1、常見聚合物材料,常用熱塑性塑料,1. 聚氯乙烯（Polyvinyl chloride-PVC） 典型的極性無定型聚合物，無毒、無臭的白色粉末，難燃，離火即熄，火焰上黃下綠，冒黑煙，燃燒時變軟，發(fā)出刺激性酸味，滴下能拉絲的膠質。 PVC在6585oC開始軟化，170oC以上呈熔融狀態(tài)，140oC以上即開始少量分解，190oC以上大量放出氯化氫，由于PVC的熔融溫度接近分解溫度，成型困難，故常常需加入穩(wěn)定劑以提高分解溫度。PVC的長期使用溫度為-1555 oC。,PVC是一種多組分的塑料，根據(jù)不同用途要求，可加入不同的添加劑 （1）硬PVC（RPVC）：分子量較低的PVC樹脂、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色

2、劑、增塑劑（少量或不加）、改性劑、加工助劑、填料等 （2）軟PVC（SPVC）：分子量較高的PVC樹脂、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、增塑劑等,2. 聚乙烯（Polyethylene-PE）,典型的非極性結晶聚合物，無臭、無味、無毒，乳白色蠟狀半透明材料，易燃燒，火焰上黃下藍，燃燒時產生熔融滴落且有明顯石蠟燃燒氣味。通常按密度可分為高密度、中密度、低密度聚乙烯；按壓力可分為低壓、中壓、高壓聚乙烯，此外還有超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、線形低密度聚乙烯（LLDPE）。,（1）高壓法聚乙烯（LDPE）：反應溫度150300，反應壓力150300MPa，采用O2或過氧化物作引發(fā)劑的自由基聚合。通常，反

3、應壓力高，相對分子質量較高，支鏈較少；反應溫度高，相對分子質量較低，支鏈較多。,（2）中壓法聚乙烯：反應溫度130270，反應壓力1.88MPa，采用CrO3或MoO3為催化劑的離子聚合，所得產物支鏈較少，分子鏈等規(guī)度較高，屬高密度聚乙烯。,（3）低壓法聚乙烯（HDPE）：反應溫度85100，反應壓力常壓2MPa，采用Ziegler-Natta的絡合配位聚合。,PE的主要產品質量指標是密度和熔融指數(shù)。PE的力學性能在很大程度上取決于聚合物的分子量、支化度和結晶度。LDPE的熔點為105110 oC，HDPE的熔點為132135 oC。 聚乙烯的成型加工性能良好，成型前無需干燥。,3. 聚丙烯（

4、Polypropylene-PP）,聚丙烯的性能與聚乙烯相近，但密度較小，耐熱性較好、透明性較高、力學強度較高，但耐低溫性能、耐老化性能較聚乙烯差。 成型前一般不用干燥；成型溫度范圍寬(成型溫度在200300 oC)，流動性好，熔點160175，分解溫度350： PP熔體的粘度對剪切速率的依賴性比對溫度的依賴性大。,4. 聚苯乙烯（Polystyrene-PS）,通用級聚苯乙烯為硬、脆、透明的無定型熱塑性塑料。無色、無味、無毒，易燃燒，燃燒時冒黑煙，有特殊氣味，敲擊時有金屬聲，斷口出現(xiàn)光澤，易于染色。 PS的熔融溫度為150180，熱分解溫度300，長期使用溫度6080。,工業(yè)上生產PS 的方

5、法主要為懸浮聚合法和本體聚合法。 PS具有較好的流動性，成型性能良好，成型溫度范圍寬，熱穩(wěn)定性好，吸濕性低，成型前無需干燥。成型時應注意所產生的定向及內應力。,ABS樹脂： ABS是微黃色或白色、不透明、無毒、無味的熱塑性樹脂。丙烯晴（A）具有耐化學腐蝕性和一定的表面硬度；丁二烯（B）賦予樹脂彈性和良好的沖擊性能；苯乙烯（S）則使樹脂具有剛性和流動性。ABS并非三種單體的簡單共聚物或共混物，而是玻璃態(tài)聚合物連續(xù)相中分散著橡膠相的高分子。 ABS成型性能良好，由于有一定的吸濕性，成型前應進行干燥。,聚甲基丙烯酸甲酯 (Polymethyl methacrylate-PMMA),俗稱有機玻璃（雅克

6、麗），為目前透明性最好的聚合物，但表面硬度較低。 PMMA常采用澆鑄成型的方法制得厚度較大的板材。,聚酰胺（Polyamide-PA）,PA俗稱尼龍，根據(jù)合成單體的不同，可分為PA66、PA6、PA1010、PA11等，具有優(yōu)良的力學性能：較高的沖擊強度和拉伸強度，優(yōu)良的耐磨性和自潤滑性。 PA6的 制造方法主要有兩種： （1）開環(huán)聚合：在水存在下，己內酰胺在約260的高溫下進行聚合。,（2）陰離子聚合法：以氫氧化鈉為催化劑，N乙?；簝弱０坊蚣妆蕉惽杷狨サ葹橹呋瘎?。得到的是高相對分子質量的PA6（單體澆鑄尼龍，MC尼龍），其力學性能（沖擊強度、耐磨性等）、耐熱性優(yōu)良。但加工性能較差。 P

7、A具有良好的成型加工性能，由于吸水性較大，成型前應進行加熱干燥，PA的尺寸穩(wěn)定性差，收縮率大，常進行后處理。,聚甲醛（Polyoxymethylene-POM）,POM分為兩種：共聚甲醛和均聚甲醛。POM通常為白色或淺黃色粉末，制品表面光滑且有一定光澤，著色性好。POM具有優(yōu)良的力學性能，可代替金屬使用。 POM的熔融溫度范圍狹窄，但尺寸穩(wěn)定性好，吸水率極低。,聚碳酸酯（Polycarbonate-PC）,PC是幾乎無色或呈輕微淡黃色的透明塑料（非結晶型聚合物），燃燒時有黑煙冒出，且發(fā)出花果臭味。PC的制作方法主要有兩種： （1）酯交換法：在催化劑存在下，雙酚A和碳酸二苯酯在約200熔融狀態(tài)下

8、進行酯交換，然后在295300下縮聚得PC（分子量一般在2.53萬）。,（2）光氣法：采用雙酚A和光氣在氫氧化鈉或吡啶和溶劑存在下，反應制得PC。采用相對分子質量調節(jié)劑，分子量控制在10萬左右。 PC具有極好的沖擊強度，耐熱性，長期使用溫度可達130 oC，同時，又具有良好的耐寒性，脆化溫度為-100 oC。（耐環(huán)境應力開裂性差，缺口敏感性高）。,雖然PC的吸水率低，但成型前應進行嚴格干燥。PC的熔融溫度高，成型溫度高（240300 oC），且接近分解溫度，因此成型困難。PC的流動特性接近牛頓流體，其粘度對溫度十分敏感。在實際成型操作中常采用“三高兩低”的方法：即注射溫度高、模具溫度高、熱處理

9、溫度高；注射壓力低、塑化壓力低。 PC脫模后最好經過熱處理。,常用的熱固性塑料酚醛樹脂（PF）,PF是一種重要的熱固性塑料，可由苯酚和甲醛聚合得到：當甲醛/苯酚摩爾比大于1在堿性條件下，得到的是堿法酚醛樹脂，又叫熱固性酚醛樹脂；當甲醛/苯酚摩爾比小于1在酸性性條件下，得到的是酸法酚醛樹脂，又叫熱塑性酚醛樹脂。,PF的固化過程可表示如下：,熱固性（甲階段）酚醛樹脂為粘稠黃色半透明液體，熱塑性酚醛樹脂為類似于松香的固體。 PF具有極性的酚羥基和醚鍵，易吸水，經交聯(lián)后形成的體型結構會將極性的酚羥基包圍在網狀結構內，極性顯示不出來，從而表現(xiàn)出較好的電絕緣性，廣泛應用于電器產品。 木粉填充的酚醛塑料制品

10、（俗稱電木），電絕緣性能好，成型性能好。,氨基樹脂,氨基樹脂是含有胺基或酰胺基的單體與甲醛反應生成的一類熱固性樹脂，主要品種有脲醛樹脂（UF）和三聚氰胺甲醛樹脂（MF）。 氨基塑料突出的特點是可制成色澤鮮艷的制品，為塑料餐具和桌面裝飾層壓板的主要材料。脲醛塑料俗稱電玉。,環(huán)氧樹脂（EP）,環(huán)氧樹脂（EP）目前最重要的品種為雙酚A和環(huán)氧氯丙烷合成的環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂粘接力強，又能低溫低壓固化，因此廣泛用作粘合劑。 EP可采用脂肪族或芳香族多元胺等有機多元胺，順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐等有機多元酸酐，AlCl3、ZnCl2、SnCl4、BF3等 潛固化劑和酚醛樹脂、脲醛樹脂、糠醛樹脂、聚酰胺等合成

11、樹脂，使環(huán)氧基開環(huán)而交聯(lián)固化，可制作高強度的增強塑料，優(yōu)良的電絕緣材料等。,常用橡膠天然橡膠（NR）,天然橡膠是一種從天然植物中采集出來的高彈性材料。最有經濟價值的含橡膠成分的植物主要包括：三葉橡膠樹（巴西橡膠）、杜仲樹（古塔波膠或馬來樹膠）、橡膠草等，其中，三葉橡膠樹的產膠量最大，質量最好，工業(yè)上應用的天然橡膠的主要來源是三葉橡膠。,田間膠乳又稱新鮮膠乳，剛從橡膠樹上流出的膠乳。易受細菌侵蝕而產生凝固，不便于保存。 保存膠乳經過加氨處理的膠乳。氨水可起殺菌和保持分散體穩(wěn)定的作用。 新鮮膠乳和保存膠乳的含膠量大約30左右。經濃縮加工，可得到含膠量達60左右的濃縮膠乳。,NR是直接用田間膠乳或保

12、存膠乳來制造的，其制法是將膠乳稀釋后，加入稀醋酸液進行凝固，然后經過壓片、干燥、打包等處理。 NR通常包括煙片、縐片、顆粒膠等許多品種，其制法各有不同。 煙片膠是由天然膠乳經酸凝固、壓片，然后熏煙干燥制成。其物理機械性能較好，保存期較長，是天然橡膠中最好的品種。,NR的主要成分為橡膠烴，還包括少量的蛋白質、丙酮抽出物、水分、水溶物、灰分。 一般天然橡膠（三葉橡膠）的橡膠烴是由含98以上的順式1，4聚異戊二烯組成，NR的相對分子質量約為70萬，相對分子質量分布范圍較寬，這是它既有良好的物理機械性能，又有良好加工性能的原因。 異戊橡膠（IR）的分子結構與天然橡膠相同，性能也相似，故有“合成天然橡膠

13、”之稱。IR的用途與NR相同。,順丁橡膠（BR）,順丁橡膠又稱聚丁二烯橡膠，主要采用陰離子和配位陰離子聚合反應制備。聚丁二烯橡膠根據(jù)其順式結構的含量多少可分為高順式聚丁二烯橡膠、中順式聚丁二烯橡膠和低順式聚丁二烯橡膠。 目前工業(yè)上常用的品種大多為高順式含量的（順丁膠），其彈性較高，生熱小，工藝性能較好。 聚丁二烯橡膠主要用途是制造輪胎胎面，常與NR和SBR并用。,塑料和橡膠制品的差別主要在于它們的玻璃化溫度，通常，塑料的Tg高于室溫，在室溫下通常處于玻璃態(tài)，呈現(xiàn)塑性；橡膠的Tg低于室溫，在室溫下通常處于高彈態(tài)，呈現(xiàn)彈性。,通用合成纖維聚酯纖維,聚酯纖維是產量最大的合成纖維品種，是由芳香二羧酸和二元醇縮聚制得的樹脂，再經熔融紡絲和加工處理制成。 聚酯纖維即聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維（滌綸），有長絲和短纖維之分。它是一種優(yōu)良的紡織材料，其強度在大宗纖維品種中僅次于聚酰胺纖維，高溫下強度降低較小，彈性接