热塑性树脂基体课件.ppt

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1、热塑性树脂基体知识回顾聚合物基体材料热固性树脂热塑性树脂UP、EP、PF、PI、UF……PE、PP、PA、PC、POM……热塑性复合材料的特性(1)密度小、强度高(2)性能可设计性ρ钢＝7.8g/cm3,ρ热固性CM＝1.7～2.0g/cm3ρ热塑性CM＝1.1～1.6g/cm3与热固性复合材料相比，热塑性树脂种类多，可选择性大，其可设计性好。热塑性复合材料的物理性能、化学性能及力学性能都可以根据使用要求，通过合理的选择材料及工艺来设计。(3)耐热性一般地其耐热性比热固性树脂差。热塑性复合材料耐热性一般在50-100

2、℃以下。用玻纤增强后的热塑性塑料的使用温度可大大提高。例如：尼龙6的热变形温度为50℃左右，增强后可提高到190℃以上，高性能热塑性复合材料的耐热可达250℃以上。线膨胀系数比未增强塑料低1/4-1/2，可降低制品成型过程中的收缩率，使产品的尺寸精度提高。导热系数：0.3～0.36w/m.k与热固性CM相当(4)耐化学腐蚀性CM的耐化学腐蚀性能一般取决于基体材料的特性。热塑性树脂的耐腐蚀品种较热固性树脂多。耐腐蚀性较好的热塑性树脂有：氟塑料、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀等。热塑性复合材料的耐水性普遍比热固性复合

3、材料好(5)电性能(6)加工性能CM的电性能取决于树脂基体和增强材料的性能，其电性能可以根据使用要求进行设计。热塑性CM具有良好的介电性能，优于热固性CM，不受电磁作用，不反射无线电波。热塑性CM的工艺性能优于热固性CM，它可以多次成型，废料可回收利用等。加热到一定温度可软化甚至流动，可塑性加工成各种形状。冷却后变硬，再加热可软化。其高分子聚合物属于线型或支链型分子结构。常用的热塑性树脂聚烯烃树脂：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯等。氟树脂：聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯聚酰胺树脂（尼龙）

4、：尼龙66、尼龙6等聚酯树脂（涤纶）、聚甲醛树脂、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂等1）结构单元：聚乙烯（PE－polyethylene）：——CH2—CH2——［］2）支化结构：右图：（a）高密度PE分子链（b）低密度PE分子链（c）线性低密度PE分子链3）性质：①耐化学腐蚀；②良好的电绝缘性和高频介电性能；③韧性、耐寒性好；④较低的摩擦系数；⑤不易吸水；⑥不耐热，不耐大气老化。4）应用：聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于结晶性塑料，外观乳白，半透明。低密度聚乙烯(LDPE)：日用制品、薄膜、软质包装材料、层压板、

5、电线电缆包覆等。高密度聚乙烯(HDPE)：小负荷齿轮和轴承、化工管道、阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等。PE保鲜膜PE塑料瓶添加碳酸钙铝塑膜1.为什么有些制品透明，有些不透明？2.为什么有些制品柔软，有些制品硬度大？3.不同制品的原料选用原则是什么？1、PE常见制品1）结构单元：聚丙烯（PP-polypropylene)）：2）性质：无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体。密度小，力学性能高于聚乙烯；耐热性、耐水性良好，化学稳定性好；但不耐芳香族和氯化烃溶剂，耐寒性差，易老化。——CH2—CH2——［］CH3│3）应用

6、：聚丙烯属等规立构，结晶性塑料，外观乳白半透明。主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、高频绝缘材料；化工管道、家用电器部件等，以及汽车及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等。PE、PP有何不同？电饭煲：PP+CaCO3墙壁开关密封罐PP储罐玻纤增强常见PP制品聚合物复合材料性能聚合物性能增强材料性能结构性能PE、PP产品应用——聚合物结构与性能加工方法规整性极性特殊官能团结晶性、力学、外观粘结能力耐热、阻燃、导电123PE、PP结构与性能——PE和PP结构与性能列表比较项目PEPPLDPEHDPE分子结构结晶

7、度（%）65~7585~9558-64外观白色（较HDPE透明）白色白色（较PE透明）密度（g/cm3）0.91~0.9250.94~0.960.9导热系数（λ·W/m·k）0.3350.4900.118拉伸强度（MPa）7~152129使用温度（℃）<80<120120PE、PP结构与性能1、分子结构与结晶度的关系分子结构越规整，较好的柔顺性使得结晶度高等规PP58-64%HDPE85-95%LDPE65-75%PE、PP结构与性能2、结晶度与外观关系而结晶聚合物中形成较大的球晶，（1）尺寸远远大于可见光波长，光线

8、被反射；（2）聚合物中晶区和非晶区共存，产生界面，使晶区与非晶区的折光指数不同，导致其透明性差。结晶聚合物=晶相+非晶相增加透明性方法：1、透明剂：改善晶区与非晶区的界线，使两者的折光指数差异变小2、成核剂：球晶的尺寸小于光波的波长时，聚合物透明（完全非结晶的聚合物为透明，而部分结晶的聚合物则不透明）结晶聚合物在不使用透明成核剂时，均为不透明的