塑料基本概述及发展展望_材料科学_工程科技_专业资料

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1、第一章塑料的组成、分类及技术指标第一节概述四大类材料：木材、硅酸盐、钢铁、塑料塑料的优点：品种多、性能各具特色、适应性广、生产耗能低在一定负荷及受力速度和不同温度下可岀现三种形态：玻璃态、高弹态、粘流态。通常以平均相对分子质量或平均聚合度來表征高分子的大小；用相对分子质量分布來表示聚合物同系物中各相对分子质量相近组分的相对含量与相对分子质量的关系。塑料是以高聚物为主要成分，并在加工成品的某阶段可流动成型的材料。弹性材料也可流动成型，但不认为是塑料。第二节塑料的组成及分类1塑料的组成及作用（一）聚合物（树脂）塑料的主要成分聚合物大多是合成树脂，其作用是将各种助

2、剂粘结为一个整体使之具有一定的机械性能。对聚合物的选择要求是：分子量大小及分布、颗粒大小、结构以及增塑剂、溶剂等相互作用的难易程度。分子量大，则刚性好，流动性差，需要的配料及成型温度要求高；分子量小，聚合物的配料及成型虽方便，但制件的使用性能降低。聚合物与增塑剂配合，其分子量增大引起聚合物溶胀和塑化速度减小，物料配置将变得困难。分子量分布不易过宽，大分子量组分冇可能因配料温度低未经塑化而纳入制件；小分子量组分有可能因配料温度过高而引起热降解。聚合物颗粒大小均匀、表而粗糙、形状不规整和结构疏松，则容易吸收增塑剂，且配料温度低，配料时间较短。低密度聚乙烯（LDP

3、E）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、屮密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、超高相对分子质量聚乙烯（UHMPE）o（-）增塑剂为了改善聚合物成型时的流动性能，增进制件的柔顺性而添加的助剂。可以降低聚合物分子间的作用力。增塑剂是对热和化学试剂都很稳定的有机物。对其要求是与聚合物相容性好、挥发性低；述耍兼顾色、臭、毒、可燃和吸水性。增塑的机理：聚合物大分子链以次阶力的形式形成的连接点在热运动的过程中呈解而复结的动平衡，而聚合物整体具有刚性。加入增塑剂后，增塑剂分了“插入”聚合物分子间，并与它们的活性屮心形成解而复结的动平衡。相对来说，原来的“聚合物

4、■聚合物”连接点，由于“增塑剂■聚合物”连接点的介入而减少。因此分子间的作用力降低，导致聚合物性能的变化。（三）稳定剂延缓塑料变质的物质称为稳定剂。口的是制止或抑制聚合物受外界因素（光、热、霉菌等）影响所引起的破坏作用。可分为：热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂等；按作用原理分：紫外线抗御剂、抗氧剂、转变降解催化剂的物质、去除活性小心的物质。紫外线抗御剂的作用原理「其一、比聚合物先吸收了入射的紫外线而放出光能和热量，减缓或免除聚合物的降解，这类物质被称为紫外线吸收剂或蔽光剂；其二、移出聚合物吸收的光能量，使内储的光能量不足以引起光降解，这类物质被称为能量转移剂。（四

5、）填料填料一般是对聚合物呈惰性的粉末状物质。加入是为了改善塑料的成型性能,提高制件的使用性能，赋予材料新的特性和降低成本。粒了愈细，对制件稳定性和外观等的改善作用就愈大。对填料的要求是分散性良好、不吸油和水，稳定和不严重磨损设备。加入后，改变了分了间的构造，降低结晶倾向，提高玻璃化温度和硬度。但也会使塑料的强度和耐低温性降低，量大时会使加工性能和表而光泽变差。（五）增强剂加入聚合物小的纤维类材料以使其机械性能得到加强而称Z为增强剂。对成型性能和设备磨蚀大。主要使用的增强剂是玻璃纤维及其织物。其强度比玻璃高得多，且能提高耐热、绝热性能；耐腐蚀性高、电绝缘性能也

6、都很好。（六）色料赋予塑料以色彩或特殊的光学性能。不仅能使制件鲜艳美观，有时也能改善制件的耐候性。（七）润滑剂改善塑料熔体的流动性能，减少、避免对成型设备的摩擦、磨损和粘附，以及改进制品的表面粗糙度。润滑剂分两类：内、夕卜。前者在聚合物中具有限量的相容性，用于减少聚合物分了的内摩擦；后者与聚合物的相容性很低，能保留在塑料熔体的表面以降低与成型设备间的摩擦。2塑料的分类（1）來源：天然树脂、合成树脂（2）根据化学反应类型：加聚型塑料、缩聚型塑料（3）根据聚合物链Z间在凝固后的结构形态分：无定型、半结晶型、结晶型。（4）从应用角度分：通用塑料、工程塑料（5）按塑

7、料成型方法分：模压塑料、层压塑料、注塑、挤塑和吹塑塑料、浇铸塑料、反应注射模塑塑料。（6）从化学结构及其基本行为分：热固性塑料、热塑性塑料第三节塑料的使用性能及技术指标1塑料的实用性能轻巧美观、电气绝缘、热物理性能、机械力学性能、减震消咅、减磨耐磨、防腐耐蚀、透光及其他防护性能2塑料的技术指标密度、比容、吸水率、拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弹性模量、马丁耐热、热变形温度、维卡软化点、介电常数、介质损耗角止切值、介电强度。第二章塑料的应用与发展展望第一节我国的塑料工业及应用建筑和包装通常是塑料应用的最大领域，其次是电子电器和交通运输。我国在农业中应用也较多。

8、在国防和尖端工业屮发挥了其他材料所不能替代的作用。聚