合成树脂与塑料概论.ppt

第二篇 合成树脂与塑料 本章主要内容： 8.1 合成树脂分类与用途 8.2 塑料 8.3 合成纤维 8.4 粘合剂 8.5 涂料 8.6 离子交换树脂 难点：无 8.0 前言 ?树脂定义 树脂通常是指受热后有软化或熔融范围, 软化时 在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态， 有时也可以是液态的有机聚合物。广义地讲，可以 作为塑料制品加工原料的任何聚合物都称为树脂。 ? 树脂分类 树脂分为天然树脂和合成树脂： 天然树脂是指由自然界中动植物分泌物所得的无 定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。 合成树脂是指由简单有机物经化学合成或某些天 然产物经化学反应而得到的树脂产物。 ?树脂的主要用途： 当前在聚合物生产中以合成树脂产量最大，用途 最为广泛。以合成树脂为原料生产的塑料、合成纤 维、涂料、粘合剂以及离子交换树脂等已广泛应用 于工农业各领域和人民生活中。 ?纤维、塑料和橡胶表现不同的应力-应变曲线，见 图8-1。 ?从图中可以看出： a、 弹性体在比较低的应力下表现很高的但可恢复 的伸长率(高达500％-1000％)。 b、 纤维具有很高的抗形变力，伸长率低(＜10％- 50％)并且有很高的模量(＞35000N／cm2)和高的 拉伸强度(＞35000 N/cm2)。 c、 塑料的机械强度介于橡胶与合成纤维之间。塑 料分为柔性和刚性两种类型。柔性塑料具有中至高 结晶性。熔融温度和玻璃化温度宽，具有中至高模 量(15000-350000N/cm2)，拉伸强度为1500-7000 N/cm2 ，极限伸长率20％-800％。刚性塑料 具有很高的刚性和抗形变力。模量达70000- 50000N/cm2，拉伸强度为3000-8500N/cm2 ，破裂 前的仲长率＜0.5％-3％范围。 8.1 合成树脂分类与用途 8.1.1 根据合成反应进行分类 (1)加成聚合合成树脂 包括经自由基聚合、离子聚合、配位聚合等反应 合成的聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 (2)逐步聚合合成树脂 包括经缩合聚合反应和逐步加成聚合反应合成的 聚合物，酚醛树脂、脲醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺 树脂、聚氨酯等。 8.1.2 根据受热后的变化行为进行分类 (1)热塑性合成树脂 例如聚乙烯、聚酯、聚酰胺等。 (2)热固性合成树脂 例如酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等。 8.1.3 按聚合物主链结构和聚合物化学结构进行分类 1．碳链合成树脂 ①聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯等。 ②聚乙烯基化合物、聚醋酸乙烯及其衍生物：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛等。 ③聚丙烯酸及其衍生物 a．酸类聚合物：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等。 b．酯类聚合物：聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲 酯、丁酯等。 c．腈及酰胺衍生物：聚丙烯腈、聚丙烯酰胺等。 ④ 聚卤代烃 a．聚氯代烃：聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯 b．聚氟代烃：聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯等 ⑤聚烯丙基化合物：聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚氰脲酸三烯丙酯等。 2．碳-氧链合成材脂 ①聚缩醛、聚甲醛。 ②聚醚：聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧树脂、氯代聚醚、聚苯醚等。 ③酚醛树脂：苯酚-甲醛树脂。 ④聚酯：聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、不饱和聚酯、芳香族聚酯、醇酸树脂等。 3. 碳-硫链合成树脂 ①聚琉化合物：聚苯硫醚。 ②聚砜、聚芳砜。 4. 碳-氮链合成树脂 ①聚亚胺 ②氨基树脂 ③聚酰胺：聚酰胺6，聚酰胺66，聚酰胺1010，聚芳酰胺等。 ④聚酰亚胺 ⑤聚氨酯 ⑥聚脲 ⑦聚芳杂环：聚苯并咪唑、聚苯并噻唑等。 8.2 塑料 ?概述 塑料：以合成树脂为主要原料，添加稳定剂、着色 剂、润滑剂以及增塑剂等组分得到的合成材料。 性能评价： 机械性能——强度、坚韧性、刚性、抗蠕变性和抗 疲劳性能、耐磨性、硬度、摩擦系数等。 热性能——主要是长时间连续使用条件下的最低和 最高温度限，热膨胀系数、导热系数等。 电性能——主要是介电性或绝缘性能。 其 他——耐化学腐蚀与老化行为以及对透明性、 透气性、燃烧性等。 ?吸水性 塑料是有机材料，所以其吸水性高于金属、陶瓷、玻璃、无机材料等。但低于木材，其测试方法一般是将一定大小的试样置于水中浸24h后，测定其重量增加的百分数。塑料的吸尔性一般为0.01％-3％，亲水性较大的品种，例如醋酸纤维素则高达7％左有。吸水性高低与高聚物的化学结构和填料种类有关。 ?透气性 适用于塑料薄膜性能的评价。一般为一定厚度的薄膜于一定时间，如24h，于规定压力下，单位面积所