塑料材料学课件绪论

1、第一章 绪论 塑料材料学第一章 概述 塑料材料学 材料： 是人类社会赖以存在和发展的基本条件之一 是发展科学技术的物质基础 是现代科学技术发展的三大支柱之一聚合物材料的发展聚合物材料的发展1869年31岁的印刷工人约翰海阿特发明赛璐珞1909年贝克兰发明酚醛树脂我被高分子我被高分子包围了呀！包围了呀！酚醛塑料酚醛塑料涤纶涤纶聚氯乙烯聚氯乙烯有机玻璃聚苯乙烯聚四氟乙烯塑料塑料聚丙烯聚丙烯什么是塑料？什么是塑料？树脂:由低分子单体化合物通过共价键结合起来的一种高分子化合物塑料：树脂为基材，加入适当助剂，成型与金属相比较，塑料材料有以下与金属相比较，塑料材料有以下：l比重小比重小 （0.90.92.

2、32.3）；）；l比强度高，力学强度范围宽比强度高，力学强度范围宽 ；l化学稳定性好；化学稳定性好；l优良的电绝缘性能优良的电绝缘性能 ；l隔热性好隔热性好l成型加工性好成型加工性好 ；l优良的吸震性、抗冲击性、抗疲劳性及消声；优良的吸震性、抗冲击性、抗疲劳性及消声；：l机械强度和硬度不及金属材料高；机械强度和硬度不及金属材料高；l耐热性也低于金属、陶瓷等材料；耐热性也低于金属、陶瓷等材料； l导热性较差；导热性较差；l吸湿性比金属大；吸湿性比金属大；l易老化；易老化；l蠕变性以及膨胀收缩变形较大。蠕变性以及膨胀收缩变形较大。 上述缺点或多或少地限制了工程塑料的使用范围，但可以通过共上述缺点或

3、多或少地限制了工程塑料的使用范围，但可以通过共混、共聚、填充等方法减少或克服。混、共聚、填充等方法减少或克服。热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料塑塑 料料热塑性塑料材料和热固性塑料材料的对比热塑性塑料材料和热固性塑料材料的对比热塑性塑料材料热塑性塑料材料 热固性塑料材料热固性塑料材料分子结构分子结构 线型及支链型大分子线型及支链型大分子 线型大分子，固化线型大分子，固化 后成为三维体型大分子后成为三维体型大分子 热行为热行为 受热可熔化，冷却又受热可熔化，冷却又 制成制品后即成为制成制品后即成为 变硬，可反复此过程变硬，可反复此过程 不溶不熔的材料不溶不熔的材料 溶解性溶解性 可溶于特定

4、的溶剂可溶于特定的溶剂 仅在某些溶剂中溶胀仅在某些溶剂中溶胀成型方法成型方法 可用注射、挤出、可用注射、挤出、 可用模压、层压成型可用模压、层压成型 压延、热成型等方法压延、热成型等方法 及机械加工等方法及机械加工等方法 加工，也可用机械加工，也可用机械 加工的方法加工的方法可回收性可回收性 多数可回收再用多数可回收再用 不能回收再用不能回收再用按性能特点和应用范围分类：按性能特点和应用范围分类：聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯 ch2 ch2 ch2 ch ch3 ch2 ch cl ch2 ch 通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料塑塑 料料产量大、用途广、成型性能好、

5、价格较廉工程塑料工程塑料聚酰胺聚酰胺 聚碳酸酯聚碳酸酯 聚甲醛聚甲醛聚酯聚酯（l）加聚反应-聚合类塑料 分子和分子一个一个相加起来成为一个大分子，称为加聚反应。加聚反应有以下特点：反应一旦开始，就进行得很快，直到形成最后产物为止，中间不能停留在某阶段上，也得不到中间产物；链节的化学组成和单体的化学组成相同；反应中没有小分子副产物生成。 约有80的高分子材料是由加聚反应得到的，例如聚烯烃塑料、合成橡胶等。 按塑料中树脂合成的反应类型分类：按塑料中树脂合成的反应类型分类：聚合反应类型聚合反应类型 （2）缩聚反应-缩聚类塑料 缩聚反应是由相同或不同的低分子物质聚合，在生成高聚物的同时常有h2o、nh

6、3、卤化氢、醇等低分子物质的析出。所得到的高聚物，其组成与原料物质的组成不同。 二元酸和二元醇的酯化作用，得到聚酯。ooh2nch2()6nh2+hoc (ch2)4cohoo+(2n-1) h2oh nhch2( )6nhc( ch2)4cnoh己二胺 己二酸聚合反应类型聚合反应类型 包装材料学缩聚反应的特点如下：缩聚反应是由若干个经合反应构成的，因此它是逐步进行的，也就是缩聚反应可以停留在某阶段上，可以得到中间产物；缩聚产物链节的化学结构和单体的化学结构不完全相同；在缩聚过程中总有小分子副产物折出。缩聚反应有很大的实用价值，酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺、有机硅树脂以及许多其它塑料等都是用缩聚

7、反应合成的。均缩聚反应 氨基酸均缩聚得到聚酰胺。共缩聚反应 含有不同官能团的两种（及两种以上）单体进行的缩聚反应称为共缩聚反应。己二胺和己二酸经共缩聚反应生成尼龙66。h2n(ch2)coh + h2n(ch2)55cooh ohhnch2()5conoh +(n-1)h2o氨基己酸尼龙-6按塑料中树脂大分子的有序状态分类按塑料中树脂大分子的有序状态分类 塑料材料学按照大分子排列是否有序，高聚物可分为结晶型与无定形两类。结晶聚合物分子排列规整有序；无定形聚合物分子排列杂乱不规则。 结晶区结晶区非晶区非晶区高聚物聚集态高聚物聚集态1结晶聚合物 结晶度愈大，晶区范围愈大，分子间的作用力愈强，因此强度、硬度、刚度愈高（熔点愈高、耐热性和耐化学性愈好），而与链运动有关的性能如弹性、伸长率、冲击强度等则降低。 2无定形聚合物 无定形聚合物的结构只是大距离范围内无序，小距离范围内是有序的，即远程无序，近程有序。3