第一章塑料概論

塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)

第1章塑料概論

本章基本內(nèi)容★塑料的定義及高聚物的制備和結(jié)構(gòu)★塑料的組成及塑料特性的應(yīng)用★塑料的分類學(xué)習(xí)目的與要求

１.掌握塑料的概念及分類２.掌握塑料特性及應(yīng)用３.掌握熱塑性塑料和熱固性塑料的區(qū)別４.了解高聚物的制備和結(jié)構(gòu)５.了解塑料的組成第１章塑料概論第１章塑料概論本章重點(diǎn)★高聚物的結(jié)構(gòu)★塑料的概念及分類★塑料特性及應(yīng)用★熱塑性塑料和熱固性塑料的區(qū)別圖1—1大分子鏈結(jié)構(gòu)一般塑料的機(jī)械強(qiáng)度均不如金屬。由一種或多種單體縮合成為高聚物的大分子鏈，同時(shí)析出其它低分子物質(zhì)的反應(yīng)。低分子加聚反應(yīng)4、加入增塑劑能提高塑料的彈性、可塑性、流動(dòng)性，改善其低溫脆化的弱點(diǎn)，使塑料變得柔軟和抗振。穩(wěn)定劑的種類有：光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑和抗氧劑等。目前，塑料也存在著一些缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到一定限制。線型分子即大分子呈線狀，如圖1—2a所示。尼龍66的分子鏈結(jié)構(gòu)就屬這一類。分子長(zhǎng)度1—交替2—無(wú)規(guī)3—嵌段★塑料的定義及高聚物的制備和結(jié)構(gòu)第１章塑料概論

本章難點(diǎn)★塑料特性的理解及綜合應(yīng)用★塑料的配方第1章塑料概論

1.1塑料與高聚物

1.2塑料的組成及塑料特性的應(yīng)用

1.3塑料的分類

1.4思考題

1.1塑料與高聚物

1.1.1塑料的定義

1.1.2高聚物的制備和結(jié)構(gòu)

塑料的定義：

塑料中的必要和主要成分是樹(shù)脂。樹(shù)脂是由高分子物質(zhì)所組成，它是通過(guò)聚合反應(yīng)而制成的，所以又叫聚合物或稱高聚物。

1.1.1塑料的定義減摩，耐磨性能優(yōu)良，自潤(rùn)滑性好由兩種單體A和B交替串聯(lián)形成，叫交替共聚物。由一種或多種單體縮合成為高聚物的大分子鏈，同時(shí)析出其它低分子物質(zhì)的反應(yīng)。加聚反應(yīng)試述穩(wěn)定劑的作用與種類？（答案）2高聚物的制和結(jié)構(gòu)高分子的相對(duì)分子量由下式表示：圖1—1大分子鏈結(jié)構(gòu)1—交替2—無(wú)規(guī)3—嵌段2高聚物的制備和結(jié)構(gòu)塑料的定義？（答案）4—接枝5—無(wú)規(guī)三無(wú)共聚物它在一定的溫度和壓力下具有可塑性，能夠流動(dòng)變形，其被塑造成制品之后，在一定的使用環(huán)境條件之下，能保持形狀、尺寸不變，并滿足一定的使用性能要求。1.1.2高聚物的制備和結(jié)構(gòu)1.高分子與低分子的區(qū)別(見(jiàn)表1-1)

2.高聚物的制備3.高分子的相對(duì)分子量高分子的相對(duì)分子量由下式表示：

M=m×n式中M—大分子的相對(duì)分子量；m—基本結(jié)構(gòu)單元的相對(duì)分量；n—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)，稱為聚合度。

4.大分子鏈的空間構(gòu)型(見(jiàn)圖1-2)

2.高聚物的制備

把一些低分子化合物（基本結(jié)構(gòu)單元）結(jié)合起來(lái)形成高分子化合物（高聚物）的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程叫做聚合反應(yīng)。按照合成反應(yīng)的機(jī)理分，高聚物的制備方法主要有兩類：

加聚反應(yīng)

縮聚反應(yīng)

1.1.2高聚物的制備和結(jié)構(gòu)

4.大分子鏈的空間構(gòu)型

高聚物中大分子鏈的空間構(gòu)型有三種形式，線型、支鏈狀線型及體型?，F(xiàn)分別介紹如下。線型分子即大分子呈線狀，如圖1—2a所示。支鏈狀線型分子的主鏈也是線狀，但主鏈上還生出或多或少長(zhǎng)短不等的支鏈，如圖1—2b所示。體型分子的主鏈同樣是長(zhǎng)鏈形狀，但這些長(zhǎng)鏈之間有短鏈橫跨連接，并在三維空間相互交聯(lián)如圖1—2c、d所示

1.1.2高聚物的制和結(jié)構(gòu)

1.1.2高聚物的制和結(jié)構(gòu)

(1)加聚反應(yīng)

加聚反應(yīng)為在聚合反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，生成的高分子化合物具有參于反應(yīng)的單元相同的成分。我們將由基本結(jié)構(gòu)單元組成的大分子叫鏈，每一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元叫鏈節(jié)，而一個(gè)大分鏈上重復(fù)串聯(lián)結(jié)構(gòu)單元的個(gè)數(shù)叫鏈節(jié)數(shù)。由兩種單體A和B交替串聯(lián)形成，叫交替共聚物。尼龍66的分子鏈結(jié)構(gòu)就屬這一類。（見(jiàn)圖1—1所示）由三種單體組成的大分子叫三元共聚物

。

1.1.2高聚物的制和結(jié)構(gòu)

(2)縮聚反應(yīng)

由一種或多種單體縮合成為高聚物的大分子鏈，同時(shí)析出其它低分子物質(zhì)的反應(yīng)。1.2塑料的組成及塑料特性的應(yīng)用1.2.1塑料的組成1.2.2塑料的特性及其應(yīng)用

1.2.1塑料的組成塑料的組成1.樹(shù)脂6.固化劑2.填充劑7.著色劑3.增塑劑8.抗靜電劑4.穩(wěn)定劑9.發(fā)泡劑5.潤(rùn)滑劑10.阻燃劑

塑料的特性:

1.質(zhì)量輕2.化學(xué)穩(wěn)定優(yōu)越3.電絕緣性能好4.比強(qiáng)度高5.減摩，耐磨性能優(yōu)良，自潤(rùn)滑性好6.成型加工方便7.粘結(jié)性能好８．光學(xué)性能好9.著色性能較強(qiáng)10.導(dǎo)熱率低

1.2.2塑料的特性及其應(yīng)用1.2.2塑料的特性及其應(yīng)用塑料的應(yīng)用:

目前，塑料也存在著一些缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到一定限制。一般塑料的機(jī)械強(qiáng)度均不如金屬。塑料成型時(shí)收縮率較高。塑料對(duì)溫度的敏感性遠(yuǎn)比金屬或其它非金屬材料的大，塑料的使用溫度范圍遠(yuǎn)較其它材料的窄。塑料若長(zhǎng)期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會(huì)產(chǎn)生“蠕變”，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動(dòng)是不可塑的，導(dǎo)致塑件尺寸精度喪失。所以，在選擇塑料時(shí)要注意揚(yáng)長(zhǎng)避短。

1.3.1熱塑性塑料

1.3.2熱固性塑料1.3.3塑料原料

1.3塑料的分類

熱塑性塑料：

將該類塑料升溫熔融為粘稠液體后施加高壓，便可以充滿一定形狀的型腔而后使其冷卻固化定型成為制品．如果在將其加熱又可進(jìn)行另一次塑料成型，如此可反復(fù)地進(jìn)行多次．在成型過(guò)程中，該塑料主要是發(fā)生物理變化，僅有少量化學(xué)變化，其變化過(guò)程基本上是可逆的．1.3.1熱塑性塑料1.3.2熱固性塑料

表1-2對(duì)熱塑性塑料與熱固性塑料有關(guān)成型方面的主要區(qū)別進(jìn)行了歸納。1.3.2塑料原料塑料原料如下圖所示思考題1.塑料的定義？（答案）2.塑料的主要成分是什么？（答案）3.填充劑的作用有哪些？（答案）4.增塑劑的作用是什么？（答案）5.潤(rùn)滑劑的作用是什么？（答案）6.試述穩(wěn)定劑的作用與種類？（答案）1、塑料是以合成高聚物為主要成分。它在一定的溫度和壓力下具有可塑性，能夠流動(dòng)變形，其被塑造成制品之后，在一定的使用環(huán)境條件之下，能保持形狀、尺寸不變，并滿足一定的使用性能要求。所以，在選擇塑料時(shí)要注意揚(yáng)長(zhǎng)避短。M=m×n按照合成反應(yīng)的機(jī)理分，高聚物的制備方法主要有兩類：4、加入增塑劑能提高塑料的彈性、可塑性、流動(dòng)性，改善其低溫脆化的弱點(diǎn)，使塑料變得柔軟和抗振。加聚反應(yīng)高分子的相對(duì)分子量由下式表示：5、潤(rùn)滑劑的作用是易于成型流動(dòng)與脫模。2塑料的特性及其應(yīng)用4、加入增塑劑能提高塑料的彈性、可塑性、流動(dòng)性，改善其低溫脆化的弱點(diǎn)，使塑料變得柔軟和抗振。塑料中的必要和主要成分是樹(shù)脂。由一種或多種單體縮合成為高聚物的大分子鏈，同時(shí)析出其它低分子物質(zhì)的反應(yīng)。2、塑料的主要成分是合成樹(shù)脂，一般它都加有其它添加劑，為多組成分組成。

3、填充劑起降低產(chǎn)品成本、改善塑料性能和增強(qiáng)的作用。

4、加入增塑劑能提高塑料的彈性、可塑性、流動(dòng)性，改善其低溫脆化的弱點(diǎn)，使塑料變得柔軟和抗振。

5、潤(rùn)滑劑的作用是易于成型流動(dòng)與脫模。6、穩(wěn)定劑的作用：能抑制和防止塑料在加工成型或使用過(guò)程中，因受熱、光、氧等作用而產(chǎn)生降解、養(yǎng)花斷鏈、交鏈等現(xiàn)象而致使塑料性能遭到破壞，使塑料的性能穩(wěn)定。穩(wěn)定劑的種類有：光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑和抗氧劑等。

表1—1高分子與低分子的區(qū)別

有顯著區(qū)別方面低分子高分子一個(gè)分子所包含的原子個(gè)數(shù)幾個(gè)