塑料材料概述.ppt

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1、第1章塑料材料概论1.1高聚物的分子结构与特性1.1.1树脂与塑料的概念1．什么是树脂：树脂是指从树木中分泌出的脂物。如松香就是从松树分泌出的乳液状松脂中分离出来的。后来又发现，从热带昆虫的分泌物中也可提取树脂，如虫胶；有些树脂还可以从石油中得到，如沥青，这些都属于天然树脂。2．天然树脂的特点：无明显的熔点，受热后逐渐软化，可溶解于有机溶剂，而不溶解于水。3．合成树脂：是人们按照天然树脂的分子结构和特性，用人工方法制造合成的树脂。由于其是由相对分子质量较小的物质经聚合反应而制得的相对分子质量较大的物质，因此称之为高分子

2、化合物、高分子（大分子）、聚合物、高聚物。高分子化合物的定义：高分子化合物（高聚物），系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物。同具有相同化学组成和结构的低分子同系物相比，高分子化合物具有高熔点（或高软化点）、高强度、高弹性以及溶液和熔体的高粘度等特殊物理性能，一般在常温常压下为固体，也有的为粘稠液体。这些都归因于其具有特殊的大分子结构。按材料的性质和用途分类，可将高聚物分为塑料、橡胶和纤维。高分子化合物的元素组成以C、H、O、N四种元素最为常见，S、CI、P、Si、F等元素也存在

3、于一些高分子化合物中，由此可见，一般合成高分子主要由非金属元素组成。但生物大分子中也存在一些微量元素如Fe、Ca、Mg、Na、K、I等。4．塑料的概念：塑料是高分子材料中产量最大，使用最广的一类,这类塑料用的聚合物都具有刚性链，属无定型。按照ISO（国际标准）和我国国家标准（GB/T2035-1996），塑料的定义是：以高聚物为主要成分，并在加工为成品的某阶段可流动成型的材料。并注明弹性材料也可流动成型，但不认为是塑料。树脂高聚物、聚合物高分子、大分子高分子化合物合成树脂天然树脂塑料塑料增塑剂抗氧剂润滑剂着色剂

4、发泡剂阻燃剂=合成树脂+添加剂1.1.2高分子化合物的基本特点1．相对分子质量很大，一般在一万以上甚至更高。2．合成高分子化合物的化学组成比较简单，分子结构有规律性。3．各种合成聚合物的分子形态是多种多样的。4．一般高分子化合物实际上是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量只具有统计平均的意义。5．由于高分子化合物相对分子质量很大，因而具有与低分子同系物完全不同的物理性能。1.1.3高聚物的分子结构及分类1．单体单元、结构单元、重复结构单元、链节、聚合度丙烯腈的加成聚合反应：癸二酸与己二胺的缩合聚合

5、反应：2．高聚物的分类（1）按照高分子的来源可分为天然高分子和合成高分子两大类。（2）按照高分子的用途可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂和功能高分子等六大类。（3）按照高分子主链的元素组成可分为碳链、杂链和元素有机三大类高分子。碳链高分子其分子主链完全由碳原子组成。烯烃、共轭二烯烃单体通过加成聚合反应即得到碳链高分子。杂链高分子其分子主链除碳原子外还含有O、N、S等杂原子。绝大部分缩聚物如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚等均属于杂链高分子。元素有机高分子其分子主链不含碳原子而由Si、B、A1、O、N、S、P等原子组成，不过

6、其侧基却是含C、H、O的有机基团，如甲基、乙基、苯基等。例如硅橡胶即是元素有机高分子中最重要的品种，其大分子主链由Si、O原子交替排列组成。（4）按照制备高分子化合物的聚合反应类型包括缩聚反应和加聚反应两大类，可将相应的聚合物分为缩聚物和加聚物。（5）按照高分子化合物的化学结构类别可分为聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚烯烃等等。（6）按照聚合物受热时的不同行为可以分为热塑性聚合物和热固性聚合物。前者受热变软可流动，多为线型高分子；后者受热转化成不溶、不熔、强度更高的交联体型聚合物。（7）按照聚合物的相对分子质量大小可以分为高聚

7、物、低聚物、齐聚物、预聚物等等。塑料与橡胶最本质的区别在于塑料发生形变时是塑性变形，而橡胶是弹性变形。换句话说，塑料变形后不容易恢复原状态，而橡胶相对来说就容易得多。塑料的弹性是很小的，通常小于100%，而橡胶可以达到1000%甚至更多。塑料在成型上绝大多数成型过程完毕产品过程也就完毕；而橡胶成型过程完毕后还得需要硫化过程。