涂料涂装工艺第2章塑料

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1、第二章塑料概述通用塑料约占塑料总产量的80%。通用塑料工程塑料热塑性塑料热固性塑料通用热塑性塑料:可溶可熔,可反复加工成型。综合性能较好、力学性能一般、产量大、应用范围广、价格低廉,但刚性、耐热性、尺寸稳定性较差。如PE、PP、PS、PVC等通用热固性塑料:不溶不熔,不可反复加工成型。刚性、耐热性以及尺寸稳定性较好。但成型工艺复杂、加工较难。如酚醛、环氧、不饱和聚酯以及氨基树脂等PE:乙烯单体经自由基聚合而成;产量约占世界塑料的1/3,高居首位;PE的品种:低密度聚乙烯(LDPE):高温高压法,英国ICI公司(1933)高密度聚乙烯(HDPE):低温低压法,德国Zieg

2、ler(1953)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)交联聚乙烯(X-PE)线性低密度聚乙烯(LLDPE):乙烯与a-烯烃的共聚物(7~9%)聚乙烯是一种结晶型聚合物--晶相的含量决定了其密度的不同2.1.1聚乙烯(PE)2.1通用塑料(1)聚乙烯的结构PE为线性聚合物,高分子长链脂肪烃;柔顺性很好的热塑性聚合物;分子对称,无极性基团存在,分子间作用力小;分子链的空间排列呈平面锯齿形。可反复折叠并整齐堆砌排列形成结晶(1)聚乙烯的结构PE分子链中含有少量的支链:LDPE:20~30个侧甲基/1000个主链CHDPE:5个侧甲基/1000个主链CLDPE含有更多的支链(乙基、

3、丁基或更长的支链)密度降低,结晶度降低,变软,透明度增加链转移反应所致LDPE与HDPE在制备方法、结构及性能上的差异?问题(2)聚乙烯的性能物理性能:无味、无毒、乳白色蜡状固体;密度0.91~0.96g/cm3;透水率低而透气性较大,易燃力学性能:一般,软而韧力学性能密度结晶度大分子的支化程度聚合方法热性能:耐热性不高Tg在塑料中是很低的,LDPE使用温度<80℃,HDPE使用温度<121℃;耐化学药品性:具有良好的化学稳定性60℃以下一般不溶于溶剂,只是不耐强氧化剂表面能低,粘附性差电性能:优异(无极性)PE的介电损耗和常数几乎与温度和频率无关,可用于高频绝缘环境性

4、能:日光照射,使制品变脆;某些高能射线照射,引起交联和变色;会产生环境应力开裂现象(遇到酯类、金属皂类、磺化醇类、有机硅液体、潮湿土壤等)(3)聚乙烯的加工工艺加工前原料可以不必干燥PE的吸湿性很低注意选择合适的熔融流动速率注射和薄膜吹塑成型:PE熔体流动速率要高,分子量分布要窄,支链要少;挤出和中空吹塑成型:PE熔体流动速率要低,分子量分布要宽,以保证制品表面光滑PE结晶能力越大,制品冷却后的收缩率越大模具温度高,结晶时间长,收缩率增大PE的绝大多数成型都是在熔融状态下进行的,如注射、挤出、吹塑、压制等工艺。加工时应注意:PE熔体在空气中容易氧化,而且温度越高,氧化越

5、严重环境应力开裂现象,原料存放或加工时注意避免与脂肪烃、芳香烃、矿物油、醇类等化学品接触熔体温度比PE熔点高40~50℃地膜、手提袋、水管、饮料瓶(钙奶瓶)、日常用品等。通用PE的应用:(4)其它种类PE平均相对分子量:通常100~300万,最高达600~700万;其分子结构与HDPE的基本相同,线性结构极佳的耐磨性、突出的高模量、高韧性及耐环境应力开裂性——可以作为极好的耐磨材料制备方法:低压聚合加工方法:分子量极高,熔体粘度极大。粉末压制挤出、注塑(加低分子量PE或助剂)用途:机械各种部件、人工关节UHMW-PE纤维(缆绳、渔网、防弹衣、雪橇等)汽车配件、抽屉滑道、

6、滑动轴承、轴套等1)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE):平均相对分子量:500~5000;主要作为塑料加工时的助剂2)低分子量聚乙烯(LMW-PE):网状结构——热固性塑料;用途:电线、电缆、热收缩管等交联方法:辐射、化学交联3)交联聚乙烯LDPE和HDPE的仲氢被氯取代;含氯量通常为30~40%对称性减小,结晶能力降低,变得柔软,弹性增加。优异的冲击性能、阻燃性能,良好的耐候、耐油、耐酸碱和耐臭氧氧化等性能用途:主要是作为PVC的增韧剂4)氯化聚乙烯(CPE):无规共聚物,高压下自由基聚合;EVA性能与VAc含量有关VAc含量增加,弹性、柔韧性、透明性等提高,而刚性、

7、耐磨性、电绝缘性减弱;如含量10~20%时为塑性材料,>30%时为弹性材料用途:薄膜、涂料、粘合剂等5)乙烯共聚物——乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)2.1.2聚丙烯(PP)热塑性塑料中的后起之秀(1957年工业化)、发展最快的塑料品种,其产量仅次于PE、PVC;按结构分为等规、间规、无规三种:其中等规PP占到90%以上;无规PP呈粘稠状,不能用于塑料,只用于改性载体;间规PP属于高弹性塑料。2.1.2聚丙烯(PP)电绝缘性和耐化学腐蚀性优良,力学性能和耐热性在通用热塑性树脂中最高,价格在所有树脂中最低;经过玻璃纤维增强的PP具有很高的强

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