展现状高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展趋势高分子科学发展历程高分子科学发展历程38生物医学中的人工组织支架、缓释药物胶囊生物医学中的人工组织支架、缓释药物胶囊光电信息高分子材料光电信息高分子材料自组装、芯片封装材料等自组装、芯片封装材料等燃料电池与锂离子电池、导电高分子材料燃料电池与锂离子电池、导电高分子材料环境协调与友好性高分子材料：生物可降解高环境协调与友好性高分子材料：生物可降解高分子材料、绿色建筑涂料、健康环保装饰材料分子材料、绿色建筑涂料、健康环保装饰材料现代高分子膜分离技术等等现代高分子膜分离技术等等高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展趋势39高性能化高性能化高性能化高性能化:耐磨、耐高温、耐老化、耐腐蚀等耐磨、耐高温、耐老化、耐腐蚀等耐磨、耐高温、耐老化、耐腐蚀等耐磨、耐高温、耐老化、耐腐蚀等高功能化高功能化高功能化高功能化:电磁、光学、生物等功能高分子材料、电磁、光学、生物等功能高分子材料、电磁、光学、生物等功能高分子材料、电磁、光学、生物等功能高分子材料、高分子分离膜、催化剂等高分子分离膜、催化剂等高分子分离膜、催化剂等高分子分离膜、催化剂等复复复复 合合合合 化化化化:纤维增强材料，高性能的结构复合材料纤维增强材料，高性能的结构复合材料纤维增强材料，高性能的结构复合材料纤维增强材料，高性能的结构复合材料精精精精 细细细细 化化化化:向高纯化、超净化、精细化、功能化等向高纯化、超净化、精细化、功能化等向高纯化、超净化、精细化、功能化等向高纯化、超净化、精细化、功能化等智智智智 能能能能 化化化化:预知预告性、自我诊断、自我修复、预知预告性、自我诊断、自我修复、预知预告性、自我诊断、自我修复、预知预告性、自我诊断、自我修复、自我增殖、认识识别能力等自我增殖、认识识别能力等自我增殖、认识识别能力等自我增殖、认识识别能力等高分子材料科学发展趋势高分子材料科学发展趋势40高分子材料的类型与特征高分子材料的类型与特征按照高分子材料的物理形态和用途划分按照高分子材料的物理形态和用途划分按照高分子材料的物理形态和用途划分按照高分子材料的物理形态和用途划分：塑料塑料 橡胶橡胶纤维纤维胶粘剂胶粘剂涂料涂料聚合物基复合材料聚合物基复合材料聚合物合金聚合物合金功能高分子材料功能高分子材料三大合成三大合成三大合成三大合成材料材料材料材料41塑塑 料料塑料塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂，在一定温度是以树脂为主要成分，加入各种添加剂，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在玻璃态下使用的高分子材和压力下塑造成一定形状，并在玻璃态下使用的高分子材料。料。42塑料的组成塑料的组成树脂树脂是是未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物，是未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物，是塑料的主要成塑料的主要成分，对塑料性能起决定性作用。分，对塑料性能起决定性作用。添加剂添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。是为改善塑料某些性能而加入的物质。(1)(1)填料填料主要起增强作用；主要起增强作用；(2)(2)增塑剂增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性；用于提高树脂的可塑性和柔软性；(3)(3)固化剂固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；(4)(4)稳定剂稳定剂用于防止塑料老化，延长其使用寿命；用于防止塑料老化，延长其使用寿命；(5)(5)润滑剂润滑剂用于防止塑料加工时粘模具上用于防止塑料加工时粘模具上,使制品光亮使制品光亮 (6)(6)着色剂着色剂用于塑料制品着色。用于塑料制品着色。(7)(7)其他的还有其他的还有发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。等。添添加加剂剂塑料树脂添加剂塑料树脂添加剂塑料树脂添加剂塑料树脂添加剂43塑料分类塑料分类1按塑料用途分按塑料用途分：通用塑料通用塑料(Universal Plastics)(Universal Plastics)：一般指产量大、用途广、成型一般指产量大、用途广、成型性好、价廉，但性能一般，主要用于非结构材料。性好、价廉，但性能一般，主要用于非结构材料。工程塑料工程塑料(Engineering Plastics)(Engineering Plastics)：一般指能承受一定的外力作一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，长期使用温度在用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，长期使用温度在100100以上，可以作为工程结构件的塑料。以上，可以作为工程结构件的塑料。特种塑料特种塑料：一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。44通用塑料通用塑料(Universal Plastics)聚乙烯（聚乙烯（PEPE）环氧树脂（环氧树脂（EPEP）聚丙烯（聚丙烯（PPPP）酚醛树脂（酚醛树脂（PFPF）聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS）聚氨酯（聚氨酯（PUPU）聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）不饱和聚脂（不饱和聚脂（UPUP）聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA）电讯器材和电木制电讯器材和电木制电讯器材和电木制电讯器材和电木制品（如插座、开关品（如插座、开关品（如插座、开关品（如插座、开关等），耐热绝缘部等），耐热绝缘部等），耐热绝缘部等），耐热绝缘部件及各种结构件。件及各种结构件。件及各种结构件。件及各种结构件。最好的透明材料，最好的透明材料，最好的透明材料，最好的透明材料，透光率达到透光率达到透光率达到透光率达到92%92%92%92%以以以以上，比普通玻璃好。上，比普通玻璃好。上，比普通玻璃好。上，比普通玻璃好。环氧树脂电器配件45工程塑料工程塑料(Engineering Plastics)聚砜（聚砜（PSUPSU）聚酰胺（聚酰胺（PAPA）聚醚砜（聚醚砜（PESPES）聚碳酸酯（聚碳酸酯（PCPC）聚醚醚酮（聚醚醚酮（PEEKPEEK）聚甲醛（聚甲醛（POMPOM）聚苯硫醚（聚苯硫醚（PPSPPS）聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBTPBT）聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFEPTFE）丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯苯乙烯（ABSABS）又称尼龙。强度较又称尼龙。强度较又称尼龙。强度较又称尼龙。强度较高，耐磨、自润滑高，耐磨、自润滑高，耐磨、自润滑高，耐磨、自润滑性好，广泛用作机性好，广泛用作机性好，广泛用作机性好，广泛用作机械、化工及电气零械、化工及电气零械、化工及电气零械、化工及电气零件。件。件。件。热稳定性高是其热稳定性高是其热稳定性高是其热稳定性高是其最最最最突出的特点。使突出的特点。使突出的特点。使突出的特点。使用温度用温度用温度用温度150174150174150174150174。用于机械设备等用于机械设备等用于机械设备等用于机械设备等工工工工业。业。PC挡挡风风板板优良的机械性能，优良的机械性能，优良的机械性能，优良的机械性能，透明无毒，应用透明无毒，应用透明无毒，应用透明无毒，应用广泛。广泛。广泛。广泛。46塑料分类塑料分类2 2按树脂受热性能分按树脂受热性能分热塑性塑料热塑性塑料：指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化,具有多次重复具有多次重复加工性的塑料。如聚乙烯、聚氯乙烯塑料等。加工性的塑料。如聚乙烯、聚氯乙烯塑料等。热固性塑料热固性塑料：因受热发生固化反应，形成不熔不溶性物料，不具有多次重复加因受热发生固化反应，形成不熔不溶性物料，不具有多次重复加工性的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。工性的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。47塑料的特点塑料的特点塑料的优点：塑料的优点：塑料比较轻塑料比较轻，这是相对于金属和有机玻璃而言的，轻的原因不是因为，这是相对于金属和有机玻璃而言的，轻的原因不是因为它是高分子化合物，而是因为它们是有机化合物，即由碳、氢、氧、它是高分子化合物，而是因为它们是有机化合物，即由碳、氢、氧、氮等较轻的元素组成的。氮等较轻的元素组成的。塑料易于加工塑料易于加工。塑料具有可塑性，即在加热或加压后变形，在降温或塑料具有可塑性，即在加热或加压后变形，在降温或压力消失后维持原形不变。可以通过挤出，注射等方式加工成各自形压力消失后维持原形不变。可以通过挤出，注射等方式加工成各自形状的产品。状的产品。塑料绝缘性好，耐腐蚀。塑料绝缘性好，耐腐蚀。可作为电器、电线的绝缘包覆物。可作为电器、电线的绝缘包覆物。塑料不易腐烂。塑料不易腐烂。大量的塑料废弃无法被自然界吸收、分解，从而造成大量的塑料废弃无法被自然界吸收、分解，从而造成一定程度的环境污染。一定程度的环境污染。48塑料的缺点：塑料的缺点：刚性差刚性差(为钢铁材料的为钢铁材料的1/100-1/10)1/100-1/10)，强度低；耐热性，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的差、热膨胀系数大（是钢铁的1010倍）、导热系数小倍）、导热系数小(只只有金属的有金属的1/200-1/600)1/200-1/600)；蠕变温度低、易老化。；蠕变温度低、易老化。塑料的特点塑料的特点49橡橡 胶胶橡胶橡胶(Rubber)(Rubber)是一种是一种在使用温度范围内处于高弹态在使用温度范围内处于高弹态的的高分子化合物。其分子链柔性好，在外力作用下可产高分子化合物。其分子链柔性好，在外力作用下可产生较大变形，除去外力后能迅速恢复原状。生较大变形，除去外力后能迅速恢复原状。50橡胶的橡胶的组组成成1.生胶生胶2.配合剂配合剂 主要有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、主要有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。着色剂等。硫化剂硫化剂硫化剂硫化剂天然橡胶（生胶）天然橡胶（生胶）天然橡胶（生胶）天然橡胶（生胶）线型线型线型线型橡胶橡胶橡胶橡胶网状体型网状体型网状体型网状体型51橡胶分类橡胶分类天然橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶NRNR橡胶橡胶橡胶橡胶合成橡胶合成橡胶合成橡胶合成橡胶通用合成橡胶通用合成橡胶通用合成橡胶通用合成橡胶特种合成橡胶特种合成橡胶特种合成橡胶特种合成橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶SBRSBR顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶BRBR异戊橡胶异戊橡胶异戊橡胶异戊橡胶IRIR氯丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶CRCR乙丙橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶EPDMEPDM丁腈橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶NBRNBR硅橡胶硅橡胶硅橡胶硅橡胶52常用橡胶常用橡胶天然橡胶天然橡胶(NR)：为异戊二烯聚合物。具有优良的回弹性，拉伸强度、伸长率、耐磨为异戊二烯聚合物。具有优良的回弹性，拉伸强度、伸长率、耐磨性、抗撕裂和耐压缩永久变形件能都优于大多数合成橡胶。性、抗撕裂和耐压缩永久变形件能都优于大多数合成橡胶。适用范围：制作轮胎、减震零件、缓冲绳和密封零件。不耐油，耐适用范围：制作轮胎、减震零件、缓冲绳和密封零件。不耐油，耐天候、臭氧、氧的性能较差。天候、臭氧、氧的性能较差。使用温度范围：使用温度范围：-60120 丁苯橡胶丁苯橡胶(SBR):为丁二烯与苯乙烯的共聚物。含为丁二烯与苯乙烯的共聚物。含10苯乙烯的丁苯苯乙烯的丁苯-10具有优良的具有优良的耐寒性，含耐寒性，含30苯乙烯的丁苯苯乙烯的丁苯-30耐磨性优良。耐磨性优良。适用范围：制作轮胎和密封零件。制品不耐油，老化性能较差。适用范围：制作轮胎和密封零件。制品不耐油，老化性能较差。使用温度范围：使用温度范围：-60120丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶53顺丁橡胶顺丁橡胶BR 为顺丁二烯聚合物。耐寒、耐磨及回弹性能较好。为顺丁二烯聚合物。耐寒、耐磨及回弹性能较好。适用范围：适用范围：制作轮胎、密封零件、减震零件、胶带和胶管等制品。制品不制作轮胎、密封零件、减震零件、胶带和胶管等制品。制品不耐油，不耐老化。耐油，不耐老化。使用温度范围：使用温度范围：-70100。常用橡胶常用橡胶54氯丁橡胶氯丁橡胶(CR)为氯丁二烯聚合物。耐天候，耐臭氧老化，有自熄性，耐为氯丁二烯聚合物。耐天候，耐臭氧老化，有自熄性，耐油性能仅次于丁腈橡胶，拉伸强度、伸长率、回弹性优良，与金油性能仅次于丁腈橡胶，拉伸强度、伸长率、回弹性优良，与金属和织物粘结性能好。属和织物粘结性能好。适用范围：制作密封圈及其他密封型材、胶管、涂层、电线适用范围：制作密封圈及其他密封型材、胶管、涂层、电线绝缘层、胶布及配制胶粘剂。制品不耐合成双脂润滑油及磷酸脂绝缘层、胶布及配制胶粘剂。制品不耐合成双脂润滑油及磷酸脂液压油。液压油。使用温度范围：使用温度范围：-35130。氯丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶常用橡胶常用橡胶55硅橡胶硅橡胶 为聚硅氧烷。具有极佳的耐热、耐寒、耐老化性能，绝缘为聚硅氧烷。具有极佳的耐热、耐寒、耐老化性能，绝缘电阻、介电特性优异，导热性好，但强度和抗撕裂性较差，不耐电阻、介电特性优异，导热性好，但强度和抗撕裂性较差，不耐油，价格较贵。油，价格较贵。适用范围：密封圈、密封型材、氧气波纹管、膜片、绝缘材适用范围：密封圈、密封型材、氧气波纹管、膜片、绝缘材料。料。使用温度范围：使用温度范围：-70280。硅橡胶硅橡胶硅橡胶硅橡胶常用橡胶常用橡胶56橡胶特点橡胶特点高弹性高弹性 橡胶的弹性模量小，一般在橡胶的弹性模量小，一般在1 1。伸长变形大，伸长率。伸长变形大，伸长率可高达可高达1000%1000%，仍表现有可恢复的特性，并能在很宽的温度（，仍表现有可恢复的特性，并能在很宽的温度（-50-50150150）范围内保持有弹性。）范围内保持有弹性。粘弹性粘弹性 橡胶是粘弹性体。由于大分子间作用力的存在，使橡橡胶是粘弹性体。由于大分子间作用力的存在，使橡胶受外力作用。产生形变时受时间、温度等条件的影响，表现有胶受外力作用。产生形变时受时间、温度等条件的影响，表现有明显的应力松驰和蠕变现象。明显的应力松驰和蠕变现象。缓冲减震作用缓冲减震作用 橡胶对声音及振动和传播有缓和作用，可利用橡胶对声音及振动和传播有缓和作用，可利用这一特点来防除噪音和振动。这一特点来防除噪音和振动。电绝缘性电绝缘性 橡胶和塑料一样是电绝缘材料，天然橡胶和丁基橡橡胶和塑料一样是电绝缘材料，天然橡胶和丁基橡胶和体积电阻率可达到胶和体积电阻率可达到10101515cmcm以上。以上。57温度依赖性温度依赖性 高分子材料一般都受温度影响。橡胶在低温时处于玻高分子材料一般都受温度影响。橡胶在低温时处于玻璃态变硬变脆，在高温时则发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃璃态变硬变脆，在高温时则发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃烧。烧。具有老化现象具有老化现象 如同金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也如同金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因环境条件的变化而发生老化，使性能变坏，使寿命缩短。