塑料的組成與性能

學(xué)無常師,道在則是

——晉·潘岳<歸田賦>2007.08問題：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要素是什么？2007.08基本內(nèi)容：1.理解塑料的概念、分類、成份；2.理解熱固性、熱塑性塑料兩個(gè)概念，二者的區(qū)別；3.了解塑料的特性及用途。1.重點(diǎn)：塑料的概念、成份、分類重點(diǎn)難點(diǎn)：2.難點(diǎn)：對(duì)概念的理解2007.081.1塑料概論一、樹脂和塑料1．塑料的概念

——以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中一定溫度和壓力的作用下能流動(dòng)成型的高分子有機(jī)材料。塑料2007.08——指受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時(shí)受外力作用具有流動(dòng)性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

一、樹脂和塑料2．樹脂的概念1.1塑料概論樹脂2007.081.1塑料概論一、樹脂和塑料3．樹脂的分類——是指由自然界中動(dòng)植物分泌物所得的無定形有機(jī)物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲膠等?！侵赣珊唵斡袡C(jī)物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹脂產(chǎn)物。天然樹脂合成樹脂2007.081.1塑料概論一、樹脂和塑料4．樹脂的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)鏈節(jié)：高分子化合物中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元是－CH2—CH2—。nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯2007.081.1塑料概論一、樹脂和塑料4．樹脂的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)—CH2—CH2—n聚合度：聚乙烯分子結(jié)構(gòu)中的n值表示高分子化合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，n值越大，相對(duì)分子質(zhì)量越大。單體：能合成高分子化合物的小分子物質(zhì)，如聚乙烯的單體是CH2=CH2。2007.081.1塑料概論高聚物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：一、樹脂和塑料4．樹脂的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)長鏈分子分子長鏈具有柔性高分子鏈間一旦有交聯(lián)結(jié)構(gòu)存在將不溶不熔高聚物存在晶態(tài)和非晶態(tài)兩種具有取向性2007.081.1塑料概論一、樹脂和塑料5．樹脂的合成方法（加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)）加聚反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)前后分子數(shù)相同由單體變成聚合物是化學(xué)鍵作用反應(yīng)中分子沒有附屬產(chǎn)物產(chǎn)生加聚反應(yīng)可得的是線形高聚物2007.081.1塑料料概論論一、樹樹脂和和塑料料5．樹脂的的合成成方法法（加聚反反應(yīng)和縮聚反反應(yīng)）縮聚聚反反應(yīng)應(yīng)特特點(diǎn)點(diǎn)：：反應(yīng)前后分子個(gè)數(shù)不同由單體變?yōu)榫酆衔锸怯捎诠倌軋F(tuán)的作用反應(yīng)中分子有附屬產(chǎn)物產(chǎn)生縮聚反應(yīng)既可能得線型高聚物也可能得網(wǎng)型或體型高聚物C2H5－O－－C2H52007.081.2塑塑料料概概論論二、、塑塑料料的的成成分分塑料料———樹脂脂＋添加加劑劑1.樹樹脂脂作用用：：塑料的主要成分決定塑料的類型和基本性能膠粘其它成分材料賦予塑料可塑性和流動(dòng)性2007.081.2塑塑料料概概論論二、、塑塑料料的的成成分分2.添添加加劑劑⑴填填充充劑劑（（填填料料））重要的但非必不可少的成分作用用：：減少樹脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。2007.081.2塑塑料料概概論論二、、塑塑料料的的成成分分2.添添加加劑劑⑴填填充充劑劑（（填填料料））分類類：：按化化學(xué)學(xué)性性能能可可分分為為有機(jī)機(jī)填填料料無機(jī)機(jī)填填料料按形形狀狀可可分分為為：：粉狀纖維狀層狀（片狀）2007.081.2塑塑料料概概論論二、、塑塑料料的的成成分分2.添加劑⑵增塑劑能夠增加塑料料的可加工性、延延展性和膨脹脹性的物質(zhì)質(zhì)；它是能與樹脂相溶溶的、不易揮揮發(fā)的高沸點(diǎn)點(diǎn)有機(jī)化合物物。常用的增塑劑劑是液態(tài)或低低熔點(diǎn)固體有有機(jī)物。主要要有甲酸脂類、磷酸酯類和氯化石蠟等。2007.081.2塑料概概論作用：二、塑料的成成分2.添加劑⑵增塑劑提高塑性、流動(dòng)性和柔軟性；降低剛性和脆性；改善塑料的工藝性能和使用性能。2007.081.2塑料概概論二、塑料的成成分2.添加劑⑶穩(wěn)定劑凡能阻緩材料料變質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)稱為穩(wěn)定劑劑?？煞譃橐韵氯N：它的的主主要要作作用用就就是是抑抑制制或或防防止止樹樹脂脂在在加加工工或或使使用用過過程程中中受受熱熱而而降降解解。。它的的主主要要作作用用是是阻阻止止樹樹脂脂在在光光的的作作用用下下降降解解（（塑塑料料變變色色、、力力學(xué)學(xué)性性能能下下降降等等等等））。。延緩或抑制塑塑料氧化速度度。熱穩(wěn)定劑：光穩(wěn)定劑：抗氧化劑：2007.081.2塑料概概論二、塑料的成成分2.添加劑⑷潤滑劑為防止塑料在在成型過程中中粘模，減少少塑料對(duì)模具具的摩擦，改改善塑料的流流動(dòng)性，提高高塑件表面的的光澤度而加加入的添加劑劑。2007.081.2塑料概概論二、塑料的成成分2.添加劑⑸著色劑起裝飾美觀的作用，某些些著色劑還能能提高塑料的的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐候性。分類顏料染料有機(jī)顏料無機(jī)顏料2007.08二、塑料的成成分2.添加劑⑸著色劑特點(diǎn)：無機(jī)顏料：著色能力、、透明性、鮮鮮艷性較差，，但耐光型、耐耐熱性、化學(xué)學(xué)穩(wěn)定性較好好，不易褪色色。染料：色彩鮮艷、顏顏色齊全，著著色能力、透透明性好。性性能與無機(jī)顏顏料相反。1.2塑料概概論2007.081.2塑料概概論二、塑料的成成分2.添加劑⑸著色劑有機(jī)顏料的特性介于無機(jī)顏料和染料之間。還有阻燃劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、防腐劑和加工助劑等等并非每種塑料都要加入全部的添加劑，根據(jù)塑料品種和需求有選擇性的加入某些添加劑在塑料工業(yè)中著色劑多采用顏料2007.081.2塑料概概論——在受熱或其其它條件下下能固化成成不熔不溶溶性物質(zhì)的的塑料，，其分子結(jié)結(jié)構(gòu)最終為為體型結(jié)構(gòu)。（變化過程不不可逆）三、塑料的的分類1．按塑料料的物理化化學(xué)性能分分：——指在在特定溫度度范圍內(nèi)能能反復(fù)加熱熱軟化和冷冷卻硬化的的塑料，其其分子結(jié)構(gòu)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。(變化過程可可逆)熱塑性塑料熱固性塑料2007.081.2塑料料概論——一一般指具有有特種功能能（如耐熱熱、自潤滑滑等）應(yīng)用用于特殊要要求的塑料料?！灰话阒改艹谐惺芤欢ǖ牡耐饬ψ饔糜茫⒂辛剂己玫臋C(jī)械械性能和尺尺寸穩(wěn)定性性，在高、、低溫下仍仍能保持其其優(yōu)良性能能，可以作作為工程結(jié)結(jié)構(gòu)件的塑塑料。——一一般指產(chǎn)量量大、用途途廣、成型型性好、價(jià)價(jià)廉的塑料料。三、塑料的的分類2．按塑料料的用途分分：特種塑料工程塑料通用塑料2007.081.2塑料料概論四、塑料的的特性1.質(zhì)輕、、比強(qiáng)度高高。2.優(yōu)異的的電絕緣性性能。3.優(yōu)良的的化學(xué)穩(wěn)定定性能。4.減摩、、耐磨性能能好。5.透光及及防護(hù)性能能。6.減震、、消音性能能優(yōu)良。2007.081.2塑料料概論五、常用塑塑料的性能能分類六、常用塑塑料的介紹紹參見附錄A和1.4（自學(xué)）塑料的性能使用性能工藝性能體現(xiàn)塑料的使用價(jià)值體現(xiàn)塑料的成型性能2007.081、常用熱熱塑性塑料料A類（通用用塑料）（1）聚乙烯（PE）：性能能及用途（2）聚氯氯乙烯（PVC）：：性能及用用途（3）聚苯苯乙烯（PS）：性性能及用途途（4）聚丙丙烯（PP）：性能能及用途B類（工程程塑料）：：（1）ABS：性能能及用途（2）PMMA（有有機(jī)玻璃））：性能及及用途（3）PC：性能及及用途（4）PSF：性能能及用途（5）PA：性能及及用途（6）POM：性能能及用途（7）氟塑塑料：性能能及用途2007.082、常用熱熱固性塑料料（1）芬醛醛塑料（PF）：性性能及用途途（2）氨基基塑料：性性能及用途途（3）環(huán)氧氧樹脂（EP）：性性能及用途途2007.08思考與練習(xí)習(xí)：1.塑料與與樹脂的關(guān)關(guān)系？2.塑料的的成分有哪哪些，各自自作用如何何？3.塑料按按物理化學(xué)學(xué)性質(zhì)可分分為幾種？？4.熱塑性性塑料和熱熱固性塑料料的主要區(qū)區(qū)別？5.合成樹樹脂與天然然樹脂的區(qū)區(qū)別？6.塑料按按性能及