塑胶材料学习

1、塑胶材料的学习SHENGYOU_LI2015.08 塑胶 （Plastic cement） 定义定义1、主要由碳、氧、氢和氮碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成2、成品为固体固体，在制造过程中是熔融状的液体，3、可以加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化4、形成各种形状，此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。校园操场上铺的塑胶垫游乐设施塑胶地面 塑料 （Plastic） 定义定义1、以高分子量的合成树脂合成树脂为主要组分2、加入适当添加剂添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等3、经加工成型的塑性（柔韧性）材料塑性（柔韧性）材料，或固化交联形成的刚性材料刚性材料合成树脂合成树脂

2、是一种人工合成的一类高分子量聚合物。是兼备或超过天然树脂固有特性的一种树脂在行业人眼里，塑料和塑胶是一种东西。以前，国内的工厂都叫塑料厂，而港台地区则称塑料厂为塑胶公司。五大合成树脂五大合成树脂聚乙烯(PE) 、聚氯乙烯(PVC) 、聚苯乙烯(PS) 、聚丙烯(PP)和 ABS 树脂为五大通用树 脂一、聚乙烯-PE聚乙烯（polyethylene ，简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。nCH2=CH2 CH2CH2n聚乙烯为典型的热塑性塑料。是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末可燃性白色粉末。成型加工的PE树脂均是经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。药用聚乙烯膜袋聚乙烯粒料聚乙烯化学稳

3、定性较好化学稳定性较好，室温下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。但不耐强氧化的腐蚀，如发烟硫酸浓硝酸、铬酸与硫酸的混合液。POLYETHYLENE PE聚乙烯在大气、阳光和氧的作用下，会发生老化，变色、龟裂、变脆或粉化，丧失其力学性能。POLYETHYLENE PE在成型加工温度下，也会因氧化作用，使其熔体戮度下降，发生变色、出现条纹，故而在成型加工和使用过程或选材时应予以注意。POLYETHYLENE PE其分子量在1万一loa万范围内。分子量超过10万的则为超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高，其物理力学

4、性能越好，越接近工程材料的要求水平。POLYETHYLENE PE但分子量越高，其加工的难度也随之增大。聚乙烯熔点为100-130C其耐低温性能优良。在-60下仍可保持良好的力学性能，但使用温度在80110。POLYETHYLENE PE在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。POLYETHYLENE PE聚乙烯是结晶结晶热塑性树脂。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。POLYETHYLENE PE在中等压力在中

5、等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。POLYETHYLENE PE聚合方法如果是在高压力高压力(100-300MPa)，高温(190210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支链化合结构的。聚合方法POLYETHYLENE PE聚乙烯性能1.聚乙烯有优异的化学稳定性2.聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解3、为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。POLYET

6、HYLENE PE4、易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。5、常温下不溶于任何已知溶剂中，70以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。聚乙烯性能POLYETHYLENE PE二、聚氯乙烯(PVC)是氯乙烯单体（vinyl chloride monomer, 简称VCM）在过氧化物、偶氮化合物过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。PVC材料在生活中的应用PVC排水套管PVC刻字聚氯乙烯（PVC）是世界第二大通用树脂材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加

7、剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。PVC是应用最广泛的热塑性树脂，可以制造强度和硬度很大的硬质制品如管材和管件、门窗和包装片材，也可以加入增塑剂制造非常柔软的制品如薄膜、片材、电线电缆、地板、合成革、涂层和其它消费性产品。三、聚苯乙烯(PS) 是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。聚苯乙烯玻璃化温度8090，非晶态密度1.041.06克/立方厘米，晶体密度1.111.12克/立方厘

8、米，熔融温度240，电阻率为10201022欧厘米。导热系数30时0.116瓦/(米开)。物化性质（一）聚苯乙烯玻璃化温度8090，非晶态密度1.041.06克/立方厘米，晶体密度1.111.12克/立方厘米，熔融温度240，电阻率为10201022欧厘米。导热系数30时0.116瓦/(米开)。通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使用温度长期使用温度070，但脆，低温易开裂。此外还有全同和间同以及无规立构聚苯乙烯。全同聚合物有高度结晶性，间同聚合物有部分结晶性。物化性质（二）分类聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙烯，发泡聚苯乙烯（EPS)，高抗冲聚苯

9、乙烯（HIPS）及间规聚苯乙烯（SPS）。四、聚丙烯(PP)聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯结构图3D模型按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotactic polyprolene）无规聚丙烯（atactic polypropylene）间规聚丙烯（syndiotactic polypropylene）三种。聚聚丙丙烯烯树树脂脂 力学性能结晶度高，结构规整但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度特点： 1、无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100左右使用。2、具有良好的介电性

10、能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。五、ABSABS树脂是五大合成树脂之一，是一种用途极广的热塑性工程塑料。为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。 每种单体都具有不同特性：每种单体都具有不同特性：丙烯丙烯腈腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性； 苯乙烯苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。工业上主要是1，3-丁二烯,CH2CHCHCH2。是易燃、易爆的气体，加压冷却易液化。是丁苯橡胶的重要单体。其异构体为1，2-丁二烯CH2CCHCH3,对聚合反应不利，无重要工业用途。A

11、BS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。塑料ABS树酯是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PB，PAN，PS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。物性材料1、综合性能较好、冲击强度较高、化学稳定性、电性能良好。2、与372有机玻璃的熔接性良好制成双色塑件且可表面镀铬喷漆处理.物性材料3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。成型性能1.无定形料,流动性中等,吸湿大，必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间

12、预热干 燥80-90度,3小时。2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件模温宜取60-80度. .成型性能3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等 方法。4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。塑胶原料是由高分子合成树脂高分子合成树脂(聚合物聚合物)为主要成份渗入各种辅助料或某些具有特定用途的添加剂，在特定温度，压力下具有可塑性和流动性，可被模塑成一定形状，且在一定条件下保持形状不变

13、的材料。Pet 塑胶原料PVC塑胶原料ABS塑胶材料聚合物聚合物:指聚合过程所产生的纯材料或称聚合材料。无论天然树脂还是合成树脂均属高分子合聚物，简称高聚物。塑胶原料的提炼塑胶原材料大部是从一些油类中提炼出来的。PC料料石油石油，在烧的时候有一股花果腐烂臭味,有炭头分子ABS煤炭煤炭, ABS在烧完灭掉的时候会呈烟灰状，不起泡;POM天然气天然气提炼,POM在烧完的时候会有一股非常臭的瓦斯味，白色烟雾。塑胶原料的特点（一）a、塑胶原料受热膨胀,热胀系数比金属大很多;b.一般塑胶原料的刚度比金属低一数量级; 塑胶原料的特点 c. 塑胶原料的力学性能在长时间受热下会明显下降;塑胶原料的特点（二）d

14、.一般塑胶原料在常温下和低于其屈服强度的应力下长期受力,会出现永久形变;e. 塑胶原料对缺口损坏很敏感;f. 塑胶原料的力学性能通常比金属低的多,但有的复合材料的比强度和比模量高于金属,如果制品设计合理,会更能发挥起优越性;塑胶原料的特点（三）g.一般增强塑胶原材料力学性能是各项异性的;h.有些塑胶原料会吸湿,并引起尺寸和性能变化;i.有些塑料是可燃的;j. 塑胶原料的疲劳数据目前还很少,需根据使用要求加以考虑。 按受热冷却时树脂呈现的特性分类按受热冷却时树脂呈现的特性分类 分为热固性塑料 和热缩性塑料热固性塑料Thermoset plastics 指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态，一

15、但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的非可逆变化，是分子构造发生变化(化学变化 )所致。热塑性塑料Thermo plastics 指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生可逆变化(液态固态)，是所谓的物理变化。 按塑料的用途分类按塑料的用途分类 分为通用塑料、工程塑料、特种塑胶原料这类塑料时一类用途十分广泛的塑料，它产量大，约占塑料总产量的四分之三，价格低，大量用来制作受力不大的日用品，如电视机外壳、电话机外壳、塑料盆、塑料桶等。通用塑料通用塑料工程塑料通用塑料的价格虽低廉，但是它的力学性能，耐温、耐蚀性能均难以满足某些工程和

16、设备中用作结构材料的需要。工程材料机械强度高，刚性大，能取代某些钢铁或有色金属材料，可制造结构复杂的机械零件或工程受力件，很多使用效果还超过原来的材料。工程塑料工程塑料常用的工程塑料有PA、ABS、PSF、PTFE塑胶原料、POM塑胶原料、PC等。特种塑胶原料 这类塑胶原料具有独特的功能，可用于一些特殊场合，如导磁塑料、离子体塑料、珠光塑料、光敏塑料、医用塑料等。材料利用塑胶原料大部分可循环使用由于翻用塑料(水口料)比一般原料要脆,所以只可混合新料(原料)一起使用,比例最大不可超过25%为合适,应以顾客要求标准为原则各种类型的塑料料因所需的熔点不同,所受的注塑压力不同,生产中一定不可相混淆.抽

17、粒原料是已经把颜料混合进原料中,每一粒塑料料均已着色,所以形成产品颜色稳定均匀。色粉料及色种料是把色种或色粉混合原料使用,成本低,而且不用储存大量的有色原料.但是颜色不稳定,较难在生产中控制统一性。 增塑剂（塑化剂）1、一种高分子材料助剂高分子材料助剂，也是环境雌激素中的酞酸酯类（PAEs phthalates）2、最常见的品种是DEHP（商业名称DOP）。塑料加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强，容易加工塑化剂DEHP分子结构DEHP化学名邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯，是一种无色、无味液体，工业上应用广泛。DEHP塑化剂多用于塑料材质，属环境荷尔蒙，会危害男性生殖能力，促使女性性早熟 塑料

18、 （Plastic） 定义定义1、以高分子量的合成树脂为主要组分2、加入适当添加剂添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等3、经加工成型的塑性（柔韧性）材料塑性（柔韧性）材料，或固化交联形成的刚性材料刚性材料主要作用 增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高塑料增塑剂按其作用方式可以分为两大类型，即内增塑剂和外增塑剂。 内增塑剂内增塑剂实际上是聚合物的一部分。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体

19、。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中，降低了聚合物分子链的有规度.利用改变高分子聚合物的分子结构/分子量以增加聚合物的拉伸率/柔软度，如：聚乙烯-醋酸乙烯共聚物。外增塑剂外增塑剂是使用各种高沸点或不挥发有机溶剂作为添加剂，这些添加剂与高聚物均匀混合后起着分子之间润滑剂的作用，增加物料最终产品的柔软度/挠曲度，并同时延长物料的老化硬脆寿命。 塑化剂被证实会干扰人体内分泌，影响生殖系统，台师大研究团队更发现，塑化剂会造成基因毒性，会伤害人类基因，长期食用对心血管疾病危害风险最大，对肝脏和泌尿系统也有很大伤害，而且被毒害之后，还会透过基因遗传给下一代。 塑料 （Plastic） 定义定义1、以高分

20、子量的合成树脂为主要组分2、加入适当添加剂添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等3、经加工成型的塑性（柔韧性）材料塑性（柔韧性）材料，或固化交联形成的刚性材料刚性材料稳定剂广义地讲，能增加溶液、胶体、固体、混合物的稳定性能化学物都叫稳定剂狭义地讲,主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定,防止其分解、老化的试剂。 工业上常用的热稳定剂主要包括铅盐、金属皂、有机锡、有机锑、有机稀土、纯有机化合物等。 塑料 （Plastic） 定义定义1、以高分子量的合成树脂为主要组分2、加入适当添加剂添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等3、经加工成型的塑性（柔韧性）材料塑性（柔韧性

21、）材料，或固化交联形成的刚性材料刚性材料阻燃剂阻燃剂，赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的。阻燃剂有多种类型，按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂添加型阻燃剂添加型阻燃剂添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使的，目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂，卤系阻燃剂（有机氯化物和有机溴化物）和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。反应型阻燃剂反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应单体参加聚合反应，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其优点是对聚合物材料

22、使用性能影响较小，阻燃性持久。在非卤素阻燃剂中加红磷在非卤素阻燃剂中红磷在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂，具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点；优点；红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用，制成复合型磷/镁；磷/铝；磷/石墨等非卤阻燃剂，可使用阻燃剂量大幅降低，从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。在非卤素阻燃剂中加红磷但普通红磷在空气中易氧化、吸湿，容易引起粉尘爆炸，运输困难，与高分子材料相溶性差等缺陷，应用范围受到了限制。为弥补这方面不足，可采用了微胶囊包覆工艺，使之成为微胶囊化红磷。微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外，并具有高效，低烟，在加工中不产生有

23、毒气体，其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。阻燃机理阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。 塑料 （Plastic） 定义定义1、以高分子量的合成树脂为主要组分2、加入适当添加剂添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、着色剂等3、经加工成型的塑性（柔韧性）材料塑性（柔韧性）材料，或固化交联形成的刚性材料刚性材料润滑剂润滑剂用以降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质。润滑剂对摩擦副还能起冷却、清洗和防止污染等作用。润滑剂 为了改善润滑性能，在某些润滑剂中可加入合适的添加剂。选用润滑剂时，一般须考虑摩擦副的运动情况、材料、表面粗糙度、工作环境和工作条件，以及润滑剂的性能等多方面因素。在机械设备中，润滑剂大多通过润滑系统输配给各需要润滑的部位。根据来源有矿物性润滑剂矿物性润滑剂（如机械油）、植物性植物性润滑剂润滑剂（如蓖麻油）和动物性润滑剂动物性润滑剂（如牛脂）。此外，还有合成润滑剂，如硅油、脂肪酸酰胺、油酸、聚酯、合成酯、羧酸等。根据性状有油状液体的润滑油油状液体的