塑料-高分子材料课程实验报告

高分子材料课程报告

——塑料小组成员：赵欢、王知仪、杨欣、李丽、朱思思、王荔、陈屿、李姗姗目录一、通用塑料——聚丙烯

二、通用工程塑料——聚碳酸酯

三、通用热固性塑料——酚醛塑料聚丙烯的结构与性能主讲人：杨欣（20123321）一、聚丙烯(1)聚丙烯的结构分析化学结构：(简称PP)结构特征：

按甲基分布位置不同，pp分为等规（iPP）、间规（SPP）、无规（APP）三类。PP结晶结构与性能PP有α、β、γ和拟六方四种晶型，不同的晶型PP制品在性能上有差异。结晶结构熔点/℃相对密度特点α晶型1760.936最为常见、热稳定性能最好、力学性能好β晶型1470.922不易得到，冲击性能好，制品表面多孔或粗糙γ晶型1500.946形成的机会比β晶型还少，在特定条件下才获得拟六方晶型—0.88骤冷可制成，主要生产用于拉伸单丝和扁丝制品中(2)聚苯烯的性能力学性能

相对分子质量低，结晶度高，球晶寸大时，制品的刚性大而韧性低。热血性能

在五大通用塑料中，PP耐热性最好，使用成核剂改善PP的耐热性。电性能

非极性聚合物，吸水性低，良好的绝缘性。化学性能

1.化学稳定性优越，对绝大多数酸、碱、盐、氧化物都显惰性；2.非极性化合物，对极性溶剂十分稳定；3.耐老化性能不好，在光和热的作用下极易断裂降解。聚丙烯的的成型加工主讲人：李丽（20120937）（3）聚丙烯的成型加工注射成型前的准备注射过程中温度选择塑化压力注射压力·挤出PP挤出生产膜，片，管及丝等制品·工艺条件:冷却条件对制品的透明性和冲击性影响大·可拉伸：拉伸后的PP制品的强度·冲击性·透明性·耐热性·表面光泽和阻隔性都有明显提高·吹塑中空吹塑：

借助流体将闭合模中热的热塑性塑料型坯或片材吹胀成为中空制品的一种方法薄膜吹塑成型：

适合各种包装用胶袋。吹塑过程大概可分为三步：

（1）熔融或塑化树脂（2）成型型坯或预成型（3）充气或吹胀模具里的型坯聚丙烯的应用主讲人：赵欢（20123895）（4）聚丙烯的应用

PP由于质轻、价格低廉、综合性能好、易于成型加工，因此应用日益广泛。特别是近年来PP树脂改性技术的迅速发展，使其用途和应用范围日趋扩大。

●注塑制品汽车用内饰件（仪表盘、方向盘、脚踏盘）外饰件（保险杠、风扇叶、蓄电池壳等）包装产品（食品容器等）日用品（办公用品等）家电方面（洗衣机桶等）医用方面（注射器等）●薄膜制品吹塑薄膜流延膜双向拉伸薄膜（BOPP)。BOPP多用于食品包装、香烟包装、高级衣物。PP流延膜主要用于包装纺织品等。●纤维制品PP纤维制品主要包括单丝、扁丝和纤维三类。PP单丝适用于生产绳索和渔网等。PP扁丝适于生产编织袋，还可生产编织布，用于宣传品和防雨布等。PP纤维广泛用于地毯、蚊帐、尿布等。●挤出制品PP管材可用于上水、排水、供暖及化工腐蚀性介质等的传送。PP片材，主要用于吸塑制品，如水杯、冰淇淋盒、工艺品等的生产。PP还可用于棒、板等制品。●中空制品主要用作包装洗涤剂、化妆品和药品等，与阻隔材料制成的复合瓶可用于酱油瓶、化学试剂等的包装。聚碳酸酯的结构与性能主讲人：李姗姗（20122631）二、聚碳酸酯聚碳酸酯（Polycarbonate,简称PC）是指分子主链中含有（—O—R—O—CO—）的线性高分子材料。PC根据重复单元中R基团种类的不同，可分为脂肪族、脂环族、芳香族和脂肪族-芳香族PC等多种类型。（1）聚碳酸酯的结构特征双酚A型的芳香族PC的结构式：PC分子的主链由苯环。极性酯基和异丙撑基组成。●苯环是PC呈刚性的主要原因：碳酸酯基是极性吸水基，虽然具有柔性，但它与苯环相互作用，也是增加主链刚性、稳定性的基团。异丙撑基是非极性的疏水基，对称分布的甲基位阻效应降低，是提供主链柔性的基团。（2）聚碳酸酯的性能力学性能典型的强韧聚合物热性能耐高温性能好电性能弱极性高分子材料，极性的存在对其电性能有些不利影响化学性能具有一定的抗化学腐蚀能力和耐溶剂性聚碳酸酯的加工与应用主讲人：王知仪（20123907）（3）聚碳酸酯的成型加工·PC主要加工成型方式为三种：1、注射成型：2、挤出成型3、吹塑成型聚碳酸酯的应用PC的优良性能使其被广泛应用于电子、电器、汽车工业、机械制造、包装材料、医疗保安和日用品等方面。适用于生产轿车和轻型卡车的各种零件部。如记速器指针、风窗、仪表板。高透明、低密度和高韧性在光学器件的制备方面具有无可比拟的优势。如制作光学透镜、照相机部件、安全玻璃。在包装领域消费量最大的市场是PC大水瓶。由于质量轻，抗冲击和透明性好，成功的取代了玻璃。PC可用于食品设施和家庭食品盛器。酚醛树脂的结构与性能主讲人：陈屿（20121212）三、酚醛树脂及塑料●酚醛树脂（简称PF）是酚类化合物与醛类化合物在酸性或碱性条件下，经缩合反应制得的一类聚

合物的统称。●常见酚类化合物有苯酚、甲酚、二甲胺、间苯二酚等。●醛类化合物有甲醛、乙醛、糠醛等。（1）酚醛树脂的类型和结构●直线型酚醛树脂结构图（2)酚醛树脂的性能●高温性能

应用：耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。●粘结强度

应用:粘结剂。●高残碳率

应用:耐火材料领域。低烟低毒

用于公共运输和安全要求非常严格的领域，如矿山，防护栏和建筑业等抗化学性

用于制作厨卫用具、饮用水净化设备（酚醛碳纤维）、电木茶盘茶具、罐头及易拉罐、液体容器等食品饮料包装材料中。

酚醛塑料的成分与性能主讲人：朱思思（20121204）（3）酚醛塑料●酚醛塑料（phenolicplastics），俗称电木粉，是一种硬而脆的热固性塑料，以酚醛树脂为基材的塑料的总称，是最重要的热固性塑料的一类，广泛用作电绝缘材料、家具零件、日用品、工艺品等。●于1872年发明，1909年投入工业生产，是世界上历史最悠久的塑料，以酚醛树脂为基材的塑料的总称，最重要的热固性塑料的一类。●

一般可分为非层压酚醛塑料和层压酚醛塑料两类。非层压酚醛塑料又可分为铸塑酚醛塑料和压制酚醛塑料。（4）酚醛塑料的主要成分酚醛塑料一般是由树脂、填充材料、固化剂、稀释剂、润滑剂、着色剂等组成●主要成分●树脂：选用热塑性PF或甲阶热固性PF(大都为固体粉末)，加入量为35%~55%。●固化剂：常用的有六次甲基四胺（俗称乌洛托品)。●固化促进剂：如MgO、Ca（OH）2等。●润滑剂：常用硬脂酸、硬脂酸镁及硬脂酸锌等。●增塑剂：内增塑多水及糖醛等，外增塑用二甲苯及苯乙烯等。●母粉及石英粉等。（5）PF的固化●热塑性PF的固化

热塑性PF自身没有交联能力，只有在固化交联剂的作用下，六次甲基四胺（俗称乌洛托品）是热塑性PF最广泛采用的固化剂。●热固性PF的固化

热固性PF在加热条件下，自身有交联能力而形成网状分子。热固性树脂的固化性能主要取决于制备树脂时酚与醛的比例和体系合适的官能度。热固性PF可以在加热条件下直接固化，也可以在加酸条件下固化。●性能●力学性能

PF制品的耐蠕变性比热塑性塑料好，尤其是云母和石棉填充的PF制品更好。PF制品尤其是玻璃纤维增强PF制品的力学性能对温度的依赖性小。

●电性能

电绝缘性一般都是，随温度升高，PF的体积电阻下降；PF的电阻性都是受温度影响较大，吸水率大于5%时，电性能迅速下降。●成型收缩率

酚醛树脂的成型收缩率，由许多因素决定，如树脂的组成、填料种类、水分含量、成型条件等。

填料收缩率%玻璃纤维0.05-0.2石棉+云母0.2-0.4石棉0.3-0.5木粉+石棉0.5-0.6木粉、致谢、布屑0.6-0.8合成纤维1-1.4●

耐热性

从实用角度考虑，各种填料的酚醛塑料的使用温度分别是：

无机填料160℃；有机填料140℃；玻璃纤维和石棉填料的

最高使用温度达170～180℃。酚醛塑料的加工与应用主讲人：王荔（20121211）（6）加工流程模压成型是酚醛塑料的主要成型方法，其次是压层，随着热固性塑料专用注塑机的开发成功，酚醛塑料也可以用注射成型。成型方法对PF制品的收缩率大小影响顺序为：注塑

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传递成型

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压制成型。●加工方法1、压制

采用酚醛模塑料进行压制成型，温度取150—190度，压力取10—30MPa.设定原则是厚壁制品取上限，薄壁制品取下限；形状简单制品取下限，形状复杂取上限。2、层压

层压成型是以甲阶热固性PF为粘合剂，以石棉、牛皮纸、玻璃布、木材片以及绝缘纸等片状填料为基础，放入到层压机内通过加热加压成制品的方法。酚醛层压塑料的制品可以是层压板、管材、棒材或其他制品。

3、注射

为防止物料在机筒内固化，机筒温度控制要精确。一般进料温度取30-70°，机筒后段温度取75-95°，喷嘴温度取85-100°，喷出料温度为120-130°，模具温度为150-220°，注射压力为100-170MPa4、发泡

在热塑性PF或甲阶热固性PF中，加入发泡剂（如(NH4)2·SO4，CaHSO3等）和固化剂等，经发泡固化后，即可得到酚醛泡沫塑料（7）应用可以作为木材的黏合剂，作为涂料和作为树脂使用，其不同点是控制苯酚和甲醛的加成反应和生成羟甲基酚的缩合反应程度。酚醛塑料主要用于电器绝缘体、日用品、汽车电器和仪表零件等，具体产品有电器开关、灯头、电话机外壳、瓶盖、纽扣、手柄、铡刀、电熨斗、电饭锅等零件及刹车片等酚醛泡沫塑料主要用于耐热和隔热的建筑材料、救生材料、浮筒等以及保存和运输鲜花的亲水性材料。随着新品