高分子材料 黄丽 第二版 第2章 通用塑料
高分子基复合材料
高分子基复合材料Polymer Matrix Composite Materials 课程编号：07370380 学分：2学时：30 （其中：讲课学时：30 实验学时：0 上机学时：0）先修课程：材料科学导论、高分子化学、大学物理适用专业：高分子材料与工程、复合材料与工程教材：《聚合物复合材料》黄丽主编，中国轻工业出版社，2012.01 第二版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务高分子基复合材料是建立在数学、物理学、化学等课程知识的基础上，为材料科学与工程专业学生开设的一门专业方向课，其性质为选修。
通过本课程的学习，旨在让学生获得复合材料的有关基本理论和基本知识，为拓宽学科方向和今后从事相关研究和工作奠定必要的基础。
其主要任务是使学生具备下列知识和能力：1. 熟悉复合材料的常用基体材料和常用增强材料结构与性能；2. 初步掌握聚合物基、碳基、纤维增强复合材料的种类和基本性能；3. 能够根据实际要求合理设计材料，从微观或亚微观水平上选定合适的基体和增强体或功能体；4. 依靠复合材料设计知识，确定合适的表面处理技术和成型工艺；5. 了解先进复合材料的发展概况。
二、课程的基本内容及要求第1 章绪论1. 教学内容（1）.复合材料的发展史（2）.复合材料的定义、命名及分类（3）.复合材料的特性（4）.对高性能复合材料的期望及开发现状2. 学习要求（1）.了解复合材料的发展简史（2）.掌握复合材料的概念、分类及命名规则（3）.理解复合材料的特性及发展趋势3. 重难点掌握复合材料的定义及特性既是本章的重点，也是难点第2 章基体材料1. 教学内容（1）.概述（2）.聚合物基体（3）.金属基体（4）.陶瓷基体（5）.碳基体2. 学习要求（1）.理解基体的概念（2）.掌握基体在复合材料材料中的作用及对复合材料性能的影响（3）.了解复合材料中常用的基体类型（4）.掌握聚合物基体的特性3. 重难点（1）.重点是熟悉复合材料中基体的类型及各类基体的特性（2）.难点是掌握几种常用聚合物基体的制备原理和工艺第3章复合材料的增强材料1. 教学内容（1）.玻璃纤维（2）.碳纤维（3）.有机高分子纤维（4）.陶瓷纤维（5）.金属纤维（6）.晶须（7）.粉体增强材料2. 学习要求（1）.理解增强材料在复合材料中的作用（2）.理解各类增强材料增强原理（3）.掌握常用增强材料的制备工艺3. 重难点（1）.重点是理解各类型增强材料的增强机制和特点（2）.难点是掌握几种常用增强材料的制备工艺第4章纤维复合材料及其制造方法1. 教学内容（1）.聚合物基复合材料（2）.碳基复合材料（3）.混杂纤维复合材料（4）.其它复合材料2. 学习要求（1）.理解纤维复合材料的特点和应用（2）.掌握各种聚合物基复合材料制备方法的优缺点（3）.掌握碳基复合材料的发展历程和应用（4）.了解混杂纤维复合材料的特点和制备3. 重难点（1）.连续纤维预浸料的制造方法（2）.各种聚合物基复合材料制备方法的工艺流程第5章复合材料力学性能1. 教学内容（1）.概述（2）.各向异性弹性材料力学基础（3）.单层板的弹性特性（4）.单层板的强度理论（5）.复合材料的力学性能试验（6）.单向复合材料各组分的强度准则（7）.复合材料单向层板均匀各向同性材料的强度理论（8）.纤维复合材料的疲劳行为（9）.单向复合材料的破坏模式2. 学习要求（1）.了解复合材料的力学性能（2）.掌握评价复合材料的力学性能指标（3）.掌握复合材料的疲劳破坏过程以及影响疲劳的基本因素和提高途径3．重难点（1）.评价复合材料力学性能指标的物理意义、技术意义和测试方法（2）.各指标之间的相互关系，分析内在因素（材料成分、组织状态）和外在因素（应力状态、加载速度、温度、环境介质）对它们的影响。
高分子材料
高分子材料科学发展简史
1991年诺贝尔物理学奖
因其在对液晶、聚合物及其界面等 科学的研究中获得重大突破，并提 出了高分子标度理论，而荣获1991 年诺贝尔物理学奖，被瑞典皇家科 学院誉为“当今的牛顿”。
Pierre -Gilles de Gennes (1932-2007)
23
高分子材料科学发展简史
20
Hermann Staudinger
(1881-1965)
高分子材料科学发展简史
1963年诺贝尔化学奖
Ziegler—Natta催化剂
配位聚合乙烯、丙烯 实现乙烯、丙烯 工业化生产
Karl Ziegler （1898-1973）
Giulio Natta (1903-1979)
德国科学家(Karl Ziegler)与意大利科学家 (Giulio Natta)分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成 的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。
21
高分子材料科学发展简史
1974年诺贝尔化学奖
高分子科学理论的主要开拓 者和奠基人之一。
《高分子化学原理》
《长链分子的统计力学》
Paul J. Flory (1910-1985)
美国高分子物理化学家弗洛里(Paul J. Flory),由于他在高分子科学领域，如 聚合反应原理，尤其在高分子物理与结构 的研究方面取得巨大成就。
绪论 通用塑料 工程塑料 橡胶 高分子共混物和复合材料
实验内容（无）
3
教学内容
了解高分子科学发展历史及现状，了解高分子基本 概念及高分子物理化学的相关知识；
了解塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂的类型和特 性，掌握其主要品种结构及其特性； 了解聚合物通过共混与复合改性的常用方法和主要 品种
高分子材料学要点
第1章通用塑料1.1概述1.1.2.1塑料的类型和特性以合成树脂为主要成分（基材），按需要加入适当助剂，组成配料，借助成型工具，在一定T、P 条件下，可塑化成一定形状、而且在常温下能保持形状的一类材料1.1.2.2塑料分类（1）按化学组成分类 PE、PP、EP、PC（2）按塑料组分数目单一组分 PE、PP、PS、PA 多组分 PVC（3）按受热性行为①热塑性塑料：在特定的温度范围内可反复加热软化、熔融流动，冷却时凝固变硬的塑料；原因：树脂分子链线性或支链结构，不含可以产生链间反应基团，加热不产生交联反应形成链间化学键，在加工中仅发生物理变化主要性能特点：可熔、可溶主要优点：加工成型方便，可再生主要缺点：刚性、耐热性较差②热固性塑料：成型后不能再加热软化重复加工的塑料产生原因：树脂加工前为线性结构并含有反应基团或双键，加工中发生化学交联反应，成为三维网状结构主要性能特点：不熔、不溶主要优点：耐热性高，受压不容易变形主要品种：PF、EP、UP、UF、MF、PI、有机硅（4）按使用范围和用途分类①通用塑料：非结构材料 PE、PP、PVC、PF、EP②工程塑料：结构材料 PA、PC、POM、PPS、PI1.1.2.3塑料特性（1）优点：质轻、电气绝缘性好、力学强度范围广、优良防腐蚀性、隔热性能好、成型加工性能好、减震、消音、良好透光性、着色性好（2）缺点：①耐热性较低，使用温度不高；②力学强度不如金属；③长期使用性能较差；易发生蠕变、疲劳、结晶④大多数品种易燃；产生黑烟、有毒气体⑤较易老化；变色、开裂、机械强度下降⑥热膨胀性比金属、陶瓷大1.1.3 塑料组成及其作用多组分塑料基体材料树脂、辅助材料添加剂1.1.3.1 合成树脂主要作用：1）决定塑料的基本特性；2）粘接作用用量：40—100%1.1.3.2 添加剂添加目的:改善材料加工成型性能和制品使用性能，降低成本，延长使用寿命添加剂主要品种：热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、增强剂、填充剂、着色剂、改性剂、交联剂、发泡剂、阻燃剂、抗静电剂、防霉剂、软化剂、防粘剂、光泽剂、脱模剂、开口剂等（1）对助剂基本要求：功能上有效，塑料加工、使用条件下稳定，与树脂结合稳固，不渗析和喷霜，无毒无味，价格适宜渗析: 塑料中助剂向相接触的其它材料中发生迁移的现象喷霜: 塑料中助剂向制品表面迁移的现象易发生喷霜助剂品种：增塑剂、润滑剂（2）稳定剂：老化：长期储存或使用过程中，性能随时间逐渐劣化的现象老化现象：变色、发粘、变脆、龟裂、变形、粉化、斑点、霉变、物理力学性能降低稳定剂：抑制或减缓塑料老化作用的物质三大类稳定剂：抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂①抗氧剂能延缓或抑制塑料自动氧化速度，延长其使用寿命的物质。
高分子材料成型加工第二版
可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形状的能力。
可模塑性：材料在温度和压力作用下，产生形变和在模具中模制成型的能力.塑化效率：高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂用量定义为增塑剂的塑化效率。
定义邻苯二甲酸二辛酯DOP的效率值为标准1,小于1的则较有效,大于1的较差.熔体破裂: 聚合物在挤出或注射成型时，在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。
当剪切速率或剪切应力增加到一定值时，在挤出物表面失去光泽且表面粗糙，类似于“橘皮纹”。
剪切速率再增加时表面更粗糙不平。
在挤出物的周向出现波纹，此种现象成为“鲨鱼皮”。
当挤出速率再增加时，挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象统称为熔体破裂.离模膨胀:聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。
此种现象称之为巴拉斯效应，也成为离模效应。
离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。
有如下三种定性的解释：取向效应、弹性变形效应（或称记忆效应）、正应力效应。
均匀程度指混人物所占物料的比率与理沦或总体比率的差异。
分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。
破碎度大，粒径小，其分散程度就高;反之，粒径大，破碎程度小，则分散得不好。
对同一组分的相邻粒子用粒子间平均距离来描述，距离越短，分散程度越好。
塑炼：为了满足各种加工工艺的要求，必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态，这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。
混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。
固化速率：是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标准试样时，使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与试件的厚度的比值（s/mm厚度）表示，值愈小，固化速率愈大。
螺杆的长径比:指螺杆工作部分的有效长度L与直径D s之比，L/D s大，能改善塑料的温度分布，混合更均匀，并可减少挤出时的逆流和漏流，提高挤出机的生产能力。
高分子材料_黄丽_课后作业(思考)题
《高分子材料》课后作业（思考）题第一章.绪论✧总结高分子材料(塑料和橡胶）在发展过程中的标志性事件：（1）最早被应用的塑料（2）第一种人工合成树脂（3）是谁最早提出了高分子的概念（4）HDPE和PP的合成方法是谁发明的；（5）是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生？✧树脂、通用塑料、工程塑料的定义。
✧弹性体、天然橡胶、合成橡胶，通用橡胶、特种橡胶的定义。
第二章热塑性塑料2.1聚乙烯✧总结LDPE、HDPE和LLDPE结构性能区别。
✧从微观结构因素分析，为什么交联PE的力学性能有大幅度的提高。
✧LLDPE的耐环境应力开裂性能要高于HDPE和LDPE。
2.2 聚丙烯✧什么是PP的等规度？✧请分析为什么PP大球晶（需要自查文献）会对性能造成不利的影响，如何避免？✧PP的等规度和分子量对PP力学性能——拉伸屈服强度、硬度、抗冲击强度的影响，其机理是什么？✧PP改性的方法有那些？各种方法对PP性能的影响是什么？✧为何PP容易氧化降解，请查阅资料，简要阐述其机理。
2.3聚氯乙烯✧简要分析一下为什么高分子量的PVC(小牌号)适合用作软质PVC;而低分子量（大牌号）的PVC适合用作硬质PVC? 提示：可从加工和力学性能的角度加以分析。
✧PVC热稳定性差的原因是什么？✧铅盐类、金属皂类热稳定剂提高PVC热稳定性的原理是什么？✧什么是金属皂类稳定剂的协同效应，其机理是什么？✧什么是PVC的反增塑效应？请判断PP和HDPE中会有反增塑效应吗？✧润滑剂的作用是什么？内外润滑剂各有什么特点？2.4聚苯乙烯类树脂✧比较PE、PP、PVC和PS四种通用树脂的分子结构特征及聚集态特征的异同。
根据它们微观结构特征的异同分析比较、它们性能特点上的异同。
性能特点包括：（1）拉伸强度；（2）抗冲击性能；（3）耐热性（抗热变形能力）；（4）热稳定性；(5) 透明性；（6）绝缘性；（7）耐溶剂和化学药品性；（8）阻燃性。
✧ABS是什么，它的三个部分各有什么功能？✧请通过查阅文献回答下列问题：（a）“ABS合金/共混物”指的是什么？（b)目前已经商业化的ABS合金主要有几种？它们的性能特点是什么？从中自选一种阐述使其具备新的性能特点的原因或机制是什么？2.5聚酰胺✧写出尼龙6、尼龙66、尼龙610和尼龙1010的重复链节的结构。
《通用高分子材料》 讲义
《通用高分子材料》讲义一、什么是通用高分子材料在我们的日常生活中，高分子材料无处不在。
从我们穿的衣服、用的塑料制品，到建筑中的各种材料，都离不开高分子材料的身影。
那么，究竟什么是通用高分子材料呢？通用高分子材料，顾名思义，是指那些在众多领域中广泛应用、产量较大、性能较为常见的高分子化合物。
它们具有一些共同的特点，比如相对较低的成本、良好的可加工性以及能够满足一般使用要求的性能。
常见的通用高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等塑料，还有像天然橡胶、合成橡胶这样的橡胶材料，以及纤维素、蛋白质等天然高分子材料经过一定加工处理后得到的产品。
这些材料之所以被称为“通用”，是因为它们在各个行业中都能发挥重要作用，并且生产和应用的技术相对成熟。
二、通用高分子材料的分类（一）塑料塑料是通用高分子材料中最为常见的一类。
根据其性能和用途的不同，又可以分为热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料在加热时会变软甚至熔融，冷却后又会恢复固态，具有良好的可重复加工性。
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等都属于热塑性塑料。
它们广泛应用于制造各种塑料制品，如塑料袋、塑料瓶、塑料玩具等。
热固性塑料在加热时会发生化学反应，形成交联结构，一旦成型就无法再次加工。
酚醛树脂、环氧树脂等是常见的热固性塑料，常用于制造电器外壳、汽车零部件等。
（二）橡胶橡胶具有高弹性，能够在较大的外力作用下发生形变，外力去除后又能迅速恢复原状。
天然橡胶是从橡胶树中采集的，而合成橡胶则是通过化学方法人工合成的。
常见的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
橡胶被广泛用于制造轮胎、橡胶密封件、橡胶输送带等。
（三）纤维纤维通常具有较高的强度和模量，能够承受较大的拉力。
合成纤维如聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）等在纺织行业中占据重要地位，用于制作衣物、绳索、渔网等。
三、通用高分子材料的性能（一）物理性能1、密度通用高分子材料的密度通常比金属和陶瓷低，这使得它们在一些对重量有要求的应用中具有优势，比如航空航天领域中的轻量化部件。
高分子材料与应用 Chapter 2 Commodity Plastics
Polyethylene (PE)
Mer unit Polymer chain
H 2C CH2
Polyethylene
LDPE
High Pressure/High Temperature processing High “H” activation—branching
HDPE
includes Styrofoam or expanded polystyrene [eps])
Of the seven symbols used for domestic recycling, 5 of them are for commodity plastics.
Polyolefins
PP and PE are often given a special name, polyolefins
Amorphous Commodity Thermoplastics
Materials
Acrylic (PMMA) Polystyrene (PS) Acrylonitrile - Butadiene - Styrene (ABS) Polyvinyl Chloride (PVC) Polyethylene Terepthalate Glycol (PETG) Cellulose Acetate Butyrate (CAB)
Semi-Crystalline Commodity Thermoplastics
Materials
Polyethylene (PE)
High Density Polyethylene (HDPE)
Low Density Polyethylene (LDPE)
Polypropylene (PP) Polymethylpentene (PMP)
高分子材料概论-通用塑料
第二章：高分子材料概论2.2通用塑料主要内容：2.2.1 塑料概述概述2.2.2 通用塑料的性能2.2.3 通用塑料的用途2.2.4 重要的通用塑料2.2.5 思考题2.2.1塑料概述在所有高分子材料中，塑料的应用最广，品种最多，生产量最大，与人们生活和技术发展关系最密切，发展潜力极大。
人类用合成方法生产的第一种塑料是硝化纤维素。
硝化纤维作为塑料使用的第一个专利产品出现于1856年，而实现工业化生产是1872年，这就是用樟脑增塑的硝化纤维——赛璐珞的生产。
一、塑料的定义和分类以合成或天然高聚物为基本成分，大多数情况下配以一定的高分子助剂如填料、增塑剂、稳定剂、着色剂等经加工可塑成型，并在常温下保持其形状不变的材料，称之为塑料。
作为塑料基础成分的高聚物，不仅决定塑料的类型而且决定了塑料的主要性能。
理应用不同塑料，人们按不同方法对塑料进行分类。
其中最重要的有以下几种分类方法：1）按材料的受热行为可分为热塑性和热固性塑料。
热塑性塑料，加热时变软以至熔融流动，冷却时凝固变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行，其树脂的分子链是线型或仅带有支链。
聚烯烃类、聚乙烯基类、聚苯乙烯类、聚酰胺类、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等都属于热塑性塑料，热塑性塑料占塑料总量的80%。
热固性塑料，配料后进行第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度时分子链间产生化学反应，分子链之间通过化学键交联成为网状或三维体型结构，这一过程称为固化。
固化过程是不可逆的化学变化，宏观上就使材料不能再软化流动了。
酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、不饱和聚酯、有机硅、烯丙基酯、呋喃塑料等都属于热固性塑料。
2）按塑料的使用功能可分为通用塑料和工程塑料。
产量大、价格便宜、原料来源丰富、应用面广的称为通用塑料，一般有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料，占塑料总量的80％，因此上述六类塑料也被称之为六大通用塑料。
通用塑料由于力学性能、热性能都比较差，主要作为非结构材料使用。
高分子材料 黄丽主编 第二版
高分子材料黄丽主编第二版高分子材料-黄丽主编-第二版1.LDPE、LLDPE和HDPE的分子结构和物理机械性能有什么不同？P24表2-1高密度聚乙烯（hdpe），又称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。
低压法（147.17-196.2mpa）生产的低密度聚乙烯（LDPE）分支多，强度低。
线性低密度聚乙烯（LLDPE）是由一些在聚乙烯主链上具有短支链的共聚物共聚而成。
热导率，hdpe(高)>lldpe（线）>ldpe（低）；线膨胀系数，ldpe>lldpe>hdpe2.聚丙烯有三种不同的立体异构体。
试着分析哪种结构可以结晶，为什么？聚丙烯存在等规、间规、无规三种立体结构。
p40聚合物结晶的必要条件是分子结构的对称性和规律性，这也是影响其结晶能力和结晶速度的主要结构因素。
分子链的对称性越高，规则性就越好，并且越容易有规律地排列以形成高度有序的晶格。
等规聚丙烯具有良好的结构规整性和较高的结晶度；无规聚丙烯是一种结构对称性和规整性较差的非晶态材料，因此不会结晶；间规聚丙烯的结构对称性和规整性介于两者之间，结晶能力较差。
3、热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的合成条件及分子结构有何不同，热固性酚醛树脂的固化过程如何？（1）热塑性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比<1（0.8~0.86），酸催化（ph<7）；分子结构：线型结构；热固性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比>1（1.1~1.5），碱催化（ph=8~11）；分子结构：体型结构。
（2）热固性酚醛树脂是本体缩聚反应的产物，在一定程度上受到控制。
因此，在适当的条件下，本体缩聚可以继续并固化成本体缩聚物。
固化机理p67-68热固性酚醛树脂是多元醇的缩聚物。
（因为加成反应的结果是：单酚醇和多酚醇的混合物）酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。
170℃以下主要是分子链的生长，主要发生两种反应。
通用塑料-高分子材料选论74页PPT
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是5、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
高分子材料成型加工第二版
可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形状的能力 可模塑性：材料在温度和压力作用下，产生形变和在模具中模制成型的能力 塑化效率：高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂用量定义为增塑剂的塑化效率。
苯二甲酸二辛酯__DOP 的效率值为标准__1,小于1的则较有效，大于1的较差. 熔体破裂：聚合物在挤出或注射成型时， 在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。
当剪切速率或剪切应力增加到一定值时，在挤出物表面失去光泽且 表面粗糙，类似于“橘皮纹”。
剪切速率再增加时表面更粗糙不平。
在挤出物的周向出现波 纹，此种现象成为“鲨鱼皮”。
当挤出速率再增加时， 挤出物表面出现众多的不规则的结节、 扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象统称为熔体破裂 .离模膨胀：聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。
此种现象称之为巴拉斯效应，也 成为离模效应。
离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。
取向效应、弹性变形效应（或称记忆效应） 、正应力效应。
均匀程度指混人物所占物料的比率与理沦或总体比率的差异。
分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。
散程度就高；反之，粒径大，破碎程度小，则分散得不好。
对同一组分的相邻粒子用粒子间 平均距离来描述，距离越短，分散程度越好。
塑炼：为了满足各种加工工艺的要求， 必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性 的状态，这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。
混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成 混炼胶的过程。
固化速率：是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标准试样时，使制品的物理机械性 能达到最佳值所需的时间与试件的厚度的比值 （s/mm 厚度）表示，值愈小，固化速率愈大。
螺杆的长径比：指螺杆工作部分的有效长度 L 与直径D s 之比，L/D s 大，能改善塑料的温度分 布，混合更均匀，并可减少挤出时的逆流和漏流，提高挤出机的生产能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
聚1-丁烯与其他聚烯烃相比，具有以下特点：①具有刚性； ②较高的拉伸强度；③好的耐热性；④良好的抗化学腐蚀性及抗 应力开裂性；⑤优良的抗蠕变性，反复绕缠而不断，即使在提高 温度时，也具有特别好的抗蠕变性；⑥具有与超高相对分子质量
聚乙烯相媲美的非常好的耐磨性；⑦可容纳大量的填料。因此可
用于生产管道、薄膜、板材和各种容器等，特别是它可在90～ 100℃的温度下长期使用。
高分子材料
2.6 丙烯酸类树脂
1
聚甲基丙烯酸甲酯
2
聚甲基丙烯酸甲酯的改性品种
高分子材料
2.6.1 聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃，缩写为PMMA。聚甲基 丙烯酸甲酯的聚合方法主要是悬浮聚合，其次是本体聚合、 溶液聚合及乳液聚合。 聚甲基丙烯酸甲酯具有高度的透光性、透光率是所有塑 料材料中最高的，并且有良好的耐候性，因此在航空工业中 得到了应用。此外!还可用作光导纤维以及各种医用、军用
高分子材料
2.5 聚氯乙烯对环境的影响
1
2
聚苯乙烯 聚苯乙烯泡沫塑料 高抗冲聚苯乙烯 ABS树脂
3
4 5
其他苯乙烯系树脂
聚苯乙烯对环境的影响
6
高分子材料
2.5.1 聚苯乙烯
2.5.1.1 聚苯乙烯的结构
聚苯乙烯是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的，简称PS。
2.5.1.2 聚苯乙烯的性能
高分子材料
高分子材料
2.1.5 其他种类的聚乙烯
2.1.5.7 乙烯共聚物 （1）乙烯-丙烯酸乙酯共聚物 （2）乙烯-乙酸乙烯酯共聚物
（3）乙烯-丙烯酸甲酯共聚物
（4）乙烯-丙烯酸类共聚物 （5）乙烯-乙烯醇共聚物 （6）离子聚合物
高分子材料
2.2 聚丙烯
1 2
聚丙烯的结构
聚丙烯的性能 聚丙烯的加工性能
3
（4）聚丙烯表面改性 （5）填充聚丙烯 （6）增强聚丙烯
高分子材料
2.2.4 聚丙烯的改性
（7）茂金属聚丙烯 （8）聚丙烯的其他改性方法
高分子材料
2.3 其他聚烯烃
1
聚1-丁烯
2
聚4-甲基 -1-戊烯
环烯烃共聚物 聚烯烃对环境的影响
3
4
高分子材料
2.3.1 聚1-丁烯
聚1-丁烯的英文缩写为PB，其分子式为：
高分子材料
2.7 酚醛树脂
1 2
酚醛树脂的合成
酚醛树脂的固化
酚醛树脂的性能 酚醛树脂的成型加工
3
4
高分子材料
2.7.1 酚醛树脂的合成
2.7.1.1 热塑性酚醛树脂的合成
最终得
高分子材料
2.7.1 酚醛树脂的合成
2.7.1.2 热固性酚醛树脂的合成
高分子材料
2.7.2 酚醛树脂的固化
2.7.2.1 热固性酚醛树脂的固化
制品光泽度高、易着色等，但其拉伸强度、光稳定性、氧
渗透率较差。
高分子材料
2.5.4 ABS树脂
ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，简称
ABS。
2.5.4.1 ABS的性能
详见教材P60
高分子材料
2.5.4 ABS树脂
2.5.4.2 ABS树脂的成型加工性
① 加工特性 ABS是无定形聚合物，无明显熔点，熔融流动温 度不太高，随所含三种单体比例不同，因此加工温度范围 较宽。 ② 加工方法 ABS的加工性能优良，可以用各种成型方法来加 工。
2.1.5.2 低相对分子质量聚乙烯
低相对分子质量聚乙烯的平均相对分子质量约为500～5000 之间，可以简写为WPE。 低相对分子质量聚乙烯生产技术发展到现在，主要有三种方 法：乙烯聚合法、高相对分子质量聚乙烯的裂解法以及生产高相 对分子质量聚乙烯时的副产物（低聚合物）。
高分子材料
2.1.5 其他种类的聚乙烯
高分子材料
2.5.5 其他苯乙烯系树脂
2.5.5.1 AS树脂
2.5.5.2 AAS树脂 AAS也称ASA，是丙烯腈、丙烯酸酯和苯乙烯三种单体 组成的热塑性塑料，它是将聚丙烯酸酯橡胶的微粒分散于 AS中的接枝共聚物，橡胶含量约30%。
高分子材料
2.5.5 其他苯乙烯系树脂
2.5.5.3 ACS树脂
2.5.1 聚苯乙烯
2.5.1.3 聚苯乙烯的加工性能 聚苯乙烯由于其成型温度范围宽且流动性、热稳定性好，所
以可以用多种方法加工成型，如注射、挤出、发泡、吹塑、热成
型等。 ① 由于聚苯乙烯的吸湿率很低，因此加工前一般不需要干燥，
如果需要制成透明度高的制品时，才需干燥。 ② 聚苯乙烯在成型过程中，分子链易取向，但在制品冷却定型
、建筑用玻璃等。
高分子材料
2.6.1 聚甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯的分子结构式为
（1）加工特性 聚甲基丙烯酸甲酯属非牛顿流体，熔体黏度
比较高，其黏度随温度的上升和剪切速率的增大都会明显降低，
所以改变以上两种因素都可取得良好的加工流动性。因此加工过 程中的工艺条件要严格控制。 （2）加工方法 聚甲基丙烯酸甲酯的成型方法可采用注塑、 挤出、浇注、热成型等方法。
高分子材料
2.4.4 聚氯乙烯的添加剂
（1）稳定剂
（2）增塑剂
高分子材料
2.4.4 聚氯乙烯的添加剂
（3）润滑剂
（4）填料及其他添加剂
高分子材料
2.4.5 改性聚氯乙烯
① ② ③ 高聚合度聚氯乙烯 氯化聚氯乙烯 聚偏氯乙烯树脂（PVDC）
④ ⑤
氯乙烯共聚物 聚氯乙烯合金
高分子材料
2.4.6 聚氯乙烯对环境的影响
4
聚丙烯的改性
高分子材料
2.2.1 聚丙烯的结构
聚丙烯为线型结构，其分子式为：
高分子材料
2.2.1 聚丙烯的结构
高分子材料
2.2.2 聚丙烯的性能
高分子材料
2.2.3 聚丙烯的加工性能
高分子材料
2.2.4 聚丙烯的改性
（1）聚丙烯共聚物
（2）聚丙烯合金
高分子材料
2.2.4 聚丙烯的改性
（3）聚丙烯接枝改性
输、建筑、保温、隔热、防震材料以及包装材料等；第二种方
法是直接将发（如偶氮化合物、碳酸铵等）及其他助剂与聚苯 乙烯混合均匀，然后通过挤出发泡、冷却定型即可，其主要产 品为片材、仿木型材等。
高分子材料
2.5.3 高抗冲聚苯乙烯
高抗冲聚苯乙烯的英文缩写为HIPS高抗冲聚苯乙烯的
组成为聚苯乙烯和橡胶。其制备方法有两种，分别为机械 共混法和接枝聚合法。 高抗冲聚苯乙烯除了冲击性能优异外，还具有聚苯乙 烯的大多数优点，如尺寸稳定性好、刚性好、易于加工、
2.7.2.2 热塑性酚醛树脂的固化
高分子材料
2.7.3 酚醛树脂的性能
① 强度及弹性模量都比较高，长期经受高温后的强度保持率高 ，使用温度高。但质脆，抗冲击性能差，需加入填充增强剂。 ② 耐化学药品性能优良，可耐有机溶剂和弱酸弱碱，但不耐浓
第2章 通用塑料
1 聚乙烯 2 聚丙烯
3 其他聚烯烃 4 聚氯乙烯 5 聚苯乙烯类树脂 6 丙烯酸类树脂
高分子材料
第2章 通用塑料
7 酚醛树脂 8 氨基树脂 9 环氧树脂 10 不饱和聚酯
11 聚氨酯
高分子材料
2.1.1 聚乙烯的概述
聚乙烯是指由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物，聚乙烯可
简写为PE（polyethylene），分子式为
重，因此在加工中应尽量避免熔体和氧直接接触，以免发生聚乙
烯大分子降解。 ⑤ 聚乙烯因为存在环境应力开裂性能。
高分子材料
2.1.4 聚乙烯的加工工艺
高分子材料
2.1.4 聚乙烯的加工工艺
高分子材料
2.1.5 其他种类的聚乙烯
2.1.5.1 超高相对分子质量聚乙烯
详见教材P31
高分子材料
2.1.5 其他种类的聚乙烯
苯乙烯广泛用作各种的包装材料、广告装潢、泡沫保温材料、家 电和办公用品缓冲包装材料、容器及一次性餐具等，由于聚苯乙 烯泡沫塑料多属一次应用，不仅造成资源浪费，由于聚苯乙烯泡 沫塑料密度小，质量轻，废弃物所占体积大，不易降解，埋在地
下则由于聚苯乙烯不易老化腐烂，也不易被微生物降解，就会破
坏土壤结构，造成严重环境污染。 废弃聚苯乙烯的回收和再生利用方法主要有物理法和化学裂 解法。
。
高分子材料
2.1.2 聚乙烯的结构与性能
2.1.2.1 聚乙烯的结构
高分子材料
2.1.2 聚乙烯的结构与性能
2.1.2.2 聚乙烯的性能
高分子材料
2.1.3 聚乙烯的加工性能
加工时应注意以下几点：
①
由于聚乙烯的吸湿性很低（＜0.01%），除了加有吸湿性添
加剂外，在成型加工前，原料可以不必干燥。 ② ③ ④ 在聚乙烯的加工中，选择合适的熔体流动速率相当重要。 聚乙烯的结晶能力高，使制品在冷却后的收缩率高。 聚乙烯的熔体在空气中容易被氧化，而且温度越高氧化越严
高分子材料
2.6.2 其他丙烯酸类聚合物
其他丙烯酸类聚合物有聚α -氟代丙烯酸甲酯、聚α -氯 代丙烯酸甲酯、聚α -氰基丙烯酸甲酯等。聚α -氟代丙烯酸
甲酯的拉伸强度、冲击强度都较高，透明性也较好，同时还
具有很好的耐热性。聚α -氯代丙烯酸甲酯具有较好的耐热 性、表面硬度，且耐擦伤，可以用来制作耐热的透明板材。 聚α -氰基丙烯酸甲酯是一种快速黏合剂，能够粘接复杂的 零件，且有很好的耐热性和耐溶剂性，但耐老化性不好，在 黏合部位不能经常与水接触。
用下的降解。
高分子材料
2.4 聚氯乙烯
1
2
聚氯乙烯的结构 聚氯乙烯的性能 聚氯乙烯的成型加工 聚氯乙烯的添加剂
3
4 5
改性聚氯乙烯