塑料——高分子材料课程实验报告

• PC分子的主链由苯环。极性酯基和异丙撑 基组成。
●苯环是PC呈刚性的主要原因：
• 碳酸酯基是极性吸水基，虽然具有柔性，但 它与苯环相互作用，也是增加主链刚性、稳 定性的基团。
• 异丙撑基是非极性的疏水基，对称分布的甲 基位阻效应降低，是提供主链柔性的基团。
（2）聚碳酸酯的性能
• 力学性能 典型的强韧聚合物 • 热性能 耐高温性能好 • 电性能 弱极性高分子材 料，极性的存在 对其电性能有些 不利影响 • 化学性能 具有一定的抗化学腐蚀能力和耐 溶剂性
• 酚醛泡沫塑料主要用于耐热和隔热的建筑材料、 救生材料、浮筒等以及保存和运输鲜花的亲水性 材料。
• 随着新品种开发，例如高强度PF为在PF中加入热 塑性弹性体。以改善其冲击性能；课耐热200度 以上的难燃耐热PF；三聚氰胺改性PF的浅色制品 等，酚醛模塑料将会在更为广阔的领域得到应用。
（8）发展现状
β晶型
147
0.922
γ晶型
150
0.946
拟六方晶型
—
0.88
(2)聚苯烯的性能
• 力学性能 相对分子质量低，结晶度高，球晶寸
大时，制品的刚性大而韧性低。
• 热血性能 在五大通用塑料中，PP耐热性最好， 使用成
核剂改善PP的耐热性。
• 电性能
非极性聚合物，吸水性低，良好的绝 缘性。 • 化学性能 1.化学稳定性优越，对绝大多数酸、 碱、盐、 氧化物都显惰性； 2.非极性化合物，对极性溶剂十分稳 定； 3. 耐老化 性能不好，在光和热的作用 下极易断裂降解。
聚碳酸酯的加工与应用
主讲人：王知仪（20123907）
（3）聚碳酸酯的成型加工 ·PC主要加工成型方式为三种：
1、注射成型：
2、挤出成型
3、吹塑成型
聚碳酸酯的应用
• PC的优良性能使其被广泛应用于电子、电器、汽 车工业、机械制造、包装材料、医疗保安和日用 品等方面。 • 适用于生产轿车和轻型卡车的各种零件部。如记 速器指针、风窗、仪表板。 • 高透明、低密度和高韧性在光学器件的制备方面 具有无可比拟的优势。如制作光学透镜、照相机 部件、安全玻璃。 • 在包装领域消费量最大的市场是PC大水瓶。由于 质量轻，抗冲击和透明性好，成功的取代了玻璃。 PC可用于食品设施和家庭食品盛器。
PP由于质轻、价格低 廉、综合性能好、易于 成型加工，因此应用日 益广泛。特别是近年来 PP树脂改性技术的迅 速发展，使其用途和应 用范围日趋扩大。
●注塑制品
汽车用内饰件（仪表盘、方向盘、脚踏盘） 外饰件（保险杠、风扇叶、蓄电池壳等） 包装产品（食品容器等） 日用品（办公用品等） 家电方面（洗衣机桶等） 医用方面（注射器等）
酚醛树脂的成型收缩率，由许多因素决定，如树脂的组成、 填料种类、水分含量、成型条件等。
填料
玻璃纤维 石棉+云母 石棉 木粉+石棉 木粉、致谢、布屑 合成纤维
收缩率%
0.05 Hale Waihona Puke Baidu0.2 0.2-0.4 0.3-0.5 0.5-0.6 0.6-0.8 1-1.4
● 耐热性
从实用角度考虑，各种填料的酚醛塑料的使用温度分别是： 无机填料160℃；有机填料140℃；玻璃纤维和石棉填料的 最高使用温度达170～180℃。
● 性能
● 力学性能
PF制品的耐蠕变性比热塑性塑料好，尤其是云母和石棉 填充的PF制品更好。PF制品尤其是玻璃纤维增强PF制品 的力学性能对温度的依赖性小。
● 电性能
电绝缘性一般都是，随温度升高，PF的体积电阻下降；PF 的电阻性都是受温度影响较大，吸水率大于5%时，电性 能 迅速下降。
● 成型收缩率
按甲基分布位置不同， pp分为等规（iPP）、 间规（SPP）、 无规（APP）三类。
( 简称PP)
• PP结晶结构与性能
PP有α、β、γ和拟六方四种晶型，不 同的晶型PP制品在性能上有差异。
结晶结构 α晶型 熔点/℃ 176 相对密度 0.936 特点 最为常见、热稳定性能最好、 力学性能好 不易得到，冲击性能好，制 品表面多孔或粗糙 形成的机会比β晶型还少， 在特定条件下才获得 骤冷可制成，主要生产用于 拉伸单丝和扁丝制品中
酚醛塑料的加工与应用
主讲人：王荔（20121211）
（6）加工流程
• 模压成型是酚醛塑料的主要成型方法，其次是压层，随着 热固性塑料专用注塑机的开发成功，酚醛塑料也可以用注 射成型。成型方法对PF制品的收缩率大小影响顺序为 ： 注塑 〉 传递成型 〉 压制成型。
● 加工方法
1、压制 采用酚醛模塑料进行压制成型，温度取150—190度，压力取 10—30MPa.设定原则是厚壁制品取上限，薄壁制品取下限； 形状简单制品取下限，形状复杂取上限。
●薄膜制品
• • • • 吹塑薄膜 流延膜 双向拉伸薄膜（BOPP)。 BOPP多用于食品包装、香烟包装、高级衣 物。 • PP流延膜主要用于包装纺织品等。
●纤维制品
• PP纤维制品主要包括单丝、扁丝和纤维三 类。 • PP单丝适用于生产绳索和渔网等。 • PP扁丝适于生产编织袋，还可生产编织布， 用于宣传品和防雨布等。 • PP纤维广泛用于地毯、蚊帐、尿布等。
（5）PF的固化
● 热塑性PF的固化
热塑性PF自身没有交联能力，只有在固化交联剂的作用 下，六次甲基四胺（俗称乌洛托品）是热塑性PF最广泛采 用的固化剂。
● 热固性PF的固化
热固性PF在加热条件下，自身有交联能力而形成网状分 子。热固性树脂的固化性能主要取决于制备树脂时酚与醛 的比例和体系合适的官能度。热固性PF可以在加热条件下 直接固化，也可以在加酸条件下固化。
酚醛塑料因具有优异的耐热性和较好的性价比， 至今仍具有其他通用塑料无法比拟的优点。由于中国 已成为全球电子电器产品和炊具生产大国，每年有大 量产品出口，由此拉动了酚醛塑料生产快速增长。中 国酚醛塑料生产量已居世界前列，国内市场消费量占 全球市场的1/2。国内现有酚醛塑料原粉生产企业40 余家
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聚丙烯的的成型加工
主讲人：李丽（20120937）
（3）聚丙烯的成型加工 • 注射
• • • • •
成型前的准备 注射过程中 温度选择 塑化压力 注射压力
·挤出
• PP挤出生产膜，片，管及丝等制品
· 工艺条件: 冷却条件对制品的透明性和冲击性 影响大 · 可拉伸： 拉伸后的PP制品的强度· 冲击性· 透 明性· 耐热性· 表面光泽和阻隔性都 有明显提高
·吹塑
• 中空吹塑：
借助流体将闭合模中热的热塑性塑料型坯或片 材吹胀成为中空制品的一种方法
• 薄膜吹塑成型：
适合各种包装用胶袋。
• 吹塑过程大概可分为三步：
（1）熔融或塑化树脂 （2）成型型坯或预成型 （3）充气或吹胀模具里 的型坯
聚丙烯的应用
主讲人：赵欢（20123895）
（4）聚丙烯的应用
（4）酚醛塑料的主要成分
酚醛塑料一般是由树脂、填充材料、固化剂、稀释 剂、润滑剂、着色剂等组成
● 主要成分
● 树脂：选用热塑性PF或甲阶热固性PF(大都为固体粉 末)，加入量为35%~55%。 ● 固化剂 ：常用的有六次甲基四胺（俗称乌洛托品)。
● 固化促进剂 ：如MgO、Ca（OH）2等。
● 润滑剂 ：常用硬脂酸、硬脂酸镁及硬脂酸锌等。 ● 增塑剂 ：内增塑多水及糖醛等，外增塑用二甲苯及苯 乙烯等。 ● 母粉及石英粉等。
●挤出制品
• PP管材可用于上水、排水、供暖及化工腐 蚀性介质等的传送。
• PP片材，主要用于吸塑制品，如水杯、冰 淇淋盒、工艺品等的生产。 • PP还可用于棒、板等制品。
●中空制品
• 主要用作包装洗涤 剂、化妆品和药品 等，与阻隔材料制 成的复合瓶可用于 酱油瓶、化学试剂 等的包装。
聚碳酸酯的结构与性能
酚醛树脂的结构与性能
主讲人：陈屿（20121212）
三、酚醛树脂及塑料
● 酚醛树脂（简称PF）是酚类化合物与醛类化合物 在酸性或碱性条件下，经缩合反应制得的一类聚 合物的统称。 ● 常见酚类化合物有苯酚、甲酚、二甲胺、间苯二 酚等。 ● 醛类化合物有甲醛、乙醛、糠醛等。
（1）酚醛树脂的类型和结构
2、层压
层压成型是以甲阶热固性PF为粘合剂，以石棉、牛皮纸、玻 璃布、木材片以及绝缘纸等片状填料为基础，放入到层压机 内通过加热加压成制品的方法。酚醛层压塑料的制品可以是 层压板、管材、棒材或其他制品。
3、注射
为防止物料在机筒内固化，机筒温度控制要精确。一般进 料温度取30-70°，机筒后段温度取75-95°，喷嘴温度取 85-100°，喷出料温度为120-130°，模具温度为150220°，注射压力为100-170MPa
4、发泡
在热塑性PF或甲阶热固性PF中，加入发泡剂（如 (NH4)2·SO4，CaHSO3等）和固化剂等，经发泡固化 后，即可得到酚醛泡沫塑料
（7）应用
• 可以作为木材的黏合剂，作为涂料和作为树脂使 用，其不同点是控制苯酚和甲醛的加成反应和生 成羟甲基酚的缩合反应程度。
• 酚醛塑料主要用于电器绝缘体、日用品、汽车电 器和仪表零件等，具体产品有电器开关、灯头、 电话机外壳、瓶盖、纽扣、手柄、铡刀、电熨斗、 电饭锅等零件及刹车片等
高分子材料课程报告 ——塑料
小组成员：赵欢、王知仪、 杨欣、李丽、朱思思、 王荔、陈屿、李姗姗
目录
• 一、通用塑料——聚丙烯 • 二、通用工程塑料——聚碳酸酯 • 三、通用热固性塑料——酚醛塑料
聚丙烯的结构与性能
主讲人：杨欣（20123321）
一、聚丙烯
(1) 聚丙烯的结构分析
• 化学结构： • 结构特征：
● 直线型酚醛树脂结构图
（2)酚醛树脂的性能
● 高温性能 应用：耐火材料， 摩擦材料， 粘结剂和铸造行业。 ● 粘结强度 应用 : 粘结剂。 ●高残碳率 应用 : 耐火材料领域。
• 低烟低毒 用于公共运输和安全要求非常严格的领域，如矿 山，防护栏和建筑业等 • 抗化学性 用于制作厨卫用具、饮用水净化设备（酚醛碳纤 维）、电木茶盘茶具、罐头及易拉罐、液体容器等食 品饮料包装材料中。
主讲人：李姗姗（20122631）
二、聚碳酸酯
• 聚碳酸酯（Polycarbonate,简称PC）是指 分子主链中含有（—O—R—O—CO—）的线 性高分子材料。 • PC 根据重复单元中R基团种类的不同，可 分为脂肪族、脂环族、芳香族和脂肪族-芳 香族PC等多种类型。
（1）聚碳酸酯的结构特征
• 双酚A型的芳香族PC的结构式：
酚醛塑料的成分与性能
主讲人：朱思思（20121204）
（3）酚醛塑料
● 酚醛塑料（phenolic plastics），俗称电木粉，是一种硬 而脆的热固性塑料，以酚醛树脂为基材的塑料的总称，是 最重要的热固性塑料的一类，广泛用作电绝缘材料、家具 零件、日用品、工艺品等。
● 于1872年发明，1909年投入工业生产，是世界上历史最 悠久的塑料，以酚醛树脂为基材的塑料的总称，最重要的 热固性塑料的一类。 ● 一般可分为非层压酚醛塑料和层压酚醛塑料两类。非层压 酚醛塑料又可分为铸塑酚醛塑料和压制酚醛塑料。