非金属材料

2、交联反应 若干线型大分子链通过链间化学键合而成体型分子链结构的过 程，称为交联反应。
8.1.3 高分子材料的力学状态 线型高分子材料在不同温度范围内因其分子链运动方式不同而表
现为玻璃态、高弹态、粘流态三种不同的力学状态。
线形高分子材料塑性变形量与温度的关系
8.1.4 高分子材料的分类 ◇ 按来源分为：天然高分子材料与合成高分子材料 ◇ 按热行为特点分为：热塑性高分子材料和热固性高分子材料 ◇ 按用途和工艺性质分为：塑料、橡胶、纤维、胶粘剂和涂料
橡
胶
氯丁橡胶 （CR）
17～35 15～20 18～25
650～900 500～600 450～800
25～27
800～1000
丁腈橡胶 （NBR）
聚氨酯橡胶 （UR）
特
种 氟橡胶
橡 胶
（FPM）
硅橡胶
15～30
300～800
20～35
300～800
20～22 4～10
100～500 50～500
使用温度 回 t/℃
膜、软管、塑料瓶等。 中低压聚乙烯强度较高，柔软性和成形性好，耐热性较好。适
宜制作低承载的结构件，如化工耐蚀管道、插座、绝缘件等。
◇ 聚氯乙烯（PVC）
硬质PVC强度较高，绝缘性和耐蚀性好，耐热性差（在 －15～60℃ 范围使用）；软质PVC强度低，弹性及绝缘性好。
◇ 聚丙烯(PP) 密度小，是唯一种可用至100℃的无毒塑料 。优良的耐蚀性和绝
强度、韧性、绝缘性、化学稳定性好，能防水、防潮、防霉， 可在—80～155℃长期使用，成形工艺简便，成形后收缩率小， 粘结力强。用于制造塑料模具、仪表和电器零件、电子元件及线 圈及用于涂覆、包封和修复机件。
8.3 橡胶与合成胶粘剂
1．橡胶的组成与特性
橡胶是以生胶为主要原料，加入适量配合剂而制成的高分 子材料。
第8章 非金属材料
◇ 工程材料中除金属材料以外的其它所有材料 ◇ 常用非金属材料主要有高分子材料、陶瓷材料和复合材料
§8.1 高分子材料基础知识
8.1.1 高分子化合物的概念
由许多有机低分子化合物（分子质量小于1000）经人工聚合而 成，具有链状大分子结构的化合物（分子质量大于5000），称为高 分子化合物（或高聚物）。
减摩性和耐磨性；良好的消声减震性；良好的成形性；但耐热性差。
8.2.3 塑料的分类和常用塑料
一、塑料的分类 按应用分： 通用塑料、工程塑料 按热行为分： 热塑性塑料、热固性塑料
二、常用塑料 ◇ 聚乙烯(PE) 按生产工艺不同，分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯。 高压聚乙烯强度低，柔软，成形性好，耐热性差。宜吹塑成薄
（2）热固性塑料
①酚醛塑料(PF) 俗称电木 强度、硬度、绝缘性、耐蚀性、尺寸稳定性好，工作温度＞
100℃，脆性大，耐光性差，只能模压成形，价格低。用于制造 仪表外壳，灯头、灯座、插座，电器绝缘板，耐酸泵，刹车片， 电器开关，水润滑轴承等。 ②氨基塑料 俗称电玉
颜色鲜艳，半透明如玉，绝缘性好，长期使用温度＜80℃， 耐水性差。用于制造装饰件、绝缘件，如开关、插头、旋钮、把 手、灯座、钟表外壳等。 ③环氧塑料(EP) 俗称万能胶
在－60～120℃长期使用。用于制造齿轮、蜗轮、大型灯罩、防 弹玻璃、座舱盖、飞机挡风罩等。 ◇ 聚砜(PSF)
强度、硬度、成形温度高，抗蠕变、尺寸稳定性、绝缘性好， 可在－100～150℃长期使用。不耐有机溶剂和紫外线。用于制造 耐热件，绝缘件，减摩、耐磨件，高强度件，如凸轮，精密齿轮、 真空泵叶片、仪表壳体和罩，汽车护板，电子器件等。
中中中中好中
耐油密封圈、输油管、 油槽衬
中好差差好
耐磨件、实心轮胎、胶 辊
-50～300
中
中
好
好
好
好
高级密封件，高耐蚀件， 高真空橡胶件
§8.2 塑料
8.2.1 塑料的组成
塑料是以树脂为主要成分，加入一些用来改善使用性能和工艺
性能的添加剂而制成的高分子材料。树脂的种类、性能、数量决定
了塑料的性能，因此，塑料基本上都是以树脂的名称命名的。工业
中用的树脂主要是合成树脂，如聚乙烯、聚氯乙烯等。
8.2.2 塑料的 特性
密度小、比强度高；良好的耐蚀性；良好的电绝缘性；良好的
缘性，耐热性好。主要用作壳体零件（如化工管道、容器、外罩、外 壳等），生活用具，医疗器械，食品和药品包装等。 ◇ 聚酰胺(PA)
俗称尼龙或锦纶。强度高，突出的耐磨性和自润滑性，但耐热性 不高。常用的有尼龙6、66、610、1010等。用于制造小型耐磨件， 如轴承、齿轮、凸轮等。
◇ 聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA) 俗称有机玻璃 透光性好、强度较高、耐蚀性好，但不耐磨。用于透明和较
8.1.2 分子链的结构、特性与化学反应
一、分子链的结构与特性
线型
支链型
交联型
● 线型分子链的高分子材料：良好的弹性和塑性，具有热塑性；
● 体型分子链的高分子材料：较高的强硬度和耐热性，脆性大，
二、分子链的化学反应
具有热固性。
1、裂解反应 在化学（如氧或其它试剂）或物理（如光、热、机械力、辐射 或超声波等）作用下，大分子链发生断裂而聚合度降低的过程称为 裂解反应。
高强度的零件、装饰件，汽车中的透明件和装饰件、光学镜片、 座窗、标牌等。 ◇ ABS塑料
综合力学性能好，尺寸稳定性、绝缘性、耐磨性好。广泛应用 于机械、电器、汽车、飞机、化工等行业。如齿轮、叶轮、仪表盘、 汽车零部件、装饰板、窗框等。
◇ 聚碳酸脂(PC) 强度高（σb=70MPa），韧性和尺寸稳定性好、透明性好，可
橡胶具有弹性大（最高伸长率可达800％～1000％，外力 去除后能迅速恢复原状），吸振能力强，耐磨性、隔声性、绝缘 性好，可积储能量，有—定的耐蚀性和足够的强度等有点，其主 要缺点是易老化。
2．常用橡胶
种
名称
类 （代号）
σb/MPa
δ/%
天然橡胶 （NR）
丁苯橡胶 （SBR）
通
顺丁橡胶
用 （BR）
耐耐耐耐耐 弹磨碱酸油 性性性性性
老 化
用途举例
-70～110 好 中 好 差 差
轮胎、胶带、胶管
-50～140 -70～120 -35～130 -35～175 -30～80
中好中差差好
轮胎、胶板、胶布、胶 带、胶管
好
好
来自百度文库
好
差
差
好
轮胎、v带、耐寒运输带、 绝缘件
中中好中好好
电线(缆)包皮，耐燃胶 带、胶管，汽车 门窗嵌条，油罐 衬里