第4章 高分子材料优秀课件.ppt

第4章高分子材料第1页，本讲稿共56页第4 4章 高分子材料内容提要：本本章简要阐述常用工程塑料的性能特点及其应章简要阐述常用工程塑料的性能特点及其应用。一般介绍合成纤维、橡胶的性能特点和用途。用。一般介绍合成纤维、橡胶的性能特点和用途。学习目标：熟悉常用工程塑料的特性及应用。熟悉常用工程塑料的特性及应用。了解合成纤维、橡胶的性能特点和用途。了解合成纤维、橡胶的性能特点和用途。第2页，本讲稿共56页4.14.1 工程塑料工程塑料 塑料塑料 以有机合成树脂为主要组成的高以有机合成树脂为主要组成的高分子材料。可在加热、加压条件下塑制成型，分子材料。可在加热、加压条件下塑制成型，故称塑料。故称塑料。塑料以有机合成树脂为基础，加入添塑料以有机合成树脂为基础，加入添加剂所组成。加剂所组成。第3页，本讲稿共56页4.1.1 4.1.1 塑料的组成塑料的组成 一、合成树脂 高分子化合物：如酚醛树脂、聚乙烯等，是塑料的高分子化合物：如酚醛树脂、聚乙烯等，是塑料的主要组成，也起粘接剂作用。主要组成，也起粘接剂作用。二、添加剂 (1)(1)填料或增强材料填料或增强材料 起增强作用。起增强作用。(2)(2)固化剂固化剂 使树脂具有体型结构，成为使树脂具有体型结构，成为较坚硬和稳定的塑料制品。较坚硬和稳定的塑料制品。(3)(3)增塑剂增塑剂 提高树脂可塑性和柔性。提高树脂可塑性和柔性。(4)(4)稳定剂稳定剂 防止塑料过早老化。防止塑料过早老化。第4页，本讲稿共56页4.1.2 4.1.2 塑料的分类塑料的分类 一、按树脂的性质分类 1.1.热塑性塑料热塑性塑料 加热时软化并熔融，可塑造成形，冷却后成型加热时软化并熔融，可塑造成形，冷却后成型并保持既得形状，该过程可反复进行。并保持既得形状，该过程可反复进行。如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(尼龙尼龙)、聚甲醛、聚碳酸脂等。、聚甲醛、聚碳酸脂等。加工成形简便，具有较高的机械性能，但加工成形简便，具有较高的机械性能，但耐热性和刚度较低。耐热性和刚度较低。2.2.热固性塑料热固性塑料 初加热时软化，可塑造成形，但固化后再加初加热时软化，可塑造成形，但固化后再加热将不再软化热将不再软化,也不溶于溶剂。也不溶于溶剂。如：酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯如：酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯 耐热性高，受压不易变形，有一定强度和耐热性高，受压不易变形，有一定强度和刚度，较脆。刚度，较脆。第5页，本讲稿共56页 二、按使用范围分类1.1.通用塑料通用塑料 应用范围广、生产量大的塑料品种。应用范围广、生产量大的塑料品种。聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚醛塑料和氨聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚醛塑料和氨基塑料等，产量约占塑料总产量的四分之三以上。基塑料等，产量约占塑料总产量的四分之三以上。2.2.工程塑料工程塑料 综合工程性能综合工程性能(机械性能、耐热耐寒性能、耐机械性能、耐热耐寒性能、耐蚀性和绝缘性能等蚀性和绝缘性能等)良好的各种塑料。良好的各种塑料。如聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯和如聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯和ABSABS等。等。3.3.耐热塑料耐热塑料 能在较高温度（能在较高温度（100 100 200 200）工作。）工作。聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、有机硅树脂、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、有机硅树脂、环氧树脂等。环氧树脂等。第6页，本讲稿共56页一、热塑性塑料1.1.聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)由乙烯单体聚合而成。由乙烯单体聚合而成。4.1.3 4.1.3 常用工程塑料常用工程塑料 老师提示：老师提示：重点内容重点内容 高压聚乙烯高压聚乙烯 相对分子质量、结晶度和密度较低，质地相对分子质量、结晶度和密度较低，质地柔软。柔软。制作塑料薄膜、软管和塑料瓶等。制作塑料薄膜、软管和塑料瓶等。低压聚乙烯低压聚乙烯 质地刚硬，耐磨性、耐质地刚硬，耐磨性、耐蚀性及电绝缘性较好。蚀性及电绝缘性较好。制造塑料管、板材、承制造塑料管、板材、承载不高的零件，如齿轮、轴载不高的零件，如齿轮、轴承。承。聚乙烯管聚乙烯管第7页，本讲稿共56页 2.2.聚丙烯聚丙烯(PP)(PP)由丙烯单体聚合而成。由丙烯单体聚合而成。刚性大刚性大,强度、硬度和弹性高于聚乙烯。强度、硬度和弹性高于聚乙烯。密度小，仅为密度小，仅为0.90 g/cm0.90 g/cm3 30.91 g/cm0.91 g/cm3 3,常用常用塑料中最轻。塑料中最轻。耐热性良好耐热性良好,长期使用温度为长期使用温度为100 100 110 110。优良的电绝缘性能和耐蚀性能，在常温下能耐优良的电绝缘性能和耐蚀性能，在常温下能耐酸、碱。酸、碱。聚丙烯的冲击韧性差，耐低温及抗老化性也差。聚丙烯的冲击韧性差，耐低温及抗老化性也差。第8页，本讲稿共56页 聚丙烯的应用：聚丙烯的应用：制作某些零部件，如法兰、齿轮、风扇叶轮、制作某些零部件，如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、把手及壳体等，还可制作化工管道、容泵叶轮、把手及壳体等，还可制作化工管道、容器、医疗器械等。器、医疗器械等。聚丙烯制成电容器外皮聚丙烯制成电容器外皮聚丙烯管子聚丙烯管子第9页，本讲稿共56页 3.3.聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)由乙炔和氯化氢合成氯乙烯，再聚合而成。由乙炔和氯化氢合成氯乙烯，再聚合而成。硬质聚氯乙烯硬质聚氯乙烯具有较高的机械强度和较好的具有较高的机械强度和较好的耐蚀性。耐蚀性。制作化工、纺织等工业的废气排污排毒塔、气体制作化工、纺织等工业的废气排污排毒塔、气体液体输送管、贮槽、离心泵、通风机和接头等。液体输送管、贮槽、离心泵、通风机和接头等。软质聚氯乙烯软质聚氯乙烯 增塑剂加入增塑剂加入30%30%4040时，时，制得软质聚氯乙烯，伸长率大，制品柔软，具有制得软质聚氯乙烯，伸长率大，制品柔软，具有良好的耐蚀性和电绝缘性。良好的耐蚀性和电绝缘性。制成薄膜，用于工业包装、农业育秧和日用雨衣、制成薄膜，用于工业包装、农业育秧和日用雨衣、台布等，制作耐酸耐碱软管、导线绝缘层等。台布等，制作耐酸耐碱软管、导线绝缘层等。第10页，本讲稿共56页 4.4.聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)(PS)由苯乙烯单体聚合而成。由苯乙烯单体聚合而成。刚度大、耐蚀性好、电绝缘性好。刚度大、耐蚀性好、电绝缘性好。缺点是抗冲击性差，易脆裂、耐热性不高。缺点是抗冲击性差，易脆裂、耐热性不高。应用：应用：制造纺织工业中的纱管、纱绽、线轴；制造纺织工业中的纱管、纱绽、线轴；电子工业中的仪表零件、设备外壳；电子工业中的仪表零件、设备外壳；化工中的储槽、管道、弯头；化工中的储槽、管道、弯头；车辆上的灯罩、透明窗；车辆上的灯罩、透明窗；电工绝缘材料等。电工绝缘材料等。第11页，本讲稿共56页 5.ABS 5.ABS塑料塑料 ABS ABS塑料是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚塑料是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。物。具有具有 硬、韧、刚硬、韧、刚 的特性，综合机械性能良的特性，综合机械性能良好，好，尺寸稳定，容易电镀和易于成形。尺寸稳定，容易电镀和易于成形。耐热性较好，在耐热性较好，在40 40 的低温下仍有一的低温下仍有一定的机械强度。定的机械强度。第12页，本讲稿共56页 ABS ABS塑料应用：塑料应用：制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、储制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、储槽内衬、电机外壳、仪表盘、蓄电池槽、水箱外槽内衬、电机外壳、仪表盘、蓄电池槽、水箱外壳等。壳等。在汽车零件上的应用发展很快，如作挡泥板、在汽车零件上的应用发展很快，如作挡泥板、扶手、热空气调节导管、小轿车车身。扶手、热空气调节导管、小轿车车身。制作纺织器材、电讯器件。制作纺织器材、电讯器件。摩托车挡泥板摩托车挡泥板第13页，本讲稿共56页 6.6.聚酰胺聚酰胺(PA)(PA)又称尼龙或锦纶又称尼龙或锦纶,二元胺与二元酸缩合二元胺与二元酸缩合而成，或由氨基酸脱水成内酰胺再聚合而得，而成，或由氨基酸脱水成内酰胺再聚合而得，有尼龙有尼龙610610、6666、6 6等多个品种。等多个品种。良好的韧性，强度较高；良好的韧性，强度较高；具有优异的耐磨性和自润滑性能；具有优异的耐磨性和自润滑性能；耐蚀性好，如耐水、油、一般溶剂、许多化耐蚀性好，如耐水、油、一般溶剂、许多化学药剂，抗霉、抗菌，无毒；学药剂，抗霉、抗菌，无毒；成形性能好。成形性能好。第14页，本讲稿共56页 聚酰胺的应用：聚酰胺的应用：制造耐磨耐蚀零件，如轴承、齿轮、螺钉、制造耐磨耐蚀零件，如轴承、齿轮、螺钉、螺母等。螺母等。尼龙轴套尼龙轴套 尼龙拉杆尼龙拉杆第15页，本讲稿共56页 7.7.聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)聚碳酸酯誉称聚碳酸酯誉称 透明金属透明金属，具有优良的综合性能。冲击韧性和延性突出，具有优良的综合性能。冲击韧性和延性突出，在热塑性塑料中是最好的；弹性模量较高，不受温在热塑性塑料中是最好的；弹性模量较高，不受温度的影响；度的影响；抗蠕变性能好，尺寸稳定性高；抗蠕变性能好，尺寸稳定性高；透明度高，可染成各种颜色；透明度高，可染成各种颜色；吸水性小；吸水性小；绝缘性能优良，在绝缘性能优良，在10 10 130 130 间介电间介电常数和介质损耗近于不变。常数和介质损耗近于不变。第16页，本讲稿共56页 聚碳酸酯的应用：聚碳酸酯的应用：制造精密齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条等。制造精密齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条等。电绝缘性能高，制造垫圈、垫片、套管、电电绝缘性能高，制造垫圈、垫片、套管、电容器等绝缘件，仪器仪表的外壳、护罩。容器等绝缘件，仪器仪表的外壳、护罩。光盘光盘 透明性好，制造光盘。透明性好，制造光盘。在航空及宇航工业中，在航空及宇航工业中，是制造信号灯、挡风玻璃，是制造信号灯、挡风玻璃，座舱罩、帽盔等的重要材座舱罩、帽盔等的重要材料。料。第17页，本讲稿共56页 氟塑料比其它塑料的优越性是：氟塑料比其它塑料的优越性是：耐高、低温耐高、低温,耐腐蚀耐腐蚀,耐老化和电绝缘性能很好耐老化和电绝缘性能很好,吸水性和摩擦系数低吸水性和摩擦系数低,聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（F-4F-4）俗称塑料王）俗称塑料王,具有非常优具有非常优良的耐高、低温性能。良的耐高、低温性能。缺点是强度低缺点是强度低,冷流性强。冷流性强。8.8.氟塑料氟塑料第18页，本讲稿共56页 氟塑料的应用：氟塑料的应用：制作减摩密封零件。制作减摩密封零件。化工耐蚀零件与热交换器。化工耐蚀零件与热交换器。高频或潮湿条件下的绝缘材料。高频或潮湿条件下的绝缘材料。氟塑料制隔膜阀氟塑料制隔膜阀 氟塑料制管道补偿器氟塑料制管道补偿器第19页，本讲稿共56页 9.9.聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(PMMA)即有机玻璃。即有机玻璃。有机玻璃的透明度比无机玻璃还高有机玻璃的透明度比无机玻璃还高,透光率达透光率达92%;92%;密度只有无机玻璃的一半密度只有无机玻璃的一半,为为1.18 g/cm1.18 g/cm3 3。机械性能比普通玻璃高得多机械性能比普通玻璃高得多(与温度有关与温度有关)。制造仪表护罩、外壳、光学元件、透镜等。制造仪表护罩、外壳、光学元件、透镜等。有机玻璃顶棚有机玻璃顶棚第20页，本讲稿共56页 二、热固性塑料1.1.酚醛塑料酚醛塑料(PE)(PE)由酚类和醛类缩聚合成酚醛树脂由酚类和醛类缩聚合成酚醛树脂,再加入添再加入添加剂而制得。一般为热固性塑料。加剂而制得。一般为热固性塑料。具有一定的机械强度和硬度具有一定的机械强度和硬度,耐磨性好；耐磨性好；绝缘性良好绝缘性良好,耐热性较高，耐蚀性优良。耐热性较高，耐蚀性优良。缺点是性脆，不耐碱。缺点是性脆，不耐碱。第21页，本讲稿共56页 酚醛塑料的应用：酚醛塑料的应用：制作插头、开关、电话机、仪表盒制作插头、开关、电话机、仪表盒 汽车刹车片、内燃机曲轴皮带轮汽车刹车片、内燃机曲轴皮带轮 纺织机和仪表中的无声齿轮纺织机和仪表中的无声齿轮 化工用耐酸泵日用用具化工用耐酸泵日用用具酚醛塑料制品酚醛塑料制品第22页，本讲稿共56页 2.2.环氧塑料环氧塑料(EP)(EP)环氧树脂加入固化剂后形成的热固性塑料。环氧树脂加入固化剂后形成的热固性塑料。强度较高，韧性较好；强度较高，韧性较好；尺寸稳定性高和耐久性好；尺寸稳定性高和耐久性好；具有优良的绝缘性能；耐热、耐寒；具有优良的绝缘性能；耐热、耐寒；化学稳定性很高；化学稳定性很高；成形工艺性能好；成形工艺性能好；胶粘能力强，对各种材料都有很好的胶粘胶粘能力强，对各种材料都有很好的胶粘能力。能力。第23页，本讲稿共56页 环氧塑料的应用：环氧塑料的应用：用于制作塑料模具、印刷线路板，灌封电器用于制作塑料模具、印刷线路板，灌封电器元件，配制飞机漆、油船漆、罐头涂料、胶粘剂。元件，配制飞机漆、油船漆、罐头涂料、胶粘剂。环氧塑料导弹涂料环氧塑料导弹涂料 环氧塑料地面环氧塑料地面第24页，本讲稿共56页4.24.2 合成纤维合成纤维 用作衣料等生活用品用作衣料等生活用品 用于汽车、飞机轮胎帘子线用于汽车、飞机轮胎帘子线 渔网、索桥、船缆、降落伞及绝缘布渔网、索桥、船缆、降落伞及绝缘布合成纤维合成纤维 以石油、天然气、煤和石灰石以石油、天然气、煤和石灰石等为原料，经过提炼和化学反应合成高分等为原料，经过提炼和化学反应合成高分子化合物，再经过熔融或溶解后纺丝制得子化合物，再经过熔融或溶解后纺丝制得的纤维。的纤维。强度高、密度小、弹性好；强度高、密度小、弹性好；耐磨、耐酸碱性好耐磨、耐酸碱性好 不霉烂、不怕虫蛀等特点。不霉烂、不怕虫蛀等特点。第25页，本讲稿共56页4.2.1 4.2.1 合成纤维的生产方法合成纤维的生产方法 一、单体制备和聚合原料原料:石油、天然气、煤和石灰石石油、天然气、煤和石灰石 单体制备：单体制备：分馏、裂化和分离得到有机低分子分馏、裂化和分离得到有机低分子化合物，如苯、乙烯、丙烯、苯酚等。化合物，如苯、乙烯、丙烯、苯酚等。聚合：聚合：在一定温度、压力和催化剂作用下，聚在一定温度、压力和催化剂作用下，聚合成高聚物，又称成纤高聚物。合成高聚物，又称成纤高聚物。第26页，本讲稿共56页 二、纺丝 将成纤高聚物的熔体或浓溶液将成纤高聚物的熔体或浓溶液,用纺丝泵连用纺丝泵连续从喷丝头的毛细孔中挤出，成为细流。续从喷丝头的毛细孔中挤出，成为细流。在空气、水或特定的凝固溶中固化成为初生在空气、水或特定的凝固溶中固化成为初生纤维。纤维。合成纤维的纺丝方法有两大类：合成纤维的纺丝方法有两大类：熔体纺丝法熔体纺丝法 溶液纺丝法溶液纺丝法 第27页，本讲稿共56页熔体纺丝法熔体纺丝法 螺杆挤压机螺杆挤压机中熔融的原料从中熔融的原料从喷丝板的毛细孔喷丝板的毛细孔中压出成为细流，中压出成为细流，在纺丝甬道中冷在纺丝甬道中冷却成形。却成形。第28页，本讲稿共56页 溶液纺丝法溶液纺丝法按按凝固方式分：凝固方式分：湿法纺丝、干法纺丝湿法纺丝、干法纺丝 湿法纺丝湿法纺丝 纺丝溶液从纺丝溶液从喷丝头毛细孔中挤喷丝头毛细孔中挤出，溶液细流进入出，溶液细流进入凝固浴，高聚物在凝固浴，高聚物在凝固浴中析出形成凝固浴中析出形成初生纤维。初生纤维。第29页，本讲稿共56页干法纺丝干法纺丝 从喷丝头毛细从喷丝头毛细孔中挤出纺丝溶孔中挤出纺丝溶液细流在热空气液细流在热空气作用下溶剂快速作用下溶剂快速挥发。溶液细流挥发。溶液细流浓缩并固化，在浓缩并固化，在卷绕张力作用下卷绕张力作用下变细成为初生纤变细成为初生纤维。维。第30页，本讲稿共56页 三、后加工纺丝成形后的初生纤维结构不完善，物理、机纺丝成形后的初生纤维结构不完善，物理、机械性能较差，如强度低、尺寸稳定性差，不能直接械性能较差，如强度低、尺寸稳定性差，不能直接用于纺织加工，必须经过一系列的后加工。用于纺织加工，必须经过一系列的后加工。后加工主要的工序是：后加工主要的工序是：拉伸拉伸 热定型热定型第31页，本讲稿共56页4.2.2 4.2.2 常用合成纤维常用合成纤维合成纤维主要有：合成纤维主要有：涤纶涤纶 锦纶锦纶 腈纶腈纶 维纶维纶 丙纶丙纶 氯纶氯纶 其中最主要的是涤纶、锦纶和腈纶三个品种，其中最主要的是涤纶、锦纶和腈纶三个品种，它们的产品占合成纤维总产量的它们的产品占合成纤维总产量的9090以上。以上。第32页，本讲稿共56页 一、涤纶 化学名称为聚酯纤维，商品名称为涤纶或的确化学名称为聚酯纤维，商品名称为涤纶或的确良，由对苯二甲酸乙二酯抽丝制成。良，由对苯二甲酸乙二酯抽丝制成。1 1、特点、特点 弹性好，弹性模量大，不易变形，强度高，弹性好，弹性模量大，不易变形，强度高，抗冲击性能高，抗冲击性能高，耐磨性好，耐光性、化学稳定性和电绝耐磨性好，耐光性、化学稳定性和电绝缘性也较好，缘性也较好，不发霉，不虫蛀。不发霉，不虫蛀。缺点缺点:吸水性差、染色性差、不透气、易起吸水性差、染色性差、不透气、易起静电，吸附灰尘，不宜暴晒。静电，吸附灰尘，不宜暴晒。第33页，本讲稿共56页 2 2、涤纶应用、涤纶应用 纺织品材料：衣服、床单、窗帘。纺织品材料：衣服、床单、窗帘。广泛用于运输带、传动带、帆布、渔网、绳广泛用于运输带、传动带、帆布、渔网、绳索、轮胎帘子线及电器绝缘材料等。索、轮胎帘子线及电器绝缘材料等。涤纶纤维涤纶纤维 第34页，本讲稿共56页 二、锦纶 化学名称为聚酰胺纤维，商品名称为锦纶或化学名称为聚酰胺纤维，商品名称为锦纶或尼龙。由聚酰胺树脂抽丝制成，主要品种有锦纶尼龙。由聚酰胺树脂抽丝制成，主要品种有锦纶6 6、锦纶锦纶6666和锦纶和锦纶10101010等。等。1 1、特点、特点 质轻、强度高。质轻、强度高。弹性和耐磨性好、良好的耐碱性和电绝缘性。弹性和耐磨性好、良好的耐碱性和电绝缘性。耐酸、耐热、耐光性能较差。耐酸、耐热、耐光性能较差。弹性模量低，容易变形，缺乏刚性。弹性模量低，容易变形，缺乏刚性。第35页，本讲稿共56页 2 2、锦纶应用、锦纶应用 锦纶纤维多用于轮胎帘子线、降落伞、宇航飞锦纶纤维多用于轮胎帘子线、降落伞、宇航飞行服、渔网、针织内衣、尼龙袜、手套等工农业及行服、渔网、针织内衣、尼龙袜、手套等工农业及日常生活用品。日常生活用品。尼龙绳尼龙绳 第36页，本讲稿共56页 三、腈纶 化学名为聚丙烯腈纤维，商品名为腈纶或奥化学名为聚丙烯腈纤维，商品名为腈纶或奥纶。聚丙烯腈树脂经湿纺或干纺制成。纶。聚丙烯腈树脂经湿纺或干纺制成。1 1、特点、特点 质轻，密度为质轻，密度为1.14 g/cm1.14 g/cm3 31.17 g/cm1.17 g/cm3 3。柔软，保暖性好，犹如羊毛。柔软，保暖性好，犹如羊毛。不发霉，不虫蛀不发霉，不虫蛀,弹性好弹性好,吸湿小，耐吸湿小，耐光性能特别好。光性能特别好。缺点是耐磨性差，弹性不如羊毛，易在表缺点是耐磨性差，弹性不如羊毛，易在表面产生许多小球，不易脱落，易吸收尘士。面产生许多小球，不易脱落，易吸收尘士。第37页，本讲稿共56页 2 2、腈纶应用、腈纶应用 制造毛线和膨体纱及室外用的帐蓬、幕布、船制造毛线和膨体纱及室外用的帐蓬、幕布、船帆等织物。帆等织物。与羊毛混纺，织成各种衣料。与羊毛混纺，织成各种衣料。腈纶毛衣腈纶毛衣第38页，本讲稿共56页 四、维纶 化学名聚乙烯醇纤维，商品名维尼纶或维纶。由化学名聚乙烯醇纤维，商品名维尼纶或维纶。由聚乙烯醇树脂经混纺制成。聚乙烯醇树脂经混纺制成。1 1、特点、特点 最大特点是吸湿性好，具有较高的强度；最大特点是吸湿性好，具有较高的强度；耐磨性、耐酸、碱腐蚀均较好；耐磨性、耐酸、碱腐蚀均较好；耐日晒、不发霉、不虫蛀，其纺织品柔软保暖，耐日晒、不发霉、不虫蛀，其纺织品柔软保暖，结实耐磨，穿着时没有闷气感觉，是一种很好的衣着原结实耐磨，穿着时没有闷气感觉，是一种很好的衣着原料。料。2 2、应用、应用 主要用作帆布、包装材料、输送带、背包、床单和主要用作帆布、包装材料、输送带、背包、床单和窗帘等。窗帘等。第39页，本讲稿共56页 五、丙纶 化学名聚丙烯纤维，商品名丙纶。由丙烯的聚化学名聚丙烯纤维，商品名丙纶。由丙烯的聚合物合物-聚丙烯制成。聚丙烯制成。1 1、特点、特点 质轻、强度大，密度只有质轻、强度大，密度只有0.91g/cm0.91g/cm3 3，比腈纶还轻，能浮在水面上，是渔网的理想材料，比腈纶还轻，能浮在水面上，是渔网的理想材料，也是军用蚊帐的好材料。也是军用蚊帐的好材料。丙纶耐磨性优良，吸湿性很小，还能耐丙纶耐磨性优良，吸湿性很小，还能耐酸、碱腐蚀。用丙纶制的织物，易洗快干，经酸、碱腐蚀。用丙纶制的织物，易洗快干，经久耐用。久耐用。第40页，本讲稿共56页 2 2、丙纶应用、丙纶应用 制作衣料、毛毯、地毯、工作服。制作衣料、毛毯、地毯、工作服。制作包装薄膜制作包装薄膜、降落伞。、降落伞。医用纱布和手术衣等。医用纱布和手术衣等。丙纶纤维丙纶纤维 第41页，本讲稿共56页 六、氯纶 化学名称为聚氯乙烯纤维，商品名称为氯纶。由化学名称为聚氯乙烯纤维，商品名称为氯纶。由聚氯乙烯树脂制成。聚氯乙烯树脂制成。1 1、特点、特点 保暖性好；保暖性好；遇火不易燃烧；遇火不易燃烧；化学稳定性好，能耐强酸和强碱；化学稳定性好，能耐强酸和强碱；弹性、耐磨性、耐水性和电绝缘性均很好；弹性、耐磨性、耐水性和电绝缘性均很好；能耐日光照射，不霉烂，不虫蛀。能耐日光照射，不霉烂，不虫蛀。缺点是耐热性差，热水中收缩率大。缺点是耐热性差，热水中收缩率大。2 2、应用、应用 用作化工防腐和防火衣着的用品，以及绝缘布、用作化工防腐和防火衣着的用品，以及绝缘布、窗帘、地毯、渔网、绳索等。窗帘、地毯、渔网、绳索等。氯纶的保暖性好，静电作用强，做贴身内衣。氯纶的保暖性好，静电作用强，做贴身内衣。第42页，本讲稿共56页 七、氨纶 化学名称为聚氨酯纤维，商品名称为氨纶。化学名称为聚氨酯纤维，商品名称为氨纶。由聚酯、芳香族二异氰酸酯聚合，用脂肪族二胺由聚酯、芳香族二异氰酸酯聚合，用脂肪族二胺交联而成。交联而成。1 1、特点、特点 高弹性。伸长高弹性。伸长600%600%750%750%时，回弹率达时，回弹率达9595以上。以上。2 2、应用、应用 用作运动衣、游泳衣。与涤纶混纺后，制作夏用作运动衣、游泳衣。与涤纶混纺后，制作夏季衣服。季衣服。第43页，本讲稿共56页4.34.3 合成橡胶合成橡胶 橡胶橡胶 具有极高弹性的高分子材料。具有极高弹性的高分子材料。性能特点性能特点 弹性变形量可达弹性变形量可达10010010001000，而且回弹，而且回弹性好，回弹速度快。性好，回弹速度快。橡胶还有一定的耐磨性，很好的绝缘性和不透橡胶还有一定的耐磨性，很好的绝缘性和不透气、不透水性。气、不透水性。第44页，本讲稿共56页 用途用途 弹性材料弹性材料 密封材料密封材料 传动材料传动材料 减震防震材料减震防震材料橡胶制品橡胶制品第45页，本讲稿共56页4.3.1 4.3.1 橡胶的分类和橡胶制品的组成橡胶的分类和橡胶制品的组成 一、橡胶的分类 按照原料的来源，橡胶可分为按照原料的来源，橡胶可分为天然橡胶天然橡胶和和合成合成橡胶橡胶两大类。两大类。合成橡胶：合成橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、硅橡胶、氟橡胶。氟橡胶。按用途合成橡胶分成两类：按用途合成橡胶分成两类：通用橡胶通用橡胶 性能和天然橡胶接近、可以代替天性能和天然橡胶接近、可以代替天然橡胶然橡胶 特种橡胶特种橡胶 具有特殊性能具有特殊性能第46页，本讲稿共56页 二、橡胶制品的组成 生胶生胶 人工合成用于以制胶的高分子聚合物。人工合成用于以制胶的高分子聚合物。生胶先进行塑练，呈塑性状态，再加入各种配生胶先进行塑练，呈塑性状态，再加入各种配料，经过混练成型、硫化处理。料，经过混练成型、硫化处理。1.1.硫化剂硫化剂 硫化处理：变塑性生胶为弹性胶的处理。能起硫化处理：变塑性生胶为弹性胶的处理。能起硫化作用的物质称硫化剂，有硫磺、含硫化合物、硫化作用的物质称硫化剂，有硫磺、含硫化合物、硒、过氧化物等。硒、过氧化物等。2.2.硫化促进剂硫化促进剂 胺类、胍类、硫脲类物质，降低硫化温度、加速胺类、胍类、硫脲类物质，降低硫化温度、加速硫化过程。硫化过程。3.3.补强填充剂补强填充剂 提高橡胶的机械性能，改善其加工工艺性能，降提高橡胶的机械性能，改善其加工工艺性能，降低成本。如碳黑、陶土、碳酸钙、硫酸钡、氧化硅、低成本。如碳黑、陶土、碳酸钙、硫酸钡、氧化硅、滑石粉等。滑石粉等。第47页，本讲稿共56页4.3.2 4.3.2 常用合成橡胶常用合成橡胶一、通用合成橡胶1.1.丁苯橡胶丁苯橡胶 是以丁二烯和苯乙烯为单体共聚而成。是以丁二烯和苯乙烯为单体共聚而成。具有较好的耐磨性、耐热性、耐老化性，价格具有较好的耐磨性、耐热性、耐老化性，价格便宜。便宜。应用应用 主要用于制造轮胎、胶带、胶管及生活用主要用于制造轮胎、胶带、胶管及生活用品。品。第48页，本讲稿共56页 2.2.顺丁橡胶顺丁橡胶 由丁二烯聚合而成。由丁二烯聚合而成。顺丁橡胶的弹性、耐磨性、耐热性、耐寒性顺丁橡胶的弹性、耐磨性、耐热性、耐寒性均优于天然橡胶，是制造轮胎的优良材料。均优于天然橡胶，是制造轮胎的优良材料。缺点是强度较低、加工性能差。缺点是强度较低、加工性能差。应用：应用：主要用于制造轮主要用于制造轮胎、胶带、弹簧、减震器、胎、胶带、弹簧、减震器、耐热胶管、电绝缘制品等。耐热胶管、电绝缘制品等。顺丁橡胶顺丁橡胶 第49页，本讲稿共56页 3.3.氯丁橡胶氯丁橡胶 由氯丁二烯聚合而成。由氯丁二烯聚合而成。机械性能和天然橡胶相似。机械性能和天然橡胶相似。耐油性、耐磨性、耐热性、耐燃烧性、耐耐油性、耐磨性、耐热性、耐燃烧性、耐溶剂性、耐老化性能均优于天然橡胶，称溶剂性、耐老化性能均优于天然橡胶，称“万能万能橡胶橡胶”。氯丁橡胶耐寒性较差氯丁橡胶耐寒性较差(-35)(-35)，密度较大，密度较大(为为1.23 g/cm1.23 g/cm3 3),),生胶稳定性差生胶稳定性差,成本较高。成本较高。应用应用 制造电线、电缆的外皮、胶管、输送带制造电线、电缆的外皮、胶管、输送带等。等。第50页，本讲稿共56页 二、特种橡胶 1.1.丁腈橡胶丁腈橡胶 丁二烯和丙烯腈的共聚物丁二烯和丙烯腈的共聚物 耐油（耐油（耐油橡胶）耐油橡胶），耐有机溶剂；，耐有机溶剂；耐热、耐老化、耐腐蚀性比天然橡胶和通耐热、耐老化、耐腐蚀性比天然橡胶和通用橡胶好，具有较好的抗水性。用橡胶好，具有较好的抗水性。耐寒性差，脆化温度为耐寒性差，脆化温度为-10-10-20-20；耐酸性差，对硝酸、浓硫酸、次氯酸和氢耐酸性差，对硝酸、浓硫酸、次氯酸和氢氟酸的抗蚀能力特别差；氟酸的抗蚀能力特别差；电绝缘性能很差；电绝缘性能很差；强度很低，只有强度很低，只有3 34MPa4MPa。加入补强剂。加入补强剂以后，可提高到以后，可提高到25MPa25MPa30MPa30MPa。应用应用 各种耐油制品。输油胶管、油封制品各种耐油制品。输油胶管、油封制品和贮油容器衬里及隔膜等。耐油胶管、印刷胶辊和贮油容器衬里及隔膜等。耐油胶管、印刷胶辊和耐油手套等。和耐油手套等。第51页，本讲稿共56页 2.2.硅橡胶硅橡胶 由各种硅氧烷缩聚而成。以二甲基硅橡胶由各种硅氧烷缩聚而成。以二甲基硅橡胶应用最广，由二甲基硅氧烷缩聚而成。应用最广，由二甲基硅氧烷缩聚而成。既耐高温又耐严寒，橡胶中工作温度范围既耐高温又耐严寒，橡胶中工作温度范围最广（最广（-100-100300300），），具有十分优异的耐臭氧老化、耐光老化和耐候具有十分优异的耐臭氧老化、耐光老化和耐候老化性能；老化性能；良好的电绝缘性能；良好的电绝缘性能；硅橡胶的柔顺性较好。硅橡胶的柔顺性较好。缺点：常温下抗拉强度、撕裂强度和耐缺点：常温下抗拉强度、撕裂强度和耐磨性比天然橡胶和其它合成橡胶低，价格较贵。磨性比天然橡胶和其它合成橡胶低，价格较贵。应用应用 用于军工及航空航天工业制品的用于军工及航空航天工业制品的密封、减震、电绝缘材料和涂料，以及医疗密封、减震、电绝缘材料和涂料，以及医疗卫生制品。卫生制品。第52页，本讲稿共56页 3.3.氟橡胶氟橡胶 以碳原子为主链、含有氟原子的高聚物。以碳原子为主链、含有氟原子的高聚物。很高的化学稳定性，在酸、碱、强氧化剂很高的化学稳定性，在酸、碱、强氧化剂中的耐蚀能力居各类橡胶之首；中的耐蚀能力居各类橡胶之首；耐热性很好；耐热性很好；缺点：价格昂贵、耐寒性差、加工性能不缺点：价格昂贵、耐寒性差、加工性能不好。好。应用：应用：主要用于高级密封件、高真空密封件及主要用于高级密封件、高真空密封件及化工设备中的里衬，火箭、导弹的密封垫圈。化工设备中的里衬，火箭、导弹的密封垫圈。第53页，本讲稿共56页第章第章 小结小结 1.1.常用工程塑料常用工程塑料:热塑性塑料热塑性塑料 聚乙烯聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚苯乙烯聚苯乙烯 聚酰胺聚酰胺(尼龙尼龙)聚甲醛聚甲醛 聚碳酸脂聚碳酸脂 热固性塑料热固性塑料 酚醛树脂酚醛树脂 环氧树脂环氧树脂第54页，本讲稿共56页 2.2.常用合成纤维：常用合成纤维：涤纶涤纶（聚酯纤维）（聚酯纤维）锦纶锦纶（聚酰胺纤维）（聚酰胺纤维）腈纶腈纶（聚丙烯腈纤维）（聚丙烯腈纤维）维纶维纶（聚乙烯醇纤维）（聚乙烯醇纤维）丙纶丙纶（聚丙烯纤维）（聚丙烯纤维）氯纶氯纶（聚氯乙烯纤维）（聚氯乙烯纤维）氨纶氨纶（聚氨酯纤维）（聚氨酯纤维）第55页，本讲稿共56页 3.3.常用合成橡胶：常用合成橡胶：丁苯橡胶丁苯橡胶 顺丁橡胶顺丁橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 丁腈橡胶丁腈橡胶 硅橡胶硅橡胶 氟橡胶氟橡胶 第56页，本讲稿共56页