第四章通用高分子材料一

第四章通用高分子材料一第1頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)塑料

概述

塑料是在玻璃態(tài)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，能在一定溫度和壓力下加工成形的各種材料的總稱。

塑料的組成：1）樹脂:

塑料的主要組分。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(shù)塑料就是以所用樹脂命名的。

第2頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2）填充劑（填料）:

提高塑料的力學(xué)、電學(xué)性能或降低成本等。它在塑料占有相當(dāng)大的比例。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。

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。

3）增塑劑:

提高塑料的可塑性和柔軟性。常用熔點(diǎn)低的低分子化合物來增加大分子鏈間距離，從而達(dá)到增加大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。

第3頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4）穩(wěn)定劑:

提高塑料對熱、光、氧等的穩(wěn)定性，延長使用壽命。常用熱穩(wěn)定劑有硬酯酸鹽、環(huán)氧化合物和鉛的化合物等。光穩(wěn)定劑有炭黑、氧化鋅等遮光劑。5）潤滑劑:

提高塑料在加工成形過程中的流動性和脫模能力，同時可使制品光亮美觀。常用潤滑劑有硬酯酸、鹽類等。第4頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月6）抗靜電劑:

通過降低電阻來減少摩擦電荷，從而減少或消除制品表面靜電荷的形成?？轨o電劑一般是有機(jī)氮化物或具有醚結(jié)構(gòu)的化合物7）阻燃劑：用以減緩塑料燃燒性能的助劑。8）著色劑:賦予塑料制品各種色彩。常用的著色劑是一些有機(jī)染料和無機(jī)顏料。有時也采用能產(chǎn)生熒光或磷光的顏料。第5頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月9）發(fā)泡劑:

是一類受熱時會分解放出氣體的有機(jī)化合物，它是制備泡沫塑料的助劑。

10）偶聯(lián)劑：增強(qiáng)劑或填料用偶聯(lián)劑處理后可提高其效能，改善塑料制品的性能。常用的偶聯(lián)劑有有機(jī)硅、有機(jī)鈦酸酯等。11）固化劑:與樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使受熱可塑的線型結(jié)構(gòu)變成熱穩(wěn)定好的體型結(jié)構(gòu)。常用的固化劑如六次甲基四胺、過氧化二苯甲酰等。第6頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

塑料的分類：1）按塑料熱性質(zhì)分類：

熱塑性塑料：受熱時軟化或熔融、冷卻后硬化，韌性好，可反復(fù)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。

熱固性塑料：在加熱、加壓并經(jīng)過一定時間后即固化為不溶、不熔的堅硬制品，不可再生。具有更好耐熱性和抗蠕變能力。常用熱固性塑料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、有機(jī)硅樹脂等。第7頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2）按塑料的功能和用途分類：

通用塑料：產(chǎn)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、氨基塑料等，產(chǎn)量占塑料總產(chǎn)量的75%以上。

工程塑料：具有較高性能，能替代金屬制造機(jī)械零件和工程構(gòu)件的塑料。聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂等。

功能塑料：導(dǎo)電塑料、導(dǎo)磁塑料、感光塑料等。第8頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

塑料制品通常由聚合物或聚合物與其他組分的混合物，于受熱后在一定條件下塑制成一定形狀，并經(jīng)冷卻定型、修整而成。主要：擠出、注射、壓延、吹塑、模壓擠出、注射、壓延、吹塑是熱塑性塑料的主要加工方法模壓、鑄塑及傳遞模塑是熱固性塑料的主要加工方法

塑料的成型加工方法第9頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）擠出成型：

將原料在料筒中加熱至流動狀態(tài)，同時通過螺桿向前推壓至機(jī)頭，通過不同形狀和結(jié)構(gòu)的口模連續(xù)擠出，獲得不同形狀的型材，如管、棒、帶、絲、板等。

擠出成形的生產(chǎn)效率高，可自動化連續(xù)生產(chǎn)，一般使用熱塑性塑料作原料。第10頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月擠出過程：分為兩個階段：第一個階段是使固態(tài)塑料塑化(即變成粘性流體)并在加壓情況下使其通過特殊形狀的口模而成為截面與口模形狀相仿的連續(xù)體；第二階段則是用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄊ箶D出的連續(xù)體失去塑性狀態(tài)而變?yōu)楣腆w，即得所需制品第13頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月加壓方式：分為連續(xù)和間歇兩種。連續(xù)式所用設(shè)備為螺桿擠出機(jī)，間歇式為柱塞式擠出機(jī)。柱塞式擠出機(jī)的主要部件是一個料筒和一個由液壓操縱的柱塞螺桿數(shù)量單螺桿擠出機(jī)，使用較多擠出機(jī)。雙螺桿，比較多多螺桿擠出機(jī)，用于塑煉第14頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

將塑料原料在注射機(jī)料筒內(nèi)加熱熔化，通過推桿或螺桿向前推壓至噴嘴，迅速注入封閉模具內(nèi)，冷卻后即得塑料制品。2）注射成型：第15頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

主要用于熱塑性塑料。能生產(chǎn)形狀復(fù)雜、薄壁、嵌有金屬或非金屬的塑料制品。第16頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月注射成型工作循環(huán)加料合模注射充模保壓補(bǔ)縮冷卻定型開模清模塑件脫模預(yù)塑第17頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月注射過程：加料

將粒狀或粉狀塑料加入注射機(jī)的料斗。塑化

通過注射機(jī)加熱裝置的加熱，使得螺桿中的塑料原料熔融，成為具有良好的可塑性的塑料熔體。充模

塑化好的塑料熔體在注射機(jī)柱塞或螺桿的推動作用下，以一定的壓力和速度經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入并充滿模具型腔。第18頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月保壓補(bǔ)縮

從熔體充滿型腔后，在注射機(jī)柱塞或螺桿推動下，熔體仍然保持壓力進(jìn)行補(bǔ)料，使料筒中的熔料繼續(xù)進(jìn)入型腔，以補(bǔ)充型腔中塑料的收縮需要，并且可以防止熔體倒流。澆口凍結(jié)后的冷卻

經(jīng)過一段時間使型腔內(nèi)的熔融塑料凝固成固體，確保當(dāng)脫模時塑件有足夠的剛度，不致產(chǎn)生翹曲或變形。脫模

塑件冷卻到一定的溫度,推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。第19頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月注射成型的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)成型周期短、生產(chǎn)效率高、易實現(xiàn)自動化能成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定適應(yīng)范圍廣

到目前為止，除氟塑料以外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注射成型的方法成型。另外，一些流動性好的熱固性塑料也可用注射成型。第20頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月缺點(diǎn)注射設(shè)備價格較高注射模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)周期長、不適合于單件小批量的塑件生產(chǎn)第21頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3）壓延成型將已塑化的物料通過一組熱輥之間使其厚度減薄，從而制得均勻片狀制品的方法稱為壓延成型。壓延成型主要用于制備聚氯乙烯片材或薄膜。第22頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

將塑料原料放入成型模加熱熔化，加壓，使塑料充滿整個型腔，同時發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化。模壓成型主要用于熱固性塑料，適用于形狀復(fù)雜或帶有復(fù)雜嵌件的制品，但生產(chǎn)率低、模具成本較高。4）模壓成形：第23頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月5）吹塑成形：

熔融態(tài)的塑料坯通過擠出機(jī)或注射機(jī)擠出后，置于模具內(nèi)，用壓縮空氣將此坯料吹脹，使其緊貼模內(nèi)壁成型而獲得中空制品。第24頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

吹塑成型還可以用壓縮空氣將型坯連續(xù)吹脹成薄膜。第25頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

真空成形（吸塑成形）：

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(jìn)入高彈態(tài)后，對模腔抽真空，使板材在大氣壓作用下緊貼模腔內(nèi)壁，冷卻后硬化成形。抽真空前抽真空后第26頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月8）澆鑄成形：

又稱澆塑法，根據(jù)澆注方式的差異可分為靜態(tài)鑄型、嵌鑄型和離心鑄型等。

在液態(tài)樹脂中加入適量固化劑，然后澆入模具型腔中，在常壓或低壓及常溫或適當(dāng)加熱條件下固化成型。此法主要用于生產(chǎn)大型制品，設(shè)備簡單，但生產(chǎn)率低。第27頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

熱塑性塑料

聚乙烯（PE－polyethylene）：——CH2—CH2——［］2）

支化結(jié)構(gòu)：

右圖：（a）高密度PE分子鏈（b）低密度PE分子鏈（c）線性低密度PE分子鏈第28頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）性質(zhì)：①耐化學(xué)腐蝕；

②良好的電絕緣性和高頻介電性能；

③韌性、耐寒性好；④較低的摩擦系數(shù)；⑤不易吸水；⑥不耐熱，不耐大氣老化。第29頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

4）應(yīng)用：聚乙烯是塑料中產(chǎn)量最大的一類品種，屬于結(jié)晶性塑料，外觀乳白，半透明。低密度聚乙烯(LDPE)

：日用制品、薄膜、軟質(zhì)包裝材料、層壓板、電線電纜包覆等。高密度聚乙烯(HDPE)：小負(fù)荷齒輪和軸承、化工管道、閥門、高頻電纜絕緣層、硬質(zhì)包裝材料等。第30頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚丙烯（PP-polypropylene)）：2）

性質(zhì)：無毒、無味、無臭、半透明蠟狀固體。密度小，力學(xué)性能高于聚乙烯；耐熱性、耐水性良好，化學(xué)穩(wěn)定性好；但不耐芳香族和氯化烴溶劑，耐寒性差，易老化?！狢H2—CH2——［］CH3│第31頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：聚丙烯屬等規(guī)立構(gòu)，結(jié)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(yī)療器械、高頻絕緣材料；化工管道、家用電器部件等，以及汽車及機(jī)械零部件，如車門、方向盤、齒輪、接頭等。第32頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚苯乙烯（PS-polystyrene

）：2）

性質(zhì)：

無毒、無味、無色透明狀固體。電絕緣性優(yōu)良，介電損耗極小；耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良，但不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑；強(qiáng)度較低，硬度高，脆性大，不耐沖擊，耐熱性差，易燃?！狢H2—CH2——［］│第33頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：

聚丙烯屬無規(guī)立構(gòu)，非晶性塑料，高度透明（透光率為88～92％）。

主要用于日用、裝潢、包裝及工業(yè)制品；儀器儀表外殼、燈罩、光學(xué)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。第34頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚1-丁烯：2）

性質(zhì)：具有較高的強(qiáng)度、剛性；良好的電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性；能溶于四氫呋喃和環(huán)已酮等有機(jī)溶劑；具有阻燃性；但熱穩(wěn)定性較差，使用溫度較低，介電常數(shù)、介電損耗較高?！狢H2—CH2——［］CH2│第35頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚氯乙烯（PVC－polyvinylchloride

）：2）

性質(zhì)：具有較高的強(qiáng)度、剛性；良好的電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性；能溶于四氫呋喃和環(huán)已酮等有機(jī)溶劑；具有阻燃性；但熱穩(wěn)定性較差，使用溫度較低，介電常數(shù)、介電損耗較高?！狢H2—CH2——［］Cl│第36頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：

純聚氯乙烯屬無規(guī)立構(gòu)，無色透明，硬而脆，很少應(yīng)用。常利用橡膠和增塑劑對其改性處理。

硬聚氯乙?。河糜诠I(yè)管道、給排水系統(tǒng)、板件、管件、建筑及家用防火材料，化工防腐設(shè)備及各種機(jī)械零件。

增塑（軟）聚氯乙?。河糜诖昂?、桌布、雨衣、手提箱、人造革、墻紙；農(nóng)用薄膜、耐酸堿軟管及電線電纜包覆層等。第37頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA-polymethylmethacrylate

）：2）

性質(zhì)：

較高的強(qiáng)度和韌性、優(yōu)良的光學(xué)性能，透光率比普通硅玻璃好（透光率約為91～93％）；優(yōu)良的電絕緣性；耐化學(xué)腐蝕性好，熱導(dǎo)率低；但硬度低，表面易擦傷，耐磨性差，耐熱性不高。——CH2—C—C——［］│CH3COOCH3│第38頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：聚甲基丙烯酸甲酯又稱有機(jī)玻璃，屬無規(guī)立構(gòu)，非晶性塑料。

主要用于飛機(jī)、汽車的窗玻璃和罩蓋，光學(xué)鏡片，儀表外殼，裝飾品，廣告牌，燈罩，光學(xué)纖維，透明模型，標(biāo)本，醫(yī)療器械等。

第39頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚四氟乙烯（PTFE）：2）

性質(zhì)：

出色的耐熱、耐寒能力（-180～+260℃長期使用）；摩擦系數(shù)極低，有自潤滑效果；化學(xué)穩(wěn)定性極佳，俗稱“塑料王”；極好的電絕緣性和介電性；但強(qiáng)度低，抗蠕變性較差，不易加工成形?！狢F2—CF2——［］第40頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：聚四氟乙烯屬結(jié)晶性塑料，外觀呈瓷白色，一般在360～380℃燒結(jié)成形。

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。第41頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)：

尼龍的品種很多，如尼龍6、尼龍66、尼龍610等。數(shù)字表示基本單元中的碳原子數(shù)目。所有尼龍分子結(jié)構(gòu)單元中都有一個相同的特征基團(tuán)－酰胺基：4.1.5.1聚酰胺（尼龍或錦綸）：——C—N——［］‖OH│4.1.5工程塑料第42頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：纖維增強(qiáng)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。2）

性質(zhì)：聚酰胺屬結(jié)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(qiáng)的氫鍵作用，因此聚酰胺的強(qiáng)度高，韌性好；另外耐磨性和自潤滑性好，摩擦系數(shù)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(shù)大，耐熱性不高。第43頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4）改性和新型聚酰胺1、增強(qiáng)尼龍2、單體澆鑄尼龍采用了堿聚合法，加快了聚合速度，力學(xué)性能得到提高。3、反應(yīng)注射成型尼龍與尼龍6相比，具有更高的結(jié)晶性和剛性、更小的吸濕性4、芳香族尼龍耐高溫、耐輻射、耐腐蝕的尼龍新品種第44頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月5、透明尼龍具有高度透明、低吸水性、耐熱水性及耐抓傷性，并且具有一般尼龍所具有的優(yōu)良力學(xué)強(qiáng)度。6、高抗沖尼龍7、電鍍尼龍第45頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：4.1.5.2聚碳酸酯（PC-polycarbonate

）：2）

性質(zhì)：

①低溫沖擊韌性極佳；

②高模量、高強(qiáng)度、抗蠕變，尺寸穩(wěn)定性好；—O—C—O——［］│O———C—││CH3CH3第46頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：由于聚碳酸酯具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，又高度透明，故俗稱“透明金屬”。

纖維增強(qiáng)聚碳酸酯可部分取代鋼、有色金屬等制造儀器儀表的機(jī)械傳動部件。未增強(qiáng)聚碳酸酯用于制作車燈罩、護(hù)目鏡、安全帽、門窗玻璃甚至防彈玻璃等。

③透光率高，約為86～92％；④電絕緣性好。第47頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚甲醛（POM-polyformaldehyde

）：——CH2—O——［］2）

性質(zhì)：具有較高的強(qiáng)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(shù)小，耐化學(xué)品腐蝕性好，電絕緣性能良好，但熱穩(wěn)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。第48頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）均聚甲醛的改性：

工業(yè)上利用共聚反應(yīng)來生成共聚甲醛，來改善熱穩(wěn)定性。共聚甲醛的結(jié)構(gòu)單元為：

4）應(yīng)用：聚甲醛屬結(jié)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、軸承，塑料彈簧等?！狢H2—O—［］x—CH2-CH2-CH2-CH2-O—［］y，第49頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：丙烯晴(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三種單體（共聚生成）

ABS塑料：2）

性質(zhì)：

丙烯晴能提高強(qiáng)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。ABS塑料具有較好的抗沖擊性能、尺寸穩(wěn)定性和耐磨性，成型性好，不易燃，耐腐蝕性好，但不耐酮、醛、酯、氯代烴類溶劑。第50頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）應(yīng)用：

ABS作為“堅韌、質(zhì)硬且剛性”的材料，是最早被人類認(rèn)識和使用的“高分子合金”。用于輕載齒輪、軸承，電器外殼，汽車部件，各類容器、管道等。第51頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）：2）

性質(zhì)：結(jié)晶性塑料，呈乳白色，工程上常用玻璃纖維增強(qiáng)PBT作為結(jié)構(gòu)材料。—CH2－CH2－CH2－CH2－O－C——C—［］O‖‖O第52頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1）

聚砜（PSF）：

其他熱塑性塑料：

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(dá)150~174℃，脆化溫度-100℃。廣泛用于電器、機(jī)械、交通和醫(yī)療領(lǐng)域。2）

聚苯醚（PPO）：聚苯醚是線性非晶態(tài)工程塑料，綜合性能好，使用溫度寬-190～190℃，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、化工管道、閥門和外科醫(yī)療器械等。第53頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3）聚酰亞胺：

聚酰亞胺是含氮的環(huán)形結(jié)構(gòu)的耐熱性樹脂，其強(qiáng)度硬度較高，使用溫度可達(dá)260℃；但加工性較差，脆性大，成本高。主要用于特殊條件下工作的精密零件，如噴氣發(fā)動機(jī)供燃料系統(tǒng)的零件，耐高溫高真空用自潤滑軸承及電氣設(shè)備，是航空航天工業(yè)中常用的高分子材料。第54頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1.6熱固性塑料

熱固性塑料是樹脂經(jīng)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，使其由線型聚合物變?yōu)轶w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，尺寸穩(wěn)定性高；但脆性大，不易成形。第55頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

酚醛塑料（PF-bakelite

）：

酚醛塑料中的酚醛樹脂是酚類和醛類的縮聚產(chǎn)物。根據(jù)酚類和醛類的反應(yīng)摩爾比及反應(yīng)介質(zhì)PH值的差異，可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?qū)ξ坏?個氫原子都很活潑，均能與甲醛發(fā)生兩種情形下的縮聚反應(yīng)：PH值甲醛與苯酚摩爾比鏈結(jié)構(gòu)產(chǎn)物＜70.8～0.9線性熱塑性＞71.1～1.5交聯(lián)熱固性1）

酚醛樹脂：第56頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月苯酚鄰位氫原子與甲醛的縮聚反應(yīng)如下：熱塑性酚醛樹脂：只有加入能與之反應(yīng)的固化劑，才能固化。熱固性酚醛樹脂：制備時反應(yīng)不徹底，在熱的作用下可繼續(xù)進(jìn)行縮聚反應(yīng)形成高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第57頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2）

酚醛塑料：

熱塑性酚醛樹脂固化劑添加劑壓塑粉

壓坯

成品混合模壓加熱①以熱塑性酚醛樹脂為原料：第58頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

通常作粘膠劑或浸漬增強(qiáng)劑壓制成層狀塑料。②以熱固性酚醛樹脂為原料：

有一定的強(qiáng)度和硬度、良好的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性及電絕緣性、熱導(dǎo)率低，成本低廉。酚醛塑料所用的填料分為粉狀、纖維狀、層狀。③應(yīng)用第59頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

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、電話及收音機(jī)外殼、燈頭、開關(guān)、插座等。

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(diǎn)火器等。

以石棉為填料的塑料粉可用于制造電爐、電熨斗等設(shè)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造軸承、齒輪、帶輪、各種殼體等。第60頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基塑料脲-甲醛塑料（UF）和蜜胺-甲醛樹脂（MF）1）基本特性：染色能力強(qiáng)，UF表面硬度較高，耐電弧性能好，耐礦物油、耐霉菌，但耐水性較差。MF可制成耐光、耐電弧、無毒的塑件，能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性強(qiáng)的物質(zhì)，能像陶瓷一樣方便地去除茶漬2）主要用途：UF用于壓制日用品及電器照明用設(shè)備的零件、電話機(jī)、收錄機(jī)、鐘表外殼、開關(guān)插座及電氣絕緣零件；MF主要用于制作餐具、航空茶杯及電器開關(guān)、滅弧罩及防爆電器的配件。主要用于顏色鮮艷的日用品、裝飾品和電器設(shè)備。第61頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月呋喃塑料以呋喃樹脂為基本組分的塑料主要特點(diǎn)：能耐強(qiáng)酸和強(qiáng)堿且耐熱性好，可達(dá)180-200度，在制取火箭液體燃料方面有重要應(yīng)用價值。第62頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

環(huán)氧塑料（EP-epoxyplastics

）：

環(huán)氧塑料是以環(huán)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兩個或兩個以上環(huán)氧基團(tuán)：1）

環(huán)氧樹脂：

（CH2—CH—）O

環(huán)氧樹脂中最常用的是雙酚A型環(huán)氧樹脂：n＝0～7第63頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

環(huán)氧樹脂固化后具有堅韌、收縮率小、耐水、耐化學(xué)腐蝕和優(yōu)異的介電性能。2）

環(huán)氧塑料：

環(huán)氧樹脂有“萬能膠”之稱。其粘性好，強(qiáng)度高，優(yōu)良的電絕緣性能。

環(huán)氧塑料有增強(qiáng)塑料、泡沫塑料、澆鑄塑料之分。增強(qiáng)塑料主要是玻璃纖維增強(qiáng)，俗稱環(huán)氧玻璃鋼；環(huán)氧泡沫塑料用于絕熱、防震、吸音等方面；環(huán)氧澆鑄塑料主要用于電氣方面。第64頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月有機(jī)硅塑料主要特點(diǎn)：不燃、介電性能優(yōu)異、耐高溫，可在300度下長期使用。第65頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2橡膠

橡膠是以高分子化合物為基礎(chǔ)的、具有良好高彈性的材料。以生膠為原料加入適量配合劑而形成的高分子彈性體。第66頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月分類橡膠天然橡膠合成橡膠通用橡膠特種橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠聚硫橡膠硅橡膠第67頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.1橡膠的結(jié)構(gòu)與性能4.2.1.1結(jié)構(gòu)特征1、大分子鏈具有足夠的柔順性，玻璃化溫度比室溫低很多。2、在使用條件下不結(jié)晶或結(jié)晶度很小。3、在使用條件下無分子間相對滑動。第68頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.1.2結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系1、彈性和強(qiáng)度柔性越大，彈性越大；交聯(lián)使橡膠形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可提高橡膠的彈性和強(qiáng)度。2、耐熱性和耐老化性耐熱性主要取決于主鏈上化學(xué)鍵的鍵能不飽和橡膠主鏈上的雙鍵易被臭氧氧化，次甲基的氫也易被氧化，耐老化性差。第69頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3、耐寒性降低Tg或避免結(jié)晶，可提高橡膠的耐寒性4、化學(xué)反應(yīng)性有利：交聯(lián)反應(yīng)或進(jìn)行取代等改性反應(yīng)有害：氧化降解等5、加工性能第70頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

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(qiáng)材料制成的。

生膠

生膠是指無配合劑、未經(jīng)硫化的橡膠。按原料來源有天然橡膠和合成橡膠。第71頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

用來改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進(jìn)劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。

①硫化劑:

用來使生膠的結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)體型結(jié)構(gòu)，從而具有一定強(qiáng)度、韌性、高彈性。常用硫化劑有硫磺和含硫化合物，有機(jī)過氧化物，胺類化合物、樹脂類化合物、金屬氧化物等。

配合劑第72頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月③活化劑：用來提高促進(jìn)劑的作用。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。②硫化促進(jìn)劑:

縮短硫化時間，降低硫化溫度，改善橡膠性能。常用促進(jìn)劑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(jī)物。

第73頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月④填充劑：用來提高橡膠的強(qiáng)度、改善工藝性能和降低成本。用于提高性能的填充劑稱為補(bǔ)強(qiáng)劑，如炭黑、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂等；另外還有用于降低成本的填充劑，如滑石粉、硫酸鋇等。

⑤增塑劑：

用來增加橡膠的塑性和柔韌性。常用增塑劑有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑劑。第74頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

⑥防老劑：用來防止或延緩橡膠老化。主要有石蠟、胺類和酚類防老劑。

橡膠的制備及成形

硫化

聚異戊二烯的硫化反應(yīng)第75頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

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(xiàn)。

混合1）

塑煉：

強(qiáng)迫生膠反復(fù)通過兩個轉(zhuǎn)速不同的滾筒之間的間隙，使之在強(qiáng)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。塑煉一般在螺桿式塑煉機(jī)或兩輥式塑煉機(jī)上進(jìn)行。第76頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2）

混煉：

將塑煉后的生膠和配合劑混合均勻的過程?；鞜挼募恿享樞蚴牵核軣捘z、防老劑、填充劑、增塑劑、硫化劑及硫化促進(jìn)劑等。混煉時要注意嚴(yán)格控制溫度和時間。常用的混煉機(jī)有密煉機(jī)和開煉機(jī)，通常聯(lián)合使用。第77頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第78頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月開煉后的狀態(tài)第79頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

2）注射法：與熱固性塑料注射成形類似。

成形

大多數(shù)橡膠制品都是被加熱到硫化溫度以上，在模具中成形。

1）模壓法：將預(yù)壓好或經(jīng)稱重的型坯直接放入模腔，合模加熱加壓，使產(chǎn)品硫化直至定型。第80頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.3天然橡膠具有較高的彈性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的力學(xué)性能、良好的耐寒性、優(yōu)良的氣密性、防水性、電絕緣性和絕熱性能。主要用于制造輪胎、膠帶、膠管等。缺點(diǎn)：耐油性差，耐臭氧老化性和耐熱氧老化性差。第81頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2.4合成橡膠1、聚丁二