高分子材料资料.pptx

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1、本章提纲本章提纲概述概述工程塑料工程塑料合成橡胶与合成纤维合成橡胶与合成纤维合成胶粘剂和涂料合成胶粘剂和涂料本章要求：本章要求：掌握高分子材料的概念及结构和性能特点；掌握高分子材料的概念及结构和性能特点；了解几种常用的高分子材料；了解几种常用的高分子材料；第第1页页/共共123页页概述概述n高分子材料的定义高分子材料的定义高分子材料是指以高分子化合物为主要组成部分的材料。高分子材料是指以高分子化合物为主要组成部分的材料。高分子化合物高分子化合物特点：特点：第第2页页/共共123页页概述概述n高分子化合物的组成高分子化合物的组成元素组成：元素组成：C、H、O、N、Si、S、P单体：组成聚合物的低

2、分子化合物。单体：组成聚合物的低分子化合物。链节：高分子中重复的结构单元称为链节。链节：高分子中重复的结构单元称为链节。大分子链：聚合物分子为很长的链条，称为大分子链。大分子链：聚合物分子为很长的链条，称为大分子链。聚合度：高分子链中所含链节的数目聚合度：高分子链中所含链节的数目(n)。高分子的分子量：链节的分子量和聚合度的乘积。高分子的分子量：链节的分子量和聚合度的乘积。共价键连接共价键连接由相同的化学结构由相同的化学结构 重复多次而成重复多次而成第第3页页/共共123页页聚合物的平均分子量聚合物的平均分子量分子量是混合物分子量的统计平均分子量是混合物分子量的统计平均数均分子量数均分子量Mn

3、、重均分子量、重均分子量Mw、粘均分子量、粘均分子量M概述概述n高分子化合物的组成高分子化合物的组成聚合物的分子量分布聚合物的分子量分布分子量分布指数分子量分布指数第第4页页/共共123页页n高分子材料的结构高分子材料的结构大分子链的柔顺性大分子链的柔顺性 大分子链主链共价键有一定键长和大分子链主链共价键有一定键长和键角，保持键长和键角不变时单键角，保持键长和键角不变时单键可任意旋转，称键可任意旋转，称单键的内旋转单键的内旋转。内旋转使大分子链卷曲成各种不同形状，对外力有很大的适应性，这内旋转使大分子链卷曲成各种不同形状，对外力有很大的适应性，这种特性称为大分子链的柔顺性。种特性称为大分子链的

4、柔顺性。柔顺性与单键内旋转的难易程度有关。柔顺性与单键内旋转的难易程度有关。概述概述大分子链的结构大分子链的结构 第第5页页/共共123页页大分子链的形状大分子链的形状 按照大分子链的几何形状，可将高分子化合物分为线型结构、支链型按照大分子链的几何形状，可将高分子化合物分为线型结构、支链型结构和体型结构。结构和体型结构。线型结构高聚物的弹性、塑性好，硬度低，是热塑性材料。支链线型结构高聚物的弹性、塑性好，硬度低，是热塑性材料。支链型结构近于线型结构型结构近于线型结构。体型结构高聚物硬度高，脆性大，无弹性和塑性，是热固性材料。体型结构高聚物硬度高，脆性大，无弹性和塑性，是热固性材料。概述概述第第

5、6页页/共共123页页高分子的聚集态结构高分子的聚集态结构固态高聚物分为晶态和非晶态两大类，晶态为分子链排列规则的固态高聚物分为晶态和非晶态两大类，晶态为分子链排列规则的部分，而排列不规则的部分为非晶态。部分，而排列不规则的部分为非晶态。一个大分子链可以穿过几个晶一个大分子链可以穿过几个晶区和非晶区。区和非晶区。晶区熔点、密晶区熔点、密度、强度、硬度、刚性、耐度、强度、硬度、刚性、耐热性、化学稳定性高，而弹热性、化学稳定性高，而弹性、塑性、冲击强度下降。性、塑性、冲击强度下降。概述概述第第7页页/共共123页页n高分子材料的力学状态高分子材料的力学状态 线型非晶态高分子材料的力学状态线型非晶态

6、高分子材料的力学状态 玻璃态：玻璃态：低温下，链段不能运动。在外力作用下，只发生大分子原子低温下，链段不能运动。在外力作用下，只发生大分子原子的微量位移，产生少量弹性变形。的微量位移，产生少量弹性变形。高聚物呈玻璃态的最高温高聚物呈玻璃态的最高温度称玻璃化温度，用度称玻璃化温度，用Tg表表示。示。用于这种状态的材料用于这种状态的材料有塑料和纤维。有塑料和纤维。线型非晶态高聚物的温度线型非晶态高聚物的温度-变形曲线变形曲线概述概述第第8页页/共共123页页高弹态：高弹态：温度高于温度高于Tg，分子活动能力增加，受力时产生很大弹性变形。，分子活动能力增加，受力时产生很大弹性变形。用于这种状态高聚物

7、是橡胶。用于这种状态高聚物是橡胶。粘流态：粘流态：由于温度高，分子活动能力很大，在外力作用下，大分子链可由于温度高，分子活动能力很大，在外力作用下，大分子链可以相对滑动。粘流态是高分以相对滑动。粘流态是高分子材料的加工态，大分子链开始发生粘性流子材料的加工态，大分子链开始发生粘性流动的温度称粘流温度，用动的温度称粘流温度，用Tf表示。表示。线型非晶态高聚物的温度线型非晶态高聚物的温度-变形曲线变形曲线概述概述第第9页页/共共123页页线型晶态高分子材料的力学状态线型晶态高分子材料的力学状态分为一般分子量和很大分子量两种情况。一般分子量的高聚物在低温时，分为一般分子量和很大分子量两种情况。一般分

8、子量的高聚物在低温时，链段不能活动，变形小，在链段不能活动，变形小，在 Tm 以下与非晶态的玻璃相似，高于以下与非晶态的玻璃相似，高于Tm 则进则进入粘流态。入粘流态。分子量很大的晶态存在高聚物在高弹态。分子量很大的晶态存在高聚物在高弹态。部分结晶高聚物在非晶区部分结晶高聚物在非晶区Tg与晶区与晶区Tm间间,非晶区柔性好非晶区柔性好,晶区刚性好晶区刚性好,处于韧性状态处于韧性状态,即即皮革态。皮革态。线型晶态高聚物线型晶态高聚物的温度的温度-变形曲线变形曲线 概述概述第第10页页/共共123页页n高分子化合物的合成高分子化合物的合成概述概述例如例如第第11页页/共共123页页n高分子化合物的合

9、成高分子化合物的合成概述概述第第12页页/共共123页页n高分子化合物的合成高分子化合物的合成概述概述特点：有引发剂的作用。例如：烯类单体的加成聚合反应特点：有引发剂的作用。例如：烯类单体的加成聚合反应第第13页页/共共123页页n高分子化合物的合成高分子化合物的合成概述概述第第14页页/共共123页页概述概述n高分子材料的命名高分子材料的命名根据来源或制法命名根据来源或制法命名：简单的由单体或假想单体名称前加：简单的由单体或假想单体名称前加“聚聚”字。字。适用于加聚高分子材料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙适用于加聚高分子材料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇烯酸甲酯

10、、聚乙烯醇根据聚合物的结构特征命名根据聚合物的结构特征命名：根据结构单元的结构命名。：根据结构单元的结构命名。聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酰乙二胺聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酰乙二胺根据商品命名根据商品命名有机玻璃：聚甲基丙烯酸类有机玻璃：聚甲基丙烯酸类树脂：塑料类、酚醛树脂、醇醛树脂、氯乙烯树脂树脂：塑料类、酚醛树脂、醇醛树脂、氯乙烯树脂橡胶：丁苯橡胶、丁氰橡胶、乙丙橡胶橡胶：丁苯橡胶、丁氰橡胶、乙丙橡胶纤维：聚对苯二甲酸乙二酯、涤纶、聚纤维：聚对苯二甲酸乙二酯、涤纶、聚e-己内酰胺、锦纶己内酰胺、锦纶音译：聚己二酰乙二胺音译：聚己二酰乙二胺(尼龙尼龙66)，Nylon尼龙尼龙第第15页页/

11、共共123页页概述概述n高分子材料的命名高分子材料的命名系统命名法系统命名法由国际应用化学联合会提出的规范方法由国际应用化学联合会提出的规范方法步骤：步骤：例如例如第第16页页/共共123页页概述概述n高分子材料的分类高分子材料的分类按来源分类按来源分类天然高分子材料天然高分子材料合成高分子材料合成高分子材料按性能和用途分类按性能和用途分类塑料塑料热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料橡胶橡胶合成纤维合成纤维按聚合反应类型按聚合反应类型加聚物加聚物缩聚物缩聚物涂料涂料粘结剂粘结剂第第17页页/共共123页页概述概述n高分子材料的分类高分子材料的分类按聚合物的热行为分类按聚合物的热行为分类热塑

12、性聚合物热塑性聚合物热固性聚合物热固性聚合物按聚合物主链上的化学组成分类按聚合物主链上的化学组成分类碳链聚合物碳链聚合物杂链聚合物杂链聚合物元素有机聚合物元素有机聚合物第第18页页/共共123页页概述概述n高分子材料的性能高分子材料的性能（综合）（综合）力学性能：力学性能：低强度，比强度较高（和一些金属材料相当）低强度，比强度较高（和一些金属材料相当）弹性高和低弹性模量；弹性高和低弹性模量；粘弹性；（蠕变、应力松弛、内耗）粘弹性；（蠕变、应力松弛、内耗）韧性；（冲击韧性低）韧性；（冲击韧性低）高耐磨性；（摩擦系数低，磨损率低，自润滑性）高耐磨性；（摩擦系数低，磨损率低，自润滑性）不同高分子的应

13、力不同高分子的应力-应变曲线应变曲线第第19页页/共共123页页高绝缘性；高绝缘性；隔热隔音性；隔热隔音性；高热膨胀性；高热膨胀性；高化学稳定性；高化学稳定性；低耐热性；低耐热性；物理化学性能物理化学性能概述概述n高分子材料的性能高分子材料的性能（综合）（综合）高聚物分子细长、卷曲，在受热受声后振高聚物分子细长、卷曲，在受热受声后振动困难，对热和声有良好的隔离性能。动困难，对热和声有良好的隔离性能。第第20页页/共共123页页老化的根本原因：高分子链的交联和裂解。老化的根本原因：高分子链的交联和裂解。性能恶化的表现：失去弹性、出现龟裂、变硬、变软、变粘、性能恶化的表现：失去弹性、出现龟裂、变硬

14、、变软、变粘、变色等；变色等；概述概述n高分子材料的性能高分子材料的性能（综合）（综合）高分子材料老化高分子材料老化包括抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂等。包括抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂等。降解困难，对环境不友好。降解困难，对环境不友好。第第21页页/共共123页页工程塑料工程塑料n塑料的定义塑料的定义实际工程塑料实际工程塑料n塑料的组成塑料的组成树脂：塑料的主要成分树脂：塑料的主要成分第第22页页/共共123页页添加剂：为改善材料的某些性能而加入的物质。添加剂：为改善材料的某些性能而加入的物质。工程塑料工程塑料填料填料：提高塑料的力学、电学性能或降低成本：提高塑料的力学、电学性能或降低成本

15、增塑剂增塑剂：用来增加树脂可塑性和柔顺性的物质。：用来增加树脂可塑性和柔顺性的物质。第第23页页/共共123页页工程塑料工程塑料固化剂固化剂：能使热固性树脂受热时产生交联，由线型结构变成体型结构。：能使热固性树脂受热时产生交联，由线型结构变成体型结构。稳定剂稳定剂：提高树脂在受热和光作用时的稳定性，防止过早老化，延长：提高树脂在受热和光作用时的稳定性，防止过早老化，延长使用寿命。使用寿命。润滑剂润滑剂：提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模能力，同时可使：提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模能力，同时可使制品光亮美观。制品光亮美观。第第24页页/共共123页页工程塑料工程塑料着色剂着色剂：赋

16、予塑料制品各种色彩：赋予塑料制品各种色彩其他其他：发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。：发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。第第25页页/共共123页页工程塑料工程塑料n塑料的分类塑料的分类热塑性塑料热塑性塑料:具有多次重复加工性。受热时熔融，可进行各种成型具有多次重复加工性。受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化，再受热，又可熔融加工。加工，冷却时硬化，再受热，又可熔融加工。热热固固性性塑塑料料:不不具具有有多多次次重重复复加加工工性性。受受热热熔熔融融成成型型的的同同时时发发生生固固化化反反应应，形形成成立立体体网网状状结结构构，再再受受热热不不熔熔融融，在在溶溶剂剂中中也也不不溶溶解

17、解，当温度超过分解温度时将分解破坏。当温度超过分解温度时将分解破坏。第第26页页/共共123页页工程塑料工程塑料n塑料的分类塑料的分类通通用用塑塑料料：产产量量大大、用用途途广广、价价格格低低，但但是是性性能能一一般般，主主要要用用于于非非结结构构材材料料，它它们们占占塑塑料料总总产产量量的的3/4以以上上，大大多多数数用用于于日日常常生生活活用用品品。包包括括聚聚乙乙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯、聚聚苯苯乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、酚酚醛醛塑塑料料和氨基塑料等六大品种。和氨基塑料等六大品种。工工程程塑塑料料：是是指指能能作作为为结结构构材材料料在在机机械械设设备备和和工工程程结结构构中中使使用用的的塑

18、塑料料。它它们们的的机机械械性性能能较较好好，耐耐热热性性和和耐耐腐腐蚀蚀性性也也比比较较好好，是是当当前前大大力力发发展展的的塑塑料料品品种种。这这类类塑塑料料主主要要有有聚聚酰酰胺胺、聚聚甲甲醛醛、有有机机玻璃、聚碳酸酯、玻璃、聚碳酸酯、ABS塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。特种塑料特种塑料特特种种塑塑料料：具具有有某某些些特特殊殊的的物物理理化化学学性性能能，满满足足特特殊殊使使用用要要求求的的塑料。塑料。第第27页页/共共123页页工程塑料工程塑料n常见塑料的性能特点和用途常见塑料的性能特点和用途聚烯烃塑料聚烯烃塑料乙烯单体自由基聚合而成的聚合物乙烯单体自由

19、基聚合而成的聚合物线性聚合物，高分子长链脂肪烃，分子链空间呈平面锯齿形排布，线性聚合物，高分子长链脂肪烃，分子链空间呈平面锯齿形排布，分子对称。分子对称。l聚乙烯的结构聚乙烯的结构第第28页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚乙烯的性能聚乙烯的性能无味、无毒、乳白色蜡状固体，易燃、透水率低，非常容易结无味、无毒、乳白色蜡状固体，易燃、透水率低，非常容易结晶，且结晶度较高（晶，且结晶度较高（55%）。）。力学性能力学性能一般软而韧；一般软而韧；拉伸强度比较低；拉伸强度比较低；表面硬度不高；表面硬度不高；抗蠕变性差；抗蠕变性差；抗冲击性能较好。抗冲击性能较好。热性能热性能耐热性不高；耐热性不高；

20、耐低温性能很好，脆化温度耐低温性能很好，脆化温度-50；热导率较高；热导率较高；线膨胀系数较大。线膨胀系数较大。第第29页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚乙烯的性能聚乙烯的性能耐化学药品性耐化学药品性惰性，化学稳定性好；惰性，化学稳定性好；一般不溶于溶剂。一般不溶于溶剂。电性能电性能优异的电绝缘性；优异的电绝缘性；介电损耗低，高频绝缘；介电损耗低，高频绝缘；介电强度高，高压绝缘。介电强度高，高压绝缘。环境性能环境性能日光照射，氧化，变脆，力学性能变差；日光照射，氧化，变脆，力学性能变差；环境应力开裂环境应力开裂聚乙烯在许多活性物质作用聚乙烯在许多活性物质作用下产生应力开裂的现象下产生应力

21、开裂的现象第第30页页/共共123页页工程塑料工程塑料聚乙烯的三种生产方法及性能比较聚乙烯的三种生产方法及性能比较LDPEHDPEMDPE第第31页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚乙烯的应用聚乙烯的应用聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于结晶性塑料，外观乳白，聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于结晶性塑料，外观乳白，半透明。半透明。低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE)：日用制品、薄膜、软质包装材料、层：日用制品、薄膜、软质包装材料、层压板、电线电缆包覆等；压板、电线电缆包覆等；高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)：小负荷齿轮和轴承、化工管道、阀门、：小负荷齿轮和轴承、化工管道、阀门、

22、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等高频电缆绝缘层、硬质包装材料等第第32页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚乙烯的应用聚乙烯的应用第第33页页/共共123页页工程塑料工程塑料丙烯单体通过气相本体聚合、淤浆聚合、液态本体聚合等方法制备丙烯单体通过气相本体聚合、淤浆聚合、液态本体聚合等方法制备优点：优点：电绝缘性和耐化学腐蚀性优良、力学性能和耐热性最高，耐电绝缘性和耐化学腐蚀性优良、力学性能和耐热性最高，耐疲劳性好，价格最低。疲劳性好，价格最低。缺点：缺点：低温脆性大，不耐老化。低温脆性大，不耐老化。l聚丙烯的结构聚丙烯的结构线性结构：线性结构：存在等规、间规、无规三种立体结构存在等规、间规、无规

23、三种立体结构结结构构规规整整性性好好，高高度度结结晶晶性性，熔熔点点高高，硬硬度度和和刚刚度度大大，力力学性能好学性能好性性能能介介于于两两者者之之间间，结结晶晶能能力力较较差差，硬硬度度刚刚度度小小，冲冲击击性性能较好能较好无无定定形形材材料料，强强度度很很低低，使使用用价价值小值小第第34页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚丙烯的性能聚丙烯的性能强度、刚度、硬度都比较高；强度、刚度、硬度都比较高；抗冲击强度对温度的依赖性大；抗冲击强度对温度的依赖性大；优良的抗弯曲疲劳性。优良的抗弯曲疲劳性。力学性能力学性能优良的电绝缘性；优良的电绝缘性；耐电弧性好。耐电弧性好。电性能电性能良好的耐热性

24、；良好的耐热性；良好的耐沸水、耐蒸汽性；良好的耐沸水、耐蒸汽性；热导率小于聚乙烯。热导率小于聚乙烯。热性能热性能第第35页页/共共123页页工程塑料工程塑料很高的耐化学腐蚀性；很高的耐化学腐蚀性；良好的耐环境应力开裂性。良好的耐环境应力开裂性。耐化学药品性耐化学药品性l聚丙烯的性能聚丙烯的性能耐候性差，对紫外线敏感，易降解。耐候性差，对紫外线敏感，易降解。环境性能环境性能极易燃烧；极易燃烧；氧气透过率较大；氧气透过率较大；透明性较差；透明性较差；表面极性低，耐化学药品性能好，但印刷、黏结等二次加工性差。表面极性低，耐化学药品性能好，但印刷、黏结等二次加工性差。其他性能其他性能第第36页页/共共

25、123页页工程塑料工程塑料l聚丙烯的应用聚丙烯的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。主主要要用用于于家家庭庭厨厨房房用用具具、包包装装薄薄膜膜、医医疗疗器器械械、高高频频绝绝缘缘材材料料、化化工工管管道道、家家用用电电器器部部件件等等，以以及及汽汽车车及及机机械械零零部部件件，如如车车门门、方向盘、齿轮、接头等。方向盘、齿轮、接头等。聚丙烯棒材聚丙烯棒材第第37页页/共共123页页第第38页页/共共123页页工程塑料工程塑料最早工业化的塑料品种之一。最早工业化的塑料品种之一。聚氯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发下，或在光、

26、聚氯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发下，或在光、热作用下按自由基聚合反应的机理聚合而成的聚合物。热作用下按自由基聚合反应的机理聚合而成的聚合物。聚合的方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合等聚合的方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合等l聚氯乙烯的结构聚氯乙烯的结构无定形结构无定形结构头头-尾相接尾相接分子结构式分子结构式第第39页页/共共123页页l聚氯乙烯的性能聚氯乙烯的性能工程塑料工程塑料较高的强度、刚度、硬度；较高的强度、刚度、硬度；较低的韧性、断裂伸长率和冲击强度；较低的韧性、断裂伸长率和冲击强度；耐磨性一般。耐磨性一般。力学性能力学性能热稳定性特别差，在

27、热稳定性特别差，在-1555之间使用，之间使用，140分解。分解。热性能热性能第第40页页/共共123页页l聚氯乙烯的性能聚氯乙烯的性能工程塑料工程塑料比较好的电性能；比较好的电性能；介电常数、介质损耗、体积电阻率较大。介电常数、介质损耗、体积电阻率较大。电性能电性能耐化学药品性好，化工防腐材料。耐化学药品性好，化工防腐材料。化学性能化学性能氯原子存在，具有良好的阻燃性能；氯原子存在，具有良好的阻燃性能；对光、氧、热及机械作用都比较敏感；对光、氧、热及机械作用都比较敏感；易发生降解；易发生降解；有一定的毒性。有一定的毒性。其他性能其他性能第第41页页/共共123页页l聚氯乙烯的应用聚氯乙烯的应

28、用工程塑料工程塑料纯聚氯乙烯属无规立构，无色透明、硬而脆，很少应用。纯聚氯乙烯属无规立构，无色透明、硬而脆，很少应用。常利用橡胶和增塑剂对其改性处理。常利用橡胶和增塑剂对其改性处理。硬硬聚聚氯氯乙乙烯烯：用用于于工工业业管管道道、给给排排水水系系统统、板板件件、管管件件、建建筑筑及家用防火材料、化工防腐设备及各种机械零件。及家用防火材料、化工防腐设备及各种机械零件。增增塑塑软软聚聚氯氯乙乙烯烯：用用于于窗窗帘帘、桌桌布布、雨雨衣衣、手手提提箱箱、人人造造革革、墙纸、农用薄膜、耐酸碱软管及电线电缆包覆层等。墙纸、农用薄膜、耐酸碱软管及电线电缆包覆层等。第第42页页/共共123页页工程塑料工程塑料

29、苯乙烯单体自由基聚合而成。苯乙烯单体自由基聚合而成。聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合。聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合。l聚苯乙烯的结构聚苯乙烯的结构结构式：结构式：l聚苯乙烯的性能聚苯乙烯的性能无毒、无味、无色透明状固体，尺寸稳定性好，收缩率低，易燃。无毒、无味、无色透明状固体，尺寸稳定性好，收缩率低，易燃。第第43页页/共共123页页工程塑料工程塑料硬而脆，无延伸性，拉伸时无屈服现象；硬而脆，无延伸性，拉伸时无屈服现象；拉伸、弯曲性能很高；拉伸、弯曲性能很高；冲击强度低。冲击强度低。l聚苯乙烯的性能聚苯乙烯的性能力学性能力学性能耐热性能较差，热变形温度耐热性

30、能较差，热变形温度7095；热导率较低，是良好的绝热保温材料。热导率较低，是良好的绝热保温材料。热性能热性能良好的介电性能和绝缘性良好的介电性能和绝缘性电性能电性能第第44页页/共共123页页化学稳定性好；化学稳定性好；耐气候性不好；耐气候性不好；耐光性、耐氧化性较差；耐光性、耐氧化性较差；耐辐射性优良。耐辐射性优良。工程塑料工程塑料l聚苯乙烯的性能聚苯乙烯的性能l聚苯乙烯的用途聚苯乙烯的用途常用的聚苯乙烯为无规立构，属非晶塑料。常用的聚苯乙烯为无规立构，属非晶塑料。聚苯乙烯泡沫板聚苯乙烯泡沫板第第45页页/共共123页页工程塑料工程塑料PVC、PS、PP的性能比较的性能比较第第46页页/共共

31、123页页工程塑料工程塑料第第47页页/共共123页页工程塑料工程塑料第第48页页/共共123页页工程塑料工程塑料由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三组元共聚而成。由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三组元共聚而成。lABS的结构的结构分子式分子式无无定定形形高高分分子子材材料料，不不透透明明，浅浅象象牙牙色色，无无毒毒无无味味，相相对对密密度度1.05；两相的三元共聚物，苯乙烯两相的三元共聚物，苯乙烯-丙烯腈连续相，聚丁二烯橡胶分散相丙烯腈连续相，聚丁二烯橡胶分散相丙烯腈能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，丁二烯能提高韧性，丙烯腈能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，丁二烯能提高韧性，苯乙烯能提高电性能和成型加工性

32、能。苯乙烯能提高电性能和成型加工性能。lABS的性的性能能第第49页页/共共123页页工程塑料工程塑料lABS的性的性能能冲击强度高，可在极低的温度下使用；冲击强度高，可在极低的温度下使用；良好的耐磨性、耐油性；良好的耐磨性、耐油性；尺寸稳定性好。尺寸稳定性好。力学性能力学性能热变形温度热变形温度85-115；很高的耐寒性。很高的耐寒性。热性能热性能良好的电绝缘性良好的电绝缘性电性能电性能良好的耐化学试剂性，不耐酮、醛、酯、氯代烃类溶剂良好的耐化学试剂性，不耐酮、醛、酯、氯代烃类溶剂耐化学药品性耐化学药品性耐候性较差，易氧化降解。耐候性较差，易氧化降解。环境性能环境性能第第50页页/共共123

33、页页工程塑料工程塑料ABS塑料性能表塑料性能表第第51页页/共共123页页工程塑料工程塑料lABS的应用的应用ABS齿圈齿圈ABS齿圈和齿环齿圈和齿环第第52页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚酰胺的结构：主链上含有许多酰胺基团的一类聚合物。聚酰胺的结构：主链上含有许多酰胺基团的一类聚合物。商品名称为尼龙或锦纶商品名称为尼龙或锦纶类型类型二元胺二元酸型二元胺二元酸型单体：二元胺单体：二元胺+二元酸二元酸主链结构主链结构例：聚酰胺例：聚酰胺-66(尼龙尼龙-66)内酰胺型内酰胺型例：例：n=5,聚己内酰胺，尼龙聚己内酰胺，尼龙-6主链结构主链结构聚合单体：内酰胺聚合单体：内酰胺第第53页页/

34、共共123页页工程塑料工程塑料尼龙尼龙1010是我国独创的。是我国独创的。第第54页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚酰胺的性能特点：聚酰胺的性能特点：第第55页页/共共123页页工程塑料工程塑料各种尼龙的性能各种尼龙的性能大多数尼龙易吸水，吸水后强度和刚度都明显下降。大多数尼龙易吸水，吸水后强度和刚度都明显下降。注意：注意：第第56页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚酰胺的应用：聚酰胺的应用：PA作为工程塑料中最大最重要的品种，广泛应用于汽车、机械、作为工程塑料中最大最重要的品种，广泛应用于汽车、机械、包装、电子包装、电子/电器及日用等领域电器及日用等领域汽车工业汽车工业机械工业机械

35、工业第第57页页/共共123页页包装材料包装材料工程塑料工程塑料l聚酰胺的应用：聚酰胺的应用：日用品日用品体育用品体育用品医疗器械医疗器械第第58页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚酰胺的应用：聚酰胺的应用：第第59页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚甲醛的结构：聚甲醛的结构：均聚甲醛均聚甲醛共聚甲醛共聚甲醛根据分子链结构特点根据分子链结构特点第第60页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚甲醛的性能特点：聚甲醛的性能特点：第第61页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚甲醛的性能特点：聚甲醛的性能特点：聚甲醛的性能聚甲醛的性能第第62页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚甲醛的应用

36、聚甲醛的应用POM主要用于汽车、建筑、机械、包装、电子主要用于汽车、建筑、机械、包装、电子/电器及医疗器械等领域电器及医疗器械等领域机械工业机械工业第第63页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚甲醛的应用聚甲醛的应用电子电子/电器电器汽车工业汽车工业第第64页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚甲醛的应用聚甲醛的应用其他其他第第65页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚碳酸酯的结构：主链上含有碳酸酯重复单元的线型高聚物聚碳酸酯的结构：主链上含有碳酸酯重复单元的线型高聚物类型类型第第66页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚碳酸酯的性能特点聚碳酸酯的性能特点一般性能一般性能力学性能力学性

37、能第第67页页/共共123页页热学性能热学性能电学性能电学性能工程塑料工程塑料l聚碳酸酯的性能特点聚碳酸酯的性能特点第第68页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚碳酸酯的性能特点聚碳酸酯的性能特点光学性能光学性能环境性能环境性能PCPC为为优优异异的的光光学学塑塑料料品品种种之之一一，透透光光率率达达86-92%86-92%，适适于于透透镜镜材材料料，但但由由于于其其硬硬度度低低、耐耐磨磨性性差差、双双折折射射率率高高，不不能能作作为为高高档档光光学材料。学材料。第第69页页/共共123页页工程塑料工程塑料l聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的性能第第70页页/共共123页页

38、工程塑料工程塑料l聚碳酸酯的用途聚碳酸酯的用途PC广泛应用于汽车、电子电气、光学存储（光盘基材）、建筑建广泛应用于汽车、电子电气、光学存储（光盘基材）、建筑建材、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等。材、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等。用作光盘的基础材料用作光盘的基础材料用作眼镜的透镜材料用作眼镜的透镜材料第第71页页/共共123页页工程塑料工程塑料用作照明灯具和器材用作照明灯具和器材l聚碳酸酯的用途聚碳酸酯的用途用作汽车零部件材料用作汽车零部件材料用于建筑物的玻璃用于建筑物的玻璃第第72页页/共共123页页工程塑料工程塑料用于电子用于电子/电器领域电器领域l聚碳酸酯的用途聚碳酸酯的用途

39、用于医疗用于医疗 保健用品保健用品第第73页页/共共123页页工程塑料工程塑料（有机玻璃，（有机玻璃，PMMA）聚合方法：悬浮聚合、本体聚合、溶液聚合、乳液聚合聚合方法：悬浮聚合、本体聚合、溶液聚合、乳液聚合lPMMA的性的性能能刚性无色透明；刚性无色透明；光学性能优异；光学性能优异；透光率透光率90%92%；折射率折射率1.49；光吸收率低。光吸收率低。光学性能光学性能第第74页页/共共123页页工程塑料工程塑料良好的介电性能和电绝缘性能；良好的介电性能和电绝缘性能；抗电弧性能良好；抗电弧性能良好；介电常数大；介电常数大；可作为高频绝缘材料。可作为高频绝缘材料。lPMMA的性的性能能力学性能

40、力学性能电学性能电学性能较高的力学性能；较高的力学性能；优良的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度；优良的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度；冲击强度不高；冲击强度不高；表面硬度较低；表面硬度较低；耐磨性和抗银纹的能力较低。耐磨性和抗银纹的能力较低。第第75页页/共共123页页lPMMA的应用的应用属无规立构，非晶性塑料；属无规立构，非晶性塑料；主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖、光学镜片、仪表外壳、装主要用于飞机、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、透明模型、标本、医疗器械等。饰品、广告牌、灯罩、光学纤维、透明模型、标本、医疗器械等。耐热性不高，易燃。耐热性不高，易燃。热

41、性能热性能耐溶剂性一般耐溶剂性一般耐化学药品性耐化学药品性耐候性很好耐候性很好环境性能环境性能工程塑料工程塑料lPMMA的性的性能能第第76页页/共共123页页工程塑料工程塑料一些工程塑料的性能一些工程塑料的性能第第77页页/共共123页页工程塑料工程塑料第第78页页/共共123页页工程塑料工程塑料第第79页页/共共123页页工程塑料工程塑料第第80页页/共共123页页工程塑料工程塑料第第81页页/共共123页页工程塑料工程塑料热固性塑料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。是树脂经固化处理后获得的。固化处理：固化处理：树脂中加入固化剂并压制成形，使其由线型聚合物变树脂中加入

42、固化剂并压制成形，使其由线型聚合物变为体型聚合物的过程。为体型聚合物的过程。酚类化合物与醛类化合物缩聚后所得到的树脂。酚类化合物与醛类化合物缩聚后所得到的树脂。酚类化合物：苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等；酚类化合物：苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等；醛类化合物：甲醛、乙醛、糖醛等；醛类化合物：甲醛、乙醛、糖醛等；催化剂：氢氧化钠、氢氧化钡、氨水、硫酸、盐酸、对甲苯磺酸等催化剂：氢氧化钠、氢氧化钡、氨水、硫酸、盐酸、对甲苯磺酸等反应条件：反应条件：PH7，甲醛：苯酚，甲醛：苯酚1第第82页页/共共123页页工程塑料工程塑料l酚醛树脂的性酚醛树脂的性能能强度及弹性模量都比较高，使用温度高，但抗冲击性

43、能差，需加强度及弹性模量都比较高，使用温度高，但抗冲击性能差，需加入填充增强剂；入填充增强剂；耐化学药品性能优良，可耐有机溶剂和弱酸弱碱，但不耐浓硫酸、耐化学药品性能优良，可耐有机溶剂和弱酸弱碱，但不耐浓硫酸、硝酸、强碱及强氧化剂的腐蚀；硝酸、强碱及强氧化剂的腐蚀；电绝缘性能较好，较高的绝缘电阻和介电强度，是一种优良的工电绝缘性能较好，较高的绝缘电阻和介电强度，是一种优良的工频绝缘材料；频绝缘材料；蠕变小，尺寸稳定性好，且阻燃性好，发烟量低；蠕变小，尺寸稳定性好，且阻燃性好，发烟量低；吸水性较大。吸水性较大。缺点：质脆、耐光性差、色彩单调（只能制成棕黑色）缺点：质脆、耐光性差、色彩单调（只能制

44、成棕黑色）第第83页页/共共123页页工程塑料工程塑料l酚醛树脂的应用酚醛树脂的应用可以用来制作电器绝缘件，如灯头、开关、插座、汽车电器等；可以用来制作电器绝缘件，如灯头、开关、插座、汽车电器等；可用来制作制动零件、刹车片、摩擦片、耐高温摩擦制品等；可用来制作制动零件、刹车片、摩擦片、耐高温摩擦制品等；可用于耐热和隔热的建筑材料、救生材料。可用于耐热和隔热的建筑材料、救生材料。环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的线性有机高分环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的线性有机高分子化合物。子化合物。环氧树脂的固化体系组成：环氧树脂、固化剂、稀释剂、增塑剂、环氧树脂的固化体系组成：环

45、氧树脂、固化剂、稀释剂、增塑剂、增韧剂、增强剂、填充剂等增韧剂、增强剂、填充剂等第第84页页/共共123页页l环氧树脂的性环氧树脂的性能能工程塑料工程塑料形式多样化；形式多样化；黏附力强；黏附力强；收缩率低；收缩率低；优良的力学性能；优良的力学性能；优良的化学稳定性；优良的化学稳定性；良好的电绝缘性能，是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电良好的电绝缘性能，是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料弧的优良绝缘材料突出的尺寸稳定性和耐久性；突出的尺寸稳定性和耐久性；耐大多数霉菌，可在苛刻的热带条件下使用。耐大多数霉菌，可在苛刻的热带条件下使用。缺点：成本高，毒性较大缺点：成本高，毒

46、性较大第第85页页/共共123页页l环氧树脂的应用环氧树脂的应用主要用于：仪表构件、塑料模具、精密量具、电子元件的密封和固主要用于：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。定、粘合剂、复合材料等。工程塑料工程塑料主要热固性塑料的性能主要热固性塑料的性能第第86页页/共共123页页合成橡胶与合成纤维合成橡胶与合成纤维n合成橡胶合成橡胶橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性的材料。橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性的材料。线形柔性高分子聚合物，以生胶为原料，加入适量配合剂而形成。线形柔性高分子聚合物，以生胶为原料，加入适量配合剂而形成。l橡胶的结构特

47、征橡胶的结构特征第第87页页/共共123页页合成橡胶与合成纤维合成橡胶与合成纤维n合成橡胶合成橡胶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。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。按原料来源有按原料来源有天然橡胶天然橡胶和和合成橡胶合成橡胶。l橡胶的组成橡胶的组成生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶，是橡胶制品的主要成分。生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶，是橡胶制品的主要成分。生胶生胶配合剂配合剂用来改善橡胶某些性能的用来改善橡胶某些性能的常加入的常加入的配合剂配合剂有：硫化剂、硫化促进剂、防老剂、填充剂、发泡有：硫化剂、硫化促进剂、防老剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。

48、剂、着色剂等。第第88页页/共共123页页合成橡胶与合成纤维合成橡胶与合成纤维n合成橡胶合成橡胶常用硫化剂有硫磺和含硫化合物、有机过氧化物、胺类化合物、常用硫化剂有硫磺和含硫化合物、有机过氧化物、胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。树脂类化合物、金属氧化物等。硫化剂：用来使生胶的结构由线型转变为交联体型结构，从而具有硫化剂：用来使生胶的结构由线型转变为交联体型结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。一定强度、韧性、高弹性。硫化剂促进剂：缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。硫化剂促进剂：缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。常用促进剂有二硫化氨基甲酸盐、黄原酸盐类、噻唑类、硫脲类常用

49、促进剂有二硫化氨基甲酸盐、黄原酸盐类、噻唑类、硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物。和部分醛类及醛胺类等有机物。活化剂：用来提高促进剂的作用活化剂：用来提高促进剂的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、硬酯酸等第第89页页/共共123页页合成橡胶与合成纤维合成橡胶与合成纤维n合成橡胶合成橡胶填充剂：用来提高橡胶的强度、改善工艺性能和降低成本。填充剂：用来提高橡胶的强度、改善工艺性能和降低成本。用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、二氧化硅、氧化锌、用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、二氧化硅、氧化锌、氧化镁等；用于降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。氧化镁等；

50、用于降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。增塑剂：用来增加橡胶的塑性和柔韧性。增塑剂：用来增加橡胶的塑性和柔韧性。常用的增塑剂有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑剂常用的增塑剂有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑剂防老剂：用来防止或延缓橡胶的老化。防老剂：用来防止或延缓橡胶的老化。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。第第90页页/共共123页页合成橡胶与合成纤维合成橡胶与合成纤维n合成橡胶合成橡胶胶乳胶乳 片状生胶片状生胶 硫化硫化 橡胶制品橡胶制品 ；性性能能特特点点：有有较较好好的的弹弹性性，一一定定的的抗抗拉拉强强度度，较较好好的的耐耐碱碱性性能能；耐油性和耐溶性