塑料知識(shí)和科學(xué)應(yīng)用講義講義

1、塑料定義塑料 是一種以高分子量有機(jī)物質(zhì)為主要成分的材料，它在加工完成時(shí)呈現(xiàn)固態(tài)形狀，在制造以及加工過程中，可以借流動(dòng)來造型。 按受熱以后性能變化分熱塑性塑料：成型后再加熱重新軟化加工而化學(xué)組成不變的一類塑料，即具有可溶可熔性。熱固性塑料：成型后不能再加熱重新軟化加工的一類塑料，即具有不溶不熔性。塑料分類按應(yīng)用分類通用塑料：產(chǎn)量大、應(yīng)用廣、加工性能好、成本低的塑料工程塑料特種工程塑料氟塑料PTFE熱致性液晶聚合物L(fēng)CP聚苯酯PHB聚芳酯PAR聚醚酮類PEK聚醚類PSF聚酰亞胺類PI聚苯硫醚PPS通用工程塑料熱塑性聚酯PBT聚苯醚PPO聚甲醛POM聚碳酸酯PC聚酰胺塑料分類最早的人造塑料賽璐珞：c

2、elluloid的譯音，將纖維素硝化得到。1869年創(chuàng)造賽璐珞塑料開展簡史最早的合成塑料1909年貝克蘭創(chuàng)造酚醛樹脂塑料開展簡史塑料開展簡史最早的塑料以熱固性塑料為主，品種很少。二戰(zhàn)以后熱塑性塑料逐漸開展，在20世紀(jì)70年代以后成為占絕對主要地位的塑料材料，熱固件塑料的比例那么一直呈下降趨勢。20世紀(jì)初到70年代，樹脂品種的增長速度很快。到20世紀(jì)70年代以后，樹脂新品種的開發(fā)速度較慢，幾年才有一個(gè)新品種誕生。20世紀(jì)90年代以后，人們的著重點(diǎn)己從著力開發(fā)樹脂新品種轉(zhuǎn)向?qū)υ袠渲M(jìn)行改性。生活中的塑料制品：電器外殼 、冰箱、電視、涼鞋、化裝品容器、建筑板材、建筑管道、包裝薄膜、光盤、印刷電路板

3、、儀表外殼、鏡片等。生活中的塑料8PE手提袋PE飲料瓶生活中的塑料9生活中的塑料10生活中的塑料11生活中的塑料生活中的塑料中國是世界第七大生產(chǎn)國，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)占86% 的合成樹脂產(chǎn)量。很多塑料原料需要進(jìn)口。在中國，塑料制品的年人均消費(fèi)量為9kg, 世界平均水平為24kg，德國為120kg，加拿大和美國大約為80kg。在中國大約有2萬多家企業(yè)生產(chǎn)塑料制品,中國是世界上主要的塑料制品生產(chǎn)廠家基地，其中農(nóng)用薄膜、塑料袋以及制鞋為全球之最。塑料產(chǎn)量與應(yīng)用包裝交通運(yùn)輸電器建筑其它工業(yè)醫(yī)藥塑料產(chǎn)量與應(yīng)用高分子結(jié)構(gòu)與性能的研究經(jīng)過四個(gè)階段 蒙昧 萌芽 爭鳴 開展塑料結(jié)

4、構(gòu)蒙 昧 期 19世紀(jì)的中葉以前，木材、棉、麻、絲、毛、漆、橡膠、皮革和各種樹脂等天然高分子材料都已經(jīng)在人們的生活和生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而人們只知道使用和加工，不知道化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。塑料結(jié)構(gòu)萌 芽 期通常是粘稠的液體或無定形粉末，無法純化和分析。膠體化學(xué)認(rèn)為由小分子通過“次價(jià)力結(jié)合而成的聚集體。塑料結(jié)構(gòu)爭 鳴 期1920年，H.Staudinger(德)發(fā)表了他的劃時(shí)代的文獻(xiàn)?論聚合?，提出鏈結(jié)構(gòu)模型。塑料結(jié)構(gòu)爭 鳴 期1932年，Staudinger提出了溶液粘度與分子量的關(guān)系式。通過大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，雄辯地證明了大分子的存在。30年代末期，高分子學(xué)說終于戰(zhàn)勝了膠體締合論。從此，高分子科

5、學(xué)進(jìn)入了開展。 塑料結(jié)構(gòu)發(fā) 展 期高分子理論促進(jìn)了合成高分子工業(yè)的開展，高分子工業(yè)又促進(jìn)了高分子理論的迅速開展。塑料結(jié)構(gòu)高分子的結(jié)構(gòu)包括單個(gè)分子的結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)是對材料的性能有著決定性影響的因素。結(jié)構(gòu)通過分子的運(yùn)動(dòng)來決定性能? 塑料結(jié)構(gòu)分子量具有多分散性。高分子不是由單一分子量的化合物所組成。即使是一種“純粹的高分子，也是由化學(xué)組成相同、分子量不等、結(jié)構(gòu)不同的同系聚合物的混合物所組成。塑料結(jié)構(gòu)分子量與分子量分布塑料結(jié)構(gòu)結(jié)晶態(tài)分子結(jié)構(gòu)三維有序堆積結(jié)構(gòu)。結(jié)晶性增強(qiáng)了塑料的性能，機(jī)械性能、耐熱性能等。一般是局部結(jié)晶，超過40%結(jié)晶相稱為結(jié)晶高分子。結(jié)晶高分子可能會(huì)導(dǎo)致塑料不透明。塑料結(jié)構(gòu)取

6、向態(tài)分子鏈一維或者二維有序，呈取向狀態(tài)。取向讓高分子各項(xiàng)性能異性，目的是增強(qiáng)某一個(gè)方向性能。雙向拉伸塑料薄膜。塑料配合合成樹脂塑料助劑合成樹脂 合成樹脂是指以煤、電石、石油、天然氣以及一些農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料，先制得具有一定合成條件的低分子化合物(單體)，進(jìn)而通過化學(xué)、物理等方法合成的高分子化合物。 聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等塑料配合塑料助劑 1增塑劑 2阻燃劑 3穩(wěn)定劑 4抗靜電劑 5發(fā)泡劑 6著色劑 7潤滑劑 8增強(qiáng)材料和填料 塑料配合增強(qiáng)材料和填料 在許多塑料中，增強(qiáng)材料和填料占有相當(dāng)?shù)谋戎?，尤其是增?qiáng)塑料和鈣塑材料。主要目的是：為了提高塑料制品的強(qiáng)度和剛性，一般參加各種纖維材料或無機(jī)物。

7、最常用的增強(qiáng)材料有：玻璃纖維、石棉、石英、炭黑、硅酸鹽、碳酸鈣、金屬氧化物等。塑料配合潤滑劑 是為了改善塑料加熱成型時(shí)的脫模性和提高制品的外表光潔度而參加的物質(zhì)。常用的潤滑劑有：硬脂酸及其鹽類、石蠟、合成蠟等。塑料配合塑料發(fā)泡劑 是一種在一定溫度下可以氣化的低分子有機(jī)物，如二氯二氟甲烷；或者受熱時(shí)會(huì)分解出氣體的有機(jī)化合物。這些氣體留在塑料基體中便形成有許多細(xì)微泡沫結(jié)構(gòu)的泡沫塑料。常用的有偶氮化合物、亞硝基化合物等。 塑料配合 阻燃劑 賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑。常用的阻燃劑有氧化銻、鹵化物、磷酸酯和四氯苯二甲酸酐等。 塑料配合氧化銻增塑劑 能增加塑料的柔軟性、延伸性、可塑性，降低塑料流動(dòng)

8、溫度和硬度，有利于塑料制品的成型。我們最常見的是樟腦如圖：塑料配合擠出機(jī)擠出共混技術(shù)樹脂與助劑混合造粒擠出共混塑料粒子擠出機(jī)擠出共混技術(shù)有良好的成型、成膜性絕緣性耐酸堿耐腐蝕性低透氣、透水性易著色、外觀鮮艷 塑料性能1質(zhì)輕、機(jī)械性能好 鋼的 1/81/4，鋁的 1/32/3，玻璃的1/32/3 2適宜的阻隔性與滲透性 阻氣包裝、防潮包裝、防水包裝、保香包裝 保鮮包裝 3化學(xué)穩(wěn)定性好 耐 酸、堿、鹽 4光學(xué)性能優(yōu)良 透明5衛(wèi)生性良好 純的聚合物樹脂沒有毒性 6良好的加工性能和裝飾性 擠出、注射、吸塑 塑料性能塑料性能容易加工、節(jié)能、來源廉價(jià)廣泛。塑料性能幾種塑料的密度塑料名稱相對比重聚苯乙烯1.041.10聚乙烯0.910.93聚丙烯0.900.91聚氯乙烯1.301.58ABS1.021.06塑料科研單位與企業(yè)各個(gè)大學(xué)高分子材料科學(xué)與工程系全世界各大石化公司杜邦、 GE