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文檔簡介

1、1 第一PPT, 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 由合成的或天然的線型高分子化由合成的或天然的線型高分子化 合物組成的合物組成的一類高分子化合物一類高分子化合物。 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 ( (使用范圍使用范圍) ) 通用塑料通用塑料 僅能作為非結構材料使用。僅能作為非結構材料使用。 產量大、價格低,但性能一產量大、價格低,但性能一 般。聚氯乙烯、聚乙烯、聚般。聚氯乙烯、聚乙烯、聚 丙烯和聚苯乙烯等。丙烯和聚苯乙烯等。 工程塑料工程塑料 可作為結構材料可作為結構材料使用。使用。 產量較小、價格較高,

2、通常在特殊產量較小、價格較高,通常在特殊 的環境中使用的環境中使用,一般具有優良的機一般具有優良的機 械性能、耐磨性和尺寸穩定性、電械性能、耐磨性和尺寸穩定性、電 性能、耐熱性和耐腐蝕性能等性能、耐熱性和耐腐蝕性能等。 聚酰胺、聚甲醛、聚苯醚、聚酯和聚酰胺、聚甲醛、聚苯醚、聚酯和 聚碳酸酯等。聚碳酸酯等。 界界 限限 不不 清清 發展動向發展動向 熱塑性樹脂改性熱塑性樹脂改性 共混改性共混改性 兩種或兩種以上熱塑性樹脂經適當 的共混改性可獲得具有優良綜合性能高 分子共混物,明顯改善熱塑性塑料性能, 改進加工性,增加品種和品級,擴大應 用范圍。 增強填充增強填充 經增強劑增強后,靜態強度提高 2

3、3倍,動態強度提高25倍,熱變形溫 度提高10200。降低線膨脹系數和成 型收縮率,吸水率下降。 表面光澤度和制品透明度有所降低 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 聚烯烴聚烯烴 樹脂樹脂 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯 聚苯乙烯聚苯乙烯 發展最快、品種最多、產量最大的熱塑性樹脂。發展最快、品種最多、產量最大的熱塑性樹脂。 5.1 聚烯烴樹脂聚烯烴樹脂 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 分子式分子式: : 性性 能能 白色蠟狀半透明材料白色蠟狀半透明材料( (透明度隨結晶度增加而下降透明度隨結晶度增加而下降) )常溫下常溫下 不溶于溶劑不溶于溶

4、劑 透水率低,對有機蒸汽透過率則較大透水率低,對有機蒸汽透過率則較大 柔而韌,比水輕,無毒,具有優異的介電性能柔而韌,比水輕,無毒,具有優異的介電性能 有優異的力學性能有優異的力學性能 優異的化學穩定性優異的化學穩定性 易燃燒且離火后繼續燃燒易燃燒且離火后繼續燃燒 容易光氧化、熱氧化、臭氧分解容易光氧化、熱氧化、臭氧分解 易變形易變形 聚乙烯聚乙烯(PE) CH2CH2 n 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 超高分子量聚乙烯管材超高分子量聚乙烯管材 高密度聚乙烯中空容器高密度聚乙烯中空容器 PE保鮮膜保鮮膜 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 PE彩色光纜護套管彩色光纜護套管 乳品封口膜乳品

5、封口膜 熱收縮膜熱收縮膜 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 它是一種鋸齒形的線型分子鏈結構,但會由下列反應產生少量支鏈:它是一種鋸齒形的線型分子鏈結構,但會由下列反應產生少量支鏈: 由乙烯經加熱加壓,或在催化劑存在下通過加聚反應而成。由乙烯經加熱加壓,或在催化劑存在下通過加聚反應而成。 聚乙烯的合成聚乙烯的合成 +CH2 CH2 +H2CCH2CH2CH2 H C CH3 CH2CH2 H2CCH2 H2CCH2 n CH2CH2 n 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 不同方法不同方法制得的聚乙烯在性能上有顯著不同,原因是大制得的聚乙烯在性能上有顯著不同,原因是大 分子的支化程度及結構有較

6、大差異。分子的支化程度及結構有較大差異。 合成方法合成方法 高壓法高壓法 100200MPa, 溫度為溫度為 160300 , 氧氣或有機過氧氣或有機過 氧化物為引發氧化物為引發 劑,自由基聚劑,自由基聚 合。合。 中壓法中壓法 78MPa, 100以上以上, 過渡金屬氧化過渡金屬氧化 物為催化劑、物為催化劑、 烷烴為溶劑,烷烴為溶劑, 離子聚合。離子聚合。 低壓法低壓法 1.3MPa, 3070,以,以 Al(C2H5)3+ TiCl4體系在體系在 烷烴中的漿狀烷烴中的漿狀 液為催化劑,液為催化劑, 離子聚合離子聚合。 輻射法輻射法 將正脂肪烴或將正脂肪烴或 環烷烴為乙烯環烷烴為乙烯 單體吸

7、收劑,單體吸收劑, 四氯化鈦的烷四氯化鈦的烷 烴分散液為催烴分散液為催 化劑,壓力為化劑,壓力為 幾到幾十幾到幾十MPa, 20200,- 射線輻照。射線輻照。 密度大小標示類別密度大小標示類別 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 工業上采用的壓力為工業上采用的壓力為100200MPa,溫度為,溫度為160300,以,以 氧或有機過氧化物為引發劑。氧或有機過氧化物為引發劑。 高壓法低密度聚乙烯的密度為高壓法低密度聚乙烯的密度為0.910.93g/cm3,是聚乙,是聚乙 烯中最輕的一種。分子中支鏈較多,結晶度較低,為烯中最輕的一種。分子中支鏈較多,結晶度較低,為60 80,軟化點,軟化點1051

8、20。機械強度比中、低壓法。機械強度比中、低壓法 的聚乙烯低,透氣、透濕性較大,耐溶劑性較差。的聚乙烯低,透氣、透濕性較大,耐溶劑性較差。 高壓聚乙烯具有優良的電性能,比中、低壓聚乙烯具有高壓聚乙烯具有優良的電性能,比中、低壓聚乙烯具有 更好的柔軟性、伸長率、抗沖擊性和透明性,適于用作更好的柔軟性、伸長率、抗沖擊性和透明性,適于用作 薄膜、電線電纜包皮和涂層等。薄膜、電線電纜包皮和涂層等。 1.高壓法及其產品主要性能高壓法及其產品主要性能 高壓低密度高壓低密度 LDPE 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 工業上采用的壓力為工業上采用的壓力為78MPa,溫度為,溫度為100 以上,以金以上,以

9、金 屬氧化物催化劑。屬氧化物催化劑。 中壓法高密度聚乙烯的密度為中壓法高密度聚乙烯的密度為0.950.98g/cm3,是聚乙烯中密,是聚乙烯中密 度最大的一種,分于中支鏈較小,結晶度也較高,為度最大的一種,分于中支鏈較小,結晶度也較高,為90%。軟化。軟化 點點130左右,因此機械性能和耐濕性能是各種聚乙烯中最高的,左右,因此機械性能和耐濕性能是各種聚乙烯中最高的, 具有優良的電性能和化學穩定性。但透氣和透濕性能較差。具有優良的電性能和化學穩定性。但透氣和透濕性能較差。 中壓聚乙烯可制作吹塑制品、壓鑄品、管材、纖維等。中壓聚乙烯可制作吹塑制品、壓鑄品、管材、纖維等。 2. 中中壓法及其產品主要

10、性能壓法及其產品主要性能 中壓高密度中壓高密度 HDPE 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 四氯化鈦與三乙基鋁在無水烷烴溶劑中相混合制成糊狀催四氯化鈦與三乙基鋁在無水烷烴溶劑中相混合制成糊狀催 化劑,化劑,30-70,常壓或略加壓。,常壓或略加壓。 密度為密度為0.940.96g/cm3,介于高、中壓聚乙烯之間。分子,介于高、中壓聚乙烯之間。分子 鏈中支鏈較少,但略多于或接近中壓聚乙烯。結晶度達鏈中支鏈較少,但略多于或接近中壓聚乙烯。結晶度達80 90,軟化點,軟化點120130之間,其機械強度、硬度等之間,其機械強度、硬度等 也優于高壓聚乙烯,最高使用溫度可達到也優于高壓聚乙烯,最高使用溫

11、度可達到100 。 可制成醫療器具便于煮沸消毒。膨脹度和透濕度僅為高壓可制成醫療器具便于煮沸消毒。膨脹度和透濕度僅為高壓 聚乙烯的聚乙烯的13,低壓聚乙烯的用途與中壓聚乙烯相同。,低壓聚乙烯的用途與中壓聚乙烯相同。 3. 低低壓法及其產品主要性能壓法及其產品主要性能 低壓高密度低壓高密度 HDPE 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 將正脂肪烴或環烷烴為乙烯單體吸收劑,四氯化鈦將正脂肪烴或環烷烴為乙烯單體吸收劑,四氯化鈦 的烷烴分散液為催化劑,壓力為幾到幾十的烷烴分散液為催化劑,壓力為幾到幾十MPa, 20200,-射線輻照。射線輻照。 用輻射法制的的聚乙烯密度在用輻射法制的的聚乙烯密度在0.

12、96 g/cm3以上,結晶以上,結晶 度高于度高于80%,在各種聚乙烯中其支鏈最少,且相對,在各種聚乙烯中其支鏈最少,且相對 分子質量分布很窄,因而加工性能好、機械強度高、分子質量分布很窄,因而加工性能好、機械強度高、 耐蠕變性和耐應力性開裂性能好,產品純度高。耐蠕變性和耐應力性開裂性能好,產品純度高。 在工業上尚未普遍推廣應用。在工業上尚未普遍推廣應用。 4. 輻射聚合法輻射聚合法及其產品主要性能及其產品主要性能 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 工業上是丙烯在氯化鈦工業上是丙烯在氯化鈦-烷基鋁復合催化劑作用下進行配位烷基鋁復合催化劑作用下進行配位 聚合而得。聚合而得。 聚丙烯聚丙烯(PP

13、) H2C CH n CH2CH CH3 n CH3 工業上的生產方法有溶液聚合、懸浮聚合工業上的生產方法有溶液聚合、懸浮聚合、淤漿聚合、淤漿聚合、 液液相本體聚合和氣相相本體聚合和氣相本體聚合。本體聚合。 1953年聯邦德國齊格勒發明聚乙烯以后,即試圖用年聯邦德國齊格勒發明聚乙烯以后,即試圖用 AlR3TiCl4為催化劑制備聚丙烯,但僅制得無工業價為催化劑制備聚丙烯,但僅制得無工業價 值的低等規度聚丙烯。值的低等規度聚丙烯。 意大利納塔繼齊格勒后,對丙烯聚合作了深入的研究,意大利納塔繼齊格勒后,對丙烯聚合作了深入的研究, 于于 1955年首先發表他改進了的齊格勒催化劑即年首先發表他改進了的齊

14、格勒催化劑即 AlR3 TiCl3 ,稱為,稱為齊格勒納塔催化劑齊格勒納塔催化劑。 他成功地將丙烯聚合成具有高度立體規整(等規)度他成功地將丙烯聚合成具有高度立體規整(等規)度 的聚丙烯。意大利蒙特卡帝尼公司于的聚丙烯。意大利蒙特卡帝尼公司于1957年年9月創立月創立 了年產了年產 6000噸的聚丙烯廠。噸的聚丙烯廠。 發展歷史 美國美國Avisun公司在齊納催化劑中加入第三組份作為催化公司在齊納催化劑中加入第三組份作為催化 劑,確立了該公司的自創技術。于劑,確立了該公司的自創技術。于 1959年建廠,規模為年建廠,規模為 9000噸年。噸年。 經過十幾年的發展,我國也有經過十幾年的發展,我國

15、也有80多家聚丙烯的生產企業。多家聚丙烯的生產企業。 聚丙烯目前已成為發展速度最快的塑料品種,其產量僅次聚丙烯目前已成為發展速度最快的塑料品種,其產量僅次 于聚乙烯和聚氯乙烯,居第三位。于聚乙烯和聚氯乙烯,居第三位。 分類 聚丙烯聚丙烯 等規聚丙烯等規聚丙烯用量可占90%以上 間規聚丙烯間規聚丙烯 高彈性熱塑材料,透明、 韌性和柔性,但剛性和 硬度只為等規聚丙烯的 一半。價格高 無規聚丙烯無規聚丙烯 不能用于塑料,常用于 改性載體。 (1) 反應反應原理原理 聚丙烯聚丙烯的工業化生產是采用改進的齊氏催化劑,稱為的工業化生產是采用改進的齊氏催化劑,稱為齊齊-納納催化劑。催化劑。齊齊-納納 催化劑

16、由催化劑由TiCl3 與與 Al(C2H5)3或或AlCl(C2H5)2組成。組成。 在這種復合催化劑存在下產生在這種復合催化劑存在下產生陰離子型陰離子型的的定向配位聚合定向配位聚合。 合成原理及方法 (2) 聚合聚合方法方法 漿液法(淤漿法)漿液法(淤漿法) 將催化劑加入到石腦油中組成漿狀液(將催化劑加入到石腦油中組成漿狀液(10份催化劑份催化劑/90份石腦油),份石腦油), 再將漿狀液加入反應器并通入丙烯,在再將漿狀液加入反應器并通入丙烯,在 5060,0.51MPa的壓力條的壓力條 件下反應件下反應 8 h,可以得到轉化率約,可以得到轉化率約 8085的聚合物。的聚合物。 反應實質上是懸

17、浮聚合。反應實質上是懸浮聚合。(可加入少量氫氣調節產物分子量可加入少量氫氣調節產物分子量) 液態本體聚合液態本體聚合 將丙烯加壓液化,加入催化劑進行聚合,反應在將丙烯加壓液化,加入催化劑進行聚合,反應在6070,3.23.5 MPa壓力條件下進行,轉化率可達壓力條件下進行,轉化率可達95,是一種簡單經濟的方法。,是一種簡單經濟的方法。 氣相聚合氣相聚合 將將催化劑分散在溶劑中,從反應器上端噴入,通入丙烯以氣體,在約催化劑分散在溶劑中,從反應器上端噴入,通入丙烯以氣體,在約 3.5MPa壓力及壓力及90左右條件下進行氣相聚合左右條件下進行氣相聚合。采用。采用該方法的優點是催該方法的優點是催 化劑

18、效率高,用量少,容易從聚合物中清理干凈?;瘎┬矢?,用量少,容易從聚合物中清理干凈。 上述齊上述齊-納催化劑是第一代催化納催化劑是第一代催化 劑,其效率低。以消耗催化劑劑,其效率低。以消耗催化劑 中的每克鈦計,僅可制得中的每克鈦計,僅可制得1.3 3kg 聚合物。聚合物。 1975年后出現第三代齊年后出現第三代齊-納催化納催化 劑,是在催化劑中加入劑,是在催化劑中加入MgCl2 作為載體,可使催化劑效率提作為載體,可使催化劑效率提 高到每消耗高到每消耗 1g 鈦制得鈦制得 70 100kg聚合物。聚合物。 線型線型鏈烴聚合物,與聚乙烯在性能上有頗多相似處,特別是在電性能和鏈烴聚合物,與聚乙烯在

19、性能上有頗多相似處,特別是在電性能和 溶解溶脹性方面相似溶解溶脹性方面相似。 由于由于聚丙烯的聚丙烯的主鏈骨架碳原子上交替地連接著側甲基主鏈骨架碳原子上交替地連接著側甲基,側甲基的存在側甲基的存在使使 聚丙烯的分子鏈變得比聚乙烯分子鏈聚丙烯的分子鏈變得比聚乙烯分子鏈剛硬剛硬,也改變了分子鏈的對稱性,使,也改變了分子鏈的對稱性,使 分子鏈的分子鏈的規整性降低規整性降低。 由于側甲基的位阻效應,聚丙烯分子鏈在空間不能像聚乙烯那樣呈平面由于側甲基的位阻效應,聚丙烯分子鏈在空間不能像聚乙烯那樣呈平面 鋸齒形,而是鋸齒形,而是以三個單體單元以三個單體單元為為一個螺旋周期一個螺旋周期的螺旋形結構,的螺旋形

20、結構,使主鏈變短、使主鏈變短、 變硬,柔曲性變差變硬,柔曲性變差,耐寒性不及,耐寒性不及PE(010脆斷)脆斷)。 與側甲基連接與側甲基連接的主鏈骨架碳原子是叔碳原子,由于甲基的誘導效應變得的主鏈骨架碳原子是叔碳原子,由于甲基的誘導效應變得 更活潑,使聚丙烯的化學性質比聚乙烯有較大改變更活潑,使聚丙烯的化學性質比聚乙烯有較大改變,更,更容易受氧攻擊而氧容易受氧攻擊而氧 化,在熱和紫外線或其它高能射線作用下更易斷鏈?;?,在熱和紫外線或其它高能射線作用下更易斷鏈。 1 結構與性能 分子分子鏈變剛鏈變剛會使聚合物玻璃化溫度與熔融會使聚合物玻璃化溫度與熔融 溫度提高,溫度提高,規整性降低規整性降低又會

21、使玻璃化溫度又會使玻璃化溫度 及熔融溫度及熔融溫度下降,下降,其其結果是使結果是使PP的玻璃化的玻璃化 溫度與熔融溫度比溫度與熔融溫度比HDPE都有所提高(約都有所提高(約 40)。 PP存在以下三種異構體存在以下三種異構體: (1)等規聚丙烯,其分子鏈上所有甲基皆位于分子鏈一側。)等規聚丙烯,其分子鏈上所有甲基皆位于分子鏈一側。 1 (2)間規聚丙烯,其分子鏈上所有甲基交替地位)間規聚丙烯,其分子鏈上所有甲基交替地位 于分子鏈兩側。于分子鏈兩側。 2 (3)無)無規聚丙烯,甲基隨機地分布于分子鏈兩側規聚丙烯,甲基隨機地分布于分子鏈兩側 3 工業上生產的工業上生產的PP是三種異構體的混合物,但

22、以是三種異構體的混合物,但以等規異構體占絕對優等規異構體占絕對優 勢勢。 聚合物等規異構體所占比例稱為聚合物等規異構體所占比例稱為等規指數等規指數,又稱,又稱等規度等規度。工業化。工業化PP 的等規指數約為的等規指數約為9095。 等規指數大小影響著等規指數大小影響著PP的一系列性能。的一系列性能。 等等規指數愈大規指數愈大,聚合物的結晶度愈高聚合物的結晶度愈高,熔融溫度和,熔融溫度和耐熱性也增高耐熱性也增高,彈彈 性模量、硬度、拉伸、彎曲、壓縮等強度性模量、硬度、拉伸、彎曲、壓縮等強度皆提高皆提高,韌性韌性則下降則下降。 1 PP的分子量對它的性能也有影響,的分子量對它的性能也有影響,但影響

23、規律與其它材料有些但影響規律與其它材料有些 不同不同。 分子量分子量增大,能使增大,能使熔體粘度增大熔體粘度增大和和沖擊韌性提高沖擊韌性提高(符合一般規律外符合一般規律外) 但又會使但又會使熔融溫度、熔融溫度、硬度硬度、剛度、剛度、屈服強度屈服強度等降低等降低 (與其它材料表現的一與其它材料表現的一 般規律不符般規律不符) 這這是由于高分子量的是由于高分子量的PP結晶較困難結晶較困難,分子量增大使結晶度下降分子量增大使結晶度下降引起材料上述各性引起材料上述各性 能下降能下降。 對于工業化生產對于工業化生產PP 的數均分子量多在的數均分子量多在(3.86)104之間,重均分子量在之間,重均分子量

24、在 (2.27)105之間。之間。數均分子量數均分子量/重均分子量重均分子量的比值一般在的比值一般在5.611.9之之 間間。分析。分析表明,這一比值愈小,即分子量分散性愈小,其熔體的流動行表明,這一比值愈小,即分子量分散性愈小,其熔體的流動行 為越為越接近與牛頓型接近與牛頓型流體,材料的脆性也愈小。流體,材料的脆性也愈小。 (1) PP樹脂為白色蠟狀物固體,比樹脂為白色蠟狀物固體,比PE透明,它的密度很低,在透明,它的密度很低,在0.89- 0.92g/cm2之間,是塑料材料中除了聚之間,是塑料材料中除了聚4甲基甲基1戊烯之外最輕的品種。戊烯之外最輕的品種。 (由于由于PP的晶相與無定形的晶

25、相與無定形相的相的密度差別較小,使密度差別較小,使PP比比PE略顯透明略顯透明) PP 易點燃,氧指數易點燃,氧指數18。離火后繼續燃,。離火后繼續燃,火焰上端黃火焰上端黃,下端藍色下端藍色,有少量,有少量 黑煙,燃燒熔融后滴落,發出石油氣味黑煙,燃燒熔融后滴落,發出石油氣味。 (2) 力學性能力學性能: PP 與與PE 相比,其強度、剛度、硬度、光澤度都比較高。相比,其強度、剛度、硬度、光澤度都比較高。 但在塑料材料中仍屬于偏低的。但在塑料材料中仍屬于偏低的。 PP 的沖擊強度較低,特別是的沖擊強度較低,特別是低溫沖擊強度低低溫沖擊強度低。 PP 還具有優良的還具有優良的抗彎曲疲勞性抗彎曲疲

26、勞性,其制品在常溫下可彎折,其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。次而不損壞。 聚丙烯的性能 2 (3) 電性能電性能: PP 為一種非極性的聚合物,具有優異的電絕緣性能。為一種非極性的聚合物,具有優異的電絕緣性能。 其電性能基本其電性能基本不受環境濕度不受環境濕度及及電場頻率改變電場頻率改變的影響,是優異的介電材料和的影響,是優異的介電材料和 電絕緣材料,并可作為高頻絕緣材料使用。電絕緣材料,并可作為高頻絕緣材料使用。 由于由于PP 低溫脆性的影響,其在絕緣領域的應用遠不如低溫脆性的影響,其在絕緣領域的應用遠不如PE 和和PVC 廣泛,廣泛, 主要用于電信電纜的絕緣和電器外殼主要用于電信電纜

27、的絕緣和電器外殼。 (4) 熱性能熱性能: PP 具有具有良好的耐熱性良好的耐熱性??稍凇?稍?00以上使用,輕載下可達以上使用,輕載下可達 120,聚丙烯的耐沸水、耐蒸汽性良好,特別適于制備醫用高壓消毒制,聚丙烯的耐沸水、耐蒸汽性良好,特別適于制備醫用高壓消毒制 品。品。 PP 的熔融溫度在的熔融溫度在164170 ,100等規的是等規的是176 。 PP 的熱導率約為的熱導率約為0.150.24W/(m K),要要小于小于PE 熱導率,是很好的絕熱熱導率,是很好的絕熱 保溫材料。保溫材料。 4 (5) 耐化學藥品性耐化學藥品性: PP 是非極性結晶型的烷烴類聚合物,具有是非極性結晶型的烷烴

28、類聚合物,具有很高的耐化學很高的耐化學 腐蝕性腐蝕性。 在室溫下不溶于任何溶劑,但可在某些溶劑中發生溶脹。在室溫下不溶于任何溶劑,但可在某些溶劑中發生溶脹。 聚丙烯可耐除強氧化劑、濃硫酸以及濃硝酸等以外的酸、堿、鹽等聚丙烯可耐除強氧化劑、濃硫酸以及濃硝酸等以外的酸、堿、鹽等。 (6) 環境性能環境性能: PP 的耐候性差,的耐候性差,叔碳原子上的氫易氧化叔碳原子上的氫易氧化,對紫外線很敏感,對紫外線很敏感, 在氧和紫外線作用下易降解。在氧和紫外線作用下易降解。 未加穩定劑的未加穩定劑的PP 粉料,在室內放置粉料,在室內放置4個月性能就急劇變壞,經個月性能就急劇變壞,經12天大氣曝曬天大氣曝曬

29、就發脆。因此在就發脆。因此在PP 生產必須加入抗氧劑和光穩定劑。生產必須加入抗氧劑和光穩定劑。 在有銅存在時在有銅存在時,PP 的氧化降解速度會成百倍加快,此時需要加入銅類抑制的氧化降解速度會成百倍加快,此時需要加入銅類抑制 劑,如亞水楊基乙二胺、苯甲酰肼或苯并三唑等。劑,如亞水楊基乙二胺、苯甲酰肼或苯并三唑等。 (7) PP 氧氣透過率較大氧氣透過率較大,可用表面涂覆阻隔層或多層共擠改善;,可用表面涂覆阻隔層或多層共擠改善;PP透明性較透明性較 差,可加入成核劑來提高其透明性差,可加入成核劑來提高其透明性。 (1) PP的吸水率很低,在水中浸泡的吸水率很低,在水中浸泡1d,吸水率僅為,吸水率

30、僅為0.01%0.03%, 因此成型加工前不需要對粒料進行干燥處理因此成型加工前不需要對粒料進行干燥處理。 (2) PP的熔體接近于非牛頓流體,的熔體接近于非牛頓流體,粘度對剪切速率和溫度都比較敏感粘度對剪切速率和溫度都比較敏感, 提高壓力或增加溫度都可改善聚丙烯的熔體流動性,但以提高壓提高壓力或增加溫度都可改善聚丙烯的熔體流動性,但以提高壓 力較為明顯力較為明顯。 (3) 由于由于聚丙烯為結晶類聚合物,所以成型聚丙烯為結晶類聚合物,所以成型收縮率比較大收縮率比較大,一般在,一般在1 -2.5%的范圍內,且具有較明顯的后收縮性。在加工過程中易產的范圍內,且具有較明顯的后收縮性。在加工過程中易產

31、 生取向,因此在設計模具和確定工藝參數時要充分生取向,因此在設計模具和確定工藝參數時要充分考慮??紤]。 (4) PP受熱時容易氧化降解,在高溫下對氧特別敏感,為防止加工中受熱時容易氧化降解,在高溫下對氧特別敏感,為防止加工中 發生熱降解,一般在樹脂合成時即加入抗氧劑。此外,還應盡量發生熱降解,一般在樹脂合成時即加入抗氧劑。此外,還應盡量 減少受熱時間,減少受熱時間,并避免受熱時與氧接觸并避免受熱時與氧接觸 及銅接觸及銅接觸。 (5) PP一次成型性優良,幾乎所有的成型加工方法都可適用,其中最一次成型性優良,幾乎所有的成型加工方法都可適用,其中最 常采用的是注射成型與擠出成型。常采用的是注射成型

32、與擠出成型。 聚丙烯的注塑制品用量很大,一般的日用品以普通聚丙烯為主,其他聚丙烯的注塑制品用量很大,一般的日用品以普通聚丙烯為主,其他 用途的以增強或增韌聚丙烯為主用途的以增強或增韌聚丙烯為主。如如:汽車保險杠、輪殼罩用增韌聚丙烯,而儀汽車保險杠、輪殼罩用增韌聚丙烯,而儀 表盤、方向盤、風扇葉、手柄等用增強聚丙烯。表盤、方向盤、風扇葉、手柄等用增強聚丙烯。 聚丙烯的擠出成型制品也很多,其中用量最大的是紡織用的纖維和絲,聚丙烯的擠出成型制品也很多,其中用量最大的是紡織用的纖維和絲, 還可用于管材、片材等。這主要是由于聚丙烯具有很好的耐磨性、耐還可用于管材、片材等。這主要是由于聚丙烯具有很好的耐磨

33、性、耐 化學腐蝕性以及價格低廉?;瘜W腐蝕性以及價格低廉。 聚丙烯的中空制品具有較好的透明性、力學性能及混氣阻隔性,可用聚丙烯的中空制品具有較好的透明性、力學性能及混氣阻隔性,可用 于洗滌劑、化妝品、藥品、液體燃料及化學試劑等的包裝容器。于洗滌劑、化妝品、藥品、液體燃料及化學試劑等的包裝容器。 利用利用玻璃纖維或炭黑增強,改善機械強度和大氣老化性能玻璃纖維或炭黑增強,改善機械強度和大氣老化性能。 木木塑復合材料基體材料塑復合材料基體材料。 聚丙烯的應用 聚丙烯的絲及纖維制品主要包括單絲、扁聚丙烯的絲及纖維制品主要包括單絲、扁 絲和纖維三類。單絲的密度小、韌性好、絲和纖維三類。單絲的密度小、韌性好

34、、 耐磨性好,適于生產繩索和漁網等。扁絲耐磨性好,適于生產繩索和漁網等。扁絲 拉伸強度高,適于生產編織袋,可用于包拉伸強度高,適于生產編織袋,可用于包 裝化肥、水泥、糧食及化工原料等。還可裝化肥、水泥、糧食及化工原料等。還可 用于生產編織布,防雨布。纖維(丙綸)用于生產編織布,防雨布。纖維(丙綸) 可廣泛用于生產地毯、毛毯、衣料、人造可廣泛用于生產地毯、毛毯、衣料、人造 草坪、濾布、無紡布及窗簾等。聚丙烯的草坪、濾布、無紡布及窗簾等。聚丙烯的 擠出制品還可用來生產薄膜。經過雙向拉擠出制品還可用來生產薄膜。經過雙向拉 伸的薄膜可改善聚丙烯的強度及透明性,伸的薄膜可改善聚丙烯的強度及透明性, 可用

35、于打字機帶、香煙包裝膜、食品袋等可用于打字機帶、香煙包裝膜、食品袋等。 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 打包帶打包帶 發泡片材發泡片材 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 PP-R管管 又叫三型聚丙烯管,采用無規共聚聚丙烯經擠出又叫三型聚丙烯管,采用無規共聚聚丙烯經擠出 成為管材,注塑成為管件。是歐洲成為管材,注塑成為管件。是歐洲90年代初開發年代初開發 應用的新型塑料管道產品。應用的新型塑料管道產品。PP-R是是80年代末,年代末, 采用氣相共聚工藝使采用氣相共聚工藝使5%左右左右PE在在PP的分子鏈中的分子鏈中 隨機地均勻聚合隨機地均勻聚合(無規共聚無規共聚)而成為新一代管道材而成為新

36、一代管道材 料。它強度高,具有較好的抗沖擊性能和長期蠕料。它強度高,具有較好的抗沖擊性能和長期蠕 變性能。變性能。 使用壽命可達使用壽命可達50年之久,目前市場上年之久,目前市場上 還沒有任何一種更廉價的材料可以取代它!還沒有任何一種更廉價的材料可以取代它! 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 聚氯乙烯是較早實現工業化生產的大品種塑料之一,目聚氯乙烯是較早實現工業化生產的大品種塑料之一,目 前產量僅低于聚乙烯,在各個領域內有著廣泛的應用。前產量僅低于聚乙烯,在各個領域內有著廣泛的應用。 聚氯乙烯在工業上是由氯乙烯通過聚氯乙烯在工業上是由氯乙烯通過游離基型加聚反應合游離基型加聚反應合 成成而得而

37、得。 聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯的合成方法有本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合四聚氯乙烯的合成方法有本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合四 種。目前主要采用后面兩種生產方法。種。目前主要采用后面兩種生產方法。 CH2CH Cl n CH2CH Cl n自由基聚合 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 無定形聚合物,結晶度在無定形聚合物,結晶度在5以下,難燃,離火即滅。以下,難燃,離火即滅。 溫度超過溫度超過170或受光的作用,或受光的作用,PVC會脫去會脫去HCl而形成共而形成共 軛鍵,這是軛鍵,這是PVC加工過程中變色的原因。加工過程中變色的原因。 聚氯乙烯具有較高的化學穩定性

38、。聚氯乙烯具有較高的化學穩定性。 硬質聚氯乙烯產品未添加增塑劑時具有良好的機械性能、硬質聚氯乙烯產品未添加增塑劑時具有良好的機械性能、 耐候性和耐候性和阻燃性,阻燃性,主要用于生產塑料薄膜、人造革等用主要用于生產塑料薄膜、人造革等用 品。品。 將將PVC與增塑劑、穩定劑、顏料等按一定配方比例均勻與增塑劑、穩定劑、顏料等按一定配方比例均勻 混合;將混合料進行塑化。在擠出機或兩輥機上進行塑混合;將混合料進行塑化。在擠出機或兩輥機上進行塑 化后的物料可直接成型(如壓延)或經造粒后再成型化后的物料可直接成型(如壓延)或經造粒后再成型 (擠出、注射等(擠出、注射等)。 聚氯乙烯的聚氯乙烯的性能與應用性能

39、與應用 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 a、軟制品,主要是薄膜(防雨材料、臺、軟制品,主要是薄膜(防雨材料、臺 布、農膜等)和人造革;布、農膜等)和人造革; b、硬制品、硬制品 硬管、瓦楞板、襯里、門窗等;硬管、瓦楞板、襯里、門窗等; c、電線、電纜的絕緣層;、電線、電纜的絕緣層; d、地板、家具、錄音材料。、地板、家具、錄音材料。 e、木塑復合材料的基體材料。、木塑復合材料的基體材料。 聚氯乙烯的聚氯乙烯的性能與應用性能與應用 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 捆扎膜捆扎膜 塑料窗異型材塑料窗異型材 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 PVC膜的透明度、拉伸性和黏性都比膜的透明度、拉伸

40、性和黏性都比PE保鮮保鮮 膜強。膜強。PVC膜在用火燒時,火焰發黑,冒黑膜在用火燒時,火焰發黑,冒黑 煙,有刺鼻的氣味,不會滴油,離開火源煙,有刺鼻的氣味,不會滴油,離開火源 后會自動熄滅。后會自動熄滅。 PE膜燃燒時火焰呈黃色,石蠟氣味,會滴膜燃燒時火焰呈黃色,石蠟氣味,會滴 油,且離開火源后可以繼續燃燒。油,且離開火源后可以繼續燃燒。 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 工業上聚苯乙烯的生產是由苯乙烯單體通過工業上聚苯乙烯的生產是由苯乙烯單體通過游離基型加聚游離基型加聚 反應制得反應制得。 聚苯乙烯聚苯乙烯(PS) 工業上生產的聚苯乙烯性能因生產方法而異,連續本體聚合的產品由工業上生產的聚

41、苯乙烯性能因生產方法而異,連續本體聚合的產品由 于不含有乳化劑、引發劑等雜質,其電性能比乳液聚合的優良。于不含有乳化劑、引發劑等雜質,其電性能比乳液聚合的優良。 HC CH2 HCCH2* * n n 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 保溫隔熱風管保溫隔熱風管 泡沫板泡沫板 擠塑板擠塑板 高壓電容高壓電容 聚苯乙烯的性能 電性能優異、吸水性極小 高頻電絕緣方面 機械性能與溫度和相對分子量的關系 硬度和耐熱性與相對分子質量無關 耐熱性差,沖擊強度較低、耐磨性較差 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 為克服聚苯乙烯脆性大、耐熱性低的缺點,發展了一系列為克服聚苯乙烯脆性大、耐熱性低的缺點,發展了一

42、系列 的改性聚苯乙烯:的改性聚苯乙烯: CH2CHCNCH2CHCHCH2CH2CHC6H5 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯 CH2CHCNCH2CHC6H5 丙烯腈苯乙烯 CH2CCOOR R 丙烯酸酯 丙烯腈、氯化聚苯乙烯和苯乙烯丙烯腈、氯化聚苯乙烯和苯乙烯 塑料品種的識別變得塑料品種的識別變得 簡單而容易,回收成簡單而容易,回收成 本得到了大幅度的削本得到了大幅度的削 減。減。 現今世界上的許多國現今世界上的許多國 家都采用了這套家都采用了這套SPI 的標識方案。的標識方案。 中國在中國在1996年制定了年制定了 與之幾乎相同的標識與之幾乎相同的標識 標準標準 。 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性

43、樹脂 塑料瓶底標識塑料瓶底標識 美國塑料工業協會美國塑料工業協會(Society of Plastics Industry,SPI)制定了塑料制定了塑料 制品使用的塑料種類的標志代碼制品使用的塑料種類的標志代碼。 在三個箭頭組成的代表循環的三角形在三個箭頭組成的代表循環的三角形 中間,加上數字的標志將三角形的回中間,加上數字的標志將三角形的回 收標記附于塑料制品上,并用數字收標記附于塑料制品上,并用數字1到到 7和英文縮寫來指代塑料所使用的樹脂和英文縮寫來指代塑料所使用的樹脂 種類。種類。 塑料包裝廢棄物處理的第一目標是將容器等塑料包裝廢棄物處理的第一目標是將容器等 作為資源再利用而進行回收再

44、生,以保護有作為資源再利用而進行回收再生,以保護有 限的資源,完成包裝容器的循環再生利用。限的資源,完成包裝容器的循環再生利用。 為了便于各種消費后塑料制品的再生利用,為了便于各種消費后塑料制品的再生利用, 需要將各種不同的塑料進行分揀,由于塑料需要將各種不同的塑料進行分揀,由于塑料 消費渠道多而復雜,有些消費后的塑料又難消費渠道多而復雜,有些消費后的塑料又難 于通過外觀簡單地將其區分,因此,最好能于通過外觀簡單地將其區分,因此,最好能 在塑料制品上標明材料品種。在塑料制品上標明材料品種。 不同的代號有什么用途及優缺點?不同的代號有什么用途及優缺點? 耐熱至耐熱至70,只適合裝,只適合裝 暖飲

45、或凍飲,裝高溫液暖飲或凍飲,裝高溫液 體、或加熱則易變形,體、或加熱則易變形, 有對人體有害的物質融有對人體有害的物質融 出。用出。用10個月后,可能個月后,可能 釋放出致癌物釋放出致癌物。 1-聚酯(對苯二甲聚酯(對苯二甲 酸與乙二醇的縮酸與乙二醇的縮 聚產物)聚產物) 可在小心清潔后重復使可在小心清潔后重復使 用,但這些容器通常不用,但這些容器通常不 好清洗,殘留原有的清好清洗,殘留原有的清 潔用品,變成細菌的溫潔用品,變成細菌的溫 床,你最好不要循環使床,你最好不要循環使 用。用。 2- 高密度聚乙烯高密度聚乙烯 制造的過程中或高制造的過程中或高 溫使用時容易產生溫使用時容易產生 有有害

46、物質,隨食有有害物質,隨食 物進入人體后,可物進入人體后,可 能引起乳癌、新生能引起乳癌、新生 兒先天缺陷等疾病。兒先天缺陷等疾病。 3-聚氯乙烯聚氯乙烯 耐熱性不強,超過耐熱性不強,超過 110時會出現熱熔現時會出現熱熔現 象,留下一些人體無法象,留下一些人體無法 分解的塑料制劑。用保分解的塑料制劑。用保 鮮膜包裹食物加熱,食鮮膜包裹食物加熱,食 物中的油脂容易將保鮮物中的油脂容易將保鮮 膜中的有害物質溶解出膜中的有害物質溶解出 來。來。 4-低密度聚乙烯低密度聚乙烯 能耐能耐100度以上的溫度,度以上的溫度, 唯一可以放進微波爐的唯一可以放進微波爐的 塑料盒。一些微波爐餐塑料盒。一些微波爐

47、餐 盒體的確以盒體的確以5號號PP制造,制造, 但盒蓋卻以但盒蓋卻以PE制造,容制造,容 器放入微波爐前,先把器放入微波爐前,先把 蓋子取下。蓋子取下。 5-聚丙烯聚丙烯 耐熱耐熱60-70度,裝熱飲料度,裝熱飲料 會產生毒素,燃燒時會會產生毒素,燃燒時會 釋放苯乙烯。不能用于釋放苯乙烯。不能用于 乘裝強酸、強堿性物質,乘裝強酸、強堿性物質, 分解出的聚苯乙烯,容分解出的聚苯乙烯,容 易致癌。要盡量避免用易致癌。要盡量避免用 快餐盒打包滾燙的食物??觳秃写虬鼭L燙的食物。 建議:別用微波爐煮碗建議:別用微波爐煮碗 裝方便面裝方便面 6-聚苯乙烯聚苯乙烯 被大量使用的一種材料,被大量使用的一種材料

48、, 尤其多用于奶瓶中,因尤其多用于奶瓶中,因 為含有雙酚為含有雙酚A而備受爭而備受爭 議。議。 PC(聚碳酸酯)膠遇熱(聚碳酸酯)膠遇熱 釋雙酚釋雙酚A 7-其他塑料代碼其他塑料代碼 無毒的塑料袋呈乳白色、半透明、或無色透明,有柔韌無毒的塑料袋呈乳白色、半透明、或無色透明,有柔韌 性,手感潤滑,表面似有蠟;有毒的塑料袋顏色混濁或性,手感潤滑,表面似有蠟;有毒的塑料袋顏色混濁或 呈淡黃色,手感發粘。呈淡黃色,手感發粘。 感官檢測法感官檢測法 把塑料袋置于水中,并按入水底,無毒塑料袋比重小,把塑料袋置于水中,并按入水底,無毒塑料袋比重小, 可浮出水面,有毒塑料袋比重大,下沉。可浮出水面,有毒塑料袋

49、比重大,下沉。 用水檢測法用水檢測法 用手抓住塑料袋一端用力抖,發出清脆聲者無毒;聲音用手抓住塑料袋一端用力抖,發出清脆聲者無毒;聲音 悶澀者有毒。悶澀者有毒。 抖動檢測法抖動檢測法 無毒的聚乙烯塑料袋易燃,火焰呈藍色,上端黃,燃燒無毒的聚乙烯塑料袋易燃,火焰呈藍色,上端黃,燃燒 時像蠟燭淚一樣滴落,有石蠟味,煙少;有毒的聚氯乙時像蠟燭淚一樣滴落,有石蠟味,煙少;有毒的聚氯乙 烯塑料袋不易燃,離火即熄,火焰呈黃色,底部呈綠色,烯塑料袋不易燃,離火即熄,火焰呈黃色,底部呈綠色, 軟化能拉絲,有鹽酸的刺激性氣味。軟化能拉絲,有鹽酸的刺激性氣味。 火燒檢測法火燒檢測法 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性

50、樹脂 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 氟樹脂氟樹脂 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 聚三氟氯乙聚三氟氯乙 烯烯 聚偏氟乙烯聚偏氟乙烯 聚氟乙烯聚氟乙烯 一類由乙烯分子中的氫原子被氟原子取代后的衍生物合一類由乙烯分子中的氫原子被氟原子取代后的衍生物合 成的聚合物。成的聚合物。 5.2 氟樹脂氟樹脂 氟樹脂的分子鏈結構中由于有氟樹脂的分子鏈結構中由于有CFCF鍵,碳鏈外又有氟原子形成的空間屏蔽效鍵,碳鏈外又有氟原子形成的空間屏蔽效 應,故其具有優異的化學穩定性、耐熱性、介電性、耐老化性和自潤滑性等。應,故其具有優異的化學穩定性、耐熱性、介電性、耐老化性和自潤滑性等。 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂

51、工業上多采用工業上多采用二氟氯甲烷熱裂解脫氯化氫二氟氯甲烷熱裂解脫氯化氫以制取四氟乙烯以制取四氟乙烯 單體。單體。 由于聚合熱大,而聚合物的導熱性又很小,因此由于聚合熱大,而聚合物的導熱性又很小,因此 工業上普遍采用懸浮聚合和分散聚合的方法。工業上普遍采用懸浮聚合和分散聚合的方法。 聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE) 聚四氟乙烯在上述氟樹脂中最為重要、用途最廣泛,它的產量約占全聚四氟乙烯在上述氟樹脂中最為重要、用途最廣泛,它的產量約占全 部氟樹脂的部氟樹脂的8590,有塑料王之稱。,有塑料王之稱。 Teflon 2CHClF2F2CCF2+ 2HCl 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 聚四聚四

52、 氟乙氟乙 烯烯 聚三氟乙聚三氟乙 烯烯 聚偏聚偏 氟乙氟乙 烯烯 聚氟乙烯聚氟乙烯 長期適用的溫度范長期適用的溫度范 圍為圍為-200 200 , 易成型加工。易成型加工。 長期使用的溫度范圍為長期使用的溫度范圍為- 40150。壓電性能。壓電性能 最高使用溫度為最高使用溫度為 120,具有氟樹脂,具有氟樹脂 中最高的抗拉強度和中最高的抗拉強度和 最低的氣體透過系最低的氣體透過系 數。數。 能在能在-250260長期連續使用,長期連續使用, 它不溶解或溶脹于任何已知的溶它不溶解或溶脹于任何已知的溶 劑,即使在高溫下,王水對它也劑,即使在高溫下,王水對它也 不起作用。不起作用。 第五章第五章

53、熱塑性樹脂熱塑性樹脂 主鏈上含酰胺基團主鏈上含酰胺基團 的高分子化合物。的高分子化合物。 5.3 聚酰胺樹脂聚酰胺樹脂(尼龍尼龍) 工業上通過單體中氨基與羧基的縮聚反應制得脂肪族聚酰胺,二元胺和二元酸工業上通過單體中氨基與羧基的縮聚反應制得脂肪族聚酰胺,二元胺和二元酸 的線型縮聚反應如下的線型縮聚反應如下: xH2N(CH2)nNH2 + xHOOC(CH2)m-2COOH HNH2(CH2)nNHCO(CH2)m-2COOH (2x-1)H2Ox+ 上述反應生成的聚酰胺,一般稱為尼龍上述反應生成的聚酰胺,一般稱為尼龍nmnm,n n為二元胺中的碳原為二元胺中的碳原子子數,數, m m為二元羧

54、酸中的碳原子數。為二元羧酸中的碳原子數。例如,由己二胺和己二酸縮聚而得的聚酰例如,由己二胺和己二酸縮聚而得的聚酰 胺,就稱為尼龍胺,就稱為尼龍6666。 NHC O 1.1.聚酰胺聚酰胺的縮聚反應的縮聚反應 尼龍尼龍66 尼龍尼龍610 NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO n 尼龍-66 NH2(CH2)6NH2n + HOOC(CH2)4COOHn NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO n 尼龍-610 NH2(CH2)6NH2n +HOOC(CH2)8COOH 尼龍尼龍1010 尼龍尼龍6 NH(CH2)10NHCO(CH2)8CO n NH(CH2)5CO n NH2(CH2)

55、10NH2 HOOC(CH2)8COOH + nn NH2(CH2)5COOHnNH(CH2)5COn 縮聚反應縮聚反應 開環反開環反應應 -(2n-1)H2O -(n-1)H2O 通過通過氨基酸氨基酸或或內酰胺內酰胺的線型縮聚制得聚酰胺。的線型縮聚制得聚酰胺。 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 為了嚴格的等摩爾比為了嚴格的等摩爾比 進行縮聚,先制成尼進行縮聚,先制成尼 龍龍66鹽。鹽。 將將6666鹽的水溶液和聚鹽的水溶液和聚 合度調節劑合度調節劑, ,不銹鋼高不銹鋼高 壓釜壓釜, ,密閉。密閉。 反應結束,壓縮反應結束,壓縮N N2 2氣氣 壓出,切粒、干操,壓出,切粒、干操, 得產品。

56、得產品。 (1)尼龍)尼龍66的合成的合成 在釜內加入己內酰胺在釜內加入己內酰胺 單體及其質量單體及其質量10的的 蒸餾水,加熱使之全蒸餾水,加熱使之全 部熔融部熔融 加聚合度調節劑加聚合度調節劑單體單體 的的0.20.5(摩爾)(摩爾) 醋酸醋酸攪拌均勻攪拌均勻 用用N2氣壓入不銹鋼高氣壓入不銹鋼高 壓釜內,加熱進行反壓釜內,加熱進行反 應。應。 (2)尼龍)尼龍6的合成的合成 2.2.聚酰胺聚酰胺的生產方法的生產方法 3.3.聚酰胺聚酰胺的結構與性能的結構與性能 較高較高 的結的結 晶度晶度 和熔和熔 點點 較低的熱變較低的熱變 形溫度形溫度 吸水性吸水性 CH2C O N H CH2 H

57、 N H2 CC O CH2 P163 表5-3 140280 各種聚酰胺的熔點隨高分各種聚酰胺的熔點隨高分 子主鏈上酰胺基團的濃度子主鏈上酰胺基團的濃度 和間距而變化。和間距而變化。 P163 表5-4 長期使用溫度低 于100,玻纖增 強明顯提高210- 249 。 酰胺基團 吸水 次甲基鏈節 (CH2/CONH) 5.4 聚酯樹脂(滌綸)聚酯樹脂(滌綸) 聚酯樹脂是一類由聚酯樹脂是一類由多元酸多元酸和和多元醇多元醇經縮聚反應得到的在大分經縮聚反應得到的在大分 子主鏈上具有子主鏈上具有酯基酯基重復結構單元的樹脂。重復結構單元的樹脂。 所謂所謂滌綸滌綸是對苯二甲酸與乙二醇的縮聚產物是一種熱塑

58、性樹是對苯二甲酸與乙二醇的縮聚產物是一種熱塑性樹 脂,為線型聚酯樹脂中最重要的一類產品。脂,為線型聚酯樹脂中最重要的一類產品。 1.1.滌綸樹脂的縮聚反應滌綸樹脂的縮聚反應 滌綸樹脂在工業上常用對苯二甲酸二甲酯和乙二醇通過滌綸樹脂在工業上常用對苯二甲酸二甲酯和乙二醇通過酯交換反酯交換反 應應,然后再進行縮聚反應而得。,然后再進行縮聚反應而得。(P163 (5-5), (5-6) 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 A. 為了獲得高相對分子質量的聚酯,為了獲得高相對分子質量的聚酯, 其對原料單體的純度有較高的要求,其對原料單體的純度有較高的要求, 但對苯二甲酸的提純比較困難,而但對苯二甲酸的提純

59、比較困難,而 對苯二甲酸二甲酯通過結晶與蒸餾對苯二甲酸二甲酯通過結晶與蒸餾 的方法很易精制;的方法很易精制; B. 對苯二甲酸二甲酯的熔點比較低,對苯二甲酸二甲酯的熔點比較低, 同時它在乙二醇中的溶解性也較高,同時它在乙二醇中的溶解性也較高, 有利于達到均勻的反應體系。有利于達到均勻的反應體系。 合成過程合成過程 (1) 酯交換反應酯交換反應 (2) 縮聚反應縮聚反應 原因原因 縮聚產物分子質量為縮聚產物分子質量為2萬左右,可供做薄膜、纖維與工程塑料。萬左右,可供做薄膜、纖維與工程塑料。 第五章第五章 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 滌綸樹脂主要結構為線型高相對分子質量的聚酯。滌綸樹脂主要結構為線型高相

60、對分子質量的聚酯。 工業產品上述線型結構約占工業產品上述線型結構約占98左右,其他還有些環左右,其他還有些環 狀結構的產物。狀結構的產物。 在實際的結晶過程中滌綸樹脂不可能完全結晶,它是在實際的結晶過程中滌綸樹脂不可能完全結晶,它是 一種晶態與非晶態的共存物。一種晶態與非晶態的共存物。 2.2.滌綸樹脂的結構與性能滌綸樹脂的結構與性能 *O(CH2)2OOCCO* n 5.5 聚甲醛樹脂聚甲醛樹脂 聚甲醛是一種沒有側鏈、高密度、高結晶性的線型聚合物,具有優聚甲醛是一種沒有側鏈、高密度、高結晶性的線型聚合物,具有優 異的綜合性能。異的綜合性能。 聚甲醛的抗拉強度可達聚甲醛的抗拉強度可達70MPa

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