第8章-合成树脂与塑料概论课件.ppt
合成树脂,第一节 合成材脂,1.合成材脂的分类方法,2.其它分类方法,根据合成反应分类,(1)加成聚合合成树脂,(2)逐步聚合合成树脂,根据受热后的变化行为分类,(1)热塑性合成树脂,(2)热固性合成树脂,按聚合物主链结构和化学结构分类,(1)碳链合成树脂,(2)碳-硫链合成树脂,(3)碳-氧链合成材脂,(4)碳-氮链合成树脂,树脂是制造合成塑料、合成纤维、粘合剂、涂料、离子交换树脂等产品的主要原料。,3.树脂的用途,4.树脂的产量与需求量,以2000年国内全年产量：总产量为9Mt，其中LDPE为795kt、LLDPE为834kt、HDPE为1.11Mt、PP为2.67Mt、PVC为2.3Mt、PS和ABS为1.5Mt。但2000年国内树脂的总需求量为17Mt。,第二节 塑 料,(1)塑料：以树脂为主要成分，适当加入(或不加)添加剂(填料、增塑剂、稳定剂、颜料等)，可在一定温度、压力下塑化成型，而产品最后能在常温下保持形状不变的一类高分子材料。,1.概述,(2)特点：塑料的优点是质轻、绝缘性好、耐腐蚀、制品形式多样化等优点。缺点是易燃烧，在长期使用过程中发生老化现象。,(3)塑料与树脂的区别：树脂是纯的高聚物，而塑料是以树脂为主的高聚物制品并加入适当添加剂。,(4)塑料的产量及应用,产量：2000年，世界总产量150Mt，中国18Mt（13%，第二），美国50Mt（44.4%，第一），日本15Mt（10%，第三）。,按塑料受热后性能变化分类,热塑性塑料成型后再加热重新软化加工而化学组成不变的一类塑料，即具有可溶可熔性。,热固性塑料成型后不能再加热重新软化加工的一类塑料，即具有不溶不熔性。,2.塑料的分类,3.塑料的性能,(1)密度：塑料的实体相对密度多数介于1-1.5之间，最高者为聚四氟乙烯(相对密度为2.22)，泡沫塑料一般为0.01-0.5。,(2)吸水性：塑料吸水性(一般为0.01-3)高于金属、陶瓷、玻璃、等无机材料等。其测试方法一般是将一定大小的试样置于水中浸24h后，测定其重量增加的百分数。,(3)透气性：一般测定一定厚度的薄膜于一定时间，于规定压力下，单位面积所透过的气体体积。,一般对于气体有良好屏蔽性的高聚物，通常对水的屏蔽性差。,屏蔽性,透气性,(4)机械性能,a.刚性塑料和柔性塑料机械性能差别很大。,b.增塑剂、填料、结晶取向等因素对机械性能有较大影响。,c.增强塑料的比重远小于金属，所以比强度(强度/比重)可超过金属材料。,d.与玻璃、陶瓷等材料比较，塑料的硬度差，但韧性好。,(5)热性能,a.塑料的耐热性测定：用在一定负荷下受热，形状变化达规定时的温度来表示。国际上通用的有马丁耐热温度，维卡耐热温度及热扭变温度等。,b.塑料在长期受热条件下使用时会发生热老化现象，表现为颜色发生变化，机械强度降低，重量损失等。,c.塑料是隔热性好、导热系数小的材料。,(6)电性能,一般的塑料是不良导体，是重要的绝缘材料之一。,(7)稳定性,a.塑料耐无机酸、碱、盐水溶液等的化学腐蚀性较好，如PTFE。但有机溶剂、油脂等对一些塑料产生腐蚀或溶解作用。,b.塑料的老化现象：在紫外线以及环境中热、水汽和空气以及杂质的作用下，长时间使用过程中会产生氧化降解、交联等变化。,c.塑料绝大多数是易燃或可燃的。,第三节 合成纤维,1.概述,纤维是指柔韧、纤细，具有相当长度、强度、弹性和吸湿性的丝状物。大多数是不溶于水的有机高分子化合物，少数是无机物。,(3)人造纤维：以天然纤维素(木质纤维素或棉纤维短绒)为原料经化学加工制成的再生纤维素纤维，工业称粘胶纤维。,(2)天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝、麻等。,棉短绒,NaOH液,纤维素黄酸钠,CS2,湿法纺丝,酸性液,人造纤维还有铜氨纤维、醋酸纤维及乳酪素纤维,(4)合成纤维：线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤维称为合成纤维。,a.聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯)b.腈纶纤维(聚丙烯腈)c.维纶纤维(聚乙烯醇缩甲醛)d.尼龙纤维(聚酰胺-66纤维)e.锦纶纤维(聚酰胺-6)f.氨纶纤维(聚氨酯纤维),重要品种,(5)合成纤维的特点：优点是强度高、弹性好、保暖性好、耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀、防虫蛀；缺点是未经处理不易着色、易产生静电、吸湿性差、透气性差。,2.成纤高聚物的特征,(1)成纤高聚物均为线型高分子：用这类高分子纺制的纤维能沿纤维纵轴方向拉伸而有序排列。当纤维受到拉力时，大分子能同时承受作用力，使纤维具有较高的拉伸强度和适宜的延伸度及其他物理-力学性能。,(2)成纤维高聚物具有适宜的相对分子量，分子量分布要窄：线型高聚物分子链的长度对纤维的物理-力学性能影响很大，尤其是对纤维的机械强度、耐热性和溶解性的影响更大。相对分子质量的高低均不好，高者不易加工，低者性能不好。,主要成纤高聚物的相对分子质量,(3)成纤高聚物的分子链间必须有足够强的作用力：高聚物的物理-力学性能与分子间作用力，如离子键、色散力、范德华力等有密切关系。分子间作用力越大，纤维的强度越高。,(4)成纤高聚物应具有可溶性和熔融性：只有这样才能将高聚物溶解或熔融成溶液或熔体，再经纺丝、凝固或冷却形成纤维，否则就不能进行纺丝。,(5)分子结构要规整，最好具有适当结晶度，拉伸取向后成为不可逆状态。,(6)结晶性聚合物熔点和软化点应比使用温度高得多；非结晶性聚合物，Tg应比使用温度高。,3.纤维的性能,(1)细度,a.支数：单位重量的纤维在公定回潮率时的长度表示。公制支数以1g重的纤维所具有的长度(米)表示。,b.纤度：一定长度的纤维所具有的重量来表示。常用的纤度单位有“特克斯”(tex)，1tex表示在公定回潮率时1000m长的纤维重lg。,(2)长度,棉型短纤维：纤度l 0.8-13.5 tex，长度33-38mm。毛型短纤维：纤度27-45 tex，长度64-114mm。中长型纤维：纤度18-27 tex，长度为51-76mm。,(3)卷曲度：1cm长度纤维上所具有的卷曲数叫做卷曲度，卷曲度在12-14之间较好。,(4)吸湿性：一般较差。聚乙烯醇缩甲醛较好。,(5)断裂强度：一般高于天然或人造纤维。,(6)回弹性：纺织材料在外力作用时产生形变，外力除去后，恢复原来状态的能力。涤纶的回弹性较好。,(7)耐磨性：衡量纤维表面的耐磨擦性质，聚酰胺纤维耐磨性好。,(8)光照牢度：纤维在日光照射下所能维持原有性质不变的能力。腈纶较好，锦纶较差。,(9)染色性：合成纤维不易染色。聚酰胺纤维和聚乙烯醇缩甲醛纤维相对易染色。,(10)耐霉性和防蛀性,第八章思考题,1.合成材脂分别按合成反应类型、受热后的变化行为、应用领域不同可分为哪些类型。（教材P182-183）2.分别简述塑料和纤维的定义、分类和主要的性能特点。（幻灯片）,
