高分子材料概论第九章--高分子合成材料优秀PPT.ppt

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1、高聚物合成技术高聚物合成技术高聚物合成技术高聚物合成技术第九章第九章 高分子合成材料高分子合成材料合成树脂及塑料合成树脂及塑料概概 述述知识知识知识知识目标目标目标目标1.1.1.1.掌握塑料的分类及应用掌握塑料的分类及应用掌握塑料的分类及应用掌握塑料的分类及应用2.2.2.2.掌握几种常用塑料的生产技术及制品的应用掌握几种常用塑料的生产技术及制品的应用掌握几种常用塑料的生产技术及制品的应用掌握几种常用塑料的生产技术及制品的应用合成树脂合成树脂合成树脂合成树脂由单体合成或天然高由单体合成或天然高聚物改性获得聚物改性获得第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料树脂树脂 指遇热变软，具有可塑性的天然高指遇

2、热变软，具有可塑性的天然高分子化合物的统称。分子化合物的统称。一般是无定型的透明或半透明的固体或半固体。一般是无定型的透明或半透明的固体或半固体。天然树脂天然树脂天然树脂天然树脂 天然橡胶、树胶、虫天然橡胶、树胶、虫胶、琥珀等胶、琥珀等按按按按来源来源来源来源分类分类分类分类第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料树脂的树脂的树脂的树脂的用途用途用途用途离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂离子交换树脂合成塑料合成塑料合成塑料合成塑料涂料涂料涂料涂料黏合剂黏合剂黏合剂黏合剂合成纤维合成纤维合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶合成橡胶合成橡胶第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料塑料塑料 是以树脂为主要成分，适当加

3、入（或不加）添是以树脂为主要成分，适当加入（或不加）添加剂（填料、增塑剂、稳定剂、颜料等），可在一加剂（填料、增塑剂、稳定剂、颜料等），可在一定温度、压力下塑化成型，而产品最后能在常温下定温度、压力下塑化成型，而产品最后能在常温下保持形状不变的一类高分子材料。保持形状不变的一类高分子材料。树脂树脂树脂树脂是纯的高聚物是纯的高聚物是纯的高聚物是纯的高聚物塑料与树脂塑料与树脂塑料与树脂塑料与树脂区区区区 别别别别塑料塑料塑料塑料是以树脂主的是以树脂主的是以树脂主的是以树脂主的高聚物制品高聚物制品高聚物制品高聚物制品第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料一一塑料的分类塑料的分类按按按按塑料受热后性能变化塑

4、料受热后性能变化塑料受热后性能变化塑料受热后性能变化分类分类分类分类:热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料 成型后再加成型后再加热重新软化加工热重新软化加工而化学组成不变而化学组成不变的一类塑料的一类塑料 可溶可熔可溶可熔 如聚氯乙烯、如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯聚乙烯、聚丙烯等。等。成型后不能成型后不能再加热重新软化再加热重新软化加工的一类塑料加工的一类塑料不溶不熔不溶不熔 如酚醛树脂、如酚醛树脂、氨基树脂、不饱氨基树脂、不饱和聚酯、环氧树和聚酯、环氧树脂等。脂等。热固性塑料热固性塑料热固性塑料热固性塑料第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料一一塑料的分类塑料的分类按按按按使用范围和性能使用范围

5、和性能使用范围和性能使用范围和性能分类分类分类分类通用塑料通用塑料通用塑料通用塑料一般指产量大、一般指产量大、用途广、成型性用途广、成型性好、价廉的材料，好、价廉的材料，仅作为非结构性仅作为非结构性材料。材料。产量较小，产量较小，价格较高，并具价格较高，并具有优良特性的塑有优良特性的塑料。料。工程塑料工程塑料工程塑料工程塑料 一般指具有一般指具有特种功能（如耐特种功能（如耐热、自润滑等），热、自润滑等），可应用于特殊要可应用于特殊要求的塑料。求的塑料。如有机硅塑料。如有机硅塑料。特种塑料特种塑料特种塑料特种塑料四大通用塑料：四大通用塑料：PE、PP、PVC、PS五大工程塑料：五大工程塑料：PA

6、、PC、POM、PPO、PBT（ABS）第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料一一塑料的分类塑料的分类按按按按塑料的组分塑料的组分塑料的组分塑料的组分分类分类分类分类单组分塑料单组分塑料单组分塑料单组分塑料合成树脂合成树脂+少量助剂少量助剂PE塑料、塑料、PS塑料、塑料、PMMA塑料、塑料、PP塑料塑料合成树脂合成树脂+大量助剂大量助剂PVC塑料、酚醛塑塑料、酚醛塑料、氨基塑料料、氨基塑料多组分塑料多组分塑料多组分塑料多组分塑料第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料塑料的产量及应用塑料的产量及应用二农业农业农业农业包装包装包装包装日用日用日用日用工业工业工业工业建筑建筑建筑建筑20122012年年年年57

7、815781万吨万吨万吨万吨产产 量量第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料塑料材料的特点塑料材料的特点三三与金属相比较，塑料材料有以下优点：与金属相比较，塑料材料有以下优点：比重小比重小 ；比强度高比强度高 ；化学稳定性好；化学稳定性好；优良的电绝缘性能优良的电绝缘性能 ；优良的耐磨、减磨和自润滑性能优良的耐磨、减磨和自润滑性能 ；优良的吸震性、抗冲击性、抗疲惫性及消声；优良的吸震性、抗冲击性、抗疲惫性及消声；耗能少。耗能少。第一节树脂与塑料第一节树脂与塑料塑料材料的特点塑料材料的特点三三不足之处不足之处不足之处不足之处：机械强度和硬度不及金属材料高；机械强度和硬度不及金属材料高；耐热性也低于金属

8、、陶瓷等材料；耐热性也低于金属、陶瓷等材料；导热性较差；导热性较差；吸湿性比金属大；吸湿性比金属大；易老化；易老化；蠕变性以及膨胀收缩变形较大。蠕变性以及膨胀收缩变形较大。上述缺点或多或少地限制了工程塑料的使用范围，但可以通过共混、上述缺点或多或少地限制了工程塑料的使用范围，但可以通过共混、共聚、填充等方法减少或克服。共聚、填充等方法减少或克服。其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（PEPEPEPE）及塑料）及塑料）及塑料）及塑料 一、主要原料一、主要原料一、主要原料一、主要原料乙烯最简单的乙烯最简单的乙烯最简单的乙烯最简单的烯烃，无色可烯烃，无色可烯烃，无色

9、可烯烃，无色可燃性气体燃性气体燃性气体燃性气体乙烯乙烯CH2=CH2其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（PEPEPEPE）及塑料）及塑料）及塑料）及塑料二、按二、按聚合压力聚合压力分类分类高压聚乙烯高压聚乙烯高压聚乙烯高压聚乙烯低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPELDPE）1中压聚乙烯中压聚乙烯中压聚乙烯中压聚乙烯高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPEHDPE）2低压聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPEHDPE）3其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙

10、烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（PEPEPEPE）及塑料）及塑料）及塑料）及塑料聚乙烯生产方法（高压法、中压法、低压法）比较聚乙烯生产方法（高压法、中压法、低压法）比较比较项目比较项目比较项目比较项目高压法高压法高压法高压法中压法中压法中压法中压法低压法低压法低压法低压法操作条件操作条件聚合压力，聚合压力，MPaMPa聚合温度，聚合温度，引发剂引发剂98.1-245.298.1-245.2150-330150-330微量氧或有机过氧化微量氧或有机过氧化物物2-72-7125-150125-150金属氧化物金属氧化物2 26060齐格勒齐格勒-纳塔引发剂纳塔引发剂转化率，转化率，%1

11、6-2716-27接近接近100100接近接近100100反应机理反应机理自由基型自由基型配位离子型配位离子型配位离子型配位离子型实施方法实施方法气相本体聚合气相本体聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合工艺流程工艺流程简单简单复杂复杂复杂复杂结构性能结构性能大分子支化程度大分子支化程度相对密度相对密度纯度纯度热变形温度，热变形温度，高高低（低（0.910-0.9250.910-0.925）高高50 50，较软，较软介于两者之间介于两者之间居中（居中（0.926-0.926-0.9400.940）基本与低压法相同基本与低压法相同基本与低压法相同基本与低压法相同大分子排列整齐大分子

12、排列整齐高（高（0.941-0.9700.941-0.970）产品含有引发剂残基产品含有引发剂残基7878，较硬，较硬 建设投资建设投资高高低低低低操作费用操作费用低低高高高高其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（PEPEPEPE）及塑料）及塑料）及塑料）及塑料 三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途2.2.聚乙烯的聚乙烯的聚乙烯的聚乙烯的性能性能性能性能 聚乙烯树脂为聚乙烯树脂为无毒、无味的白色无毒、无味的白色粉末或颗粒，外观粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡呈乳白色，有似蜡的手感，吸水

13、率低。的手感，吸水率低。(1)(1)一般性能一般性能 耐穿刺性好，耐穿刺性好，其中其中LLDPELLDPE最好。最好。LDPE LDPE 软软,HDPEHDPE硬硬(2)(2)力学性能力学性能其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（PEPEPEPE）及塑料）及塑料）及塑料）及塑料 三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途2.2.聚乙烯的聚乙烯的聚乙烯的聚乙烯的性能性能性能性能 聚乙烯的耐热聚乙烯的耐热性不高，耐低温性性不高，耐低温性能好。能好。LDPE:60 LDPE:60；HDPE:80

14、HDPE:80以下。以下。(3)(3)热学性能热学性能 介电损耗低、介电损耗低、介电强度大的电性介电强度大的电性能优异。能优异。(4)(4)电学性能电学性能其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（其次节聚乙烯树脂（PEPEPEPE）及塑料）及塑料）及塑料）及塑料 三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途三、聚乙烯的结构、性能、用途2.2.聚乙烯的聚乙烯的聚乙烯的聚乙烯的性能性能性能性能 耐候性不好，耐候性不好，日晒、雨淋都会引日晒、雨淋都会引起老化，需要加入起老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂抗氧剂和光稳定剂改善。改善。(5)(5)环境性能

15、环境性能 流动性好，加流动性好，加工温度低，是一种工温度低，是一种加工性能很好的塑加工性能很好的塑料。料。(6)(6)加工特性加工特性第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯俗称俗称俗称俗称“有机玻璃有机玻璃有机玻璃有机玻璃”，简称，简称，简称，简称PMMAPMMAPMMAPMMA。是具有是具有是具有是具有较高软化点，较好冲击强度和耐气候较高软化点，较好冲击强度和耐气候较高软化点，较好冲击强度和耐气候较高软化点，较好冲击强度和耐气候性的，清澈、无色透明的热塑性塑料。性的，清澈、无色透明的热塑性塑料。性的，清澈、无色透明的热塑性塑料。性的，清澈、无

16、色透明的热塑性塑料。第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯1.1.1.1.结构式结构式结构式结构式 一、主要原料一、主要原料一、主要原料一、主要原料 CH2CCOOCH3CH3第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯2.2.2.2.理化理化理化理化 性质性质性质性质一、主要原料一、主要原料一、主要原料一、主要原料 常温常压下是带有特殊气味的无色、透亮液体，常温常压下是带有特殊气味的无色、透亮液体，常温常压下是带有特殊气味的无色、透亮液体，常温常压下是带有特殊气味的无色、透亮液体，易溶于有机溶剂中。

17、易溶于有机溶剂中。易溶于有机溶剂中。易溶于有机溶剂中。相对分子质量相对分子质量熔点，熔点，沸点，沸点，相对密度相对密度10010048.848.8100.6100.60.9360.936闪点（闭口），闪点（闭口），折光指数折光指数聚合热，聚合热，kJ/molkJ/mol爆炸极限（体积），爆炸极限（体积），%10101.41181.411856.556.52.12-12.52.12-12.5物理常数表物理常数表 分子结构中含有不饱和双键，结构不对称，简洁分子结构中含有不饱和双键，结构不对称，简洁分子结构中含有不饱和双键，结构不对称，简洁分子结构中含有不饱和双键，结构不对称，简洁发生聚合反应。酯基

18、可以水解、醇解、胺解等反应。发生聚合反应。酯基可以水解、醇解、胺解等反应。发生聚合反应。酯基可以水解、醇解、胺解等反应。发生聚合反应。酯基可以水解、醇解、胺解等反应。第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯1.1.1.1.聚合聚合聚合聚合 机理机理机理机理 自由基聚合自由基聚合 二、二、二、二、PMMAPMMA的生产工艺的生产工艺的生产工艺的生产工艺 (一一一一)聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯2.2.2.2.引发引发引

19、发引发 方式方式方式方式 光、热、或引发剂光、热、或引发剂 二、二、二、二、PMMAPMMA的生产工艺的生产工艺的生产工艺的生产工艺 (一一一一)聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯3.3.3.3.工业实工业实工业实工业实 施方法施方法施方法施方法本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合：生产有机玻璃；生产有机玻璃；生产有机玻璃；生产有机玻璃；悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合：生产模塑粉；生产模塑粉；生产模塑粉；生产模塑粉；乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合：生产皮革或织物处理剂。

20、生产皮革或织物处理剂。生产皮革或织物处理剂。生产皮革或织物处理剂。溶液聚合溶液聚合溶液聚合溶液聚合：生产油漆，但应用较少。生产油漆，但应用较少。生产油漆，但应用较少。生产油漆，但应用较少。二、二、二、二、PMMAPMMA的生产工艺的生产工艺的生产工艺的生产工艺 (一一一一)聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法聚合原理与实施方法在利用本体聚合生产有机玻璃时，主关键的问题是如何在利用本体聚合生产有机玻璃时，主关键的问题是如何限制克服甲基丙烯酸甲酯聚合过程中的限制克服甲基丙烯酸甲酯聚合过程中的“凝胶效应凝胶效应”和聚和聚合过程体积收缩问题。合过程体积收缩问题。第三节聚甲基丙烯酸甲酯

21、第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯1.1.1.1.结构结构结构结构 三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途 含含含含70%70%70%70%75%75%75%75%间同立构的线型间同立构的线型间同立构的线型间同立构的线型热塑性高聚物。热塑性高聚物。热塑性高聚物。热塑性高聚物。如果采用配位聚合也可以得如果采用配位聚合也可以得到全同产构或间同立构聚甲基丙到全同产构或间同立构聚甲基丙烯酸甲酯。烯酸甲酯。第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲

22、基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯2.2.2.2.性能性能性能性能三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途 Click to add Title1光学性能光学性能高度透明高度透明 1Click to add Title2力学性能力学性能质轻而坚韧质轻而坚韧 2Click to add Title1热学性能热学性能易燃塑料，耐热易燃塑料，耐热T T仅为仅为80 80 3Click to add Title2电学性能电学性能高频率绝缘材料高频率绝缘材料 4Click to add Tit

23、le1环境性能环境性能耐候性好，耐溶剂一般耐候性好，耐溶剂一般 5第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯3.3.3.3.用途用途用途用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途 第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯3.3.3.3.用途用途用途用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构

24、、性能与用途 第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯3.3.3.3.用途用途用途用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途 第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯第三节聚甲基丙烯酸甲酯3.3.3.3.用途用途用途用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途三、聚甲基丙烯酸甲酯的结构、性能与用途 照明及采光：照明及采光：照明及采光：照

25、明及采光：常用于灯罩，汽车、轮船、飞机上的窗玻常用于灯罩，汽车、轮船、飞机上的窗玻璃及挡风玻璃，仪表窗、展示窗、广告窗、天花板、照明板璃及挡风玻璃，仪表窗、展示窗、广告窗、天花板、照明板等。等。光学仪器：光学仪器：光学仪器：光学仪器：各种光学镜片如眼镜、放大镜及透镜等，信息各种光学镜片如眼镜、放大镜及透镜等，信息传播材料如光盘及光纤等。传播材料如光盘及光纤等。医学材料：医学材料：医学材料：医学材料：用于牙科材料如牙托、假牙以及假肢材料等。用于牙科材料如牙托、假牙以及假肢材料等。日用品：日用品：日用品：日用品：各种产品模型、标本及工艺美术品等，各种钮扣、各种产品模型、标本及工艺美术品等，各种钮扣

26、、发夹、儿童玩具、笔杆及绘图仪器等。发夹、儿童玩具、笔杆及绘图仪器等。第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料 概概概概 况况况况是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚合物，简称合物，简称合物，简称合物，简称PVCPVCPVCPVC。近年来，由于近年来，由于近年来，由于近年来，由于PVCPVCPVCPVC合成原料丰富、合成合成原料丰富、合成合成原料丰富、合成合成原料丰富、合成路途的改进、树脂中氯乙烯单体含量的降路途的改进、树脂中氯乙烯单体含

27、量的降路途的改进、树脂中氯乙烯单体含量的降路途的改进、树脂中氯乙烯单体含量的降低，价格低廉，在化学建材等应用领域中低，价格低廉，在化学建材等应用领域中低，价格低廉，在化学建材等应用领域中低，价格低廉，在化学建材等应用领域中的用量日益扩大，其需求量增加很快，地的用量日益扩大，其需求量增加很快，地的用量日益扩大，其需求量增加很快，地的用量日益扩大，其需求量增加很快，地位渐渐加强。位渐渐加强。位渐渐加强。位渐渐加强。第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料分类分类通用型通用型 平均聚合度为平均聚合度为500500-1500-1500高聚合度高

28、聚合度平均聚合度为大于平均聚合度为大于17001700以上以上按按相对分子质量相对分子质量的大小的大小 按按形态形态不同不同粉状粉状用于生产压延和挤出制品用于生产压延和挤出制品糊状糊状用于人造革、壁纸、儿童玩具及乳胶手套用于人造革、壁纸、儿童玩具及乳胶手套按按树脂结构树脂结构不同不同紧密型紧密型用于硬制品的生产用于硬制品的生产疏松型疏松型用于软制品的生产用于软制品的生产第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料单体单体一、主要原料一、主要原料一、主要原料一、主要原料 氯乙烯氯乙烯氯乙烯氯乙烯CHCHCHCH2 2 2 2CHClCHClC

29、HClCHCl 常温常压下是带有乙醚香味的无色气体，常温常压下是带有乙醚香味的无色气体，容易液化。容易液化。来源来源 乙炔电石法路线乙炔电石法路线乙炔电石法路线乙炔电石法路线联合法路线联合法路线目前生产氯乙烯的主要路线目前生产氯乙烯的主要路线乙烯氧氯化法乙烯氧氯化法新的路线新的路线第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料1.1.聚合聚合聚合聚合 原理原理原理原理二、聚氯乙烯的生产工艺二、聚氯乙烯的生产工艺二、聚氯乙烯的生产工艺二、聚氯乙烯的生产工艺（一）聚合原理与方法（一）聚合原理与方法（一）聚合原理与方法（一）聚合原理与方法聚合机理：

30、自由基型聚合聚合机理：自由基型聚合聚合机理：自由基型聚合聚合机理：自由基型聚合引发剂：引发剂：引发剂：引发剂：为油溶性的偶氮类、有机过氧为油溶性的偶氮类、有机过氧为油溶性的偶氮类、有机过氧为油溶性的偶氮类、有机过氧 化物类和氧化化物类和氧化化物类和氧化化物类和氧化-还原引发体系。还原引发体系。还原引发体系。还原引发体系。链增长方式：头链增长方式：头链增长方式：头链增长方式：头-尾相连尾相连尾相连尾相连存在问题：增长链向单体的转移，是影响存在问题：增长链向单体的转移，是影响存在问题：增长链向单体的转移，是影响存在问题：增长链向单体的转移，是影响 产物相对分子质量的主要因素产物相对分子质量的主要因

31、素产物相对分子质量的主要因素产物相对分子质量的主要因素 ，这种转移随温度的上升而加，这种转移随温度的上升而加，这种转移随温度的上升而加，这种转移随温度的上升而加 快。快。快。快。第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能一般性能一般性能 树脂为白色或淡黄色的粉末，制品的软硬程度树脂为白色或淡黄色的粉末，制品的软硬程度可以增塑剂量的多少进行调整。纯聚氯乙烯的吸可以增塑剂量的多少进行调整。纯聚氯乙烯的吸水率和透气性都很小。水率和透气性都很小。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚

32、氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能力学性能力学性能 聚氯乙烯具有较高的硬度和力学性能，并相聚氯乙烯具有较高的硬度和力学性能，并相对分子质量的增大而提高，但随温度的升高而下对分子质量的增大而提高，但随温度的升高而下降。降。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚

33、氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能热学性能热学性能 聚氯乙烯的热稳定性十分差，在聚氯乙烯的热稳定性十分差，在140即开始即开始分解，到分解，到180迅速分解，难燃。迅速分解，难燃。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能电学性能电学性能 聚氯乙烯的电性能较好，其电绝缘性不

34、如聚氯乙烯的电性能较好，其电绝缘性不如PE和和PP，一般只能用于中低压和低频绝缘材料。一般只能用于中低压和低频绝缘材料。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能环境性能环境性能聚氯乙烯可耐除发烟硫酸和浓硝酸以外的大多聚氯乙烯可耐除发烟硫酸和浓硝酸以外的大多数无机酸、碱、多数有机溶剂（如乙醇、汽油和数无机酸、碱、多数有机溶剂（如乙醇、汽油和矿物油）和无机盐

35、，适合作化工防腐材料。矿物油）和无机盐，适合作化工防腐材料。聚聚氯乙烯易发生降解，引起制品颜色的变化，顺序氯乙烯易发生降解，引起制品颜色的变化，顺序为：白色为：白色粉红色粉红色淡黄色淡黄色褐色褐色红综色红综色约约黑色黑色黑色黑色三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯粉末树脂以颗粒状态存在聚氯乙烯粉末树脂以颗粒状态存在 聚氯乙烯

36、在聚氯乙烯在160以前以颗粒状态存在，在以前以颗粒状态存在，在60以后颗粒破碎成初级粒子，在以后颗粒破碎成初级粒子，在190时初级粒子时初级粒子熔融。熔融。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯的加工稳定性不好聚氯乙烯的加工稳定性不好 改性方法改性方法:一是在其中加入热稳定剂，以提高分一是在其中加入热稳定剂，以提高分解温度，使

37、其在熔融温度之上；解温度，使其在熔融温度之上；二是在其中加二是在其中加入增塑剂，以降低其熔融温度，使其在分解温度入增塑剂，以降低其熔融温度，使其在分解温度之上。之上。要求要求:加工温度控制要精确，加工时间尽量短。加工温度控制要精确，加工时间尽量短。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯熔体的流动性不好聚氯乙烯熔体的流动性不好

38、易产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象，必须易产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象，必须加入加工助剂。加入加工助剂。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯熔体之间、与加工设备之间的磨擦聚氯乙烯熔体之间、与加工设备之间的磨擦力大力大 需要加入相容性大的内润滑剂或相容性差的外需要加入相容性大的内润滑剂或相容性差的外润滑剂。润滑剂。三、聚氯

39、乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯熔体为非牛顿流体聚氯乙烯熔体为非牛顿流体 可以通过提高螺杆转速来降低粘度，但要尽量可以通过提高螺杆转速来降低粘度，但要尽量少调温度。少调温度。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树

40、脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯在加工前需要干燥处理聚氯乙烯在加工前需要干燥处理 条件是条件是110，11.5h。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯加工配方组分多，要充分混合均匀聚氯乙烯加工配方组分多，

41、要充分混合均匀 注意加料顺序，为防吸油，吸油性大的填料后加；注意加料顺序，为防吸油，吸油性大的填料后加；为防止影响其他组分分散，而润滑剂要后加。混合为防止影响其他组分分散，而润滑剂要后加。混合温度一般在温度一般在110。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料2.2.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 的性能的性能的性能的性能加工性能加工性能 聚氯乙烯遇金属离子会加速降解聚氯乙烯遇金属离子会加速降解 加工前要进行磁选，设

42、备不应有铁锈。加工前要进行磁选，设备不应有铁锈。三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途第四节第四节第四节第四节 聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料聚氯乙烯树脂及塑料3.3.聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯塑料的用途塑料的用途塑料的用途塑料的用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途三、聚氯乙烯的结构、性能及用途PVC塑料用途塑料用途硬质硬质PVC塑料塑料软质软质PVC塑料塑料管材：管材：软管、硬管等型材型材：门、窗、家具等板材板材：瓦楞板、密

43、实板、发泡板等片材：片材：吸塑制品如包装盒等丝类丝类：纱窗、蚊帐、绳索等瓶类瓶类：食品、药品、化妆品包装材料等注塑品注塑品：管件、阀门、办公用品、壳等薄膜薄膜：大棚膜、包装膜、装饰膜，雨衣电缆：电缆：中低压绝缘和电缆料等鞋类鞋类：雨鞋、凉鞋、鞋底、鞋面材料等革类：革类：人造革、地板革、壁纸等其他：其他：软透明管、唱片及垫片等第五节聚苯乙烯第五节聚苯乙烯(PS)(PS)、ABSABS树脂及塑料树脂及塑料优点优点 具有高度透明、电绝缘性好、易着色、加工流动性好、刚具有高度透明、电绝缘性好、易着色、加工流动性好、刚性好、及化学腐蚀等。性好、及化学腐蚀等。缺点缺点 性脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐

44、热性差、不耐沸性脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐热性差、不耐沸水等。水等。改性改性 克服聚苯乙烯脆性大、耐热性低的缺点，工业采用和其他克服聚苯乙烯脆性大、耐热性低的缺点，工业采用和其他单体共聚、共混。如单体共聚、共混。如ABS、MBS、AAS、ACS、AS树脂等。树脂等。四种均可，四种均可，四种均可，四种均可，应用较多的是：应用较多的是：应用较多的是：应用较多的是：本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合 悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合离子型离子型离子型离子型聚合聚合聚合聚合（包括配位离子（包括配位离子（包括配位离子（包括配位离子型）型）型）型）自由基型自由基型自由基型自由基型聚合聚合聚合聚合第五

45、节聚苯乙烯第五节聚苯乙烯(PS)(PS)、ABSABS树脂及塑料树脂及塑料二二二二 聚苯乙烯生产工艺聚苯乙烯生产工艺聚苯乙烯生产工艺聚苯乙烯生产工艺聚合机理聚合机理聚合机理聚合机理聚合方法聚合方法 饱和烃类聚合物饱和烃类聚合物 属热塑性树脂属热塑性树脂 第五节聚苯乙烯第五节聚苯乙烯(PS)(PS)、ABSABS树脂及塑料树脂及塑料三三三三聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途 结结 构构 一般性能：一般性能：一般性能：一般性能：无色透明粒料，制品能断不能弯，断口处呈现蚌壳色无色透明粒料，制品能断不能弯，断口处呈现

46、蚌壳色无色透明粒料，制品能断不能弯，断口处呈现蚌壳色无色透明粒料，制品能断不能弯，断口处呈现蚌壳色 银光。银光。银光。银光。光学性能：光学性能：光学性能：光学性能：透明性好，同透明性好，同透明性好，同透明性好，同PCPCPCPC和和和和PMMAPMMAPMMAPMMA人称三大透明塑料。但不能用人称三大透明塑料。但不能用人称三大透明塑料。但不能用人称三大透明塑料。但不能用 于高档光学仪器。于高档光学仪器。于高档光学仪器。于高档光学仪器。力学性能：力学性能：力学性能：力学性能：硬而脆、无延伸性，难做工程塑料，硬而脆、无延伸性，难做工程塑料，硬而脆、无延伸性，难做工程塑料，硬而脆、无延伸性，难做工程

47、塑料，PSPSPSPS的耐磨性差。的耐磨性差。的耐磨性差。的耐磨性差。热学性能：热学性能：热学性能：热学性能：耐热性、耐低温性能不好，线膨胀系数较大，不易带耐热性、耐低温性能不好，线膨胀系数较大，不易带耐热性、耐低温性能不好，线膨胀系数较大，不易带耐热性、耐低温性能不好，线膨胀系数较大，不易带 金属嵌件。金属嵌件。金属嵌件。金属嵌件。电学性能：电学性能：电学性能：电学性能：电绝缘性优良，适于做高频绝缘材料。电绝缘性优良，适于做高频绝缘材料。电绝缘性优良，适于做高频绝缘材料。电绝缘性优良，适于做高频绝缘材料。环境性能：环境性能：环境性能：环境性能：PSPSPSPS的耐候性不好，耐辐射性好。的耐候

48、性不好，耐辐射性好。的耐候性不好，耐辐射性好。的耐候性不好，耐辐射性好。加工性能：加工性能：加工性能：加工性能：是一种易于加工的塑料，在加工前一般不需干燥。是一种易于加工的塑料，在加工前一般不需干燥。是一种易于加工的塑料，在加工前一般不需干燥。是一种易于加工的塑料，在加工前一般不需干燥。第五节聚苯乙烯第五节聚苯乙烯(PS)(PS)、ABSABS树脂及塑料树脂及塑料三三三三聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途 性性性性 能能能能第五节聚苯乙烯第五节聚苯乙烯(PS)(PS)、ABSABS树脂及塑料树脂及塑料三三三三

49、聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途聚苯乙烯塑料的结构、性能与用途 用用用用 途途途途 电器制品：电器制品：电器制品：电器制品：电视机、录音机及各种电器的配件、壳体及高频电电视机、录音机及各种电器的配件、壳体及高频电电视机、录音机及各种电器的配件、壳体及高频电电视机、录音机及各种电器的配件、壳体及高频电 容器等。容器等。容器等。容器等。透明制品：透明制品：透明制品：透明制品：光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及包装容器光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及包装容器光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及包装容器光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及

50、包装容器 等。儿童玩具、装饰板、磁带盒、家具把手、梳子等。儿童玩具、装饰板、磁带盒、家具把手、梳子等。儿童玩具、装饰板、磁带盒、家具把手、梳子等。儿童玩具、装饰板、磁带盒、家具把手、梳子 、牙刷把、笔杆及文具等。、牙刷把、笔杆及文具等。、牙刷把、笔杆及文具等。、牙刷把、笔杆及文具等。包装材料：包装材料：包装材料：包装材料：泡沫塑料，多用于电器、精密仪表、工艺品、玻泡沫塑料，多用于电器、精密仪表、工艺品、玻泡沫塑料，多用于电器、精密仪表、工艺品、玻泡沫塑料，多用于电器、精密仪表、工艺品、玻 璃制品及陶瓷制品等包装；隔热材料等。璃制品及陶瓷制品等包装；隔热材料等。璃制品及陶瓷制品等包装；隔热材料等