高分子导论复习大纲高分子材料
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——工程塑料：指可作为结构材料使用，能经受较宽的温度 变化范围和较苛刻的环境条件，具有优异的力学性能、耐 热、耐磨性能和良好的尺寸稳定性→聚酰胺、聚碳酸酯、 聚甲醛等。
但：目前两者之间的界限模糊，如PP经改性之后也可作结 构材料用。
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• 3、特性
① 质轻：相对密度大致0.9-2.2，仅为钢铁的1/41/6→密度大小主要决定于填料用量。
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聚乙烯类塑料主要制品的份额：
薄膜
中空容器
单丝及编织袋 电缆料
瓦楞箱
7% 4% 4% 2%
8%
8%
管材 周转箱
67%
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（二）、聚丙烯（PP） ——相对分子量：10-50万；
——现状：目前生产的PP 95%皆为等规PE。无 规PP是生产等规聚丙烯的副产物。间规聚丙 烯是采用特殊的齐格勒催化剂并于-78℃低温 聚合而得。
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⊕低压法（齐格勒法）：以Al(C2H5)3+TiCl4体系在烷烃（汽 油）中的浆状液为催化剂，压力1.3MPa、温度100℃， 离子聚合机理。 产物特点：高密度（0.941～0.965g/cm3）、高结晶 度（85%～90%），支化程度很小，大分子是线型的→控 制不同的工艺条件可制得分子量在150万以上的超高分子 量聚乙烯（工程塑料）。
——热固性塑料：由单体直接形成网状聚合物或通过交 联线型预聚体而形成，受热后不能再回复到可塑状 态，不溶不熔→聚合过程（最后的固化过程）和成型 过程同时进行→PF、氨基树脂、不饱和聚酯、环氧树 脂等。
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2、按使用范围分类：
——通用塑料：指产量大、价格较低、力学性能一般、主要 作非结构材料使用→PVC、PE、PP、PS等。
冲击强度：LDPE >LLDPE >HDPE。 其它力学性能：HDPE>LLDPE>LDPE。
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——用途
⊕PE品种不同，用途也不同； ⊕高压PE：一半以上用于薄膜制品，其次是 管材、注射成型制品、电线包覆层等； ⊕中、低压PE：以注射成型制品、中空制品 为主； ⊕超高分子量PE：工程塑料。
10.1 通用高分子材料
1
10.1.1 塑料
2 10.1.2 橡胶
3 10.1.3 纤维 4 10.1.4 胶黏剂和涂料
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10.1.1 塑料
1、按受热后形态性能表现的不同分类：
——热塑性塑料：受热后软化，冷却后又变硬，可重 复、循环，反复成型→占塑料总产量的70%以上→大 吨位品种：PVC、PE、PP等。
② 电绝缘：表面电阻109-1018Ω→导电填料（金属 粉、石墨等）或经特殊处理→一定导电率的导体或 半导体。
③ 绝热。
④ 摩擦系数：有些很低→轴承、轴瓦、齿轮等→可用 水作润滑剂；有些较高→制动装置的摩擦零件。
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⑤ 耐化学腐蚀。 ⑥ 容易成型加工→各种装饰品，薄膜、型材、配件及产
⊕ 透明度：随结晶度增加而下降，退火处理后不透 明，淬火处理后透明；在一定结晶度下，透明度 随分子量增大而提高；
⊕ 熔点：线性高密度PE132-135℃，支化低密度 PE112℃且范围宽；
⊕ 溶解性：常温下不溶于任何已知溶剂中，仅矿物 油、凡士林、植物油、脂肪等能使其溶胀并使其 物性产生永久性局部变化；>70℃可少量溶解于 甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、氯代烃、 四氢化萘、石油醚及石蜡中。
180～200℃，引发剂为有机过氧化物，自由基聚 合机理。要求乙烯纯度>99%。
产物特点：支化度较大，密度较低（0.91～ 0.93g/cm3），结晶度为55%～65%。
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⊕中压法（菲利浦法）：压力1.5～8.0MPa、温度130～ 270℃，催化剂为过渡金属氧化物，溶剂为烷烃，离子 聚合机理。 产物特点：结晶度为90%，密度0.926～ 0.940g/cm3（中密度），0.941～0.965g/cm3（高密 度）。
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——性能：
⊕外观：白色蜡状半透明材料，柔而韧； ⊕密度：比水轻； ⊕毒性：无毒； ⊕介电性能：优异； ⊕燃烧特性：易燃，且离火后继续燃烧，火焰上 端呈黄色而下端为蓝色，燃烧时产生熔融滴落； ⊕透水率：低，有机蒸气透过率较大；
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• 一、通用塑料
• (一)、聚乙烯（PE） ——分子量要求：1万以上（塑料） ——合成方法：
（1）单体乙烯的制备方法 ⊕主要方法：由石油烷烃热裂解后，分离精制而得。 ⊕次要方法：乙醇脱水、乙炔加氢、天然气中分离出 乙烯等。
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（2）乙烯聚合方法 ⊕高压聚合法（ICI法）：压力150-300MPa、温度
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⊕力学性能：结晶部分——较高强度；非结晶区—— 良好的柔性和弹性；力学性能随分子量增大而提 高，分子量>150万的PE极为坚韧（优异的工程塑 料）。其力学性能与其制备方法密切相关。
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PE力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性 能不好，抗冲击性能和耐穿刺性能较好。
品。 ⑦ 性能可调范围宽：应用领域广泛。 ⑧ 力学性能比金属差，表面硬度亦低。 ⑨ 大多数品种易燃。 ⑩ 耐热性较差。
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• 4、添加剂类型
① 有助于加工的润滑剂和热稳定剂； ② 改进材料力学性能的填料、增强剂、抗冲改
性剂、增塑剂等； ③ 改进耐燃性能的阻燃剂； ④ 提高使用过程中耐老化性的各种稳定剂。
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⊕化学稳定性：优异。室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、 甲酸、氨、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾、 稀硫酸和稀硝酸；发烟硫酸、浓硝酸、硝化混酸、铬 酸-硫酸混合液在室温下能缓慢溶解；>90℃，硫酸 和硝酸能迅速破坏PE；
⊕其它稳定性：易光氧化、热氧化、臭氧分解；光降解 （紫外线→炭黑优异的光屏蔽作用）；辐射可发生交 联、断链、形成不饱和基团等（主要倾向交联反 应）；
但：目前两者之间的界限模糊，如PP经改性之后也可作结 构材料用。
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• 3、特性
① 质轻：相对密度大致0.9-2.2，仅为钢铁的1/41/6→密度大小主要决定于填料用量。
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聚乙烯类塑料主要制品的份额：
薄膜
中空容器
单丝及编织袋 电缆料
瓦楞箱
7% 4% 4% 2%
8%
8%
管材 周转箱
67%
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（二）、聚丙烯（PP） ——相对分子量：10-50万；
——现状：目前生产的PP 95%皆为等规PE。无 规PP是生产等规聚丙烯的副产物。间规聚丙 烯是采用特殊的齐格勒催化剂并于-78℃低温 聚合而得。
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⊕低压法（齐格勒法）：以Al(C2H5)3+TiCl4体系在烷烃（汽 油）中的浆状液为催化剂，压力1.3MPa、温度100℃， 离子聚合机理。 产物特点：高密度（0.941～0.965g/cm3）、高结晶 度（85%～90%），支化程度很小，大分子是线型的→控 制不同的工艺条件可制得分子量在150万以上的超高分子 量聚乙烯（工程塑料）。
——热固性塑料：由单体直接形成网状聚合物或通过交 联线型预聚体而形成，受热后不能再回复到可塑状 态，不溶不熔→聚合过程（最后的固化过程）和成型 过程同时进行→PF、氨基树脂、不饱和聚酯、环氧树 脂等。
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2、按使用范围分类：
——通用塑料：指产量大、价格较低、力学性能一般、主要 作非结构材料使用→PVC、PE、PP、PS等。
冲击强度：LDPE >LLDPE >HDPE。 其它力学性能：HDPE>LLDPE>LDPE。
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——用途
⊕PE品种不同，用途也不同； ⊕高压PE：一半以上用于薄膜制品，其次是 管材、注射成型制品、电线包覆层等； ⊕中、低压PE：以注射成型制品、中空制品 为主； ⊕超高分子量PE：工程塑料。
10.1 通用高分子材料
1
10.1.1 塑料
2 10.1.2 橡胶
3 10.1.3 纤维 4 10.1.4 胶黏剂和涂料
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10.1.1 塑料
1、按受热后形态性能表现的不同分类：
——热塑性塑料：受热后软化，冷却后又变硬，可重 复、循环，反复成型→占塑料总产量的70%以上→大 吨位品种：PVC、PE、PP等。
② 电绝缘：表面电阻109-1018Ω→导电填料（金属 粉、石墨等）或经特殊处理→一定导电率的导体或 半导体。
③ 绝热。
④ 摩擦系数：有些很低→轴承、轴瓦、齿轮等→可用 水作润滑剂；有些较高→制动装置的摩擦零件。
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⑤ 耐化学腐蚀。 ⑥ 容易成型加工→各种装饰品，薄膜、型材、配件及产
⊕ 透明度：随结晶度增加而下降，退火处理后不透 明，淬火处理后透明；在一定结晶度下，透明度 随分子量增大而提高；
⊕ 熔点：线性高密度PE132-135℃，支化低密度 PE112℃且范围宽；
⊕ 溶解性：常温下不溶于任何已知溶剂中，仅矿物 油、凡士林、植物油、脂肪等能使其溶胀并使其 物性产生永久性局部变化；>70℃可少量溶解于 甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、氯代烃、 四氢化萘、石油醚及石蜡中。
180～200℃，引发剂为有机过氧化物，自由基聚 合机理。要求乙烯纯度>99%。
产物特点：支化度较大，密度较低（0.91～ 0.93g/cm3），结晶度为55%～65%。
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⊕中压法（菲利浦法）：压力1.5～8.0MPa、温度130～ 270℃，催化剂为过渡金属氧化物，溶剂为烷烃，离子 聚合机理。 产物特点：结晶度为90%，密度0.926～ 0.940g/cm3（中密度），0.941～0.965g/cm3（高密 度）。
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——性能：
⊕外观：白色蜡状半透明材料，柔而韧； ⊕密度：比水轻； ⊕毒性：无毒； ⊕介电性能：优异； ⊕燃烧特性：易燃，且离火后继续燃烧，火焰上 端呈黄色而下端为蓝色，燃烧时产生熔融滴落； ⊕透水率：低，有机蒸气透过率较大；
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• 一、通用塑料
• (一)、聚乙烯（PE） ——分子量要求：1万以上（塑料） ——合成方法：
（1）单体乙烯的制备方法 ⊕主要方法：由石油烷烃热裂解后，分离精制而得。 ⊕次要方法：乙醇脱水、乙炔加氢、天然气中分离出 乙烯等。
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（2）乙烯聚合方法 ⊕高压聚合法（ICI法）：压力150-300MPa、温度
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⊕力学性能：结晶部分——较高强度；非结晶区—— 良好的柔性和弹性；力学性能随分子量增大而提 高，分子量>150万的PE极为坚韧（优异的工程塑 料）。其力学性能与其制备方法密切相关。
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PE力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性 能不好，抗冲击性能和耐穿刺性能较好。
品。 ⑦ 性能可调范围宽：应用领域广泛。 ⑧ 力学性能比金属差，表面硬度亦低。 ⑨ 大多数品种易燃。 ⑩ 耐热性较差。
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• 4、添加剂类型
① 有助于加工的润滑剂和热稳定剂； ② 改进材料力学性能的填料、增强剂、抗冲改
性剂、增塑剂等； ③ 改进耐燃性能的阻燃剂； ④ 提高使用过程中耐老化性的各种稳定剂。
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⊕化学稳定性：优异。室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、 甲酸、氨、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾、 稀硫酸和稀硝酸；发烟硫酸、浓硝酸、硝化混酸、铬 酸-硫酸混合液在室温下能缓慢溶解；>90℃，硫酸 和硝酸能迅速破坏PE；
⊕其它稳定性：易光氧化、热氧化、臭氧分解；光降解 （紫外线→炭黑优异的光屏蔽作用）；辐射可发生交 联、断链、形成不饱和基团等（主要倾向交联反 应）；