1、第十二章高分子材料q 概概 述述 塑料是在玻璃態下使用的、具有可塑性的高分子材塑料是在玻璃態下使用的、具有可塑性的高分子材料。它以樹脂為主要組分，加入各種添加劑，能在一定料。它以樹脂為主要組分，加入各種添加劑，能在一定溫度和壓力下加工成形的各種材料的總稱。溫度和壓力下加工成形的各種材料的總稱。 1）樹脂）樹脂: 。它膠粘著塑料中的其它一切。它膠粘著塑料中的其它一切組成部分，并使其具有成型性能。絕大多數塑料就是以組成部分，并使其具有成型性能。絕大多數塑料就是以所用樹脂命名的。所用樹脂命名的。 2）填充劑（填料）填充劑（填料）: 。它在塑料占有相當大的比例。如加入鋁粉可提。它在塑料占有相當大的比例

2、。如加入鋁粉可提高光反射能力和防老化；加入二硫化鉬可提高潤滑性。高光反射能力和防老化；加入二硫化鉬可提高潤滑性。 常用填充劑有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化鋁粉、常用填充劑有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化鋁粉、木屑、玻璃纖維、碳纖維等。木屑、玻璃纖維、碳纖維等。 3）增塑劑）增塑劑: 。常用熔點低的。常用熔點低的低分子化合物來增加大分子鏈間距離，從而達到增加大低分子化合物來增加大分子鏈間距離，從而達到增加大分子鏈的柔順性的目的。分子鏈的柔順性的目的。 常用增塑劑有甲酸酯類、磷酸酯類、氯化石蠟等。常用增塑劑有甲酸酯類、磷酸酯類、氯化石蠟等。 4）穩定劑）穩定劑: 。 常用熱穩定劑有硬酯酸鹽、環氧化合物和

3、鉛的化合常用熱穩定劑有硬酯酸鹽、環氧化合物和鉛的化合物等。光穩定劑有炭黑、氧化鋅等遮光劑。物等。光穩定劑有炭黑、氧化鋅等遮光劑。5）增色劑）增色劑: 。 常用的著色劑是一些有機染料和無機顏料。有時也常用的著色劑是一些有機染料和無機顏料。有時也采用能產生熒光或磷光的顏料。采用能產生熒光或磷光的顏料。6）潤滑劑）潤滑劑: 。 常用潤滑劑有硬酯酸、鹽類等。常用潤滑劑有硬酯酸、鹽類等。7）固化劑）固化劑: 。 常用的固化劑如六次甲基四胺、過氧化二苯甲酰等。常用的固化劑如六次甲基四胺、過氧化二苯甲酰等。8）其他）其他: 還有發泡劑、催化劑、阻燃劑等還有發泡劑、催化劑、阻燃劑等。 1）按塑料熱性質分類：）

4、按塑料熱性質分類： 受熱時軟化或熔融、冷卻后硬化，韌性受熱時軟化或熔融、冷卻后硬化，韌性好，可反復成形。它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、好，可反復成形。它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。 在加熱、加壓并經過一定時間后即固化在加熱、加壓并經過一定時間后即固化為不溶、不熔的堅硬制品，不可再生。具有更好耐熱性為不溶、不熔的堅硬制品，不可再生。具有更好耐熱性和抗蠕變能力。常用熱固性塑料有酚醛樹脂、環氧樹脂、和抗蠕變能力。常用熱固性塑料有酚醛樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂、有機硅樹脂等。氨基樹脂、有機硅樹脂等。2）按塑料的功能和用途分類：）按塑料的功能

5、和用途分類： ：產量大用途廣價格低的塑料。主要包括聚乙：產量大用途廣價格低的塑料。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，產量占塑料總產量的等，產量占塑料總產量的75%以上。以上。 具有較高性能，能替代金屬制造機械零件和具有較高性能，能替代金屬制造機械零件和工程構件的塑料。聚酰胺、工程構件的塑料。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、環氧樹脂等。砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、環氧樹脂等。 導電塑料、導磁塑料、感光塑料等。導電塑料、導磁塑料、感光塑料等。 1） 結

6、構單元：結構單元：q 熱塑性塑料熱塑性塑料PEpolyethylene）CH2CH2 2） 支化結構：支化結構： 右圖：（右圖：（a）高密度）高密度PE分子鏈（分子鏈（b）低密度）低密度PE分子鏈（分子鏈（c）線性低密）線性低密度度PE分子鏈分子鏈 3）性質：）性質： 耐化學腐蝕；耐化學腐蝕； 良好的電絕緣性和高頻介電性能；良好的電絕緣性和高頻介電性能； 韌性、耐寒性好；韌性、耐寒性好； 較低的摩擦系數；較低的摩擦系數； 不易吸水；不易吸水； 不耐熱，不耐大氣老化。不耐熱，不耐大氣老化。 4）應用：）應用： 聚乙烯是塑料中產量最大的一類品種，屬于結晶聚乙烯是塑料中產量最大的一類品種，屬于結晶性

7、塑料，外觀乳白，半透明。性塑料，外觀乳白，半透明。 低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE) ：日用制品、薄膜、軟質包：日用制品、薄膜、軟質包裝材料、層壓板、電線電纜包覆等。裝材料、層壓板、電線電纜包覆等。 高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE) ：小負荷齒輪和軸承、化工管：小負荷齒輪和軸承、化工管道、閥門、高頻電纜絕緣層、硬質包裝材料等。道、閥門、高頻電纜絕緣層、硬質包裝材料等。 1） 結構單元：結構單元：PVCpolyvinyl chloride ） 2） 性質：性質： 具有較高的強度、剛性；良好的電絕緣性、耐化學腐具有較高的強度、剛性；良好的電絕緣性、耐化學腐蝕性；能溶于四氫呋喃和環已酮等有機

8、溶劑；具有阻燃蝕性；能溶于四氫呋喃和環已酮等有機溶劑；具有阻燃性；但熱穩定性較差，使用溫度較低，介電常數、介電性；但熱穩定性較差，使用溫度較低，介電常數、介電損耗較高。損耗較高。CH2CH2Cl 3）應用：）應用： 純聚氯乙烯屬無規立構，無色透明，硬而脆，很少純聚氯乙烯屬無規立構，無色透明，硬而脆，很少應用。常利用橡膠和增塑劑對其改性處理。應用。常利用橡膠和增塑劑對其改性處理。 硬聚氯乙稀：用于工業管道、給排水系統、板件、硬聚氯乙稀：用于工業管道、給排水系統、板件、管件、建筑及家用防火材料，化工防腐設備及各種機械管件、建筑及家用防火材料，化工防腐設備及各種機械零件。零件。 增塑（軟）聚氯乙稀：

9、用于窗簾、桌布、雨衣、手增塑（軟）聚氯乙稀：用于窗簾、桌布、雨衣、手提箱、人造革、墻紙；農用薄膜、耐酸堿軟管及電線電提箱、人造革、墻紙；農用薄膜、耐酸堿軟管及電線電纜包覆層等。纜包覆層等。 1） 結構單元：結構單元：PP-polypropylene)） 2） 性質：性質： 無毒、無味、無臭、半透明蠟狀固體。密度小，力無毒、無味、無臭、半透明蠟狀固體。密度小，力學性能高于聚乙烯；耐熱性、耐水性良好，化學穩定性學性能高于聚乙烯；耐熱性、耐水性良好，化學穩定性好；但不耐芳香族和氯化烴溶劑，耐寒性差，易老化。好；但不耐芳香族和氯化烴溶劑，耐寒性差，易老化。CH2CH2CH3 3）應用：）應用： 聚丙烯

10、屬等規立構，結晶性塑料，外觀乳白半透明。聚丙烯屬等規立構，結晶性塑料，外觀乳白半透明。 主要用于家庭廚房用具、包裝薄膜、醫療器械、主要用于家庭廚房用具、包裝薄膜、醫療器械、高頻絕緣材料；化工管道、家用電器部件等，以及汽車高頻絕緣材料；化工管道、家用電器部件等，以及汽車及機械零部件，如車門、方向盤、齒輪、接頭等。及機械零部件，如車門、方向盤、齒輪、接頭等。 1） 結構單元：結構單元：PS-polystyrene ） 2） 性質：性質： 無毒、無味、無色透明狀固體。電絕緣性優良，介無毒、無味、無色透明狀固體。電絕緣性優良，介電損耗極小；耐化學腐蝕性優良，但不耐苯、汽油等有電損耗極小；耐化學腐蝕性優

11、良，但不耐苯、汽油等有機溶劑；強度較低，硬度高，脆性大，不耐沖擊，耐熱機溶劑；強度較低，硬度高，脆性大，不耐沖擊，耐熱性差，易燃。性差，易燃。CH2CH2 3）應用：）應用： 聚丙烯屬無規立構，非晶性塑料，高度透明（透光聚丙烯屬無規立構，非晶性塑料，高度透明（透光率為率為8892）。）。 主要用于日用、裝潢、包裝及工業制品；儀器儀表主要用于日用、裝潢、包裝及工業制品；儀器儀表外殼、燈罩、光學零件、裝飾件、透明模型、玩具、化外殼、燈罩、光學零件、裝飾件、透明模型、玩具、化工儲酸槽，包裝及管道的保溫層，冷凍絕緣層等。工儲酸槽，包裝及管道的保溫層，冷凍絕緣層等。 1） 結構單元：結構單元：PMMA-

12、polymethyl methacrylate ） 2） 性質：性質： 較高的強度和韌性、優良的光學性能，透光率比普較高的強度和韌性、優良的光學性能，透光率比普通硅玻璃好（透光率約為通硅玻璃好（透光率約為91919393）；優良的電絕緣性；）；優良的電絕緣性；耐化學腐蝕性好，熱導率低；但硬度低，表面易擦傷，耐化學腐蝕性好，熱導率低；但硬度低，表面易擦傷，耐磨性差，耐熱性不高。耐磨性差，耐熱性不高。CH2C CCH3COOCH3 3）應用：）應用： 聚甲基丙烯酸甲酯又稱有機玻璃，屬無規立構，非聚甲基丙烯酸甲酯又稱有機玻璃，屬無規立構，非晶性塑料。晶性塑料。 主要用于飛機、汽車的窗玻璃和罩蓋，光學

13、鏡片，主要用于飛機、汽車的窗玻璃和罩蓋，光學鏡片，儀表外殼，裝飾品，廣告牌，燈罩，光學纖維，透明模儀表外殼，裝飾品，廣告牌，燈罩，光學纖維，透明模型，標本，醫療器械等。型，標本，醫療器械等。 1） 結構單元：結構單元：PTFE） 2） 性質：性質： 出色的耐熱、耐寒能力（出色的耐熱、耐寒能力（-180-180+260+260長期使用）；長期使用）；摩擦系數極低，有自潤滑效果；化學穩定性極佳，俗稱摩擦系數極低，有自潤滑效果；化學穩定性極佳，俗稱“塑料王塑料王”；極好的電絕緣性和介電性；但強度低，抗；極好的電絕緣性和介電性；但強度低，抗蠕變性較差，不易加工成形。蠕變性較差，不易加工成形。CF2CF

14、2 3）應用：）應用： 聚四氟乙烯屬結晶性塑料，外觀呈瓷白色，一般在聚四氟乙烯屬結晶性塑料，外觀呈瓷白色，一般在360380燒結成形。燒結成形。 主要用于軸承、墊圈等自潤滑材料；高溫電纜絕緣主要用于軸承、墊圈等自潤滑材料；高溫電纜絕緣材料、電器元件；化工管道及零件；不粘鍋涂層等。材料、電器元件；化工管道及零件；不粘鍋涂層等。 1） 結構：結構： 尼龍的品種很多，如尼龍尼龍的品種很多，如尼龍6、尼龍、尼龍66、尼龍、尼龍610等。等。數字表示基本單元中的碳原子數目。所有尼龍分子結構數字表示基本單元中的碳原子數目。所有尼龍分子結構單元中都有一個相同的特征基團酰胺基：單元中都有一個相同的特征基團酰胺

15、基：PApolyamides ）CNO H 3）應用：）應用： 纖維增強尼龍主要用于軸承、齒輪、高壓密封圈、纖維增強尼龍主要用于軸承、齒輪、高壓密封圈、閥門、包裝材料、輸油管、汽車保險杠及絲織品等。閥門、包裝材料、輸油管、汽車保險杠及絲織品等。 2） 性質：性質： 聚酰胺屬結晶性塑料，半透明，乳白，略帶黃色。聚酰胺屬結晶性塑料，半透明，乳白，略帶黃色。 由于酰胺基的存在，分子之間有很強的氫鍵作用，由于酰胺基的存在，分子之間有很強的氫鍵作用，因此聚酰胺的強度高，韌性好；另外因此聚酰胺的強度高，韌性好；另外耐磨性和自潤滑性耐磨性和自潤滑性好，摩擦系數低；具有良好的耐油、耐溶劑性、阻燃性；好，摩擦系

16、數低；具有良好的耐油、耐溶劑性、阻燃性；但吸水性大，熱膨脹系數大，耐熱性不高。但吸水性大，熱膨脹系數大，耐熱性不高。 1） 結構單元：結構單元： POM-polyformaldehyde ）CH2O 2） 性質：性質： 具有較高的強度、硬度、剛性、韌性、耐磨性和自具有較高的強度、硬度、剛性、韌性、耐磨性和自潤滑性，耐疲勞性能高，吸水性小，摩擦系數小，耐化潤滑性，耐疲勞性能高，吸水性小，摩擦系數小，耐化學品腐蝕性好，電絕緣性能良好，但熱穩定性差，易燃。學品腐蝕性好，電絕緣性能良好，但熱穩定性差，易燃。具有較高的綜合性能，可以替代一些金屬和尼龍。具有較高的綜合性能，可以替代一些金屬和尼龍。 3）均

17、聚甲醛的改性：）均聚甲醛的改性： 工業上利用共聚反應來生成共聚甲醛，來改善熱穩工業上利用共聚反應來生成共聚甲醛，來改善熱穩定性。共聚甲醛的結構單元為：定性。共聚甲醛的結構單元為： 4）應用：）應用： 聚甲醛屬結晶性塑料，乳白色。聚甲醛屬結晶性塑料，乳白色。 部分取代有色金屬和合金，用于制造低載荷齒輪、部分取代有色金屬和合金，用于制造低載荷齒輪、軸承，塑料彈簧等。軸承，塑料彈簧等。CH2OxCH2-CH2-CH2-CH2-Oy， 1） 結構單元：結構單元： PC-polycarbonate ） 2） 性質：性質： 低溫沖擊韌性極佳；低溫沖擊韌性極佳； 高模量、高強度、抗蠕變，尺寸穩定性好；高模量

18、、高強度、抗蠕變，尺寸穩定性好；OCOO C CH3CH3 3）應用：）應用： 由于聚碳酸酯具有優異的綜合力學性能，又高度透由于聚碳酸酯具有優異的綜合力學性能，又高度透明，故俗稱明，故俗稱“透明金屬透明金屬”。 纖維增強聚碳酸酯可部分取代鋼、有色金屬等制造纖維增強聚碳酸酯可部分取代鋼、有色金屬等制造儀器儀表的機械傳動部件。未增強聚碳酸酯用于制作車儀器儀表的機械傳動部件。未增強聚碳酸酯用于制作車燈罩、護目鏡、安全帽、門窗玻璃甚至防彈玻璃等。燈罩、護目鏡、安全帽、門窗玻璃甚至防彈玻璃等。 透光率高，約為透光率高，約為8692； 電絕緣性好。電絕緣性好。 1） 結構單元：結構單元： 丙烯晴丙烯晴(A

19、)、丁二烯、丁二烯(B)、苯乙烯、苯乙烯(S)三種單體（共聚生成）三種單體（共聚生成） 2） 性質：性質： 丙烯晴能提高強度、硬度、耐熱性和耐腐蝕性，丁丙烯晴能提高強度、硬度、耐熱性和耐腐蝕性，丁二烯能提高韌性，苯乙烯能提高電性能和成型加工性能。二烯能提高韌性，苯乙烯能提高電性能和成型加工性能。 ABS塑料具有較好的抗沖擊性能、尺寸穩定性和耐磨性，塑料具有較好的抗沖擊性能、尺寸穩定性和耐磨性，成型性好，不易燃，耐腐蝕性好，但不耐酮、醛、酯、成型性好，不易燃，耐腐蝕性好，但不耐酮、醛、酯、氯代烴類溶劑。氯代烴類溶劑。 3）應用：）應用： ABS作為作為“堅韌、質硬且剛性堅韌、質硬且剛性”的材料，

20、是最早被的材料，是最早被人人類認識和使用的類認識和使用的“高分子合金高分子合金”。 用于輕載齒輪、軸承，電器外殼，汽車部件，各類用于輕載齒輪、軸承，電器外殼，汽車部件，各類容器、管道等。容器、管道等。 1） 結構單元：結構單元： 2） 性質：性質： 結晶性塑料，呈乳白色，工程上常用玻璃纖維增強結晶性塑料，呈乳白色，工程上常用玻璃纖維增強PBT作為結構材料。作為結構材料。CH2CH2CH2CH2OC COO 1） 聚聚 砜（砜（PSF）：）： 聚砜是含硫的透明樹脂，其耐熱性抗蠕變性突出，聚砜是含硫的透明樹脂，其耐熱性抗蠕變性突出，長期使用溫度可達長期使用溫度可達150174，脆化溫度，脆化溫度-

21、100。廣泛用。廣泛用于電器、機械、交通和醫療領域。于電器、機械、交通和醫療領域。 2） 聚苯醚（聚苯醚（PPO）：）： 聚苯醚是線性非晶態工程塑料，綜合性能好，使用聚苯醚是線性非晶態工程塑料，綜合性能好，使用溫度寬溫度寬-190190，耐磨性、電絕緣性和耐水蒸氣性能，耐磨性、電絕緣性和耐水蒸氣性能好。主要用作在較高溫度下工作的齒輪、軸承、凸輪、好。主要用作在較高溫度下工作的齒輪、軸承、凸輪、化工管道、閥門和外科醫療器械等。化工管道、閥門和外科醫療器械等。 3）聚酰亞胺：）聚酰亞胺： 聚酰亞胺是含氮的環形結構的耐熱性樹脂，其強度聚酰亞胺是含氮的環形結構的耐熱性樹脂，其強度硬度較高，使用溫度可達

22、硬度較高，使用溫度可達260；但加工性較差，脆性大，；但加工性較差，脆性大，成本高。成本高。 主要用于特殊條件下工作的精密零件，如噴氣發動主要用于特殊條件下工作的精密零件，如噴氣發動機供燃料系統的零件，耐高溫高真空用自潤滑軸承及電機供燃料系統的零件，耐高溫高真空用自潤滑軸承及電氣設備，是航空航天工業中常用的高分子材料。氣設備，是航空航天工業中常用的高分子材料。q 熱固性塑料熱固性塑料 熱固性塑料是樹脂經固化處理后獲得的。所謂固化處熱固性塑料是樹脂經固化處理后獲得的。所謂固化處理就是樹脂中加入固化劑并壓制成型，使其由線型聚合物理就是樹脂中加入固化劑并壓制成型，使其由線型聚合物變為體型聚合物的過程

23、。變為體型聚合物的過程。 熱固性塑料具有耐熱性高，剛度大，抗蠕變性能好，熱固性塑料具有耐熱性高，剛度大，抗蠕變性能好，尺寸穩定性高；但脆性大，不易成形。尺寸穩定性高；但脆性大，不易成形。PF-bakelitePF-bakelite ） 酚醛塑料中的酚醛樹脂是酚類和醛類的縮聚產物。根酚醛塑料中的酚醛樹脂是酚類和醛類的縮聚產物。根據酚類和醛類的反應摩爾比及反應介質據酚類和醛類的反應摩爾比及反應介質PH值的差異，可值的差異，可以分別得到熱固性和熱塑性兩類材料。以分別得到熱固性和熱塑性兩類材料。 苯酚上與羥基鄰位或對位的苯酚上與羥基鄰位或對位的3個氫原子都很活潑，均個氫原子都很活潑，均能與甲醛發生兩種

24、情形下的縮聚反應：能與甲醛發生兩種情形下的縮聚反應： 1） 酚醛樹脂：酚醛樹脂： 苯酚鄰位氫原子與甲醛的縮聚反應如下：苯酚鄰位氫原子與甲醛的縮聚反應如下：熱塑性酚醛熱塑性酚醛樹脂樹脂：只有加入能與之反應的固化劑，才能固化。：只有加入能與之反應的固化劑，才能固化。熱固性酚醛熱固性酚醛樹脂樹脂：制備時反應不徹底，在熱的作用下可繼續：制備時反應不徹底，在熱的作用下可繼續進行縮聚反應形成高度交聯網狀結構。進行縮聚反應形成高度交聯網狀結構。 2） 酚醛塑料：酚醛塑料： 熱塑性酚醛樹脂熱塑性酚醛樹脂固固 化化 劑劑添添 加加 劑劑壓壓 塑塑 粉粉 壓壓 坯坯 成成 品品混混 合合模模 壓壓加加 熱熱 以熱

25、塑性酚醛樹脂為原料：以熱塑性酚醛樹脂為原料： 通常作粘膠劑或浸漬增強劑壓制成層狀塑料。通常作粘膠劑或浸漬增強劑壓制成層狀塑料。 以熱固性酚醛樹脂為原料：以熱固性酚醛樹脂為原料： 有一定的強度和硬度、良好的耐熱性、耐磨性、耐腐有一定的強度和硬度、良好的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性及電絕緣性、熱導率低，成本低廉。蝕性及電絕緣性、熱導率低，成本低廉。 酚醛塑料所用的填料分為粉狀、纖維狀、層狀。酚醛塑料所用的填料分為粉狀、纖維狀、層狀。 應應 用用 以木粉為原料的酚醛塑料粉又稱膠木粉或電木粉，以木粉為原料的酚醛塑料粉又稱膠木粉或電木粉，它價格低廉，但性脆、耐光性差，用于制造手柄、瓶蓋、它價格低廉，但性脆、

26、耐光性差，用于制造手柄、瓶蓋、 及收音機外殼、燈頭、開關、插座等。及收音機外殼、燈頭、開關、插座等。 以云母粉、石英粉、玻璃纖維為填料的塑料粉可用以云母粉、石英粉、玻璃纖維為填料的塑料粉可用來制造電閘刀、電子管插座、汽車點火器等。來制造電閘刀、電子管插座、汽車點火器等。 以石棉為填料的塑料粉可用于制造電爐、電熨斗等以石棉為填料的塑料粉可用于制造電爐、電熨斗等設備上的耐熱絕緣部件。設備上的耐熱絕緣部件。 以玻璃布、石棉布等為填料的層狀塑料的可用于制以玻璃布、石棉布等為填料的層狀塑料的可用于制造軸承、齒輪、帶輪、各種殼體等。造軸承、齒輪、帶輪、各種殼體等。EP-epoxy plastics ） 環

27、氧塑料是以環氧樹脂為基，加入填料及其它添加劑環氧塑料是以環氧樹脂為基，加入填料及其它添加劑而制成。樹脂中每個分子含有而制成。樹脂中每個分子含有兩個或兩個以上環氧基團：兩個或兩個以上環氧基團： 1） 環氧樹脂：環氧樹脂： （CH2CH）O 環氧樹脂中最常用的是雙酚環氧樹脂中最常用的是雙酚A型環氧樹脂：型環氧樹脂：n07 其中，其中，R為為 2） 環氧塑料：環氧塑料： 環氧樹脂有環氧樹脂有“萬能膠萬能膠”之稱。其粘性好，強度高，之稱。其粘性好，強度高，具有良好的耐熱性、耐腐蝕性、尺寸穩定性，優良的電絕具有良好的耐熱性、耐腐蝕性、尺寸穩定性，優良的電絕緣性能。緣性能。 主要用于：儀表構件、塑料模具、

28、精密量具、電子元主要用于：儀表構件、塑料模具、精密量具、電子元件的密封和固定、粘合劑、復合材料等。件的密封和固定、粘合劑、復合材料等。 q 塑料制品的成形工藝塑料制品的成形工藝 將塑料原料放入成型將塑料原料放入成型模加熱熔化，加壓，使塑模加熱熔化，加壓，使塑料充滿整個型腔，同時發料充滿整個型腔，同時發生交聯反應而固化。生交聯反應而固化。 模壓成型主要用于熱固性塑料，適用于形狀復雜或帶模壓成型主要用于熱固性塑料，適用于形狀復雜或帶有復雜嵌件的制品，但生產率低、模具成本較高。有復雜嵌件的制品，但生產率低、模具成本較高。 將將塑料原料在注射塑料原料在注射機料筒內加熱熔化，通機料筒內加熱熔化，通過推桿

29、或螺桿向前推壓過推桿或螺桿向前推壓至噴嘴，迅速注入封閉至噴嘴，迅速注入封閉模具內，冷卻后即得塑模具內，冷卻后即得塑料制品料制品。 主要用于熱塑性塑料。能生產形狀復雜、薄壁、嵌主要用于熱塑性塑料。能生產形狀復雜、薄壁、嵌有金屬或非金屬的塑料制品。有金屬或非金屬的塑料制品。 將原料在料筒中加熱至流動狀態，同時通過螺桿向將原料在料筒中加熱至流動狀態，同時通過螺桿向前推壓至機頭，通過不同形狀和結構的口模連續擠出，前推壓至機頭，通過不同形狀和結構的口模連續擠出，獲得不同形狀的型材，如管、棒、帶、絲、板等。獲得不同形狀的型材，如管、棒、帶、絲、板等。 擠出成形的生產效率高，可自動化連續生產，一般擠出成形的

30、生產效率高，可自動化連續生產，一般使用熱塑性塑料作原料。使用熱塑性塑料作原料。 熔融態的塑料坯通過熔融態的塑料坯通過擠出機或注射機擠出后，置于擠出機或注射機擠出后，置于模具內，用壓縮空氣將此坯料吹脹，使其緊貼模內壁成模具內，用壓縮空氣將此坯料吹脹，使其緊貼模內壁成型而獲得中空制品。型而獲得中空制品。 吹塑成型還吹塑成型還可以用壓縮空可以用壓縮空氣將型坯連續氣將型坯連續吹脹成薄膜。吹脹成薄膜。 將熱塑性塑料板（片）材置于模具上，四周加緊并將熱塑性塑料板（片）材置于模具上，四周加緊并加熱；待塑料進入高彈態后，對模腔抽真空，使板材在加熱；待塑料進入高彈態后，對模腔抽真空，使板材在大氣壓作用下緊貼模腔

31、內壁，冷卻后硬化成形。大氣壓作用下緊貼模腔內壁，冷卻后硬化成形。抽真空前抽真空前抽真空后抽真空后 又稱澆塑法，根據澆注方式的差異可分為靜態鑄型又稱澆塑法，根據澆注方式的差異可分為靜態鑄型、嵌鑄型和離心鑄型等。、嵌鑄型和離心鑄型等。 在液態樹脂中加入適量固化劑，然后澆入在液態樹脂中加入適量固化劑，然后澆入模具型腔模具型腔中，在常壓或低壓及常溫或適當加熱條件下固化成型。中，在常壓或低壓及常溫或適當加熱條件下固化成型。此法主要用于生產大型制品，設備簡單，但生產率低。此法主要用于生產大型制品，設備簡單，但生產率低。 橡膠是以高分子化合物為基礎的、具有良好高彈性橡膠是以高分子化合物為基礎的、具有良好高彈

32、性的材料。以生膠為原料加入適量配合劑而形成的高分子的材料。以生膠為原料加入適量配合劑而形成的高分子彈性體。彈性體。q 橡膠的組分橡膠的組分 橡膠是以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強橡膠是以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強材料制成的。材料制成的。 生膠是指無配合劑、未經硫化的橡膠。按原料來源生膠是指無配合劑、未經硫化的橡膠。按原料來源有天然有天然橡膠橡膠和合成和合成橡膠。橡膠。 用來改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫用來改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑化促進劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。等。 硫化劑硫化

33、劑: 用來使生膠的結構由線型轉變為交聯體型結用來使生膠的結構由線型轉變為交聯體型結構，從而具有一定強度、韌性、高彈性。構，從而具有一定強度、韌性、高彈性。 常用硫化劑有硫磺和含硫化合物，有機過氧化物，胺常用硫化劑有硫磺和含硫化合物，有機過氧化物，胺類化合物、樹脂類化合物、金屬氧化物等。類化合物、樹脂類化合物、金屬氧化物等。 活化劑：用來提高活化劑：用來提高促進劑的促進劑的作用。作用。 常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。 硫化促進劑硫化促進劑: 縮短硫化時間，降低硫化溫度，改善橡縮短硫化時間，降低硫化溫度，改善橡膠性能。膠性能。 常用常用促進劑促進劑有二

34、硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類、噻有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類、噻唑類、硫脲類和部分醛類及醛胺類等有機物。唑類、硫脲類和部分醛類及醛胺類等有機物。 填充劑：填充劑： 用來提高橡膠的強度、改善工藝性能和降用來提高橡膠的強度、改善工藝性能和降低成本。低成本。 用于提高性能的填充劑稱為補強劑，如炭黑、二氧化用于提高性能的填充劑稱為補強劑，如炭黑、二氧化硅、硅、氧化鋅、氧化鎂等；另外還有用于氧化鋅、氧化鎂等；另外還有用于降低成本的填充劑，降低成本的填充劑，如滑石粉、硫酸鋇等。如滑石粉、硫酸鋇等。 增塑劑：增塑劑： 用來增加橡膠的塑性和柔韌性。用來增加橡膠的塑性和柔韌性。 常用增塑劑有石油系列、煤油系列和

35、松焦油系列增塑常用增塑劑有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑劑。劑。 防老劑：防老劑：用來防止或延緩橡膠老化。用來防止或延緩橡膠老化。 主要有石蠟、胺類和酚類防老劑。主要有石蠟、胺類和酚類防老劑。q 橡膠的制備及成形橡膠的制備及成形 聚異戊二聚異戊二烯 的 硫 化烯 的 硫 化反應反應 生膠流動溫度高、粘度大，它與各種配合劑的混合，生膠流動溫度高、粘度大，它與各種配合劑的混合，需要通過塑煉和混煉來實現。需要通過塑煉和混煉來實現。 1） 塑塑 煉：煉： 強迫生膠反復通過兩個轉速不同的滾筒之間的間隙，強迫生膠反復通過兩個轉速不同的滾筒之間的間隙，使之在強剪切力作用下長分子鏈被切斷，相對分子量減小使

36、之在強剪切力作用下長分子鏈被切斷，相對分子量減小，從而流動性增加（即塑性增加）的工藝過程。，從而流動性增加（即塑性增加）的工藝過程。 塑煉一般在螺桿式塑煉機或兩輥式塑煉機上進行。塑煉一般在螺桿式塑煉機或兩輥式塑煉機上進行。 2） 混混 煉：煉： 將塑煉后的生膠和配合劑混合均勻的過程。將塑煉后的生膠和配合劑混合均勻的過程。 混煉的加料順序是：塑煉混煉的加料順序是：塑煉膠、膠、防老劑、填充劑、增塑防老劑、填充劑、增塑劑、硫化劑及硫化促進劑劑、硫化劑及硫化促進劑等。等。混煉時要注意嚴格控制溫度混煉時要注意嚴格控制溫度和時間。和時間。 常用的混煉機有密煉機和開煉機，通常聯合使用。常用的混煉機有密煉機和

37、開煉機，通常聯合使用。開煉后的狀態開煉后的狀態 2）注射法：）注射法： 與熱固性塑料注射成形類似。與熱固性塑料注射成形類似。 大多數橡膠制品都是被加熱到硫化溫度以上，在模大多數橡膠制品都是被加熱到硫化溫度以上，在模具中成形。具中成形。 1）模壓法：）模壓法： 將預壓好或經稱重的型坯直接放入模腔，合模加將預壓好或經稱重的型坯直接放入模腔，合模加熱加壓，使產品硫化直至定型。熱加壓，使產品硫化直至定型。q 常見橡膠常見橡膠 具有較高的彈性、較好的力學性能、良好的電絕緣具有較高的彈性、較好的力學性能、良好的電絕緣性及耐堿性。主要用于制造輪胎、膠帶、膠管等。性及耐堿性。主要用于制造輪胎、膠帶、膠管等。

38、由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐熱性、由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐熱性、耐油、抗老化性均比天然橡膠好。缺點是生膠強度低、耐油、抗老化性均比天然橡膠好。缺點是生膠強度低、粘接性差、成型困難、硫化速度慢。粘接性差、成型困難、硫化速度慢。 由丁二烯聚合而成。其彈性、耐磨性、耐熱性、耐寒由丁二烯聚合而成。其彈性、耐磨性、耐熱性、耐寒性均優于天然橡膠，是制造輪胎的優良材料。缺點是強性均優于天然橡膠，是制造輪胎的優良材料。缺點是強度較低，加工性能差、抗撕性差。度較低，加工性能差、抗撕性差。 由乙烯和丙稀的共聚物。由于主鏈不含雙鏈，分子由乙烯和丙稀的共聚物。由于主鏈不含雙鏈，分子鏈十分柔

39、軟。它具有優異的耐老化和耐高、低溫特性。鏈十分柔軟。它具有優異的耐老化和耐高、低溫特性。 用于制作一般橡膠制品及內外輪胎等。用于制作一般橡膠制品及內外輪胎等。 由丁二烯與丙烯睛聚合而成。其耐油性好，耐熱、耐由丁二烯與丙烯睛聚合而成。其耐油性好，耐熱、耐燃燒、耐磨、耐堿、耐有機溶劑。缺點是耐寒性差，其脆燃燒、耐磨、耐堿、耐有機溶劑。缺點是耐寒性差，其脆化溫度為化溫度為-10-10-20-20。 由氯丁二烯聚合而成。具有天然橡膠和一般通用橡由氯丁二烯聚合而成。具有天然橡膠和一般通用橡膠所沒有的優良性能。故有膠所沒有的優良性能。故有“萬能橡膠萬能橡膠”之稱。缺點是之稱。缺點是耐寒性差，密度大，生膠穩

40、定性差。用于制造礦井的運耐寒性差，密度大，生膠穩定性差。用于制造礦井的運輸管、膠管、電纜、高速帶、墊圈等。輸管、膠管、電纜、高速帶、墊圈等。 以碳原子為主鏈，含有氟原子的聚合物。其化學穩定以碳原子為主鏈，含有氟原子的聚合物。其化學穩定性高、耐蝕性能居各類橡膠之首，耐蝕性好，最高使用溫性高、耐蝕性能居各類橡膠之首，耐蝕性好，最高使用溫度為度為300300。主要用于國防和高技術中的密封件。主要用于國防和高技術中的密封件。 由二甲基硅氧烷與其它有機硅單體共聚而成。具有由二甲基硅氧烷與其它有機硅單體共聚而成。具有高耐熱性和耐寒性，抗老化能力強、絕緣性好。缺點是高耐熱性和耐寒性，抗老化能力強、絕緣性好。

41、缺點是強度低、耐磨性、耐酸性差，價格較貴。強度低、耐磨性、耐酸性差，價格較貴。 苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。分子鏈的兩端是苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。分子鏈的兩端是柔性較小的聚苯乙烯段，中間是柔性很好的聚丁二烯。柔性較小的聚苯乙烯段，中間是柔性很好的聚丁二烯。兼有硫化橡膠和熱塑性橡膠的優點。兼有硫化橡膠和熱塑性橡膠的優點。 強度高，彈性好，可反復回收利用。強度高，彈性好，可反復回收利用。 凡能保持長度比本身直徑大凡能保持長度比本身直徑大100100倍的均勻條狀或絲狀倍的均勻條狀或絲狀的高分子材料均稱纖維。的高分子材料均稱纖維。 它可分為天然纖維和化學纖維。它可分為天然纖維和化學纖維。 化學

42、纖維又可分為人造纖維和合成纖維。人造纖維化學纖維又可分為人造纖維和合成纖維。人造纖維是用自然界的纖維加工制成，如：是用自然界的纖維加工制成，如：“人造絲人造絲”、“人造人造棉棉”。合成纖維是以石油、煤、天然氣為原料制成的，它發展合成纖維是以石油、煤、天然氣為原料制成的，它發展很快。很快。 1 1）滌綸）滌綸 即聚酯纖維，又叫的確良，具有高強度、耐磨、耐腐即聚酯纖維，又叫的確良，具有高強度、耐磨、耐腐 蝕，易洗快干等優點，是很好的衣料纖維。蝕，易洗快干等優點，是很好的衣料纖維。 2 2）尼龍）尼龍 即聚酰胺，又稱棉綸，其強度大、耐磨性好、彈性較即聚酰胺，又稱棉綸，其強度大、耐磨性好、彈性較 好，主要缺點是耐光性差。好，主要缺點是耐光性差。 3 3）腈綸）腈綸 即聚丙烯腈，有人造羊毛之稱。即聚丙烯腈，有人造羊毛之稱。 4 4）維綸）維綸 性能與棉花相似，且強度高，缺點是彈性差，織物性能與棉花相似，且強度高，缺點是彈性差，織物 易皺。易皺。5 5）丙綸）丙綸 即聚丙烯，以輕、牢、耐磨著稱，缺點是可染性較即聚丙烯，以輕、牢、耐磨著稱，缺點是可染性較