高分子材料品种与应用

高分子材料品种与应用第1页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1塑料*

§6.2橡胶简述§6.3涂料及黏合剂简述§6.4其它内容第2页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1塑料§6.1.1

分类及组成（助剂）§6.1.2成型加工简介§6.1.3通用热塑性塑料的主要种类及应用§6.1.4工程塑料的主要种类及应用§6.1.5热固性塑料的主要种类及应用第3页，共86页，2023年，2月20日，星期三挤出、注射成型的主要特征？聚乙烯（聚丙烯）不同制品的成型方法选择？聚氯乙烯的成型方法选择？注意的问题？玻璃钢的成型方法？第4页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.1塑料分类及组成一、特性1、塑料：2、特性：

种类多，分子量范围宽；

Tg(Tm)>常温；性能多样、结构多样；应用性能对成型加工条件依赖性大。

一定条件（T、P)下，可塑成一定形状，并在常温下保持其形状不变。第5页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、分类

由热性能分：热塑性塑料如：PP、PE、PVC、PS、

PET、PA、等热固性塑料：环氧、酚醛、呋喃

应用：通用：产量大、价格低、力学性能一般，一般使用温度小于100度，主要为非结构材料工程塑料：结构材料，使用温度高，优良的性能（力学、尺寸稳定性、热）。通用工程塑料：T<150℃,例：PA,PC,POM

特种工程塑料：T>150℃,产量小；例：PF4,PI,PPS§6.1.1塑料分类及组成第6页，共86页，2023年，2月20日，星期三三、组成

1、组成：树酯＋填料＋助剂2、助剂类型：

有助于加工过程：润滑剂、热稳定剂、增塑剂、抗静电剂、脱模剂等

有助于使有过程：力学：增强填料、增塑剂其他：阻燃剂、抗老化剂、抗静电剂、发泡剂、偶联剂、固化剂等3、不同种类高聚物、不同产品对助剂的要求不同，所加助剂种类不同。§6.1.1塑料分类及组成第7页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.2塑料成型加工简介一、准备过程混合造粒：

对于含添加组分的高聚物

称重干燥机械初混热混（T>Tf)造粒

干燥：烯烃类高聚物要求低，杂链高聚物要求高；一般：含水率<0.5％

PA<0.1%;PET<0.03%;PC<0.2%;

第8页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、加工

热塑性：挤出、注塑（射）、压延、吹塑等

热固性：模压、铸塑、注塑（射）等反应成型1、挤出成型（挤压、挤塑）：占50％特征：截面恒定，连续生产设备：螺杆挤出机（单、双）

参数：L/D

物料沿螺杆向前运动的同时，其T、P、η变化，由固体变为融体，由旋转流动变为平行直线运动，最后强行通过一定尺寸的模口，冷却，形成具有恒定截面大型材，§6.1.2塑料成型加工简介第9页，共86页，2023年，2月20日，星期三工艺：分三段：加料段（预热）----固体输送段压缩段（熔融、压实、排气混料）

----固体转变成融体计量段（均化、定量、定压）

-----流动由周向旋转变为轴向运动二、加工－－挤出§6.1.2塑料成型加工简介第10页，共86页，2023年，2月20日，星期三2、注射（注塑）成型(20~30%)

过程：料筒中物料熔化、流动，在柱塞或螺杆（移动）的加压下被压缩并向前移动，通过喷嘴，以很快的速度注入闭合模具中，冷却、脱模，得到制品。

特征：间歇、制品外形复杂、螺杆能轴向运动（起到活塞作用）

工序：塑化---充模---保压---冷却---脱模---修整---（热处理）

反应性注塑：扩链反应在模具中；

热固性塑料----注射后，在模具中发生交联反应；铸压成型（传递模塑）----料筒中无物料残留的注射成型二、加工§6.1.2塑料成型加工简介第11页，共86页，2023年，2月20日，星期三第12页，共86页，2023年，2月20日，星期三3、模压成型：热塑、热固；模具中物料在热、压力作用下熔化、（反应）、冷却成型。4、浇铸成型：主要用于热固性，（热塑扩链也可）：液体到入一定形状模具中，加热，反应固化、脱模。5、吹塑：热塑树脂，制得中空制品如：油桶、瓶等；料坯在模具设备中吹入热空气，Tg《T<Tf。6、压延成型：主要用于PVC板材、薄膜、皮革制品热塑化料通过热辊筒压制而成。7、滚塑成型(旋转模塑法）8、流涎成型：薄膜制品9、二次加工法：固相加工粘合、焊、车、刨、钻等二、加工§6.1.2塑料成型加工简介第13页，共86页，2023年，2月20日，星期三第14页，共86页，2023年，2月20日，星期三第15页，共86页，2023年，2月20日，星期三汽车高分子材料轿车中典型的塑料软饰件内饰件名称塑料名称座椅缓冲垫、头枕聚氨酯泡沫塑料扶手、仪表板缓冲垫聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙稀仪表盖板、前支柱装饰条、控制箱体丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）仪表板芯材玻璃钢纤维增强丙烯腈－苯乙烯共聚物仪表板托架、车门前饰板芯材、制动杆手柄、中后支柱装饰条聚丙烯转向盘聚丙烯、聚氨酯车门内饰板表皮、车顶棚内衬表皮聚氯乙稀车门内饰板隔离层、车顶棚内衬隔离层聚氨酯、聚苯乙烯车顶棚内衬托架聚丙烯、聚苯乙烯第16页，共86页，2023年，2月20日，星期三结构件和内外装件名称塑料名称取暖及通风系统、车厢、发动机机舱、车身、灯壳、工具箱、电线接线柱、接线盒盖、消音器等聚丙烯、玻纤增强聚丙烯、无机填料增强聚丙烯、电镀级聚丙烯仪表板罩、汽车顶盖内衬、后盖板表皮、备胎罩、转向盘、保险杠套、电线包覆层等聚氯乙烯、氯化聚氯乙稀、玻纤增强聚氯乙稀、热固性低发泡聚氯乙稀挡泥板、顶棚和门的减振材料、行李箱垫、空气导管、汽油箱等低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯后挡泥板、仪表板、收音机罩、空气排气管、转向盘喇叭罩、格栅、后护板、上通风盖板、车轮罩、百叶窗、支架、镜框等高抗冲ABS、超高抗冲ABS、高刚性ABS、电镀ABS、透明ABS、氯化共混ABS灯具、仪表标牌、遮阳板、窗玻璃、保险杠等聚碳酸酯、玻纤增强聚碳酸酯保险杠、散热器格栅、扰流板、翼子板等反应型注射成型聚氨酯（RIM）轿车结构件和内外装件的塑料品种及其应用

第17页，共86页，2023年，2月20日，星期三汽车用主要内饰塑料制品和适应材料零件名称主要原材料要求特性有前途的可替代材料仪表板芯玻璃纤维增强的丙烯腈－苯乙烯共聚物(ASG）强度、涂漆性增强聚丙烯仪表板缓冲垫（ABS+聚氯乙烯）皮+聚氨酯泡沫塑料（PUR）耐光、安全性冷硫化PUR仪表盖板ABS尺寸稳定、耐热增强聚丙烯杂物箱聚丙烯（PP）铰链特性——仪表板底托架PP价格低——除霜器喷嘴PP价格低——烟灰缸酚醛塑料耐热性PBT转向盘PP、PUR耐热、手感性热塑性弹性体制动杆手柄PP价格低——前支柱装饰条ABS耐热性——控制箱ABS成型性、加工性PP，硬质聚氨酯扶手聚氯乙烯（PVC，表皮）+PUR+聚乙烯缓冲性——车门内饰板表皮PVC革柔软、耐寒——填料PUF缓冲性PE泡沫芯材硬纸板成型性、价格低PP+废纸车顶棚衬里表皮PVC革柔软、耐寒性布填料PUR缓冲性PE泡沫基材塑料毡+酚醛成型性PS泡沫汽车用主要内饰塑料制品和适应材料

第18页，共86页，2023年，2月20日，星期三塑料典型用途优点局限性ABS（丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）车轮罩、镜框、仪表板、转向柱套、喇叭盖、水箱面罩、收音机壳、杂物箱、暖风壳、百叶窗等价廉、尺寸稳定性好、力学性能良好、易于加工、表面光洁度好、可以电镀、耐寒性好易受很多溶剂浸蚀、材料在阳光下变脆PS（聚苯乙烯）汽车上的各种灯罩透明、硬、易于模压或挤出加工、价廉脆、不耐溶剂和紫外线AS（丙烯腈－苯乙烯共聚物）蓄电池壳等半透明、坚硬、可耐85℃中等温度脆、耐刻划性差、紫外线照射下发黄PP（聚丙烯）转向盘、保险杠、水箱面罩、蓄电池壳、分电器盖、仪表板、门板内衬等质轻、中等强度、硬、在高温下坚韧、耐腐蚀、介电性好、具有优良的抗弯曲疲劳性在-18℃变脆、耐老化性差，经改性（共聚或共混）后可用在-40℃工作的汽车零件PVC（聚氯乙烯）软PVC人造革、导线套、仪表板表皮等柔软、介电性好、耐腐蚀、具有独特的难燃烧性-20℃时变硬、65℃时变形、老化后变脆、增塑剂挥发使玻璃模糊硬PVC管子、板材坚韧、耐磨、耐燃烧加工性能差汽车常用塑料与制品第19页，共86页，2023年，2月20日，星期三PE（聚乙烯）高密度PE中空吹塑的各种储存瓶、电线绝缘、薄膜、转向盘、燃油箱等耐腐蚀性优良、坚韧、比低密度PE硬、价廉、介电好、易于模压或挤出加工、耐寒性好（-70℃）不耐燃、难于粘结、难于印花、不耐老化低密度PE空气导管、油杯、档泥板衬垫、车门内衬等价廉、耐腐蚀、很柔软、易加工拉伸强度低高分子量PE自润滑耐磨机械零件坚韧、摩擦系数低、耐化学试剂、介电性好与其他类型PE相比价格高、加工性能差PA（尼龙）尼龙6轮胎帘布、安全带，经纤维和矿物填料改性可用于正时齿轮、前大灯壳、空滤器优良的抗蠕变和抗疲劳性能、坚韧、耐磨、耐各种化学溶剂吸湿性大，在干燥环境中抗冲击强度低尼龙66轴承保持架、各种仪表齿轮、油底壳等拉伸强度高吸湿性大，在干燥环境中抗冲击强度低尼龙610刷子硬毛、电缆包皮、特殊的模压制品比尼龙6和尼龙66吸湿性低、比较坚韧比尼龙6、尼龙66强度低，价格较高尼龙11、12软管（制动软管、燃油管）、涂料比尼龙610吸湿性低、耐低温性好价昂第20页，共86页，2023年，2月20日，星期三POM（聚甲醛）板簧吊耳衬套、拉杆球碗、仪表齿轮、半轴垫片及各种耐磨衬套强度高、坚硬、耐热、空气中长期使用温度为105℃，摩擦系数低、易于加工难于粘结、阻燃性差、中等价格PMMA（有机玻璃）照明标志牌、车门玻璃、尾灯玻璃罩透明、能耐长时间太阳光的老化不耐溶剂、中等价格CA（醋酸纤维素）胶片、透明片材、电绝缘材料、粘胶带坚韧、透明、价廉耐热性差、不耐碱CAB（醋酸丁酸纤维素）转向盘、笔杆、眼镜框坚韧、透明、耐老化拉伸强度低、耐强酸与耐溶剂性差EC（乙基纤维素）器具、闪光灯外壳即使在低温也坚韧、透明、耐老化强度低、不耐燃、耐溶剂性差PET（聚对苯二甲酯乙二醇酯）纤维和薄膜、轮胎帘布、中空吹塑瓶抗蠕变性优良、耐疲劳性好中等价格、难于模压成型第21页，共86页，2023年，2月20日，星期三PBT（聚对苯二甲酯丁二醇酯）电器元件、汽车车身部件、分电器盖雨刷器杆、齿轮等抗蠕变、耐疲劳、耐化学腐蚀、耐热（163℃），优良的润滑性和模塑性中等价格、在热水（38℃）中水解、稳定性差，缺口冲击敏感PC（聚碳酸酯）安全玻璃、灯玻璃、安全帽、仪表标牌等透明、特别坚韧、尺寸稳定、耐热（121℃）容易应力开裂、中等价格、耐溶剂性差PI（聚酰亚胺）悬挂支撑盘、耐磨轴承、油泵活塞、齿轮、止推垫片耐316℃、优良的耐磨性和介电性价格很高、难于加工UP（不饱和聚酯）与玻璃纤维一起制成SMC等各FRP材料，可用于制造车身及各种受力结构件坚硬、易于工业生产、价廉、耐燃烧性好耐溶剂、耐紫外光、耐老化性差PF（酚醛树脂）制动摩擦片、绝缘材料、手柄、按钮及各种粘结剂耐热（316℃）、尺寸稳定、耐溶剂、耐烧蚀、价廉、易加工、耐燃烧性好抗冲击强度较低、颜色较深EP（环氧树脂）各种粘结剂、长丝缠绕制品、涂料强度高、尺寸稳定、粘合强度高中等价格PUR（聚氨酯）各种泡沫塑料用于制造汽车座垫、仪表板、转向盘、扶手、弹性材料用于制造耐磨衬套及密封垫圈性能稳定PTFE（聚四氟乙烯）减磨衬套、各种密封垫圈、阀坐等耐高温，化学稳定性好、摩擦系数低、介电性好价昂、强度低、难于加工第22页，共86页，2023年，2月20日，星期三分析PE、PP、PVC、PS的结构特征差异，由此分析性能特征差异，应用的领域方面的注意问题?

上述材料的性能缺陷？如何根据结构性能关系分析了指出改性途径？如何提高有机玻璃的耐磨性能？如何提高PS透明塑料的抗冲击性能？最轻的材料？第23页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用一、聚乙烯（PE)（第一位）

1、合成：自由基聚合低密度（高压)LDPE、高密度（低压）HDPE、超高分子量（HMPE)(定向聚合）2、结构特征：非极性、高结晶度，规整、无取代基、柔性好对比分析的学习方法第24页，共86页，2023年，2月20日，星期三一、聚乙烯（PE)（第一位）

3、性能特征：

表

常温耐氧化性好，耐候，耐强酸碱，有机试剂，

表面能低，不粘材料；易燃材料4、应用：管材、薄膜、容器、板材5、改性：辐射交联-----提高耐热、强度共聚品种：氯化聚乙烯(CPE);醋酸乙烯（EVA);

丙烯酸乙酯（EEA)§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第25页，共86页，2023年，2月20日，星期三Tm：112125～130135～132HMPE0.9695T变形:（4.6kg/cm2)40~5060~8260~82抗拉强度70175224（kg/cm2

）第26页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第27页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、聚丙烯（第三位）1、合成：定向聚合2、结构特征：等规，易结晶非极性，结构对成型条件敏感3、性能特征：最轻：d=0.9~0.91

强度、硬性、耐热性优于PE,

耐酸碱盐，耐溶剂、耐氧化性不如PE

难粘材料；易燃4、应用：纤维（3/4)、管材、海底电缆机壳、容器、叶轮5、改性：辐射交联表面改性加工条件改性；添加阻燃剂、稳定剂

§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用结晶度、晶粒大小第28页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第29页，共86页，2023年，2月20日，星期三三、聚氯乙烯（PVC)（第二位）1、合成：自由基2、结构特征：非晶，极性，刚性，叔C－H不稳定；填充性大，性能取决于助剂3、性能特征：增韧剂：5％----硬质；增韧剂：30～70％软质；热性能：T使：－15℃～55℃；耐低温性差；

Tb=-50℃；Tg=80℃；Tf=130~170℃

一般室温下强度、硬度大于PP、PE；易粘合；易加工；焊接耐热性、耐氧化性差；Td=170℃降解变色；溶于极性有机溶剂；对酸碱盐稳定；

§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第30页，共86页，2023年，2月20日，星期三4、应用：建筑、管材、容器、日用品软:薄膜、人造革、泡沫5、改性：增强、增韧----添加复合改性氯化聚氯乙稀（CPVC):

基本性能与PVC相近，而耐热、耐溶剂、耐老化性能大大改善；聚偏氯乙烯（PVDC):

结晶，非极性；成型难，所以：常与其它单体（15％）共聚；§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用三、聚氯乙烯（PVC)（第二位）第31页，共86页，2023年，2月20日，星期三四、聚苯乙烯（PS)(第四位）1、合成：自由基2、结构特征：非极性、非晶、大取代基、刚性3、性能特征：透明

T使：－30℃～80℃

力学特征：硬、脆，抗冲击强度低；尺寸稳定性好；易溶于非极性有机溶剂中（δ

原则）易加工、粘合、印刷性好；4、应用

泡沫塑料、光学、绝缘材料、容器、灯罩、包装材料5、改性------脆、耐热性

HIPS、ABS、AAS（ASA)、ACS、MBS（透明）等§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第32页，共86页，2023年，2月20日，星期三6、PS改性品种----ABS树脂

-----工程塑料

体系：AS、BS、ABS共混体系

结构特征：高分子合金的相态结构

性能特征：坚韧、刚性大，硬度大；强度：300～600MPaT使：－40℃~100℃T变形（18.6kg/cm2):93~107℃

电性能稳定

T成型：200～260℃

缺点：耐候差、在酮、酯中溶胀

AAS耐候性优于ABS;

§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第33页，共86页，2023年，2月20日，星期三五、其它1、有机玻璃(PMMA)

自由基聚合结构特征：非晶、弱极性性能特征：透明、韧性好酮、醇可溶，耐候性好二次加工易缺点：抗划性差、耐溶剂性差改性：st共聚增硬等；应用：装饰品、保护罩，光、电领域

§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第34页，共86页，2023年，2月20日，星期三2、纤维素类塑料

来源：天然----将羟基酯化（醚化），加入增韧剂（邻苯二甲酸酯类、樟脑）、稳定剂等；硝酸纤维素、醋酸纤维素等结构特征：大量H键性能特征：坚韧；易燃；吸水性，应用:日用品、印刷品、胶片、钮扣等§6.1.3通用热塑性塑料的主要

种类及应用第35页，共86页，2023年，2月20日，星期三分析PA、POM、PC、

PET的结构特征差异，由此分析性能特征差异，应用的领域方面的注意问题?

上述材料的性能缺陷？如何根据结构性能关系分析了指出改性途径？工程塑料作为结构材料，尺寸稳定性很重要。高精度零部件选择那种高分子材料？为什么聚四氟乙烯被称为塑料王？是否可以作为结构承载材料？最耐蚀的材料？最耐高温高承载材料？最透光的材料？第36页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.4工程塑料的主要种类及应用通用工程塑料：T<150℃,例：PA、POM、PC、

PET特种工程塑料：T>150℃，产量小；例：PF4、PI(PAI）

（聚酰亚胺、聚酰胺－酰亚胺）、PAR(聚芳酯）、PSF(聚砜）、PPS(聚苯硫醚）、LCP(液晶）－－－第37页，共86页，2023年，2月20日，星期三一、聚酰胺

（PA66、PA6、PA12、PA11等）1、合成：缩聚反应2、结构特征：极性、结晶、大量H键(PA66:空间排列对应，100％形成H键；PA6：50％形成H键）3、性能特征强度高（700kg/cm2)，纤维增强（2000kg/cm2)自润滑，耐磨性好维卡耐热温度PA66：220~230℃；PA6：160～180℃Tm:250℃215℃

耐蚀：T>100℃，易水解；耐油性好缺点：尺寸稳定性差（吸水性好),蠕变性大§6.1.4工程塑料的主要种类及应用第38页，共86页，2023年，2月20日，星期三

汽车：仪表齿轮、插座、按钮、安全带等等电子电器：电冰箱零件、插座、按钮----

机械：齿轮、滑轮、轴承、耐压软管----

日用：钓具、鞋底、容器-----

不可为精密机械零部件；不可做高频绝缘材料吸水、蠕变合金化、复合化例：PA/PC----抗蠕变

30％玻璃纤维复合PA1010:30％玻璃纤维复合后，强度提高3倍，硬度增加1倍芳香尼龙：PA1313、PA14透明尼龙：非晶（对苯二甲酸＋三甲基己二胺）3、应用:4、改性：一、聚酰胺§6.1.4工程塑料的主要种类及应用第39页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、缩甲醛（3位）1、结构特征：高规整、线性、高结晶、弱极性、柔性好Xc＝85％，d=1.4~1.6,Tm＝175℃2、性能特征：

比强、比刚接近金属，优于PA66

抗冲击性好，（兼具有刚性、抗冲击性能）受T、湿度的影响小耐疲劳性最优；抗蠕变性、尺寸稳定性优于PA

电绝缘性好，耐热：T使＝100℃；短期：140℃

耐蚀：耐油、稀酸；缺点：耐强酸弱、耐hv差，密度大，成型收缩率大§6.1.4工程塑料的主要种类及应用第40页，共86页，2023年，2月20日，星期三3、应用代替有色金属做精密仪器的零部件齿轮、汽车废气管、水龙头（可替代PA的应用）4、改性：合金化：POM/PTFE----提高润滑性

POM/PU-----减少齿轮噪音复合化：玻纤50％

C纤维＋PTFE+石墨

§6.1.4工程塑料的主要种类及应用二、缩甲醛第41页，共86页，2023年，2月20日，星期三三、聚碳酸酯(PC)（2位）1、结构特征：合成：双酚A＋光气缩聚线性、非晶、弱极性、苯环、柔性（带来次级转变）

Tb＝-105℃§6.1.4工程塑料的主要种类及应用第42页，共86页，2023年，2月20日，星期三2、性能特征：

透光率：75～85％抗冲击最好（优于铝、锌）尺寸稳定性好，抗蠕变优于PA、POMT使＝120℃;(Tg＝145℃）。Tf=225～250

电性能好缺点：耐磨性差<PA、POM（优于金属）耐疲劳性差§6.1.4工程塑料的主要种类及应用三、聚碳酸酯(PC)第43页，共86页，2023年，2月20日，星期三3、应用：光学性能、韧性、刚性、耐温性、绝缘性电器（占25.4％）、机械、医疗、办公、日用、建筑等4、改性：提高抗疲劳性、减少成型内应力----玻璃纤维20～40％合金化：抗开裂、耐磨性提高＋PE、ABS、POM、PF、PS、PBT

有机硅－PC共聚

--------耐热、透明、坚韧、可溶用于光学、分析、医疗的薄膜

§6.1.4工程塑料的主要种类及应用三、聚碳酸酯(PC)第44页，共86页，2023年，2月20日，星期三1、合成：缩聚反应2、结构特征：结晶、弱极性、

Tg=78℃，Tm=265℃（228℃---PBT)3、性能特征：气密性好；机械强度高（薄膜～铝膜；是PE的9倍；PA/PC的6倍）尺寸稳定性好；抗蠕变、抗疲劳性突出；耐磨性好T使：120～140℃

高温下，高浓度的HF、磷酸、乙二酸不作用高温耐碱性差（常温好）耐热老化性优于PC/PA/POM4、应用：电子、汽车、机械、电工器械外壳----§6.1.4工程塑料的主要种类及应用四、聚酯（PET、PBT)第45页，共86页，2023年，2月20日，星期三五、聚酰亚胺（PI)

聚酰胺－酰亚胺（PAI)1、种类：

不溶性（均苯型）（热固性）

耐高温（260℃）、耐辐射、力学性能好可溶性:成型加工易改性：聚酰胺－酰亚胺（PAI）聚酯－酰亚胺2、结构特征：非晶，半梯形3、性能特征：高温机械性能强，坚韧硬，抗蠕变、耐磨、耐辐射、抗电晕3、应用：航空航天重要材料（耐热宇宙尘外罩等），电机、轴承-----

§6.1.4工程塑料的主要种类及应用第46页，共86页，2023年，2月20日，星期三六、氟树脂（PF4、PF3、PF46----)1、结构特征：结晶、非极性，Tm＝327℃(仍为固体），Td=360℃；

Tf=415℃2、性能特征高温耐蚀：250℃下一切介质（除了Na）

原因：链螺旋分子，C-F键能大，屏蔽作用，保护C-C键；（耐高温、耐氧化）非极性结晶高聚物（Tm=327℃），所以耐高温溶剂耐磨，自润滑，表面能最小蠕变性强；强度、硬度低；成型难3、应用：耐蚀、润滑

§6.1.4工程塑料的主要种类及应用第47页，共86页，2023年，2月20日，星期三l

聚三氟氯乙烯（PCTFE，F3）聚偏二氟乙烯（PVDF，F2）可熔性聚四氟乙烯（PFA）聚四氟乙烯—六氟丙烯（FEP，F46）乙烯—四氟乙烯共聚物（ETFE，F40）乙烯—三氟氯乙烯共聚物（ECTFE，F30）

应用：结构材料（换热器、阀门、泵）；涂料；衬里（泵、阀门）§6.1.4工程塑料的主要种类及应用4、改性：一定程度下破坏对称性－－－强度提高，耐热、耐蚀性下降，可热融、可溶解，粘合性提高；易成型、施工，成本下降、应用广；品种:结晶性下降、极性增加但仍优于其它树脂六、氟树脂第48页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.4工程塑料的主要种类及应用六、氟树脂第49页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.4工程塑料的主要种类及应用六、氟树脂第50页，共86页，2023年，2月20日，星期三七、

其它氯化聚醚：Tm=180℃，抗蠕变、粘和性好、耐蚀（仅次于PF4）可热塑加工应用：涂层、衬里、结构材料、黏合剂聚苯硫醚：（PPS）§6.1.4工程塑料的主要种类及应用第51页，共86页，2023年，2月20日，星期三分析环氧、酚醛、不饱和聚酯的结构特征差异，固化体系特征？由此分析性能特征差异，应用的领域方面的注意问题?

上述材料的性能缺陷？如何根据结构性能关系分析了指出改性途径？聚氨酯、丙烯酸树脂单体选择进行分子设计、得到性能的原则？最耐热材料？第52页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.5热固性塑料的主要种类及应用

一、酚醛树脂（最早）

1、合成：常用种类：苯酚＋甲醛酚过量得热塑性醛过量得热固性

固化：固化剂：广义大酸（六次甲基四胺，苯磺酸等）

2、结构特性：刚性大，大量的酚基（极性）固化收缩率大，并有小分子水产生，

3、性能特点

E高，强度高、耐热高（140℃使用）、尺寸稳定性好脆、耐酸不耐碱；便宜4、应用：酚醛模压材料、酚醛层压材料、泡沫材料黏合剂、防腐涂料、防腐玻璃钢宇航烧蚀材料第53页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

一、酚醛树脂第54页，共86页，2023年，2月20日，星期三二、环氧树脂（EP）（含环氧端基）

1、合成：环氧氯丙烷与各种二元酚、醇反应常用：双酚A型（E型）；其它固化：胺类，聚酰胺环氧值：100g材料中含环氧基的克当量数2、结构特征：

刚柔相间，大量羟基；固化无小分子产生；§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

100克环氧树脂所需胺类固化剂的理论质量：

W＝环氧值×(胺的分子量÷胺中活泼H原于数)×系数第55页，共86页，2023年，2月20日，星期三3、性能特征：

强度、硬度小于酚醛；粘结力大耐热120℃

工艺性好（无收缩问题）耐蚀性好，耐候性不好4、应用玻璃钢增强材料（航空）、浇铸材料、泡沫材料涂料、黏合剂、玻璃钢防腐衬里§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

二、环氧树脂（EP）第56页，共86页，2023年，2月20日，星期三第57页，共86页，2023年，2月20日，星期三第58页，共86页，2023年，2月20日，星期三三、不饱和聚酯1、合成：不饱和二元酸＋二元醇通用型：顺丁烯二酸酐+苯酐+二元醇耐热型：芳香族固化：＋苯乙烯(单体也是溶剂）----自由基聚合＋引发剂：过氧化苯甲酰（过氧化环己酮）促进剂：二甲基苯甲酰（环烷酸钴）2、结构特性：

=键，酯键3、性能特征：工艺性好韧性>环氧、酚醛；强度<环氧、酚醛耐蚀性<环氧、酚醛；耐热性（通用）100℃以下，4、应用：玻璃钢（2/3)，民用、建筑、车辆、航空涂料、黏合剂、工业品§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第59页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第60页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第61页，共86页，2023年，2月20日，星期三四、聚氨酯（PU)

1、突出特点：

l

综合性能好

l

力学性能广，高耐磨

l

耐蚀性好：耐酸、耐性水优于环氧，耐酸、耐碱、耐水、耐热性均优于乙烯类树脂，耐候性突出。l

更易通过分子结构设计的方法获得广泛的防腐性、物理机械性能。l

与其它树脂的拼用性2、结构原因：异氰酸根的高反应活性。3、应用：涂层；泡沫；

衬里；弹性体

§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

——后起之秀第62页，共86页，2023年，2月20日，星期三

异氰酸酯的反应R:聚酯、聚醚（芳香、脂肪）小分子

上述反应的速度是：氨基〉羟基〉水〉羧基

四、聚氨酯（PU)§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第63页，共86页，2023年，2月20日，星期三其它反应：与脲反应；与苯酚；自聚；－－－四、聚氨酯（PU)§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第64页，共86页，2023年，2月20日，星期三1、丙烯酸树脂：耐候好，性能多样五、其它热固性树脂§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第65页，共86页，2023年，2月20日，星期三性能及效用选用单体户外耐久性甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯

硬度甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，(甲基)丙烯酰胺(甲基)丙烯酸、丙烯腈耐磨性丙烯腈，甲基丙烯酰胺光泽苯乙烯，芳族不饱和化合物保光，保色性甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯柔韧性丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸—2—乙基己酯耐溶剂、汽油、润滑油丙烯腈，(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸耐水性苯乙烯，含环氧基单体，甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸高烷基酯耐盐、耐洗涤剂苯乙烯、环氧基、丙烯酰胺、乙烯基甲苯耐沾污性(甲基)丙烯酸低烷基酯交联官能团丙烯酰胺、N－羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、（甲基）丙烯酸、顺丁烯二酸酐、衣康酸五、其它热固性树脂－丙烯酸树脂§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第66页，共86页，2023年，2月20日，星期三§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

五、其它热固性树脂－丙烯酸树脂第67页，共86页，2023年，2月20日，星期三

①活量较高；②与其他含活性基团的树脂有更好的相容性，③具有更好的韧性；④更好的耐化：药品性、耐酸碱性和耐溶剂性；⑤好的耐高温性和户外耐污染性。

特性：§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

五、其它热固性树脂－丙烯酸树脂

应用：黏合剂、涂料的主要种类，弹性体－－第68页，共86页，2023年，2月20日，星期三

甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷及甲基苯基二氯硅烷等为原料进行水解缩聚而制得

热稳定性、脱模性憎水性、耐电弧性；氧化、热稳定性进一步提高；可改善有机硅树的固化特性，并带来偶联性可改善有机硅树脂与有机物的共混性；耐辐射性增强，耐温可达300—500℃甲基苯基乙烯基苯基乙基亚苯基、二苯醚亚基、联苯亚基等芳亚基及硅碳硼高聚物时赋予有机硅树脂的性能有机取代基有机硅上不同有机取代基对有机硅性能的影响§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

五、其它热固性树脂2、有机硅树脂：第69页，共86页，2023年，2月20日，星期三特性：有机硅树脂为元素有机类高聚物，主链Si－O键的稳定性大于C－C，C－O等有机键；具有极好的耐热、耐候、耐氧化、耐蚀性能，并具有憎水、绝缘、阻燃等性能。有较好的耐辐射性。它的耐辐射性能随硅原子上的取代基而异，如含苯基的耐辐射性能好。一般含甲基的有机硅耐107—108rad，，含苯基的有机硅耐109rad耐化学药品性比有机树脂差，但对大多数是稳定的。用有机树脂改性可提高耐化学药品性。表面能低，可利用此制备憎水涂料；增加涂层体系的表面防水性能。有机硅聚合物可溶于甲苯，二甲苯等芳香族溶剂及酮类溶剂，五、其它热固性树脂－－有机硅应用：其主要用于耐高温、绝缘制品。涂料、黏合剂、弹性体

随侧链有机基而异，含有芳基的比含脂肪族基团的耐热性更好。另外，含脂肪族有机基的有机硅聚合物的热稳定性随有机基碳原子数的增加而降低。第70页，共86页，2023年，2月20日，星期三

呋哺树脂是结构中含有呋喃环链节的一类聚合物，主要有：

糠醛-丙酮树脂：

糠醇：

呋喃改性树脂：是呋喃树脂与其它树脂进行物理混合、或发生化学反应进行改性。主要有环氧树脂、聚乙烯醇缩醛、聚氨酯、有机硅树脂

五、其它热固性树脂3、呋喃树脂（与酚醛相似，耐热、耐蚀优于酚醛）§6.1.5热固性塑料的主要种类

及应用

第71页，共86页，2023年，2月20日，星期三

含有呋喃环、双键、羰基及其相邻碳原子上的活泼氢，因此在碱和酸的催化作用下，可以通