机械工程材料论文

机械工程材料论文浅谈高分子材料专业班级：09级机电四班姓名：学号：摘要高分子，即高分子化合物，是由千百万个原子彼此以共价链接起来的大年夜分子，是以又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大年夜，高达104～106，同时分子量具有多分散性，其相对分子质量一样都在几万到几百万。平日把相对分子质量在一万以上的分子称为高子。高分子是用相对分子质量、聚合度（反复的构造单位数）或分子链的长度来描述的。高分子材料的机能不仅与聚合物的化学性质有关，同时还与诸如结晶的水平和分布，高分子链长的分布，添加剂（如填料，加强剂和增塑剂等）的性质和用量等专门多身分有关。Summary

Polymer,whichpolymerisdeterminedbymillionsofatomscovalentlylinkedtoeachothermacromolecules,so-calledpolymerorpolymer.Gaomoleculeischaracterizedbylargemolecularweightupto104to106,andthemolecularweightpolydispersity,themolecularweightgenerallyinthetensofthousandstoseveralmillion.Typicallythemolecularweightofmoleculesinamillionormoreashighchild.

Polymerwithmolecularweight,degreeofpolymerization(numberofrepeatingstructuralunits)oramolecularchainlengthtodescribe.Theperformanceofpolymermaterialsandpolymerchemistryisnotonlyrelatedbutalsowiththeextentanddistribution,suchascrystallization,polymerchainlengthdistribution,additives(suchasfillers,enhancers,andplasticizers,etc.)thenatureandamountofmanyfactors.关键词：塑料、纤维、增塑剂、聚合物高分子，即高分子化合物，是由千百万个原子彼此以共价链接起来的大年夜分子，是以又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大年夜，高达104～106，同时分子量具有多分散性，其相对分子质量一样都在几万到几百万。平日把相对分子质量在一万以上的分子称为高分子。高分子是用相对分子质量、聚合度（反复的构造单位数）或分子链的长度来描述的。高分子材料的机能不仅与聚合物的化学性质有关，同时还与诸如结晶的水平和分布，高分子链长的分布，添加剂（如填料，加强剂和增塑剂等）的性质和用量等专门多身分有关。高分子材料的分类有：塑料、橡胶、纤维等；高分子材料的添加剂有：增塑剂、防老剂、填充剂、阻燃剂等。1-1高分子材料的分类

一、塑料塑料分为热塑性和热固性塑料。热塑性塑料是指在必定温度范畴内具有可反复加热软化、冷却后硬化定型的塑料。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。热固性塑料是指经加热（或不加热）就变成永久的固定外形，一旦成形，就弗成能再熔融成形的塑料。常用的热固性塑料有酚醛塑料、脲醛塑料等。塑料按应用情形又分为通用塑料、工程塑料及特种塑料。通用塑料价格廉价、产量大年夜、成型性好，广泛用于日用品、包装、农业等范畴，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛和脲醛塑料。工程塑料指能遭受必定的外力感化，具有较高的强度和刚度并具有较好的尺寸稳固性，如聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等。特种塑料具有如耐热、自润滑等特异机能，可用于专门要求如氟塑料、有机硅塑料、聚酰亚胺等。二、橡胶橡胶具有高的弹性、电绝缘性懈弛冲减振性。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的弹性好、强度高、耐屈挠性好、绝缘性好。这些机能差不多上合成橡胶所不及。是以，天然橡胶至今仍是最重要的一种橡胶。天然橡胶的加工性、粘合性、混淆性优胜。合成橡胶的种类专门多，按其机能和用处可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶一样用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡胶成品，如丁苯、顺丁、氯丁、丁基、聚异戊二烯、乙丙、丁腈等。特种合成橡胶具有耐寒、耐热、耐油等专门机能，用来制造特定前提下应用的橡胶成品，如氯蟥化聚乙烯、氯化聚乙烯、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸脂、氯醇、聚硫橡胶等。三、纤维纤维分为有机合成纤维、无机纤维和天然纤维。无机纤维有金属纤维、碳纤维、硅系纤维及矿物纤维等；天然纤维有植物纤维（如麻、棉花等）和动物纤维（如羊毛、驼毛等）等。合成纤维重要有聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等。聚酰胺纤维又叫锦纶、尼龙（或耐纶）开端是杜邦公司的商品名。其特点是强韧、弹性高、质量轻。约一半作衣料用，一半用于工业临盆。聚酯纤维又叫涤纶，是临盆量最大年夜的合成纤维。约90%用作衣料，用于工业临盆的只占6%阁下。聚丙烯腈纤维包含丙烯腈均聚物极其共聚物纤维。约70%用作衣料，用于工业临盆的只占5%阁下。1-2高分子材料添加剂一、增塑剂增塑剂使塑料的粘度减小，流淌性增长，同时增塑剂降低了塑料的抗张强度、硬度、模量等，进步了塑料的伸长率和抗冲击机能。二、防老剂老化本质上是高分子在物理构造或化学构造上的改变使材料机能劣化的现象。依其功能可分为光稳固剂和抗氧剂等。三、填充剂、加强剂和偶联剂填充剂一样为无机材料，目标是增大年夜塑料的体积，降低成本，也可改变产品的某些机能。加强剂主假如玻璃纤维等纤维状物质，它能够进步材料的强度。偶联剂是指能加强填料与树脂间粘结力的物质，从而使材料具有优良的整体机能。阻燃剂

因为高分子聚合物全然上属于含有碳和氢的有机化合物，因而大年夜部分是可燃的。在此类聚合物中参加的阻燃性物质称为阻燃剂。聚合物原料的构造和集合态聚合物平日能够分为线形聚合物和体型聚合物。线形聚合物的分子具有长链构造。体型聚合物是由线型聚合物彼此贯穿、重迭和缠结在一路而形成。聚合物在加工过程所表示专门多性质和行动都与聚合物的长链构造和缠结以及集合态所处的力学状况有关。依照聚合物所表示的力学性质和分子热活动特点，能够将聚合物划分为玻璃态(结晶聚合物为结晶态)、高弹态和粘流态，平日称这些状况为集合态。集合态的改变重要与温度有关。Tz(脆韧改变温度）<Tg（玻璃化改变温度）<Tf（粘流温度）处于玻璃化温度Tg以下的聚合物为坚硬固体，称为玻璃态。现在,聚合物具有相昔时夜的力学强度。聚合物在Tg～Tf之间为高弹态，形变才能明显增大年夜。聚合物在Tf以上开端改变为粘流态，平日又将这种液体状况的聚合物称为熔体。2-2聚合物的结晶聚合物分为结晶聚合物和非晶聚合物。结晶聚合物的结晶具有不完美性。聚合物分子链的构造对称性越高，越轻易结晶，如聚乙烯、聚四氟乙烯。聚合物在不合的结晶前提下，可形成多种结晶情势，如片晶、球晶、伸直链片晶和串晶等。晶区中的分子分列规整，其密度大年夜于非晶区，跟着结晶度的增长，聚合物的密度增大年夜。两相并存的结晶聚合物平日呈白色，不透亮。结晶度减小，透亮度增长，那些完全非晶的聚合物，平日是透亮的。一样随结晶度增长，聚合物的屈从强度、模量和硬度等随之进步。然则，冲击强度随结晶度增长而降低。2-3聚合物在成形过程中的分子取向聚合物的分子链或链段按必定偏向分列称为取向。流淌取向，聚合物在成形加工过程中，蜷曲状长链分子逐步沿流淌偏向舒展伸长和取向。非晶聚合物取向后，沿拉伸偏向的拉伸强度、拉伸模量、冲击强度等均随取向程度进步而增大年夜，而垂直于取向偏向的力学强度会明显降低。结晶聚合物随取向度进步，材料的密度和强度都响应进步，而伸长率降低。2-4聚合物的降解和交联一、聚合物的降解聚合物的分子量降低，大年夜分子构造改变等化学变更。平日称分子量降低的感化为降解。聚合物在贮存、应用过程中，进行比较迟缓的降解过程，又称为老化。老化过程中，使材料损掉弹性、变脆、不熔和不溶。轻度的降解形成一些比原始聚合物分子量低但聚合度不合的同类大年夜分子，使聚合物带色。进一步降解会使聚合物分化出低分子物质、分子量或粘度降低，成品显现气泡和流纹等弊病，并是以减弱成品的各项机能。严峻降解时，使聚合物破坏而获得单体或其它低分子物，使聚合物焦化变黑，产生大年夜量的分化物质。二、聚合物的交联聚合物的线形大年夜分子链之间以新的化学键连接，形成三维网状或体形构造的反响称为交联。经由过程交联反响能制得交联(即体型)聚合物。与线型聚合物比较，交联聚合物的机械强度、耐热性、耐溶剂性、化学稳固性和成品的外形稳固性等均有所进步。在塑料成型工业中，常用硬化或熟化来代替交联一词。所谓“硬化得好”或“熟化得好”，是指交联度成长到一种最为合适的程度(现在的交联度小于100％)，乃至成品的物理力学机能达到最佳。参考文献：[1]化学工业中的膜技巧[M].马润宇译.北京；化学工业出版社，

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