【大學(xué)課件】高分子材料 塑膠簡介

高分子材料塑膠簡介歡迎來到高分子材料塑膠簡介課程。本課程將深入探討塑膠的世界，從基本概念到未來發(fā)展趨勢。讓我們一起揭開塑膠的神秘面紗，了解其在現(xiàn)代生活中的重要性。課程大綱1塑膠基礎(chǔ)知識(shí)定義、歷史發(fā)展和基本分類2塑膠性能力學(xué)、熱、電和化學(xué)性能3加工工藝各種成型方法4應(yīng)用與未來應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢什么是塑膠?定義塑膠是一種以高分子化合物為主要成分的材料。結(jié)構(gòu)由長鏈分子組成，可塑性好，易于成型。特點(diǎn)具有輕質(zhì)、耐腐蝕、絕緣等優(yōu)良性能。塑膠的歷史發(fā)展11907年貝克蘭發(fā)明酚醛樹脂，開啟塑膠工業(yè)時(shí)代。21930年代聚氯乙烯、聚苯乙烯等重要塑料開始商業(yè)化生產(chǎn)。31950年代塑料制品大規(guī)模進(jìn)入日常生活，替代傳統(tǒng)材料。421世紀(jì)高性能、環(huán)保塑料成為研究熱點(diǎn)。塑膠的基本分類熱塑性塑料可重復(fù)加熱軟化、冷卻固化。熱固性塑料加熱固化后不能再熔化。橡膠具有高彈性的聚合物。熱塑性塑料定義加熱可軟化，冷卻后固化，這個(gè)過程可反復(fù)進(jìn)行的塑料。特點(diǎn)可回收利用，加工方便，應(yīng)用廣泛。常見種類聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。熱固性塑料初始狀態(tài)呈液態(tài)或軟化狀態(tài)。加熱固化發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。最終狀態(tài)不能再熔化或軟化，耐熱性好。橡膠1天然橡膠來源于橡膠樹的乳液。2合成橡膠人工合成的彈性體。3特種橡膠具有特殊性能的橡膠。橡膠具有優(yōu)異的彈性和密封性，廣泛應(yīng)用于輪胎、密封件等領(lǐng)域。塑膠的基本性能1力學(xué)性能強(qiáng)度、硬度、彈性等。2熱性能耐熱性、熱膨脹性等。3電性能絕緣性、介電性等。4化學(xué)性能耐腐蝕性、耐老化性等。塑膠的力學(xué)性能50MPa抗拉強(qiáng)度某些工程塑料可達(dá)到此水平。400%斷裂伸長率一些彈性體可達(dá)到的最大伸長率。10GPa彈性模量高性能塑料的典型彈性模量。塑膠的熱性能熔點(diǎn)熱塑性塑料從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度塑料從硬脆狀態(tài)變?yōu)槿彳洜顟B(tài)的溫度。熱變形溫度塑料在負(fù)荷下開始變形的溫度。熱膨脹系數(shù)表示塑料隨溫度變化而膨脹的程度。塑膠的電性能絕緣性大多數(shù)塑料是優(yōu)秀的電絕緣體，廣泛用于電線電纜。介電常數(shù)影響塑料在電場中的行為，對電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)至關(guān)重要?？轨o電性某些塑料添加劑可提高抗靜電能力，適用于電子包裝。塑膠的耐化學(xué)性耐酸性聚四氟乙烯具有極強(qiáng)的耐酸性。耐堿性聚乙烯對堿有良好的抵抗力。耐溶劑性尼龍對多種有機(jī)溶劑有良好的耐受性。塑膠的加工工藝1注射成型適用于大批量生產(chǎn)復(fù)雜形狀的塑料制品。2擠出成型用于生產(chǎn)長條狀或片狀塑料制品。3吹塑成型適合生產(chǎn)中空塑料制品。4熱壓成型用于生產(chǎn)薄壁塑料制品。注射成型熔融塑料顆粒在加熱筒中熔化。注射熔融塑料高壓注入模具。冷卻塑料在模具中冷卻固化。脫模開模取出成型品。擠出成型1喂料塑料顆粒進(jìn)入擠出機(jī)。2熔融塑料在螺桿中熔化。3擠出熔體通過模具成型。4冷卻制品冷卻定型。真空成型1加熱塑料片材加熱至軟化。2真空吸附軟化塑料吸附在模具上。3冷卻塑料冷卻保持形狀。4修整去除多余邊緣。吹塑成型1預(yù)成型制作塑料管坯。2加熱軟化管坯加熱至適當(dāng)溫度。3吹氣成型高壓氣體吹脹管坯。4冷卻脫模制品冷卻后取出。熱壓成型原理利用熱和壓力使塑料在模具中成型。適用材料主要用于熱固性塑料和部分熱塑性塑料。優(yōu)點(diǎn)適合生產(chǎn)大型、厚壁制品，模具成本較低。塑膠制品的應(yīng)用領(lǐng)域日用品餐具、容器、玩具等。電子電器外殼、絕緣材料等。汽車工業(yè)內(nèi)飾、零部件等。醫(yī)療衛(wèi)生醫(yī)療器械、包裝等。日用品餐具輕便、耐用、易清洗的塑料餐具廣受歡迎。儲(chǔ)物容器各種形狀和大小的塑料盒滿足多樣化儲(chǔ)物需求。玩具色彩豐富、安全的塑料玩具是兒童的最愛。家居裝飾塑料制品為家居增添時(shí)尚感和實(shí)用性。電子電器外殼輕質(zhì)、絕緣的塑料外殼廣泛用于電子產(chǎn)品。電線電纜塑料絕緣層提高電線的安全性和耐用性。電子元件塑料在印刷電路板和連接器中發(fā)揮重要作用。汽車工業(yè)50%重量減輕使用塑料部件可顯著減輕汽車重量。15%燃油效率提升重量減輕帶來的燃油效率提升。2000零部件數(shù)量現(xiàn)代汽車中塑料零部件的平均數(shù)量。航空航天1內(nèi)飾件輕質(zhì)、阻燃的塑料內(nèi)飾。2結(jié)構(gòu)件高強(qiáng)度復(fù)合材料應(yīng)用。3電子系統(tǒng)塑料在航電系統(tǒng)中的應(yīng)用。4燃料系統(tǒng)耐腐蝕塑料在燃料系統(tǒng)中的應(yīng)用。生物醫(yī)療一次性醫(yī)療用品注射器、輸液袋等。植入物人工關(guān)節(jié)、心臟瓣膜等。藥品包裝藥瓶、藥盒、泡罩包裝等。未來發(fā)展趨勢高性能化開發(fā)更強(qiáng)、更輕的工程塑料。智能化研發(fā)具有感知和響應(yīng)能力的智能塑料。環(huán)?；茝V可降解和可回收塑料。功能化開發(fā)具有特殊功能的塑料材料。高性能工程塑料聚醚醚酮(PEEK)耐高溫、高強(qiáng)度，用于航空航天領(lǐng)域。聚苯硫醚(PPS)優(yōu)異的耐化學(xué)性，應(yīng)用于汽車和電子行業(yè)。液晶聚合物(LCP)高流動(dòng)性，適用于精密電子元件。聚酰亞胺(PI)極高的耐熱性，用于極端環(huán)境。生物基塑料定義以可再生生物資源為原料生產(chǎn)的塑料。優(yōu)勢減少對石油依賴，降低碳排放。挑戰(zhàn)性能提升和成本降低是未來發(fā)展重點(diǎn)?？山到馑芰?使用階段具有普通塑料的功能和性能。2降解開始在特定環(huán)境條件下開始分解。3完全降解最終分解為二氧化碳、水和生物質(zhì)。智能塑料溫敏變色隨溫度變化改變顏色。形狀記憶能夠恢復(fù)預(yù)設(shè)