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文檔簡介

情境一高分子材料加工技術(shù)高分子材料加工的基礎知識任務四常見的高分子材料

學習指南:1、樹脂是組成塑料的主原料,樹脂的結(jié)構(gòu)和特性決定了塑料制品的性能,必須掌握樹脂結(jié)構(gòu)和特性之間的關系;2、生膠是橡膠制品的主原料,生膠的結(jié)構(gòu)和特性決定了橡膠制品的性能,必須掌握常用生膠結(jié)構(gòu)和特性之間的關系;3、熱塑性彈性體是介于塑料和橡膠特性之間的新型材料,有較為廣闊的發(fā)展前景,必須了解熱塑性彈性體的基本特性;4、茂金屬催化劑的出現(xiàn),使高分子材料中塑料和橡膠的界限更加模糊。茂金屬聚合物的優(yōu)異性能必將給高分子材料的應用帶來廣闊的前景。茂金屬聚合物必將成為高分子材料家族中重要成員。PC其它類PS

聚苯乙烯LDPE聚乙烯PVC聚氯乙烯HDPE高密度聚乙烯PET聚對苯二甲酸乙二醇脂PC其它類PP聚丙烯(一)熱固性樹脂

樹脂:塑料的基體材料,由高相對分子質(zhì)量的有機材料構(gòu)成.

熱固性樹脂在制造或加工的某個階段是既可以溶解也可以熔化的固態(tài),或者是可以流動的液態(tài),通過加熱、催化或其它方法(如紫外線等射線的作用)發(fā)生化學變化后交聯(lián)成既不能溶解也不能受熱熔化的三維體形結(jié)構(gòu)樹脂。

常見的熱固性樹脂有PF樹脂、UP樹脂、EP樹脂、UF樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、PU等。熱固性塑料具有剛性和硬度大、尺寸穩(wěn)定性好、耐熱、耐燃以及價格低廉等特性,在合成樹脂中占有一定的地位。一、常用樹脂1、酚醛(PF)樹脂與塑料

PF樹脂是酚類化合物和醛類化合物縮聚而得的高分子高聚物。最常用的是苯酚,其次是甲酚、二甲酚和對苯二酚等;最常用的醛是甲醛,其次是康醛,其中最重要的是苯酚和甲醛制得的酚醛樹脂。和(1)PF樹脂的制備①酸法PF樹脂的合成

酸法PF樹脂又稱為熱塑性PF樹脂,它可以反復地加熱熔化和冷卻凝固,如果不加入固化劑,它不可能進一步縮聚成體形聚合物。在酸的催化作用下,如果苯酚與甲醛的摩爾比大于1,即沒有足夠多的甲醛分子與苯酚上面的三個活潑氫都起反應,則可形成線型結(jié)構(gòu)的PF樹脂。一般的熱塑性PF樹脂是在苯酚與甲醛的摩爾比為1:0.8時制備的,其數(shù)均相對分子質(zhì)量約為500,分子中約有5個酚環(huán)。兩種一羥基酚和酚的反應:三種產(chǎn)物在中等酸性介質(zhì)中的反應物熱塑性酚醛樹脂的反應過程②堿法PF樹脂的合成

需要指出,催化劑酸性的強弱會影響到所得樹脂的結(jié)構(gòu):若用強酸(pH<3)作催化劑,樹脂分子結(jié)構(gòu)中的酚環(huán)絕大多數(shù)通過鄰位和對位連接起來;若在中等酸性(pH=4~7)環(huán)境中進行反應,則以鄰位為主。堿法PF樹脂又稱為熱固性PF樹脂,它不可能象熱塑性的樹脂那樣反復地加熱熔化而冷卻又固化。如果它被加熱熔化以后繼續(xù)進行加熱,會發(fā)生交聯(lián)反應而固化。一旦發(fā)生了這樣的交聯(lián)反應,它就不可能再熔化了。堿法PF樹脂實際上只是體形縮聚反應中所得到的甲階樹脂。堿法PF樹脂所用的催化劑

堿法PF樹脂所用的催化劑一般是一些堿性物質(zhì),如氫氧化鈉、氨水和氫氧化鋇等,苯酚和甲醛的比例控制在1~1.5之間。整個反應過程可分為兩個步驟,即甲醛與苯酚的加成反應和羥甲基苯酚之間的縮聚反應。a.甲醛與苯酚加成,生成多羥甲基苯酚:b.各種羥甲基酚之間再發(fā)生縮聚反應,生成含有羥甲基的熱固性PF樹脂:(2)PF塑料

①PF模壓塑料

PF模壓塑料是以熱塑性酚醛樹脂為基本成分,加上固化劑(六亞甲基四胺)、固化促進劑(如氧化鎂等)、填料(以木粉為代表,其他尚可為石棉粉、云母粉、石英粉)、潤滑劑(硬酯酸及其金屬鹽)、著色劑(黑、棕等顏料)等組成。PF樹脂通用牌號的典型配方舉例如下;熱塑性PF100份、六亞甲基四胺12.5份、氧化鎂3份、硬脂酸鎂2份、苯胺黑染料4份、木粉100份。一般配制方法有干法和濕法兩種,一般以干法為主。這時將上述組分經(jīng)混合均勻后,在塑煉機上熔融混煉,在經(jīng)冷卻、粉碎和過篩而成粉狀或顆粒狀PF模塑料,可供模壓、注射、擠出成型。六次甲基四胺的交聯(lián)機理PF塑料(2)PF塑料

②PF層壓塑料將各種片狀材料如棉布、玻璃布、石板布、紙等浸漬甲階段熱固性樹脂,經(jīng)烘干制成纖維(可織物),增強的PF塑料預浸料,或經(jīng)模壓制成層壓板,或經(jīng)纏繞成型制造管材、型材和制品。總之,PF塑料具有力學強度高、性能穩(wěn)定、堅硬耐腐、耐熱、耐燃、耐大多數(shù)化學藥品、電絕緣性良好、制品尺寸穩(wěn)定性好、價格低廉等優(yōu)良。PF塑料主要用于電絕緣材料,故有電木之稱。當用碳纖維增強后,能大大提高耐熱性,已應用于飛機、汽車等方面。在宇航中可做燒蝕材料以隔絕熱量,防止金屬殼層熔化。2、不飽和聚酯(UP)樹脂UP是指在主鏈中含有不飽和雙鍵的一類聚酯,是由不飽和二元酸或酸酐(主要為順丁烯二酸或其酸酐,另有反丁烯二酸等)和一定量的飽和二元酸(如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸等)與二醇或多元醇(如乙二醇、丙二醇、丙三醇等)縮聚獲得線型初聚物。玻璃鋼的基本概念

在這種樹脂中加入苯乙烯等活性單體作為交聯(lián)劑,并加入引發(fā)劑(常用過氧化物)和促進劑(如胺類、環(huán)烷酸鈷等),可以在低溫或室溫下交聯(lián)固化形成,并可加入玻璃纖維增強形成復合材料,稱之為玻璃纖維增強不飽和聚酯塑料,因其力學強度很高,在某些方面接近金屬,故稱為玻璃鋼。UP玻璃的特性

在玻璃鋼中,以不飽和樹脂為最重要(約占80%),其他如EP、PF樹脂也可用做復合材料。UP主要用做玻璃纖維增強塑料,其相對密度為1.7~1.9,僅為結(jié)構(gòu)鋼材的1/5~1/4,為鋁合金2/3,其比強度高于鋁合金,接近鋼材,因而,在運輸工業(yè)上用做結(jié)構(gòu)材料,能起到節(jié)能作用。

UP樹脂的主要優(yōu)點是可在常溫、常壓下固化,其制品制造方法可用手糊法、噴射法、纏繞法、模壓法等。但以手糊法為主,因為適用于制大型、異型的結(jié)構(gòu)材料,特別是大型殼體部件如車體、船體、通風管道等。加工設備簡單、操作方便,此外也可用做建筑材料、化工防腐蝕設備、容器襯里及管道等。生成UP所用的原料之一1、不飽和二元酸及其酸酐

(1)順丁烯二酸酐:(商品名稱:馬來酸酐)

(2)反丁烯二酸:(商品名稱:富馬酸)

HOOC—CH=CH—COOH

注意:此酸沒有酸酐!為什么?生成UP所用的原料之二飽和的二元酸及其酸酐:鄰苯二甲酸酐(簡稱:苯酐)為什么還要用飽和的二元酸酐?此外:還有間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、四氯鄰苯二甲酸酐等,也可用于UP的原料!生成UP所用的原料之三——二元醇

1、丙二醇:生產(chǎn)UP時用的是1,2丙二醇,而不用1,3丙二醇。

2、乙二醇:早期生產(chǎn)UP時用乙二醇,現(xiàn)在為用丙二醇?HO—CH2—CH2—OH此外,還用一縮己二醇和一縮二丙二醇等。UP樹脂初聚物分子式式中,R1代表二元醇,R2和R3分別代表飽和性和不飽和性二元酸。UP玻璃鋼加工過程中所用的原料1、苯乙烯的作用:良溶劑和交聯(lián)劑

其它交聯(lián)劑:MMA、DAP(鄰苯二甲酸二烯丙酯)苯乙烯用量的討論:從理論上講,苯乙烯和酸酐的摩爾數(shù)應該相等,但實際上苯乙烯在經(jīng)引發(fā)劑的作用下,不僅能與聚酯分子鏈中的雙鍵發(fā)生交聯(lián),而且自身也能發(fā)生一定程度的自聚反應,形成PS基團,聚合度約為1~3。如果苯乙烯用量不足,就有可能造成樹脂永久性的欠固化。故實際生產(chǎn)中,苯乙烯對酸酐的摩爾比應是(1.5~3):1。UP玻璃鋼加工過程中所用的原料

2阻聚劑與緩聚劑(在分子鏈形成反應時與苯乙烯等交聯(lián)單體同時加入)(1)必要性

UP樹脂與苯乙烯類單體的混合物極其活潑,要滿意地控制UP樹脂的工藝性能,單靠調(diào)節(jié)引發(fā)劑、促進劑與加速劑的品種和用量,雖也可達到一定的工藝要求,但方法比較復雜,調(diào)節(jié)也較為困難。因此,采用阻聚劑與緩聚劑就極為方便和有效。(2)常用品種應用得最廣泛的主要是對苯二酚,其次還有叔丁基對苯二酚、2,5-二叔丁基對苯二酚、甲基對苯二酚等。UP玻璃鋼加工過程中所用的原料(3)阻聚劑的使用場合防止苯乙烯等交聯(lián)單體的均聚反應。在聚酯化的反應產(chǎn)物中加入苯乙烯等單體進行稀釋的過程中,必須含有阻聚劑(阻聚劑可以事先混勻于稀釋和單體中,也可以事先混合于合成好的聚酯化產(chǎn)物中)。在聚酯化反應過程中,為防止高反應性的聚酯和不飽和酸發(fā)生交聯(lián),防止交聯(lián)產(chǎn)物顏色變黃,發(fā)生預凝膠。為保證液體樹脂在貯存過程中穩(wěn)定一段較長的時間(一般為6個月),對于模壓樹脂為了延長其存放期。UP玻璃鋼加工過程中所用的原料

引發(fā)劑(必須在成型時才能加入)

引發(fā)劑的作用是使樹脂在常溫下固化。常用的品種有兩種。其一是過氧化環(huán)已酮(縮寫代號:CHP)。純凈的CHP為粉末狀,很不穩(wěn)定,故需配成50%的糊狀物(商品名:促進劑H)。使用CHP固化時與鈷促進劑聯(lián)用,適用于常溫固化,其固化溫度為0-25℃;但如在15以下使用時須有高于15℃的后固化補充。另一種品種是過氧化甲乙酮(縮寫代號:MEKP)。MEKP也是UP樹脂固化劑之一,應用相當廣泛(90%以上的噴射成型所用的引發(fā)劑是MEKP)。它的特點是價格低、性能好、使用方便、與樹脂易混溶。使用的商品也是多組分的混合物。CHP的組成:UP玻璃鋼加工過程中所用的原料

促進劑、加速劑與凝膠穩(wěn)定劑促進劑是指在UP樹脂固化過程中能單獨使用,以促進引發(fā)劑分解的活化劑。加速劑是指不能單獨使用的輔助促進劑。凝膠穩(wěn)定劑是指改進樹脂的工藝性能,防止凝膠時間發(fā)生漂移的穩(wěn)定劑。常用的品種也有兩大類。品種之一是環(huán)烷酸鈷(有時也用辛酸鈷)。環(huán)烷酸鈷是一種應用廣泛、性能優(yōu)良的促進劑。UP玻璃鋼加工過程中所用的原料

通常,UP樹脂中使用的是含1%環(huán)烷酸鈷的溶液(商品名:促進劑E),用量為05-2%,加入促進劑E后的樹脂呈粉紅色。除了鈷以外,錳鹽與銅鹽有時也有應用。另一類品種是叔胺類的促進劑,最常用的有二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基對甲苯胺等;一般使用的是10%的溶液,用量為1~4%。這類促進劑有時也作加速劑使用。注意點:引發(fā)劑與促進劑切不可混合在一起,否則有可能引起爆炸。

促進劑E——環(huán)烷酸鈷UP玻璃鋼加工過程中所用的原料

5玻璃纖維及其織物

一般使用的是低堿或中堿玻纖,因無堿玻纖雖性能較好,但價格較高。3、氨基塑料

氨基塑料是以氨基樹脂為基本組分的塑料。氨基樹脂是指由含氨基官能團(主要是尿素和三聚氰胺)與醛類經(jīng)縮聚反應生成的聚合物。主要品種有脲-甲醛樹脂、三聚氰胺(蜜胺)甲醛樹脂、脲-三聚氰胺甲醛樹脂。(1)氨基樹脂的反應(1)(1)氨基樹脂的反應(2)(1)氨基樹脂的反應(3)(1)氨基樹脂的反應(4)(1)氨基樹脂的反應(5)(1)氨基樹脂的反應(6)(2)氨基塑料(1)

氨基塑料是由氨基樹脂和添加劑所組成,其添加劑有填料(如纖維素、木粉、紙漿、云母、石棉等)、固化劑(如草酸、磷酸三甲酯)、穩(wěn)定劑(如六亞甲基四胺)、潤滑劑、著色劑等所組成。氨基模塑料氨基樹脂是由羥甲基脲醛的水溶液與各類添加劑,首先由捏合機捏合,然后經(jīng)干燥、粉碎即可得到氨基壓塑粉。因其美麗如玉,又具有優(yōu)良的電性能,固而被稱為電玉粉,再經(jīng)模壓成型可得到制品。氨基層壓板是將紙、棉布、玻璃布等浸漬氨基樹脂水溶液,經(jīng)干燥得預浸料,再經(jīng)疊合,層壓固化,即可得氨基塑料層壓板材。(2)氨基塑料(2)

脲醛樹脂具有質(zhì)堅硬、耐刮痕、無色透明、耐電弧、耐燃自熄等特點。適合制電器開關、插座、照明器具。由于它無毒、耐油,不受弱堿和有機溶劑的影響,因而,可用于日用器皿、食具,其層壓板可作為裝飾面板、字具、包裝器材等。三聚氰胺-甲醛樹脂具有脲醛樹脂的優(yōu)點外,還具有耐熱水性,可制成仿瓷制品,作為餐具及及廚房用具。其經(jīng)玻璃纖維及石棉纖維增強后,因具有高的耐電弧性,因而可作為各種開關、滅弧罩和防爆電器零件、飛機發(fā)動機零件以及電器零件等。4、環(huán)氧(EP)樹脂

習慣上把含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的能交聯(lián)的聚合物統(tǒng)稱為EP樹脂。EP樹脂是線型的大分子,呈熱塑性。由于在分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基、羥基、醚鍵等,所以,可以和多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)固化反應,從而將其線型結(jié)構(gòu)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu),得到熱固性的聚合物。

EP樹脂的種類很多,但工業(yè)上應用最普遍的還是二酚基丙烷(即雙酚A)和環(huán)氧氯丙烷縮聚而得的二酚基丙烷EP樹脂,但一般稱之為雙酚A型EP樹脂。(1)EP樹脂的反應(1)(1)EP樹脂的反應(2)(1)EP樹脂的反應(3)EP樹脂的通性

根據(jù)平均聚合度的不同,可以把聚合反應所得樹脂分為三類:

平均聚合度小于2,則為低相對分子質(zhì)量樹脂,其軟化點在50℃以下,常溫下是一種粘稠的液體;

平均聚合度在2~5之間,稱為中等相對分子質(zhì)量樹脂,軟化點范圍是50~95℃,常溫下處于固體狀態(tài);

平均聚合度如果大于5,則稱為高相對分子質(zhì)量樹脂,其軟化點高于100℃,常溫下是固體。(2)EP樹脂的固化EP樹脂的固化是通過樹脂中環(huán)氧基或羥基的化學反應來實現(xiàn)的,其固化劑大體可分為催化型和官能型兩大類。催化型固化劑只是作為引發(fā)劑而促使樹脂分子本身進行交聯(lián)反應,而官能型固化劑則是作為一種反應物或共聚單體直接參與交聯(lián)反應。

常用催化型固化劑有三氟化硼的絡合物、咪唑及其衍生物、叔胺類化合物,常用的官能型固化劑有胺類和酸酐類。EP樹脂的固化反應(1)EP樹脂的固化反應(2)EP樹脂的固化反應(3)EP樹脂的固化反應(4)EP樹脂的固化反應(5)5、聚氨酯

分子鏈的重復單元含有氨基酯基團()的聚合物稱為聚氨基甲酸酯樹脂,簡稱為聚氨酯(PU)。PU是把含有羥基的聚醚樹脂或聚酯樹脂與異氰酸酯發(fā)生親電加成聚合反應而得,可以制成泡沫塑料、彈性體、化學纖維、涂料及膠粘劑等性能和用途各不相同的多種制品。PU泡沫塑料是PU樹脂的一個主要用途,本章不討論PU泡沫塑料(在本書學習情境七闡述),只討論PU非泡沫聚合物。

二異氰酸酯+二元醇COONH(二)熱塑性塑料1、通用塑料

通用塑料是指那些原料來源豐富,生產(chǎn)量大,應用面廣,價格便宜,成型加工容易的一類塑料。

通用塑料的通性是:耐熱性和機械穩(wěn)定性好,重量輕,一般來說,通用塑料的比重只有鋼材的1/5到1/7,比鋼鐵和玻璃要輕得多,PS和PP比水還輕。

低發(fā)泡塑料還是一種相對密度在0.05左右并具有一定強度的新型材料,可代替鋼材和木材;

高發(fā)泡塑料更是一種良好的隔音絕熱材料和防震包裝材料,被廣泛用于雜貨、包裝、農(nóng)用等包裝和貯運等普通民用制品方面。通用塑料的應用領域主要是包裝和建筑行業(yè),約各占1/3;其次是電子、電氣和農(nóng)業(yè),約各占1/5;家用如衣、鞋、家具以及玩具、文體用品等合占近1/5。(1)聚乙烯PE

聚乙烯具有優(yōu)良的耐酸、堿及耐極性化學物質(zhì)腐蝕的性質(zhì)。

聚乙烯的絕緣性優(yōu)良,但易產(chǎn)生靜電,因而表面容易吸收灰塵,加入抗靜電劑可以改進。

純粹的聚乙烯樹脂外觀為白色半透明狀,觸感似蠟,低密度的較軟,高密度的剛性大。聚乙烯具有優(yōu)良的耐低溫性能,脆折溫度可達-75℃,但隨分子量的提高而提高。聚乙烯隨著密度的增加,對氣體的屏蔽性、硬度、耐磨性、拉伸強度、剛性、耐熱性、耐化學腐蝕性以及表面光亮度等性能提高。降低密度則柔韌性、應力破裂性、透明性以及伸長性有所改善,冷流性和收縮率也降低。熔融指數(shù)提高,聚乙烯的透明性、表面光亮度和收縮率有所改進,適合于制造吹塑薄膜和擠出涂布之用。。CH2CH2n

受熱時熔融滴落,很容易燃燒且離開火焰后仍繼續(xù)燃燒,火焰頂端呈黃色,底部藍色,并散發(fā)石蠟燃燒的氣味。

聚乙烯樹脂用作塑料時,通常僅加入少量的抗氧劑、抗紫外線穩(wěn)定劑、阻燃劑,必要時添加著色劑、抗靜電劑等,不加填料,也可以添加碳酸鈣、陶土等以降低成本。加入發(fā)泡劑可制成泡沫塑料。為了提高耐熱性,可加入交聯(lián)劑或用高能輻射使之交聯(lián)。

聚乙烯塑料主要用來制造包裝材料以及農(nóng)田薄膜,容器、電纜、高頻絕緣材料、注塑日用品等。

聚乙烯是世界塑料品種中產(chǎn)量最大應用最廣的品種,約占世界塑料總產(chǎn)量的1/3。低密度聚乙烯(LDPE)高密度聚乙烯(HDPE)線型低密度聚乙烯(LLDPE)其他,還有很低分子量聚乙烯(VLDPE)、高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)與PE相比,由于在EVA樹脂中引入了乙酸乙烯單體,使EVA具有不同于PE的性能。EVA的性能與VA的含量有關,VA越少,EVA的性能越接近LDPE,VA越多,則越接近橡膠。EVA中的VA含量可由5%~50%之間變化。當相對分子質(zhì)量一定時(MFR為恒值),VA含量降低時EVA的剛性、耐磨性、電絕緣性較好;隨著VA含量的增加,EVA的密度增加,但是與LDPE不同的是密度增加并沒有提高EVA的結(jié)晶度,反而使它的結(jié)晶度及與其相關的一些性能降低,從而使EVA變得更透明,在低溫下更柔軟,耐應力開裂性能及沖擊強度均提高。另一方面,VA含量的提高卻使材料的軟化溫度、封合溫度和阻隔性能降低,當VA含量超過50%時,EVA變?yōu)橥耆珶o定形的透明材料。CH2CH2nCH2CHOCOCH3(2)聚丙烯PP等規(guī)PP、間規(guī)PP和無規(guī)PP物理機械性能介于HDPE與ABS之間,其加工性能、制品的外觀和耐熱性均比聚乙烯好。密度為0.89~0.92g/cm2,是所有樹脂中最輕的一種。因此就單位體積的樹脂而言,聚丙烯是最便宜的。熔點為164~170℃,其制品可耐沸水,因而可蒸煮消毒。即使在壓力下加熱到150℃也不變形,具有很好的熱變形性能。熱變形性能與等規(guī)指數(shù)和熔融粘度指數(shù)的大小有關,等規(guī)度高,熔融指數(shù)高,耐熱溫度高,熱變形性好。

容易燃燒,離開火焰后能繼續(xù)燃燒熔融滴落,火焰頂端呈黃色,底部藍色,有少量黑煙,并散發(fā)石油氣味CH2CHnCH3主要用來生產(chǎn)注塑、吹塑、擠塑制品,合成纖維和塑料薄膜。PP吹塑制成薄膜特別是雙向拉伸膜,透明度、光澤、撕裂強度、折疊強度等性能都有很大的提高,適于做包裝材料用于食品、藥物、錄音帶和絕緣制品的包裝;可擠塑、吹塑、注塑制成各種管、板、異型材和容器,用于汽車、機械、家電及生活用品等殼體、容器和部件;丙綸可制成魚網(wǎng)、過濾布、包扎帶、電線電纜套管和護套以及編織包裝袋等,與棉花混紡可作為衣料、防水布、地毯等;低發(fā)泡、鈣塑板可作合成木材,高發(fā)泡可作結(jié)構(gòu)泡沫材料及合成紙等。通常聚丙烯塑料不含填料,如用玻璃纖維、云母片或其它纖維(用量可達40%)增強,可改善彈性模量,增加剛性,降低蠕變和壓縮、拉伸變形。(3)聚氯乙烯PVC

PVC外觀是白色粉末狀,一般粒度為40目。無嗅、無毒的白色無定形粉末,密度1.35~1.46g/cm3,20℃下相對密度為1.4,表觀密度0.4~0.65g/mL。折射率1.544,不溶于水、乙醇和汽油,在環(huán)己酮、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、氯代烴和芳香烴中能溶解或溶脹。耐酸堿性強。在80~85℃開始軟化,130℃呈可塑性,180℃開始流動。介電性良好,受潮易結(jié)塊。受熱軟化,在火焰中可以燃燒,火焰為黃色,底部為綠色,噴濺綠色和黃色火星,冒大量黑煙并伴隨氯的刺激性氣味,但離開火焰后立即熄滅。

純PVC在65-85℃開始軟化,120-150℃開始少量分解,200℃完全分解。CH2CHnClPVC擠塑薄膜或壓延薄膜可制包裝袋、農(nóng)用棚膜、風雨衣、車篷布等;擠塑成管材做下水管、農(nóng)用噴滴管;板材可真空成型或熱成型制容器、波紋板;發(fā)泡制作合成木材、隔熱片和隔音防震材料;可擠塑做電線、電纜包覆和護套;異型材做塑料門窗、地板、室內(nèi)家具。乳液法PVC可用刮涂、輥涂法制人造革、壁紙、防雨篷布、運輸帶及各種搪瓷、滾塑玩具等。

純粹的聚氯乙烯有受熱時熔體粘度大,流動性不好,熱穩(wěn)定性低,容易造成分解,因此不利于加工成型。同時,制品的老化性能差、易脆裂、韌性不好、耐寒性不好等缺點。可以通過改性處理來改善這些缺陷。主要的改性方法有化學改性和物理改性,其中物理改性主要用于制品的生產(chǎn)過程,化學改性則可以得到聚氯乙烯新品種新材料。(4)聚苯乙烯PS

聚苯乙烯多為無色透明,剛度和表面硬度大,尺寸穩(wěn)定性好,著色性和電性能優(yōu)異,可注塑制成如文具、生活日用品、燈具、化妝品容器、果盤、玩具、儀表器具外殼、家電(電視機、收錄機、磁帶盒)用品以及電訊零部件、高頻率絕緣材料等;可制成各種形狀的泡沫塑料制品,具有絕熱、隔音、防震、漂浮等特性,用于包裝、建筑和機電等行業(yè);低發(fā)泡塑料可制成合成紙張及合成木材。聚苯乙烯的缺點是抗沖強度低,長期使用后易老化產(chǎn)生裂紋。經(jīng)引入一些單體改性或與柔性材料共混后可改善抗沖性能CH2CHn受熱時軟化起泡,容易燃燒,離開火焰后繼續(xù)燃燒,火焰為橙黃色,有濃黑煙,殘余黑色炭灰改性:

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚樹脂ABS,淺黃色粒狀或珠狀樹脂,無毒無味,熔融溫度為217~237℃,熱分解溫度大于250℃,密度1.03~1.07g/cm3。溶于醛、丙酮、乙酸乙酯及氯仿等,耐水、無機鹽、酸堿等。具有良好的綜合性能,易成型易加工,主要用作工程塑料制造機器零件、電話機、電視機和各種儀表的外殼、設備襯里和運動器材等。2、工程塑料

產(chǎn)量大、應用廣的工程塑料有ABS、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯(PET及PBT)等。

特種工程塑料是指抗張強度大于45MPA,連續(xù)使用溫度高于150℃的工程塑料。如透明的聚芳砜、聚芳酯均耐溫160℃,聚醚砜、聚醚酰亞胺可長期耐260~430℃,而聚苯酯則可耐310℃高溫,但成型困難。

這類耐高溫的特種工程塑料的價格是普通塑料的20~100倍。主要作為功能材料,用于飛機、汽車的輕量化及家電的領域。21世紀的大型客機以2.5馬赫速度飛行,從東京到洛杉磯只需4小時。以環(huán)氧樹脂為基材的高耐熱、高抗沖、高韌性復合材料及特種工程塑料和高分子合金將會大有用武之地。(1)聚酰胺PA性能:①較高的機械強度;②較好的耐腐蝕性;③優(yōu)良的耐磨、自潤滑性;④熱穩(wěn)定性差;⑤導熱系數(shù)低;⑥吸水性大用途:廣泛用于代替銅及其它有色金屬制作機械、化工、電器零件及各種農(nóng)業(yè)機械零件等。聚酰胺纖維應用聚酰胺纖維可以純紡和混紡,用作各種衣料及針織品,特別適用于制造單絲、復絲彈力絲襪,耐磨又耐穿。工業(yè)上主要用作輪胎簾子線、工業(yè)濾布、漁網(wǎng)、安全網(wǎng)、運輸帶、繩索以及降落傘、宇宙飛行服等軍用物品。(2)聚酯PET由二元酸和二元醇通過縮聚反應制得的。在主鏈中含有酯基的一類高聚物。PET是支化度極小的線性大分子,分子的結(jié)構(gòu)規(guī)整,屬結(jié)晶性高聚物,但它的結(jié)晶速度慢,結(jié)晶溫度高,所以結(jié)晶度不太高,可制成透明度很高的無定形PET,相對密度為1.3~1.33,而晶態(tài)PET的相對密度為1.33~1.38。由于PET的大分子鏈上既含有苯環(huán),也含有酯基,使大分子鏈既剛硬,又有一定的柔性。(1)力學性能較高的拉伸強度、剛度和硬度,良好的耐磨性、耐蠕變性,并能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持這種良好的力學性能。PET薄膜拉伸強度與鋁箔相似,比PE高9倍,比尼龍高3倍。

(2)熱性能PET的長期使用溫度可達到120℃,并能在150℃下短時間使用。

(3)吸水性小25℃水浸漬一周吸水率小于0.6%,制品尺寸穩(wěn)定性好。

(4)良好的化學穩(wěn)定性和電絕緣性。①重量輕,PET瓶的重量只有玻璃瓶重量的1/10;②強度高、韌性好;③透明度高;④可取向性,通過拉伸取向,可提高PET制品的拉伸、沖擊性能和耐蠕變性,因此能作為耐內(nèi)壓容器使用;⑤阻隔性好,對O2、H2、CO2等有較高的阻隔性;⑥化學穩(wěn)定性;⑦可回收再用,可將廢PET瓶制作非接觸食品的容器,或通過解聚后獲得生產(chǎn)PET的原料;⑧價格合理工程級PET樹脂具有極佳的強度和剛性、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、突出的化學穩(wěn)定性和耐熱性以及良好的成型性。工程級PET的主要應用,包括汽車、電氣電子設備和家具。

聚酯纖維的應用

由于聚酯纖維彈性好、織物有易洗易干、保形性好、免熨燙等特點,所以是理想的紡織材料??杉兗徎蚺c其它纖維混紡制作各種服裝及針織品。在工業(yè)上,可作為電絕緣材料、運輸帶、繩索、漁網(wǎng)、輪胎簾子線

紡綸1313紡綸1313即聚間苯二甲酰間苯二胺(PMIA)纖維

用途是制作易燃易爆環(huán)境中的工作服芳綸1414即聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)

美國商品名為Kevlar,是優(yōu)秀的耐高溫纖維之一。(3)聚碳酸酯PC

主鏈上帶有苯環(huán),限制了分子鏈的柔性,同時碳酸酯基團是極性基團,增加了分子間的作用力,空間位阻增加,更增加了大分子的剛性。但聚碳酸酯大分子中的氧基(柔性醚鍵)卻使鏈段易于繞氧基兩端的氧鍵發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn),因而增大了分子的柔性,使其又具有相應的韌性。可替代鋼、有色金屬、玻璃、木材等。(3)聚碳酸酯PC性能:①較小的抗沖擊強度;②優(yōu)異的抗蠕變性和良好的尺寸穩(wěn)定性;③良好的耐熱性和耐寒性;④即使在廣闊的溫度范圍內(nèi)和潮濕條件下,仍具有優(yōu)良的電性能;⑤由于剛性較大,成型中易產(chǎn)生內(nèi)應力而引起開裂。

聚碳酸酯的應用:

制造精密齒輪、蝸輪、蝸桿、齒條等。電絕緣性能高,制造墊圈、墊片、套

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