机械工程材料第十一章高分子材料ppt课件.ppt

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1、第十一章　高分子材料第一节　工程塑料第二节　工程橡胶第一节　工程塑料一、工程塑料概述工程塑料是指具有耐热、耐寒及良好的力学、电气、化学等综合性能，可以作为结构材料用来制造机器零件或工程构件的塑料总称。塑料是以树脂为主要组分，加入各种添加剂，可塑制成型的材料。（一）塑料的组成和分类1.　塑料的组成由树脂和各种添加剂组成。（1）树脂树脂是塑料的主要组分。对塑料性能起决定性作用。树脂分为天然树脂和合成树脂。工业上常用的是合成树脂。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、酚醛树脂等（2）添加剂为改善塑料某些性能而必须加入的物质称添加剂。填料：增强作用

2、；增塑剂：提高树脂的可塑性和柔软性；固化剂：使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；稳定剂：防止塑料老化，延长其使用寿命；润滑剂：防止塑料加工时粘模具上,使制品光亮；着色剂：塑料制品着色。发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。2、塑料的分类按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。(1)通用塑料产量大、价格低、用途广。(2)工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀性能好。(3)特种塑料是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合。（二）塑料的特性塑料的优点：相对密

3、度小(一般为0.9~2.3)；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能。塑料的缺点：刚性差(为钢铁材料的1/100~1/10)，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的1/200~1/600)；蠕变温度低、易老化。二、热塑性工程塑料及应用（一）聚烯烃类塑料1、聚乙烯(PE)可作为化工设备与贮罐的耐腐蚀涂层衬里、化工耐腐蚀管道、阀件、衬套、滚动轴承保持器等。还可以用来制造小齿轮、轴承等；电缆包皮；食品包装袋、奶瓶、食品容器。全塑球阀PE管材2、聚氯乙烯（PVC）产量仅次于PE，是最早工业化生产的塑料品种之

4、一。硬质聚氯乙烯具有较高的机械强度和较好的耐蚀性。制品有管、板、棒、焊条、管件、离心泵、通风机等。软质聚氯乙烯延伸率高，制品柔软，并具有良好的耐蚀性和电绝缘性，常制成薄膜，用于工业包装、农业育秧和日用雨衣、台布等，还可用于制作耐酸碱软管、电缆包皮、绝缘层等。3、聚丙烯（PP）聚丙烯具有优良的电绝缘性能和耐蚀性能，在常温下能耐酸、碱，所以经常制作成导线外皮。力学性能、耐热性（可达150℃）在通用热塑料中最高。聚丙烯的冲击韧性差，耐低温及抗老化性也差。聚丙烯可用于制作某些零部件，如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、把手及壳体等，还可制作化工管道、容器

5、、医疗器械等。4、聚苯乙烯（PS）刚度大、耐蚀性好、电绝缘性好，缺点是抗冲击性差，易脆裂、耐热性不高。产量仅次于PE、PVC。可作为各种仪表外壳、汽车灯罩、化工贮酸槽等。（二）ABS塑料"硬、韧、刚"的特性，综合机械性能良好，同时尺寸稳定，容易电镀和易于成形，耐热性较好，在－40℃的低温下仍有一定的机械强度。常用来制造齿轮、泵叶片、轴承、把手、管道、贮槽内衬、电机外壳、仪表盘、蓄电池槽、水箱外壳、冷藏库和冰箱衬里等。（三）其它热塑性塑料1、聚碳酸酯（PC）誉称"透明金属"，具有优良的综合性能。具有强度高、刚性好、耐冲击、耐磨和尺寸稳定性好，是

6、良好的摩擦传动零件材料，如轴承、齿轮、齿条、蜗轮，也可做金刚砂磨轮粘结剂。在航空及宇航工业中，是一种不可缺少的制造信号灯、挡风玻璃，座舱罩、帽盔等的重要材料。2、有机玻璃（PMMA）是目前最好的透明材料，透光率92%以上，比普通玻璃好。用于制造具有一定透明度和强度的零件，如油标、油杯、化学镜片、设备标牌、透明管道、飞机、船舶、汽车的座窗和仪器仪表部件、电气绝缘材料以及各种文具、生活用品等。3、聚甲醛（POM）具有优良的综合性能，其抗拉强度达到70MPa，可在104℃以下长期使用，脆化温度-40℃，吸水性极小，尺寸稳定性高，但热稳定性差，遇火会

7、燃烧，在大气中暴晒还会老化。聚甲醛塑料价格低廉，性能优于尼龙，可代替有色金属和合金，并逐步取代尼龙制作轴承、衬套等。用量最大的是汽车工业。4、聚酰胺（PA，又称尼龙或锦纶）是目前机械工业中应用最广泛的一类工程塑料。机械强度很高，耐磨减摩，自润滑性能好，而且耐油、耐蚀、消声、减振。大量用于制造小型零件，代替非铁（有色）金属及其合金。尼龙易吸水，吸水后性能和尺寸变化大。5、聚四氟乙烯（F-4、PTFE）俗称氟塑料、塑料王，商品名称特氟隆。聚四氟乙烯具有优异的耐化学腐蚀性，故有“塑料之王”之称。具有非常优良的耐高、低温性能，缺点是强度低。主要用来制

8、作化工机械上的各种零部件，如管道、反应器、活门、阀门、泵等，还广泛用于高频电子仪器的绝缘，还可用来制作各种垫圈、阀座、阀瓣、轴承、活塞环等。三、热固性工程塑料及应用