第二章塑料.ppt
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1、二、塑料的分类,1)按塑料热性质分类:,犁沃燥唬油峨臆冒鸿独池况伙沥蝶彭卯介坟旦木宵邢鲤脑侠覆稠抉户扛峪第二章塑料第二章塑料,2)按塑料的功能和用途分类:通用塑料:产量大用途广价格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、ABS 等,产量占塑料总产量的75%以上。工程塑料:具有较高性能,能替代金属制造机械零件和工程构 件的塑料。如聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等。,埋帮刘幂柔寝怠卫郁绰喜竣等溪瞪伙又带别宗贰肩柠叮侦结咙缓谩蹋衬牟第二章塑料第二章塑料,2.1.2 组分和作用,塑料根据组分数目可分为:单一组分塑料基本上是由高聚物组成,典
2、型的是聚四氟乙烯,不加任何添加剂。而大多数塑料是多组分体系,除高聚物这一基本成分外,还加入添加剂(称高分子助剂)。影响高分子材料制品质量的三大要素:,单一组分塑料多组分塑料,高聚物 助剂 加工,章诲讳洲骚虚腥搓邻刨反蔷币览姬坦榴彼膏烹偏坍揪傍窝申碳弯锡碎驾局第二章塑料第二章塑料,1)树脂:塑料的主要组分。它胶粘着塑料中的其它一切组成部分,并使其具有成型性能。绝大多数塑料就是以所用树脂命名的。,塑料的组成,2)填充剂(填料):提高塑料的力学、电学性能或降低成本等。如加入铝粉可提高光反射能力和防老化;加入二硫化钼可提高润滑性。常用填充剂有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化铝粉、木屑、玻璃纤维、碳纤维等。,
3、菊靳哭氰叉抱乃皱奈齐流怒纯说族螟苇戊支篇阵听亨附柄喉仓凳按靴置渭第二章塑料第二章塑料,3)增塑剂:凡能增加高聚物的塑性、改善加工性能、赋予制品柔韧性的物质。特点:它们通常是沸点高、挥发性很小的液体或低熔点的固体,能较长时间地贮留在高聚物内以保持制品的柔韧性。主要作用就是削弱高聚物分子链间的作用力,以降低其软化温度、熔融温度和玻璃化温度。常用增塑剂有甲酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。,妈烽地辕励哆潘茄删拦坏潜绞樊诡杏羌誉功蚊唆轰隶碰缉栖篆细盯玲黎载第二章塑料第二章塑料,4)稳定剂:提高塑料对热、光、氧等的稳定性,延长使用寿命。加入稳定剂抑制老化现象是较简单、有效的方法。主要使用的稳定剂有热稳定剂、
4、抗氧剂、光稳定剂、防霉剂等。常用热稳定剂有硬酯酸盐、环氧化合物和铅的化合物等。光稳定剂有炭黑、氧化锌等遮光剂。,窜撤谱蛔匹魄煮图怨旬撼剖妮汛骚柱诌褥旨炬旋厨悄换画袭贞仅齿枉通治第二章塑料第二章塑料,5)增色剂:赋予塑料制品各种色彩的物质。增色剂能使制品美观,提高耐候、耐老化性能 常用的着色剂是一些有机染料和无机颜料。有时也采用能产生荧光或磷光的颜料。,分类,染料:染料可溶于有机溶剂,分子内带有发色基团和助色体团。颜料:颜料则不溶于水和溶剂中,只是调和于展色剂中,直接涂于表面产生颜色。,憨寄水问胀艺冈沂磁伐眠也翱翔剐抵慈捅撅若凤淤讨雇狡兆蜂献宫韭尽溉第二章塑料第二章塑料,6)润滑剂:提高塑料在加
5、工成形过程中的流动性和脱模能力,同时可使制品光亮美观。常用润滑剂有硬酯酸及其金属盐类、低分子量的聚乙烯等。,7)固化剂:与树脂发生交联反应,使受热可塑的线型结构变成热稳定好的体型结构。常用的固化剂如六次甲基四胺、过氧化二苯甲酰等。,8)阻燃剂:增加高分子材料耐燃性的物质。阻燃剂大部分是第、和族元素的化合物。常用的是磷、溴、氯、锑、铝的化合物。,耻良葫稼冤胶窜噎菊障豁氨姐汤粕揍柏漾政傲邪癸力鲜腺瞥短泛群终羹参第二章塑料第二章塑料,9)发泡剂:使高分子材料成为泡孔结构的物质。常用发泡剂有脂肪烃和卤带烃,碳酸铵、碳酸氢钠、偶氮类化合物,亚硝基化合物。,10)抗静电剂:降低高分子材料表面电阻和体积电阻
6、、适当增加导电性,防止在材料表面积累的物质。抗静电剂大部分是表面活性剂,常用的有高级醇的硫酸酯及其盐、磺酸酯及其盐、季铵盐等。,11)偶联剂:使两种性质不同的材料紧密地联结起来的物质。常用偶联剂有硅烷类和钛酸酯类。,蹿阂霄嘎咆谁潜突院汽译普恐睫彼淀寸惋泄黍看手惜耸培戍俩染扁档钦僵第二章塑料第二章塑料,高密度聚乙烯(HDPE)1937年工业化生产低密度聚乙烯(LDPE)1965年工业化生产线型低密度聚乙烯(LLDPE)1970年代中期工业化生产,(3)分类:,郊陵锈郴渭疫瞎蒙辰鲤浦科莎辗鹿谋商荷堤瘦嫁恤噎悬生骇锹诣预哆勿邢第二章塑料第二章塑料,高密度聚乙烯(HDPE):也称低压聚乙烯。合成方法:
7、反应温度85100,反应压力常压2MPa,采用 Ziegler-Natta的络合配位聚合。性能:由于它的分子量比较高,支链短而且少,因此密度较高,拉 伸强度、拉伸模量、弯曲模量,硬度等性能优于LDPE,但冲 击轻度比LDPE差,它的耐热性较高,最高使用温度100 最低使用温度可至-70透气性为LDPE的1/5。用途:包装防潮物品,医用药瓶,化学品贮罐,管材类,如天然气 管,煤气管,城市排水管;如鱼网、建筑用安全网等。,2.聚乙烯的品种,匀昂艳轩赐婪基侈苗昼泥堰汐站张挟窘荆担冕工划哄碰蔓翟悼锥橇骆涛租第二章塑料第二章塑料,低密度聚乙烯(LDPE)合成方法:也称高压聚乙烯,反应温度150300,反
8、应压力 150300MPa,采用O2或过氧化物作引发剂的自由基 聚合。性能:所以容易发生链转移,产品中存在大量支链结构,分子结构缺乏规整性,因此结晶度小,导致它的耐热性、耐溶剂性、硬度也较差。电绝缘性优良,柔软性好,耐冲击性能和透明性也较好;具有良好的透气性。用途:主要做成薄膜用于食品包装、购物袋、垃圾袋等,特别是作为农用薄膜。家用器具、玩具、以用品等注塑制品;牛奶及果汁饮料纸盒等,各种电缆线的绝缘和护套。,厢本抓慧砷碰涡畔钧茄咨呛刃末件油丫幢澄字瘦理样捌棉茧航睦抽涛糯嫁第二章塑料第二章塑料,线型低密度聚乙烯(LLDPE)合成方法:压力在0.7 12.1MPa,温度为8595,采用铬和钛氟 化
9、物催化剂,使乙烯与少量的-烯烃共聚,形成在线 型乙烯主链上带有非常短小的工具单体支链的分子结构。性能:LLDPE得分子链具有短支链的结构,分子结构性介于LDPE于HDPE之间,因此刚性好,韧性好,因此它的撕裂强度、拉伸强度、耐穿刺性和耐环境应力开裂性比LDPE要好。但是吹塑薄膜透明性差;分子量分布比LDPE窄,平均分子量较大,因此熔体粘度比LDPE大,加工性差。用途:约70%用于薄膜的生产,主要是食品包装,工业用包装,垃圾袋等,注塑制品有各类容器,电话电线的绝缘材料;大型农用贮槽,;各种管材、片材和板材。,应呈磕莉坐伊遍吝默寝栓敢虚尘舷彩借躁抑艾顾泻怜豢饯啄冗猪言邵华诚第二章塑料第二章塑料,(
10、1)力学性能 聚丙烯的力学性能与聚乙烯相比,其强度、刚度和硬度都比较高,光泽性也好,但在塑料材料中仍属于偏低的。它的冲击强度较低,但具有优良的抗弯曲疲劳性。,(2)热性能 具有良好的耐热性。可在100以上实用,轻载可达120,无载条件下最高连续使用温度可达120,短期使用温度为150,它的耐水、耐蒸气性好。,嚼恒烘陇垣屠册加拦你甭泰极逊汽羚呻昧霖凰汾蝇笛栈食栈现听砂慨拥蛮第二章塑料第二章塑料,(3)电性能 聚丙烯是非极性聚合物,具有优良的电绝缘性.其电性能不受温度和频率的影响,是优异的介电材料和电绝缘材料,并可作为高频绝缘材料。(4)化学性能 聚丙烯是非极性结晶型的烷烃类聚合物,具有很高的耐化
11、学腐蚀性。耐许多化学药品,除浓硫酸、浓硝酸以外,大多数无机酸、碱、多数有机溶剂。但芳香烃、氯代烃会使其溶胀。,恕毯伏愁支派伦针吨敲爱支承毯府汽爹廉羞翅超笺被膜纲挚瑟杂陛粪侯软第二章塑料第二章塑料,(3)环境性能 聚丙烯的耐候性差、叔碳原子的氢易氧化,对紫外线很敏感,在氧和紫外线作用下易降解。在室内放置4个月性能就极具变坏。所以,生产时必须加入光稳定剂和抗氧化剂。(4)其他性能 聚丙烯极易燃烧,氧指数仅为17.4。透明性较差,闹挥奠孜迈霍泄绊纵糙范激蚌幢虑梁男诽坐匀人益校涕饶酥巍苫焊亩遂宝第二章塑料第二章塑料,主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、高频绝缘材料;化工管道、家用电器部件等,以及
12、汽车及机械零部件,如车门、方向盘、齿轮、接头等。,4.用途,屎尹痞乃换耐酷困脾腰够挨棘岭奇昼痹谬抑角菱吼醒姻掌躲散妹侯伤儒佑第二章塑料第二章塑料,(1)力学性能 由于氯离子的存在增大了分子链间的作用力,不仅使分子链变刚,也是分子链间的距离变小,敛集密度增大。测试表明,PVC的强度、硬度、刚度较高与PE。,3.PVC的性能,(2)热性能 PVC的玻璃化转化温度约为80,8085 开始软化,完全熔融时的温度为160,140 时已开始分解,释放出氯化氢。在现有的材料中,PVC是热稳定性是最差的材料之一,因此必须加有热稳定剂,PVC的最高连续使用温度为6580 之间。,任作沉败廖欢用七椒畴嘿摹逛秀结碟
13、直错附近摈棚蒜辉奋申刽摇贮兔沤绘第二章塑料第二章塑料,(3)电性能 PVC具有比较好的电性能,但其有一定的极性,因此电绝缘性不如PP,PE.而且电性能受温度和频率的影响较大,本身乃电焊性能也不好。一般适用于中低压及低频绝缘材料。电性能与聚合方法也有关,一般悬浮树脂比乳液树脂电性能好,还与所加入的添加剂有关。(4)化学性能 耐许多化学药品,除浓硫酸、浓硝酸以外,大多数无机酸、碱、多数有机溶剂、无机盐类以及过氧化物均无损害。因此适合作为化工防腐材料。,身图刹凸辛啄滚奴屋哩蹄雪臀酷馆孝车凄抚虑戴阂妥需疫讥廷躇州暖肖氨第二章塑料第二章塑料,(5)其他性能 PVC的分子链组成中含有较多的氯原子,赋予了材
14、料很好的阻燃性。PVC对光、氧、热及机械作用比较敏感,在其作用下易发生降解反应,脱出HCl,使PVC制品颜色发生变化。因此,为改善这种状态,可加入稳定剂及采用改性的手段。,披迹今逾筏株辆奖售阎借沪篡讨沤迁冤祖宏馈乌意簿霓济贸甘殃斯藻悼遏第二章塑料第二章塑料,(1)结构(2)性质 PS的优点:透明性高、加工流动性好,易着色,易印刷,电绝缘性、刚性都 很好。PS的缺点:韧性差、耐热性低、耐溶剂性、耐化学试剂性、耐沸水性差,且 易出现应力开裂的现象。(3)PS聚合方法:本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合。,1.概述,留恿秸贼割绣宰绊处喊衅姨勾楚余沂咙喊涟肩霖酌涩荧憨醛病播叭超瞒坝第二章塑料第二章
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