有机高分子材料课件

1、1、基本概念：链节、聚合度、单体基本概念：链节、聚合度、单体2、分类与命名、分类与命名3、高分子链的结构：线型、支链型、体型、高分子链的结构：线型、支链型、体型4、高分子化合物的力学性质：晶区模型、高分子化合物的力学性质：晶区模型非晶态聚合物的温度变形曲线非晶态聚合物的温度变形曲线玻璃态、高弹态、粘流态玻璃态、高弹态、粘流态高分子材料应用的适宜温度范围高分子材料应用的适宜温度范围 今天，大到国民经济，小到日今天，大到国民经济，小到日常生活都与高分子材料息息相常生活都与高分子材料息息相关，可称为关，可称为“高分子化合物时高分子化合物时代代”。 高分子材料在二战前后得到了高分子材料在二战前后得到了

2、迅速发展；到上世纪末，光是迅速发展；到上世纪末，光是塑料在体积上就明显超过了钢塑料在体积上就明显超过了钢铁。铁。 棉、毛、蚕丝和蛋白质等都是棉、毛、蚕丝和蛋白质等都是天然高分子材料天然高分子材料 。 合成高分子材料主要包括塑料、合成高分子材料主要包括塑料、橡胶与纤维三大合成材料，其橡胶与纤维三大合成材料，其中塑料占总量的中塑料占总量的80。 人们还可以通过各种手段，用物理人们还可以通过各种手段，用物理的或化学的方法，或者使高分子与的或化学的方法，或者使高分子与其他物质相互作用后产生物理或化其他物质相互作用后产生物理或化学变化，从而使高分子化合物成为学变化，从而使高分子化合物成为能完成特殊功能的

3、功能高分子材料。能完成特殊功能的功能高分子材料。 物理功能高分子材料物理功能高分子材料 物理功能高分子材料如导电高物理功能高分子材料如导电高分子、高分子半导体、光导电分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料液晶高分子和信息高分子材料等。等。 化学功能高分子材料化学功能高分子材料 化学功能高分子材料如反应性化学功能高分子材料如反应性高分子、离子交换树脂、高分高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、高分子催化剂、高子分离膜、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。分子试剂及人工脏器等。 生

4、物功能和医用高分子材料，生物功能和医用高分子材料，如生物高分子、模拟器、高分如生物高分子、模拟器、高分子药物及人工骨材料等。子药物及人工骨材料等。 高分子又称大分子，一般是指高分子又称大分子，一般是指分子量大于分子量大于104，链长度在，链长度在103105，甚至更，甚至更 大的分子。大的分子。 高分子化合物与低分子化合物高分子化合物与低分子化合物的根本区别，在于分子量大小的根本区别，在于分子量大小的不同。的不同。 造造 成高分子分子量很大的原因，是它们成高分子分子量很大的原因，是它们的分子是由特定的结构单元多次重复连的分子是由特定的结构单元多次重复连接组成的。例如聚氯乙烯分子是由接组成的。例

5、如聚氯乙烯分子是由 成千成千上万个氯乙烯分子相互连接组成的。上万个氯乙烯分子相互连接组成的。 高分子里每个特定的结构单元也叫做高分子里每个特定的结构单元也叫做链链节节。 表示每表示每 个高分子里链节的数目，叫做个高分子里链节的数目，叫做聚聚合度合度(n)。 能够聚合生成高分子化合物的低分子化能够聚合生成高分子化合物的低分子化 合物叫做合物叫做单体单体。 例如苯乙烯是合成聚苯乙烯的单体例如苯乙烯是合成聚苯乙烯的单体。聚苯乙烯由苯乙烯聚合成聚苯乙烯由苯乙烯聚合成聚苯乙烯和聚氯乙烯施陶丁格提出高分子链性学说 高分子具有重复链节结构这一概念，高分子具有重复链节结构这一概念，是施陶丁格在是施陶丁格在20

6、20世纪世纪2020年代初提出年代初提出的。直到的。直到3030年代初，通过了多次实年代初，通过了多次实践，这一概念才被广泛承认。从而践，这一概念才被广泛承认。从而使高分子有飞跃的发展。为了表彰使高分子有飞跃的发展。为了表彰斯陶丁格的功绩，瑞典皇家科学院斯陶丁格的功绩，瑞典皇家科学院授予他授予他19531953年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。 高分子化合物的分子量高分子化合物的分子量 同一种高分子化合物在实质上，同一种高分子化合物在实质上，是由许多链节结构相同而聚合是由许多链节结构相同而聚合度不同的高分子所组成的混和度不同的高分子所组成的混和物。因此高分子化合物的分子物。因此高分子化合物的分子

7、量只能是量只能是 平均分子量（平均分子量（Mr）。）。Mrnm分类原则分类原则类别类别举例与特性举例与特性按聚合物的来源按聚合物的来源天然聚合物天然聚合物如天然橡胶、纤维素、如天然橡胶、纤维素、蛋白质蛋白质人造聚合物人造聚合物经人工改性的天然聚经人工改性的天然聚合物，如硝酸纤维、合物，如硝酸纤维、醋酸纤维（人造丝）醋酸纤维（人造丝）合成聚合物合成聚合物完全由低分子物质合完全由低分子物质合成的如聚氯乙稀、聚成的如聚氯乙稀、聚酰胺等。酰胺等。按生成聚合物的化按生成聚合物的化学反应学反应加聚物加聚物由加成聚合反应得到由加成聚合反应得到的，如聚稀烃的，如聚稀烃缩聚物缩聚物由缩合聚合反应得到由缩合聚合反

8、应得到的，如酚醛树脂的，如酚醛树脂分类原则分类原则类别类别举例与特性举例与特性 按聚合物的性按聚合物的性质质塑料塑料有固定形状、热稳定性与有固定形状、热稳定性与机械强度，如工程机械强度，如工程塑料塑料橡胶橡胶具有高弹性，可做弹性材具有高弹性，可做弹性材料与密封材料料与密封材料纤维纤维单丝强度高，可做纺织材单丝强度高，可做纺织材料料按聚合物的热按聚合物的热行为行为热热塑性塑性聚合物聚合物线型结构加热后仍不变线型结构加热后仍不变热热固性固性聚合物聚合物线型结构加热后变体型线型结构加热后变体型 按聚合物分子按聚合物分子的结构的结构碳（均）链聚合碳（均）链聚合物物一般为加聚物一般为加聚物杂键聚合物杂键

9、聚合物一般为缩聚物一般为缩聚物元素有机聚合物元素有机聚合物一一般为缩聚物般为缩聚物 聚合物有系统命名法和通俗命名法，聚合物有系统命名法和通俗命名法，主要采用通俗命名法。主要采用通俗命名法。 天然高分子，一般按来源和性质有天然高分子，一般按来源和性质有专有名词。如纤维素、蛋白质等。专有名词。如纤维素、蛋白质等。 合成高分子，是在单体名称前冠以合成高分子，是在单体名称前冠以“聚聚”字。字。 如由乙烯如由乙烯(H2CCH2)制得的聚合物叫聚制得的聚合物叫聚乙烯乙烯(polyethylene，简称，简称PE)。是我們最。是我們最常看到的塑料，可制塑料袋、塑料杯、常看到的塑料，可制塑料袋、塑料杯、塑料桶

10、及塑料玩具等用品。塑料桶及塑料玩具等用品。 由氯乙烯加成聚合而成聚合物由氯乙烯加成聚合而成聚合物叫聚氯乙烯叫聚氯乙烯poly(vinyl chloride)，简称，简称(PVC）。是制）。是制造雨衣、硬塑料水管、塑料布、造雨衣、硬塑料水管、塑料布、电线塑料外壳的原料。电线塑料外壳的原料。 由两种单体缩聚而成的聚合物，由两种单体缩聚而成的聚合物，如果结构比较复杂或不太明确，如果结构比较复杂或不太明确，往往在单体名称后加上往往在单体名称后加上“树脂树脂”二字来命名。二字来命名。 由尿素与甲醛的水溶液在硫酸的催化下由尿素与甲醛的水溶液在硫酸的催化下缩合而成的聚合物叫脲甲樹脂。因受熱缩合而成的聚合物叫

11、脲甲樹脂。因受熱不会软化，且质轻并有絕緣性，是制造不会软化，且质轻并有絕緣性，是制造电线插头与插座的塑料部分及炊具把手电线插头与插座的塑料部分及炊具把手的最佳原料。的最佳原料。 聚合物的通俗名称、商品名称及简写代号通俗名称通俗名称商品名称商品名称简写代号简写代号聚氯乙烯聚氯乙烯氯纶氯纶PVC聚丙烯聚丙烯丙纶丙纶PP 丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙苯乙烯烯ABS树脂树脂ABS聚对苯二甲酸乙二聚对苯二甲酸乙二酯酯涤纶涤纶PET 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃有机玻璃PMMA聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯PS 高分子链的结构高分子链的结构链的结构链的结构状态状态特点特点性质及示例性质及

12、示例线型线型拉伸或低温直线形拉伸或低温直线形高温或稀溶液卷曲高温或稀溶液卷曲弹性和可塑性，可弹性和可塑性，可反复加工成型反复加工成型热塑性聚合物，如聚氯乙热塑性聚合物，如聚氯乙稀、聚乙稀、尼龙稀、聚乙稀、尼龙支链型支链型象一根象一根“节上生枝节上生枝”树干树干与线型基本相同与线型基本相同体型体型 线型或支链型高分子线型或支链型高分子以化学键交联而成以化学键交联而成具有空间网状结构具有空间网状结构弹性和可塑性弹性和可塑性较小，硬度和较小，硬度和脆性大，一次脆性大，一次加工成型后不加工成型后不再熔化，一般再熔化，一般溶剂不溶解溶剂不溶解热固性聚合物热固性聚合物硫化橡胶、离子交换树脂硫化橡胶、离子交

13、换树脂 线型高分子线型高分子Linearpolymers:VanderWaalsbondingbetweenchains.Examples:polyethylene,nylon.链之间的结合力是分子间力，例如：聚链之间的结合力是分子间力，例如：聚乙烯、乙烯、尼龙尼龙Linear高密度高密度聚聚乙烯的线型结构乙烯的线型结构支链型高分子支链型高分子Branched polymers: Nonlinear低密度低密度聚聚乙烯的支链型结构乙烯的支链型结构体型高分子体型高分子Cross-linked polymers: Chains are connected by covalent bonds. Ma

14、ny rubbers have this structure. 链之间由共价键连接，许多橡胶具有这种结构链之间由共价键连接，许多橡胶具有这种结构Networkpolymers:3Dnetworksmadefromtrifunctionalmers.Examples:epoxies,phenolformaldehyde网状高分子网状高分子 高分子链中含有很多的单键，高分子链中含有很多的单键，这些单键均可作内旋转，从而这些单键均可作内旋转，从而使高分子链很容易卷曲成各种使高分子链很容易卷曲成各种不同形状。称为高分子链的柔不同形状。称为高分子链的柔顺性。顺性。单键内旋转示意图单键内旋转示意图 纯碳碳

15、单键的内旋转是完全的。纯碳碳单键的内旋转是完全的。 高分子链中单键的内旋转受取代高分子链中单键的内旋转受取代基及邻近部分的影响，具有很大基及邻近部分的影响，具有很大的阻力。的阻力。 阻力小容易卷曲的称为柔顺链。阻力小容易卷曲的称为柔顺链。 阻力大不容易卷曲的称为刚性链。阻力大不容易卷曲的称为刚性链。 高分子中具有独立运动能高分子中具有独立运动能力的最小部分叫做链段。力的最小部分叫做链段。一般包括十几到几十个一般包括十几到几十个 链链节。节。 柔顺性大，链段短。柔顺性大，链段短。 柔顺性小，链段长。柔顺性小，链段长。主链结构主链结构侧基性质侧基性质 全部由单键组成时，柔顺性好，属全部由单键组成时

16、，柔顺性好，属于柔顺链。于柔顺链。 SiOSiO链柔顺性最大链柔顺性最大 COCO链次之链次之 CCCC链又次之链又次之含孤立双键含孤立双键 主链有孤立双键时，柔顺性比不含主链有孤立双键时，柔顺性比不含双键时更好。双键时更好。 比如聚异戊二烯橡胶比如聚异戊二烯橡胶含芳杂环含芳杂环 主链上有一定数量的芳杂环时，主链上有一定数量的芳杂环时，由于芳杂环不能内旋转，分子由于芳杂环不能内旋转，分子链的柔顺性科很差。链的柔顺性科很差。 如聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）如聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）含共轭双键含共轭双键 含共轭双键（即两个双键被一含共轭双键（即两个双键被一个单键隔开）的大分子链，不个单键隔开）

17、的大分子链，不能内旋转，具有极大的刚性。能内旋转，具有极大的刚性。 聚异戊二烯聚异戊二烯 侧基性质侧基性质 极性越大，柔顺性越差极性越大，柔顺性越差 侧基越大，柔顺性越差侧基越大，柔顺性越差 对称性好，柔顺性好对称性好，柔顺性好极性越大，柔顺性越差极性越大，柔顺性越差 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯睛柔顺聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯睛柔顺性依次递减：性依次递减：侧基越大，柔顺性越差侧基越大，柔顺性越差 比如聚苯乙烯具有较大的苯基，比如聚苯乙烯具有较大的苯基，内旋转困难，内旋转困难，柔顺性差，性脆而柔顺性差，性脆而硬。硬。对称性好对称性好 柔顺性好柔顺性好 聚异丁烯的两个甲基在同一个聚异丁烯的两个甲基在同

18、一个碳原子上对称取代，其单键内碳原子上对称取代，其单键内旋转反而更容易，故柔顺性比旋转反而更容易，故柔顺性比聚丙烯更好聚丙烯更好 高分子长链是曲曲折折的蜷曲高分子长链是曲曲折折的蜷曲形。有规则的蜷曲形。有规则的蜷曲(折叠折叠)形成晶形成晶态，无规则的蜷曲形成非晶态；态，无规则的蜷曲形成非晶态；高分子的分子与分子堆砌在一高分子的分子与分子堆砌在一起。起。晶态高分子晶态高分子非晶态高分子非晶态高分子晶区结构模型晶区结构模型 同一种高分子化合物可以兼有晶态同一种高分子化合物可以兼有晶态和非晶体两种结构。和非晶体两种结构。 根据晶区结构模型，在结晶高分子根据晶区结构模型，在结晶高分子中存在着若干所谓晶

19、区，在晶区中中存在着若干所谓晶区，在晶区中间还存在所谓非晶区。间还存在所谓非晶区。 在晶区分子链有规则而紧密地排列，在晶区分子链有规则而紧密地排列，非晶区分子链蜷曲和无规则的堆砌。非晶区分子链蜷曲和无规则的堆砌。晶态和非晶体两种结构同时存于高分子中 结晶高分子中既包含着有规整排列结晶高分子中既包含着有规整排列部分（晶区），又包含着不规整排部分（晶区），又包含着不规整排列部分（非晶区）。列部分（非晶区）。 高分子中晶区部分所占的质量分数，高分子中晶区部分所占的质量分数，叫做结晶度。叫做结晶度。 典型的结晶高分子化合物通常结晶典型的结晶高分子化合物通常结晶度只有度只有50%80%。 在高分子的分子

20、与分子之间，在高分子的分子与分子之间，相同的链节也可排列成为片晶，相同的链节也可排列成为片晶，片晶再堆砌成为球晶或其他晶片晶再堆砌成为球晶或其他晶态；小分子化合物，要么是结态；小分子化合物，要么是结晶的，要么是非晶态的；而高晶的，要么是非晶态的；而高分子化合物，则可以一部分是分子化合物，则可以一部分是晶态结构，另一部分是非晶态晶态结构，另一部分是非晶态结构。结构。片晶Spherulites球晶结晶度对性质的影响结晶度对性质的影响如果聚合物结晶程度比较高，如果聚合物结晶程度比较高，产品就会更坚硬结实但可塑性产品就会更坚硬结实但可塑性差，反之亦然。在合成树脂、差，反之亦然。在合成树脂、纤维和橡胶中

21、，合成橡胶是结纤维和橡胶中，合成橡胶是结晶结构较少的聚合物。晶结构较少的聚合物。非晶态聚合物的温度形变曲线非晶态聚合物的温度形变曲线线性非结晶线性非结晶聚合物有三聚合物有三种不同的力种不同的力学状态：玻学状态：玻璃态、高弹璃态、高弹态、粘流态。态、粘流态。温度对热塑性的影响温度对热塑性的影响A. 硬而脆硬而脆B. 硬度硬度 延展性居中延展性居中C. 柔软柔软玻璃态玻璃态 整个大分子被冻结，受力时能整个大分子被冻结，受力时能发生键长和键角微小的改变，发生键长和键角微小的改变，形变与外力成正比，外力除去，形变与外力成正比，外力除去，形变能立即恢复，称为普弹形形变能立即恢复，称为普弹形变。变。高弹态

22、高弹态 随着温度升高，分子热运动加剧，随着温度升高，分子热运动加剧，当升高到玻璃化温度以上，链段可当升高到玻璃化温度以上，链段可随外力作用的方向而运动，产生很随外力作用的方向而运动，产生很大的形变，外力解除后，能恢复原大的形变，外力解除后，能恢复原状，即发生高弹形变，所处状态称状，即发生高弹形变，所处状态称为高弹态。为高弹态。 由玻璃态转变到高弹态的温度称为由玻璃态转变到高弹态的温度称为玻璃化温度，用玻璃化温度，用Tg表示。表示。粘流态粘流态 温度再升高，整个大分子链都温度再升高，整个大分子链都能发生相对移滑动，同小分子能发生相对移滑动，同小分子液体类似，这种流动形变是不液体类似，这种流动形变

23、是不可逆的，称为粘流形变，聚合可逆的，称为粘流形变，聚合物所处状态叫粘流态。物所处状态叫粘流态。 由高弹态变到粘流态的温度称由高弹态变到粘流态的温度称为粘流化温度，及为粘流化温度，及Tf表示。表示。非晶态和晶态聚合物的比较非晶态和晶态聚合物的比较非晶态和晶态聚合物的比较非晶态和晶态聚合物的比较聚合物使用的温度范围聚合物使用的温度范围 塑料在室温下大都处于玻璃态，塑料在室温下大都处于玻璃态， Tg是其使用上限温度。是其使用上限温度。 橡胶处于高弹态，橡胶处于高弹态， Tf是其使用下限是其使用下限温度。温度。 大多数合成纤维是结晶聚合物，熔大多数合成纤维是结晶聚合物，熔点点Tm是其使用上限温度。是

24、其使用上限温度。 聚合物玻璃化温度越高，耐热性越聚合物玻璃化温度越高，耐热性越高。高。 若聚合物常温下处于玻璃态，则可若聚合物常温下处于玻璃态，则可用来用来 做塑料。做塑料。 常温下处于高弹态则可用来做橡胶。常温下处于高弹态则可用来做橡胶。TgTf是橡胶的使用温度范围，是橡胶的使用温度范围， 聚合物Tg(oC) 天然橡胶-73 低密度聚乙烯(LDPE)-125 聚丙烯(不规则)-20聚对苯二甲酸乙二酯(PET)69 聚氯乙烯(PVC)75 聚丙烯(规则)100 聚苯乙烯100 聚碳酸酯140机械性能机械性能电学性能电学性能老化与防老化老化与防老化影响机械性能的因素影响机械性能的因素聚合度聚合度

25、结晶度结晶度分子间力（包括氢键）分子间力（包括氢键）机械性能随聚合度的增大而增强，机械性能随聚合度的增大而增强，同时粘度也迅速增大。同时粘度也迅速增大。聚合物结晶度越大聚合物结晶度越大 机械性能越好机械性能越好分子间作用力、氢键增大，可分子间作用力、氢键增大，可显著提高聚合物的机械性能显著提高聚合物的机械性能尼龙66中氧原子与氨基中的氢原子之间形成氢键后，增强了强度。电学性能电学性能 高分子的结构是决定其导电性能的主要高分子的结构是决定其导电性能的主要因素。因素。 结构对称的非极性分子，不能导电。结构对称的非极性分子，不能导电。 结构不对称的极性分子，由于在交流电结构不对称的极性分子，由于在交

26、流电场中，极性基团或极性链节随电场方向场中，极性基团或极性链节随电场方向发生周期性的取向，具有一定的导电性。发生周期性的取向，具有一定的导电性。 含共轭双键的聚合物由双键中的含共轭双键的聚合物由双键中的电子电子能在整个分子中运动，具有一定的导电能在整个分子中运动，具有一定的导电性。性。老化与防老化老化与防老化 高分子在长期使用过程中，由于受高分子在长期使用过程中，由于受到氧、热、紫外线、机械、水蒸气、到氧、热、紫外线、机械、水蒸气、酸碱及微生物等因素作用，逐渐失酸碱及微生物等因素作用，逐渐失去弹性，出现裂纹，变硬、变脆或去弹性，出现裂纹，变硬、变脆或变软、发粘、变色等，从而使它的变软、发粘、变

27、色等，从而使它的物理机械性能越来越差的现象，叫物理机械性能越来越差的现象，叫做高分子化合物的老化。做高分子化合物的老化。 高分子的老化过程主要包括交联和裂解高分子的老化过程主要包括交联和裂解两种反应。两种反应。 交联是指在大分子链之间形成化学键，交联是指在大分子链之间形成化学键，从线型变为体型结构的过程。导致高分从线型变为体型结构的过程。导致高分子失去弹性、变脆、变硬。子失去弹性、变脆、变硬。 裂解又称降解，是指大分子链发生断裂，裂解又称降解，是指大分子链发生断裂，聚合物相对分子质量明显降低的过程。聚合物相对分子质量明显降低的过程。使高分子变软、变粘并失去机械强度。使高分子变软、变粘并失去机械

28、强度。 改变聚合物的结构改变聚合物的结构 物理防老化：镀上一层金属，物理防老化：镀上一层金属，或涂一层涂料或涂一层涂料 化学防老化：加入防老化剂，化学防老化：加入防老化剂，如紫外线吸收剂、抑制剂等。如紫外线吸收剂、抑制剂等。工程塑料工程塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维合成胶粘剂合成胶粘剂按通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料 一般指产量大、用途一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。聚氯乙烯等。 通用塑料通用塑料 有的塑料，如聚氯乙烯，有毒，有的塑料，如聚氯乙烯，有毒，不能用来制作食具或食品袋。不能用来制作食具或食品

29、袋。有的塑料如聚乙烯和聚丙烯，有的塑料如聚乙烯和聚丙烯，无毒，可用来制作食品袋和无毒，可用来制作食品袋和其它食具其它食具有毒塑料的鉴别法有毒塑料的鉴别法工程塑料工程塑料：一般指能承受一般指能承受一定的外力作用，并有良好的一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。可以作为工程结构件的塑料。如如ABS、尼龙、聚砜等。、尼龙、聚砜等。类类 别别 聚聚 合合 物物通用工程塑料通用工程塑料尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚苯醚、热塑

30、性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等聚物等 特种工特种工程塑料程塑料非交联型非交联型聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等交联型交联型 聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等工程塑料与金属材料相比工程塑料与金属材料相比 ，有，有许多优点：容易加工；生产效率高；许多优点：容易加工；生产效率高；节约能源；绝缘性能好；质量轻，比节约能源；绝缘性能好；质量轻，比重约重约1.01.4，比铝轻一

31、半，比钢轻，比铝轻一半，比钢轻3/4；比强度高；具有突出耐磨、耐；比强度高；具有突出耐磨、耐腐蚀性等，是良好的工程机械更新换腐蚀性等，是良好的工程机械更新换代产品。代产品。工程塑料的优点工程塑料的优点 聚甲醛聚甲醛 POM是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击性。击性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工。共聚物材料有很好的热稳定性、但不易于加工。共聚物材料有

32、很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还化学稳定性并且易于加工。无论均聚物材料还是共聚物材料，都是结晶性材料并且不易吸收是共聚物材料，都是结晶性材料并且不易吸收水分。水分。POM具有很低的摩擦系数和很好的几具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。由于何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。ABS ABS树脂是一种热塑性塑料，以丙烯腈、树脂是一种热塑性塑料，以丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体组成。丁二烯和苯乙烯三种单

33、体组成。ABS有有很多特殊的品种，包括一般用途、高冲很多特殊的品种，包括一般用途、高冲击性、耐高热、阻燃级等，并且在汽车、击性、耐高热、阻燃级等，并且在汽车、电器、电子工业等方面有着非常广泛的电器、电子工业等方面有着非常广泛的应用应用 聚四氟乙烯塑料聚四氟乙烯塑料 聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFE）塑料是一种塑料是一种性能优异的工程塑料，它具有自润性能优异的工程塑料，它具有自润滑性能好，磨擦系数低，耐高低温，滑性能好，磨擦系数低，耐高低温，耐腐蚀以及良好的绝缘性能和不粘耐腐蚀以及良好的绝缘性能和不粘性，性，且长期使用温度范围在且长期使用温度范围在200200260260，有有“塑料王塑料王”之称

34、之称 。被广泛应用于机械，电子，石油，被广泛应用于机械，电子，石油，化工，食品、轻工等行业。化工，食品、轻工等行业。 工程塑料的应用工程塑料的应用作齿轮、轴承、泵叶、汽车零部件、仪器仪表元作齿轮、轴承、泵叶、汽车零部件、仪器仪表元件等宜选用聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚和聚砜；件等宜选用聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚和聚砜； 作汽车传动万向节轴承乙聚甲醛最能胜任；作作汽车传动万向节轴承乙聚甲醛最能胜任；作高度防腐蚀部件、容器或衬里选聚四氟乙烯或氯高度防腐蚀部件、容器或衬里选聚四氟乙烯或氯化聚醚为宜；化聚醚为宜；作电子、电器等复杂形状的部件，要用或作电子、电器等复杂形状的部件，要用或；要求耐高温的电绝缘材料

35、，可从聚酰亚胺、聚芳要求耐高温的电绝缘材料，可从聚酰亚胺、聚芳砜、聚芳酯或和聚四氟乙烯中选用；砜、聚芳酯或和聚四氟乙烯中选用； 工程塑料的应用工程塑料的应用要求耐磨并有一定润滑性的，首推聚酰要求耐磨并有一定润滑性的，首推聚酰胺、聚甲醛和聚四氟乙烯；胺、聚甲醛和聚四氟乙烯； 要求耐高温或低温且冲击性好，能作成要求耐高温或低温且冲击性好，能作成透明片材使用的，选聚碳酸酯；透明片材使用的，选聚碳酸酯； 作冷藏设备部件或电冰箱内胆，以作冷藏设备部件或电冰箱内胆，以ABS较好。较好。 合成橡胶是以石油和天然气为原合成橡胶是以石油和天然气为原料合成的一种高分子化合物。如丁苯料合成的一种高分子化合物。如丁苯

36、橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶及具特殊橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶及具特殊性能的特种橡胶，如医疗、航空工业性能的特种橡胶，如医疗、航空工业上广泛应用的硅橡胶，耐高温的氟橡上广泛应用的硅橡胶，耐高温的氟橡胶和耐油性特别好的丁腈橡胶等。现胶和耐油性特别好的丁腈橡胶等。现在的总产量已经超过天然橡胶的一倍在的总产量已经超过天然橡胶的一倍以上。以上。丁苯橡胶丁苯橡胶 丁苯橡胶（丁苯橡胶（SBR）是合成橡胶工业中最大的）是合成橡胶工业中最大的基础胶种，占合成橡胶产量的基础胶种，占合成橡胶产量的40%以上。以上。SBR产量的产量的60%左右用于制造轮胎。左右用于制造轮胎。SBR有有乳聚丁苯橡胶（乳聚丁苯橡胶（ESBR

37、）和溶聚丁苯橡胶）和溶聚丁苯橡胶（SSBR）两大类产品。）两大类产品。SSBR约占约占SBR总产总产量的量的15%-20%左右，品种牌号有上百个，由左右，品种牌号有上百个，由于用其制造的轮胎滚动阻力低、抗湿滑性优、于用其制造的轮胎滚动阻力低、抗湿滑性优、耐磨性好和生热低，因此主要用于制造车胎、耐磨性好和生热低，因此主要用于制造车胎、子午胎和高性能胎。子午胎和高性能胎。 丁腈橡胶由丁二烯与丙烯腈共聚而丁腈橡胶由丁二烯与丙烯腈共聚而成，由于高分子链中含有极性极强成，由于高分子链中含有极性极强的的CN基，具有很强的极性，具有基，具有很强的极性，具有强度高、耐磨、耐高温、耐老化，强度高、耐磨、耐高温、

38、耐老化，对化学药品的稳定性高等特点。主对化学药品的稳定性高等特点。主要用于制造各种耐油制品及密封垫要用于制造各种耐油制品及密封垫圈，运输带及耐热橡胶制品。圈，运输带及耐热橡胶制品。 硅橡胶（SiliconeRubber）是一种分子键兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，它的分子主键由硅原子和氧原子交替组成（-Si-o-Si-）硅氧键的键能达370kj/mol,比一般的橡胶的碳-碳结合键能240KJ/mol要大得多，这是硅胶具有很高热稳定性的主要原因之一。硅橡胶的结构式 甲基乙烯基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶 硅橡胶具有最广的工作温度范围（硅橡胶具有最广的工作温度范围（-100350oC），耐高低温性能

39、优异，此），耐高低温性能优异，此外，还具有优良的热稳定性、电绝缘性、外，还具有优良的热稳定性、电绝缘性、耐候性、耐臭氧性、透气性、很高的透耐候性、耐臭氧性、透气性、很高的透明度、撕裂强度，优良的散热性以及优明度、撕裂强度，优良的散热性以及优异的粘接性、流动性和脱模性，一些特异的粘接性、流动性和脱模性，一些特殊的硅橡胶还具有优异的耐油、耐溶剂、殊的硅橡胶还具有优异的耐油、耐溶剂、耐辐射及在超高低温下使用等特性。耐辐射及在超高低温下使用等特性。 可用于模压高电压缘子和其他电子元件；可用于模压高电压缘子和其他电子元件；用于生产电视机、计算机、复印机等，用于生产电视机、计算机、复印机等，还用作要求耐候

40、性和耐久性的成型垫片、还用作要求耐候性和耐久性的成型垫片、电子零件的封装材料、汽车电气零件的电子零件的封装材料、汽车电气零件的保护材料。可用于房屋的建筑与修复，保护材料。可用于房屋的建筑与修复，高速公路接缝密封及水库、桥梁的嵌缝高速公路接缝密封及水库、桥梁的嵌缝密封。此外，还有特殊用途的硅橡胶，密封。此外，还有特殊用途的硅橡胶，如导电硅橡胶、医用硅橡胶、泡沫硅橡如导电硅橡胶、医用硅橡胶、泡沫硅橡胶、制模硅橡胶、热收缩硅橡胶等。胶、制模硅橡胶、热收缩硅橡胶等。 合成纤维是由合成高分子为原料，合成纤维是由合成高分子为原料，通过拉丝工艺获得纤维。合成纤维通过拉丝工艺获得纤维。合成纤维的品种很多，最重

41、要的品种是聚酯的品种很多，最重要的品种是聚酯（涤纶）、聚酰胺（尼龙、锦纶）、（涤纶）、聚酰胺（尼龙、锦纶）、聚丙烯腈（腈纶），它们占世界合聚丙烯腈（腈纶），它们占世界合成纤维总产量的成纤维总产量的90%以上。此外还以上。此外还有聚乙烯醇缩甲醛（维纶）、聚丙有聚乙烯醇缩甲醛（维纶）、聚丙烯（丙纶）、聚氯乙烯（氯纶）等。烯（丙纶）、聚氯乙烯（氯纶）等。 胶粘剂又称粘合剂，俗称胶。胶粘剂又称粘合剂，俗称胶。是能使两个物体表面粘合在是能使两个物体表面粘合在一起的物质。胶粘和其他的一起的物质。胶粘和其他的连接方法相比，有重量轻、连接方法相比，有重量轻、连接部位应力分布均匀、强连接部位应力分布均匀、强度高、耐疲劳等优点。度高、耐疲劳等优点。环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂 凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良统称为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对