高分子材料(第二版)第1章 緒論

普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材

高分子材料

第二版

黃

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主編高分子材料的類型與特征2高分子材料的發(fā)展史1第1章緒論高分子材料的成型加工3材料是人類用來制造各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，它先于人類存在，人類社會一開始就與材料結(jié)下不解之緣。材料的進步和發(fā)展直接影響到人類生活的改善和科學(xué)技術(shù)的進步。目前，材料已和能源、信息并列成為現(xiàn)代科學(xué)的三大支柱。其中材料是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，一個國家材料的品種和產(chǎn)量是直接衡量其科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的重要標(biāo)志，也是一個時代的標(biāo)志。1.1高分子材料的發(fā)展史1.2高分子材料的類型與特征12塑料橡膠3纖維45涂料黏合劑6聚合物基復(fù)合材料7聚合物合金8功能高分子材料高分子材料也叫聚合物材料，按照其來源可以分為天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料有天然橡膠、纖維素、淀粉、甲殼素、蠶絲等。合成高分子材料的種類繁多，如合成塑料、合成橡膠、合成纖維等。如果按照高分子材料的物理形態(tài)和用途來分，可分為塑料、橡膠、纖維、黏合劑、涂料、聚合物基復(fù)合材料、聚合物合金、功能高分子材料、生物高分子材料等。這種分類方法是人們現(xiàn)在經(jīng)常使用的，也是真正把高分子材料從材料角度進行分類的一種分類方法。下面就以這種分類方法為例來介紹一下高分子材料的主要特性。1.2高分子材料的類型與特征

1.2.1塑料詳見教材P31.2.1塑料1.2.1塑料1.2.1塑料詳見教材P4橡膠是一類線型柔性高分子聚合物，按其來源，可分為天然橡膠和合成橡膠兩大類。天然橡膠從自然界的植物中采集出來的一種高彈性材料。合成橡膠是各種單體經(jīng)聚合反應(yīng)合成的高分子材料，按其性能和用途可分為通用合成橡膠和特種合成橡膠。1.2.1橡膠1.2.3纖維1.2.4涂料1.2.5黏合劑1.2.5黏合劑1.2.6聚合物基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料是以高分子聚合物為基體，添加各種增強材料制得的一種復(fù)合材料，聚合物基復(fù)合材料具有許多優(yōu)異的性能。聚合物基復(fù)合材料具有很高的比強度及比模量；聚合物基復(fù)合材料的耐疲勞性能很好；聚合物基復(fù)合材料的減震性能好；復(fù)合材料的過載安全性好；復(fù)合材料具有很強的可設(shè)計性。1.2.7聚合物合金制備聚合物合金的主要途徑有兩條：將兩種聚合物進行物理共混；化學(xué)共混。共混是聚合物改性和制備獨特性能聚合物的重要途徑之一，其重要性體現(xiàn)在以下幾個方面：改善組分性能；改善加工性能；促進聚合物材料多功能化。1.2.7聚合物合金1.2.8功能高分子材料功能高分子材料是高分子材料領(lǐng)域中發(fā)展最快、具有重要理論研究和實際應(yīng)用的新領(lǐng)域。功能高分子材料除了具有聚合物的一般力學(xué)性能、絕緣性能和熱性能外，還具有物質(zhì)、能量和信息轉(zhuǎn)換、傳遞和儲存等特殊功能。目前，功能高分子材料以其特殊的電學(xué)、光學(xué)、醫(yī)學(xué)、仿生學(xué)等諸多物理化學(xué)性質(zhì)構(gòu)成功能材料學(xué)科研究的主要組成部分，功能高分子材料的研究及進展必會提供出更多更好的具有高附加值的各種新型功能高分子材料。1.3高分子材料的成型加工12擠出成型注射成型34吹塑成型壓制成型1.3.1擠出成型擠出成型也稱為擠塑，它是在擠出成型機中通過加熱、加壓而使物料以流動狀態(tài)連續(xù)通過口模成型的方法。單螺桿擠出機主要由以下五個部分組成：傳動裝置、加料裝置、料筒、螺桿和機頭。注射成型是熱塑性塑料成型中應(yīng)用得最廣泛的一種成型方法，它是由金屬壓鑄工藝演變而來的。注射成型又可稱為注射模塑或注塑，除少數(shù)的熱塑性塑料外，絕大多數(shù)的熱塑性塑料都可用此方法來成型。注射成型最重要的工藝條件是影響塑化、流動和冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個作用時間等。1.3.2注射成型吹塑成型為塑料材料的二次成型，它一般是把一次成型制得的棒、板、片等通過二次加工再制成制品的方法，因為在二次成型過程中，塑料材料通常要處在熔融或半熔融的狀態(tài)，所以這種方法僅適用于熱塑性塑料的成型。一般用于中空吹塑的材料應(yīng)具有以下特性：氣密性要好；耐環(huán)境應(yīng)力開裂性要好；抗沖擊性要好。1.3.3吹塑成型壓制成型物料的性能、形狀以及成型加工工藝的特征，可分為模壓成型和層壓成型。（1）模壓成型模壓成型工藝的種類很多，主要分為下面幾類：模塑粉模壓法；吸附預(yù)成型坯模壓法；團狀模塑料及散狀模塑料模壓法；片狀模塑料模壓成型法；高強度短纖維料模壓成型；定向鋪設(shè)模壓成型。1.