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第三章塑料制品 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 本章主要介紹了塑料制品的組成 分類及相互的區(qū)別 通過本章的學(xué)習(xí)應(yīng)該應(yīng)達(dá)到以下的要求 1 初步了解什么是塑料及塑料與其他材料相比有什么特點(diǎn) 塑料的分類方法 3 學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單的方法區(qū)別各種塑料制品 理解幾種易混塑料的鑒別依據(jù) 2掌握塑料組成的成分 塑料中加入各成分的目的 幾種主要塑料如 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯等的結(jié)構(gòu) 特征 燃燒現(xiàn)象及性能 本章結(jié)構(gòu) 3 1塑料制品的組成及分類 3 2幾種主要塑料 3 3塑料品種的簡(jiǎn)易鑒別方法 結(jié)束語(yǔ) 3 1塑料制品的組成與分類 本節(jié)結(jié)構(gòu) 3 1 1概述 3 1 2塑料的組成 3 1 3塑料的分類 返回章結(jié)構(gòu) 塑料的概念 塑料是以合成樹脂為主要成分 在一定溫度和壓力等條件下可以塑制成一定形狀 在常溫下保持形狀不變的材料 塑料的主要性能及特點(diǎn) 1 重量輕 2 優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性 3 優(yōu)異的電絕緣性能 4 熱的不良導(dǎo)體具有消聲 減震作用 5 機(jī)械強(qiáng)度分布廣和較高的比強(qiáng)度 鏈 鏈 鏈 塑料的發(fā)展趨勢(shì) 塑料的發(fā)展方向可概括為兩方面 一是提高性能二是發(fā)展功能 例 塑料制品的組成與分類 3 1 2塑料的組成 合成樹脂 塑料助劑 塑料制品的組成與分類 合成樹脂 概念 合成樹脂是指以煤 電石 石油 天然氣以及一些農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料 先制得具有一定合成條件的低分子化合物 單體 進(jìn)而通過化學(xué) 物理等方法合成的高分子化合物 這類化合物的特性類似天然樹脂 如松香見圖 蟲膠等 琥珀 3 1 2塑料的組成 塑料助劑 1 增塑劑 2 阻燃劑 3 穩(wěn)定劑 4 抗靜電劑 5 發(fā)泡劑 6 著色劑 7 潤(rùn)滑劑 8 增強(qiáng)材料和填料 鏈 鏈 鏈 鏈 鏈 鏈 鏈 塑料制品的組成與分類 3 1 3塑料的分類 按塑料受熱后的性能表現(xiàn) 按可燃程度劃分 按塑料的應(yīng)用范圍劃分 塑料制品的組成與分類 按塑料受熱后的性能表現(xiàn)劃分 圖 圖 3 1 3塑料的分類 按塑料的應(yīng)用范圍 3 1 3塑料的分類 按可然程度劃分 3 1 3塑料的分類 常見的熱塑性塑料有 硝酸纖維塑料 醋酸纖維塑料 聚乙烯塑料 聚丙烯塑料 聚苯乙烯塑料 聚氯乙烯塑料等 如 我們常見的礦泉水瓶 塑料袋等 按塑料受熱后的性能表現(xiàn)劃分 常見的熱固性塑料有 膠木 電玉 裝飾板及不飽和聚酯塑料等 膠木的手柄套 電玉的紐扣 按塑料受熱后的性能表現(xiàn)劃分 在許多塑料中 增強(qiáng)材料和填料占有相當(dāng)?shù)谋戎?尤其是增強(qiáng)塑料和鈣塑材料 主要目的是 為了提高塑料制品的強(qiáng)度和剛性 一般加入各種纖維材料或無(wú)機(jī)物 最常用的增強(qiáng)材料有 玻璃纖維 石棉 石英 炭黑 硅酸鹽 碳酸鈣 金屬氧化物等 塑料助劑 潤(rùn)滑劑是為了改善塑料加熱成型時(shí)的脫模性和提高制品的表面光潔度而加入的物質(zhì) 常用的潤(rùn)滑劑有 硬脂酸及其鹽類 石蠟 合成蠟等 石蠟 塑料助劑 著色劑用于塑料的著色 主要起美化 修飾作用 塑料制品中約有80 是經(jīng)過著色后制成最終制品的 塑料助劑 塑料發(fā)泡劑是一種在一定溫度下可以氣化的低分子有機(jī)物 如二氯二氟甲烷 或者受熱時(shí)會(huì)分解出氣體的有機(jī)化合物 這些氣體留在塑料基體中便形成有許多細(xì)微泡沫結(jié)構(gòu)的泡沫塑料 常用的有偶氮化合物 亞硝基化合物等 塑料助劑 常用的阻燃劑有氧化銻及鋁 硼的化合物 鹵化物和磷酸酯 四氯苯二甲酸酐 四澳苯二甲酸酐等 氧化銻 塑料助劑 當(dāng)今性能最優(yōu)秀的塑料穩(wěn)定劑是甲基錫熱穩(wěn)定劑 簡(jiǎn)稱181 對(duì)硬質(zhì)聚乙烯 PVC 的壓延 擠塑 注塑和吹塑成型都非常有效 又由于它安全性高 所以特別用于食品包裝和高清晰度的硬質(zhì)聚乙烯制品 同時(shí) 它也被普遍應(yīng)用于塑料門窗 上水管道 裝飾材料中 以取代其他高毒性的塑料熱穩(wěn)定劑 塑料助劑 增塑劑能增加塑料的柔軟性 延伸性 可塑性 降低塑料流動(dòng)溫度和硬度 有利于塑料制品的成型 我們最常見的是樟腦如圖 塑料助劑 琥珀 合成樹脂 1 共聚復(fù)合包裝膜 如歐美一些廠商采取以線性乙烯 烯共聚物與乙烯 醋酸乙烯共聚物混料 PA袋 適于包裝冰激凌 乳脂類等食品 國(guó)外塑料包裝呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì) 2 多功能性復(fù)合薄膜 例如 耐寒薄膜可耐 18 20 35 低溫環(huán)境 對(duì)PP作防潮處理制成的防潮薄膜 其系列產(chǎn)品可分為防潮 防結(jié)露 防蒸冷 可調(diào)節(jié)水分等幾種類型 防腐膜可包裝易腐 酸度大 甜度大的食品 摩擦薄膜堆垛穩(wěn)定 特種PE薄膜耐化學(xué) 耐腐蝕 防蛀薄膜中添加了無(wú)異味防蟲劑 以PP合成紙?zhí)岣咴摪b的耐光性 耐寒性 耐熱性 耐水性 耐潮性 抗油脂性 抗酸性 抗堿性以及抗沖擊性能等 當(dāng)前國(guó)外流行塑料杯 復(fù)合杯 外層PSP 內(nèi)層PP 蓋PS 包裝冷 熱飲料 酒 方便食品 法國(guó)用PE瓶包裝果糖 酸奶 德國(guó)用PC瓶包裝牛奶 我國(guó)用PE瓶包裝藥品等 如圖 塑料的發(fā)展趨勢(shì) 如聚氯乙烯 PVC 的導(dǎo)熱系數(shù)僅為鋼材的1 357 鋁材的1 1250 在隔熱能力上 單玻塑窗比單玻鋁窗高40 雙玻高50 將塑料窗體與中空玻璃結(jié)合起來(lái)后 在住宅 寫字樓 病房 賓館中使用 冬天節(jié)省暖氣 夏季節(jié)約空調(diào)開支 好處十分明顯 塑料的主要性能及特點(diǎn) 它的化學(xué)穩(wěn)定性甚至勝過黃金 放在 王水 中煮十幾個(gè)小時(shí)也不會(huì)變質(zhì) 由于F4具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性 是理想的耐腐蝕材料 如F4可以作為輸送腐蝕性和粘性液體管道的材料 塑料王聚四氟乙烯 F4 塑料的主要性能及特點(diǎn) 普通塑料都是電的不良導(dǎo)體 如塑料可以做絕緣控制電纜的外皮 塑料的主要性能及特點(diǎn) 3 2幾種主要塑料 本節(jié)結(jié)構(gòu) 3 2 1聚乙烯塑料 3 2 1聚丙烯塑料 3 2 1聚苯乙烯塑料 3 2 4聚氯乙烯塑料 3 2 5酚醛塑料 3 2 6脲醛塑料 3 2 8硝酸纖維素塑料 3 2 7有機(jī)玻璃 3 2 9應(yīng)用塑料 返回章結(jié)構(gòu) 3 2 1聚乙烯塑料 簡(jiǎn)介 聚乙烯塑料是乙烯單體的聚合物 它的商品名稱簡(jiǎn)稱為 乙塑 英文縮寫為PE 根據(jù)聚乙烯密度大小不同 分為低密度聚乙烯 PE L 中密度聚乙烯 PE M 和高密度聚乙烯 PE H 聚合方法 1 低密度聚乙烯 它是由乙烯單體用微量氧作引發(fā)劑 在1200一2000大氣壓 溫度為100一300 條件下 用氧 有機(jī)過氧化物或偶氮化合物為引發(fā)劑進(jìn)行聚合而成 2 中密度聚乙烯 在30 70大氣壓 溫度為l00 250 條件下 用氧化鉻或氧化鉬作催化劑合成中密度聚乙烯 3 高密度聚乙烯 它是在常壓10個(gè)大氣壓和60 80 條件下 用烷基鋁和四氯化鈦為主的催化劑聚合而成的 性能 1 物理機(jī)械性能 顏色 密度 耐高低溫性 硬度 彈性等 2 耐化學(xué)腐蝕性3 耐老化性能4 絕緣性能5 粘結(jié) 印刷 著色性差 燃燒特征 易燃 離火后繼續(xù)燃燒 并放出與石蠟燃燒時(shí)相同的氣味 燃燒時(shí) 火焰尖部呈黃色 底部呈藍(lán)色 煙少 燃燒時(shí)邊熔 邊燃 邊滴落 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 用途 低密度聚乙烯的用途非常廣泛 用擠出法可以生產(chǎn)管材 用擠出壓延法 以牛皮紙為底基可以生產(chǎn)復(fù)合薄膜 用注射法可以生產(chǎn)各種日用品 如奶瓶 皂盒 玩具 杯子 塑料花等 中密度聚乙烯主要用于制作各種瓶類制品 高速自動(dòng)包裝用薄膜 高密度聚乙烯塑料主要用于制造繩索 盒 桶 保溫瓶殼等 圖例 3 2幾種主要塑料 3 2 2聚丙烯塑料 簡(jiǎn)介 商品名稱簡(jiǎn)稱 丙塑 英文縮寫為PP 聚丙烯塑料是由丙烯在甲烷基鋁和三氯化鈦催化劑作用下 在20個(gè)大氣壓和50 的條件下 以汽油為溶劑進(jìn)行聚合而制得的 識(shí)別特征 顏色密度質(zhì)地 易燃 離火后可繼續(xù)燃燒 有特殊氣味逸出 火焰尖部呈黃色 煙少 邊燃燒 邊熔化 邊滴落 燃燒特征 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 結(jié)構(gòu)與性能 CH3聚丙烯的結(jié)構(gòu)式為 CH2 CH n 性能 1 化學(xué)穩(wěn)定性較聚乙烯好2 耐熱性突出3 透氣性和透水性低于聚乙烯 4 剛性 拉伸強(qiáng)度比聚乙烯好 5 定向拉伸6 6 耐老化性較聚乙烯差 改性 1 共聚改性2 共混改性3 填充 增強(qiáng)改性4 拉伸改性5 交聯(lián)改性 用途 中國(guó)對(duì)聚丙烯的需求量將很快超過美國(guó) 聚丙烯塑料主要用于制作餐具 醫(yī)療器械的殺菌容器 日用品如水桶 熱水瓶殼等 還可制作文具盒 儀器盒等 圖例 3 2幾種主要塑料 3 2 3聚苯乙烯塑料 簡(jiǎn)介 商業(yè)名稱簡(jiǎn)稱 苯塑 英文縮寫為PS 聚苯乙烯的合成常采用塊狀聚合法與乳液聚合法 識(shí)別特征 透明度著色力色澤質(zhì)地沖擊強(qiáng)度敲擊時(shí) 聲音 燃燒現(xiàn)象 燃燒性能好 易燃 離火后繼續(xù)燃燒 并有苯乙烯臭味放出 火焰呈黃色 冒黑煙 燃燒時(shí)軟化 起泡 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 性能 1 質(zhì)地 光澤好 透光率 著色性 2 軟化溫度3 成型 化學(xué)穩(wěn)定性4 避免接觸油類及長(zhǎng)時(shí)間在太陽(yáng)光下5 易溶于氯仿 二氯甲烷 甲苯 醋丁酯等有機(jī)溶劑中 改性 1 韌性聚苯乙烯2 氯化苯乙烯3 苯乙烯與丙烯猜共聚物 AS 4 苯乙烯與丁二烯 丙烯腈共聚物 ABS 用途 聚苯乙烯塑料廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器 化工部門及日用品方面 用來(lái)制作茶盤 糖缸 皂盒 煙盒 學(xué)生尺 梳子等 由于具有一定的透氣性 當(dāng)制成薄膜制品時(shí) 又可做良好的食品包裝材料 圖例 3 2幾種主要塑料 3 2 4聚氯乙烯 簡(jiǎn)介 聚氯乙烯塑料是由氯乙烯單體聚合而成的 是常用的熱塑性塑料之一 商品名稱簡(jiǎn)稱為 氯塑 英文縮寫為PVC 識(shí)別特征 透明度色澤氣味觸覺相對(duì)密度 燃燒性能 聚氯乙烯的燃燒性能不好 離火即滅 屬于難燃性塑料 燃燒時(shí) 有刺激性的氯化氫臭味放出 燃燒時(shí)軟化 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 性能 1 軟質(zhì)聚氯乙烯一般含增塑劑30 50 2 硬質(zhì)聚氯乙烯只加少量的增塑劑制成 3 聚氯乙烯塑料耐熱性4 聚氯乙烯薄膜5 聚氯乙烯塑料與有機(jī)溶劑和萘等防蟲藥劑 用途 軟質(zhì)聚氯乙烯可制成較好的農(nóng)用薄膜 常用來(lái)制作雨衣 臺(tái)布 窗簾 票夾 手提袋等 還被廣泛用于制造塑料鞋及人造革 硬質(zhì)聚氯乙烯能制成透明 半透明及各種顏色的珠光制品 常用來(lái)制作皂盒 梳子 洗衣板 文具盒 各種管材等 如圖 3 2幾種主要塑料 3 2 5酚醛塑料 簡(jiǎn)介 酚醛塑料商業(yè)名稱為 膠木 電木 用PF表示 它是以酚和醛為原料 在酸或堿性催化劑的作用下縮聚成酚醛樹脂 加入木粉填充劑可制成塑料 識(shí)別特征 顏色觸感斷面結(jié)構(gòu)敲擊燃燒特征 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 性能 1 耐熱性 2 電絕緣性 抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度 3 化學(xué)穩(wěn)定性 4 脆度 色澤 5 吸水性 用途 酚醛塑料廣泛用于電訊 電器 儀表等方面 也用于制造日用品 如鈕扣 皂盒等 如圖 3 2幾種主要塑料 3 2 6脲醛塑料 簡(jiǎn)介 脲醛樹脂是由脲素和甲醛合成的 加入紙漿可制成脲醛塑料 它的商業(yè)名稱為 電玉 簡(jiǎn)寫的英文名稱UF 識(shí)別特征 色澤透明度硬度相對(duì)密度燃燒特征 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 性能 1 脲醛塑料的顏色2 觸感3 耐熱性能 用途 脲醛塑料主要制作鈕扣 餐具 皂盒 瓶蓋等 也用于工業(yè)和民用的電器元件和外殼等 如圖 3 2幾種主要塑料 3 2 7有機(jī)玻璃 簡(jiǎn)介 有機(jī)玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯的俗稱 它是由甲基丙烯酸甲酯單體聚合而成的線型樹脂 其英文縮寫為PMMA 識(shí)別特征 透明度觸感色澤敲擊燃燒特征 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 性能 1 光學(xué)性能 透光率2 染色性能3 低溫使用4 衛(wèi)生性能 用途 有機(jī)玻璃主要用于航空 輪船 車輛 儀表的透明護(hù)罩及安全防護(hù)罩等 也被大量用于光學(xué)工業(yè)透鏡和醫(yī)用導(dǎo)光管等 還用于制作文具 日用品 如筆桿 丁字尺 三角尺 煙盒 傘柄等 如圖 3 2幾種主要塑料 3 2 8硝酸纖維塑料 簡(jiǎn)介 硝酸纖維素塑料是棉短絨或其它草類 木材等天然纖維素經(jīng)硝酸酯化成硝酸纖維素 再加入20 30 的增塑劑樟腦而制成的塑料 它的商業(yè)名稱為賽璐珞 英文縮寫為CN 識(shí)別特征 透明度氣味耐高溫燃燒特征 教師現(xiàn)場(chǎng)演示 性能 1 染色2 軟化溫度3 對(duì)油類穩(wěn)定性4 在酸 堿溶液中穩(wěn)定性5 在光和熱的長(zhǎng)期作用下 用途 賽璐珞主要用于制作文教用品 如三角尺 筆桿 樂器外殼等 還可制作眼鏡框 傘柄等 還常用作玩具 梳子 皂盒等 由于質(zhì)輕 彈性好 故是制作乒乓球的好原料 如圖 3 2幾種主要塑料 3 2 9應(yīng)用塑料 泡沫塑料 1 概念泡沫塑料是一種內(nèi)部具有無(wú)數(shù)微小氣孔的塑料 具有質(zhì)軟 隔熱 吸音 緩沖等性質(zhì) 2 分類根據(jù)軟硬程度的不同分為軟 半硬質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料三種 根據(jù)氣泡結(jié)構(gòu)又可分為開孔泡沫塑料和閉孔泡沫塑料 3 用途泡沫塑料廣泛用于隔音 絕熱 保溫 絕緣 防震 過濾 包裝等材料 人造革 人造革是用纖維與塑料結(jié)合在一起的復(fù)合材料 目前常見的人造革 主要是聚氯乙烯人造革 人造革具有質(zhì)地柔軟 富有彈性 機(jī)械強(qiáng)度高 耐酸堿 不易燃燒 易洗滌 色澤鮮艷 花紋圖案多樣的特點(diǎn) 故應(yīng)用特別廣泛 常用來(lái)制作服裝 帽子 手套 鞋 沙發(fā) 椅子等覆蓋用材料 合成革 合成革的表面是聚氨酯樹脂 它是在復(fù)合纖維針織布上或無(wú)紡布上涂復(fù)聚氨酯微孔彈性體形成的復(fù)合材料 合成革具有抗氧化 耐磨 耐油等特點(diǎn) 機(jī)械強(qiáng)度 耐磨性 彈性都好于人造革 透氣性和透濕汽性接近于天然皮革 表面硬度高 不易蟲蛀 霉變 耐水 耐油性能好 制品尺寸穩(wěn)定 不易變形 低溫下質(zhì)地同樣柔軟 制品外觀光亮 美觀 保養(yǎng)方便 堅(jiān)固耐用 因此 用途極為廣泛 3 2幾種主要塑料 乒乓球 用途 有機(jī)玻璃制品 用途 脲醛紐扣 用途 酚醛塑料制品 用途 pvc 用途 ABS產(chǎn)品 聚苯乙烯原料 用途 PP產(chǎn)品 用途 HDPE塑料管 LDPE 用途 3 3塑料品種的簡(jiǎn)易鑒別方法 感官鑒定 相對(duì)密度鑒別法 幾種易混塑料鑒別依據(jù) 返回章結(jié)構(gòu) 3 3 1感官鑒定 講解加現(xiàn)場(chǎng)演示 透明的制品有 聚苯乙烯和有機(jī)玻璃 半透明的制品有 低密度聚乙烯 纖維素塑料 聚氯乙烯 聚丙烯 環(huán)氧樹脂 不飽和樹脂 不透明的制品有 高密度聚乙烯 聚氨脂及各種有色塑料 看制品的色澤 透明度 用硬物敲擊聽聲音 如聚苯乙烯似金屬聲 有機(jī)玻璃其聲較粗 發(fā)悶 用手摸產(chǎn)品 硬 軟聚苯乙烯 聚丙烯 聚酰胺 有機(jī)玻璃 高密度聚乙烯 硬聚氯乙烯 低密度聚乙烯 軟聚氯乙烯 3 3塑料品種的簡(jiǎn)易鑒別 3 3 2相對(duì)密度鑒別法 各種塑料都有不同的相對(duì)密度 利用這一