常用高分子材料性能特征与用途介绍精品PPT课件
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高分子材料的结构及其性能PPT(36张)
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态。 此时,只有比链段更小的结构单元如链节、侧基等能够运动。 受外力作用时,只能使主链的键长和键角有微小的改变,外力去除后形变能迅速回复,这 是一种普弹性状态。
B、高弹性 随着温度的升高,当T>Tg 时,分子的动能增加,使链段的自由旋转成为可能,此时,试
样的形变明显增加,在这一区域中,试样变成柔软的弹性体,称为高弹态。 高弹态时,弹性模量显著降低,外力去除后,变形量可以回复,有明显的时间依赖性。由
如图16-7,在间同立构高聚物中, 原子或原子团会交替分布在主链两侧; 在全同立构高聚物中,原子或原子团 则全部排列在主链同一侧;而在无规立构高聚物中,主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同,但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象,就叫做 高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性 高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子,共价键的特点是键能
2、单体 高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子 化合物称作单体。所以我们经 常说,高分子化合物是由单体 合成的,单体是高分子化合物 的合成原料。如图16-2,聚乙 烯是由乙烯(CH2=CH2)单 体聚合而成的。 高分子化合物的相对分子质 量很大,主要呈长链形,因此 常称作大分子链或者分子链。 大分子链极长,可达几百纳米以上,而截面一般小于1nm。
物,简称高聚物材料,是以高分子化合物为主要组分的有机 材料,可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。 天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡 胶、淀粉和蛋白质等。 人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料 等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物,其相对分子质量在5000
B、高弹性 随着温度的升高,当T>Tg 时,分子的动能增加,使链段的自由旋转成为可能,此时,试
样的形变明显增加,在这一区域中,试样变成柔软的弹性体,称为高弹态。 高弹态时,弹性模量显著降低,外力去除后,变形量可以回复,有明显的时间依赖性。由
如图16-7,在间同立构高聚物中, 原子或原子团会交替分布在主链两侧; 在全同立构高聚物中,原子或原子团 则全部排列在主链同一侧;而在无规立构高聚物中,主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同,但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象,就叫做 高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性 高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子,共价键的特点是键能
2、单体 高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子 化合物称作单体。所以我们经 常说,高分子化合物是由单体 合成的,单体是高分子化合物 的合成原料。如图16-2,聚乙 烯是由乙烯(CH2=CH2)单 体聚合而成的。 高分子化合物的相对分子质 量很大,主要呈长链形,因此 常称作大分子链或者分子链。 大分子链极长,可达几百纳米以上,而截面一般小于1nm。
物,简称高聚物材料,是以高分子化合物为主要组分的有机 材料,可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。 天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡 胶、淀粉和蛋白质等。 人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料 等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物,其相对分子质量在5000
特种高分子ppt课件
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16
研究生课程
聚砜的性能
聚砜类是略带琥珀色、非晶型、透明或半透明聚合物。 聚砜最大的特点是在高温时仍能保持其室温下所具有的机
械性能。在所有工程塑料中聚砜的耐蠕变性最好,室温时 在21MPa应力作用下经1000h,蠕变量仅为1%,在99℃的 热空气中,上述应力作用下一年,蠕变量仍低于2%。 聚砜热变形温度175 ℃,长期使用温度不很高,仅在150 ℃,但它是在所有耐热塑料中价格最便宜的一种;聚芳砜 可在260oC长期使用。
18
研究生课程
聚砜的改性:聚砜改性产品的开发主要是提高它的冲
击强度和伸长率、耐热水性、耐环境性能、加工性能和 可电镀性能。
① 玻璃纤维增强聚醚砜,改性后,耐磨性和耐热水性有明 显改善,特别是耐热性,长期使用温度由180oC提高到 200oC。
② 聚砜高分子合金,可降低加工成型温度,提高耐溶剂性 和耐冲击性等,如聚砜/ABS合金合金耐冲击、耐热水、 尺寸稳定性等优良性能,还具有可电镀的特性。
11
研究生课程
涂覆成型,采用乳液法得到的聚四氟乙烯乳液,固含量 60%,先喷涂、浸渍等方法涂于物质表面,再经干燥、烧 结定型。
氟塑料的应用:氟塑料独特的性能使其在化工、 石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等 工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。
防腐材料方面:各种化工容器和零件,如蒸馏塔、反应器、 阀门、阀座、隔膜、反应釜、过滤材料和分离材料;
电子电器及家用电器,利用PPS在200℃的高温下仍具有 良好刚性和尺寸稳定性,高温、高频条件下仍具有优良 电性能的特点,可制作高温、高频条件下的电器元件。
化工领域,PPS涂料、塑料以及纤维均可用于耐热防腐 设备和零部件,如各类耐腐蚀泵、管、阀、容器、反应 釜、过滤器以及耐热、耐压、耐酸的石油钻井部件等。
研究生课程
聚砜的性能
聚砜类是略带琥珀色、非晶型、透明或半透明聚合物。 聚砜最大的特点是在高温时仍能保持其室温下所具有的机
械性能。在所有工程塑料中聚砜的耐蠕变性最好,室温时 在21MPa应力作用下经1000h,蠕变量仅为1%,在99℃的 热空气中,上述应力作用下一年,蠕变量仍低于2%。 聚砜热变形温度175 ℃,长期使用温度不很高,仅在150 ℃,但它是在所有耐热塑料中价格最便宜的一种;聚芳砜 可在260oC长期使用。
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研究生课程
聚砜的改性:聚砜改性产品的开发主要是提高它的冲
击强度和伸长率、耐热水性、耐环境性能、加工性能和 可电镀性能。
① 玻璃纤维增强聚醚砜,改性后,耐磨性和耐热水性有明 显改善,特别是耐热性,长期使用温度由180oC提高到 200oC。
② 聚砜高分子合金,可降低加工成型温度,提高耐溶剂性 和耐冲击性等,如聚砜/ABS合金合金耐冲击、耐热水、 尺寸稳定性等优良性能,还具有可电镀的特性。
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研究生课程
涂覆成型,采用乳液法得到的聚四氟乙烯乳液,固含量 60%,先喷涂、浸渍等方法涂于物质表面,再经干燥、烧 结定型。
氟塑料的应用:氟塑料独特的性能使其在化工、 石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等 工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。
防腐材料方面:各种化工容器和零件,如蒸馏塔、反应器、 阀门、阀座、隔膜、反应釜、过滤材料和分离材料;
电子电器及家用电器,利用PPS在200℃的高温下仍具有 良好刚性和尺寸稳定性,高温、高频条件下仍具有优良 电性能的特点,可制作高温、高频条件下的电器元件。
化工领域,PPS涂料、塑料以及纤维均可用于耐热防腐 设备和零部件,如各类耐腐蚀泵、管、阀、容器、反应 釜、过滤器以及耐热、耐压、耐酸的石油钻井部件等。
《高分子材料性能学》PPT课件
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14
八、本课程的学习方法
预备知识:材料力学、高分子材料科学基础、 高分子物理
学习方法:性能的基本概念——物理本质—— 影响因素——性能指标的工程意义—— 指标的测试与评价
理论联系实际、重视实验
15
八、参考书目
1. 《材料性能学》王从曾主编,北京工业大学出版社,2001年 2. 《材料性能学》张帆等主编,上海交通大学出版社,2009年 3. 《高分子物理》何曼君等主编,复旦大学出版社,2001年 4. 《高分子物理》金日光等主编,化学工业出版社,2007年 5. 《高聚物的力学性能》何平笙编著,中国科学技术大学出版社,
外界作用下的综合反映 影响因素:内因(材料结构),外因(温度等) 性能测试:测试原理、设备、方法
12
六、高分子材料性能学的主要内容
• 高分子材料的常规力学性能 (6课时) • 高分子材料的高弹性与粘弹性 (5课时) • 高分子材料的断裂 (5课时) • 高分子材料的力学强度 (5课时) • 高分子材料的疲劳性能 (3课时) • 高分子材料的磨损性能 (3课时) • 高分子材料的热、电、磁、光学性能 (15课时) • 高分子材料的老化性能 (4课时)
3
2.橡胶:
天然橡胶
(聚异戊二烯)
合成橡胶
( 顺丁,丁苯,丁腈, 氯丁橡胶)
室温弹性高;形变大(可达1000%),外力去除后,能迅速恢复原状;弹性模量小, 约105~104Pa。
4
3.纤维
聚酯纤维(涤纶,如PET) 聚酰胺纤维(如尼龙,锦纶)
腈纶(PAN) 丙纶(PP) 维纶(PVA)
弹性模量较大,约109~1010Pa。 形变小,机械性能随温度变化不大
9
力学性能:材料在外加载荷作用下或载荷与环境联合作用下所表现的行为— 变形和断裂。即材料抵抗外载引起变形和断裂的能力。
八、本课程的学习方法
预备知识:材料力学、高分子材料科学基础、 高分子物理
学习方法:性能的基本概念——物理本质—— 影响因素——性能指标的工程意义—— 指标的测试与评价
理论联系实际、重视实验
15
八、参考书目
1. 《材料性能学》王从曾主编,北京工业大学出版社,2001年 2. 《材料性能学》张帆等主编,上海交通大学出版社,2009年 3. 《高分子物理》何曼君等主编,复旦大学出版社,2001年 4. 《高分子物理》金日光等主编,化学工业出版社,2007年 5. 《高聚物的力学性能》何平笙编著,中国科学技术大学出版社,
外界作用下的综合反映 影响因素:内因(材料结构),外因(温度等) 性能测试:测试原理、设备、方法
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六、高分子材料性能学的主要内容
• 高分子材料的常规力学性能 (6课时) • 高分子材料的高弹性与粘弹性 (5课时) • 高分子材料的断裂 (5课时) • 高分子材料的力学强度 (5课时) • 高分子材料的疲劳性能 (3课时) • 高分子材料的磨损性能 (3课时) • 高分子材料的热、电、磁、光学性能 (15课时) • 高分子材料的老化性能 (4课时)
3
2.橡胶:
天然橡胶
(聚异戊二烯)
合成橡胶
( 顺丁,丁苯,丁腈, 氯丁橡胶)
室温弹性高;形变大(可达1000%),外力去除后,能迅速恢复原状;弹性模量小, 约105~104Pa。
4
3.纤维
聚酯纤维(涤纶,如PET) 聚酰胺纤维(如尼龙,锦纶)
腈纶(PAN) 丙纶(PP) 维纶(PVA)
弹性模量较大,约109~1010Pa。 形变小,机械性能随温度变化不大
9
力学性能:材料在外加载荷作用下或载荷与环境联合作用下所表现的行为— 变形和断裂。即材料抵抗外载引起变形和断裂的能力。
高分子材料课件(专业)经典.ppt
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②链节:
氯乙烯 苯乙烯
定义:构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例:
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度:高分子链节中的数目n。
演示课件
材料科学与工程学院
2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量:
①高聚物的分子量是M: M m n
m:链节分子量; n:聚合度 分子量不同,高聚物的性能和 物理状态不同。例:聚乙烯
柔顺性:大分子链构象变化而获得不同蜷曲程度的特性。
演示课件
材料科学与工程学院
ⅱ、柔顺性的好坏与链中单链的内旋转的难易程度有 关。运动的单元为链段,链段包含的链节数越少, 则运动越容易,大分子链的柔顺性越好。
ⅲ、大分子链的柔顺性是高聚物与低分子物质在许多 基本性能上差异的原因。例:高弹性。
演示课件
材料科学与工程学院
演示课件
材料科学与工程学院
特点: 官能团之间反应,缩聚物有特征结构官能团; 有低分子副产物; 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
演示课件
材料科学与工程学院
四、高分子材料的分类
①按来源: ⅰ、天然聚合物:天然橡胶,纤维素,蛋白质等。 ⅱ、人造聚合物:经人工改性的天然聚合物。
例:硝酸纤维。 ⅲ、合成聚合物:完全由低分子人工合成。
特点:聚合物的结构单元与单体组成相同;
分子量是单体分子量的整数倍; 聚合过程无副产物生成。
演示课件
材料科学与工程学院
共聚物: 由两种或两种以上的单体经过加聚反应生
成的高分子化合物。
例:ABS塑料。A:丙烯脂 B:丁二烯 S:苯乙烯
n[xCH=CH+gCH2 =CH-CH=CH2 +zCH=CH2 ]
的主力军。
演示课件
《高分子材料简介》课件
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《高分子材料简介》PPT 课件
高分子材料是一种在化学结构中存在重复单元的材料,具有多样化的特点和 广泛的应用。本课件将介绍高分子材料的定义、分类、合成方法、性能及测 试方法、市场前景,以及与环保和可持续发展的关系。
什么是高分子材料?
高分子材料是一类拥有高分子结构的材料,其分子由含有重复单元的链状或网状结构组成。高分子材料具有轻 量化、可塑性、抗腐蚀、绝缘性等特点。
3
表面性能
润湿性、粘附性和耐腐蚀性等特性影响高分子材料在接触和保护方面的性能。
高分子材料的市场前景
市场需求
随着科技和工业的发展,对高分 子材料的需求不断增加,特别是 在轻量化、高强度和可降解材料 方面。
创新发展
高分子材料的研发和创新对于推 动科技进步和满足人们对新材料 的需求至关重要。
可持续发展
开发环保、可降解和可再生的高 分子材料是实现可持续发展的重 要方向。
高分子材料的环保与可持续发 展
高分子材料的环保与可持续发展是当前社会关注的热点问题。通过生物降解、 循环再生等方法,可以减少高分子材料对环境的影响,并促进其可持续利用。
总结和展望
高分子材料作为一个重要的材料科学领域,具有广阔的发展前景。未来,高 分子材料将成为推动技术进步和经济发展的重要支撑。
2 功能化合成
通过在合成过程中引入功能基团,可以赋予高分子材料特定的性能和功能。
3 物理改性
通过改变高分子材料的物理结构,如交联或混合改性,可以改善材料的性能。
Байду номын сангаас
高分子材料的性能与测试方法
1
力学性能
强度、刚度、延展性和耐磨性等是衡量高分子材料力学性能的重要参数。
2
热性能
熔点、热传导和热膨胀等参数对高分子材料在高温和低温环境下的应用起着关键 作用。
高分子材料是一种在化学结构中存在重复单元的材料,具有多样化的特点和 广泛的应用。本课件将介绍高分子材料的定义、分类、合成方法、性能及测 试方法、市场前景,以及与环保和可持续发展的关系。
什么是高分子材料?
高分子材料是一类拥有高分子结构的材料,其分子由含有重复单元的链状或网状结构组成。高分子材料具有轻 量化、可塑性、抗腐蚀、绝缘性等特点。
3
表面性能
润湿性、粘附性和耐腐蚀性等特性影响高分子材料在接触和保护方面的性能。
高分子材料的市场前景
市场需求
随着科技和工业的发展,对高分 子材料的需求不断增加,特别是 在轻量化、高强度和可降解材料 方面。
创新发展
高分子材料的研发和创新对于推 动科技进步和满足人们对新材料 的需求至关重要。
可持续发展
开发环保、可降解和可再生的高 分子材料是实现可持续发展的重 要方向。
高分子材料的环保与可持续发 展
高分子材料的环保与可持续发展是当前社会关注的热点问题。通过生物降解、 循环再生等方法,可以减少高分子材料对环境的影响,并促进其可持续利用。
总结和展望
高分子材料作为一个重要的材料科学领域,具有广阔的发展前景。未来,高 分子材料将成为推动技术进步和经济发展的重要支撑。
2 功能化合成
通过在合成过程中引入功能基团,可以赋予高分子材料特定的性能和功能。
3 物理改性
通过改变高分子材料的物理结构,如交联或混合改性,可以改善材料的性能。
Байду номын сангаас
高分子材料的性能与测试方法
1
力学性能
强度、刚度、延展性和耐磨性等是衡量高分子材料力学性能的重要参数。
2
热性能
熔点、热传导和热膨胀等参数对高分子材料在高温和低温环境下的应用起着关键 作用。
高分子材料ppt[完整版本]
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•
1909年 美国人Leo Baekeland用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料——酚醛树酯。
•
1920年 德国人Hermann Staudinger发表了“关于聚合反应”的论文提出:高分子物质是由具有相同化学结构
的单体经过化学反应(聚合),通过化学键连接在一起的大分子化合物,高分子或聚合物一词即源于此。
• 按高分子排列情况分类:结晶高聚物,非 晶高聚物。
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7
4. 性能介绍
• 高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制 和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子 材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具 有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从 而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个 领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个 方面不可缺少的材料。 很多天然材料通常是高 分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官 等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如 此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业 化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有 特殊用途与功能的为功能高分子
子化学作为一门新兴学科建立的标志。
•
1935年 杜邦公司基础化学研究所有机化学部的Wallace H. Carothers合成出聚酰胺66,即尼龙。尼龙在1938年
实现工业化生产。
•
1930年 德国人用金属钠作为催化剂,用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。
•
1940年 英国人T. R. Whinfield合成出聚酯纤维(PET)。
天然橡胶。
•
1956年Szwarc提出活性聚合概念。高分子进入分子设计时代。
•
1971年S. L Wolek 发明可耐300℃高温的Kevlar。
高分子材料的性能特点.pptx
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2.1 高分子材料的力学状态
气态 物质的力学三态 液态
固态
温度增加
聚合物力学状态具有特殊性。原因:
没有气态; 具有非晶态; 结晶具有不完善性。
第2页/共35页
2.1 高分子材料的力学状态
线型无定形聚合物的力学三态及其转变
热机械曲线(形变-温度曲线)实验示意 等速升温
第3页/共35页
2.1 高分子材料的力学状态
第34页/共35页
感谢您的观看。
第35页/共35页
弯曲强度 冲击强度
第13页/共35页
2.2 高分子材料的力学性能
应力-应变
应变(形变):外力作用而不产生惯性移动时其 几何形状和尺寸所发生的变化。
材料
外力作
用 发生形变
材料欲保持原
状
产生附加内力
外力卸载
内力使形变回复并自行逐步消除
应力:单位面积上的内力。
第14页/共35页
2.2 高分子材料的力学性能
作业:
一、名词术语解释 1、结晶度 2、玻璃化转变温度(Tg) 3、粘流温度(Tf) 4、应变 5、蠕变
二、简答 1、高弹性为什么又称为熵弹性? 2、简要阐述聚合物的粘弹性。 3、描述高分子材料的软硬、强弱和韧脆的指标分别是什么? 4、请说明非晶态聚合物力学三态的运动单元。
三、论述题 1、画出塑料材料的应力应变曲线,并对其进行描述? 2、高分子材料的使用温度同玻璃化转变温度有什么关系?
(2)力学特征:形变量小(0.01 ~ 1%),模量高(109 ~ 1010 Pa)。 形变与时间无关,呈普弹性。
(3)常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。
第5页/共35页
高弹态
Tg ~Tf
(1)分子运动机制:链段“解冻”,可以运动
气态 物质的力学三态 液态
固态
温度增加
聚合物力学状态具有特殊性。原因:
没有气态; 具有非晶态; 结晶具有不完善性。
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2.1 高分子材料的力学状态
线型无定形聚合物的力学三态及其转变
热机械曲线(形变-温度曲线)实验示意 等速升温
第3页/共35页
2.1 高分子材料的力学状态
第34页/共35页
感谢您的观看。
第35页/共35页
弯曲强度 冲击强度
第13页/共35页
2.2 高分子材料的力学性能
应力-应变
应变(形变):外力作用而不产生惯性移动时其 几何形状和尺寸所发生的变化。
材料
外力作
用 发生形变
材料欲保持原
状
产生附加内力
外力卸载
内力使形变回复并自行逐步消除
应力:单位面积上的内力。
第14页/共35页
2.2 高分子材料的力学性能
作业:
一、名词术语解释 1、结晶度 2、玻璃化转变温度(Tg) 3、粘流温度(Tf) 4、应变 5、蠕变
二、简答 1、高弹性为什么又称为熵弹性? 2、简要阐述聚合物的粘弹性。 3、描述高分子材料的软硬、强弱和韧脆的指标分别是什么? 4、请说明非晶态聚合物力学三态的运动单元。
三、论述题 1、画出塑料材料的应力应变曲线,并对其进行描述? 2、高分子材料的使用温度同玻璃化转变温度有什么关系?
(2)力学特征:形变量小(0.01 ~ 1%),模量高(109 ~ 1010 Pa)。 形变与时间无关,呈普弹性。
(3)常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。
第5页/共35页
高弹态
Tg ~Tf
(1)分子运动机制:链段“解冻”,可以运动
《高分子材料》课件
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广泛应用于防弹材料、抗火材 料、防切割材料等领域
广泛应用于航空航天、汽车、 运动器材等领域
高分子材料的环保问题
1 可持续发展
高分子材料能够实现可持 续发展,目前已经研究出 很多再生材料,如可降解 高分子材料。
2 回收利用
高分子材料的回收利用率 较低,仅有少数材料能够 回收利用。
3 环境影响
一些高分子材料会对环境 造成一定的影响,因此需 要注意环保问题。
应用
广泛应用于包装、电子、家电、航空航天、建筑、医疗及生活用品等领域。
高分子材料的分类和特点
塑料
塑料是高分子材料的一类,具有 轻质、廉价、易成型等特点,广 泛应用于日常生活中的各个领域。
合成树脂
合成树脂是一种广泛应用的高分 子材料,具有高强度、防腐蚀等 特点,广泛应用于制造建筑材料、 船舶配件等领域。
高分子材料的未来发展趋势
生物材料
智能材料
生物材料是未来高分子材料的重 要方向,具有良好的生物相容性、 组织可再生等特点。
智能材料具有自我修复、智能感 应等特点,将应用于传感器、信 息储存等领域。
3 D打印技术
3D打印技术将改变传统生产模式, 未来高分子材料的生产方式将更 加灵活高效。
总结和展望
高分子材料作为一种极富前途的材料,在科技进步与环保意识不断提高的背 景下,将会有越来越广泛的应用。我们期待着它们在未来更广泛、更深入的 领域中的重要作用。
通用高分子材料PPT课件
本课程将全面介绍通用高分子材料的分类、特点及广泛应用,帮助您了解更 多关于这一领域的知识。
什么是高分子材料?
定义
高分子是由大量重复单元(称为聚合物)组成的大分子化合物,具有综合性能优异、加工性 好等特点。
广泛应用于航空航天、汽车、 运动器材等领域
高分子材料的环保问题
1 可持续发展
高分子材料能够实现可持 续发展,目前已经研究出 很多再生材料,如可降解 高分子材料。
2 回收利用
高分子材料的回收利用率 较低,仅有少数材料能够 回收利用。
3 环境影响
一些高分子材料会对环境 造成一定的影响,因此需 要注意环保问题。
应用
广泛应用于包装、电子、家电、航空航天、建筑、医疗及生活用品等领域。
高分子材料的分类和特点
塑料
塑料是高分子材料的一类,具有 轻质、廉价、易成型等特点,广 泛应用于日常生活中的各个领域。
合成树脂
合成树脂是一种广泛应用的高分 子材料,具有高强度、防腐蚀等 特点,广泛应用于制造建筑材料、 船舶配件等领域。
高分子材料的未来发展趋势
生物材料
智能材料
生物材料是未来高分子材料的重 要方向,具有良好的生物相容性、 组织可再生等特点。
智能材料具有自我修复、智能感 应等特点,将应用于传感器、信 息储存等领域。
3 D打印技术
3D打印技术将改变传统生产模式, 未来高分子材料的生产方式将更 加灵活高效。
总结和展望
高分子材料作为一种极富前途的材料,在科技进步与环保意识不断提高的背 景下,将会有越来越广泛的应用。我们期待着它们在未来更广泛、更深入的 领域中的重要作用。
通用高分子材料PPT课件
本课程将全面介绍通用高分子材料的分类、特点及广泛应用,帮助您了解更 多关于这一领域的知识。
什么是高分子材料?
定义
高分子是由大量重复单元(称为聚合物)组成的大分子化合物,具有综合性能优异、加工性 好等特点。
常用高分子材料性能特征与用途介绍

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5.环氧树脂
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上 环氧基团的有机高分子化合物,除个别外, 它们的相对分子质量都不高。 环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼 的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分 子链的末端、中间或成环状结构。 由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它 们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形 成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
43
④化学稳定性
PS有较好的化学稳定性; 易发生热氧老化; 易发生环境应力开裂。
⑤电性能 表面电阻和体积电阻率高; 正电损耗价极低; 电性能不受频率和温度的影响。
44
⑥光学性能 透光率达88%~92%; 折射率为1.59~1.60; 受强光后易变黄,等等。
⑦加工性 现有树脂中最易加工的塑料品种; 最易着色的塑料品种; 成型收缩率小; 制品的内应力较大,等等。
52
三、热塑性工程材料
工程塑料分为通用工程塑料和特种工程塑 料两大类,与通用塑料相比: 工程塑料具有更高的力学强度,能经受较 宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,具有 较高的尺寸稳定性,可在工程中作为结构材料, 广泛应用与机械、电子、汽车及航空航天领域。 五大通用工程塑料为:聚酰胺、聚碳酸酯、 聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。
45
(3)PS 的改性品种
①ABS ABS是指由丙烯腈(Acrylonitril)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体组 成热塑性塑料,其成分较复杂,不仅仅是三 种单体的共聚物,也可以含有某种单体的均 聚物及其混合物。
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a. ABS的性质 具有坚韧、质硬、刚性大等优异力学性能, 特别是冲击强度高,并且也大大提高了耐磨性, 使用范围-40~100℃,具有良好的电绝缘性和 一定化学稳定性,但耐候性差。 b. ABS的用途 ABS应用广泛,可用于制造齿轮、泵叶轮、 轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、冰箱 衬里、汽车零部件、电气零件、纺织器材、容 器、家具等,也可用作PVC等聚合物的增韧 改性剂。
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5.环氧树脂
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上 环氧基团的有机高分子化合物,除个别外, 它们的相对分子质量都不高。 环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼 的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分 子链的末端、中间或成环状结构。 由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它 们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形 成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
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④化学稳定性
PS有较好的化学稳定性; 易发生热氧老化; 易发生环境应力开裂。
⑤电性能 表面电阻和体积电阻率高; 正电损耗价极低; 电性能不受频率和温度的影响。
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⑥光学性能 透光率达88%~92%; 折射率为1.59~1.60; 受强光后易变黄,等等。
⑦加工性 现有树脂中最易加工的塑料品种; 最易着色的塑料品种; 成型收缩率小; 制品的内应力较大,等等。
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三、热塑性工程材料
工程塑料分为通用工程塑料和特种工程塑 料两大类,与通用塑料相比: 工程塑料具有更高的力学强度,能经受较 宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,具有 较高的尺寸稳定性,可在工程中作为结构材料, 广泛应用与机械、电子、汽车及航空航天领域。 五大通用工程塑料为:聚酰胺、聚碳酸酯、 聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。
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(3)PS 的改性品种
①ABS ABS是指由丙烯腈(Acrylonitril)、丁二烯 (Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体组 成热塑性塑料,其成分较复杂,不仅仅是三 种单体的共聚物,也可以含有某种单体的均 聚物及其混合物。
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a. ABS的性质 具有坚韧、质硬、刚性大等优异力学性能, 特别是冲击强度高,并且也大大提高了耐磨性, 使用范围-40~100℃,具有良好的电绝缘性和 一定化学稳定性,但耐候性差。 b. ABS的用途 ABS应用广泛,可用于制造齿轮、泵叶轮、 轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、冰箱 衬里、汽车零部件、电气零件、纺织器材、容 器、家具等,也可用作PVC等聚合物的增韧 改性剂。
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(1)脲-甲醛树脂与塑料
➢性能:脲醛塑料(UF)的特性为坚硬、耐刮伤、 有较好的耐电弧性能和一定的机械强度,并 具有自熄性、无臭、无味、但耐热性、耐水 性比酚醛塑料稍差,在前70℃下可长期使用, 在 110~120℃ 下 可 短 期 使 用 , 外 观 美 丽 鲜 艳 , 对霉菌作用较为稳定。
第三章 常用高分子材料
1
第一节 常用树脂
一、热固性树脂
热固性模塑料的基体树脂是由结构单体聚 合而成具有一定分子量的线型聚合物(A阶段, 易溶易融);
经与填料、固化交联剂及其他添加剂混合 塑炼使分子量进一步增大,形成有支化结构的 高聚物(B阶段,可溶可融);
当再经高温热压,高聚分子中活性基团交 联固化成网状结构(C阶段,不溶不融),从而 使固化后的塑料制品具有优异的使用性能,广 泛用于电子、电器行业。不同类型的塑料,因 其分子结构不同,其固化的反应不同。
度的液体,加入各种添加剂后加热固化,固 化后即成刚性或弹性的塑料,可以是透明的 或不透明的; ➢不饱和聚酯的主要用途是用玻璃纤维增强制 成玻璃钢,是增强塑料中的主要品种之一。
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(2)玻璃钢的应用 ➢玻璃钢具有优良的抗拉强度和冲击韧性,相
对密度小,热及电绝缘性能好,还有良好的 透光、耐候、耐酸和隔音等特性; ➢广泛用于制造雷达天线罩,飞机零部件,汽 车外壳,小型船艇,透明瓦楞板,卫生盥洗 器皿、化工设备和管道。
两类。 ➢非层压酚醛塑料又可分为铸塑酚醛塑料和压
制酚醛塑料。
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(2)酚醛塑料应用
➢广泛用作电绝缘材料、家具零件、日用品、 工艺品等。
➢此外,还有主要作耐酸用的石棉酚醛塑料、 作绝缘用的涂胶纸、涂胶布、作绝热隔音用 的酚醛泡沫塑料和蜂窝塑料等。
➢酚醛树脂成型时常使用各种填充材料,根据 所用填充材料的不同,成品性能也有所不同, 酚醛树脂作为成型材料,主要用在需要耐热 性的领域。
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用途 ➢聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽
车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用 人工脏器等; ➢软质泡沫体用于车辆、居室 、服装的衬垫 , 硬质泡沫体用作隔热 、吸音、包装、绝缘以 及低发泡合成木材; ➢涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护, 水池水坝和建筑防渗漏材料,以及织物涂层 等;胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维 等都有良好的粘着力。 ➢此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等;
➢所以它是制品食具的一种良好的塑料材料, 在市场上常以密胺餐具而闻名。
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(3)三聚氰胺甲醛玻璃纤维模塑料
➢性能:三聚氰胺甲醛玻璃纤维模塑料最大 的一个特点是其制品具有优良的耐电弧性 能和很高的机械强度,以及良好的电绝缘 性和耐热性;
➢特别适合于压制煤矿中用的耐电弧防爆电 器设备配件、以及其他一些要求高强度的 电器开关和电动工具的绝缘部件等。
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4.聚氨酯
➢主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚 合物;
➢由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成; ➢由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非
极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐 磨性、耐老化性和粘合性; ➢用不同原料可制得适应较宽温度范围 ( - 50~150℃)的材料,包括弹性体、热塑性树 脂和热固性树脂。
PE为乳白色不透明或半透明的蜡状固体, 无毒、无味,几乎不吸水,密度比水小。
LDPE、HDPE和LLDPE三者都存在蠕变 大、尺寸稳定性差,不能做结构使用。 UHMW-PE是强而韧的材料,具有优异的性 能,耐磨、自润滑、蠕变低,可以制作传动 零件。
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(3)PE的基本加工性能 ——黏度低,流动性好; ——热容量大,加工温度低; ——成型收缩率较大。
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5.环氧树脂
➢环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上 环氧基团的有机高分子化合物,除个别外, 它们的相对分子质量都不高。
➢环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼 的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分 子链的末端、中间或成环状结构。
➢由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它 们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形 成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
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பைடு நூலகம்
➢未固化的环氧树脂是粘性液体或脆性固 体,没有什么实用价值,只有与固化剂 进行固化生成三维交联网络结构才能实 现最终用途。
➢环氧树脂最大的特征是含有反应活性很 高的环氧基。
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二、通用热塑性树脂
1.聚乙烯 PE (1)PE的链结构
(C H 2 C H 2)n
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(2)PE的基本物理性能
➢产品在贮藏过程中,脲醛树脂会进一步进行 缩合而降低流动性。所以应放在干燥低温之 处,时间不宜超过数月。
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(2)三聚氰胺甲醛塑料
➢性能:a三聚氰胺甲醛塑料(MF)的吸水性比 脲醛树脂要低,而且耐沸水煮,耐热性也 优于脲醛塑料一般可在150~200℃范围内使 用,并有抗果汁、洒类饮料的沾污,其他 性能与脲醛塑料相同。
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1.PF酚醛树脂
➢酚类和醛类缩聚而成的合成树脂的总称 ➢通常指由苯酚或其同系物(如甲酚、二甲酚)
和甲醛作用而得的液态或固态产品,根据所 用原料的类型、酚与醛的配比、催化剂的类 型的不同,可制得热塑性和热固性两类不同 的树脂。
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(1)酚醛塑料
➢以酚醛树脂为基本成分的塑料的总称。 ➢一般可分为非层压酚醛塑料和层压酚醛塑料
➢也作为粘接剂用于胶合板、砂轮和刹车片。
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2.UP不饱和聚酯 ➢由二元酸(或酸酐)与二元醇经缩聚而制得的
不饱和线型热固性树脂。 ➢这种聚酯在液态乙烯基单体(如18%~40%
苯乙烯或苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物) 中的溶液经交联固化,而成为体型结构。
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(1)主要用途 ➢各种不饱和聚酯未固化时是从低粘度到高粘
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3.氨基塑料
➢氨基模塑料俗称电玉粉,是由氨基树脂为 基质添加其他填充剂、脱模剂、固化剂、 颜料等,经过一定塑化工艺制成。
➢按树脂类型分脲醛模塑料(UF)、脲三聚氰 胺甲醛模塑料(UMF)、三聚氰胺甲醛模塑料 (MF)3大类,
➢按填料种类分为α-纤维素和玻璃纤维2类, 按加工方法分为模塑料和注射料2类 。
(4)PE的用途
➢LDPE——薄膜、管材、涂覆材料; ➢HDPE——薄膜、管材、丝、注塑制品、中
(1)脲-甲醛树脂与塑料
➢性能:脲醛塑料(UF)的特性为坚硬、耐刮伤、 有较好的耐电弧性能和一定的机械强度,并 具有自熄性、无臭、无味、但耐热性、耐水 性比酚醛塑料稍差,在前70℃下可长期使用, 在 110~120℃ 下 可 短 期 使 用 , 外 观 美 丽 鲜 艳 , 对霉菌作用较为稳定。
第三章 常用高分子材料
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第一节 常用树脂
一、热固性树脂
热固性模塑料的基体树脂是由结构单体聚 合而成具有一定分子量的线型聚合物(A阶段, 易溶易融);
经与填料、固化交联剂及其他添加剂混合 塑炼使分子量进一步增大,形成有支化结构的 高聚物(B阶段,可溶可融);
当再经高温热压,高聚分子中活性基团交 联固化成网状结构(C阶段,不溶不融),从而 使固化后的塑料制品具有优异的使用性能,广 泛用于电子、电器行业。不同类型的塑料,因 其分子结构不同,其固化的反应不同。
度的液体,加入各种添加剂后加热固化,固 化后即成刚性或弹性的塑料,可以是透明的 或不透明的; ➢不饱和聚酯的主要用途是用玻璃纤维增强制 成玻璃钢,是增强塑料中的主要品种之一。
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(2)玻璃钢的应用 ➢玻璃钢具有优良的抗拉强度和冲击韧性,相
对密度小,热及电绝缘性能好,还有良好的 透光、耐候、耐酸和隔音等特性; ➢广泛用于制造雷达天线罩,飞机零部件,汽 车外壳,小型船艇,透明瓦楞板,卫生盥洗 器皿、化工设备和管道。
两类。 ➢非层压酚醛塑料又可分为铸塑酚醛塑料和压
制酚醛塑料。
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(2)酚醛塑料应用
➢广泛用作电绝缘材料、家具零件、日用品、 工艺品等。
➢此外,还有主要作耐酸用的石棉酚醛塑料、 作绝缘用的涂胶纸、涂胶布、作绝热隔音用 的酚醛泡沫塑料和蜂窝塑料等。
➢酚醛树脂成型时常使用各种填充材料,根据 所用填充材料的不同,成品性能也有所不同, 酚醛树脂作为成型材料,主要用在需要耐热 性的领域。
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用途 ➢聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽
车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用 人工脏器等; ➢软质泡沫体用于车辆、居室 、服装的衬垫 , 硬质泡沫体用作隔热 、吸音、包装、绝缘以 及低发泡合成木材; ➢涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护, 水池水坝和建筑防渗漏材料,以及织物涂层 等;胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维 等都有良好的粘着力。 ➢此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等;
➢所以它是制品食具的一种良好的塑料材料, 在市场上常以密胺餐具而闻名。
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(3)三聚氰胺甲醛玻璃纤维模塑料
➢性能:三聚氰胺甲醛玻璃纤维模塑料最大 的一个特点是其制品具有优良的耐电弧性 能和很高的机械强度,以及良好的电绝缘 性和耐热性;
➢特别适合于压制煤矿中用的耐电弧防爆电 器设备配件、以及其他一些要求高强度的 电器开关和电动工具的绝缘部件等。
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4.聚氨酯
➢主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚 合物;
➢由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成; ➢由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非
极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐 磨性、耐老化性和粘合性; ➢用不同原料可制得适应较宽温度范围 ( - 50~150℃)的材料,包括弹性体、热塑性树 脂和热固性树脂。
PE为乳白色不透明或半透明的蜡状固体, 无毒、无味,几乎不吸水,密度比水小。
LDPE、HDPE和LLDPE三者都存在蠕变 大、尺寸稳定性差,不能做结构使用。 UHMW-PE是强而韧的材料,具有优异的性 能,耐磨、自润滑、蠕变低,可以制作传动 零件。
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(3)PE的基本加工性能 ——黏度低,流动性好; ——热容量大,加工温度低; ——成型收缩率较大。
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5.环氧树脂
➢环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上 环氧基团的有机高分子化合物,除个别外, 它们的相对分子质量都不高。
➢环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼 的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分 子链的末端、中间或成环状结构。
➢由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它 们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形 成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
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பைடு நூலகம்
➢未固化的环氧树脂是粘性液体或脆性固 体,没有什么实用价值,只有与固化剂 进行固化生成三维交联网络结构才能实 现最终用途。
➢环氧树脂最大的特征是含有反应活性很 高的环氧基。
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二、通用热塑性树脂
1.聚乙烯 PE (1)PE的链结构
(C H 2 C H 2)n
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(2)PE的基本物理性能
➢产品在贮藏过程中,脲醛树脂会进一步进行 缩合而降低流动性。所以应放在干燥低温之 处,时间不宜超过数月。
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(2)三聚氰胺甲醛塑料
➢性能:a三聚氰胺甲醛塑料(MF)的吸水性比 脲醛树脂要低,而且耐沸水煮,耐热性也 优于脲醛塑料一般可在150~200℃范围内使 用,并有抗果汁、洒类饮料的沾污,其他 性能与脲醛塑料相同。
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1.PF酚醛树脂
➢酚类和醛类缩聚而成的合成树脂的总称 ➢通常指由苯酚或其同系物(如甲酚、二甲酚)
和甲醛作用而得的液态或固态产品,根据所 用原料的类型、酚与醛的配比、催化剂的类 型的不同,可制得热塑性和热固性两类不同 的树脂。
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(1)酚醛塑料
➢以酚醛树脂为基本成分的塑料的总称。 ➢一般可分为非层压酚醛塑料和层压酚醛塑料
➢也作为粘接剂用于胶合板、砂轮和刹车片。
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2.UP不饱和聚酯 ➢由二元酸(或酸酐)与二元醇经缩聚而制得的
不饱和线型热固性树脂。 ➢这种聚酯在液态乙烯基单体(如18%~40%
苯乙烯或苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物) 中的溶液经交联固化,而成为体型结构。
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(1)主要用途 ➢各种不饱和聚酯未固化时是从低粘度到高粘
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3.氨基塑料
➢氨基模塑料俗称电玉粉,是由氨基树脂为 基质添加其他填充剂、脱模剂、固化剂、 颜料等,经过一定塑化工艺制成。
➢按树脂类型分脲醛模塑料(UF)、脲三聚氰 胺甲醛模塑料(UMF)、三聚氰胺甲醛模塑料 (MF)3大类,
➢按填料种类分为α-纤维素和玻璃纤维2类, 按加工方法分为模塑料和注射料2类 。
(4)PE的用途
➢LDPE——薄膜、管材、涂覆材料; ➢HDPE——薄膜、管材、丝、注塑制品、中