第2章 高分子材料.ppt

第2章高分子材料n问题问题1 1 什么是塑料，塑件？塑件是怎么生产的什么是塑料，塑件？塑件是怎么生产的?p以以树脂树脂（一种高分子聚合物）为主要成分的一类有机材（一种高分子聚合物）为主要成分的一类有机材料料p以以塑料塑料为主要结构材料经成型加工而得的制品为主要结构材料经成型加工而得的制品(也叫塑料也叫塑料成型制品成型制品)2第一节第一节 塑料的发展塑料的发展第二节第二节 塑料的特点塑料的特点第三节第三节 塑料的成分塑料的成分第四节第四节 塑料的分类塑料的分类第五节第五节 塑料的合成和加工原理塑料的合成和加工原理第六节第六节 常用塑料常用塑料6第一节第一节 塑料的发展塑料的发展如果从如果从18681868年，人类最早制得的人造塑料赛璐珞算起，年，人类最早制得的人造塑料赛璐珞算起，塑料的历史不过塑料的历史不过100100多年。赛璐珞是一种由胶棉多年。赛璐珞是一种由胶棉(硝酸硝酸纤维素纤维素)与增塑剂与增塑剂(如樟脑如樟脑)加工制成的塑料，由于它类加工制成的塑料，由于它类似象牙，所以又称为假象牙，至今仍用它来做乒乓球、似象牙，所以又称为假象牙，至今仍用它来做乒乓球、梳子、纽扣及儿童玩具等。赛璐珞这种塑料并不是由梳子、纽扣及儿童玩具等。赛璐珞这种塑料并不是由低分子量化合物合成的，而是用天然高分子物质低分子量化合物合成的，而是用天然高分子物质硝酸纤维素加以改造而形成的。真正用低分子物质通硝酸纤维素加以改造而形成的。真正用低分子物质通过化学反啦合成的第一种塑料是酚醛树脂，那是过化学反啦合成的第一种塑料是酚醛树脂，那是19101910年的事，距今只有不到年的事，距今只有不到100100年历史。年历史。7塑料的发展大概经过了以下几个阶段：初创初创发展发展飞跃飞跃稳定稳定。8u酚醛、硝酸纤维素等产品的工业化生产是塑酚醛、硝酸纤维素等产品的工业化生产是塑料的初创阶段。料的初创阶段。它的特点是进行间歇式小批它的特点是进行间歇式小批量生产。量生产。u2020世纪世纪3030年代进入了塑料的发展阶段年代进入了塑料的发展阶段，聚乙，聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产，是这个历史阶段的特征。产，是这个历史阶段的特征。9u到了到了5050年代末到年代末到6060年代初，随着石油化学工业的年代初，随着石油化学工业的高速发展为塑料工业提供了丰富而廉价的原料，高速发展为塑料工业提供了丰富而廉价的原料，塑料工业进入了飞跃阶段，塑料的品种和产量不塑料工业进入了飞跃阶段，塑料的品种和产量不断增加。断增加。u7070年代末起，进入了稳定增长阶段，塑料的性能年代末起，进入了稳定增长阶段，塑料的性能和质量进一步提高了，生产技术更加合理完善，和质量进一步提高了，生产技术更加合理完善，性能优异的功能塑料开始问世。性能优异的功能塑料开始问世。10如今塑料在国民经济上用途非常广泛。如今塑料在国民经济上用途非常广泛。l 在汽车、车辆、飞机等交通运输工具上，使用了大量的塑料零件。如汽车上有300-400个零件是用塑料制成的，如驾驶盘、仪表壳、齿轮、衬套、汽化器等。大型超音客机有2500多个零件是用塑料制造的。塑料零件的使用使部件自身重量减轻。可以达到提高交通工具的速度和节省燃料的目的。11l 化工设备中也有许多零件是用塑料制成的。而塑料具有优良的耐蚀性能。这一特点使塑料零件用于化工工业是再合适不过了。许多管道、阀门、泵、容器都用塑料产品，取代了不锈钢、铜合金和钛合金。l 在机械工业中也大量使用了塑料。如机床的摇手把、齿轮、油管等。塑料件约占了机床零件的20%之多。12l 在电气、电机业上塑料产品使用得也不少。各种仪器仪表的面板、罩壳均是用塑料做的。l 造纸、制药机械上也都用了许多塑料件。在日常生活、农业、国防上使用塑料的例子更是举不胜举。塑料发展得如此迅速，用途如此广泛这塑料发展得如此迅速，用途如此广泛这与塑料具有许多优良的特性是密不可分的。与塑料具有许多优良的特性是密不可分的。13第二节第二节 塑料的特点塑料的特点 综合起来塑料所具有的优点是：综合起来塑料所具有的优点是：l 密度小密度小，一般塑料的密度在，一般塑料的密度在0.90.92.3 g/cm2.3 g/cm3 3范围范围之内，略大于水，有的比水还轻，塑料的密度是之内，略大于水，有的比水还轻，塑料的密度是钢铁的钢铁的1/61/6，铝的，铝的1/21/2。l 耐腐蚀性好耐腐蚀性好，一般塑料在酸碱环境下均具有良，一般塑料在酸碱环境下均具有良好的耐蚀性能，聚四氟乙烯甚至在好的耐蚀性能，聚四氟乙烯甚至在“王水王水”中煮中煮沸也毫无损伤。沸也毫无损伤。14l电绝缘性好电绝缘性好，几乎所有的塑料都具有优越的电，几乎所有的塑料都具有优越的电绝缘性和极小的介质损耗。有优良的耐电弧特绝缘性和极小的介质损耗。有优良的耐电弧特性，这些性能可以与陶瓷、橡胶媲美。性，这些性能可以与陶瓷、橡胶媲美。l减摩和耐磨性能好减摩和耐磨性能好，大部分塑料的摩擦系数都，大部分塑料的摩擦系数都比较低，故很耐磨。用塑料制作的轴承、齿轮、比较低，故很耐磨。用塑料制作的轴承、齿轮、活塞环和密封圈等在腐蚀性介质中或者在少油、活塞环和密封圈等在腐蚀性介质中或者在少油、无油润滑的条件下，都能很好地运转。无油润滑的条件下，都能很好地运转。15l消声吸振性能好，用塑料做的传动摩擦零件，可消声吸振性能好，用塑料做的传动摩擦零件，可以减少噪声，降低振动，改善劳动条件。以减少噪声，降低振动，改善劳动条件。16塑料主要的缺点是：塑料主要的缺点是：l力学性能比较差，特别是刚性差如一般尼龙塑料力学性能比较差，特别是刚性差如一般尼龙塑料的弹性模量仅约为钢铁的的弹性模量仅约为钢铁的1/1001/100。l耐热性能很低，在长时间使用时，耐热温度只能在耐热性能很低，在长时间使用时，耐热温度只能在100100以下，只有少量塑料可以在超过以下，只有少量塑料可以在超过200200温度下温度下使用。使用。17l在长期负载作用下，即使温度不高。塑料也会在长期负载作用下，即使温度不高。塑料也会慢慢地产生塑性流动。即所谓蠕变，在常温下慢慢地产生塑性流动。即所谓蠕变，在常温下的蠕变也称为冷流。的蠕变也称为冷流。l塑料在光和热的作用下，性能会变坏、变脆或塑料在光和热的作用下，性能会变坏、变脆或粘连等，这就是所谓的老化现象。粘连等，这就是所谓的老化现象。l另外，塑料也很容易燃烧。另外，塑料也很容易燃烧。18第三节、塑料的成分塑料主要是由树脂和添加剂组成的。一、一、树脂树脂 一般的塑料制品都是以合成树脂为主要成分。在加热、加压条件下塑造成一定形状的制品。合成树脂是指人工合成的类似于天然树脂(如松香、沥青)性能的一类高分子物质；一般树脂在塑料中的含量在40100。塑料的性能主要取决于树脂的种类。19二、二、添加剂添加剂 添加剂是指为了改变塑料性能而加入的其他组分，主要有填料、增塑剂、固化剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、其他组分。201.填料 填料可以在塑料中起增强作用，还可能使塑料具有树脂所没有的新性能(如导电性能等)。填料一般应该具有易被树脂浸润，本身性质稳定，价格低廉，来源丰富等特点。填料既可分为无机填料和有机填料，还可以按此形状分为粉状、纤维状和片状等。21 粉状填料有木粉、云母粉、石英粉、石墨粉、碳黑、各种金属氧化物粉(氧化铝、氧化钛、氧化硅)和各种金属粉(铁粉、铜粉和铝粉)等。纤维状填料有棉纤维、合成纤维、石棉纤维、玻璃纤维和碳纤维等。片状填料有木片、棉布、麻布、玻璃布等。222增塑剂 增塑剂是用来提高树脂的可塑性和柔软性的。加入增塑剂以后，能够降低塑料的软化温度和硬度，提高塑料的韧性。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸酯类、磷酸三苯酯、石蜡氧化和樟脑等。233 3固化剂固化剂 固化剂是指一般热固性树脂成型时，由线固化剂是指一般热固性树脂成型时，由线型结构转变为体型结构的过程中，加入的型结构转变为体型结构的过程中，加入的一些专门的化学物质。如线型酚醛树脂用一些专门的化学物质。如线型酚醛树脂用六次甲基四胺，环氧树脂用乙二胺作为固六次甲基四胺，环氧树脂用乙二胺作为固化剂。化剂。244 4稳定剂稳定剂 为了防止塑料在光、热或其他条件下过早产生为了防止塑料在光、热或其他条件下过早产生老化，延长塑料的使用寿命加入的化学物质称老化，延长塑料的使用寿命加入的化学物质称为稳定剂。稳定剂有抗氧化剂和紫外线吸收剂为稳定剂。稳定剂有抗氧化剂和紫外线吸收剂等。一般抗氧化剂为酚类和胺类有机物，而炭等。一般抗氧化剂为酚类和胺类有机物，而炭黑作为紫外线吸收剂。黑作为紫外线吸收剂。255润滑剂为了使成型后的塑料制品顺利地从模具或其他设备中分离出来，可以加入少量的润滑剂：常用的润滑剂有硬脂酸及其盐类。润滑剂还可能使制品表面光亮美观。266着色剂 为了使塑料制品具有美丽的色彩，可以加入有机染料或无机染料。这些染料具有着色力强，色泽鲜艳，耐热、耐光等特点。277其他组分塑料中还可加入其他一些组分，如催化剂、发泡剂、阻燃剂等。加入这些组分后可使塑料制作方便或具有更优良的性能。28第四节第四节 塑料的分类塑料的分类 塑料的分类有两种方法：按受热加工后的性塑料的分类有两种方法：按受热加工后的性能进行区分与按用途进行区分能进行区分与按用途进行区分。按塑料受热加工后的性能可分为热塑性塑料和热固性塑料。29l热塑性塑料就是这种塑料在加热成型后变硬，再热塑性塑料就是这种塑料在加热成型后变硬，再次加热又可软化熔融重新塑制，这种过程可以反次加热又可软化熔融重新塑制，这种过程可以反复进行，具有可逆性，它一般属于线型或支链型复进行，具有可逆性，它一般属于线型或支链型分产结构的高聚物。分产结构的高聚物。l而热固性塑料则是在一次塑制成型后，不能再加而热固性塑料则是在一次塑制成型后，不能再加热软化，只能塑制一次，这种塑料属于体形网状热软化，只能塑制一次，这种塑料属于体形网状结构的高聚物。结构的高聚物。30塑料按用途可分为通用塑料和工程塑料两类。通用塑料是指塑料中产量大、价格低、应用广的那些品种。主要是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料六大类。虽然塑料品种有几百种，常用的也有40余种，但是从产量讲，这六大类几乎占了整个塑料产量的80以上。31l工程塑料是指力学性能较好，耐高、低温等综合性能好，可大量用做代替金属的一类塑料。用它可以制造机械零件或工程结构材料。与通用塑料相比数量较少，价格也较高。如尼龙、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、环氧、聚砜等。32 塑料成品是怎样加工成型的呢?热塑性塑料可以反复加热熔融，其产品的生产过程是：加热至黏流态，模压成型，冷却固化后，即成产品。主要工艺有：挤出成型法、注塑成型法和压延成型法。此外还有吹塑成型法、真空成型法、熔融抽丝法等多种成型方法。第5节、塑料成型工艺33注塑成型法注塑成型法 注塑成型法简称注塑，是指在注射机料筒中塑料被加热熔融后，由螺杆或柱塞射入模具中冷却成型。它可以生产塑料杯和塑料齿轮等制品。34l注射成型定模动模料斗柱塞加热器料筒喷嘴分流梭浇注系统型腔主流道衬套35固定模板移动模板螺杆转动传动装置料斗料筒及加热器控制台注射液压缸定量供料装置锁模液压缸锁模机构喷嘴将固态物料塑化成粘流态,并以足够的压力和速度将熔体注入到闭合的模具型腔中l锁紧模具l实现模具的开合动作l开模时顶出塑件3637 挤出成型法挤出成型法 挤出成型法简称挤塑，它是用螺杆的挤压作用使得受热熔融的塑料在压力推动下成为连续的型材。用此方法可以生产丝材、带材、管板、棒材及薄膜等制品，还可以进行电缆包覆塑料的工艺。挤出成型法的生产效率高。38厚度0.25的板材39机头进一步塑化、产生必要的成型压力，获得与口模形状相似的型材定型模让从口模中挤出的塑料的既定形状稳定下来，获得最终塑件挤出成型40原料放入模具加热加压使材料塑化、固化开模、取出塑件压缩成型过程（压塑、压制成型）合模41压缩型压机压缩型压机42典型压缩模结构4344 压注成型过程（传递、挤塑成型）合模压力作用下进入型腔开模、取出塑件原料放入模具内预热塑化在型腔内继续受压、固化45典型压注模结构4647中空吹塑成型挤出机机头吹塑模管状型胚压缩空气吹管挤出吹塑中空成型48中空吹塑成型塑件挤出吹塑中空成型49l 上述工艺制得的塑料棒材、板材等，可以上述工艺制得的塑料棒材、板材等，可以进一步加工，如切削加工进一步加工，如切削加工(车、铣、刨、钻车、铣、刨、钻等等)，把靼料型材制成各种产品。还可以把，把靼料型材制成各种产品。还可以把塑料制体连接在一起组成结构更复杂的产塑料制体连接在一起组成结构更复杂的产品。连接的方法有焊接、黏结等。品。连接的方法有焊接、黏结等。50第六节 常用塑料一、聚氯乙烯 聚氯乙烯简称PVC从1931年起就开始了工业化生产，它是最早使用的热塑性材料之一。现在全世界聚氯乙烯年总产量已达到2000万t左右。是仅次于聚乙烯占第二位产量的塑料。聚氯乙烯的原料广泛，主要来源于石油、天然气和乙炔等。价格低廉、性能良好，因此在工农业生产、国防建设及日常生活方面都得到了广泛的应用。51 1基本性质 聚氯乙烯是一种无毒、无味的白色粉末，一般粒度为40目。平均分子量3万10万，密度为1.351.46 g/cm3(20)。约为钢铁的1/5。聚氯乙烯具有较好的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、伸长率和硬度性能。而它的力学性能又与分子量及加入的增塑剂有关。分子量越大，强度越高；增塑剂用量越大，则其强度降低，但伸长率增加。52 聚氯乙烯的化学稳定性较好，可在常温下耐任何浓度的盐酸，浓度90%以下的硫酸，浓度50-60的硝酸，还可以耐浓度20以下的氢氧化钠。对盐类均有良好的稳定性。不溶于水、酒精和汽油，但在二氯乙烷、环己酮等溶剂中能溶解。聚氯乙烯分子中含有氯，所以它具有很好的难燃性，当增塑剂的含量增加时，它的难燃性下降。53 聚氯乙烯具有良好的电绝缘性能，可与硬质橡胶媲美。聚氯乙烯的缺点是耐热性和耐寒性差。它一般使用温度上限不能超过60。而到3就开始发硬，在零下16时变脆，就不能使用了。此外，它的韧性、抗冲击韧性也不够理想，不能满足许多机制制品的要求。在聚氯乙烯树脂中加入不同量的增塑剂，得到硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯。54 2聚氯乙烯用途 硬质聚氯乙烯密度很小，是铝的1/2。它具有良好的耐水、耐油性以及耐化学药品的腐蚀性能。因此可制作化工容器、防腐设备的结构材料。由于它的电绝缘性能好，常用来制造灯座、开关、插头等电器器材。它的化学稳定性好，用它制成的管子普遍地应用在石油、化工、电器、食品和供水等部门；还可用作不承受高温、高压的上、下水道，城市供水管道和农业排灌管道。55软聚氯乙烯由于增塑剂加入量多，所以坚韧柔软，耐挠曲，有弹性，大量地用作化工设备的衬里及化工厂的防腐包装、软管、垫片、垫圈等，还可以用作电线电缆的绝缘包层，农用薄膜，包装材料等。聚氯乙烯的糊状混合物贴覆或涂刮在衬布上，可制成各种具有皮革光泽的人造革。可广泛用作仿制皮装、手套、手提包以及沙发、座椅的覆盖和包覆材料。56二、聚乙烯二、聚乙烯 聚乙烯简称PE，它是产量最大、应用广泛的塑料品种，约占世界塑料总产量的1/3，目前它的产量已达到了3000多万t。聚乙烯从1939年起开始有了工业化生产，已经有60多年的历史了。随着石油化学工业的快速发展，为聚乙烯生产提供了丰富的低廉原料，而且聚乙烯性能优良，且易成型加工，所以应用的范围越来越大。57 1聚乙烯的基本性质 聚乙烯是一种白色、无味、无毒的透明固体。不同方法生产的聚乙烯，其性能略有差别。聚乙烯对酸、碱、盐均具有好的耐腐蚀性能；甚至在浓硫酸、浓硝酸下仍具有很好的耐腐蚀性。聚乙烯在室温下不溶于任何有机溶剂，但脂肪烃、芳香烃和卤代烃(如丙酮、醋酸乙酯、乙醚、汽油、苯、二甲苯、三氯甲烷和四氯化碳等)能使聚氯乙烯软化、溶胀。但当溶剂去除以后，它又恢复原来的性质，温度超过100时，聚乙烯能少量地溶于甲苯、三氯乙烯、松节油、矿物油和石蜡中。58 聚乙烯具有优良的电绝缘性能，介电常数小、介电损耗低。这是因为它的分子链大多数是由次甲基(-CH2-)组成，不含极性基团的缘故。聚乙烯的耐寒性能很突出，它的脆化温度为-100-60。它可以在很低的温度下使用用不会发脆。这是其他许多塑料望尘莫及的。聚乙烯吸水性小、韧性高，耐冲击性能好。59 聚乙烯还具有水蒸气透过率低的特点。聚乙烯薄膜几乎不透水蒸气，而对O2、N2、CO2的透气性很大。所以可以用它来包装防潮、防水蒸气散发的物品很合适。聚乙烯的加工成型性能也很好，可以用多种力法(注射、挤出、吹塑)成型制品。但是聚乙烯承受载荷的能力不高，这一点使它的应用受到了一些限制。60 2聚乙烯用途简介 聚乙烯有优良的耐腐蚀性能，所以它可以用在化工设备、储槽的耐腐蚀涂层里，用作化工生产的耐蚀管道、阀件、衬套，以代替铜和不锈钢。聚乙烯具有优良的电绝缘性能，介电常数小、介电损耗低的特点，它已成功地用于制造无线电、电视、电极、电话用的高频电线，海底电缆以及雷达装置的绝缘材料。61 它还可以制造电器、仪表、机器的各种壳体和零部件，汽车配件、体育器材，以及包装薄膜、农用薄膜，日常用的盆、桶和器具等，也可以抽丝做成渔丝和渔网。聚乙烯用途的例子真是数也数不清，我们可以轻而易举地讲出许多来。它与我们今天的社会已经融合在一起，为社会进步起了巨大推动作用。62三、聚丙烯三、聚丙烯 聚丙烯简称PP，是从1957年才开始工业化生产的聚烯烃塑料，它是热塑性塑料的后起之秀。聚丙烯是从石油、天然气裂化或者通过丙醇脱水而得到丙烯，随后再以丙烯为原料在一定条件下定向聚合而得到的结晶性高聚物。丙烯是石油化工的直接产品，原料丰富，同时聚丙烯具有许多优点，因此发展甚快，增长速度居各种塑料之首。目前，聚丙烯产量继聚乙烯、聚氯乙烯之后占第三位。63 1聚丙烯的基本性质 聚丙烯是无毒、无味、可水煮的乳白色高结性聚合物。密度低，为0.9g/cm3，是热塑性塑料中最轻的。结晶聚丙烯与聚乙烯一样，是线型碳氢聚合物，两者有许多相似的性能。如它与聚乙烯一样，具有很好的化学稳定性，在室温时一般溶剂不能使其溶解，只有一些卤代化合物、芳香烃(简称芳烃)和高沸点的脂肪酸能使它溶胀，在高温下才能使其溶解。64 聚丙烯的耐腐蚀性能优良。在室温下能耐多种酸、碱和盐类溶液的腐蚀，但不耐有强氧化作用酸(浓硫酸、浓硝酸)的腐蚀。聚丙烯对水电很稳定，吸水率很低。聚丙烯的热分解温度相当高(约为400)，但由于其分子结构上有叔碳原子，容易在高温与光照作用下发生氧化分解，故它的热稳定性较差，为了提高热稳定性可添加适当的抗氧化剂及紫外光吸收剂。65聚丙烯的软化点高于0，熔点为164-170，制品的使用温度可超过100。在没有外力作用时，温度即使达到150也不变形。在室温下，聚内烯的抗拉强度比聚乙烯低，但当温度高于80时，聚乙烯已丧失强度，而聚丙烯仍保持一定的强度。聚丙烯的弹性模量低，即刚性小，在外力作用下很易变形。在80以下聚丙烯的弹性模量只有硬聚氯乙烯1/3-1/2。它的抗冲击强度与聚氯乙烯相近。66 聚丙烯不含有极性基团，是一种非极性的烃基聚合物，吸水率又很低，因此它具有优良的电绝缘性能，介电常数很低，高频电性能优良。聚丙烯的耐寒性差，它的最低使用温度为-20-15，比聚乙烯的耐寒性差得多。在低温下的抗冲击性能也不好，易脆。另外，聚丙烯的收缩率大、厚壁制体易凹陷、耐磨性能不够高、易老化、燃烧等都是它的弱点。聚丙烯可用挤压、压铸、吹塑、锯、切割和焊接等多种方法和加工成型。672聚丙烯用途简介 聚丙烯具有好的力学性能和加工成型性能，它可以用作各种机械零件，如法兰、接头、泵叶轮等。聚丙烯还具有密度小、质轻的优点，故可用作汽车上的零件，主要是取暖的及通风系统的零件和各式各样的结构件。聚丙烯有高的耐腐蚀性，它还能制作化工容器和其他设备，并可用作衬里、表里涂层等。聚丙烯用作水、蒸气、各种酸碱等的输送管道，也是很合适的。68 聚丙烯具有优良的绝缘性能，所以还可以用作工厂配线、电缆及蓄电池匣、录音带等，用作各种电器配件，耐高温的高频电绝缘材料。因为聚丙烯无毒、吸水率低，因此它可被用于药品及食品的包装薄膜。聚丙烯改性以后，可使耐低温冲击差、易老化、易燃烧等弱点得到了改进，它的应用范围越来越拓宽。改性后的聚丙烯从通用塑料逐渐跨入到工程塑料的行列中去。69四、四、聚苯乙烯聚苯乙烯 聚苯乙烯简称PS，是一种比较古老的塑料品种。在上世纪30年代就在德国投产，以后其他各国也相继进行了工业化生产。它现在的世界产量仅次于聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚内烯(PP)，在通用塑料中居第四位。它是一种品种繁多、用途广泛的热塑性塑料。701聚苯乙烯的基本性质 聚苯乙烯是一种无色、无味、无毒、透明、类似玻璃状的材料。它的制品落地或敲击时会发出清脆的金属“玎玲”声。它是非晶态结构，分子量一般在5万20万之间，密度为1.054g/cm3。聚苯乙烯具有透明度好和易着色的特点。透光率达到88 92，透光性仅次于有机玻璃，折光率为1.59 1.60。它很容易着色，可被制成各种色泽的透明或不透明的制品，如红色、绿色、黄色等颜色鲜艳的塑料制品。71 聚苯乙烯的软化点为90，导热系数低，最高使用温度6080，耐热性能差。聚苯乙烯具有较好的化学稳定性，能耐一般酸、碱、盐的腐蚀。它能溶解于苯、四氯化碳、甲苯、氯仿、脂类等。聚苯乙烯的吸水性极小(仅为0.020.06)。常温下，长时间与潮湿空气接触，也几乎不吸收水分，且它的大小尺寸也丝毫不发生变化。聚苯乙烯的产品加工前，可以不进行干燥。72聚苯乙烯的电绝缘性能非常好。由于聚苯乙烯大分子不含有极性基团，吸水率又极低，所以即使在潮湿的条件下，仍能保持其突出的电绝缘性。它的介电常数2.73，介电损耗tan=4.010-4，体积电阻率为1018cm左右。聚苯乙烯与合成橡胶类物质，如丁苯胶、顺丁胶、丁腈胶、异戊胶及醋酸纤维都有较好的相容性。73 聚苯乙烯有一定的强度性能，但比聚氯乙烯要低，尤其是抗冲击韧性差很多，由于内应力大，不能冲击，性较脆。聚苯乙烯的抗拉强度、弯曲强度和伸长率是随分子量增加而增加的。分子量小于5万时，力学性能很差。聚苯乙烯的硬度较高，刚性也不错。743.聚苯乙烯用途 由于聚苯乙烯具有良好的透明性、高的刚性、质硬、高电绝缘性、低吸湿性、价低和易着色等优点，所以它广泛地被用于各种仪器仪表零件，高频电容器零件，电视、雷达等绝缘部件，各种装饰面，电冰箱、电视机的外壳，录音带盘灯罩，文教用品，包装盒，日用品(牙刷、皂盒、盘、碟等)，还可以用作冷冻、绝热、保温、隔音和抗震性能优良的泡沫塑料。它与丙乙烯酸酯组合在一起，可以制作光导管、光导纤维等。75五、ABS塑料 ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成，也可看作是改性的聚苯乙烯，是一种性能优异的工程塑料。A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。其分子组成为：各种成分所占的比例为：丙烯腈25-30，丁二烯25-30，苯乙烯40-50。76l.ABS的基本性质 ABS塑料综合了苯乙烯、丙烯腈和丁二烯三者的各自优点，克服了它们的不足之处，具有良好的综合性能。苯乙烯的坚硬透明，良好的电绝缘性能和加工成型性能保留了下来，丙烯腈的优点是较高的强度，良好的耐热和耐油性，丁二烯的优点是具有弹性和耐冲击性。所以ABS是一种坚韧、质硬、刚性好的塑料。77ABS是无毒、无味、粉状或粒状的高聚物。密度为1.081.2g/cm3，吸湿性l，收缩率0.40.9。ABS具有优良的力学性能，且在低温时也不会快速下降。它的抗拉强度3550MPa，缺口冲击强度为1040kJ/m2，低温时缺口冲击强度720kJ/m2，抗弯强度2870MPa。它还具有良好的抗蠕变性。洛氏硬度RC 62118，耐磨性能良好。ABS热变型温度为93，脆化温度-27。它的制品使用温度范围为-40100。ABS热稳定性差，在250是易产生有毒挥发性物质。78 ABS在较大频率变化范围内的电性能稳定，温度和湿度对ABS电性能影响也很小。ABS化学性能稳定，酸、碱、盐对它几乎完全没有作用。ABS还具有良好的加工成型性能。792ABS用途简介 由于ABS塑料具有优良的综合性能，所以用途广泛。在机械工业中用来制造齿轮，泵叶轮、轴承；在化工上用于管道、贮槽内衬、蓄电池槽等；在电机行业上，用于电机外壳、仪表壳、仪表盘；在制冷业上可用作冷藏库和冰箱衬里；汽车工业用ABS制作方向盘、挡泥板、仪表盘、手柄、扶手，还用ABS的夹层塑料板(二层ABS板，中间夹一层泡沫塑料)制作小轿车的车身。80 ABS塑料还大量地用于箱包、卫生洁具、装饰板材等日常用具。另外，它在航空工业，军事生产上的应用也在日益增加。81六、聚酰胺六、聚酰胺 聚酰胺简称PA，商品名叫“尼龙”、“耐纶”、“锦纶”。它自20世纪30年代出现以来，在合成聚合物中占有重要的地位。世界上第一个合成纤维的原料就是聚己二酰己二胺，它的商品名为尼龙66；随后又出现了尼龙6，即聚己内酰胺，目前在产量上居工程塑料首位。82 常用的尼龙品种还有尼龙11，12，610，612，46，1010等。聚酰胺的化学反应能力大小，在100以下聚酰胺与水接触多年都不起反应。当温度超过150，并施加压时，聚酰胺与水发生水解反应。在碱性条件下，聚酰胺的水解反应稍有增加；无机酸和强有机酸能使聚酰胺发生强烈分解。聚酰胺塑料一般均具有韧性，还有良好的耐磨性。它的缺点是尺寸稳定性差。831尼龙6 尼龙6具有较好的弹性和冲击强度。与尼龙66相比。它的刚性小、熔点低(210-215)。尼龙6的柔软性好，低温脆化温度为-20-30，适用于制作机械、仪器、仪表零件。它的加工成型性能比其他尼龙容易控制。高黏度的易挤出成型，低黏度的易制成薄膜和复杂件。尼龙6的介电常数较大，故不宜用于高频电气材料零件。842尼龙66 尼龙66是白色、半透明的塑料。它的熔点255-264，韧性好，而且是尼龙中强度性能较高的一种，比尼龙6和尼龙610的抗拉强度大，而且刚性也好。它还具有低的磨擦系数。用途基本上与尼龙6相同。851.3尼龙1010 尼龙1010是我国独创的一个尼龙品种，产量大，受到各方面的欢迎。2.尼龙1010是由癸二胺和癸二酸缩聚而成。3.尼龙1010为半透明、轻而硬、表面光亮的坚韧固体。蛀虫和细菌对它都不起作用。4.尼龙1010具有良好的耐油性能，且亦能耐弱碱酸和一般溶剂。5.尼龙1010吸水率比较小，它的吸水性比尼龙6和尼龙66都低。6.861.尼龙1010的耐高温性，一般可在80温度下长期使用。它的耐寒性良好，在-60时不会发脆。2.尼龙1010表面硬度较大，并具有高的延展性。它还具有自润湿性和好的耐磨性，密度只有铜的1/7，但耐磨效果确是铜的8倍，具有良好消音性，运转时噪声小。3.尼龙1010的综合性能好，能代替金属，特别是可以代替铜，广泛用于制造各种机械零件、仪器仪表部件。如螺帽、轴承、油管等。87 4芳香尼龙 芳香尼龙是由芳香胺和芳香酸缩合而成的塑料，具有耐磨、耐辐射和优异的电绝缘性能。它能够在200温度下长期使用，是所有尼龙中耐热性能最好的一种材料，可以用作高温下的耐磨机械零件，高级的绝缘材料和宇宙服等。88七、聚甲基丙烯酸甲酯七、聚甲基丙烯酸甲酯 聚甲基丙烯酸甲酯称PMM，俗称“有机玻璃”。它是由单体甲基丙烯酸甲酯经过聚合而得的产物。由于它的透光性很好，可和普通玻璃相比拟，所以称它为有机玻璃。它与普通玻璃是完全不同的两种物质。普通玻璃原料是硅酸盐，而有机玻璃是合成的高分子化合物。891聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)的基本性质 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)是无色、无味、无毒的透明材料，它的密度为1.191.22g/cm3，仅为普通玻璃的一半。分子量50万100万，软化温度113，熔点160200，最高使用温度6595，脆化温度9.2。90 有机玻璃具有优良的光学性能，透光率高，达到92，超过了普通玻璃的透光率(为88)，而且能透过73的紫外线，而普通玻璃紫外线的透光率小于1。当普通玻璃厚度超过150mm时，隔着它就看不清东西，而隔着l 000mm厚的有机玻璃，还能清晰地看到对面的东西。有机玻璃不仅晶莹剔透，而且质轻坚韧，而普通玻璃又硬又脆，易被摔破。有机玻璃即使被枪弹击中，也只不过穿透一个小孔而不会整块破裂，而同样条件下的普通玻璃则会四分五裂了。91 有机玻璃有很好的着色性，加入不同的着色剂，可以形成不同色彩的有机玻璃。有机玻璃还具有优良的耐气候性，即使在室外经过数年的日晒雨淋，它的力学性能不会产生明显的下降，透明度和色泽基本不改变。有机玻璃有良好的力学性能，它的强度不低，而抗冲击韧性为普通玻璃的20倍左右。有机玻璃的电绝缘性能不错，耐化学腐蚀的性能也比较好，它能够耐碱、盐和稀酸的作用。92 有机玻璃的缺点是耐热性能不高，物理性能和力学性能会随着温度的变化而产生较明显的改变。它的耐磨性也较差，硬度较低，很容易被擦伤，产生划痕或起毛。有机玻璃易溶解于有机溶剂中，此时它的耐蚀性能不高。933聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)用途 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)有绝好的透光性，它适用于汽车、飞机上的玻璃窗和风档，还可以做坦克的嘹望孔玻璃。有色玻璃易着色，加入荧光剂，可制得荧光有机玻璃；加入珍珠粉，可制得珠光有机玻璃。有机玻璃可以制成各种五彩缤纷、色彩美丽、透明或不透明的装饰品。有机玻璃还可用于制造光学仪器、电信仪表、透明模型、标本及广告铭牌。94八、聚碳酸酯八、聚碳酸酯 聚碳酸酯简称PC，是1985年才开始工业化生产的工程塑料。由于它具有优异的冲击韧性、良好的透明性以及其他综合性能，所以它得到了广泛的使用。1聚碳酸酯的基本性质 聚碳酸酯是一种透明呈微淡黄色的塑料，无毒、无味，密度1.2g/cm3，有很高的尺寸稳定性，吸水性小。95 聚碳酸酯的透光性能良好，透光率7590(厚度3.75mm)，折射系数1.59(25)，已接近了有机玻璃的光学指标。聚碳酸酯具有优异的力学性能，与尼龙相仿。其抗冲击强度特别突出，达到65-80kJ/m2。抗蠕变性能也很好，仅是它的耐磨性能低于尼龙。96 聚碳酸酯的熔点达到220，具有很好的热稳定性，可以在130温度下长期工作。它还具有良好的耐寒性，脆化温度为-100。聚碳酸酯的耐热、耐低温性能好，能抵御日光、雨水和气温剧烈变化的影响。它还具有一定的耐化学腐蚀能力，它在室温下能耐水、稀酸、弱盐、氧化剂、还原剂；但易受强碱、酮、酯和芳香烃的侵蚀。97 聚碳酸酯在很宽的温度范围和潮湿的条件下，仍具有优异的电绝缘性能。983聚碳酸酯的用途简介 聚碳酸酯的用途非常广泛。它不但可以取代某些金属，还可以取代玻璃、木材、特种合金制造齿轮、轴承，垫圈、蜗轮等。聚碳酸酯质轻、透明、耐冲击、防破碎，用它与其他透明材料复合后可以制作飞机的挡风玻璃及座舵罩。宇宙飞船有几百个零件是用玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料制取的。宇航员的帽盔也是用聚碳酸酯做的。曾做过一个试验，将2kg的钢球从2m的高处落99 在聚碳酸酯安全帽上，结果是安全无恙。用聚碳酸酯制作电子、电气仪器的外壳是再合适不过了。用低发泡聚碳酸酯制造的全塑轻便自行车，只有7.5kg重，而强度与金属自行车不相上下。用发泡聚碳酸酯还可以制作家具，美观耐用。至于用它来制造日用杂品，那就不胜枚举了。100九、氟塑料九、氟塑料 氟塑料是含有氟原子的树脂及塑料的总称。目前的主要品种有聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯等几种。根据大分子链节中包含氟原子数，分别把聚四氟乙烯-CF2-CF2-称为F-4，聚三氟氯乙烯-CF2-CFCl-称为F-3，聚偏氟乙烯-CF2-CH2-称为F-2，聚氟乙烯-CF2-CHF-称为F-l。1011聚四氟乙烯 聚四氟乙烯是氟塑料中最主要的品种，约占氟塑料全部产量的80。聚四氟乙烯密度为2.22.3 g/cm3，是已知塑料中最重的一种。当它为薄片状时，是透明的；厚度增加时，成为灰白色。102在聚四氟乙烯分子里，由于氟原子在碳原子的四周，像一个坚密的保护层，把长长的碳链包裹在内，使碳链不受普通化学介质作用。聚四氟乙烯有极优异的化学稳定性，在高温下它还能耐浓酸、浓碱和强氧化剂作用，如硝酸、硫酸、盐酸、苛性碱，还能耐各种盐的腐蚀。甚至在沸腾的“王水”中，它也不受影响，故俗称“塑料王”。耐腐蚀性能超过了贵金属(金和铂)、耐蚀合金、玻璃、陶瓷及搪瓷。103 聚四氟乙烯分子有高度的对称性和非极性，故是一种结晶高聚物。它的强度性能与聚乙烯差不多。聚四氟乙烯具有很高的耐热性和耐寒性，能在250下长期使用，350时短期使用。它的使用温度范围在-180250。聚四氟乙烯的电绝缘性能很好，尤其是它不吸湿又耐热，所以电绝缘性能引入注目。聚四氟乙烯有突出的低摩擦系数和极好的润滑性能，是优秀的减磨、自润滑轴承材料。104 聚四氟乙烯虽然也是热塑性塑料，但是高温时黏度很大，不能用一般方法使其流动，所以只能用类似粉末冶金的方法使其成型。聚四氟乙烯最初主要是供军用，后来逐步转向民用。用于制作雷达、高频通信器材、无线电器材。还可以用于化工防腐耐高温设备(高温管道、容器、泵等)，机械工业上的轴承、阀门座、活塞环等。在医学上可用它作为代用血管、人工心肺装置等。105 2聚三氟氯乙烯 聚三氟氯乙烯是一种结晶高聚物，密度为2.13g/cm3，熔点为218，耐-40的低温150的高温，短期耐180。聚三氟氯乙烯能耐强酸、强碱和强氧化剂的腐蚀，但其耐腐蚀性能比不上聚四氟乙烯。介电性能也较优良，但也次于聚四氟乙烯。聚三氟氯乙烯的强度和硬度都优于聚四氟乙烯，但其抗击韧性差。106 聚三氟氯乙烯加热到熔点，可以成为黏流态，具有一定的流动性，所以可以用挤压法或注射法成型，可加工成薄膜。此薄膜的水汽透过率低于其他薄膜，所以可用作医药包装材料，医药用器材、宇航器材。聚三氟氯乙烯的板、棒、管等可作为化工耐腐蚀设备材料，如泵体、阀门、管材等，也可作为防腐蚀涂层，把它涂覆在碳钢，黄铜、铝、锌等金属表面，或涂在离心机、压缩机、储器、搅拌器等设备零件的表面。107十、酚醛塑料十、酚醛塑料 酚醛塑料简称为PF。它是以酚类化合物(苯酚、甲酚、二甲酚等)与醛类化合物(甲醛等)经过缩合反应得到的酚醛树脂为基材原料，加入填料(木粉、石棉等)、固化剂、润湿剂及着色剂等添加剂经固化而得的热固性塑料。108酚醛塑料是塑料中历史最悠久的品种之一，早在1905年就已经开始了工业化生产。虽然它是一个老牌产品，但因为它的性能比较好，而且价廉，因此目前的产量仍然很大。又由于它的电绝缘性能优异，且呈粉状，故常称它为“电木粉”。109 酚醛塑料的密度为1.3-2.0 g/cm3。酚醛塑料具有优良的耐热性能，其工作温度可以在100以上。它的刚性高，强度性能和绝缘性能也不错，化学稳定性好，对有机溶剂、酸、弱碱和油类的侵蚀均具有很好的抵抗能力。酚醛树脂在水润滑的条件下具有较低的摩擦系数，为0.01-0.03。酚醛塑料的缺点足比较脆，耐光性低、着色能力差，它只能制成棕色或黑色的产品。110 酚醛塑料可以根据不同的性能要求，选择不同的填料和配方，以适应各种用途的需要。如用木粉作为填料，则酚醛塑料具有良好的综合性能，可用它制取机械零件及电绝缘件(如电灯开关、灯头、插座等)。用云母作为填料，则酚醛塑料具有高绝缘性能，可以制取电闸刀壳、电子管插座、电阻器外壳等电器用品。用石棉作为填料。则酚醛塑料可刚于电炉、电烫斗和电阻器的座子。111 用棉、布、玻璃纤维为填料，酚醛塑料的力学性能明显提高，尤其是具有高的冲击韧性，可用于制作泵的叶片、搅拌机浆、风机风扇等产品。酚醛泡沫塑料的耐热性好，可用在200左右的保温绝热场合。尤其是它的耐燃性好，燃烧时的低发烟性特点，可作为绝热保温材料在建筑上有很大的实用意义。酚醛树脂和酚醛塑料在高温条件下的优良刚性和耐蠕变性能，为它的自身发展前景开创新的道路，可作为耐火材料胶黏剂及绝热材料而得到更广泛的应用。112十一、环氧塑料十一、环氧塑料 环氧塑料简称EP。分子中含有多个环氧基团的树脂称为环氧树脂。使环氧树脂与多种类型的固化剂(胺类、酸酐、酰胺类等)发生交联反应，形成体型高聚物的一系列产品称为环氧塑料，它能适应各种应用所提出的性能要求。环氧树脂的固化方便。它可以在5-180温度范围内