塑料基础知识1

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1、高分子基础知识培训助理工程师：王忠强主要内容高分子概述高分子分类高分子分类区分的科学定义高分子学科内容常用的力学性能指标应力应变曲线概述定义：高分子材料：即高分子聚合物(简称高聚物),以高分子化合物为主要组分的有机材料。高分子化合物：相对分子质量很大的化合物，一般在5000以上，有的甚至高达几百万；由单体通过聚合反应获得。单体：组成高分子化合物的低分子化合物，分子量低于500概述高分子的分类天然高分子纤维素,淀粉,蛋白质,天然橡胶,丝绸合成高分子塑料通用塑料:PE,PVC,PS,PP,ABS工程塑料:PA,PBT,PC,POM,PPO特种工程塑料:PSF,PES,PPS,

2、PEEK,PI热固性塑料,热塑性塑料橡胶合成纤维：涤纶，腈纶，尼龙（三大合成纤维）。涂料,油漆,黏合剂等塑料(plastics)：定义：具有塑性行为的材料特点：弹性模量介于橡胶和纤维之间；形变量中等。分类：塑性：受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态的行为。热塑性塑料(thermoplastics)热固性塑料(thermoset)线形(linear)或支链形(branched)，可熔可溶。如聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯(PP)等强度大、具有金属某些特点的聚合物，可作为机械的零部件。如聚苯醚、聚碳酸酯等。根据受热行为分交联结构，不溶不熔。如

3、酚醛树脂(bakelite)、环氧树脂(epoxideresin)、脲醛树脂(ureaformaldehyderesin)等。按使用性能分为通用塑料工程塑料橡胶(rubber)：定义：具有可逆形变的高弹性聚合物材料特点：高弹性；易形变且可逆；分子量大（几十万）。通用型橡胶：丁苯(butadienestyrene)橡胶、顺丁(cis1.4polybutadiene)橡胶、天然橡胶特种型橡胶：丁腈(butyronitrile)橡胶、硅(silicone)橡胶、氯丁(chlorobutadine)橡胶。分类：特点：弹性模量大；形变小；强度高；分子量小（一般为几万）。分类：纤维(

4、fiber)天然纤维（棉、毛、丝、麻等）化学纤维人造纤维合成纤维人造纤维(rayon)：将天然高分子经化学处理再加工纺制而成的纤维。如粘胶纤维(viscosefiber)、醋酸纤维(celluloseacetate)。合成纤维(syntheticfiber)：聚合物经加工纺制而成的纤维。如涤纶(terylene)、锦纶(nylon)、腈纶(acrylon)、维尼纶(vinylon)等。塑料、橡胶、纤维的区分：分子量大小、形变能力等的不同，但并无严格界限。聚氯乙烯：既是典型的塑料，又可纺丝制成纤维（氯纶）聚丙烯：是常见的塑料制品，也可制成丙纶纤维。聚酰胺(polyamide

5、)：既可作工程塑料使用，又可作锦纶使用按用途细分还有：涂料(coating)、粘结剂（adhensive)等聚合物的凝聚态结构凝聚态——根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分为固体、液体、气体。相态——物质的热力学状态，根据物质的结构特征和热力学性质来区分，晶态、液态、气态。特殊类型：玻璃：从形状上看是固体，从结构上看是液态(非晶态)。液晶：物理状态为液体，从结构上看是液晶态。高分子的凝聚态——高分子链之间的几何排列和堆砌状态，固体、液体聚合物分子间作用力强弱的表征：内聚能:1mol凝聚体汽化时需要的能量△E=CE=△HV-RT△HV——摩尔蒸发热，RT——汽化时

6、做膨胀功内聚能密度(CED,J/cm3):单位体积凝聚体汽化时所需要的能量CED=△E/Vm高分子的凝聚态固体液体晶态晶相结构非晶态液相结构液晶态液晶相结构内聚能(CE)——对于高分子化合物，可将溶液粘度最大的那种溶剂（最良溶剂）的内聚能密度当作该种高聚物的内聚能密度。测定交联高聚物在各种溶剂中的平衡溶涨，出现最大溶涨比时相应溶剂的内聚能密度即为该高聚物的内聚能密度。CED＜300J/cm3:非极性，分子间的作用力主要是色散力，比较弱，分子链属于柔性链，具有高弹性—橡胶。例外：PE（易结晶而失去弹性）300J/cm3

7、＞400J/cm3：由于分子链上有强的极性基团或者分子间能形成氢键，相互作用很强，因而有较好的力学强度和耐热性，易于结晶和取向——纤维线型高聚物的内聚能密度聚合物内聚能密度（J/cm3）性状聚乙烯聚异丁烯天然橡胶聚丁二烯丁苯橡胶259272280276276橡胶状物质聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚醋酸乙烯酯聚氯乙烯305347368381塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯尼龙66聚丙烯腈477774992纤维无规立构PS等规立构PS晶态结构非晶态聚合物，弥散环粉末晶体，德拜环聚合物的力学状态与热转变非晶态高聚物的温度－形变曲线高分子材料的重