非金属材料与新型材料.ppt

4.1.1 高聚物的人工合成
低分子化合物通过加聚反应和缩聚反应形成. 1、加聚反应：一种或多种单体相互加成形成聚 合物的反应。无低分子副产物生成。单体为一种的 叫均加聚，如乙烯加聚成聚乙烯。单体为一种或两 种以上的称为共加聚。如ABS工程塑料就是有丙烯 腈、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚合成。
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
4.1.4 合成橡胶
1、橡胶的特性和应用： A 室温下处于高弹态 B 弹性模量低，只有1-10MPa C 弹性变形量很大：100-1000% D 具有优良的伸缩性和积储能量的能力 E 良好的耐磨性，隔音性，阻尼性和绝缘性 F 可做密封件，减震、防震件，传动件，运 输胶带绝缘材料。
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
3、常用橡胶 ：
按来源分为：天然橡胶NR和合成橡胶 按用途分为：通用橡胶和特种橡胶
天然橡胶属于通用橡胶，广泛用于制造轮胎、胶带、 胶管等。常量最大的是丁苯橡胶SBR，60-70%，发展最 快的是顺丁橡胶BR。
特种橡胶主要用于要求耐热、耐寒、耐 蚀的特殊环境，价格来自百度文库贵。
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
2）按应用范围分为通用塑料，工程 塑料和其他塑料（如耐热塑料）：
A、通用塑料：产量大，用途广，价格低。聚乙烯、 聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料 B、工程塑料：主要用于制作工程结构，机器零件， 工业容器和设备。有聚酰胺（尼龙）、ABS、聚甲 醛、聚碳酸酯 C、其他塑料：如耐热塑料，工作温度>100℃，有 聚四氟乙烯（F-4）、聚三氟乙烯、环氧树脂、有 机硅树脂
2、缩聚反应：一种或多种单体相互作用而形成 高聚物，同时析出新的低分子副产物的反应。其单 体是含有两种或两种以上活泼官能团的低分子化合 物。按照参加反应的单体不同，缩聚反应分为均缩 聚和共缩聚两种。酚醛树脂（电木），聚酰胺（尼 龙），环氧树脂等都是缩聚反应产物。
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
4.1.5 胶粘剂
胶粘剂是一种将同种或不同种材料粘合 在一起，并在胶接面有足够强度的物质， 它能起胶接、固定、密封、浸渗、补漏和 修复的作用。
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
1、胶粘剂的组成：
（1）粘料：树脂、橡胶、淀粉、蛋白质等高分子 材料；无机胶粘剂有硅酸盐类，磷酸盐类、陶瓷类 （2）固化剂：胺、酸酐、咪唑。 （3）该性剂：增塑剂、增韧剂、增粘剂、填料、 稀释剂、稳定剂、分散剂、偶联剂、触变剂，阻燃 剂、抗老化剂、发泡剂、消泡剂、着色剂、防腐蚀 剂等，有利于胶粘剂的配制、储存、加工工艺及性 能等方面的改进
4.1.2 有机高分子材料的组成及性能特点
1、有机高分子材料的组成： 基料:高聚物（树脂、生橡胶），决定性能
辅料:(添加剂) 填充剂、增塑剂、软化剂、 固化剂、稳定剂、防老化剂、 润滑剂、发泡剂、着色剂等
改善性能，补充性能
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
2、有机高分子材料的性能特点：
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
3）化学性能特点：
化学稳定性高，在碱、酸、盐中耐蚀性 强，如聚四氟乙烯在沸腾的王水中仍很稳定， 但某些高聚物在某些特定的溶剂和油中会发 生软化、熔胀等现象。
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
4）有机高分子化合物的老化：
2、塑料的分类：
1）按树脂的热性能分为热塑性塑料和热固性塑料： （1） 为热塑性塑料 ：加热时软化、熔融、冷却时
凝固，变硬，可反复进行。如聚乙烯、聚氯 乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺（尼龙）、 ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、有机玻璃等。
（2） 热固性塑料：密网型分子链结构。酚醛塑料、 氨基塑料、环氧树脂、有机硅树脂、不饱和 聚酯树脂。不可再生使用。
高聚物在长期的使用和存放过程中，由于外 界物理、化学及生物因素的影响（如热、光、辐 射、氧和臭氧、酸碱、微生物的作用等），使得 聚合物内部结构发生变化，从而导致聚合物的性 能随时间延长逐渐恶化，直至丧失使用功能，这 个过程成为老化。
橡胶：龟裂、变软、变粘 塑料：脱色、失去光泽、开裂 防止方法：表面防护，抗老化剂
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
4.1.3 工程塑料
1、塑料的组成： 基料:合成树脂，对塑料性能起决定性作用 辅料:(添加剂) 填充剂、增塑剂、 固化剂、
稳定剂（防老化剂）。此外还 有阻燃剂、发泡剂、着色剂、抗 静电剂等 改善性能，补充性能
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
1）与金属材料相比，性能特点： A、比强度高：强度/密度 B、高弹性和低弹性模量 C、高耐磨性和低硬度
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
2）物理性能特点：
A、电绝缘性优良：共价键，不易电离，导电能 力低
B、耐热性差：分子间力弱，受热、受力易软化、 熔化
C、导热性低：线膨胀系数是金属的3-4倍，机 械中会因膨胀变形过量，引起开 裂，脱落，松动等
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
2、橡胶的组成：
（1）生胶：未加配合剂的天然或合成的橡胶 （2）配合剂：为提高和改善橡胶制品的各种 性能而加入的物质称为配合剂。
硫化剂：相当于固化剂，为硫磺和硫化物 填料：提高力学性能，降低成本，主要是 碳黑，纤维，金属丝，织品或金属编织物等 硫化促进剂，增塑剂，防老化剂等。
第4章 非金属材料与新型材料
赵健闯
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn
4.1 高分子材料
高分子化合物
有机高分子化合物
无机高分子化合物
有机高分子有天然的和合成的两种.工程 中使用的主要是人工合成的高分子聚合物,简 称高聚物.
zjianchuang@mail.ccut.edu.cn