六种透明要求的透明类塑料材料的分析、选择、改性精ppt课件
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①光的反射。反射即人射光迸人聚合物表面而返回 的光通量。反射光通量占光在透过媒体时损失的大 部分。
②光的吸收。入射到聚合物上的光通量既没 有透过也没有反射部分的光通量即为光的吸 收。优良的透明塑料光的吸收很小。
光线吸收的大小取决于聚合本身的结构，主 要指分子链上原子基团与化学键的性质。例 如，含有双键（π键）的聚合物易于吸收可 见光而产生能级的转移。还以 PMMA 为例， 其透光率一般为 93%，反射率为 3.9%，则其 余 3.1%即为光的吸收与光的散射两者之和。
教学目的
通过对项目17 所涉及到六种透明要求的透明类塑 料制品材料的分析、选择、改性的整个实施过程， 使学生进一步了解并掌握完成一个完整项目的每个 细节，初步形成实施每个细节过程的能力，最终达 到根据产品需要对高分子材料进行合理分析、合理 选择、合理改性的总能力；进而结合学生所选择出 来的材料从理论上归纳、总结与高分子物理的研究 对象直接相关的结构与性能的关系；同时在完成项 目过程中对课程整体方案所规定的拓展能力进行初 步的锻炼。
2、雾度
雾度又称为浊度，它可衡量透明或半透明材料不清 晰或混浊的程度。雾度的产生是由于材料内部或外 部表面光散射造成的云雾状或混浊的外观。雾度的 定义为材料散射光通量与透过材料光通量之比的百 分数。也可以说雾度这个指标是用来衡量一种材料 光散射程度的指标。
上面介绍的透光率和雾度都是衡量材料透明性的重 要指标，两者的关系如下。一般说来，透光率与雾 度之间成反比关系，即透光率高的材料，其雾度低 ;反之亦然。但两者的关系并不总是如此，有时也 有相反的结果。如毛玻璃的透光率较高，但其雾度 也比较大。所以说透光率和雾度是即相互独立又相 互联系的两个光学指标。
如 PE、PP 等结晶聚合物只有用快速冷却的方法才 可得到低结晶度、晶体颗粒细的制品，取得一定的 透明性;但有些结晶塑料品种而言，要想控制太低 的结晶度很困难，总有部分光被散射，造成薄膜的 半透明。另外，通过拉伸的方法可使结晶颗粒变细， 并使透明度迅速提高，如可使 BOPP 膜的透明性迅 速提高。只用 TPX 塑料比较特殊，其结晶颗粒比较 小，无论结晶度大小，制品都透明。
六种透明要求的透明类塑料 材料的分析、选择、改性
项目17的六组任务
第一组：请为透明薄膜的生产选择两种合适的高分子材料； 第二组：请为透明管材的生产选择合适的高分子材料； 第三组：请为透明片材或板材的生产选择合适的高分子材料； 第四组：请为照明灯罩的生产选择合适的高分子材料； 第五组：请为稳形眼镜片的生产选择合适的高分子材料； 第六组：请为航空玻璃的生产选择合适的高分子材料。
③光的散射。光的散射即光线人射到聚合物 表面，既没有透过也没有反射和吸收的一部 分光通量，其占有比重比较小。
造成光散射的原因制品表面粗糙不平，聚合物内部 结构不均匀如分子量分布不均匀、无序相与结晶相 共存等。
结晶聚合物的散射比较严重，只有结晶聚合物的晶 体颗粒小于可见光波长时，才能像非晶聚合物那样 不引起散射，光线全部透过，提高透明度。
1、透光率
透光率是表征树脂透明程度的一个最重要性能指标， 一种树脂的透光率越高，其透明性就越好。
塑料制品透明的条件有两个：一为制品为非结晶体； 二为虽部分结晶但颗粒细小，小于可见光波长范围， 不妨碍太阳光光谱中可见光和近红外光的透过。任 何一种透明材料的透光率都达不到 100%，即使是透 明性最好的光学玻璃的透光率一般也难以超过95%。 造成人射光通量在媒体中损失的主要原因有如下几 个方面。
所以说双折射降低了光学材料的透光质量，应尽力 降低材料的双折射。
材料之所以产生双折射现象，主要是由于树脂的分 子结构和分子的取向两方面决定的。
①树脂的大分子链中含有苯环结构，产生双折射比 较大。如 PMMA、PC 及 PS 都有比较严重的双折射 现象。其中 PMMA 的双折射率为 0.06×10-1；而 PC、PS 的双折射更为严重，尤其是 PS，其双折射 率高达8×10-1，是 PMMA 的 130 多倍之多。而 CR-39的分子链中无苯环结构，基本上无双折射现象， 因而常用于光学镜类材料。
能力（技能）目标
能根据透明类塑料的不同用途要求，合理的 选择高分子材料；并能合理的分析所选择材 料的结构、性能；如果不能直接选择到合适 材料时，能 提出合理的改进意见与方案。
知识目标
被选用的高分子材料的主要结构特征、主要 性能及应用范围。其中第17 个项目重点学习 增加高分子光学性能知识。
素质目标
3、折射率
折射即人射光与透过光两者方向之差，衡量材料折 射的大小，可用折射率表征。折射率越大，材料的 折射越严重。折射率可用光在空气中和在塑料中的 传播速度之比来计算。
作为透镜而使用的树脂，希望其折射率大一点。折 射率越大，其厚度可相应减小。
4、双折射
双折射即材料的平行方向与垂直方向折射率的差值。 双折射越大，越容易造成图像产生歪影等现象。
初步建立良好的学习方法； 资料收集的方法； 处理问题的方法； 团队合作的意识； 用户至上的意识； 安全环保意识； 表述与合理辩解能力。
参考资料
潘文群, 高分子材料分析与测试. 化学工业出版社 2005；
戚亚光, 高分子材料改百度文库.化学工业出版社 ,2005； 聂垣凯,橡胶材料与配方, 化学工业出版社, 2004； 王文广 , 塑料材料的选用.化学工业出版社, 2002； 高俊刚, 高分子材料.化学工业出版社, 2002； 桑永, 塑料材料与配方.化学工业出版社, 2001
一、塑料的透明性
塑料的光学特征包括两类：一类为传递特性，包括 光的透过、反射、折射等；另一类为光的转换特性， 包括光的吸收、光热、光化、光电、光致变色等。 这里主要介绍与光的传递特性有关的性能指标，而 将光的转换特性放在智能化塑料中介绍。
常用的可表征光的传递特性指标有:透光率 雾度、 折射率、双折射及色散等。在上述指标中，透光率 和雾度二个指标主要表征材料的透光性，而 折射率、 双 折射及色散三个指标主要用于表征材料的透光质 量。一种好的透明性材料，要求上述性能指标优异 且均衡。
②光的吸收。入射到聚合物上的光通量既没 有透过也没有反射部分的光通量即为光的吸 收。优良的透明塑料光的吸收很小。
光线吸收的大小取决于聚合本身的结构，主 要指分子链上原子基团与化学键的性质。例 如，含有双键（π键）的聚合物易于吸收可 见光而产生能级的转移。还以 PMMA 为例， 其透光率一般为 93%，反射率为 3.9%，则其 余 3.1%即为光的吸收与光的散射两者之和。
教学目的
通过对项目17 所涉及到六种透明要求的透明类塑 料制品材料的分析、选择、改性的整个实施过程， 使学生进一步了解并掌握完成一个完整项目的每个 细节，初步形成实施每个细节过程的能力，最终达 到根据产品需要对高分子材料进行合理分析、合理 选择、合理改性的总能力；进而结合学生所选择出 来的材料从理论上归纳、总结与高分子物理的研究 对象直接相关的结构与性能的关系；同时在完成项 目过程中对课程整体方案所规定的拓展能力进行初 步的锻炼。
2、雾度
雾度又称为浊度，它可衡量透明或半透明材料不清 晰或混浊的程度。雾度的产生是由于材料内部或外 部表面光散射造成的云雾状或混浊的外观。雾度的 定义为材料散射光通量与透过材料光通量之比的百 分数。也可以说雾度这个指标是用来衡量一种材料 光散射程度的指标。
上面介绍的透光率和雾度都是衡量材料透明性的重 要指标，两者的关系如下。一般说来，透光率与雾 度之间成反比关系，即透光率高的材料，其雾度低 ;反之亦然。但两者的关系并不总是如此，有时也 有相反的结果。如毛玻璃的透光率较高，但其雾度 也比较大。所以说透光率和雾度是即相互独立又相 互联系的两个光学指标。
如 PE、PP 等结晶聚合物只有用快速冷却的方法才 可得到低结晶度、晶体颗粒细的制品，取得一定的 透明性;但有些结晶塑料品种而言，要想控制太低 的结晶度很困难，总有部分光被散射，造成薄膜的 半透明。另外，通过拉伸的方法可使结晶颗粒变细， 并使透明度迅速提高，如可使 BOPP 膜的透明性迅 速提高。只用 TPX 塑料比较特殊，其结晶颗粒比较 小，无论结晶度大小，制品都透明。
六种透明要求的透明类塑料 材料的分析、选择、改性
项目17的六组任务
第一组：请为透明薄膜的生产选择两种合适的高分子材料； 第二组：请为透明管材的生产选择合适的高分子材料； 第三组：请为透明片材或板材的生产选择合适的高分子材料； 第四组：请为照明灯罩的生产选择合适的高分子材料； 第五组：请为稳形眼镜片的生产选择合适的高分子材料； 第六组：请为航空玻璃的生产选择合适的高分子材料。
③光的散射。光的散射即光线人射到聚合物 表面，既没有透过也没有反射和吸收的一部 分光通量，其占有比重比较小。
造成光散射的原因制品表面粗糙不平，聚合物内部 结构不均匀如分子量分布不均匀、无序相与结晶相 共存等。
结晶聚合物的散射比较严重，只有结晶聚合物的晶 体颗粒小于可见光波长时，才能像非晶聚合物那样 不引起散射，光线全部透过，提高透明度。
1、透光率
透光率是表征树脂透明程度的一个最重要性能指标， 一种树脂的透光率越高，其透明性就越好。
塑料制品透明的条件有两个：一为制品为非结晶体； 二为虽部分结晶但颗粒细小，小于可见光波长范围， 不妨碍太阳光光谱中可见光和近红外光的透过。任 何一种透明材料的透光率都达不到 100%，即使是透 明性最好的光学玻璃的透光率一般也难以超过95%。 造成人射光通量在媒体中损失的主要原因有如下几 个方面。
所以说双折射降低了光学材料的透光质量，应尽力 降低材料的双折射。
材料之所以产生双折射现象，主要是由于树脂的分 子结构和分子的取向两方面决定的。
①树脂的大分子链中含有苯环结构，产生双折射比 较大。如 PMMA、PC 及 PS 都有比较严重的双折射 现象。其中 PMMA 的双折射率为 0.06×10-1；而 PC、PS 的双折射更为严重，尤其是 PS，其双折射 率高达8×10-1，是 PMMA 的 130 多倍之多。而 CR-39的分子链中无苯环结构，基本上无双折射现象， 因而常用于光学镜类材料。
能力（技能）目标
能根据透明类塑料的不同用途要求，合理的 选择高分子材料；并能合理的分析所选择材 料的结构、性能；如果不能直接选择到合适 材料时，能 提出合理的改进意见与方案。
知识目标
被选用的高分子材料的主要结构特征、主要 性能及应用范围。其中第17 个项目重点学习 增加高分子光学性能知识。
素质目标
3、折射率
折射即人射光与透过光两者方向之差，衡量材料折 射的大小，可用折射率表征。折射率越大，材料的 折射越严重。折射率可用光在空气中和在塑料中的 传播速度之比来计算。
作为透镜而使用的树脂，希望其折射率大一点。折 射率越大，其厚度可相应减小。
4、双折射
双折射即材料的平行方向与垂直方向折射率的差值。 双折射越大，越容易造成图像产生歪影等现象。
初步建立良好的学习方法； 资料收集的方法； 处理问题的方法； 团队合作的意识； 用户至上的意识； 安全环保意识； 表述与合理辩解能力。
参考资料
潘文群, 高分子材料分析与测试. 化学工业出版社 2005；
戚亚光, 高分子材料改百度文库.化学工业出版社 ,2005； 聂垣凯,橡胶材料与配方, 化学工业出版社, 2004； 王文广 , 塑料材料的选用.化学工业出版社, 2002； 高俊刚, 高分子材料.化学工业出版社, 2002； 桑永, 塑料材料与配方.化学工业出版社, 2001
一、塑料的透明性
塑料的光学特征包括两类：一类为传递特性，包括 光的透过、反射、折射等；另一类为光的转换特性， 包括光的吸收、光热、光化、光电、光致变色等。 这里主要介绍与光的传递特性有关的性能指标，而 将光的转换特性放在智能化塑料中介绍。
常用的可表征光的传递特性指标有:透光率 雾度、 折射率、双折射及色散等。在上述指标中，透光率 和雾度二个指标主要表征材料的透光性，而 折射率、 双 折射及色散三个指标主要用于表征材料的透光质 量。一种好的透明性材料，要求上述性能指标优异 且均衡。