材料导论第五章高分子材料

材料导论第五章高分子材料
➢ 聚丙烯（ PP-polypropylene)）：
1） 结构单元： —［—CH2—CH2—］—
│ CH3
2） 性质： 无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体。密度小，力
学性能高于聚乙烯；耐热性、耐水性良好，化学稳定性 好；但不耐芳香族和氯化烃溶剂，耐寒性差，易老化。
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3）应用： 纯聚氯乙烯属无规立构，无色透明，硬而脆，很少
应用。常利用橡胶和增塑剂对其改性处理。 硬聚氯乙稀：用于工业管道、给排水系统、板件、
管件、建筑及家用防火材料，化工防腐设备及各种机械 零件。
增塑（软）聚氯乙稀：用于窗帘、桌布、雨衣、手 提箱、人造革、墙纸；农用薄膜、耐酸碱软管及电线电 缆包覆层等。
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➢ 塑料的分类：
1）按塑料热性质分类： 热塑性塑料：受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性
好，可反复成形。它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚 酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。
热固性塑料：在加热、加压并经过一定时间后即固化 为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。具有更好耐热性和 抗蠕变能力。常用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、氨 基树脂、有机硅树脂等。
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4）应用： 聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于结晶
性塑料，外观乳白，半透明。 低密度聚乙烯(LDPE) ：日用制品、薄膜、软质包
装材料、层压板、电线电缆包覆等。 高密度聚乙烯(HDPE) ：小负荷齿轮和轴承、化工管
道、阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等。
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2）填充剂（填料）: 提高塑料的力学、电学性能或降低 成本等。它在塑料占有相当大的比例。如加入铝粉可提高 光反射能力和防老化；加入二硫化钼可提高润滑性。
常用填充剂有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化铝粉、木 屑、玻璃纤维、碳纤维等。
3）增塑剂: 提高塑料的可塑性和柔软性。常用熔点低的 低分子化合物来增加大分子链间距离，从而达到增加大分 子链的柔顺性的目的。
│
2） 性质： 无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优良，介
电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有 机溶剂；强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热 性差，易燃。
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3）应用： 聚丙烯属无规立构，非晶性塑料，高度透明（透光
率为88～92％）。 主要用于日用、装潢、包装及工业制品；仪器仪表
➢ 聚氯乙烯（ PVC－polyvinyl chloride ）：
1） 结构单元： —［—CH2—CH2—］—
│ Cl
2） 性质： 具有较高的强度、刚性；良好的电绝缘性、耐化学腐
蚀性；能溶于四氢呋喃和环已酮等有机溶剂；具有阻燃 性；但热稳定性较差，使用温度较低，介电常数、介电 损耗较高。
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通硅玻璃好（透光率约为91～93％）；优良的电绝缘性；
耐化学腐蚀性好，热导率低；但硬度低，表面易擦伤，
耐磨性差，耐热性不高。
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3）应用： 聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属无规立构，非
晶性塑料。 主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片，
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2）按塑料的功能和用途分类： 通用塑料：产量大用途广价格低的塑料。主要包括聚乙
烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料 等，产量占塑料总产量的75%以上。
工程塑料：具有较高性能，能替代金属制造机械零件和 工程构件的塑料。聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚 砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等。
第十二章 高分子材料
第一节 第二节 第三节 第四节
Hale Waihona Puke Baidu
塑料 橡胶 合成纤维 胶粘剂
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第一节 塑 料
概述
塑料是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材 料。它以树脂为主要组分，加入各种添加剂，能在一定 温度和压力下加工成形的各种材料的总称。
➢ 塑料的组成：
1）树脂: 塑料的主要组分。它胶粘着塑料中的其它一切 组成部分，并使其具有成型性能。绝大多数塑料就是以所 用树脂命名的。
3）应用： 聚丙烯属等规立构，结晶性塑料，外观乳白半透明。 主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、
高频绝缘材料；化工管道、家用电器部件等，以及汽车 及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等。
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➢ 聚苯乙烯（ PS-polystyrene ）：
1） 结构单元： —［—CH2—CH2—］—
常用增塑剂有甲酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。
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4）稳定剂: 提高塑料对热、光、氧等的稳定性，延长使 用寿命。
常用热稳定剂有硬酯酸盐、环氧化合物和铅的化合物 等。光稳定剂有炭黑、氧化锌等遮光剂。
5）增色剂: 赋予塑料制品各种色彩。 常用的着色剂是一些有机染料和无机颜料。有时也采
用能产生荧光或磷光的颜料。
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6）润滑剂: 提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模 能力，同时可使制品光亮美观。
常用润滑剂有硬酯酸、盐类等。 7）固化剂: 与树脂发生交联反应，使受热可塑的线型结 构变成热稳定好的体型结构。
常用的固化剂如六次甲基四胺、过氧化二苯甲酰等。 8）其他: 还有发泡剂、催化剂、阻燃剂等。
外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化 工储酸槽，包装及管道的保温层，冷冻绝缘层等。
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➢ 聚甲基丙烯酸甲酯
（ PMMA-polymethyl methacrylate ）：
1） 结构单元：
CH3 │
—［—CH2—C —C—］—
│
2） 性质：
COOCH3
较高的强度和韧性、优良的光学性能，透光率比普
功能塑料：导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。
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热塑性塑料
➢ 聚乙烯（PE－polyethylene）：
1） 结构单元： —［—CH2—CH2—］—
2） 支化结构：
右图：（a）高密度PE 分子链（b）低密度PE 分子链（c）线性低密 度PE分子链
材料导论第五章高分子材料
3）性质： ① 耐化学腐蚀； ② 良好的电绝缘性和高频介电性能； ③ 韧性、耐寒性好； ④ 较低的摩擦系数； ⑤ 不易吸水； ⑥ 不耐热，不耐大气老化。