10.3-第十章-高聚物材料-06-03汇总.ppt

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1、第六节第六节 塑塑 料料q 概概 述述 塑料塑料是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材料。它以树脂为主要组分，加入各种添加剂，能在一定料。它以树脂为主要组分，加入各种添加剂，能在一定温度和压力下加工成形的各种材料的总称。温度和压力下加工成形的各种材料的总称。塑料的组成塑料的组成塑料的组成塑料的组成：1）树树脂脂:塑塑塑塑料料料料的的的的主主主主要要要要组组组组分分分分。它它胶胶粘粘着着塑塑料料中中的的其其它它一一切切组组成成部部分分，并并使使其其具具有有成成型型性性能能。绝绝大大多多数数塑塑料料就就是是以以所所用树脂命名的。用树脂命名的。2）填填充充剂

2、剂（填填料料）:提提提提高高高高塑塑塑塑料料料料的的的的力力力力学学学学、电电电电学学学学性性性性能能能能或或或或降降降降低低低低成成成成本本本本等等等等。它它在在塑塑料料占占有有相相当当大大的的比比例例。如如加加入入铝铝粉粉可可提提高高光反射能力和防老化；加入二硫化钼可提高润滑性。光反射能力和防老化；加入二硫化钼可提高润滑性。常常用用填填充充剂剂有有云云母母粉粉、石石墨墨粉粉、炭炭粉粉、氧氧化化铝铝粉粉、木木屑、玻璃纤维、碳纤维等。屑、玻璃纤维、碳纤维等。3）增增塑塑剂剂:提提提提高高高高塑塑塑塑料料料料的的的的可可可可塑塑塑塑性性性性和和和和柔柔柔柔软软软软性性性性。常常用用熔熔点点低低的

3、的低低分分子子化化合合物物来来增增加加大大分分子子链链间间距距离离，从从而而达达到到增增加加大大分分子链的柔顺性的目的。子链的柔顺性的目的。常用增塑剂有甲酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。常用增塑剂有甲酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。4）稳稳定定剂剂:提提提提高高高高塑塑塑塑料料料料对对对对热热热热、光光光光、氧氧氧氧等等等等的的的的稳稳稳稳定定定定性性性性，延延延延长长长长使使使使用寿命用寿命用寿命用寿命。常常用用热热稳稳定定剂剂有有硬硬酯酯酸酸盐盐、环环氧氧化化合合物物和和铅铅的的化化合合物物等。等。光稳定剂光稳定剂有炭黑、氧化锌等遮光剂。有炭黑、氧化锌等遮光剂。5）增色剂）增色剂:赋予塑料制品

4、各种色彩赋予塑料制品各种色彩赋予塑料制品各种色彩赋予塑料制品各种色彩。常常用用的的着着色色剂剂是是一一些些有有机机染染料料和和无无机机颜颜料料。有有时时也也采采用能产生荧光或磷光的颜料。用能产生荧光或磷光的颜料。6）润润滑滑剂剂:提提提提高高高高塑塑塑塑料料料料在在在在加加加加工工工工成成成成形形形形过过过过程程程程中中中中的的的的流流流流动动动动性性性性和和和和脱脱脱脱模模模模能力，同时可使制品光亮美观能力，同时可使制品光亮美观能力，同时可使制品光亮美观能力，同时可使制品光亮美观。常用润滑剂有硬酯酸、盐类等。常用润滑剂有硬酯酸、盐类等。7）固固化化剂剂:与与与与树树树树脂脂脂脂发发发发生生生

5、生交交交交联联联联反反反反应应应应，使使使使受受受受热热热热可可可可塑塑塑塑的的的的线线线线型型型型结结结结构变成热稳定好的体型结构构变成热稳定好的体型结构构变成热稳定好的体型结构构变成热稳定好的体型结构。常用的固化剂如六次甲基四胺、过氧化二苯甲酰等。常用的固化剂如六次甲基四胺、过氧化二苯甲酰等。8）其他）其他:还有发泡剂、催化剂、阻燃剂等还有发泡剂、催化剂、阻燃剂等。塑料的分类塑料的分类塑料的分类塑料的分类：1）按塑料热性质分类：）按塑料热性质分类：热热热热塑塑塑塑性性性性塑塑塑塑料料料料：受受热热时时软软化化或或熔熔融融、冷冷却却后后硬硬化化，韧韧性性好好，可可反反复复成成形形。它它包包括

6、括聚聚乙乙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、聚聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。热热热热固固固固性性性性塑塑塑塑料料料料：在在加加热热、加加压压并并经经过过一一定定时时间间后后即即固固化化为为不不溶溶、不不熔熔的的坚坚硬硬制制品品，不不可可再再生生。具具有有更更好好耐耐热热性性和和抗抗蠕蠕变变能能力力。常常用用热热固固性性塑塑料料有有酚酚醛醛树树脂脂、环环氧氧树树脂脂、氨氨基树脂、有机硅树脂等。基树脂、有机硅树脂等。2）按塑料的功能和用途分类：）按塑料的功能和用途分类：通用塑料通用塑料通用塑料通用塑料：产量大用途广价格低的塑料。主要包括聚乙产量大用途广价格低的塑料。

7、主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等，产量占塑料总产量的等，产量占塑料总产量的75%以上。以上。工程塑料：工程塑料：工程塑料：工程塑料：具有较高性能，能替代金属制造机械零件和具有较高性能，能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。聚酰胺、工程构件的塑料。聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等。砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等。功能塑料：功能塑料：功能塑料：功能塑料：导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。1）结构单元：结

8、构单元：q 热塑性塑料热塑性塑料 聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯（PEpolyethylene）：CH2CH2 2）支化结构：支化结构：右图：（右图：（a）高密度）高密度PE分子链（分子链（b）低密度）低密度PE分子链（分子链（c）线性低密）线性低密度度PE分子链分子链 3）性质：）性质：耐化学腐蚀；耐化学腐蚀；良好的电绝缘性和高频介电性能；良好的电绝缘性和高频介电性能；韧性、耐寒性好；韧性、耐寒性好；较低的摩擦系数；较低的摩擦系数；不易吸水；不易吸水；不耐热，不耐大气老化。不耐热，不耐大气老化。聚乙烯聚乙烯(PE)聚乙烯是白色蜡状半透明固体，无味、无臭、无毒，聚乙烯是白色蜡状半透明固体，无味、无臭

9、、无毒，柔而韧，比水轻。根据不同的聚合方法及产品密度。柔而韧，比水轻。根据不同的聚合方法及产品密度。-CH2-CH2-n可分为低密度聚乙烯可分为低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚、高密度聚乙烯乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和超高相对和超高相对分子质量聚乙烯。聚乙烯是当前产量最大的塑料。分子质量聚乙烯。聚乙烯是当前产量最大的塑料。低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPELDPE）n n低密度聚乙烯是采用少量氧气或有机过氧化物作催化低密度聚乙烯是采用少量氧气或有机过氧化物作催化剂，在剂，在150-200MPa150-200MPa的高压和的高压和180-200180-

10、200的温度下聚合的温度下聚合而得。因此又称而得。因此又称高压聚乙烯高压聚乙烯。由于聚合温度高，链转。由于聚合温度高，链转移比较多，分子中含有较多的短链分支，因此密度较移比较多，分子中含有较多的短链分支，因此密度较低低(0.910-0.925)(0.910-0.925)，结晶度较小，结晶度较小(55-65(55-65)。n nPEPE是非极性高分子聚合物，故对水蒸气的透过率低，是非极性高分子聚合物，故对水蒸气的透过率低，具很好的防潮性。具很好的防潮性。n n分子中既无双键，也无活性基团和杂原子，故化学性质分子中既无双键，也无活性基团和杂原子，故化学性质稳定，能耐水、耐酸碱水溶液，室温下不溶于任

11、何有机稳定，能耐水、耐酸碱水溶液，室温下不溶于任何有机溶剂。溶剂。n nLDPELDPE具有良好的柔软性、延伸性、透明性、优良热粘具有良好的柔软性、延伸性、透明性、优良热粘合性和热封性能。合性和热封性能。n n耐寒性好，低温下机械性能变化极小，脆化温度一般在耐寒性好，低温下机械性能变化极小，脆化温度一般在-30-30度以下。度以下。n n较好的耐辐射和电绝缘性。较好的耐辐射和电绝缘性。n n主要是气密性不良，对气体和有机蒸气的透过率较大。主要是气密性不良，对气体和有机蒸气的透过率较大。n n强度和耐热性不高。强度和耐热性不高。n n容易受光、热和氧的作用而引起降解。（抗氧剂，光、容易受光、热和

12、氧的作用而引起降解。（抗氧剂，光、热稳定剂）热稳定剂）n n耐环境应力开裂性较差，不耐浓硫酸、浓硝酸及其它耐环境应力开裂性较差，不耐浓硫酸、浓硝酸及其它氧化剂的侵蚀，受热时会不耐某些脂肪烃和氯化烃。氧化剂的侵蚀，受热时会不耐某些脂肪烃和氯化烃。n n表面非极性，印刷性能差。表面非极性，印刷性能差。n n低密度聚乙烯主要用作各种薄膜和软质包装材料，此低密度聚乙烯主要用作各种薄膜和软质包装材料，此外，还用于层压纸、层压板、电线电缆绝缘层以及日外，还用于层压纸、层压板、电线电缆绝缘层以及日用制品等。用制品等。高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPEHDPE）n n高密度聚乙烯工业上有两种生产方法。其一为

13、低压法，高密度聚乙烯工业上有两种生产方法。其一为低压法，在催化剂存在下，压力在催化剂存在下，压力0.1-0.5MPa0.1-0.5MPa、温度、温度100100以下以下聚合而成，故又称聚合而成，故又称低压聚乙烯低压聚乙烯；其二为中压法，在催；其二为中压法，在催化剂存在下，压力化剂存在下，压力3-5MPa3-5MPa、温度、温度130-150130-150下聚合而下聚合而成，因此亦称成，因此亦称中压聚乙烯中压聚乙烯。n nHDPEHDPE分子链中所含支链很少，结晶度高分子链中所含支链很少，结晶度高(85-95(85-95)，密度高密度高(0.940-0.965)(0.940-0.965)。n n

14、不易链转移，直链型，结晶度高，密度大，性脆。n n坚韧的刚性材料，具较高的硬度、机械强度和耐热性。n n耐80 以下的大多数溶剂，且具有耐油性。n n透明性、弹性以及成型加工性能较差。n n 适于制成瓶、罐、桶、箱等多种包装容器，以及对适于制成瓶、罐、桶、箱等多种包装容器，以及对强度和耐热性要求较高的包装薄膜，袋子、捆扎绳、编强度和耐热性要求较高的包装薄膜，袋子、捆扎绳、编织丝，电线、电缆。硬质包装材料、化工设备、储槽、织丝，电线、电缆。硬质包装材料、化工设备、储槽、管道、阀门、衬套、高频水底电缆绝缘层、板材和各种管道、阀门、衬套、高频水底电缆绝缘层、板材和各种异型材等，并可制作小负荷齿轮、轴

15、承等机械零件。异型材等，并可制作小负荷齿轮、轴承等机械零件。n n2 2聚丙烯聚丙烯(PP)(PP)聚丙烯由丙烯气聚合而成，通用品种为等规体，聚丙烯由丙烯气聚合而成，通用品种为等规体，有少量无规体有少量无规体(外观为腊状粘性固体外观为腊状粘性固体)。特特 性：性：聚丙烯密度为聚丙烯密度为0.9-0.910.9-0.91，是塑料中密度最小，是塑料中密度最小的品种，耐化学腐蚀性能优良，但遇芳烃和氯化烃溶的品种，耐化学腐蚀性能优良，但遇芳烃和氯化烃溶剂会溶胀；高频绝缘性好，不受湿度影响；强度、刚剂会溶胀；高频绝缘性好，不受湿度影响；强度、刚度和硬度优于度和硬度优于 高密度聚乙烯。耐热性较高，使用温高

16、密度聚乙烯。耐热性较高，使用温度为度为-35-35 120120；尺寸稳定性优良，耐蒸汽。；尺寸稳定性优良，耐蒸汽。应应 用：用：一般结构件如泵叶轮、汽车零件；化工容一般结构件如泵叶轮、汽车零件；化工容器、管道、电绝缘件如蓄电池匣、电线电缆包覆；医器、管道、电绝缘件如蓄电池匣、电线电缆包覆；医疗器械；薄蟆、纤维等。疗器械；薄蟆、纤维等。3.3.聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)n n 聚氯乙烯是目前世界上产量仅次于聚乙烯的第二大聚氯乙烯是目前世界上产量仅次于聚乙烯的第二大塑料品种，历史长，产量高，价格低，用途广。塑料品种，历史长，产量高，价格低，用途广。CH2 CHn Clo由于氯乙烯分子结

17、构具有不对称性，双键易于打开，由于氯乙烯分子结构具有不对称性，双键易于打开，同时氯原子半径较小，空间阻碍不大，工业上用少量同时氯原子半径较小，空间阻碍不大，工业上用少量过氧化物作催化剂，在常压几十度就能聚合。目前我过氧化物作催化剂，在常压几十度就能聚合。目前我国聚氯乙烯树脂主要用悬浮聚合法和乳液聚合法生产，国聚氯乙烯树脂主要用悬浮聚合法和乳液聚合法生产，其中用悬浮聚合法的约占其中用悬浮聚合法的约占80-90。n n聚氯乙烯是一种白色或微黄色粉末状固体，树脂本身无聚氯乙烯是一种白色或微黄色粉末状固体，树脂本身无毒、无臭，呈线型无定型结构，密度为毒、无臭，呈线型无定型结构，密度为1.35-1.46

18、1.35-1.46。n n聚氯乙烯与聚乙烯相比，分子链中引入了极性基团聚氯乙烯与聚乙烯相比，分子链中引入了极性基团(-Cl)(-Cl)成为极性高聚物。分子阎的次价力比聚乙烯强，因此聚成为极性高聚物。分子阎的次价力比聚乙烯强，因此聚氯乙烯的机械强度较高，刚性较大，介电常数和介电损氯乙烯的机械强度较高，刚性较大，介电常数和介电损耗也较高，虽不宜作高频介质材料，但电绝缘性能仍较耗也较高，虽不宜作高频介质材料，但电绝缘性能仍较好。好。n n聚氯乙烯的化学稳定性好，能耐大多数酸和碱，不溶聚氯乙烯的化学稳定性好，能耐大多数酸和碱，不溶于水、酒精和汽油，但能精于部分有机溶剂，最好的于水、酒精和汽油，但能精于

19、部分有机溶剂，最好的溶剂是四氢呋喃和环已酮。溶剂是四氢呋喃和环已酮。n n 聚氯乙烯分子中由于氯原子的存在，具有阻燃性，离聚氯乙烯分子中由于氯原子的存在，具有阻燃性，离开火焰即灭。开火焰即灭。n n聚氯乙烯豹主要缺点是热稳定性差，在聚氯乙烯豹主要缺点是热稳定性差，在75-8075-80开始软开始软化，超过化，超过150150就能放出就能放出HCIHCI而引起降解，若超过而引起降解，若超过180180，则加速分解。分解过程中形成双键，造成聚氯，则加速分解。分解过程中形成双键，造成聚氯乙烯变色。乙烯变色。n n聚氯乙烯塑料由聚氯乙烯树脂加添加剂组成。添加剂主要为聚氯乙烯塑料由聚氯乙烯树脂加添加剂组

20、成。添加剂主要为增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等。聚氯乙烯塑料的性能增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等。聚氯乙烯塑料的性能不仅取决于树脂本身，也和添加剂密切相关。随组成不同可不仅取决于树脂本身，也和添加剂密切相关。随组成不同可呈现出不同的性能。呈现出不同的性能。n n增塑剂用量愈少，塑料的力学性能和耐热性愈高，但要求成增塑剂用量愈少，塑料的力学性能和耐热性愈高，但要求成型加工的温度也愈高，成型愈困难。根据增塑剂用量的不同，型加工的温度也愈高，成型愈困难。根据增塑剂用量的不同，可将聚氯乙烯塑料分为可将聚氯乙烯塑料分为硬质聚氯乙烯硬质聚氯乙烯(其增塑剂用量为树脂量其增塑剂用量为树脂量的的0-100-

21、10)和和软质聚氯乙烯软质聚氯乙烯(其增塑剂用量为树脂量的其增塑剂用量为树脂量的3030-70-70)。n n硬质聚氯乙烯可用于工业管道系统、给排水系统、槽罐以及硬质聚氯乙烯可用于工业管道系统、给排水系统、槽罐以及门窗、电线导管、地板、家具等建筑防火用材。此外还可用门窗、电线导管、地板、家具等建筑防火用材。此外还可用来制作化工防腐设备和各种机械零部件，以代替不锈钢及其来制作化工防腐设备和各种机械零部件，以代替不锈钢及其它贵重材料。它贵重材料。n n软质聚氯乙烯主要用于生产各种薄膜、人造革、地板胶、墙软质聚氯乙烯主要用于生产各种薄膜、人造革、地板胶、墙纸、电线电缆的绝缘层以及生活用品。纸、电线电

22、缆的绝缘层以及生活用品。4.4.聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)(PS)n n聚苯乙烯是应用最早的塑料品种之一，其产量仅次予聚苯乙烯是应用最早的塑料品种之一，其产量仅次予聚乙烯、聚氯乙烯，应用也十分广泛。它是由苯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯，应用也十分广泛。它是由苯乙烯聚合得到的高聚物，其结构式为：聚合得到的高聚物，其结构式为：CH2 CHnn n从聚苯乙烯的结构看，其大分子链上带有较大的从聚苯乙烯的结构看，其大分子链上带有较大的侧基苯环，内旋转困难，因而具有较大的刚性。侧基苯环，内旋转困难，因而具有较大的刚性。同时取代基苯环的体积大丽位置又不对称，影响同时取代基苯环的体积大丽位置又不对称，影响分子有序排列，

23、故不易结晶，所以聚苯乙烯是典分子有序排列，故不易结晶，所以聚苯乙烯是典型的线型非晶态高聚物，具有良好的透明性，透型的线型非晶态高聚物，具有良好的透明性，透明度达明度达88.9288.92，仅次于有机玻璃。聚苯乙烯还能，仅次于有机玻璃。聚苯乙烯还能容易地着成鲜艳的颜色。容易地着成鲜艳的颜色。n n无色透明，类似玻璃，敲击、落地有清脆金属声，密度近似水(1.05-1.07)。n n易燃，无自熄性，火焰金黄色，冒大量油烟，燃烧时塑料软化，放出芳烃味。n n（1）很好的透明性，仅次于有机玻璃，）很好的透明性，仅次于有机玻璃，良好的光泽。良好的光泽。n n（2）着色性和印刷性好。）着色性和印刷性好。n

24、n（3）熔融流动性好，易加工，成型收缩）熔融流动性好，易加工，成型收缩率低。率低。n n（4）吸水率很低，尺寸稳定性好。）吸水率很低，尺寸稳定性好。n n（5）耐化学性较好。）耐化学性较好。n n（6）性脆，耐冲击强度低。）性脆，耐冲击强度低。n n（7）表面硬度小，易划痕磨毛。n n（8）成型中易产生内应力，易开裂（热处理）。n n（9）耐热性较差，连续使用温度6080度。n n（10）气密性和防潮性不良。n n（11）耐油性差，不耐烃类、酮类、高级脂肪酯，能溶于芳烃和氯代烃等。n n（12）未聚合的苯乙烯单体有一定毒性。n n（1）广泛用于制作包装盒、杯、瓶等小型容器以及包装薄膜，用于食品

25、、医药及日用品的包装；n n（2）大量用于制作泡沫塑料缓冲材料，保温容器等。3）应用：）应用：聚丙烯属等规立构，结晶性塑料，外观乳白半透明。聚丙烯属等规立构，结晶性塑料，外观乳白半透明。主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、高频绝缘材料；化工管道、家用电器部件等，以及汽车高频绝缘材料；化工管道、家用电器部件等，以及汽车及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等。及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等。1）结构单元：结构单元：聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯（PS-polystyrene ）：2）性质：性质：无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优

26、良，介无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优良，介电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有机溶剂；强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热机溶剂；强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热性差，易燃。性差，易燃。CH2CH 3）应用：）应用：聚丙烯属无规立构，非晶性塑料，高度透明（透光聚丙烯属无规立构，非晶性塑料，高度透明（透光率为率为8892）。）。主要用于日用、装潢、包装及工业制品；仪器仪表主要用于日用、装潢、包装及工业制品；仪器仪表外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化工储酸槽

27、，包装及管道的保温层，冷冻绝缘层等。工储酸槽，包装及管道的保温层，冷冻绝缘层等。1）结构单元：结构单元：聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA-polymethyl methacrylate ）：2）性质：性质：较高的强度和韧性、优良的光学性能，透光率比普较高的强度和韧性、优良的光学性能，透光率比普通硅玻璃好（透光率约为通硅玻璃好（透光率约为91919393）；优良的电绝缘性；）；优良的电绝缘性；耐化学腐蚀性好，热导率低；但硬度低，表面易擦伤，耐化学腐蚀性好，热导率低；但硬度低，表面易擦伤，耐磨性差，耐热性不高。耐磨性差，耐热性不高。CH2C CCH3COO

28、CH3 3）应用：）应用：聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属无规立构，非聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属无规立构，非晶性塑料。晶性塑料。主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片，主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片，仪表外壳，装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模仪表外壳，装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模型，标本，医疗器械等。型，标本，医疗器械等。1）结构单元：结构单元：聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFE）：2）性质：性质：出色的耐热、耐寒能力（出色的耐热、耐寒能力（-180-180+260+260长期使用）；长期使用）；摩擦系数极低，有自润滑效果；化学稳定性极佳，

29、俗称摩擦系数极低，有自润滑效果；化学稳定性极佳，俗称“塑料王塑料王”；极好的电绝缘性和介电性；但强度低，抗；极好的电绝缘性和介电性；但强度低，抗蠕变性较差，不易加工成形。蠕变性较差，不易加工成形。CF2CF2 3）应用：）应用：聚四氟乙烯属结晶性塑料，外观呈瓷白色，一般在聚四氟乙烯属结晶性塑料，外观呈瓷白色，一般在360380烧结成形。烧结成形。主要用于轴承、垫圈等自润滑材料；高温电缆绝缘主要用于轴承、垫圈等自润滑材料；高温电缆绝缘材料、电器元件；化工管道及零件；不粘锅涂层等。材料、电器元件；化工管道及零件；不粘锅涂层等。1）结构：结构：尼龙的品种很多，如尼龙尼龙的品种很多，如尼龙6、尼龙、尼

30、龙66、尼龙、尼龙610等。等。数字表示基本单元中的碳原子数目。所有尼龙分子结构数字表示基本单元中的碳原子数目。所有尼龙分子结构单元中都有一个相同的特征基团酰胺基：单元中都有一个相同的特征基团酰胺基：聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺（尼龙或锦纶）（尼龙或锦纶）（尼龙或锦纶）（尼龙或锦纶）（PApolyamides ）：CNO H 3）应用：）应用：纤维增强尼龙主要用于轴承、齿轮、高压密封圈、纤维增强尼龙主要用于轴承、齿轮、高压密封圈、阀门、包装材料、输油管、汽车保险杠及丝织品等。阀门、包装材料、输油管、汽车保险杠及丝织品等。2）性质：性质：聚酰胺属结晶性塑料，半透明，乳白，略带黄色。聚酰胺属结晶性塑料

31、，半透明，乳白，略带黄色。由于酰胺基的存在，分子之间有很强的氢键作用，由于酰胺基的存在，分子之间有很强的氢键作用，因此聚酰胺的强度高，韧性好；因此聚酰胺的强度高，韧性好；另外另外耐磨性和自润滑性耐磨性和自润滑性好，摩擦系数低好，摩擦系数低；具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性；具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性；但吸水性大，热膨胀系数大，耐热性不高。但吸水性大，热膨胀系数大，耐热性不高。1）结构单元：结构单元：聚甲醛聚甲醛聚甲醛聚甲醛（POM-polyformaldehyde ）：CH2O 2）性质：性质：具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自润滑性

32、，耐疲劳性能高，吸水性小，摩擦系数小，耐化润滑性，耐疲劳性能高，吸水性小，摩擦系数小，耐化学品腐蚀性好，电绝缘性能良好，但热稳定性差，易燃。学品腐蚀性好，电绝缘性能良好，但热稳定性差，易燃。具有较高的综合性能，可以替代一些金属和尼龙。具有较高的综合性能，可以替代一些金属和尼龙。3）均聚甲醛的改性：）均聚甲醛的改性：工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛，来改善热稳工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛，来改善热稳定性。共聚甲醛的结构单元为：定性。共聚甲醛的结构单元为：4）应用：）应用：聚甲醛属结晶性塑料，乳白色。聚甲醛属结晶性塑料，乳白色。部分取代有色金属和合金，用于制造低载荷齿轮、部分取代有色金属和合金

33、，用于制造低载荷齿轮、轴承，塑料弹簧等。轴承，塑料弹簧等。CH2OxCH2-CH2-CH2-CH2-Oy，1）结构单元：结构单元：聚碳酸酯聚碳酸酯聚碳酸酯聚碳酸酯（PC-polycarbonate ）：2）性质：性质：低温冲击韧性极佳；低温冲击韧性极佳；高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；OCOO C CH3CH3 3）应用：）应用：由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能，又高度透由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能，又高度透明，故俗称明，故俗称“透明金属透明金属”。纤维增强聚碳酸酯纤维增强聚碳酸酯可部分取代钢、有色金属等制造可部分取代钢、有色金属等制造仪器仪

34、表的机械传动部件。仪器仪表的机械传动部件。未增强聚碳酸酯未增强聚碳酸酯用于制作车用于制作车灯罩、护目镜、安全帽、门窗玻璃甚至防弹玻璃等。灯罩、护目镜、安全帽、门窗玻璃甚至防弹玻璃等。透光率高，约为透光率高，约为8692；电绝缘性好。电绝缘性好。1）结构单元：结构单元：丙烯晴丙烯晴(A)、丁二烯、丁二烯(B)、苯乙烯、苯乙烯(S)三种单体（共聚生成）三种单体（共聚生成）ABSABS塑料塑料塑料塑料：2）性质：性质：丙烯晴丙烯晴能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，丁丁二烯二烯能提高韧性，能提高韧性，苯乙烯苯乙烯能提高电性能和成型加工性能。能提高电性能和成型加工性

35、能。ABS塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性，塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性，成型性好，不易燃，耐腐蚀性好，但不耐酮、醛、酯、成型性好，不易燃，耐腐蚀性好，但不耐酮、醛、酯、氯代烃类溶剂。氯代烃类溶剂。3）应用：）应用：ABS作作为为“坚坚韧韧、质质硬硬且且刚刚性性”的的材材料料，是是最最早早被被人人类认识和使用的类认识和使用的“高分子合金高分子合金”。用于轻载齿轮、轴承，电器外壳，汽车部件，各类用于轻载齿轮、轴承，电器外壳，汽车部件，各类容器、管道等。容器、管道等。1）结构单元：结构单元：聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯

36、（PBTPBT）：2）性质：性质：结晶性塑料，呈乳白色，工程上常用玻璃纤维增强结晶性塑料，呈乳白色，工程上常用玻璃纤维增强PBT作为结构材料。作为结构材料。CH2CH2CH2CH2OC COO 1）聚聚 砜（砜（PSF）：）：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：聚砜是含硫的透明树脂，其耐热性抗蠕变性突出，聚砜是含硫的透明树脂，其耐热性抗蠕变性突出，长期使用温度可达长期使用温度可达150174，脆化温度，脆化温度-100。广泛用。广泛用于电器、机械、交通和医疗领域。于电器、机械、交通和医疗领域。2）聚苯醚（聚苯醚（PPO）：）：聚苯醚是线性非晶态工程塑料，综合性能好，

37、使用聚苯醚是线性非晶态工程塑料，综合性能好，使用温度宽温度宽-190190，耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能，耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能好。主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、好。主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、化工管道、阀门和外科医疗器械等。化工管道、阀门和外科医疗器械等。3）聚酰亚胺：）聚酰亚胺：聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂，其强度聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂，其强度硬度较高，使用温度可达硬度较高，使用温度可达260；但加工性较差，脆性大，；但加工性较差，脆性大，成本高。成本高。主要用于特殊条件下工作的精密零件，如喷气发动主要用于特殊条件下工作的精密零

38、件，如喷气发动机供燃料系统的零件，耐高温高真空用自润滑轴承及电机供燃料系统的零件，耐高温高真空用自润滑轴承及电气设备，是航空航天工业中常用的高分子材料。气设备，是航空航天工业中常用的高分子材料。q 热固性塑料热固性塑料 热固性塑料是树脂经固化处理后获得的。所谓固化处热固性塑料是树脂经固化处理后获得的。所谓固化处理就是树脂中加入固化剂并压制成型，使其由线型聚合物理就是树脂中加入固化剂并压制成型，使其由线型聚合物变为体型聚合物的过程。变为体型聚合物的过程。热固性塑料具有耐热性高，刚度大，抗蠕变性能好，热固性塑料具有耐热性高，刚度大，抗蠕变性能好，尺寸稳定性高；但脆性大，不易成形。尺寸稳定性高；但脆

39、性大，不易成形。酚醛塑料酚醛塑料酚醛塑料酚醛塑料（PF-bakelitePF-bakelite ）：酚醛塑料中的酚醛树脂是酚类和醛类的缩聚产物。根酚醛塑料中的酚醛树脂是酚类和醛类的缩聚产物。根据酚类和醛类的反应摩尔比及反应介质据酚类和醛类的反应摩尔比及反应介质PH值的差异，可值的差异，可以分别得到热固性和热塑性两类材料。以分别得到热固性和热塑性两类材料。苯酚上与羟基邻位或对位的苯酚上与羟基邻位或对位的3个氢原子都很活泼，均个氢原子都很活泼，均能与甲醛发生两种情形下的缩聚反应：能与甲醛发生两种情形下的缩聚反应：PH PH 值值值值甲醛与苯酚摩尔比甲醛与苯酚摩尔比甲醛与苯酚摩尔比甲醛与苯酚摩尔比链

40、结构链结构链结构链结构产物产物产物产物7 70.80.80.90.9线线线线 性性性性热塑性热塑性热塑性热塑性7 71.11.11.51.5交交交交 联联联联热固性热固性热固性热固性 1）酚醛树脂：酚醛树脂：苯酚邻位氢原子与甲醛的缩聚反应如下：苯酚邻位氢原子与甲醛的缩聚反应如下：热塑性酚醛热塑性酚醛树脂树脂：只有加入能与之反应的固化剂，才能固化。只有加入能与之反应的固化剂，才能固化。热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂：制制备备时时反反应应不不彻彻底底，在在热热的的作作用用下下可可继继续续进行缩聚反应形成高度交联网状结构。进行缩聚反应形成高度交联网状结构。2）酚醛塑料：酚醛塑料：热塑性酚醛树脂热塑性酚

41、醛树脂固固 化化 剂剂添添 加加 剂剂压压 塑塑 粉粉 压压 坯坯 成成 品品混混 合合模模 压压加加 热热 以热塑性酚醛树脂为原料：以热塑性酚醛树脂为原料：通常作粘胶剂或浸渍增强剂压制成层状塑料。通常作粘胶剂或浸渍增强剂压制成层状塑料。以热固性酚醛树脂为原料：以热固性酚醛树脂为原料：有有一一定定的的强强度度和和硬硬度度、良良好好的的耐耐热热性性、耐耐磨磨性性、耐耐腐腐蚀性及电绝缘性、热导率低，成本低廉。蚀性及电绝缘性、热导率低，成本低廉。酚醛塑料所用的填料分为粉状、纤维状、层状。酚醛塑料所用的填料分为粉状、纤维状、层状。应应 用用 以木粉为原料的酚醛塑料粉以木粉为原料的酚醛塑料粉以木粉为原料

42、的酚醛塑料粉以木粉为原料的酚醛塑料粉又称又称胶木粉或电木粉胶木粉或电木粉，它价格低廉，但性脆、耐光性差，用于制造手柄、瓶盖、它价格低廉，但性脆、耐光性差，用于制造手柄、瓶盖、电话及收音机外壳、灯头、开关、插座等。电话及收音机外壳、灯头、开关、插座等。以云母粉、石英粉、玻璃纤维为填料的塑料粉以云母粉、石英粉、玻璃纤维为填料的塑料粉以云母粉、石英粉、玻璃纤维为填料的塑料粉以云母粉、石英粉、玻璃纤维为填料的塑料粉可用可用来制造电闸刀、电子管插座、汽车点火器等。来制造电闸刀、电子管插座、汽车点火器等。以石棉为填料的塑料粉以石棉为填料的塑料粉以石棉为填料的塑料粉以石棉为填料的塑料粉可用于制造电炉、电熨斗

43、等可用于制造电炉、电熨斗等设备上的耐热绝缘部件。设备上的耐热绝缘部件。以玻璃布、石棉布等为填料的层状塑料以玻璃布、石棉布等为填料的层状塑料以玻璃布、石棉布等为填料的层状塑料以玻璃布、石棉布等为填料的层状塑料的可用于制的可用于制造轴承、齿轮、带轮、各种壳体等。造轴承、齿轮、带轮、各种壳体等。环氧塑料环氧塑料环氧塑料环氧塑料（EP-epoxy plastics ）：环氧塑料是以环氧树脂为基，加入填料及其它添加剂环氧塑料是以环氧树脂为基，加入填料及其它添加剂而制成。树脂中每个分子含有而制成。树脂中每个分子含有两个或两个以上环氧基团：两个或两个以上环氧基团：1）环氧树脂：环氧树脂：（CH2CH）O 环

44、氧树脂中最常用的是双酚环氧树脂中最常用的是双酚A型环氧树脂：型环氧树脂：n07 其中，其中，R为为 2）环氧塑料：环氧塑料：环氧树脂有环氧树脂有“万能胶万能胶”之称。其粘性好，强度高，之称。其粘性好，强度高，具有良好的耐热性、耐腐蚀性、尺寸稳定性，优良的电绝具有良好的耐热性、耐腐蚀性、尺寸稳定性，优良的电绝缘性能。缘性能。主要用于：主要用于：仪表构件、塑料模具、精密量具、电子元仪表构件、塑料模具、精密量具、电子元件的密封和固定、粘合剂、复合材料等。件的密封和固定、粘合剂、复合材料等。第七节第七节 橡橡 胶胶 橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹

45、性的材料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成的高分子的材料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成的高分子弹性体。弹性体。q 橡胶的组分橡胶的组分 橡胶是以生胶为主要成分，添加各种配合剂和增强橡胶是以生胶为主要成分，添加各种配合剂和增强材料制成的。材料制成的。生生生生 胶胶胶胶 生生胶胶是是指指无无配配合合剂剂、未未经经硫硫化化的的橡橡胶胶。按按原原料料来来源源有天然有天然橡胶橡胶和合成和合成橡胶。橡胶。用用来来改改善善橡橡胶胶的的某某些些性性能能。常常用用配配合合剂剂有有硫硫化化剂剂、硫硫化化促促进进剂剂、活活化化剂剂、填填充充剂剂、增增塑塑剂剂、防防老老化化剂剂、着着色色剂剂等。等。硫硫化化剂剂:

46、用用来来使使生生胶胶的的结结构构由由线线型型转转变变为为交交联联体体型型结结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。常常用用硫硫化化剂剂有有硫硫磺磺和和含含硫硫化化合合物物，有有机机过过氧氧化化物物，胺胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。配合剂配合剂配合剂配合剂 活化剂：活化剂：用来提高用来提高促进剂的促进剂的作用。作用。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。硫硫化化促促进进剂剂:缩缩短短硫硫化化时时间间，降降低低硫硫化化温温度度，改改善善橡橡胶性能。胶性能。常常用用促促进进剂剂有有

47、二二硫硫化化氨氨基基甲甲酸酸盐盐、黄黄原原酸酸盐盐类类、噻噻唑类、硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物。唑类、硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物。填填充充剂剂：用用来来提提高高橡橡胶胶的的强强度度、改改善善工工艺艺性性能能和和降降低成本。低成本。用用于于提提高高性性能能的的填填充充剂剂称称为为补补强强剂剂，如如炭炭黑黑、二二氧氧化化硅硅、氧氧化化锌锌、氧氧化化镁镁等等；另另外外还还有有用用于于降降低低成成本本的的填填充充剂剂，如滑石粉、硫酸钡等。如滑石粉、硫酸钡等。增塑剂：增塑剂：用来增加橡胶的塑性和柔韧性。用来增加橡胶的塑性和柔韧性。常常用用增增塑塑剂剂有有石石油油系系列列、煤煤油油系系列列和和松

48、松焦焦油油系系列列增增塑塑剂。剂。防老剂：防老剂：用来防止或延缓橡胶老化。用来防止或延缓橡胶老化。主要有石蜡、胺类和酚类防老剂。主要有石蜡、胺类和酚类防老剂。q 橡胶的制备及成形橡胶的制备及成形 硫硫硫硫 化化化化 聚聚异异戊戊二二烯烯的的硫硫化化反应反应 生胶流动温度高、粘度大，它与各种配合剂的混合，生胶流动温度高、粘度大，它与各种配合剂的混合，需要通过塑炼和混炼来实现。需要通过塑炼和混炼来实现。混混混混 合合合合 1）塑塑 炼：炼：强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙，强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙，使之在强剪切力作用下长分子链被切断，相对分子量减小使之在强剪切力作用

49、下长分子链被切断，相对分子量减小，从而流动性增加（即塑性增加）的工艺过程。，从而流动性增加（即塑性增加）的工艺过程。塑炼一般在螺杆式塑炼机或两辊式塑炼机上进行。塑炼一般在螺杆式塑炼机或两辊式塑炼机上进行。2）混混 炼：炼：将塑炼后的生胶和配合剂将塑炼后的生胶和配合剂混合均匀混合均匀的过程。的过程。混炼的加料顺序是：塑炼混炼的加料顺序是：塑炼胶、胶、防老剂、填充剂、增塑防老剂、填充剂、增塑剂、硫化剂及硫化促进剂剂、硫化剂及硫化促进剂等。等。混炼时要注意严格控制温度混炼时要注意严格控制温度和时间。和时间。常用的混炼机有常用的混炼机有密炼机密炼机和和开炼机开炼机，通常联合使用。，通常联合使用。开炼后

50、的状态开炼后的状态 2）注射法：）注射法：与热固性塑料注射成形类似。与热固性塑料注射成形类似。成成成成 形形形形 大大多多数数橡橡胶胶制制品品都都是是被被加加热热到到硫硫化化温温度度以以上上，在在模模具中成形。具中成形。1）模压法：）模压法：将预压好或经称重的型坯直接放入模腔，合模加将预压好或经称重的型坯直接放入模腔，合模加热加压，使产品硫化直至定型。热加压，使产品硫化直至定型。q 常见橡胶常见橡胶 天然橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶 具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘性及耐碱性。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。性及耐碱性。主要用于制造轮胎、