《塑料材料和选择》word版

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1、第1章塑料材料和选择塑料定义为：“主要原料是高分子聚合物（大部分是合成树脂），经人工制成有用的形状的固体，称做塑料，不包括纤维、橡胶、涂料、粘接剂等高分子物质。”塑料分为热固塑料和热塑性两大类。热固性塑料，经受热而发生化学反应，当加热（加压）达到一定温度而硬化并固化。热固性塑料，一经加热固化后，再受也不能恢复到原来的状态；热塑性塑料，在受热后达一定温度则熔融软化流动，经冷却而固化。热塑性塑料，可反复加热熔化、冷却固化，材料的化学性能不变。1.1塑料材料的性能、特点、用途1.1.1热固性树脂热固性树脂不仅用做成型材料，而且在粘接剂、油漆、涂料、表面处理剂等领域内获得广泛应用。与热塑性树脂

2、对比，热固性塑料有如下优点：耐热性、力学性能、电性能、硬度、尺寸精度性优良；改变增加材料、填料以及树脂组成，其物理性能可大幅度变化；设计的自由度大，易于嵌入金属件和整体成型；所以，热固性树脂在机械工业、电气工业、汽车工业、机车造船工业、建筑机械等许多部门作为结构材料、电绝缘材料、耐腐蚀材料、耐热材料、层压材料而灵活应用别扭发挥着作用。顾名思义，热固性树脂具有受热硬化的性质，具硬化分为缩聚反应和加成聚合反应两种情况。表1-1-1中按硬化反应类型做了汇总。当由于缩聚反应而硬化时，因为有水或甲醇等低分子物分离出来，所以要求成型压力高，并且视具体情况还要排气。表1-1-1热固性树脂及其成型方法

3、热固性树脂成型方法增强材料填料硬化种类压缩传递层压注射真空成型浇注手糊缩聚反应酚醛树脂脲醛树脂三聚氰胺树脂呋喃树脂硅树脂ＯＯＯＯＯＯＯＯ＿＿Ｏ＿ＯＯＯＯ＿＿＿＿＿＿＿＿＿△＿＿＿＿＿＿＿＿＿玻璃纤维碳纤维有机纤维天然纤维石棉纤维金属纤维碳酸钙滑石云母矾土碳黑木粉加成聚合反应环氧树脂不饱和聚脂树脂烯丙树脂〇〇〇△△＿ＯＯＯ＿△＿△△＿ＯＯ△ＯＯ＿晶须纸其它玻璃片中空微球硅球Ｏ：应用多；△：应用少；＿：未应用。对于热固性170树脂的成型，由于使材料在模具没流动和赋形，然后发生不可逆硬化反应，所以除材料流动性能和热能之外，硬化特性也是成型过程的重要因素，相反，对于热塑性树脂的成型，材料的冷却

4、固化只不过是物理变化，仅考虑流变性能和热性能即可。1.1.1.1酚醛树脂酚醛树脂是由苯酚、甲酚、二甲酚等酚类化合物和甲醛经加热缩聚得到热固性树脂。a.性能和特点酚醛树脂可不添加任何添加剂，直接制成制品。如果添加填料等简单的添加剂，能够改善酚醛树脂的不同性能。酚醛树脂中添加填料，不仅起到增量的作用，还能得到我们所要求的某些特殊性能。表1-1-2所示为成型用不同填料的特点。表1-1-2成型用不同填料的特点材料特点缺点主要用途木粉（小橡子、白桦木、白杨、枫树等的木粉填料）细度为80目左右价廉；能和树脂充分混合，得到一般性能耐油、耐水性能差，得不到性能良好制品一般成型用各种纤维屑力学性能好，得

5、到耐冲击性能制品混炼操作困难；比体积大，材料质量不稳定机械方面用石棉耐水、耐热、耐药品性能好、尺寸稳定性能好相对密度大，混炼操作非常困难耐热方面用云母优异的电性能，良好的耐热性能和树脂亲和性能差，力学性能不好电器方面用二氧化硅良好的耐酸性、耐水性能、电性能相对密度大，模具表面易磨损变粗，不光洁耐热方面、电器方面用滑石粉良好的耐酸性能、电性能模具表面易磨损，制品不易脱模电器方面用化学纤维良好的冲击性能、电绝缘性能、吸水性能价格昂贵；成型收缩率大，热变形温度低高级绝缘方面表1-1-3所示为酚醛树脂的一般性能。酚醛树脂具有价格低廉，成型和二次机加工容易，良好的电绝缘性能、力学性能及尺寸稳定性

6、，优越的耐热性能和热变形温度等优点，不足之处在于：得不到无色制品，限制了制品着色，耐碱性差，耐电弧性能比脲酚树脂和三聚氰胺树脂差。b.用途主要产品有：配电用制品（配电盘、开关配线零件）、插座、插头、开关盖、蓄电池盒、电话机、收音机等。层压制品，由纸和布作基材的印刷线路的绝缘板、电气和通讯相关的绝缘材料、安全帽、轴承等制品。表1-1-4所示为不同基材层压板的用途。表1-1-3酚醛树脂的一般性能170性能ASTM实验法酚醛树脂非填充木粉和棉条填充石棉填充云母填充玻璃纤维填充成型性压制成型温度/°C压制成型压力/MPa压缩比成型收缩率/%相对密度比体积/（m³/kg）折射率拉伸强度/MPa相

7、对伸长率/%拉伸弹性模量/MPa压缩强度弯曲强度/MPa冲击强度（缺口Izod）/（J/m）硬度（洛氏）热系数/×4.17[W/（m².h.°C）]比热容/×4.18[kJ/（kg.°C）]热膨胀系数/（×10-5/°C）耐热温度（连续）/°C热变形温度/°C＿＿＿＿＿D792D792D524D638D651D638D638D695D790D256D785C117＿D696＿D648可132～16014.1～28.12.0～2.50.010～0