材料導(dǎo)論高分子材料

關(guān)于材料導(dǎo)論高分子材料第1頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五第一節(jié)塑料

概述

塑料是在玻璃態(tài)下使用的、具有可塑性的高分子材料。它以樹(shù)脂為主要組分，加入各種添加劑，能在一定溫度和壓力下加工成形的各種材料的總稱(chēng)。

塑料的組成：1）樹(shù)脂:

塑料的主要組分。它膠粘著塑料中的其它一切組成部分，并使其具有成型性能。絕大多數(shù)塑料就是以所用樹(shù)脂命名的。

第2頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五2）填充劑（填料）:

提高塑料的力學(xué)、電學(xué)性能或降低成本等。它在塑料占有相當(dāng)大的比例。如加入鋁粉可提高光反射能力和防老化；加入二硫化鉬可提高潤(rùn)滑性。

常用填充劑有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化鋁粉、木屑、玻璃纖維、碳纖維等。

3）增塑劑:

提高塑料的可塑性和柔軟性。常用熔點(diǎn)低的低分子化合物來(lái)增加大分子鏈間距離，從而達(dá)到增加大分子鏈的柔順性的目的。常用增塑劑有甲酸酯類(lèi)、磷酸酯類(lèi)、氯化石蠟等。

第3頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五4）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。常用熱穩(wěn)定劑有硬酯酸鹽、環(huán)氧化合物和鉛的化合物等。光穩(wěn)定劑有炭黑、氧化鋅等遮光劑。5）增色劑:

賦予塑料制品各種色彩。常用的著色劑是一些有機(jī)染料和無(wú)機(jī)顏料。有時(shí)也采用能產(chǎn)生熒光或磷光的顏料。第4頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五6）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。常用潤(rùn)滑劑有硬酯酸、鹽類(lèi)等。7）固化劑:

與樹(shù)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)。常用的固化劑如六次甲基四胺、過(guò)氧化二苯甲酰等。8）其他:

還有發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等。第5頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

塑料的分類(lèi)：1）按塑料熱性質(zhì)分類(lèi)：

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)成形。它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。

熱固性塑料：在加熱、加壓并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后即固化為不溶、不熔的堅(jiān)硬制品，不可再生。具有更好耐熱性和抗蠕變能力。常用熱固性塑料有酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂等。第6頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五2）按塑料的功能和用途分類(lèi)：

通用塑料：產(chǎn)量大用途廣價(jià)格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等，產(chǎn)量占塑料總產(chǎn)量的75%以上。

工程塑料：具有較高性能，能替代金屬制造機(jī)械零件和工程構(gòu)件的塑料。聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹(shù)脂等。

功能塑料：導(dǎo)電塑料、導(dǎo)磁塑料、感光塑料等。第7頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

熱塑性塑料

聚乙烯（PE－polyethylene）：——CH2—CH2——［］2）

支化結(jié)構(gòu)：

右圖：（a）高密度PE分子鏈（b）低密度PE分子鏈（c）線性低密度PE分子鏈第8頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）性質(zhì)：①耐化學(xué)腐蝕；

②良好的電絕緣性和高頻介電性能；

③韌性、耐寒性好；④較低的摩擦系數(shù)；⑤不易吸水；

⑥不耐熱，不耐大氣老化。第9頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

4）應(yīng)用：聚乙烯是塑料中產(chǎn)量最大的一類(lèi)品種，屬于結(jié)晶性塑料，外觀乳白，半透明。低密度聚乙烯(LDPE)

：日用制品、薄膜、軟質(zhì)包裝材料、層壓板、電線電纜包覆等。高密度聚乙烯(HDPE)：小負(fù)荷齒輪和軸承、化工管道、閥門(mén)、高頻電纜絕緣層、硬質(zhì)包裝材料等。第10頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚氯乙烯（PVC－polyvinylchloride

）：2）

性質(zhì)：具有較高的強(qiáng)度、剛性；良好的電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性；能溶于四氫呋喃和環(huán)已酮等有機(jī)溶劑；具有阻燃性；但熱穩(wěn)定性較差，使用溫度較低，介電常數(shù)、介電損耗較高?！狢H2—CH2——［］Cl│第11頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：

純聚氯乙烯屬無(wú)規(guī)立構(gòu)，無(wú)色透明，硬而脆，很少應(yīng)用。常利用橡膠和增塑劑對(duì)其改性處理。

硬聚氯乙?。河糜诠I(yè)管道、給排水系統(tǒng)、板件、管件、建筑及家用防火材料，化工防腐設(shè)備及各種機(jī)械零件。

增塑（軟）聚氯乙?。河糜诖昂煛⒆啦?、雨衣、手提箱、人造革、墻紙；農(nóng)用薄膜、耐酸堿軟管及電線電纜包覆層等。第12頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚丙烯（PP-polypropylene)）：2）

性質(zhì)：無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭、半透明蠟狀固體。密度小，力學(xué)性能高于聚乙烯；耐熱性、耐水性良好，化學(xué)穩(wěn)定性好；但不耐芳香族和氯化烴溶劑，耐寒性差，易老化?！狢H2—CH2——［］CH3│第13頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：

聚丙烯屬等規(guī)立構(gòu)，結(jié)晶性塑料，外觀乳白半透明。主要用于家庭廚房用具、包裝薄膜、醫(yī)療器械、高頻絕緣材料；化工管道、家用電器部件等，以及汽車(chē)及機(jī)械零部件，如車(chē)門(mén)、方向盤(pán)、齒輪、接頭等。第14頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚苯乙烯（PS-polystyrene

）：2）

性質(zhì)：

無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)色透明狀固體。電絕緣性優(yōu)良，介電損耗極小；耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良，但不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑；強(qiáng)度較低，硬度高，脆性大，不耐沖擊，耐熱性差，易燃?！狢H2—CH2——［］│第15頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：

聚丙烯屬無(wú)規(guī)立構(gòu)，非晶性塑料，高度透明（透光率為88～92％）。

主要用于日用、裝潢、包裝及工業(yè)制品；儀器儀表外殼、燈罩、光學(xué)零件、裝飾件、透明模型、玩具、化工儲(chǔ)酸槽，包裝及管道的保溫層，冷凍絕緣層等。第16頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA-polymethylmethacrylate

）：2）

性質(zhì)：

較高的強(qiáng)度和韌性、優(yōu)良的光學(xué)性能，透光率比普通硅玻璃好（透光率約為91～93％）；優(yōu)良的電絕緣性；耐化學(xué)腐蝕性好，熱導(dǎo)率低；但硬度低，表面易擦傷，耐磨性差，耐熱性不高?！狢H2—C—C——［］│CH3COOCH3│第17頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：聚甲基丙烯酸甲酯又稱(chēng)有機(jī)玻璃，屬無(wú)規(guī)立構(gòu)，非晶性塑料。

主要用于飛機(jī)、汽車(chē)的窗玻璃和罩蓋，光學(xué)鏡片，儀表外殼，裝飾品，廣告牌，燈罩，光學(xué)纖維，透明模型，標(biāo)本，醫(yī)療器械等。

第18頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚四氟乙烯（PTFE）：2）

性質(zhì)：

出色的耐熱、耐寒能力（-180～+260℃長(zhǎng)期使用）；摩擦系數(shù)極低，有自潤(rùn)滑效果；化學(xué)穩(wěn)定性極佳，俗稱(chēng)“塑料王”；極好的電絕緣性和介電性；但強(qiáng)度低，抗蠕變性較差，不易加工成形?！狢F2—CF2——［］第19頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：聚四氟乙烯屬結(jié)晶性塑料，外觀呈瓷白色，一般在360～380℃燒結(jié)成形。

主要用于軸承、墊圈等自潤(rùn)滑材料；高溫電纜絕緣材料、電器元件；化工管道及零件；不粘鍋涂層等。第20頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)：

尼龍的品種很多，如尼龍6、尼龍66、尼龍610等。數(shù)字表示基本單元中的碳原子數(shù)目。所有尼龍分子結(jié)構(gòu)單元中都有一個(gè)相同的特征基團(tuán)－酰胺基：

聚酰胺（尼龍或錦綸）（PA－polyamides

）：——C—N——［］‖OH│第21頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：纖維增強(qiáng)尼龍主要用于軸承、齒輪、高壓密封圈、閥門(mén)、包裝材料、輸油管、汽車(chē)保險(xiǎn)杠及絲織品等。2）

性質(zhì)：聚酰胺屬結(jié)晶性塑料，半透明，乳白，略帶黃色。由于酰胺基的存在，分子之間有很強(qiáng)的氫鍵作用，因此聚酰胺的強(qiáng)度高，韌性好；另外耐磨性和自潤(rùn)滑性好，摩擦系數(shù)低；具有良好的耐油、耐溶劑性、阻燃性；但吸水性大，熱膨脹系數(shù)大，耐熱性不高。第22頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚甲醛（POM-polyformaldehyde

）：——CH2—O——［］2）

性質(zhì)：具有較高的強(qiáng)度、硬度、剛性、韌性、耐磨性和自潤(rùn)滑性，耐疲勞性能高，吸水性小，摩擦系數(shù)小，耐化學(xué)品腐蝕性好，電絕緣性能良好，但熱穩(wěn)定性差，易燃。具有較高的綜合性能，可以替代一些金屬和尼龍。第23頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）均聚甲醛的改性：

工業(yè)上利用共聚反應(yīng)來(lái)生成共聚甲醛，來(lái)改善熱穩(wěn)定性。共聚甲醛的結(jié)構(gòu)單元為：

4）應(yīng)用：聚甲醛屬結(jié)晶性塑料，乳白色。部分取代有色金屬和合金，用于制造低載荷齒輪、軸承，塑料彈簧等?！狢H2—O—［］x—CH2-CH2-CH2-CH2-O—［］y，第24頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚碳酸酯（PC-polycarbonate

）：2）

性質(zhì)：

①低溫沖擊韌性極佳；

②高模量、高強(qiáng)度、抗蠕變，尺寸穩(wěn)定性好；—O—C—O——［］│O———C—││CH3CH3第25頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：由于聚碳酸酯具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，又高度透明，故俗稱(chēng)“透明金屬”。

纖維增強(qiáng)聚碳酸酯可部分取代鋼、有色金屬等制造儀器儀表的機(jī)械傳動(dòng)部件。未增強(qiáng)聚碳酸酯用于制作車(chē)燈罩、護(hù)目鏡、安全帽、門(mén)窗玻璃甚至防彈玻璃等。

③透光率高，約為86～92％；

④電絕緣性好。第26頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：丙烯晴(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三種單體（共聚生成）

ABS塑料：2）

性質(zhì)：

丙烯晴能提高強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐腐蝕性，丁二烯能提高韌性，苯乙烯能提高電性能和成型加工性能。ABS塑料具有較好的抗沖擊性能、尺寸穩(wěn)定性和耐磨性，成型性好，不易燃，耐腐蝕性好，但不耐酮、醛、酯、氯代烴類(lèi)溶劑。第27頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

3）應(yīng)用：

ABS作為“堅(jiān)韌、質(zhì)硬且剛性”的材料，是最早被人類(lèi)認(rèn)識(shí)和使用的“高分子合金”。用于輕載齒輪、軸承，電器外殼，汽車(chē)部件，各類(lèi)容器、管道等。第28頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

結(jié)構(gòu)單元：

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）：2）

性質(zhì)：結(jié)晶性塑料，呈乳白色，工程上常用玻璃纖維增強(qiáng)PBT作為結(jié)構(gòu)材料?！狢H2－CH2－CH2－CH2－O－C——C—［］O‖‖O第29頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）

聚砜（PSF）：

其他熱塑性塑料：

聚砜是含硫的透明樹(shù)脂，其耐熱性抗蠕變性突出，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)150~174℃，脆化溫度-100℃。廣泛用于電器、機(jī)械、交通和醫(yī)療領(lǐng)域。2）

聚苯醚（PPO）：聚苯醚是線性非晶態(tài)工程塑料，綜合性能好，使用溫度寬-190～190℃，耐磨性、電絕緣性和耐水蒸氣性能好。主要用作在較高溫度下工作的齒輪、軸承、凸輪、化工管道、閥門(mén)和外科醫(yī)療器械等。第30頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五3）聚酰亞胺：

聚酰亞胺是含氮的環(huán)形結(jié)構(gòu)的耐熱性樹(shù)脂，其強(qiáng)度硬度較高，使用溫度可達(dá)260℃；但加工性較差，脆性大，成本高。主要用于特殊條件下工作的精密零件，如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)供燃料系統(tǒng)的零件，耐高溫高真空用自潤(rùn)滑軸承及電氣設(shè)備，是航空航天工業(yè)中常用的高分子材料。第31頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

熱固性塑料

熱固性塑料是樹(shù)脂經(jīng)固化處理后獲得的。所謂固化處理就是樹(shù)脂中加入固化劑并壓制成型，使其由線型聚合物變?yōu)轶w型聚合物的過(guò)程。熱固性塑料具有耐熱性高，剛度大，抗蠕變性能好，尺寸穩(wěn)定性高；但脆性大，不易成形。第32頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

酚醛塑料（PF-bakelite

）：

酚醛塑料中的酚醛樹(shù)脂是酚類(lèi)和醛類(lèi)的縮聚產(chǎn)物。根據(jù)酚類(lèi)和醛類(lèi)的反應(yīng)摩爾比及反應(yīng)介質(zhì)PH值的差異，可以分別得到熱固性和熱塑性兩類(lèi)材料。苯酚上與羥基鄰位或?qū)ξ坏?個(gè)氫原子都很活潑，均能與甲醛發(fā)生兩種情形下的縮聚反應(yīng)：PH值甲醛與苯酚摩爾比鏈結(jié)構(gòu)產(chǎn)物＜70.8～0.9線性熱塑性＞71.1～1.5交聯(lián)熱固性1）

酚醛樹(shù)脂：

第33頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五苯酚鄰位氫原子與甲醛的縮聚反應(yīng)如下：熱塑性酚醛樹(shù)脂：只有加入能與之反應(yīng)的固化劑，才能固化。熱固性酚醛樹(shù)脂：制備時(shí)反應(yīng)不徹底，在熱的作用下可繼續(xù)進(jìn)行縮聚反應(yīng)形成高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第34頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五2）

酚醛塑料：

熱塑性酚醛樹(shù)脂固化劑添加劑壓塑粉

壓坯

成品混合模壓加熱①以熱塑性酚醛樹(shù)脂為原料：第35頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

通常作粘膠劑或浸漬增強(qiáng)劑壓制成層狀塑料。②以熱固性酚醛樹(shù)脂為原料：

有一定的強(qiáng)度和硬度、良好的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性及電絕緣性、熱導(dǎo)率低，成本低廉。酚醛塑料所用的填料分為粉狀、纖維狀、層狀。③應(yīng)用第36頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

以木粉為原料的酚醛塑料粉又稱(chēng)膠木粉或電木粉，它價(jià)格低廉，但性脆、耐光性差，用于制造手柄、瓶蓋、電話及收音機(jī)外殼、燈頭、開(kāi)關(guān)、插座等。

以云母粉、石英粉、玻璃纖維為填料的塑料粉可用來(lái)制造電閘刀、電子管插座、汽車(chē)點(diǎn)火器等。

以石棉為填料的塑料粉可用于制造電爐、電熨斗等設(shè)備上的耐熱絕緣部件。

以玻璃布、石棉布等為填料的層狀塑料的可用于制造軸承、齒輪、帶輪、各種殼體等。第37頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

環(huán)氧塑料（EP-epoxyplastics

）：

環(huán)氧塑料是以環(huán)氧樹(shù)脂為基，加入填料及其它添加劑而制成。樹(shù)脂中每個(gè)分子含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)：1）

環(huán)氧樹(shù)脂：

（CH2—CH—）O

環(huán)氧樹(shù)脂中最常用的是雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂：n＝0～7第38頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

其中，R為2）

環(huán)氧塑料：

環(huán)氧樹(shù)脂有“萬(wàn)能膠”之稱(chēng)。其粘性好，強(qiáng)度高，具有良好的耐熱性、耐腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)良的電絕緣性能。

主要用于：儀表構(gòu)件、塑料模具、精密量具、電子元件的密封和固定、粘合劑、復(fù)合材料等。第39頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

塑料制品的成形工藝

將塑料原料放入成型模加熱熔化，加壓，使塑料充滿整個(gè)型腔，同時(shí)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化。模壓成型主要用于熱固性塑料，適用于形狀復(fù)雜或帶有復(fù)雜嵌件的制品，但生產(chǎn)率低、模具成本較高。

模壓成形：第40頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

將塑料原料在注射機(jī)料筒內(nèi)加熱熔化，通過(guò)推桿或螺桿向前推壓至噴嘴，迅速注入封閉模具內(nèi)，冷卻后即得塑料制品。

注射成型：第41頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

主要用于熱塑性塑料。能生產(chǎn)形狀復(fù)雜、薄壁、嵌有金屬或非金屬的塑料制品。第42頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

擠出成型：

將原料在料筒中加熱至流動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)螺桿向前推壓至機(jī)頭，通過(guò)不同形狀和結(jié)構(gòu)的口模連續(xù)擠出，獲得不同形狀的型材，如管、棒、帶、絲、板等。

擠出成形的生產(chǎn)效率高，可自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，一般使用熱塑性塑料作原料。第43頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五第44頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五第45頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

吹塑成形：

熔融態(tài)的塑料坯通過(guò)擠出機(jī)或注射機(jī)擠出后，置于模具內(nèi)，用壓縮空氣將此坯料吹脹，使其緊貼模內(nèi)壁成型而獲得中空制品。第46頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

吹塑成型還可以用壓縮空氣將型坯連續(xù)吹脹成薄膜。第47頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

真空成形（吸塑成形）：

將熱塑性塑料板（片）材置于模具上，四周加緊并加熱；待塑料進(jìn)入高彈態(tài)后，對(duì)模腔抽真空，使板材在大氣壓作用下緊貼模腔內(nèi)壁，冷卻后硬化成形。抽真空前抽真空后第48頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

澆注成形：

又稱(chēng)澆塑法，根據(jù)澆注方式的差異可分為靜態(tài)鑄型、嵌鑄型和離心鑄型等。

在液態(tài)樹(shù)脂中加入適量固化劑，然后澆入模具型腔中，在常壓或低壓及常溫或適當(dāng)加熱條件下固化成型。此法主要用于生產(chǎn)大型制品，設(shè)備簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)率低。第49頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五第二節(jié)橡膠

橡膠是以高分子化合物為基礎(chǔ)的、具有良好高彈性的材料。以生膠為原料加入適量配合劑而形成的高分子彈性體。第50頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

橡膠的組分

橡膠是以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強(qiáng)材料制成的。

生膠

生膠是指無(wú)配合劑、未經(jīng)硫化的橡膠。按原料來(lái)源有天然橡膠和合成橡膠。第51頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

用來(lái)改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進(jìn)劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。

①硫化劑:

用來(lái)使生膠的結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)體型結(jié)構(gòu)，從而具有一定強(qiáng)度、韌性、高彈性。常用硫化劑有硫磺和含硫化合物，有機(jī)過(guò)氧化物，胺類(lèi)化合物、樹(shù)脂類(lèi)化合物、金屬氧化物等。

配合劑第52頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五③活化劑：用來(lái)提高促進(jìn)劑的作用。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。②硫化促進(jìn)劑:

縮短硫化時(shí)間，降低硫化溫度，改善橡膠性能。常用促進(jìn)劑有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類(lèi)、噻唑類(lèi)、硫脲類(lèi)和部分醛類(lèi)及醛胺類(lèi)等有機(jī)物。

第53頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五④填充劑：用來(lái)提高橡膠的強(qiáng)度、改善工藝性能和降低成本。用于提高性能的填充劑稱(chēng)為補(bǔ)強(qiáng)劑，如炭黑、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂等；另外還有用于降低成本的填充劑，如滑石粉、硫酸鋇等。

⑤增塑劑：

用來(lái)增加橡膠的塑性和柔韌性。常用增塑劑有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑劑。第54頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

⑥防老劑：用來(lái)防止或延緩橡膠老化。主要有石蠟、胺類(lèi)和酚類(lèi)防老劑。

橡膠的制備及成形

硫化

聚異戊二烯的硫化反應(yīng)第55頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

生膠流動(dòng)溫度高、粘度大，它與各種配合劑的混合，需要通過(guò)塑煉和混煉來(lái)實(shí)現(xiàn)。

混合1）

塑煉：

強(qiáng)迫生膠反復(fù)通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)速不同的滾筒之間的間隙，使之在強(qiáng)剪切力作用下長(zhǎng)分子鏈被切斷，相對(duì)分子量減小，從而流動(dòng)性增加（即塑性增加）的工藝過(guò)程。塑煉一般在螺桿式塑煉機(jī)或兩輥式塑煉機(jī)上進(jìn)行。第56頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五2）

混煉：

將塑煉后的生膠和配合劑混合均勻的過(guò)程?；鞜挼募恿享樞蚴牵核軣捘z、防老劑、填充劑、增塑劑、硫化劑及硫化促進(jìn)劑等。混煉時(shí)要注意嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間。常用的混煉機(jī)有密煉機(jī)和開(kāi)煉機(jī)，通常聯(lián)合使用。第57頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五第58頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五開(kāi)煉后的狀態(tài)第59頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

2）注射法：與熱固性塑料注射成形類(lèi)似。

成形

大多數(shù)橡膠制品都是被加熱到硫化溫度以上，在模具中成形。

1）模壓法：將預(yù)壓好或經(jīng)稱(chēng)重的型坯直接放入模腔，合模加熱加壓，使產(chǎn)品硫化直至定型。第60頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

常見(jiàn)橡膠

天然橡膠

具有較高的彈性、較好的力學(xué)性能、良好的電絕緣性及耐堿性。主要用于制造輪胎、膠帶、膠管等。

由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐熱性、耐油、抗老化性均比天然橡膠好。缺點(diǎn)是生膠強(qiáng)度低、粘接性差、成型困難、硫化速度慢。

丁苯橡膠第61頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

由丁二烯聚合而成。其彈性、耐磨性、耐熱性、耐寒性均優(yōu)于天然橡膠，是制造輪胎的優(yōu)良材料。缺點(diǎn)是強(qiáng)度較低，加工性能差、抗撕性差。

順丁橡膠

由乙烯和丙稀的共聚物。由于主鏈不含雙鏈，分子鏈?zhǔn)秩彳?。它具有?yōu)異的耐老化和耐高、低溫特性。用于制作一般橡膠制品及內(nèi)外輪胎等。

乙丙橡膠第62頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

由丁二烯與丙烯睛聚合而成。其耐油性好，耐熱、耐燃燒、耐磨、耐堿、耐有機(jī)溶劑。缺點(diǎn)是耐寒性差，其脆化溫度為-10℃～-20℃。

丁腈橡膠

由氯丁二烯聚合而成。具有天然橡膠和一般通用橡膠所沒(méi)有的優(yōu)良性能。故有“萬(wàn)能橡膠”之稱(chēng)。缺點(diǎn)是耐寒性差，密度大，生膠穩(wěn)定性差。用于制造礦井的運(yùn)輸管、膠管、電纜、高速帶、墊圈等。

氯丁橡膠第63頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

以碳原子為主鏈，含有氟原子的聚合物。其化學(xué)穩(wěn)定性高、耐蝕性能居各類(lèi)橡膠之首，耐蝕性好，最高使用溫度為300℃。主要用于國(guó)防和高技術(shù)中的密封件。

氟橡膠

由二甲基硅氧烷與其它有機(jī)硅單體共聚而成。具有高耐熱性和耐寒性，抗老化能力強(qiáng)、絕緣性好。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低、耐磨性、耐酸性差，價(jià)格較貴。

硅橡膠第64頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五

苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。分子鏈的兩端是柔性較小的聚苯乙烯段，中間是柔性很好的聚丁二烯。兼有硫化橡膠和熱塑性橡膠的優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)度高，彈性好，可反復(fù)回收利用。

SBS熱塑彈體第65頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五第三節(jié)合成纖維

凡能保持長(zhǎng)度比本身直徑大100倍的均勻條狀或絲狀的高分子材料均稱(chēng)纖維。它可分為天然纖維和化學(xué)纖維?；瘜W(xué)纖維又可分為人造纖維和合成纖維。人造纖維是用自然界的纖維加工制成，如：“人造絲”、“人造棉”。合成纖維是以石油、煤、天然氣為原料制成的，它發(fā)展很快。第66頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五1）滌綸

即聚酯纖維，又叫的確良，具有高強(qiáng)度、耐磨、耐腐蝕，易洗快干等優(yōu)點(diǎn)，是很好的衣料纖維。

2）尼龍

即聚酰胺，又稱(chēng)棉綸，其強(qiáng)度大、耐磨性好、彈性較好，主要缺點(diǎn)是耐光性差。

3）腈綸

即聚丙烯腈，有人造羊毛之稱(chēng)。第67頁(yè)，共75頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)25分，星期五4）維綸

性能與棉花相似，且強(qiáng)度高，缺點(diǎn)是彈性差，織物易皺。5）丙綸

即聚丙烯，以輕、牢、耐磨著稱(chēng)，缺點(diǎn)是可染性較差，且曬易老化。6）氯綸

難燃、保暖、耐曬、耐磨、彈性好，但染色性差，熱收縮大，限制了它的應(yīng)用。

第68頁(yè)，共75頁(yè)，2