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【精品课件】2012秋开学九年级化学 《合成高分子材料》课件 北京课改版

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资料类别:  化学/课件 所属版本:  北京课改
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资料概述与简介

(6)聚酰胺(PA) 又称尼龙或锦纶, 是由二元胺与二元酸缩合而成,或由氨基酸脱水成内酰胺再聚合而得,有尼龙610、66、6等多个品种。尼龙具有突出的耐磨性和自润滑性能;良好的韧性,强度较高(因吸水不同而异);耐蚀性好,如耐水、油、一般溶剂、许多化学药剂,抗霉、抗菌,无毒;成形性能也好。 尼龙轴套 尼龙拉杆 (7)聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯誉称“透明金属”,具有优良的综合性能。冲击韧性和延性突出;抗蠕变性能好,尺寸稳定性高。吸水性小。绝缘性能优良。制造精密齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条等。 聚碳酸酯(PC)阳光板有极好的透光性,大量用于大型展馆的采光天幕和外罩,故也称之为阳光板;聚碳酸酯的透光率可以达93%。 新广州体育管屋顶用聚碳酸酯阳光板 (8)氟塑料 氟塑料的优越性是耐高、低温,耐腐蚀,耐老化和电绝缘性能很好,且吸水性和摩擦系数低,尤以F-4最突出。聚四氟乙烯俗称塑料王,具有非常优良的耐高、低温性能,缺点是强度低,冷流性强。主要用于制作减摩密封零件、化工耐蚀零件与热交换器,以及高频或潮湿条件下的绝缘材料。 氟塑料制隔膜阀 氟塑料制管道补偿器 (9)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 聚甲基丙烯酸甲酯是由丙酮、氰化物和甲醇反应生产的甲基丙烯酸甲酯单体经聚合而成。聚甲基丙烯酸甲酯不加其他组分时,制成的塑料,俗称有机玻璃。有机玻璃的透明度比无机玻璃还高, 透光率达92%;密度也只有后者的一半, 为1.18g/cm3。机械性能比普通玻璃高得多(与温度有关)。 2.热固性塑料 (1)酚醛塑料(PE) 酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。 热塑性酚醛树脂,是以苯酚和甲醛的用量大于1的摩尔比,在酸性催化剂(常用盐酸)作用下缩聚而成。主要用于制造压塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。 热固性酚醛树脂,是以苯酚和甲醛的用量小于1的摩尔比,在碱性催化剂(常用氨水、氢氧化钠)作用下生成。常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂;在溶剂中溶胀但又不完全溶解,受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂,热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大,最后可变成不溶不熔的C阶树脂。其存放期一般不超过3~6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、清漆、而腐蚀塑料、胶粘剂和改性其他高聚物。 (2)环氧塑料(EP) 为环氧树脂加入固化剂后形成的热固性塑料。环氧塑料强度较高,韧性较好;尺寸稳定性高和耐久性好;具有优良的绝缘性能;耐热、耐寒;化学稳定性很高;成形工艺性能好。缺点是有某些毒性。环氧树脂是很好的胶粘剂,对各种材料(金属及非金属)都有很强的胶粘能力。环氧塑料用于制作塑料模具、精密量具、灌封电器、配制飞机漆、油船漆、罐头涂料、印刷线路板。 环氧配制导弹上涂料 环氧塑料粉末 3.塑料制品 塑料在土木工程中常用于制作塑料门窗、管材和型材等。 (1)塑料门窗 塑料门窗分为全塑门窗及复合塑料门窗两类,全塑门窗多采用改性聚氯乙烯树脂制造。复合塑料门窗常用的种类为塑钢门窗。 (2)塑料管材 ①硬质聚氯乙烯(UPVC)塑料管 ②聚乙烯(PE)塑料管 ③聚丙烯(PP)塑料管和PPR塑料管 ④聚丁烯(PB)塑料管 (3)玻璃钢 玻璃钢(也称玻璃纤维增强塑料,国际公认的缩写符号为GFRP或FRP),是一种品种繁多,性能各别,用途广泛的复合材料。它是以玻璃纤维及其制品玻璃布、玻璃带、波罗粗纱、玻璃纤维短切毡片等为增强材料,以树脂为粘结剂,经一定的成型工艺制作而成的一种功能型的新型复合材料。 常用的玻璃钢有:环氧玻璃钢、聚酯玻璃钢、酚醛玻璃钢、呋喃玻璃钢等。 玻璃钢在建筑上主要用于制作透明波形板、半透明中空夹层板、整体采光罩、各种薄板、复合板、门窗等。还可制作给排水工程材料(如管道、便池、浴盆等)和土木工程材料(如混凝土模板、临时挡土板、各种道路用材)等。 (4)钙塑材料 钙塑材料又称合成木材。它是在树脂中用填料填充改性而成的一种复合材料。所用的树脂主要是低压聚乙烯、高压聚乙烯和聚丙烯等热塑性的树脂,所用的填料主要是碳酸钙、硫酸钙等无机钙盐。 钙塑材料兼有木材、纸张、塑料的特性,而且有这三种材料以外的特殊性能: ①它不怕水,吸湿性小,几乎不因水分变化而发生胀缩; ②温差变形小,尺寸稳定; ③它不怕虫蛀、不易燃烧,即使燃烧,速度也很慢,且不冒黑烟,没有毒气体产生。 ④可塑性好,保持着树脂原来的热塑性性能。 在工程上钙塑材料可以代替部分木材作墙板、地板、天花板、装修板、踢脚板、门窗、家具等。 塑料管与镀锌铁管优缺点比较 请观察使用两年后的塑料管和镀锌铁管的照片,对其优缺点予以比较。 塑料管       镀锌铁管 7.3 合成橡胶 橡胶是一种具有极高弹性的高分子材料,其弹性变形量可达100%~1000%,而且回弹性好,回弹速度快。同时,橡胶还有一定的耐磨性,很好的绝缘性和不透气、不透水性。它是常用的弹性材料、密封材料、减震防震材料和传动材料。 7.3.1橡胶的分类和橡胶制品的组成 1.橡胶的分类 按照原料的来源,橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。 合成橡胶主要有七大品种:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶和丁腈橡胶。习惯上按用途将合成橡胶分成两类: 性能和天然橡胶接近、可以代替天然橡胶的通用橡胶 具有特殊性能的特种橡胶 2.橡胶制品的组成 人工合成用以制胶的高分子聚合物称为生胶。生胶要先进行塑练,使其处于塑性状态,再加入各种配料,经过混练成型、硫化处理,才能成为可以使用的橡胶制品。配料主要包括: (1)硫化剂 变塑性生胶为弹性胶的处理即为硫化处理,能起硫化作用的物质称硫化剂。常用的硫化剂有硫磺、含硫化合物、硒、过氧化物等。 (2)硫化促进剂 胺类、胍类、秋兰姆类、噻唑类及硫脲类物质,可以起降低硫化温度、加速硫化过程的作用,称为硫化促进剂。 (3)补强填充剂 为了提高橡胶的机械性能,改善其加工工艺性能,降低成本,常加入填充剂,如碳黑、陶土、碳酸钙、硫酸钡、氧化硅、滑石粉等。 7.3.2 常用合成橡胶 1.通用合成橡胶 (1)丁苯橡胶。是以丁二烯和苯乙烯为单体共聚而成。主要用于制造轮胎、胶带、胶管及生活用品。 (2)顺丁橡胶。是由丁二烯聚合而成。主要用于制造轮胎、胶带、弹簧、减震器、耐热胶管、电绝缘制品等。 (3)氯丁橡胶。是由氯丁二烯聚合而成。称为“万能橡胶”。它主要用于制造电线、电缆的外皮、胶管、输送带等。 顺丁橡胶 2.特种橡胶 (1)丁腈橡胶 以其优异的耐油性著称。 (2)硅橡胶 硅橡胶的性能特点是耐高温和低温。 (3)氟橡胶 它是以碳原子为主链、含有氟原子的高聚物。氟橡胶具有很高的化学稳定性,它在酸、碱、强氧化剂中的耐蚀能力居各类橡胶之首,其耐热性也很好,缺点是价格昂贵、耐寒性差、加工性能不好。主要用于高级密封件、高真空密封件及化工设备中的里衬,火箭、导弹的密封垫圈。 7.4 胶粘剂 7.4.1胶粘剂的基本组成 胶粘剂通常是以具有粘性或弹性的天然或合成高分子化合物为基本原料,加入固化剂、填料、增韧剂、稀释剂、防老剂等添加剂而组成的一种混合物。 基料:基料是使胶粘剂具有粘结特性的主要且必需的成分。基料通常是由一种高分子化合物或几种高分子化合物混合而成,通常为合成橡胶或合成树脂。 固化剂:又称硬化剂。 填料:填料的加入可以增加胶粘剂的弹性模量,降低线膨胀系数,减少固化收缩率,增加电导率、粘度、抗冲击性;提高使用温度、耐磨性、胶结强度;改善胶粘剂耐水、耐介质性和耐老化性等。但会增加胶粘剂的密度,增大粘度,而不利于涂布施工,容易造成气孔等缺陷。 增韧剂:树脂固化后一般较脆,加入增韧剂后可提高冲击韧性。 稀释剂:其作用是降低粘度,便于涂布施工,同时起到延长使用寿命的作用。 改性剂:例如,提高胶粘强度可加入偶联剂;为促进固化反应可加入促进剂等。 溶剂型胶粘剂中有害物质限量值 指标 橡胶类胶粘剂 聚氨酯类胶粘剂 其它胶粘剂 游离甲醛(g/kg) 0.5 — — 苯(g/kg) 5 甲苯+二甲苯(g/kg) 200 TDI(g/kg) — 10 — TVOC(g/L) 750 水基型胶粘剂中有害物质限量值 指标 缩甲醛类胶粘剂 聚乙酸乙烯酯类胶粘剂 橡胶类胶粘剂 聚氨酯类胶粘剂 其它胶粘剂 游离甲醛(g/kg) 1 1 1 — 1 苯(g/kg) 0.2 甲苯+二甲苯(g/kg) 10 TVOC(g/L) 50 7.4.2胶结原理 胶结原理是胶接强度的形成及其本质的理论分析。 吸附理论认为,粘结力是胶粘剂和被胶结物分子之间的相互作用力,这种作用力主要是范德华力和氢键,有时也有化学键力。 化学键理论认为,粘结力是胶粘剂和被胶结物表面能形成化学键。 扩散理论认为,物质的分子始终处于运动之中,由于胶粘剂中的高分子链具有柔顺性,在胶结过程中,胶粘剂分子与被胶结物分子因相互的扩散作用而更加接近,并形成牢固的粘结。 静电理论认为,由于胶粘剂和被胶结物具有不同的电子亲和力,当它们接触时就会在界面产生接触电势,形成双电层而产生胶结。 机械理论认为,胶结是胶粘剂和被胶结物间的纯机械咬合或镶嵌作用。 胶粘剂在实际应用中,有许多因素影响着粘结强度,其中主要是粘结剂的品种(性质)、被粘物的性质(材料种类)和粘结工艺。某种胶粘剂适用于粘结某种或某几种材料,应按规定使用。在工艺上,应注意胶粘剂的有效使用期限,被粘物的表面处理,硬化方法,此外,对胶层厚度的影响也决不可忽视,一般,厚度增加时粘结强度也减小,这个规律在热固性胶粘剂中比热塑性胶粘剂更为显著。当然胶层过薄也同样会因缺胶而导致胶接强度下降。不同类型胶粘剂要求胶层厚度也各不相同,大多数合成胶粘剂以0.05~0.10mm为宜,无机胶粘剂以0.1~0.2mm为宜。 7.4.3 常用胶粘剂 1.树脂型胶粘剂 (1)热塑性树脂胶粘剂 这类胶粘剂使用方便、容易保存、具有柔韧性、耐冲击性,初粘能力良好。但耐溶剂性和耐热性较差,强度和抗蠕变性能低。聚醋酸乙烯酯胶粘剂是一种常用的热塑性树脂胶粘剂。 (2)热固性树脂胶粘剂 胶层呈现刚性,有很高的胶接强度和硬度,良好的耐热性与耐溶剂性,优良的抗蠕变性能。缺点是起始胶接力较小,固化时容易产生体积收缩和内应力。环氧树脂胶粘剂是一种常用的热固性树脂胶粘剂。 2.橡胶型胶粘剂 橡胶胶粘剂是以氯丁、丁腈、丁苯、丁基等合成橡胶或天然橡胶为基料配制成的一类胶粘剂。这类胶粘剂具有较高的剥离强度和优良的弹性,但其拉伸强度和剪切强度较低,主要适用于柔软的或膨胀系数相差很大的材料的胶接。 (1)氯丁橡胶胶粘剂  主要由氯丁橡胶、氧化锌、氧化镁、填料、抗老化剂和抗氧化剂等组成。氯丁橡胶胶粘剂对水、油、弱碱、弱酸、脂肪烃和醇类都具有良好的抵抗力,可在-50~+80℃的温度下工作,但具有徐变性,且易老化。为改善性能常掺入油溶性的酚醛树脂,配成氯丁酚醛胶。 (2)丁腈橡胶胶粘剂  其基料为丁腈橡胶。该类胶粘剂的突出特点是耐油性好,并有良好的耐化学介质性和耐热性能。丁腈橡胶胶粘剂主要用于粘接橡胶制品,以及橡胶制品与金属、织物、木材等的粘结。 3.混合型胶粘剂 混合型胶粘剂又称复合型胶粘剂。它是由两种或两种以上高聚物彼比掺混或相互改性而制得,即构成胶粘剂基料的是不同种类的树脂或者树脂与橡胶。 (1)酚醛-聚乙烯醇缩醛胶粘剂  以甲基酚醛树脂为主体,加入聚乙烯醇缩醛类树脂(如聚乙烯醇缩甲醛、缩丁醛、缩糠醛等)进行改性而成。适用于金属、陶瓷、玻璃、塑料及木材等的胶接。 (2)酚醛-丁腈胶粘剂  综合了酚醛树脂和丁腈橡胶的优点,胶接强度高、耐振动、抗冲击韧性好,其剪切强度随温度变化不大,可以在-55℃~180℃下长时间使用,其耐水、耐油、耐化学介质以及耐大气老化性能都较好。但是,这种胶粘剂固化条件严格,必须加压、加温才能固化。可用于金属和大部分非金属材料的胶接。 7.4.4 胶粘剂的选用 1.胶粘剂的性能 必须充分把握和了解胶粘剂的品种、组成。 2.胶接对象 仅就强度指标而言,当橡胶与橡胶或橡胶与其它非金属材料胶接时,主要考虑剥离强度;当橡胶与金属胶接时,不仅要考虑剥离强度,还要考虑均匀扯离强度;当金属与金属胶接时,则主要应考虑剪切强度。 3.使用条件 被胶接件的使用环境和用途要求是选用粘接剂的重要依据。如果用于受力结构件的胶接,则需选用强度高、韧性好、抗蠕变性能优良的结构型胶粘剂;如果用于一般性的胶接、工艺上的定位或机械设备的修补,则可选用非结构型胶粘剂;如果用于在特定条件下使用(如耐高温、导热、导电、导磁等)的被胶接件的胶接,则应选用各类特种胶粘剂。 高分子材料的基本知识 7.1.1合成高分子化合物的制备 合成高分子化合物是由低分子量的有机化合物(称为单体)聚合而成。按聚合反应方式的不同,分为加聚聚合与缩聚聚合。 1.加成聚合(加聚) 加成聚合也称加聚聚合,是聚合物最主要的聚合方式之一,通常是在催化剂的存在下,含有双键的单体打开双键,相互连接而得到聚合物长链分子。加聚反应生成的高分子化合物称聚合树脂,它们多在原始单体名称前冠以“聚”字命名。加聚反应的特点是反应过程中不产生副产物。 高分子化合物,又称聚合物或高聚物,指的是分子量很大的有机物质(分子量一般在104~106以上,分子量在5000以上就称为高分子化合物)。以高分子化合物为主要成分的材料的称为聚合物材料或高分子材料。 常见的合成高分子材料有:塑料、橡胶、化学纤维、以及某些胶粘剂、涂料等。 其中n代表单体的数目,称为聚合度,聚合度愈高,分子量愈大。 在加聚反应过程中,由一种单体加聚而得的称为均聚物;由两种或两种以上单体共加聚称为共聚,通过单体的共聚可以得到各种性能优良的塑料。 2. 缩聚聚合(缩聚) 又称缩合聚合,是由含有活性官能团的两个或两个以上的单体,在加热和催化剂的作用下,经缩合反应,相互连接而得到高分子量的聚合物,并同时析出水、氨、醇等副产物(低分子化合物)。缩聚反应过程中有副产物产生,所以缩合反应生成物的组成与原始单体完全不同。 缩聚反应生成的高分子化合物称缩合树脂。缩合树脂多在原始单体名称后加上“树脂”两字命名。 若参加缩聚反应的单体只有两个官能团,则只能生成直链聚合物,如聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET);若参加缩聚反应的单体有两个以上的官能团,则聚合后就会生成不溶、不熔的三维网状聚合物,也称为热固性树脂。 7.1.2 高分子化合物的分子特征 高分子化合物按其链节在空间排列的几何形状,可分为线型聚合物和体型聚合物两类。 1.线型聚合物 线型聚合物各链节连接成一个长链,或带有支链,即:线型聚合物包括线型和支链型。这种聚合物可以溶解在一定溶剂中,可以软化,甚至熔化。 线型结构的合成树脂可反复加热软化,冷却硬化,故称为热塑性树脂。 图6-1 聚合物分子形状示意图 2.体型聚合物 体型聚合是线型大分子间相互交联,形成网状的三维聚合物。这种聚合物制备成型后再加热时不软化,也不能流动。属于体型高分子(网状结构)有:酚醛树脂(PF)、不饱和聚酯(UP),环氧树脂(EP),脲醛树脂(UF)等。 体型结构的合成树脂仅在第一次加热时软化,并且分子间产生化学交联而固化,以后再加热不会软化,故称为热固性树脂。 7.1.3高分子化合物的聚集状态 根据物质的聚集态结构,可以把高分子化合物分为晶态和非晶态两大类。 带支链的聚合物的支链在长链的两侧有着不同的排列方式。 具有规则排列的刚度较大,并有较高的融点,且因分子排列得较有秩序,较紧密,因而有结晶化的倾向。当聚合物中形成了球形的晶粒时,聚合物在常温下成半透明或不透明。 1.晶态结构聚合物 与一般低分子晶体相比,聚合物晶体具有晶体不完善、熔点不精确及结晶速度较慢等特点。并且,分子链结构和分子量大小对结晶的难易程度及结晶速度影响很大。 2.非晶态高分子化合物 非晶型的(即无定型的)聚合物通常都是坚硬而透明的,其分子链呈无规线团状,线团分子之间呈无规则的相互缠绕。 非晶态高分子化合物中,由于长分子链及其柔顺性的不同,常具有三种力学性能不同的状态:玻璃态、高弹态、粘流态。由于这三种状态是在不同的温度范围内出现,因而也称为热-机械状态。 1.玻璃态 当温度较低时,高分子化合物的分子热运动的能量很小,所有分子间的运动和链段的运动都停止了,整个物质表现为非晶态的固体,和无机玻璃一样,所以叫玻璃态。这时分子的排列呈近程有序远程无序的状态。 使聚合物保持玻璃态的上限温度称为玻璃化转变温度(Tg)。塑料的玻璃化转变温度(Tg)高于室温,所以塑料是常温下呈玻璃态的非晶态高聚物。换句话说,玻璃态是塑料的使用状态,凡室温下处于玻璃态的聚合物都可用作塑料。 玻璃态高聚物处于低于Tg的某一温度时,分子振动也被“冻结”,这时加以外力,会出现不能拉伸的脆性现象,这个温度为脆化温度(Tb)。 2.高弹态 当温度升高到玻璃化转变温度Tg以上(在Tg和Tf之间)时,分子热运动的能量增高,链段能运动,但大分子链仍被冻结,聚合物受到外力作用时,由于链段能自由运动,产生的变形较大,弹性模量较小,外力除去后又会逐步恢复原状,并且变形是可逆的,这种状态称为高弹态。例如许多橡胶能近乎完全可恢复地被拉伸到500%甚至更多。使聚合物保持高弹态的上限温度,称为粘流温度(Tf)。高弹态是橡胶的使用状态,凡室温下处于高弹态的聚合物均可用作橡胶,因此,高弹态也叫橡胶态。 3.粘流态 温度继续上升到粘流温度Tf以上,分子动能增加到整个分子链都可以移动的时候,整个体系成为可以流动的粘稠液体,这时的状态称为粘流态。这时给以外力,分子间产生滑动而变形。除去外力后,不能恢复原状,这种变形称为核性流动变形或塑性变形。如果将温度降低到Tf以下,形状就被固定下来;利用高聚物的这种特性,进行某些高聚物的加工塑造成型。 完全结晶的聚合物的温度-形变曲线有所不同,在熔点Tm以前不出现高弹态,而是保持结晶态;当温度升高到熔点以上时,若分子量足够大,则出现高弹态,若分子量很小,则直接进入粘流态。 在室温下,聚合物总是处于玻璃态、高弹态和粘流态三种状态之一,其中,高弹态是聚合物所特有的状态。当温度一定时,不同聚合物可能处于不同的物理状态,因此,表现出不同的力学性能。某一恒定室温下,各种聚合物的应力-应变曲线可归纳为如图6-4所示的五种类型。 线槽为何不用橡胶 请观察橡胶与塑料的变形与温度关系图6-5,讨论线槽为何用塑料而不用橡胶。 橡胶 塑料 图6-5 橡胶与塑料的变形与温度关系图 7.1.4 合成高分子材料的性能特点 1.合成高分子材料的性能优点 ①优良的加工性能。 ②质轻。如大多塑料密度在0.9~2.2g/m3之间,平均为1.45g/cm3,约为钢的1/5。 ③导热系数小。如泡沫塑料的导热系数只有0.02~0.046W/(m·K)。 ④化学稳定性较好。一般塑料对酸、碱、盐及油脂均有较好的耐腐蚀能力。 ⑤电绝缘性好。 ⑥功能的可设计性强。 ⑦出色的装饰性能。 2.合成高分子材料的性能缺点 ①易老化 所谓老化是指高分子化合物在阳光、空气、热以及环境介质中的酸、碱、盐等作用下,分子组成和结构发生变化,致使其性质变化,如失去弹性、出现裂纹、变硬、脆或变软、发粘失去原有的使用功能的现象。塑料、有机涂料和有机胶粘剂都会出现老化。 ②可燃性及毒性 高分子材料一般属于可燃的材料,但可燃性受其组成和结构的影响有很大差别。 ③耐热性差 高分子材料的耐热性能普通较差,如使用温度偏高会促进其老化,甚至分解;塑料受热会发生变形,在使用中要注意其使用温度的限制。 7.2 建筑塑料 7.2.1 塑料的组成和分类 1.塑料的组成 (1)树脂。树脂在塑料中起粘结组分的作用,所以也称为粘料。它是塑料的主要成分,约占塑料的40%~60%。 (2)填充剂。填充剂又称填料,是塑料的另一重要组分,约占塑料重量的20%~50%。 (3)增塑剂。增塑剂是能够增加树脂的塑性、改善加工性、赋予制品柔韧性的一种添加剂。 (4)稳定剂。稳定剂包括热稳定剂和光稳定剂两类。 (5)润滑剂。为防止塑料在成型过程中粘附在模具或其他设备上,所加入的少量物质称为润滑剂。 (6)固化剂。又称硬化剂或交联剂,是一类受热能释放游离基来活化高分子链,使它们发生化学反应,由线型结构转变为体型结构的一种添加剂。其主要作用是在聚合物分子链之间产生横跨链,使大分子交联。 2.塑料分类 (1)按塑料受热时的变化特点,塑料分为热塑性塑料和热固性塑料 热塑性塑料的特点是受热时软化或熔融,冷却后硬化,再加热时又可软化,冷却后又硬化,这一过程可反复多次进行,而树脂的化学结构基本不变,始终呈线型或支链型。热塑性塑料的耐热性较低,刚度小,但抗冲击韧性好。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯,聚酰胺,ABS塑料等。 热固性塑料的特点是受热时软化或熔融,可塑造成型,随着进一步加热,产生化学变化,相邻的分子相互连接(交联)而逐渐硬化,最终成为不能熔化和溶解的塑料制品。该过程不能反复进行,再加热时不再软化或改变外观形状,只有在强热下则分解破坏。热固性塑料的耐热性较高,刚度大,质硬而脆。常用的热固性塑料有酚醛、环氧、不饱和聚酯、有机硅塑料等。 (2)按塑料的功能和用途,塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料 通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料。这类塑料主要包括六大品种,即聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛和胺基塑料。其产量占全部塑料产量的四分之三以上。 工程塑料是指机械强度高,刚性较大,可以代替钢铁和有色金属制造机械零件和工程结构的塑料。这类塑料除具有较高强度外,还具有很好的耐腐蚀性、耐磨性、自润滑性及尺寸稳定性等特点。主要包括聚酞胺、ABS,聚碳酸醋塑料等。 特种塑料是指耐热(能在100℃~200℃以上温度下工作)或具有特殊性能和特殊用途的塑料。其产量少、价格高。主要包括有机硅、环氧、不饱和聚酯、有机玻璃、聚酰亚胺、有机氟塑料等。 7.2.2 常用塑料 1.热塑性塑料 (1)聚乙烯(PE)  聚乙烯由乙烯单体聚合而成。 根据合成方法不同, 可分为高压、中压和低压三种。 聚乙烯塑料具有优良的耐化学稳定性,强度较高,耐低温性能良好,工作温度可低达-70℃,但耐热性较差。在建筑上使用聚乙烯塑料制成各种冷水管子,储存冷水的水箱以及耐腐蚀管道,防潮防水工程上用的薄膜等。 PE管材 (2)聚丙烯(PP) 聚丙烯由丙烯单体聚合而成。 聚丙烯刚性大, 其强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯。聚丙烯的密度仅为0.90g/cm3~0.91g/cm3, 是常用塑料中最轻的。聚丙烯的耐热性良好, 长期使用温度为100℃~110℃。聚丙烯具有优良的电绝缘性能和耐蚀性能,在常温下能耐酸、碱,所以经常制作成导线外皮。但聚丙烯的冲击韧性差,耐低温及抗老化性也差。聚丙烯可用于制作某些零部件,如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、把手及壳体等,还可制作化工管道、容器、医疗器械等。 PP制成电容器外皮 (3)聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯是由乙炔气体和氯化氢合成氯乙烯,再聚合而成。 聚氯乙烯树脂是一种无色、半透明的聚合物,遇到高温(100℃以上)会分解变质破坏。但加入合适的增塑剂和其他组分以及其他添加剂后,可制成色调鲜艳、性能优良的塑料。聚氯乙烯树脂加入不同量的增塑剂,可制得硬质或软质塑料。 硬质聚氯乙烯的密度为1.38~1.43g/cm3,机械强度高,化学稳定性好,使用温度范围一般在-15~+55℃之间,适宜制造塑料门窗、下水管、线槽、板材、楼梯及各种栏杆扶手等。 当增塑剂加入量达30%~40%时,便制得软质聚氯乙烯,常制成薄膜。软聚氯乙烯塑料还可用于制作耐酸耐碱软管、电缆外皮、导线绝缘层等。 (4)聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯由苯乙烯单体聚合而成。它的特点是透明度好(仅次于有机玻璃),具有良好的耐蚀性、电绝缘性。缺点是抗冲击性差,易脆裂,易燃、不耐热(使用温度不超过80℃)。 聚苯乙烯主要以板材、模制品以及泡沫塑料用于工程中,如厕所水箱、照明用配件等。加入发泡剂制得的泡沫聚苯乙烯制品工程中一般用作隔热或隔音材料,另外它也是很好的包装材料,用于包装收音机和电视机,能经受较为剧烈的震动。 此外,聚苯乙烯塑料可用以制造纺织工业中的纱管、纱绽、线轴;电子工业中的仪表零件、设备外壳;化工中的储槽、管道、弯头;车辆上的灯罩、透明窗;电工绝缘材料等。 (5)ABS塑料 ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的三元共聚物。三者的比例是:丙烯腈10~30%、丁二烯23~41%,苯乙烯29~67%。即ABS塑料具备了三者的综合优良性能。 ABS塑料综合机械性能良好,同时尺寸稳定,容易电镀和易于成形,耐热性较好,在-40℃的低温下仍有一定的机械强度。可制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、储槽内衬、电机外壳、仪表壳、仪表盘、蓄电池槽、水箱外壳等。近来在汽车零件上的应用发展很快,如作档泥板、扶手、热空气调节导管,以及小轿车车身等。作纺织器材、电讯器件都有很好的效果。

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