/塑料在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：摘要：由于塑料在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中占據(jù)豐常重要的地位，慢慢被設(shè)計(jì)師接受，進(jìn)入人類生活中。塑料是重要的高分子材料，始創(chuàng)于1907年。經(jīng)過(guò)百年的發(fā)展，從人們的日常生活到國(guó)家的國(guó)防建設(shè)，到處都能看到塑料的身影。這種人工合成材料在人類發(fā)展歷史上扮演了重要的角色，不僅極大地豐富了人們的物質(zhì)需求，也潛移默化地影響著人們的消費(fèi)觀念。毫不夸張地說(shuō)，當(dāng)今世界就是一個(gè)塑料的世界。關(guān)鍵詞：塑料；工業(yè)設(shè)計(jì)；材料應(yīng)用；引言材料是工業(yè)設(shè)計(jì)中特殊重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)材料的相識(shí)和駕馭是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前提和保證。早在1919年成立的包豪斯學(xué)校就特殊重視材料極其質(zhì)感的探討和實(shí)際練習(xí)。其靈魂老師伊頓曾經(jīng)這樣說(shuō)過(guò)：“當(dāng)學(xué)生們接連發(fā)覺(jué)可以利用各種材料時(shí)，他們就會(huì)創(chuàng)建出更具有獨(dú)特質(zhì)感的東西。”塑料在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是必不行少的。1塑料工業(yè)發(fā)展史

從第一個(gè)塑料產(chǎn)品賽璐珞誕生算起，塑料工業(yè)迄今已有120年的歷史。其發(fā)展歷史可分為三個(gè)階段：

1.1自然高分子加工階段

這個(gè)時(shí)期以自然高分子，主要是纖維素的改性和加工為特征。1869年美國(guó)人J.W.海厄特發(fā)覺(jué)在硝酸纖維素中加入樟腦和少量酒精可制成一種可塑性物質(zhì)，熱壓下可成型為塑料制品，命名為賽璐珞。1872年在美國(guó)紐瓦克建廠生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)除用作象牙代用品外，還加工成馬車和汽車的風(fēng)擋和電影膠片等，從今開創(chuàng)了塑料工業(yè)，相應(yīng)地也發(fā)展了模壓成型技術(shù)。1903年德國(guó)人A.艾興格林獨(dú)創(chuàng)了不易燃燒的醋酸纖維素和注射成型方法。1905年德國(guó)拜耳股份公司進(jìn)行工業(yè)生

產(chǎn)。在此期間，一些化學(xué)家在試驗(yàn)室里合成了多種聚合物，如線型酚醛樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等，為后來(lái)塑料工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1904年世界塑料產(chǎn)量?jī)H有10kt，還沒(méi)有形成獨(dú)立的工業(yè)部門。

1.2合成樹脂階段

這個(gè)時(shí)期是以合成樹脂為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)塑料為特征。1909年美國(guó)人L.H.貝克蘭在用苯酚和甲醛來(lái)合成樹脂方面，做出了突破性的進(jìn)展，取得第一個(gè)熱固性樹脂──酚醛樹脂的專利權(quán)。在酚醛樹脂中，加入填料后，熱壓制成模壓制品、層壓板、涂料和膠粘劑等。這是第一個(gè)完全合成的塑料。1910年在柏林呂格斯工廠建立通用酚醛樹脂公司進(jìn)行生產(chǎn)。在40年頭以前，酚醛塑料是最主要的塑料品種，約占塑料產(chǎn)量的2/3。主要用于電器、儀表、機(jī)械和汽車工業(yè)。1920年以后塑料工業(yè)獲得了快速發(fā)展。其主要緣由首先是德國(guó)化學(xué)家Н.施陶丁格提出高分子鏈?zhǔn)怯山Y(jié)構(gòu)相同的重復(fù)單元以共價(jià)鍵連接而成的理論和不熔不溶性熱固性樹脂的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)理論，1929年美國(guó)化學(xué)家W.H.卡羅瑟斯提出了縮聚理論，均為高分子化學(xué)和塑料工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，由于當(dāng)時(shí)化學(xué)工業(yè)總的發(fā)展特殊快速，為塑料工業(yè)供應(yīng)了多種聚合單體和其他原料。當(dāng)時(shí)化學(xué)工業(yè)最發(fā)達(dá)的德國(guó)迫切希望擺脫大量依靠自然產(chǎn)品的局面，以滿足多方面的需求。這些因素有力地推動(dòng)了合成樹脂制備技術(shù)和加工工業(yè)的發(fā)展。從40年頭中期以來(lái)，還有聚酯、有機(jī)硅樹脂、氟樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等接連投入了工業(yè)生產(chǎn)。塑料的世界總產(chǎn)量從1904年的10kt，猛增至1944年的600kt，1956年達(dá)到3.4Mt。隨著聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的發(fā)展，原料也從煤轉(zhuǎn)向了以石油為主，這不僅保證了高分子化工原料的充分供應(yīng)，也促進(jìn)了石油化工的發(fā)展，使原料得以多層次利用，創(chuàng)建了更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.3大發(fā)展階段

在這一時(shí)期通用塑料的產(chǎn)量快速增大，聚烯烴塑料在70年頭又有聚1－丁烯和聚4-甲基-1-戊烯投入生產(chǎn)。形成了世界上產(chǎn)量最大的聚烯烴塑料系列。同時(shí)出現(xiàn)了多品種高性能的工程塑料。1958～1973年的16年中，塑料工業(yè)處于飛速發(fā)展時(shí)期，1970年產(chǎn)量為30Mt。1973年后的10年間，能源危機(jī)影響了塑料工業(yè)的發(fā)展速度。70年頭末，各主要塑料品種的世界年總產(chǎn)量分別為：聚烯烴19Mt，聚氯乙烯超過(guò)100kt，聚苯乙烯接近80kt，塑料總產(chǎn)量為63.6Mt。1982年起先

復(fù)蘇。1983年起塑料工業(yè)超過(guò)歷史最高水平，產(chǎn)量達(dá)72Mt。目前，以塑料為主體的合成材料的世界體積產(chǎn)量早已超過(guò)全部金屬的產(chǎn)量。2塑料主要有以下特性：

2.1優(yōu)點(diǎn)：（1）大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕；（2）耐沖擊性好；（3）具有較好的透亮性和耐磨耗性；（4）絕緣性好，導(dǎo)熱性低；（5）一般成型性、著色性好，加工成本低；（6）大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；（7）尺寸穩(wěn)定性差，簡(jiǎn)潔變形；（8）多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；（9）簡(jiǎn)潔老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。

塑料可區(qū)分為熱固性和熱可塑性二類，前者無(wú)法重新塑造運(yùn)用，后者可一再重復(fù)生產(chǎn)。

塑料高分子的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物；其次種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。2.2塑料的缺點(diǎn)：（1）易老化塑料制品的老化是指制品在陽(yáng)光、空氣、熱及環(huán)境介質(zhì)中如酸、堿、鹽等作用下，分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生遞變，增塑劑等組分揮發(fā)，化合鍵產(chǎn)生斷裂，從而帶來(lái)機(jī)械性能變壞，甚至發(fā)生硬脆、破壞等現(xiàn)象。通過(guò)配方和加工技術(shù)等的改進(jìn)，塑料制品的運(yùn)用壽命可以大大延長(zhǎng)。（2）易燃塑料不僅可燃，而且在燃燒時(shí)發(fā)煙量大，甚至產(chǎn)生有毒氣體。但通過(guò)改進(jìn)配方，如加入阻燃劑，無(wú)機(jī)填料等，也可制成自熄、難燃的甚至不燃的產(chǎn)品。不過(guò)其防火性能仍比無(wú)機(jī)材料差，在運(yùn)用中應(yīng)予以留意。在建筑物某些簡(jiǎn)潔擴(kuò)散火焰的部位可考慮不運(yùn)用塑料制品。（3）耐熱性差塑料一般都具有受熱變形，甚至產(chǎn)生分解的問(wèn)題，在運(yùn)用中要留意其限制溫度。（4）剛度小塑料是一種粘彈性材料，彈性模量低，只有鋼材的1/10-1/20，且在荷載的長(zhǎng)期作用下易產(chǎn)生蠕變，即隨著時(shí)間的持續(xù)變形增大。而且溫度愈高，變形增大愈快。因此，用作承重結(jié)構(gòu)應(yīng)慎重。但塑料中的纖維增加等復(fù)合材料以及某些高性能的工程塑料，其強(qiáng)度大大提高，甚至可超過(guò)鋼材。結(jié)論早在20世紀(jì)初，塑料進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不久，設(shè)計(jì)界就起先關(guān)注這一新穎 材料。隨著更多的塑料品種的開發(fā)、加工工藝的不斷完善、制件品質(zhì)的不斷提升，

塑料產(chǎn)品質(zhì)輕、耐蝕、可選擇性強(qiáng)，而且還具有亮麗的色調(diào)和很大的設(shè)計(jì)自由度，這些寶貴的特性被越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員所相識(shí)和青睞，塑料將是將來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)的首選材料。塑料材料不僅從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)材料中脫穎而出，而且已經(jīng)對(duì)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)風(fēng)格產(chǎn)生了較大的影響。

塑料工業(yè)的高速發(fā)展、塑料材料在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的不斷拓展，使得任何一個(gè)設(shè)計(jì)師都無(wú)法不去關(guān)注它的影響力和商業(yè)價(jià)值。可以這樣說(shuō)，當(dāng)今的時(shí)代，一個(gè)設(shè)計(jì)師假如對(duì)塑料了解不多或知之甚少，那確定是學(xué)問(wèn)結(jié)構(gòu)上的一個(gè)缺憾和欠缺。目前國(guó)內(nèi)許多院校的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)相繼開設(shè)了塑料專業(yè)學(xué)問(wèn)課程，這說(shuō)明一個(gè)共識(shí)正在被廣泛的認(rèn)可和接受：設(shè)計(jì)師須要構(gòu)建這樣一