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1、第四章 通用高分子材料 之塑料篇,白色蜡状物,比水轻,燃烧时有石蜡气味,软化呈球状,火焰上端呈黄色,中间呈蓝色,不能自熄。,白色蜡状物,像PE但比PE更轻更透明。易燃烧,离火后不能自熄。火焰上端黄色,下端蓝色,有少量黑烟。燃烧时熔融滴落并发出石油气味。,?,怎样识别PE与PP,PE,PP,聚苯乙烯(PS),工业装饰、照明指示、电绝缘材料以及光学仪器零件、透明模型、玩具、日用品等;制备泡沫塑料,是重要的包装材料和绝热材料,合成方法 由单体苯乙烯通过连锁聚合反应制得,按自由基聚合机理进行;聚合实施方法有本体法、溶液法、悬浮法和乳液法。,性能 非结晶聚合物,透明度达8892;折射率高,所以具有良好得
2、光泽;热变形温度为6080,至300以上解聚,易燃烧;具有优异的绝热性和电绝缘性,能耐某些矿物油、有机酸、盐、碱 及其水溶液。溶于甲苯、苯及苯乙烯。,保温隔热风管,泡沫板,挤塑板,高压电容,为克服聚苯乙烯脆性大、耐热性低的缺点,发展了一系列的改性聚苯乙烯:,丙烯腈、氯化聚苯乙烯和苯乙烯,ABS,AAS,ACS,聚氯乙烯(PVC),合成,无定形聚合物,结晶度在5以下,难燃,离火即灭。温度超过170或受光的作用,PVC会脱去HCl而形成共轭键,这是PVC加工过程中变色的原因。,结构与性能,成 型 加 工,将PVC与增塑剂、稳定剂、颜料等按一定配方比例均匀混合;将混合料进行塑化。在挤出机或两辊机上进
3、行塑化后的物料可直接成型(如压延)或经造粒后再成型(挤出、注射等)。,a、软制品,主要是薄膜(防雨材料、台 布、农膜等)和人造革;b、硬制品 硬管、瓦楞板、衬里、门窗等;c、电线、电缆的绝缘层;d、地板、家具、录音材料。,应 用,捆扎膜,塑料窗异型材,PVC与PE塑料的辨别,PVC膜的透明度、拉伸性和黏性都比PE保鲜膜强。PVC膜在用火烧时,火焰发黑,冒黑烟,有刺鼻的气味,不会滴油,离开火源后会自动熄灭。,PE膜燃烧时火焰呈黄色,石蜡气味,会滴油,且离开火源后可以继续燃烧。,?,PE,PVC,丙烯酸塑料,丙烯酸塑料包括丙烯酸类单体(丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等)的均聚物、共
4、聚物及共混物为基的塑料。俗称有机玻璃。,合成 自由基或阴离子聚合,相对分子质量50100万。性能 透明性最好的聚合物,但表面硬度较低,易被硬物划伤,有可燃性;优良的耐气候性、耐稀无机酸、油、脂。应用 在飞机、汽车上用作窗玻璃和罩盖。,甲基丙烯酸甲酯,4.1.5 工程塑料,聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、聚酯、聚砜、聚苯硫醚等8种。,主要品种:,聚酰胺:主链上含有酰胺基团()的聚合物,聚碳酸酯:主链上含有 基团的线型聚合物,聚甲醛:分子链中含有 基团的聚合物,4.1.5.1 聚酰胺(尼龙,PA)主链上含有酰胺基团()的聚合物,可由二元酸和二元胺缩聚而得,也可由内酰胺自聚制得。,主要品种,尼
5、龙66,尼龙610,-(2n-1)H2O,-(2n-1)H2O,尼龙1010,尼龙6,缩聚反应,开环反应,-(2n-1)H2O,-(n-1)H2O,优点 结晶性聚合物;良好的力学性能;比抗拉强度高于金属,比抗压强度与金属相近,可作替代金属的材料;优良的耐磨擦性和耐磨耗性;使用温度一般为-40100C;良好的阻燃性;耐油、耐溶剂性良好。缺点 吸水性较大,影响其尺寸稳定性。,性能,广泛地用于制造各种机械、电气部件,改性和新型聚酰胺增强尼龙:玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维等增强尼龙,反应注射成型(RIM)尼龙:把具有高反应活性的尼龙原料于高压下瞬间反应,再注入密闭的模具中成型。与尼龙6相比,RIM尼龙具
6、于更高的结晶性和刚性,更小的吸湿性。,单体浇铸尼龙:MC尼龙,尼龙6的一种,采用碱聚合法,加快了聚合速度。MC尼龙分子量比一般尼龙6高一倍左右,力学性能都比尼龙6高。,?,尼龙与金属材料相比存在强度较小,刚度较低,由吸湿而引起的尺寸变化较大。,芳香族尼龙:聚间苯二酰苯二胺由间苯二甲酰氯和间苯二胺通过界面缩聚法聚得,主链上含有 基团的线型聚合物,4.5.1.2 聚碳酸酯(PC),用作工程塑料的只有双酚A型的芳香族聚碳酸酯,R-脂肪族,脂环族,芳香族,脂肪族-芳香族,优点 刚硬而韧,具有良好的尺寸稳定性、耐蠕变性、耐热性及电绝缘性。缺点 制品容易产生应力开裂,耐溶剂、耐碱性能差,高温易水解,摩擦系
7、数大,无自润滑性,耐磨性和耐疲劳性较低。,性能,灯管,灯罩,4.1.6 热固性塑料,工业上重要品种:酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料及有机硅塑料等。,体型结构的聚合物,一般都是刚性的,而且大都含有填料。,基本组分,成型加工的共同特点,塑料制品,由线型或支链型低聚物转变成体型聚合物,分子量较低的液态粘稠流体,脆性固态的预聚体或中间阶段的缩聚体,分子内含有反应活性基团,为线型或支链结构,成型,固化,这类聚合物不仅可用来制造热固性塑料制品,还可做粘合剂和涂料。,酚醛塑料,以酚类与醛类化合物缩聚而得的树脂,主要是苯酚与甲醛缩聚物。,特点 价格便宜、尺寸稳定性好、耐热性优良,酚醛塑料,热塑性
8、酚醛树脂,热固性酚醛塑料,以酸类为催化剂,酚和醛的比例大于1,甲醛过量,酸或碱为催化剂,或甲醛虽不过量,但以碱为催化剂,热塑性酚醛树脂 以酸类为催化剂,酚和醛的比例大于1。在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂。,热固性酚醛塑料 甲醛过量,以酸或碱为催化剂,或甲醛虽不过量,但以碱为催化剂,含有可进一步反应的羟甲基活性基团,如果合成不加以控制,会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂。,热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂能相互转化,酸性介质苯酚处理,热塑性酚醛树脂,热固性酚醛树脂,甲醛处理,醇 饱和二元醇(丙二醇、丁二醇),不饱和聚酯塑料,不饱和聚酯塑料,组成,酸,醇,交联单体,引发剂,加速剂,不饱和二元酸(顺丁烯二酸酐)混以一定量的饱和二元酸(邻苯二甲酸 和邻苯二甲酸酐),饱和二元醇(丙二醇、丁二醇),苯乙烯等,引发树脂与交联单体的交联反应,促进引发剂的引发反应,不同的引发剂要与不同的加速剂配套使用,以不饱和聚酯树脂为基础的塑料,经玻璃纤维增强后的塑料俗称玻璃钢。,