高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)總結(jié)_第1頁(yè)
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1、第一章:緒論高分子材料:指由許許多多原子或原子團(tuán),主要以共價(jià)鍵結(jié)合而成的相對(duì)分子質(zhì)4量很高(10107)的化合物.均聚物:由一種單體聚合而成的聚合物稱為均聚物。共聚物:由兩種或兩種以上單體共聚而成的聚合物稱為共聚物。高分子材料分類:按用途分類塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料按主鏈的元素組成分類碳鏈、雜鏈、元素有機(jī)和無(wú)機(jī)高分子 按聚合物受熱時(shí)的不同行為分類熱塑性和熱固性聚合物英文縮寫PE 聚乙烯 PP 聚丙烯PS 聚苯乙烯 PTFE 聚四氟乙烯PVC 聚氯乙烯 ABS 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 PA 聚酰胺 POM 聚甲醛PAN 聚丙烯腈 PC 聚碳酸酯PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 CPE 氯化聚乙

2、烯PF 酚醛樹脂 EP 環(huán)氧樹脂BR 聚丁二烯橡膠 PU 聚氨酯SBR 丁苯橡膠 NBR 丁腈橡膠CR 氯丁橡膠 NR 天然橡膠PET 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 PBT 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯第二章 高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能聚合物分子量有兩個(gè)基本特點(diǎn):(1)分子量大:一般而言,聚合物的力學(xué)性能隨分子量的增大而提高。 如玻璃化溫度,拉伸強(qiáng)度,密度,比熱容等,剛開始時(shí),隨分子量增大而上升,最后達(dá)到一極限值。如粘度,彎度強(qiáng)度等,隨分子量增大而不斷提高,不存在極限值。(2)分子量具有多分散性:塑料:分子量分布窄時(shí)對(duì)加工和性能有利;橡膠:分子量分布寬一些好,可以改善流動(dòng)性而有利于加工;薄膜及纖維:分子量分布窄時(shí)

3、對(duì)加工和性能有利。聚集態(tài)結(jié)構(gòu):是指在分子間力的作用下,大分子相互聚集在一起所形成的組織結(jié)構(gòu)。晶態(tài)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)規(guī)則、簡(jiǎn)單的以及分子間作用力強(qiáng)的大分子易于形成晶態(tài)結(jié)構(gòu)。 非晶態(tài)(無(wú)定形)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、不規(guī)則的大分子則往往形成無(wú)定形即非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。結(jié)晶對(duì)聚合物性能的影響:結(jié)晶使高分子鏈規(guī)整排列,堆砌緊密,因而增強(qiáng)了分子鏈間的作用力,使聚合物的密度、強(qiáng)度、硬度、耐熱性、耐溶劑性、耐化學(xué)腐蝕性等性能得以提高,從而改善塑料的使用性能。但結(jié)晶使高彈性、斷裂伸長(zhǎng)率、抗沖擊強(qiáng)度等性能下降,對(duì)以彈性、韌性為主要使用性能的材料是不利的。取向:鏈段、整個(gè)大分子鏈以及晶粒在外力場(chǎng)作用下沿一定方向排列的現(xiàn)象稱為聚合物的

4、取向。應(yīng)力松弛:在恒定溫度和形變保持不變的情況下,高分子材料內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間的增加而逐漸衰減的現(xiàn)象。例:捆扎物體的橡皮筋蠕變:在恒定溫度和施加的應(yīng)力保持不變的情況下,高分子材料的形變隨時(shí)間的增加而逐漸變長(zhǎng)的現(xiàn)象。例:掛了重物的塑料繩非結(jié)晶聚合物的溫度形變曲線,并根據(jù)曲線論述聚合物的三種力學(xué)狀態(tài)及其理論:非結(jié)晶聚合物的力學(xué)狀態(tài)曲線整個(gè)溫度形變曲線分為五個(gè)區(qū)域:區(qū)域(1):高聚物的形變很小,類似于剛硬的玻璃體,這一力學(xué)狀態(tài)稱為玻璃態(tài);在這個(gè)區(qū)域,由于溫度低,聚合物鏈段的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服主鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘,因此鏈段的運(yùn)動(dòng)處于“凍結(jié)”狀態(tài),只有側(cè)基、鏈節(jié)、鍵長(zhǎng)、鍵角等局部運(yùn)動(dòng),在力學(xué)行為上表現(xiàn)為模量高和形

5、變小,具有虎克彈性行為,質(zhì)硬而脆。區(qū)域(3):高聚物成為柔軟而具有彈性的固體,彈性形變可達(dá)原長(zhǎng)的510倍,這一力學(xué)狀態(tài)稱為高彈態(tài);在這個(gè)區(qū)域,在Tg以上,聚合物鏈段已充分發(fā)展,但整個(gè)大分子鏈重心并未發(fā)生相對(duì)位移,因此聚合物彈性模量下降,在較小的應(yīng)力下,即可發(fā)生很大的形變,除去外力后,形變可迅速恢復(fù)。區(qū)域(5):高聚物象粘性液體一樣,可發(fā)生粘性流動(dòng),這一力學(xué)狀態(tài)稱為粘流態(tài); 在這個(gè)區(qū)域,溫度高于Tf,聚合物鏈段發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng),在外力的作用下,整個(gè)大分子鏈重心發(fā)生相對(duì)位移,產(chǎn)生不可逆形變。區(qū)域(2):高聚物玻璃態(tài)和高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變區(qū);區(qū)域(4):高聚物高彈態(tài)和粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變區(qū);Tg:玻璃化溫度,表征玻璃態(tài)

6、和高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變溫度;Tf:流動(dòng)溫度,表征高彈態(tài)和粘流態(tài)之間的轉(zhuǎn)變溫度。熔融指數(shù):指在一定的溫度下和規(guī)定負(fù)荷下,10min內(nèi)從規(guī)定直徑和長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管內(nèi)流出的聚合物的熔體的質(zhì)量,用MI表示,單位為g/10min。聚合物力學(xué)屈服現(xiàn)象并畫出示意圖:聚合物力學(xué)屈服曲線(1)在一定條件下,由于拉伸應(yīng)力作用,各種聚合物表現(xiàn)出如圖所示的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。其必要條件是在Tg(非晶態(tài)聚合物)或Tm(結(jié)晶聚合物)以下進(jìn)行拉伸,所以此曲線又稱為冷拉曲線。(2)曲線的起始階段OA基本上是一段直線,應(yīng)力與應(yīng)變成正比,試樣表現(xiàn)為虎克彈性行為,從這段直線的斜率可計(jì)算出試樣的楊氏模量。(3)B點(diǎn)為屈服點(diǎn)。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)

7、之后,在應(yīng)力基本不變的情況下產(chǎn)生較大的形變,當(dāng)除去應(yīng)力后,材料也不能恢復(fù)到原樣,即材料屈服了,屈服點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力或屈服強(qiáng)度y。一般而言,屈服應(yīng)力是聚合物作為結(jié)構(gòu)材料使用的最大應(yīng)力。(4)屈服點(diǎn)之后,聚合物試樣開始出現(xiàn)細(xì)頸(也有不出現(xiàn)細(xì)頸的情況)。此后的形變是細(xì)頸的逐漸擴(kuò)大,直到D點(diǎn),全部試樣被拉成細(xì)頸。然后進(jìn)入應(yīng)變的第三階段,試樣再度被均勻拉伸,應(yīng)力提高,直到在E點(diǎn)拉斷為止,相應(yīng)與E點(diǎn)的應(yīng)力E成為拉伸強(qiáng)度,相應(yīng)的形變合物表現(xiàn)為韌性。老化:聚合物及其制品在使用或貯存過(guò)程中由于環(huán)境(光、熱、氧、潮濕、應(yīng)力、化學(xué)浸蝕等)的影響,性能(強(qiáng)度、彈性、硬度、顏色等)逐漸變壞的現(xiàn)象稱為老化。氧指

8、數(shù):就是在規(guī)定的條件下,試樣在氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚饬髦芯S持穩(wěn)定燃燒所需的最低氧氣濃度。根據(jù)材料的力學(xué)性能及其應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征,可將非晶態(tài)聚合物的應(yīng)力-應(yīng)變曲線大致分為六類:(1)材料硬而脆:在較大應(yīng)力作用下,材料僅發(fā)生較小的應(yīng)變,并在屈服點(diǎn)之前發(fā)生斷裂,具有高的模量和抗張強(qiáng)度,但受力呈脆性斷裂,沖擊強(qiáng)度較差。(2)材料硬而強(qiáng):在較大應(yīng)力作用下,材料發(fā)生較小的應(yīng)變,在屈服點(diǎn)附近斷裂,具高模量和抗張強(qiáng)度(3)材料強(qiáng)而韌:具高模量和抗張強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率較大,材料受力時(shí),屬韌性斷裂。(4)材料軟而韌:模量低,屈服強(qiáng)度低,斷裂伸長(zhǎng)率大,斷裂強(qiáng)度較高,可用于要求形變較大的材料。(5)材料軟而弱:模量低,屈

9、服強(qiáng)度低,中等斷裂伸長(zhǎng)率。如未硫化的天然橡膠。(6)材料弱而脆:一般為低聚物,不能直接用做材料。強(qiáng)與弱從比較;硬與軟從E(/)比較;脆與韌則主要從斷裂伸長(zhǎng)率比較。E稱為斷裂伸長(zhǎng)率。 屈服前就出現(xiàn)斷裂的玻璃態(tài)聚合物表現(xiàn)為脆性,屈服之后才斷裂的玻璃態(tài)聚第三章 高分子材料的制備反應(yīng)均裂:構(gòu)成共價(jià)鍵的一對(duì)電子拆成兩個(gè)帶一個(gè)電子的基團(tuán),這種帶獨(dú)電子的基團(tuán)稱為自由基或游離基。異裂:構(gòu)成價(jià)鍵的電子對(duì)歸屬于某一基團(tuán),形成負(fù)離子(陰離子),另一基團(tuán)成為正離子(陽(yáng)離子)。自由基聚合反應(yīng)的特征:(1)自由基聚合反應(yīng)可明顯區(qū)分出引發(fā)、增長(zhǎng)、終止、轉(zhuǎn)移等基元反應(yīng),其中引發(fā)速率最小,是控制總聚合速率的關(guān)鍵;(2)只有鏈增

10、長(zhǎng)反應(yīng)才能使聚合度增加;(3)聚合過(guò)程中,單體濃度逐步降低,聚合物轉(zhuǎn)化率逐步增大;(4)少量(0.01%-0.1%)阻聚劑可足以使自由基聚合反應(yīng)終止;(5)絕大多數(shù)自由基聚合反應(yīng)是不可逆反應(yīng)。逐步聚合反應(yīng)與連鎖聚合反應(yīng)的區(qū)別:(1)逐步聚合反應(yīng)沒(méi)有特定的反應(yīng)活性中心;(2)逐步聚合反應(yīng)每個(gè)單體分子的官能團(tuán),都有相同的反應(yīng)能力;(3)逐步聚合反應(yīng)隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),分子量逐步增大;(4)逐步聚合反應(yīng)增長(zhǎng)過(guò)程中,每一步產(chǎn)物都能獨(dú)立存在,在任何時(shí)候都可以終止反應(yīng),在任何時(shí)候又能使其繼續(xù)以同樣活性進(jìn)行反應(yīng)。第四章 塑料塑料:以聚合物為主要成分,在一定條件(溫度,壓力等)下,可塑成一定形狀,并在常溫下保

11、持其形狀的材料。熱塑性塑料:受熱時(shí)軟化或熔融、冷卻后硬化,韌性好,可反復(fù)成型的聚合物。熱固性塑料:由單體直接形成網(wǎng)狀聚合物或通過(guò)交聯(lián)線型預(yù)聚體而形成,一旦形成交聯(lián),受熱后不能再回復(fù)到可塑狀態(tài)的聚合物。塑料基本性能質(zhì)輕,相對(duì)密度0.9-2.3,泡沫塑料0.01-0.05;電絕緣好,體積電阻率1016-18 ,介電損耗10-4;力學(xué)強(qiáng)度范圍寬、防腐、隔熱、成型加工性能好、減震,消音,透光。 不足:耐熱差,力學(xué)強(qiáng)度小于金屬,導(dǎo)熱差,膨脹系數(shù)大,易變形,易燃,蠕變,冷流,疲勞等。塑料的組成和作用:1)樹脂: 塑料的主要組分。2)填充劑(填料): 提高塑料的力學(xué)、電學(xué)性能或降低成本等。3)增塑劑: 提高

12、塑料的可塑性和柔軟性。4)穩(wěn)定劑: 提高塑料對(duì)熱、光、氧等的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)使用壽命。5)增色劑: 賦予塑料制品各種色彩。6)潤(rùn)滑劑: 提高塑料在加工成形過(guò)程中的流動(dòng)性和脫模能力,同時(shí)可使制品光亮美觀。7)固化劑: 與樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),使受熱可塑的線型結(jié)構(gòu)變成熱穩(wěn)定好的體型結(jié)構(gòu)。擠出成型:熱塑性聚合物與各種助劑混和均勻后,在擠出機(jī)料筒內(nèi)受到機(jī)械剪切力、摩擦熱和外熱的作用使之塑化熔融,再在螺桿的推送下,通過(guò)過(guò)濾板進(jìn)入成型口模被擠塑成制品。注射成型:又稱注射模塑或注塑,此種成型方法是將塑;壓延成型:將已塑化的物料通過(guò)一組熱輥筒之間使其厚;模壓成型:在壓延機(jī)的上下模板之間裝置成型模具,使;低密度聚乙烯(

13、LDPE)的性能和用途:;LDPE也稱為“高壓聚乙烯”,聚合方法是以乙烯為;LDPE主要做成薄膜用于食品包裝、商業(yè)和工業(yè)用包;高密度聚乙烯(HDPE)的性能和用途:;HDPE也稱“低壓聚乙烯”注射成型:又稱注射模塑或注塑,此種成型方法是將塑料(一般為粒料)在注射成型機(jī)料筒內(nèi)加熱熔化,當(dāng)呈流動(dòng)狀態(tài)時(shí),在柱塞或螺桿加壓下熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng),進(jìn)而通過(guò)料筒前端的噴嘴以很快速度注入溫度較低的閉合模具內(nèi),經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻定型后,開啟模具即得制品。壓延成型:將已塑化的物料通過(guò)一組熱輥筒之間使其厚度減薄,從而制得均勻片狀制品的方法稱為壓延成型。壓延成型主要用于制備聚氯乙烯片材或薄膜。模壓成型:在壓延機(jī)的

14、上下模板之間裝置成型模具,使模具內(nèi)的塑料在熱與力的作用下成型,經(jīng)冷卻、脫模即得模壓成型制品。低密度聚乙烯(LDPE) 的性能和用途:LDPE也稱為“高壓聚乙烯”,聚合方法是以乙烯為原料,在100350MPa的高壓下和160270較高溫度下,以有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑進(jìn)行自由基聚合。聚合中容易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移,形成的產(chǎn)品中存在大量支鏈結(jié)構(gòu),分子結(jié)構(gòu)也缺乏規(guī)整性,因此結(jié)晶度小(65 75%),密度較?。?.910.93g/cm3 ),相對(duì)分子量一般為25000,因此它的耐熱性和耐溶劑性、硬度較差。但電絕緣性優(yōu)良,柔軟性好,耐沖擊性能和透明性也比較好,具有良好的透氣性。LDPE主要做成薄膜用于食品包裝、商業(yè)和

15、工業(yè)用包裝、購(gòu)物袋、垃圾袋等,特別是作為農(nóng)用薄膜,如生產(chǎn)棚膜、地膜等,也可以制作家用器皿、玩具、醫(yī)用品等。高密度聚乙烯(HDPE)的性能和用途:HDPE也稱“低壓聚乙烯”。聚合方法是以乙烯為原料,用Ziegler-Natta催化劑,在6070下進(jìn)行陰離子配位聚合。產(chǎn)物分子量比較高(1530萬(wàn)),支鏈短而且少,因此密度較高(0.9410.965g/cm3),結(jié)晶度較大(80 95%),拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲模量、硬度等性能都優(yōu)于LDPE,但沖擊強(qiáng)度比LDPE差。它的耐熱性比較高,最高使用溫度為100,最低使用溫度可至一70。透氣性為L(zhǎng)DPE的1/5。HDPE可制成吹塑制品,用于日用容器、醫(yī)用藥

16、瓶、汽車油箱、化學(xué)品儲(chǔ)罐等,飲料和食品的周轉(zhuǎn)箱、機(jī)械零件等注塑制品,食品和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的包裝、農(nóng)用地膜、購(gòu)物袋等,城市排水管、農(nóng)用灌溉管等管材,漁網(wǎng)等。PP的性能:(1)質(zhì)輕:是所有合成樹脂中密度最小的一種,相對(duì)密度僅0.9-0.9l,若未加填料浮在水面上。(2)在高溫下的流動(dòng)性好:加入添加劑后,制品的收縮率減少。可用來(lái)制造各種大型和在高溫下變形小的制品。(3)薄膜在定向拉伸后的強(qiáng)度很高,伸長(zhǎng)率變?。嚎蓪⑵淝谐烧瓗Щ蚣?xì)絲用作織物和繩索材料。(4)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性:對(duì)溶劑及大多數(shù)化學(xué)藥品都比較穩(wěn)定。聚丙烯可耐沸水,在沒(méi)有外部壓力的條件下,制品加熱到l50也不變形。(5)有較高的強(qiáng)度:抗

17、撓曲性、拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和剛性都比HDPE高,有高的耐磨性、較好的應(yīng)力開裂性和低蠕變性。(6)具有良好的電絕緣性:不吸水,不受周圍環(huán)境濕度的影響,且有優(yōu)良的高頻特性。特別適合作為電器電纜絕緣層和電器外殼。缺點(diǎn):聚丙烯在再加工和使用中容易受到光、熱、氧的作用而發(fā)生降解和老化,因此必須添加穩(wěn)定劑。聚丙烯的耐沖擊強(qiáng)度性能不好,可通過(guò)與乙烯的共聚改性來(lái)提高它在常溫和低溫下的沖擊強(qiáng)度。PVC的性能:(1)較高的力學(xué)性能:PVC較PE有較高的強(qiáng)度、剛性、硬度,但斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度降低。(2)耐熱性能不高:Tg約為80,80-85開始軟化,完全熔融約為160,但140開始分解,需加入穩(wěn)定劑。(3)較好的

18、電性能:具有較好的電性能,但由于Cl原子的極性,電絕緣性能不如聚烯烴類塑料。(4)優(yōu)良的化學(xué)性能:除濃H2SO4,濃HNO3外,能耐大多數(shù)化學(xué)藥品,可作為防腐材料。(5)阻燃性能:氧指數(shù)為47,具有良好的阻燃性能。缺點(diǎn): 熱穩(wěn)定性較差,分解氣體有毒,容易老化。PA的性能:PA具有較高的結(jié)晶度(40-60%),線型分子結(jié)構(gòu),半透明白色粉末或顆粒,密度約1.0g/cm3,因?yàn)轷0坊鶊F(tuán),易吸水,吸水率為1-2.5%,相對(duì)分子量為2-7萬(wàn)。PA的最大特點(diǎn)是耐磨性和自潤(rùn)滑性能好,PA的拉伸強(qiáng)度很大,為70-210MPa。力學(xué)性能:形成氫鍵,良好的力學(xué)性能。如:拉伸、沖擊、剛性、耐磨性都很好。 電性能:含

19、有極性酰胺基團(tuán),電絕緣性下降。熱性能:熱穩(wěn)定性差,一般80 以下。耐化學(xué)藥品性:良好的化學(xué)穩(wěn)定性。其他性能:PA耐氣候性能一般,長(zhǎng)時(shí)間暴露在大氣環(huán)境中,會(huì)變脆,力學(xué)性能下降,一般加入穩(wěn)定劑。PC的性能:PC的玻璃化溫度為145-150,脆化溫度-100,最高使用溫度為135,熱變形溫度為115-127。PC呈微黃色,剛硬而韌,具有良好的尺寸穩(wěn)定性、耐蠕變性、耐熱性及電絕緣性。分子具有對(duì)稱結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單規(guī)整、基團(tuán)體積較大,結(jié)晶困難,一般成型條件下,PC為無(wú)定形結(jié)構(gòu),透光率可達(dá)90%。PC鏈結(jié)構(gòu)中,既有柔順的碳酸酯鏈,又有剛性的苯環(huán)結(jié)構(gòu),機(jī)械性能既剛又韌的材料。PC鏈中酯基為極性基團(tuán),易吸濕、易水解。

20、缺點(diǎn):是制品容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂,耐溶劑、耐堿性能差,高溫易水解,摩擦系數(shù)大、無(wú)自潤(rùn)滑性,耐磨性和耐疲勞性都較低。第五章 橡膠橡膠結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系:(1)彈性和強(qiáng)度:分子鏈柔順性越大,橡膠的彈性就越大,分子量越高,橡膠的彈性和強(qiáng)度越大;交聯(lián)使橡膠形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可提高橡膠的彈性和強(qiáng)度。(2)耐熱性和耐老化性能:橡膠的耐熱性主要取決于主鏈上化學(xué)鍵的鍵能不飽和橡膠主鏈上的雙鍵易被臭氧氧化,因而耐老化性差。(3)耐寒性:降低Tg或避免結(jié)晶,可以提高橡膠材料的耐寒性。(4)化學(xué)反應(yīng)性:一是可進(jìn)行有利的反應(yīng),如交聯(lián)或取代等改性反應(yīng);二是有害的反應(yīng),如氧化降解反應(yīng)等。(5)加工功能:橡膠的分子量分布一般較寬,其

21、中高分子量部分提供強(qiáng)度,而低分子量部分起增塑劑的作用,可提高膠料流動(dòng)性和粘性,增加膠料混煉效果,改善混煉時(shí)膠料的包輥能力。天然橡膠的性能:A具有良好的彈性,彈性模量約為鋼鐵的130000,而伸長(zhǎng)率為鋼鐵的300倍。B具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。C. 具有很好的耐屈撓疲勞性能,多次變形時(shí)生熱低。此外,還具有良好的耐寒性、優(yōu)良的氣密性、防水性、電絕緣性和絕熱性能。 缺點(diǎn):耐油性差,耐臭氧老化性和耐熱氧老化性差。順丁二烯橡膠的性能:彈性高,是當(dāng)前橡膠中彈性最高的一種;耐低溫性能好,其玻璃化溫度為-105,是通用橡膠中耐低溫性能最好的一種; 此外,其耐磨性能優(yōu)異,生熱性低;耐屈撓性好;與其它橡膠的相容性好。

22、缺點(diǎn):抗張強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度均低于天然橡膠和丁苯橡膠,用于輪胎對(duì)抗?jié)窕阅懿涣?;工藝加工性能相粘著性能較差,不易包輥。丁腈橡膠性能:丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油性和耐非極性溶劑性能。丁腈橡膠的耐熱性、耐老化性、耐磨性、耐腐蝕及氣密性均優(yōu)于天然橡膠。缺點(diǎn):丁腈橡膠的耐臭氧性能,電絕緣性能和耐寒性比較差熱塑性橡膠:是在常溫下具有橡膠彈性,而在高溫下能像熱塑性塑料一樣易于塑化成型的一類新型高分子材料。第六章 纖維纖維:是指長(zhǎng)度比其直徑大很多倍(>1000:1),并具有一定柔韌性的纖細(xì)物質(zhì)。典型的紡織纖維的直徑為幾微米至幾十微米,而長(zhǎng)度超過(guò)25mm。支數(shù):?jiǎn)挝恢亓?以克計(jì))的纖維所具有的長(zhǎng)度稱支數(shù)。如1

23、g重的纖維長(zhǎng)100m,稱100支。纖度:一定長(zhǎng)度的纖維所具有的重量稱為纖度。纖維愈細(xì),纖度愈小。纖度的單位特,是1000m長(zhǎng)纖維的重量克數(shù)。熔融紡絲法:將高聚物加熱熔融制成融體,并經(jīng)噴絲頭噴成細(xì)流,在空氣或水中冷卻而凝固成纖維的方法稱熔融紡絲法,如圖4-16。溶液紡絲法:將高聚物溶解于溶劑中制得粘稠的紡絲液,由噴絲頭噴成細(xì)流,通過(guò)凝固介質(zhì)使之凝固而形成纖維,這種方法稱為溶液紡絲法。短纖維的后加工中集束、牽伸、熱定型、上油、卷曲等不同工序的目的:(1)集束:是將紡制出的若干絲束合并成一定粗細(xì)的大股絲束,然后導(dǎo)入拉伸機(jī)進(jìn)行牽伸。(2)牽伸是使大分子沿纖維軸向取向排列,以提高纖維的強(qiáng)度。(3)熱定型

24、:是為了進(jìn)一步調(diào)整已經(jīng)牽伸纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu),消除纖維的內(nèi)應(yīng)力,提高纖維的尺寸穩(wěn)定性,降低纖維的沸水收縮率以改善纖維的使用性能。(4)上油:是纖維表面覆上一層油脂,賦予纖維平滑柔軟的手感,改善纖維的抗靜電性能。(5)卷曲:使化學(xué)纖維具有與天然纖維相似的皺褶表面,增加短纖維與棉、羊毛混紡時(shí)的抱合力。加捻:是長(zhǎng)絲后加工的特有工序,目的是增加單根纖維間的抱合力,避免在紡織加工時(shí)發(fā)生斷頭或紊亂現(xiàn)象,同時(shí)提高纖維的斷裂強(qiáng)度。1、聚酰胺纖維(錦綸)的性能:聚酰胺纖維是合成纖維中性能優(yōu)良,用途廣泛的品種之一。耐磨性好:優(yōu)于其它一切纖維,比棉花高10倍,比羊毛高20倍。 強(qiáng)度高:耐沖擊性好,它是強(qiáng)度最高的合成纖維

25、之一。彈牲高:耐疲勞性好,可經(jīng)受數(shù)萬(wàn)次雙曲撓,比棉花高7-8倍。密度小:除聚丙烯和聚乙烯纖維外,它是所有纖維中最輕的,相對(duì)密度為1.041.14。此外,耐腐蝕、不發(fā)霉,染色性較好。缺點(diǎn):彈性模量小,使用過(guò)程中易變形,耐熱性及耐光性較差。2、聚酯纖維(滌綸)的性能:彈性好:彈性接近羊毛,耐皺性超過(guò)其它一切纖維,彈性模量比聚酰胺纖維高。 強(qiáng)度大:濕態(tài)下強(qiáng)度不變,其沖擊強(qiáng)度比聚酰胺纖維高4倍,比粘膠纖維高20倍。吸水性?。夯爻甭蕛H為0.4一0.5%,因而電絕緣性好,織物易洗易干。 耐熱性好:熔點(diǎn)255260,比聚酰胺耐熱性好。此外,耐磨性僅次于聚酰胺纖維,耐光性僅次于聚丙烯腈纖維。還具有較好的耐腐蝕

26、性。3、聚丙烯腈纖維(腈綸)的性能:聚丙烯腈纖維無(wú)論外觀或手感都很象羊毛,因此有“合成羊毛”之稱。而且某些質(zhì)量指標(biāo)已超過(guò)羊毛。纖維強(qiáng)度比羊毛高12.5倍,密度(相對(duì)密度1.141.17)比羊毛小,保暖性及彈性均較好。聚丙烯腈纖維的彈性模量高,僅次于聚酯纖維,比聚酰胺纖維高2倍,保型性好。 聚丙烯脂纖維的耐光性與耐氣候性能,除含氟纖維外,是天然纖維和化學(xué)纖維中最好的。在室外曝曬一年強(qiáng)度僅降低20,而聚酰胺纖維,粘膠纖維等則強(qiáng)度完全破壞。此外,聚丙烯睛纖維具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)酸,氧化劑及有機(jī)溶劑極為穩(wěn)定,其耐熱性也較好。第七章 膠粘劑和涂料膠粘劑又稱粘合劑,是一種能把各種材料緊密地結(jié)合在一起的

27、物質(zhì),借助膠粘劑將各種物件連接起來(lái)的技術(shù)稱為膠接(粘接、粘合)技術(shù)。膠粘劑的組成和作用:一般是以聚合物為基本組分的多組分體系。增塑劑及增韌劑:主要用以提高韌性。固化劑(硬化劑):用以使膠粘劑交聯(lián)、固化。填料:用以降低固化時(shí)的收縮牢、降低成本,提高抗沖強(qiáng)度、膠接強(qiáng)度熱性等。有時(shí)則是為了膠粘劑具有某種指定性能如導(dǎo)電性、耐溫性等。溶劑:加入溶劑是用以溶解粘料以及調(diào)節(jié)粘度,以便于施工。溶劑的種類與用量與膠接工藝密切相關(guān)。其它輔料:如稀釋劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、色料等。膠粘劑的膠接機(jī)理:第一階段:液態(tài)膠粘劑向被粘物表面擴(kuò)散,逐漸潤(rùn)濕被粘物表面并滲入表面微孔中,取代并解吸被粘物表面吸附的氣體,使被粘物表面間的

28、點(diǎn)接觸變?yōu)榕c膠粘劑之間的面接觸。第二階段:產(chǎn)生吸附作用形成次價(jià)鍵或主價(jià)鍵,粘合劑本身經(jīng)物理或化學(xué)的變化由液體變?yōu)楣腆w,使膠接作用固定下來(lái)。涂料:是指涂布在物體表面而形成具有保護(hù)和裝飾作用膜層的材料。涂料的組成和作用:涂料為多組分體系,是由成膜物質(zhì)(亦稱粘料)和顏料、溶劑、催干劑、增塑劑等組分構(gòu)成。(1)成膜物質(zhì)成膜物質(zhì)必須與物體表面和顏料具有良好的結(jié)合力(附著力)。(2)顏料涂料中加入顏料起裝飾作用,并對(duì)物體表而起抗腐蝕的;(3)填充劑;改進(jìn)涂料的流動(dòng)性能、提高膜層的力學(xué)性能和耐久性、;(4)溶劑;用以溶解成膜物質(zhì)的易揮發(fā)性液體;(5)增塑劑;增塑劑是為提高漆膜柔性;(6)催干劑;對(duì)聚合物膜層

29、的聚合或交聯(lián)稱為漆膜的干燥;(7)增稠劑及稀釋劑;增稠劑:是為提高涂料的粘度;稀釋劑:是為降低涂料的粘度,便于施工;(8)其它添加劑;如:涂料中加入顏料起裝飾作用,并對(duì)物體表而起抗腐蝕的保護(hù)作用。(3)填充劑改進(jìn)涂料的流動(dòng)性能、提高膜層的力學(xué)性能和耐久性、光澤,并可降低涂料的成本。(4)溶劑用以溶解成膜物質(zhì)的易揮發(fā)性液體。(5)增塑劑增塑劑是為提高漆膜柔性。(6)催干劑對(duì)聚合物膜層的聚合或交聯(lián)稱為漆膜的干燥。催干劑就是促使聚合或交聯(lián)的催化劑。(7)增稠劑及稀釋劑增稠劑:是為提高涂料的粘度。稀釋劑:是為降低涂料的粘度,便于施工。(8)其它添加劑如:殺菌劑、顏料分散劑以及為延長(zhǎng)儲(chǔ)存期頂加入的阻聚劑

30、,防結(jié)皮劑等。通用塑料聚乙烯(PE)性質(zhì):1. 乳白色半透明的蠟質(zhì)狀,易燃燒,離火后能繼續(xù)燃燒,密度為0.851.0g/cm32. 熔層:105137.脆化溫度(Tb)低于-50.最高使用溫度100,最低使用溫度-70.3. 產(chǎn)量居塑料首位,約占塑料總量的1/3.4. 分子呈非極性,其吸水性低,小于0.01%,加工前可以不進(jìn)行干燥.合成:自由基聚合:偶氮類如偶氮二異丁腈(AIBN)、過(guò)氧類如過(guò)氧化二苯甲酰(BPO)配位聚合:Zieger-Natta引發(fā)體系、茂金屬引發(fā)體系分類:低密度聚乙烯LDPE0.910.94gcm3高密度聚乙烯HDPE0.940.99gcm3中密度聚乙烯MDPE線性低密度

31、聚乙烯LLDPE超高分子量聚乙烯UHMWPE和茂金屬聚乙烯mPE1. LDPE:高壓法.壓力150250Mpa,溫度180300,在微量氧的存在下,氧氣與乙烯作用可能生成乙烯過(guò)氧化氫(CH2=CHOOH),分解后產(chǎn)生自由基,引發(fā)自由基聚合.易產(chǎn)生支鏈,影響了分子的對(duì)稱性和空間規(guī)整性,結(jié)晶度小,密度低.2. HDPE:離子型聚合.分子量高,支鏈短而少,結(jié)晶度大,密度高.采用Ziegler-Natta型引發(fā)劑或鉬、鎳、鉻的氧化物.知識(shí)點(diǎn):1. 在HDPE,LDPE和LLDPE中,HDPE的透氣性能最好,且對(duì)油、脂的阻隔性能也最高.2. LLDPE:是乙烯與含量約8%的高級(jí)烯烴(如1-丁烯、1-己烯

32、和1-辛烯等)的共聚物.3. 聚乙烯主鏈基本是飽和的脂肪烴長(zhǎng)鏈,分子鏈上有甲基、短的或較長(zhǎng)的烷基支鏈、不同類型的雙鍵.4. 在低壓法獲得的HDPE含有較多的雙鍵,而在低密度聚乙烯中還存在有羰基和醚基.5. 結(jié)晶性高聚物,LDPE結(jié)晶能力64%,HDPE結(jié)晶能力高87%93%,LLDPE的結(jié)晶度略高于LDPE,遠(yuǎn)低于HDPE.6. 高分子量聚乙烯(HMWHDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)仍屬高密度聚乙烯,分子結(jié)構(gòu)和普通HDPE相同,1) 耐磨性能.優(yōu)于PTFE、MC尼龍、POM等.2) 沖擊強(qiáng)度.工程塑料中最高的,遠(yuǎn)高于ABS、PC和尼龍等材料3) 自潤(rùn)滑性能.摩擦系數(shù)極低,與PTFE

33、相當(dāng).4) 耐化學(xué)腐蝕性能.分子鏈上不存在可反應(yīng)的基因,且結(jié)晶度較高,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性7. 幾種聚乙烯的結(jié)構(gòu):8. PE在空氣中會(huì)被氧化,在高溫下更容易被氧化,因此,在加工過(guò)程中應(yīng)避免與空氣接觸;或者在PE中加入抗氧劑.9. PE的結(jié)晶能力強(qiáng),結(jié)晶度高,成型收縮率大,一般在1.03.5%內(nèi),對(duì)于HDPE的成型收縮率可達(dá)5%.10. LDPE上有較長(zhǎng)的支鏈結(jié)構(gòu),其流動(dòng)性比LLDPE和HDPE要好.11. 當(dāng)分子量分布寬時(shí),低分子量的成份多,低分子量的部分對(duì)高分子量的部分起到了增塑作用,有利于改善流動(dòng)性.改性:1. 交聯(lián)聚乙烯(PE-X):改善PE的耐熱性和應(yīng)力開裂性.常用高能輻射交聯(lián)、過(guò)氧化

34、物交聯(lián)、硅烷交聯(lián)2. 氯化聚乙烯(CPE):PE是一種極易燃燒,且為非極性聚合物,染色和印刷性能差.氯化后可改善這些不足.3. 氯磺化聚乙烯(CSM):白色海綿狀彈性固體,阻燃性,耐候性提升.4. 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA):VA含量小于40%的共聚物稱EVA共聚物,VA含量高于40%的簡(jiǎn)稱VAE.具有光學(xué)透明性,比聚乙烯有更好的耐候性.5. 乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH):所有聚合物中,聚乙烯醇(PVOH)對(duì)各種氣體的透過(guò)率最低,但其為水溶性的.與乙烯共聚后可克服水溶性的缺點(diǎn).6. 乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物E(M)AA:光學(xué)性能、韌性、黏結(jié)力高于LDPE.7. 乙烯-丙烯酸甲酯共聚物

35、(EMA):優(yōu)異乃應(yīng)力開裂和耐低溫沖擊.8. 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA):優(yōu)良耐沖擊性能、耐應(yīng)力開裂、耐疲勞.聚丙烯(PP)性質(zhì):1. PP是所有樹脂中最輕的品種之一,密度0.900.91g/cm3,僅大于聚4-甲基-1-戊烯2. 結(jié)晶融化溫度1641763. 吸水率低,僅為0.010.04.分類:等規(guī)聚丙烯(lsotacticpolypropylene,iPP)間規(guī)聚丙烯(SyndiotacticPolypropylene,sPP)無(wú)規(guī)聚丙烯(AtacticPolypropylene,aPP)知識(shí)點(diǎn):1. 晶相與非晶的密度差值較小,因此較PE有更好的透明性,而茂金屬PP(mPP)的透明

36、度可達(dá)96%,能與PET和PS相媲美.2. PP有優(yōu)良的耐化學(xué)試劑性能,且隨結(jié)晶度的增加而提高.3. PP中存在叔碳原子,易被氧化性介質(zhì)侵蝕,當(dāng)曝露在大氣中,受到紫外線和熱的作用下,大分子鏈產(chǎn)生斷裂降解,性能劣化.因此對(duì)于PP,提高耐老化性能是相當(dāng)重要的.4. PP很容易在非極性有機(jī)溶劑中溶脹或溶解.但對(duì)極性有機(jī)溶劑卻很穩(wěn)定.5. 當(dāng)?shù)纫?guī)度IIP相同時(shí),隨著MI的增大,拉伸屈服強(qiáng)度升高6. 當(dāng)MI一定時(shí),隨著IIP的提高,拉伸屈服強(qiáng)度增加7. MI大的PP具有較低的分子量,易于結(jié)晶,結(jié)晶度高8. IIP增加,結(jié)晶能力強(qiáng),結(jié)晶度高9. 在受熱受力作用時(shí),PP表面熱氧化作用加劇,使分子量下降而產(chǎn)生

37、應(yīng)力開裂,這種現(xiàn)象稱為熱應(yīng)力脆化,PP比PE有較好的耐應(yīng)力開裂性,其分子量越大,耐應(yīng)力開裂性能越好.PP共聚物的耐應(yīng)力開裂性優(yōu)于均聚物.10. PP的五種晶體結(jié)構(gòu):a、b、g、d、擬六方.最常見(jiàn)最穩(wěn)定的是a晶態(tài)11. 立構(gòu)規(guī)整性用等規(guī)度(或稱全同指數(shù)、立構(gòu)規(guī)整度IIP)來(lái)表示,常用沸騰正庚烷的萃取剩余物所占分?jǐn)?shù)來(lái)表示.12. 成形收縮率大12.5%,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形.改性:茂金屬聚丙烯mPP聚氯乙烯(PVC)性質(zhì):1. Tg為80,Tf約160,TD(熱分解溫度)約140,Tb-50-60,大多數(shù)制品長(zhǎng)期使用溫度不宜超過(guò)55.2. 密度約為1.4g/cm3.3. 純聚氯乙烯的吸水率和透氣

38、性都很小.4. 離火即滅,火焰上端呈黃色,下端綠色,冒黑煙,發(fā)出刺激性酸味,滴下膠質(zhì)5. 聚氯乙烯樹脂多為白色或淡黃色的粉料或粒料,塑化后可以變透明分類:1. 按聚合度通用型PVC平均聚合度為5001500高聚合度型PVC平均聚合度大于1700以上2. 按增塑劑含量無(wú)增塑PVC(UPVC)增塑劑含量為0;硬質(zhì)PVC增塑劑含量小于10%;半硬質(zhì)PVC增塑劑含量為10-30%軟質(zhì)PVC增塑劑含量為30-70%;聚氯乙烯糊塑料增塑劑含量為80%以上知識(shí)點(diǎn):1. 聚乙烯分子間作用力大,Tf很高,接近分解溫度,因此加入增塑劑以降低Tf.2. 通過(guò)加入穩(wěn)定劑提高TD才能進(jìn)行加工成型.3. 聚氯乙烯屬于極性

39、高聚物,對(duì)水等導(dǎo)電物質(zhì)親和力較大,故電阻較非極性的聚烯烴要小,但仍有較高的體積電阻和擊穿電壓4. 聚氯乙烯樹脂含有殘留的少量雙鍵及引發(fā)劑殘基,且兩相鄰碳原子之間含有氯原子和氫原子,容易脫氯化氫,形成共軛的不飽和鍵.該反應(yīng)會(huì)連鎖進(jìn)行,得到多個(gè)雙鍵共軛的聚乙炔結(jié)構(gòu).5. 聚氯乙烯脫去氯化氫,會(huì)出現(xiàn)變色,順序?yàn)椋喊咨奂t色淡黃色褐色紅綜色約黑色黑色.6. 外加增塑劑起增塑效果的方法叫外增塑,用化學(xué)方法在分子鏈上引入其他基團(tuán)或鏈段,減弱分子之間的作用力而起到增塑,叫內(nèi)增塑.7. 一般來(lái)說(shuō),增塑劑含量越多,拉伸強(qiáng)度、彈性模量較小,而伸長(zhǎng)率越大.8. 聚氯乙烯在加工前需要干燥處理,加工溫度控制要精確,加工

40、時(shí)間要盡量短9. 穩(wěn)定劑是阻止或延緩高分子材料降解的一類助劑10. 增塑劑:是為了降低聚合物的軟化溫度和提高其加工性、柔韌性或延展性而加入的低揮發(fā)性的一類物質(zhì).而這種作用則稱為增塑作用,其機(jī)理為:增塑劑分子插入到聚合物分子鏈之間,削弱了聚合物分子鏈間的應(yīng)力,結(jié)果增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性、降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶度,從而使聚合物的塑性增加.如果增塑劑的分子僅能插入部分結(jié)晶的聚合物的無(wú)定形區(qū)域,則此增塑劑便是非溶劑型增塑劑,也就是所謂的輔助增塑劑.如果增塑劑的分子在插入聚合物的無(wú)定形區(qū)同時(shí)又能插入結(jié)晶區(qū),則此增塑劑便是溶劑型增塑劑,即主增塑劑.11. 增塑劑類型:鄰苯二甲酸酯類:鄰苯二甲酸二丁酯

41、DBP鄰苯二甲酸二辛酯DOP磷酸酯類:磷酸三甲酚酯磷酸三苯酯脂肪二元酸酯類:己二酸二辛酯癸二酸二辛酯;12. 潤(rùn)滑劑:降低物料之間及物料和加工設(shè)備表面的摩擦力,提高熔體的流動(dòng)性,提高制品表面的光潔度得助劑.在PVC及LLDPE中最重要.改性:氯化聚氯乙烯(CPVC):提高了耐熱性和力學(xué)性能,但穩(wěn)定性降低聚偏氯乙烯(PVDC):一般不獨(dú)立應(yīng)用,與其他單體共聚聚苯乙烯(PS)性質(zhì):1. PS透明性非常好,同PC和PMMA合稱三大透明塑料2. PS落地或敲打會(huì)發(fā)出類似金屬的聲音,易斷,斷口處呈現(xiàn)蚌殼色銀光.3. PS的耐熱性能不好,PS的熱變形溫度約為70-98,Tg為80-105,制品長(zhǎng)期使用溫度

42、為60-80.PS的耐低溫性也不好,脆化溫度為-30.4. 相對(duì)密度:1.041.10g/cm35. PS在高于300時(shí)將劇烈分解.易燃,燃燒時(shí)發(fā)濃煙,離火后繼續(xù)燃燒.分類:1. 通用型聚苯乙烯(GPPS)2. 可發(fā)性聚苯乙烯(EPS):聚苯乙烯泡沫塑料,有吸水性小,隔音保濕.3. 高抗沖聚苯乙烯(HIPS):橡膠增韌塑料,采用彈性體(順丁橡膠或丁苯橡膠)對(duì)PS進(jìn)行化學(xué)或物理改性.4. 間規(guī)聚苯乙烯(sPS):利用茂金屬作為引發(fā)劑,具有間規(guī)結(jié)構(gòu)的PS,能快速結(jié)晶,具有高耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性.知識(shí)點(diǎn):1. 苯基基增大了空間位阻效應(yīng),使得PS分子鏈剛硬,分子鏈活動(dòng)能力小,呈現(xiàn)剛性和脆性,制品易產(chǎn)生

43、內(nèi)應(yīng)力,且PS空間立體規(guī)整度差,難于結(jié)晶,是一種無(wú)定形聚合物2. 由于苯基的存在,主鏈上氫原子活化,易于被空氣中的氧氧化,制品長(zhǎng)期戶外使用變黃變脆.但苯基的存在使其有較高的耐輻射性3. PS硬而脆、無(wú)延伸性、拉伸至屈服點(diǎn)附近即斷裂.其拉伸強(qiáng)度和彎曲在通用熱塑性塑料中最高,但沖擊強(qiáng)度很小,難以用做工程塑料.4. PS的耐磨性差,耐蠕變性一般,尺寸穩(wěn)定性好,收縮率低,一般僅為0.2%-0.7%.5. 線膨脹系數(shù)較大,與金屬相差懸殊,故制品不易帶金屬嵌件.6. 分子鏈上無(wú)極性基團(tuán),吸濕性小(約為0.02%),在加工前一般不需干燥;7. 表面電阻和體積電阻均很大,也不吸水,因此很容易產(chǎn)生靜電,使用時(shí)應(yīng)

44、加入抗靜電劑8. 塑料回收:01 PET02 HDPE03 PVC04 LDPE05 PP06 PS07 PC及其他類改性(機(jī)械共混或接枝共聚):1. AS/SAN(透明ABS):苯乙烯-丙烯腈的共聚物,無(wú)定型線形高聚物,具有較高的耐熱性、優(yōu)異的光澤和耐化學(xué)藥品性的透明塑料.2. AAS/ASA:丙烯腈、丙烯酸酯和苯乙烯共聚物,熱塑性塑料,它是將聚丙烯酸酯橡膠的微粒分散于丙烯腈與苯乙烯共聚物(AS)中的接枝共聚物,3. ABS:丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物,是堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性的熱塑性樹脂.為無(wú)定型材料,外觀為不透明呈象牙色,具很高的高光澤度.相對(duì)密度為1.05,有優(yōu)良的力學(xué)性能,其沖擊強(qiáng)度極好

45、.4. ACS:丙烯腈、氯化聚乙烯、苯乙烯的三元共聚物,物理性能雖然與ABS相似,但具有很高的阻燃性和優(yōu)異的耐光性,不會(huì)因光照而變色,耐靜電引起的灰塵積附的特性,不需要在配方中加入抗靜電劑5. AES:乙丙橡膠、丙烯腈、苯乙烯接枝共聚物,耐候性優(yōu)于ABS聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)性質(zhì):1. 具有十分優(yōu)異的光學(xué)性能,透光率90%92%,折射率為1.49,可透過(guò)大部分紫外線和紅外線.2. Tg:80100,使用溫度在4080.氧指數(shù)為17.3,易燃.知識(shí)點(diǎn):1. 70%75%間同立構(gòu),不具有完全的規(guī)整結(jié)構(gòu),而且有龐大的側(cè)基,是無(wú)定形的2. 有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度,但沖擊強(qiáng)度一般,且

46、對(duì)缺口敏感較大;3. 表面硬度一般,易于劃傷,耐磨性較低,抗銀紋能力較差.耐候性好,長(zhǎng)期在戶外使用,性能下降很小.4. 酯基的存在使其耐溶劑一般,不耐芳烴、氯代烴5. 注塑溫度在180230,加工溫度范圍窄,超過(guò)260以上即分解.6. 加工前需要進(jìn)行干燥處理,使其含水量在0.02%以下7. 熔體粘度較大,成型中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力.須在85下進(jìn)行緩慢退火處理.酚醛樹脂定義:酚醛樹脂是酚類與醛類在催化劑作用下形成樹脂的統(tǒng)稱性質(zhì)1. 酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯合稱三大熱固性樹脂2. 使用溫度高,長(zhǎng)期高使用溫度150200分類:1. 常用的酚醛樹脂是苯酚和甲醛縮聚制備,簡(jiǎn)稱PF.2. 熱固性酚醛樹脂、熱

47、塑性酚醛樹脂知識(shí)點(diǎn):1. 熱塑性機(jī)理:在酸性催化劑作用下,苯酚與甲醛反應(yīng)生成羥甲基苯酚中間體.中間體與苯酚縮聚形成雙羥基苯甲烷及其異構(gòu)體,因?yàn)榧兹┯昧坎蛔?沒(méi)有多余的羥甲基活性基團(tuán),不能進(jìn)一步產(chǎn)生交聯(lián),只能形成線聚合物.2. 熱固性機(jī)理:堿性催化劑作用下,甲醛在苯酚的鄰對(duì)位進(jìn)行加成反應(yīng),形成羥甲基苯酚,羥基苯甲酚之間互相縮聚形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).3. 蠕變小,尺寸穩(wěn)定性好4. 阻燃性好,發(fā)煙量低5. 酚醛樹脂結(jié)構(gòu)中含有大量酚基,吸水性較大,吸水后制品膨脹,出現(xiàn)翹曲,拉伸、彎曲強(qiáng)度降低,沖擊強(qiáng)度提高6. 熱塑性酚醛樹脂需要加入固化劑,才能使其固化.固化劑六次甲基四胺7. 固化促進(jìn)劑:MgO,促進(jìn)樹脂

48、本身反應(yīng)基團(tuán)的化學(xué)活性,進(jìn)而縮短反應(yīng)時(shí)間;氨基樹脂(AE)定義:含有氨基或酰胺基團(tuán)的化合物與醛類化合物縮聚的產(chǎn)物.分類:尿甲醛樹脂UF、三聚氰胺甲醛樹脂(蜜胺樹脂)MF、苯胺甲醛樹脂知識(shí)點(diǎn):1. 氨基樹脂合稱包括加成反應(yīng)和縮聚反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程2. 脲甲醛樹脂為水溶性樹脂,需要固化劑固化才能使用3. 脲甲醛樹脂表面硬度高,透明,易著色;但易吸水,吸水后變形或產(chǎn)生裂紋,耐熱性差,長(zhǎng)期使用溫度低于70.4. 密胺樹脂耐熱性好,可在沸水條件下長(zhǎng)期使用,耐堿,介電性能好.環(huán)氧樹脂(EP)定義:分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物,通常分子量不高.性質(zhì):環(huán)氧樹脂能夠粘結(jié)從非金屬到金屬的多種材料,俗稱

49、“萬(wàn)能膠”.分類:縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、縮水甘油胺類、線型脂肪族類、脂環(huán)族類知識(shí)點(diǎn):1. 未固化是線型熱塑性樹脂,固化后成為網(wǎng)狀體型的熱固性聚合物.2. 雙酚A縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂,通常被稱為雙酚A環(huán)氧樹脂,占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的90%.3. 含有1摩爾環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的重量克數(shù)稱為環(huán)氧當(dāng)量.4. 環(huán)氧值:是指在100克環(huán)氧樹脂中所含環(huán)氧基的摩爾數(shù),環(huán)氧值=100/環(huán)氧當(dāng)量.5. 環(huán)氧基含量:環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的重量百分含量.環(huán)氧基含量=環(huán)氧值*43.6. 固化機(jī)理:環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧被氨基打開,從而在環(huán)氧基之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)7. 能使環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基開環(huán)發(fā)生交聯(lián)聚合,使樹脂固化的物質(zhì),統(tǒng)稱為固化

50、劑,反應(yīng)的過(guò)程叫做固化.8. 胺的用量:G=E*(M/H)G-每100g環(huán)氧樹脂所需要的胺量,單位:gM-胺的物質(zhì)的量;H-1mol胺中活潑氫的數(shù)目E-環(huán)氧值9. 其他助劑:稀釋劑、增韌劑、填料、色料10. 環(huán)氧樹脂固化時(shí)不放出易揮發(fā)的小分子,不會(huì)生成氣泡,固化收縮小.故環(huán)氧樹脂的加工性能和尺寸穩(wěn)定好.11. 環(huán)氧樹脂粘結(jié)性很好,是因環(huán)氧樹脂中含有許多的極性大的羥基和醚鍵,可和其他表面上的活潑氫起反應(yīng)形成化學(xué)鍵,極大地增強(qiáng)了結(jié)合力;另外還因?yàn)榄h(huán)氧樹脂可以相當(dāng)平穩(wěn)地從液態(tài)變成固態(tài),僅有輕微收縮,故能保持原有的鍵合作用不飽和聚酯(UP)定義:不飽和聚酯是由二元或多元酸同二元或多元醇,經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)而

51、成的一種主鏈含酯鍵的高分子化合物性質(zhì):容易燃燒,離火后繼續(xù)燃燒,火焰呈黃色黑.密度為1.2-1.3g/cm3,玻纖增強(qiáng)后為1.6-1.7g/cm3折射率約1.5,在紫外光下通常發(fā)出藍(lán)白色的熒光,吸水性0.1-1.0%.知識(shí)點(diǎn):1. 原料:不飽和二元酸(順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、次甲基丁烯二酸等).飽和二元酸:芳香族二元酸、脂肪族二元酸多元醇:主要是二元醇,常用丙二醇、乙二醇等2. 飽和二元酸作用:有效地調(diào)節(jié)聚酯分子鏈中雙鍵的間距、增加樹脂韌性、降低結(jié)晶傾向、改善樹脂在乙烯類單體中的溶解性.3. 一元醇作用:作為分子鏈長(zhǎng)控制劑,多元醇可以得到高相對(duì)分子質(zhì)量、高熔點(diǎn)的支化聚酯4. 交聯(lián)劑:苯乙烯(

52、與不飽和聚酯及助劑混溶性好)乙烯基苯、二乙烯基苯甲基丙烯酸甲酯MMA(固化樹脂透明)鄰苯二甲酸二丙烯酯(適于浸潰制品)5. 固化引發(fā)劑:一般為有機(jī)過(guò)氧化物或偶氮類有機(jī)物(BPO、AIBN)6. 促進(jìn)劑:促進(jìn)引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基,加快交聯(lián)反應(yīng)7. 不飽和鍵越多,交聯(lián)密度越大、剛度增大、耐磨性提高8. 不飽和聚酯樹脂不耐氧化性介質(zhì).在硝氧化性介質(zhì)中樹脂極易老化變質(zhì),溫度升高老化過(guò)程加速.對(duì)其它酸、堿、溶劑耐蝕能力較差,但有較好的耐水性聚氨酯(PU)定義:指大分子鏈中含有許多重復(fù)的氨基甲酸酯基團(tuán)的一類聚合物,全稱為聚氨基甲酸酯.分類:澆注型聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)稱CPU)應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的一種;熱塑型聚

53、氨酯彈性體(簡(jiǎn)稱TPU)混煉型聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)稱MPU)知識(shí)點(diǎn):1. 由于樹脂分子鏈含有氨基甲酸酯基,分子間存在很強(qiáng)的氫鍵,在外力作用下斷裂,外力除去后氫鍵又會(huì)形成,因此具有高模量、耐撕裂、很好的磨耗性能和減震效果2. 聚氨酯是由多異氰酸酯(常用的是二異氰酸酯)與多元醇反應(yīng)生成的,常用的二異氰酸酯:有甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)3. 聚氨酯可看作是由高極性的氨基甲酸酯鏈節(jié)(硬段)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg低于室溫的聚合物-O-R-O-(軟段)交替組成的嵌段共聚物.在常溫下,軟段處于高彈態(tài),而硬段則處于玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)4. 聚氨酯彈性體中微相分離的程度愈高,TPU的強(qiáng)度和模量愈

54、高.5. 彈性可調(diào),調(diào)節(jié)樹脂的成分配比,可從極堅(jiān)硬的調(diào)節(jié)到極柔韌的彈性涂層6. 反應(yīng)注射成型簡(jiǎn)稱RIM、增強(qiáng)反應(yīng)注射型簡(jiǎn)稱RRIM工程塑料通用工程塑料:聚酰胺(PA)定義:分子鏈上含有酰胺基團(tuán)的高分子化合物性質(zhì):聚酰胺又稱尼龍(Nylon)脂肪族聚酰胺是乳白色角質(zhì)狀固體,密度在1.01-1.16g/cm3聚酰胺是塑料中吸濕性最強(qiáng)的品種之一,分子鏈上酰胺基含量越大,吸水性越強(qiáng)在火源作用下可以燃燒,多數(shù)聚酰胺具有自熄性,即使燃燒,火焰?zhèn)鞑ニ俣纫埠苈?分類:1. p型聚酰胺:由-氨基酸自縮聚或由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制得,p代表單體中所含碳原子數(shù).mp型聚酰胺:由二元胺與二元羧酸縮聚得到,其中m代表所用二元

55、胺中所含碳原子數(shù),p代表所用二元羧酸的碳原子數(shù).2. 脂肪族聚酰胺、香族聚酰胺(芳綸)、脂環(huán)族聚酰胺、含雜環(huán)的聚酰胺、半芳香聚酰胺知識(shí)點(diǎn):1. 所有脂肪族聚酰胺分子鏈都是線型結(jié)構(gòu),分子鏈骨架由-C-N-,-CH2-組成,具有良好的柔曲性,賦予材料良好的韌性.分子鏈上有規(guī)律地交替排列著較強(qiáng)的極性酰胺基,分子鏈很規(guī)整,具有較強(qiáng)的結(jié)晶能力.極性的酰胺基可以使分子鏈之間形成氫鍵,氫鍵的形成增大了分子鏈之間的作用力,使聚合物的結(jié)晶能力進(jìn)一步增強(qiáng),同時(shí)也使聚合物的熔點(diǎn)升高.2. 對(duì)于聚酰胺,由于吸濕性強(qiáng),水分對(duì)材料有增塑作用.隨著吸水率的增加,拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均下降,而沖擊強(qiáng)度增高,延伸率也增大.3. 聚酰胺具有良好的耐磨耗性,是優(yōu)良的耐磨材料之一.結(jié)晶愈高,材料硬度愈大,耐磨性愈好.4. 聚酰胺是半結(jié)晶型聚合物,結(jié)晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高結(jié)晶度聚合物.5. 聚酰胺分子鏈中含有極性酰胺基,干燥的條件下,聚酰胺尚具有較好的電性能,但明顯低于聚乙烯、聚苯乙烯等材料.在潮濕環(huán)境下,體積電阻率和介電強(qiáng)度均會(huì)下降,介電常數(shù)和介質(zhì)損耗也明顯增大.6. 暴露到室外大氣環(huán)境中,性能會(huì)逐漸地明顯下降,主要的變化是發(fā)暗、變脆,力學(xué)性能下降.7. 吸濕性強(qiáng),加工前必須充分干燥.熔體粘度低,注塑中會(huì)有流涎現(xiàn)象,需采用自鎖式噴嘴防止流涎.8. 單體澆鑄聚酰胺縮寫為MC聚酰胺,

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