高分子材料-分類介紹

1、一、塑料       塑料  以有機合成樹脂為主要組成的高分子材料?？稍诩訜?、加壓條件下塑制成型，故稱塑料。 塑料以有機合成樹脂為基礎(chǔ)，加入添加劑所組成。,塑料的組成 1、合成樹脂   高分子化合物：如酚醛樹脂、聚乙烯等，是塑料的主要組成，也起粘接劑作用。,2、添加劑   (1) 填料或增強材料

2、 起增強作用。 (2) 固化劑 使樹脂具有體型結(jié)構(gòu)，成為較堅硬和穩(wěn)定的塑料制品。 (3) 增塑劑 提高樹脂可塑性和柔性。 (4) 穩(wěn)定劑 防止塑料過早老化。,塑料的分類 1、按樹脂的性質(zhì)分類      （1）熱塑性塑料 加熱時軟化并熔融，可塑造成形，冷卻后成型并保持既得形狀，該過程可反復(fù)進行。 如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚

3、酰胺(尼龍)、聚甲醛、聚碳酸脂等。 加工成形簡便，具有較高的機械性能，但耐熱性和剛度較低。,（2）熱固性塑料 初加熱時軟化，可塑造成形，但固化后再加熱將不再軟化,也不溶于溶劑。 如：酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯 耐熱性高，受壓不易變形，有一定強度和剛度，較脆。,2、按使用范圍分類 （1）通用塑料  應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)量大的塑料品種。 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯

4、烴、酚醛塑料和氨基塑料等，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的四分之三以上。,（2）工程塑料  綜合工程性能(機械性能、耐熱耐寒性能、耐蝕性和絕緣性能等)良好的各種塑料。 如聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯和ABS等。,（3）耐熱塑料  能在較高溫度（100℃～200℃）工作。 聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂等。,聚乙烯(PE),●高壓聚乙烯 相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度和密度較低，質(zhì)地

5、柔軟。 制作塑料薄膜、軟管和塑料瓶等。,聚丙烯(PP)  由丙烯單體聚合而成。  ●剛性大, 強度、硬度和彈性高于聚乙烯。 ●密度小，僅為0.90 g/cm3～0.91 g/cm3, 常用塑料中最輕。 ●耐熱性良好, 長期使用溫度為100 ℃～110 ℃。 ●優(yōu)良的電絕緣性能和耐蝕性能，在常溫下能耐酸、堿。 ●聚丙烯的沖擊韌性差，耐低溫及抗老化性也差。,聚丙烯

6、的應(yīng)用： 制作某些零部件，如法蘭、齒輪、風(fēng)扇葉輪、泵葉輪、把手及殼體等，還可制作化工管道、容器、醫(yī)療器械等。,,聚丙烯制成電容器外皮 聚丙烯管子,聚氯乙烯(PVC)  由乙炔和氯化氫合成氯乙烯，再聚合而成。 ●硬質(zhì)聚氯乙烯  具有較高的機械強度和較好的耐蝕性。 制作化工、紡織等工業(yè)的廢氣排污排毒塔、氣體液體輸送管、貯槽、離心泵、

7、通風(fēng)機和接頭等。,●軟質(zhì)聚氯乙烯  增塑劑加入30%～40％時，制得軟質(zhì)聚氯乙烯，伸長率大，制品柔軟，具有良好的耐蝕性和電絕緣性。 制成薄膜，用于工業(yè)包裝、農(nóng)業(yè)育秧和日用雨衣、臺布等，制作耐酸耐堿軟管、導(dǎo)線絕緣層等。,聚苯乙烯(PS)  由苯乙烯單體聚合而成。 ●剛度大、耐蝕性好、電絕緣性好。 ●缺點是抗沖擊性差，易脆裂、耐熱性不高。,應(yīng)用：制造紡織工業(yè)中的紗管、紗綻、線軸；

8、 電子工業(yè)中的儀表零件、設(shè)備外殼； 化工中的儲槽、管道、彎頭； 車輛上的燈罩、透明窗； 電工絕緣材料等。,ABS塑料  ABS塑料是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。 ●具有"硬、韌、剛" 的特性，綜合機械性能良好， ●尺寸穩(wěn)定，容易電鍍和易于成形。 ●耐熱性較好，在-40℃的低溫下仍有一定的機械強度。,ABS塑料應(yīng)用：  制造

9、齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、儲槽內(nèi)襯、電機外殼、儀表盤、蓄電池槽、水箱外殼等。 在汽車零件上的應(yīng)用發(fā)展很快，如作擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、小轎車車身。 制作紡織器材、電訊器件。,,摩托車擋泥板,聚酰胺(PA)  又稱尼龍或錦綸, 二元胺與二元酸縮合而成，或由氨基酸脫水成內(nèi)酰胺再聚合而得，有尼龍610、66、6等多個品種。 ●良好的韌性，強度較高； ●具有優(yōu)異的耐磨性和

10、自潤滑性能； ●耐蝕性好，如耐水、油、一般溶劑、許多化學(xué)藥劑，抗霉、抗菌，無毒； ●成形性能好。,聚酰胺的應(yīng)用： 制造耐磨耐蝕零件，如軸承、齒輪、螺釘、螺母等。,,尼龍軸套 尼龍拉桿,聚碳酸酯(PC)  聚碳酸酯譽稱"透明金屬"， ●具有優(yōu)良的綜合性能。沖擊韌性和延性突出，在熱塑性塑料中是最好的；彈性模量較高，不受溫度的影響；

11、 ●抗蠕變性能好，尺寸穩(wěn)定性高； ●透明度高，可染成各種顏色； ●吸水性?。?●絕緣性能優(yōu)良，在10℃～130℃間 介電常數(shù)和介質(zhì)損耗近于不變。,聚碳酸酯的應(yīng)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、套管、電容器等絕緣件，儀器儀表的外殼、護罩。,,氟塑料比其它塑料的優(yōu)越性是： ●耐高、低溫;  ●耐腐蝕, 耐老化和電絕緣性能很好;

12、60; ●吸水性和摩擦系數(shù)低。 聚四氟乙烯（F-4）俗稱塑料王, 具有非常優(yōu)良的耐高、低溫性能。 缺點是強度低, 冷流性強。,氟塑料,氟塑料的應(yīng)用： 制作減摩密封零件。 化工耐蝕零件與熱交換器。 高頻或潮濕條件下的絕緣材料。,,氟塑料制隔膜閥 氟塑料制管道補償器,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)  即 有機玻璃。 ●有機玻璃的透明度比無機玻璃

13、還高, 透光率達92%;  ●密度只有無機玻璃的一半, 為1.18 g/cm3。 ●機械性能比普通玻璃高得多(與溫度有關(guān))。 制造儀表護罩、外殼、光學(xué)元件、透鏡等。,,有機玻璃頂棚,酚醛塑料(PF)  由酚類和醛類縮聚合成酚醛樹脂,再加入添加劑而制得。一般為熱固性塑料。 ●具有一定的機械強度和硬度, 耐磨性好； ●絕緣性良好, 耐熱性較高，耐蝕性優(yōu)良。

14、 ●缺點是性脆，不耐堿。,酚醛塑料的應(yīng)用： 制作插頭、開關(guān)、電話機、儀表盒 汽車剎車片、內(nèi)燃機曲軸皮帶輪 紡織機和儀表中的無聲齒輪 化工用耐酸泵、日常用具,,酚醛塑料制品,環(huán)氧塑料(EP)  環(huán)氧樹脂加入固化劑后形成的熱固性塑料。 ●強度較高，韌性較好； ●尺寸穩(wěn)定性高和耐久性好； ●具有優(yōu)良的絕緣性能；耐熱、耐寒； ●化學(xué)穩(wěn)定性很高；

15、 ●成形工藝性能好； ●膠粘能力強，對各種材料都有很好的膠粘能力。,環(huán)氧塑料的應(yīng)用： 用于制作塑料模具、印刷線路板，灌封電器元件，配制飛機漆、油船漆、罐頭涂料、膠粘劑。,,環(huán)氧塑料導(dǎo)彈涂料 環(huán)氧塑料地面,二、合成纖維,用作衣料等生活用品 用于汽車、飛機輪胎簾子線 漁網(wǎng)、索橋、船纜、降落傘及絕緣布,合成纖維  以石油、天然氣、煤和石灰石等為原料，經(jīng)過提煉和化學(xué)反應(yīng)合

16、成高分子化合物，再經(jīng)過熔融或溶解后紡絲制得的纖維。,●強度高、密度小、彈性好； ●耐磨、耐酸堿性好 ●不霉?fàn)€、不怕蟲蛀等特點。,合成纖維的生產(chǎn)方法（僅供了解） 1、單體制備和聚合 原料:石油、天然氣、煤和石灰石 單體制備：分餾、裂化和分離得到有機低分子化合物，如苯、乙烯、丙烯、苯酚等。 聚合：在一定溫度、壓力和催化劑作用下，聚合成高聚物，又稱成纖高聚物。,2、紡絲 將

17、成纖高聚物的熔體或濃溶液, 用紡絲泵連續(xù)從噴絲頭的毛細孔中擠出，成為細流。 在空氣、水或特定的凝固溶中固化成為初生纖維。 合成纖維的紡絲方法有兩大類： 熔體紡絲法 溶液紡絲法,熔體紡絲法,螺桿擠壓機中熔融的原料從噴絲板的毛細孔中壓出成為細流，在紡絲甬道中冷卻成形。,,溶液紡絲法按凝固方式分：濕法紡絲、干法紡絲,濕法紡絲,紡絲溶液從噴絲頭毛細孔中擠出，溶液細流進入凝固浴，高聚物在凝固浴中析出形成初生纖維

18、。,干法紡絲,,,從噴絲頭毛細孔中擠出紡絲溶液細流在熱空氣作用下溶劑快速揮發(fā)。溶液細流濃縮并固化，在卷繞張力作用下變細成為初生纖維。,3、后加工 紡絲成形后的初生纖維結(jié)構(gòu)不完善，物理、機械性能較差，如強度低、尺寸穩(wěn)定性差，不能直接用于紡織加工，必須經(jīng)過一系列的后加工。 后加工主要的工序是： 拉伸 熱定型,常用合成纖維　 合成纖維主要有： 滌綸 錦綸 腈綸 維綸

19、 丙綸 氯綸 其中最主要的是滌綸、錦綸和腈綸三個品種，它們的產(chǎn)品占合成纖維總產(chǎn)量的90％以上。,滌 綸  　 化學(xué)名稱為聚酯纖維，商品名稱為滌綸或的確良，由對苯二甲酸乙二酯抽絲制成?！?1、特點   ●彈性好，彈性模量大，不易變形，強度高，抗沖擊性能高， ●耐磨性好，耐光性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性也較好， ●不發(fā)霉，不蟲蛀。外套里布,●缺點:吸水

20、性差、染色性差、不透氣、易起靜電，吸附灰塵，不宜暴曬。,2、滌綸應(yīng)用 紡織品材料：衣服、床單、窗簾。 廣泛用于運輸帶、傳動帶、帆布、漁網(wǎng)、繩索、輪胎簾子線及電器絕緣材料等。,,滌綸纖維,錦 綸  　 化學(xué)名稱為聚酰胺纖維，商品名稱為錦綸或尼龍。由聚酰胺樹脂抽絲制成，主要品種有錦綸6、錦綸66和錦綸1010等。　 1、特點 ●質(zhì)輕、強度高。 ●彈性和耐磨性好、良好的耐堿性和

21、電絕緣性。 ●耐酸、耐熱、耐光性能較差。 ●彈性模量低，容易變形，缺乏剛性。,2、錦綸應(yīng)用 錦綸纖維多用于輪胎簾子線、降落傘、宇航飛行服、漁網(wǎng)、針織內(nèi)衣、尼龍襪、手套等工農(nóng)業(yè)及日常生活用品。,,尼龍繩,腈 綸 　 化學(xué)名為聚丙烯腈纖維，商品名為腈綸或奧綸。聚丙烯腈樹脂經(jīng)濕紡或干紡制成?！?1、特點 ●質(zhì)輕，密度為1.14g/cm3～1.17g/cm3。 ●柔軟

22、，保暖性好，猶如羊毛。 ●不發(fā)霉，不蟲蛀, 彈性好, 吸濕小，耐光性能特別好。,●缺點是耐磨性差，彈性不如羊毛，易在表面產(chǎn)生許多小球，不易脫落，易吸收塵士。,2、腈綸應(yīng)用 制造毛線和膨體紗及室外用的帳蓬、幕布、船帆等織物。 與羊毛混紡，織成各種衣料。,,腈綸毛衣,維 綸  　 化學(xué)名聚乙烯醇纖維，商品名維尼綸或維綸。由聚乙烯醇樹脂經(jīng)混紡制成?！?1、特點 ●最大特點是吸濕性

23、好，具有較高的強度； ●耐磨性、耐酸、堿腐蝕均較好； ●耐日曬、不發(fā)霉、不蟲蛀，其紡織品柔軟保暖，結(jié)實耐磨，穿著時沒有悶氣感覺，是一種很好的衣著原料。,2、應(yīng)用 主要用作帆布、包裝材料、輸送帶、背包、床單和窗簾等。,丙 綸   化學(xué)名聚丙烯纖維，商品名丙綸。由丙烯的聚合物-聚丙烯制成。　 1、特點    ●質(zhì)輕、強度大，密度只有0.91g/cm3

24、，比腈綸還輕，能浮在水面上，是漁網(wǎng)的理想材料，也是軍用蚊帳的好材料。 ●丙綸耐磨性優(yōu)良，吸濕性很小，還能耐酸、堿腐蝕。用丙綸制的織物，易洗快干，經(jīng)久耐用。,2、丙綸應(yīng)用    制作衣料、毛毯、地毯、工作服。 制作包裝薄膜、降落傘。 醫(yī)用紗布和手術(shù)衣等。,,丙綸纖維,氯 綸      化學(xué)名稱為聚氯乙烯纖維，商品名稱為氯綸。

25、由聚氯乙烯樹脂制成。 　 1、特點  ●保暖性好； ●遇火不易燃燒； ●化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐強酸和強堿；  ●彈性、耐磨性、耐水性和電絕緣性均很好； ●能耐日光照射，不霉?fàn)€，不蟲蛀。 ●缺點是耐熱性差，熱水中收縮率大。,2、應(yīng)用 用作化工防腐和防火衣著的用品，以及絕緣布、窗簾、地毯、漁網(wǎng)、繩索等。 氯綸的保暖性好，靜電作用強，做貼身

26、內(nèi)衣。,氨 綸  化學(xué)名稱為聚氨酯纖維，商品名稱為氨綸。由聚酯、芳香族二異氰酸酯聚合，用脂肪族二胺交聯(lián)而成。 　 1、特點  ●高彈性。伸長600%～750%時，回彈率達95％以上。,2、應(yīng)用 用作運動衣、游泳衣。與滌綸混紡后，制作夏季衣服。,三、橡膠,合成橡膠      橡膠 具有極高彈性的高分子材料?！?●性能

27、特點 彈性變形量可達100％～1000％，而且回彈性好，回彈速度快。 橡膠還有一定的耐磨性，很好的絕緣性和不透氣、不透水性。,,●用途 彈性材料 密封材料 傳動材料 減震防震材料,,橡膠制品,橡膠的分類和橡膠制品的組成 1、橡膠的分類  按照原料的來源，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠兩大類。  合成橡膠：丁苯橡膠、順丁橡膠、

28、 氯丁橡膠、丁腈橡膠、 硅橡膠、 氟橡膠。,按用途合成橡膠分成兩類： 通用橡膠 性能和天然橡膠接近、可以代替天然橡膠 特種橡膠 具有特殊性能,2、橡膠制品的組成   生膠 人工合成用于制膠的高分子聚合物。 生膠先進行塑練，呈塑性狀態(tài)，再加入各種配料，經(jīng)過混練成型、硫化處理。,（1） 硫化劑   硫化處理：變塑性

29、生膠為彈性膠的處理。能起硫化作用的物質(zhì)稱硫化劑，有硫磺、含硫化合物、硒、過氧化物等。,（2） 硫化促進劑   胺類、胍類、硫脲類物質(zhì)，降低硫化溫度、加速硫化過程。,（3） 補強填充劑   提高橡膠的機械性能，改善其加工工藝性能，降低成本。如碳黑、陶土、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化硅、滑石粉等。,1. 丁苯橡膠   是以丁二烯和苯乙烯為單體共聚而成。

30、具有較好的耐磨性、耐熱性、耐老化性，價格便宜。 應(yīng)用 主要用于制造輪胎、膠帶、膠管及生活用品。,2. 順丁橡膠（反丁橡膠？？）   由丁二烯聚合而成。 順丁橡膠的彈性、耐磨性、耐熱性、耐寒性均優(yōu)于天然橡膠，是制造輪胎的優(yōu)良材料。 缺點是強度較低、加工性能差。,,3. 氯丁橡膠   由氯丁二烯聚合而成。 ●機械性能和天然橡膠相似。 ●耐油性、耐磨性、

31、耐熱性、耐燃燒性、耐溶劑性、耐老化性能均優(yōu)于天然橡膠，稱“萬能橡膠”。 ●氯丁橡膠耐寒性較差(-35 ℃)，密度較大(為1.23 g/cm3), 生膠穩(wěn)定性差, 成本較高。,應(yīng)用 制造電線、電纜的外皮、膠管、輸送帶等。,特種橡膠 1. 丁腈橡膠 丁二烯和丙烯腈的共聚物 ●耐油（耐油橡膠），耐有機溶劑； ●耐熱、耐老化、耐腐蝕性比天然橡膠和通用橡膠好，具有較好的抗水性。,●耐寒性差，脆化溫度為-1

32、0～-20℃； ●耐酸性差，對硝酸、濃硫酸、次氯酸和氫氟酸的抗蝕能力特別差； ●電絕緣性能很差； ●強度很低，只有3～4MPa。加入補強劑以后，可提高到25MPa～30MPa。,應(yīng)用 各種耐油制品。輸油膠管、油封制品和貯油容器襯里及隔膜等。耐油膠管、印刷膠輥和耐油手套等。,2. 硅橡膠  由各種硅氧烷縮聚而成。以二甲基硅橡膠應(yīng)用最廣，由二甲基硅氧烷縮聚而成。 ●既耐高溫又耐嚴寒，橡膠

33、中工作溫度范圍最廣（-100℃～300℃）， ●具有十分優(yōu)異的耐臭氧老化、耐光老化和耐候老化性能； ●良好的電絕緣性能； ●硅橡膠的柔順性較好。,●缺點：常溫下抗拉強度、撕裂強度和耐磨性比天然橡膠和其它合成橡膠低，價格較貴。,應(yīng)用 用于軍工及航空航天工業(yè)制品的密封、減震、電絕緣材料和涂料，以及醫(yī)療衛(wèi)生制品。,3. 氟橡膠  以碳原子為主鏈、含有氟原子的高聚物。 ●很高的化學(xué)穩(wěn)定性，在

34、酸、堿、強氧化劑中的耐蝕能力居各類橡膠之首； ●耐熱性很好； ●缺點：價格昂貴、耐寒性差、加工性能不好。,應(yīng)用：主要用于高級密封件、高真空密封件及化工設(shè)備中的里襯，火箭、導(dǎo)彈的密封墊圈。,小結(jié)　 1.常用塑料: 熱塑性塑料 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 聚酰胺(尼龍) 聚甲醛 聚碳酸脂 熱固性塑料

35、 酚醛樹脂 環(huán)氧樹脂,,,2.常用合成纖維： 滌綸（聚酯纖維） 錦綸（聚酰胺纖維） 腈綸（聚丙烯腈纖維） 維綸（聚乙烯醇纖維） 丙綸（聚丙烯纖維） 氯綸（聚氯乙烯纖維） 氨綸（聚氨酯纖維）,3.常用合成橡膠： 丁苯橡膠 順丁橡膠 氯丁橡膠 丁腈橡膠 硅橡膠 氟橡膠,