工程材料學高分子材料

工程材料學高分子材料第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一高分子物質(zhì)分天然和人工合成兩大類。

天然高分子物質(zhì)有:蠶絲、羊毛、纖維素、橡膠以及存在于生物組織中的淀粉、蛋白質(zhì)等。

工程上的高分子物質(zhì)：主要是人工合成的各種有機材料，塑料、合成纖維、涂料、膠粘劑等。第一節(jié)高分子材料概述第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

一基本概念1.高分子化合物

高分子化合物是指分子量很大的化合物。它們的分子量都在幾千、幾萬、幾十萬或幾百萬以上，甚至趨于無窮，但是，高分子物質(zhì)和低分子物質(zhì)之間并沒有嚴格的界限。

?把分子量小于500的稱為低分子化合物；

?

大于5000的為高分子化合物。工程上認為，高分子化合物具有較好的強度、塑性和彈性等力學件能，而低分子化合物沒有這些性能。所以，只有分子量達到了使機械零件能具有工程意義的化合物，才可認是工程用高分子化合物或高分子材料。第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

2.單體

能組成高分子化合物的低分子化合物叫做單體，高分子化合物的分子量雖很高，但化學組成并不復雜。它的每個分子都是由一種或幾種較簡單的低分子一個個連接起來而組成的。

3.鏈節(jié)：

大分子鏈：高分子化合物的分子很大，主要呈長鏈形，因此常稱大分子鏈或分子鏈。

鏈節(jié)：組成大分子鏈的這種特定結(jié)構(gòu)單元叫做鏈節(jié)。大分子鏈極長，長度可達幾千埃以上，而截面一般只有幾埃，是由許許多多結(jié)構(gòu)相同的基本單元重復連接構(gòu)成的。第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一4.聚合度

大分子鏈中鏈節(jié)的重復次數(shù)即叫做聚合度。高分子化合物的大分鏈由大量鏈節(jié)連成。所以，一個大分子鏈的分子量M，是它的鏈節(jié)的分子量m和聚合度n的乘積，即M=n×m。聚合度反映了大分子鏈的長短和分子量的大小。5.多分散性

高分子化合物由大量大分子鏈組成，各個大分子鏈的鏈節(jié)數(shù)不相同．長短不一樣，分子量不相等。高分子化合物中各個分子的分子量不相等的現(xiàn)象叫做分子量的多分散性。多分散性在低分子化合物中是不存在的，它是高分子化合物的一大特點。高分子化合物的多分散性，決定了它的物理——機械性能的大分散度。第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

二、高分子材料的合成

高分了化合物的合成，就是把低分子化合物(單體)聚合起來形成高分子化合物的過程。其所進行的反應稱為聚合反應。所以，高分子化合物也叫做聚合物或者高聚物。最常用的聚合反應有加成聚合反應(簡稱加聚反應)和縮合聚合反應(簡稱縮聚反應)兩種。第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

1.加聚反應

指一種或多種單體相互加成而連接成聚合物的反應。其生成物叫加聚物。因反應沒有副產(chǎn)物，加聚物具有向其單體相同的成分。加聚反應的單體必須具有不飽和鍵，并能形成兩個或兩個以上的新鍵，以便在加熱、光照或化學引發(fā)劑的作用下，打開不飽和鍵，成兩個或兩個以上的新鍵，使單體通過單鍵一個一個地連接起來，成為一條很長的大分子鏈。如果形成的新鍵只有一個，則單體不能加聚成高聚物，而只能成二聚物，或者低聚物。2．縮聚反應

縮聚反應是指一種或多種單體相互混合而連接成聚合物，同時析出（縮去）某種低分子物質(zhì)(如水、氨、醇、鹵化氫等)的反應。所生成的聚合物叫縮聚物，其成分和單體不同?？s聚反應比加聚反應復雜得多。第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一三聚合物的命名

國際上曾提出過聚合物的命名方法，但至今并未被廣泛地采用。現(xiàn)在流行著各種各樣的命名方法，比較慣用的有以下幾種：

(1).根據(jù)聚合物的化學結(jié)構(gòu)命名

以聚合物鏈節(jié)的化學組成和結(jié)構(gòu)來命名。

(2)根據(jù)聚合物的原料單體命名

以合成聚合物的低分子原料單體為基礎來命名。對于加聚類聚合物，在其鏈節(jié)所含單體前加一“聚”字來取名，例如，聚對苯二甲酸乙二醇、聚苯乙烯、聚甲醛等。對于縮聚類以及某些共聚類聚合物，在其低分子原料之后習慣加“樹脂”二字命名。例如，酚類和酸類的聚合物稱酚醛樹脂。第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

（3）采用商品名稱和代表符號有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、

電木(酚醛塑料)、

電玉(脲醛塑料)、

滌綸(或的確良、聚酯纖維)、

晴綸(或人造羊毛、聚丙烯纖維）、

維綸（或維尼龍、聚乙烯醇纖維）、

錦綸（或尼龍、聚酰胺纖維），

丙綸（聚丙烯）、氯綸(聚氯乙烯)等。雖然各個國家或廠家稱呼不統(tǒng)一，但是應用卻極廣。不少聚合物常用其英文名稱的第一個字母表達。例如PS代表聚苯乙烯，PVC代表聚氯乙烯，EVA代表聚乙烯等。第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一四、高分子材料的結(jié)構(gòu)

高聚物的結(jié)構(gòu)主要包括兩個微觀層次1．大分子鏈的結(jié)構(gòu)：

近程結(jié)構(gòu)：指單個高分子結(jié)構(gòu)單元的化學組成、鍵接方式和立體構(gòu)型等；

遠程結(jié)構(gòu)：指分子的大小和構(gòu)象等。2．高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：指高聚物的分子間結(jié)構(gòu)形式，如晶態(tài)、非晶態(tài)、取向結(jié)構(gòu)和織態(tài)結(jié)構(gòu)等。

第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一大分子鏈的結(jié)構(gòu)

1.大分子鏈的化學組成

主要是碳、氫、氧，碳是形成大分子鏈的主要元素。其他還有氮、氯、氟、硼、硅、硫等元素。2.大分子鏈的形態(tài)

大分子鏈有線型、支鏈型和體型(或網(wǎng)型)等三類。(1)線型分子鏈

各鏈節(jié)以共價鏈連接成線型長鏈分子，其直徑小于1納米，而長度可達幾百甚至幾千納米，像一根長線，呈卷曲狀或線團狀。(2)支鏈型分子鏈

在主鏈的兩側(cè)以共價鏈連接相當數(shù)量的長短不一的支鏈,其形狀有樹枝形、梳形、線團形。

第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

(3)體型(網(wǎng)型或交聯(lián)型)

分子鏈在線型或支鏈型分子鏈之間,沿橫向通過鏈節(jié)以共價鍵連接起來,形成的三維(空間)網(wǎng)狀大分子。

大分子鏈的形態(tài)

第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

3、大分子鏈的構(gòu)象高聚物最大的特點是彈性極好。

原因：分子鏈非常長，很容易任意卷曲成無規(guī)線團；分子鏈的鍵可自由旋轉(zhuǎn)；單鍵的內(nèi)旋：每一個單鍵可以圍繞其相鄰單鍵按一定角度進行旋轉(zhuǎn)。大部分高聚物如聚乙烯、聚丙烯、等的主鏈完全由C-C單鍵組成。每個單鍵都有一定的鍵長和鍵角，并且能在保持鍵長和鍵角不變的情況下任意旋轉(zhuǎn)。這就是單鍵的內(nèi)旋。C-C單鍵的內(nèi)旋示意圖第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一大分子鏈的構(gòu)象：由于單鍵內(nèi)旋引起的原子在空間據(jù)不同位置所構(gòu)成的分子鏈的各種形象，即稱為大分子鏈的構(gòu)象。4．大分子鏈的柔順性

大分子能由構(gòu)象變化獲得不同卷曲程度的特性即為大分子鏈的柔順性。單鏈為純C-C鍵時，內(nèi)旋完全自由，大分子鏈的柔順件最好，但實際上C-C鍵上總帶有其它的原子或基團。在相鄰鏈節(jié)中這類非直接鍵合的原于或基團之間，存在有一定的近程相互作用，使內(nèi)旋受到阻礙，所以實際的內(nèi)旋都是受阻內(nèi)旋。受阻程度越大，可能有的構(gòu)象數(shù)越小，則分子鍵的柔順性越低。第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一高分子的聚集態(tài)

結(jié)構(gòu)

高分子材料的聚集狀態(tài)有三種：

●晶態(tài)：分子鏈在空間規(guī)則排列。

●部分晶態(tài)：分子鏈在空間部分規(guī)則排列。

●非晶態(tài)：分子鏈在空間無規(guī)則排列，亦稱玻璃態(tài)。

通常線型聚合物在一定條件下可以形成晶態(tài)或部分晶態(tài)。

體型聚合物為非晶態(tài)(或玻璃態(tài))。

獲得完全晶態(tài)的聚合物很困難，大多數(shù)聚合物都是部分晶態(tài)或完全非晶態(tài)。聚合物三種聚集態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖

第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一一、高分子材料的力學性能1.高聚物的物理、力學狀態(tài)(1)線型非晶態(tài)高聚物的三種力學狀態(tài)線型非晶態(tài)高聚物在不同溫度下表現(xiàn)出三種物理狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。在恒定載荷作用下，其變形度-溫度曲線如圖所示。Tb為脆化溫度、Tg為玻璃化溫度、Tf為粘流溫度,Td

為分解溫度。第二節(jié)高分子材料的性能第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

①玻璃態(tài)

在Tg溫度以下曲線基本上是水平的,變形量小,而彈性模量較高,高聚物較剛硬,處于玻璃態(tài)。

此時，物體受力的變形符合于胡克定律，應變與應力成直線比，并在瞬時達到平衡。

②高彈態(tài)

Tg溫度之后曲線急劇變化，但很快穩(wěn)定而趨于水平。這個階段變形量很大，而彈性模量顯著降低，外力去除后變形可以回復，彈性是可逆的。高聚物表現(xiàn)為柔軟而富彈性，具有橡膠的特性，處于所謂高彈態(tài)或橡膠態(tài)。

③粘流態(tài)

溫度高于Tf后，變形迅速發(fā)展，彈性模量再次很快下降，高聚物開始產(chǎn)生粘性流動，處于粘流態(tài)，此時變形變?yōu)椴豢赡?。?7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一(2)晶態(tài)高聚物和體型高聚物的力學狀態(tài)

完全晶態(tài)的線型高聚物與低分子晶體材料一樣，沒有高彈態(tài)；對于部分晶態(tài)的線型高聚物，非晶態(tài)區(qū)在Tg溫度以上和晶態(tài)區(qū)在熔點Tm溫度以下存在一種即韌又硬的皮革態(tài)。此時,非晶態(tài)區(qū)處于高彈態(tài),具有柔韌性,晶態(tài)區(qū)則具有較高的強度和硬度,兩者復合組成皮革態(tài)。第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

2.高分子材料的力學性能特點

(1)強度低

高聚物的強度平均為100MPa,比金屬低得多,但密度小，許多高聚物的比強度是很高的,某些工程塑料的比強度比鋼鐵和其他金屬還高。

(2)彈性高、彈性模量低

高聚物的彈性變形量大，可達到100%～1000％。一般金屬材料只有0.1%～1.0％。高聚物的彈性模量低，約為2MPa～20MPa。一般金屬材料為103MPa～2×105MPa。(3)粘彈性

大多數(shù)高聚物的高彈性大體是“平衡高彈性”，即應變與應力同步發(fā)生。有一些高聚物，例如橡膠,特別是在低溫和老化狀態(tài)時,高彈性表現(xiàn)出強烈的時間依賴性。應變不僅決定于應力,而且決定于應力作用的速率。它是高聚物的又一重要特性。

粘彈性

:

應變滯后于應力作用時間。

第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

(4)塑性

高聚物由許多很長的分子組成,加熱時分子鏈的一部分受熱，其它部分不會受熱或少受熱，因此材料不會立即熔化，而先有一軟化過程，所以表現(xiàn)出明顯的塑性。

處于高彈態(tài)的橡膠，在溫度較低和分子量很高時具有這樣的性能。

處于玻璃態(tài)的塑料（如聚乙烯等熱塑性塑料），當溫度較高時也具有這樣的性能。

高聚物拉伸時應力－應變的關系第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一1.塑料的組成塑料:是以樹脂為主要成分，加入一些用來改善使用性能和工藝性能的添加劑而制成的。樹脂的種類、性能、數(shù)量決定了塑料的性能。工業(yè)中用的樹脂主要是合成樹脂。

第三節(jié)高聚物材料一、塑料第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一添加劑：

（1）填料填料可使塑料具有所要求的性能，并能降低成本。用木屑、紙屑、石棉纖維、玻璃纖維等有機材料作填料，可增加塑料強度；用高嶺土、滑石粉、氧化鋁、二氧化硅、石墨、煤粉等無機物作填料，可使塑料有較高的耐熱性、耐蝕性、耐磨性、熱導性等。

（2）增塑劑增塑劑用以增加樹脂的可塑性、柔軟性，降低脆性，改善加工性能。常用的增塑劑有磷酸脂類化合物、甲酸脂類化合物、氯化石蠟等。（3）穩(wěn)定劑（防老劑）穩(wěn)定劑可增強塑料對光、熱、氧等老化作用的抵抗力，延長塑料壽命。常用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物、環(huán)氧化合物等。此外，還有:潤滑劑、著色劑、固化劑（使熱固性樹脂由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)）、發(fā)泡劑、抗靜電劑、稀釋劑、阻燃劑等。第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一2．塑料的分類

（1）按樹脂在加熱和冷卻時所表現(xiàn)出的性能，分為熱塑性和熱固性塑料熱塑性塑料分子結(jié)構(gòu)主要是鏈狀的線型結(jié)構(gòu)，其特點是加熱時軟化，可塑造成型，冷卻后則變硬，此過程可反復進行，其基本性能不變。這類塑料有較高的力學性能，且成型工藝簡便，生產(chǎn)率高，可直接注射、擠出、吹塑成形。但耐熱性、剛性較差，使用溫度＜120℃。熱固性塑料分子結(jié)構(gòu)為體型，其特點是初加熱時軟化，可塑制成型，冷凝固化后成為堅硬的制品，若再加熱，則不軟化，不溶于溶劑中，不能再成型。這類塑料具有抗蠕變性強，受壓不易變形，耐熱性較高等優(yōu)點，但強度低，成型工藝復雜，生產(chǎn)率低。

第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一（2）按塑料應用范圍分通用塑料和工程塑料通用塑料

指產(chǎn)量大（占總產(chǎn)量的75％以上）、用途廣、通用性強、價格低的一類塑料。主要制作生活用品、包裝材料和一般小型零件。工程塑料

指具有優(yōu)異的力學性能（強度、剛性、韌性）、絕緣性、化學性能、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性的一類塑料。與通用塑料相比，工程塑料的產(chǎn)量較小，價格較高。主要制作機械零件和工程結(jié)構(gòu)件。第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一

3．塑料的特性

（1）密度小、比強度高

塑料密度為0.9~2.2g/cm3，只有鋼鐵的1/8~1/4，鋁的1/2。泡沫塑料的密度約為0.01g/cm3，這對減輕產(chǎn)品自重有重要意義。雖然塑料的強度比金屬低，但由于密度小，故比強度高。（2）化學穩(wěn)定性好塑料能耐大氣、水、酸、堿、有機溶液等的腐蝕。聚四氟乙烯能耐“王水”腐蝕。（3）優(yōu)異的電絕緣性多數(shù)塑料有很好的電絕緣性，可與陶瓷、橡膠等絕緣材料相媲美。（4）減摩、耐磨性好

塑料的硬度比金屬低，但多數(shù)塑料的摩擦系數(shù)小。另外，有些塑料（如聚四氟乙烯、尼龍等）本身有自潤滑能力。第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一（5）消聲吸振性好。（6）成形加工性好大多數(shù)塑料都可直接采用注射或擠出工藝成形，方法簡單，生產(chǎn)率高。（7）耐熱性低，多數(shù)塑料只能在100℃左右使用，少數(shù)可在200℃左右使用；塑料在室溫下受載荷后容易產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象，載荷過大時甚至會發(fā)生蠕變斷裂；（8）易燃燒、易老化

（因光、熱、載荷、水、酸、堿、氧等長期作用，使塑料變硬、變脆、開裂等現(xiàn)象，稱為老化）；（9）導熱性差

約為金屬的1/500~1/600；（10）熱膨脹系數(shù)大

約為金屬的3~10倍；剛性差。

第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一4．常用工程塑料1）常用熱塑性塑料

名稱（代號）主要性能用途舉例聚乙烯(PE)按合成方法不同，分低、中、高壓三種。低壓聚乙烯質(zhì)地堅硬，良好的耐磨性、耐蝕性和電絕緣性；高壓聚乙烯化學穩(wěn)定性高，良好的絕緣性、柔軟性、耐沖擊性和透明性，無毒等低壓聚乙烯制造塑料管、塑料板、塑料繩、承載不高的齒輪、軸承等；高壓聚乙烯制作塑料薄膜、塑料瓶、茶杯、食品袋及電線、電纜包皮等

第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一名稱（代號）主要性能用途舉例聚氯乙烯(PVC)分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)聚氯乙烯強度較高，絕緣性、耐蝕性好，耐熱性差，在-15~60℃使用；軟質(zhì)聚氯乙烯強度低于硬質(zhì)，伸長率大，絕緣性較好，耐蝕性差，在-15~60℃使用硬質(zhì)聚氯乙烯用于化工耐蝕的結(jié)構(gòu)材料、如輸油管、容器、離心泵、閥門管件等；軟質(zhì)聚氯乙烯制作電線、電纜的絕緣包皮，農(nóng)用薄膜，工業(yè)包裝。因有毒，不能包裝食品聚丙烯(PP)密度小（0.9~0.92g/cm3)，強度、硬度、剛性、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，電絕緣性好，且不受濕度影響，耐蝕性好，無毒、無味，低溫脆性大，不耐磨，易老化，在100~120℃使用一般機械零件，如齒輪、接頭；耐蝕件，如泵葉輪、化工管道、容器；絕緣件，如電視機、收音機、電扇等殼體；生活用具、醫(yī)療器械、食品和藥品包裝等；汽車保險杠、編織袋第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一名稱（代號）主要性能用途舉例聚苯乙烯(PS)耐蝕性、絕緣性、透明性好，吸水性小，強度較高，耐熱性、耐磨性差，易燃、易脆裂，使用溫度<80℃絕緣件、儀表外殼、燈罩、接線盒、開關按鈕、玩具、日用器皿、裝飾品、食品盒、耐油的零件等聚酰胺（俗稱尼龍或綿輪）(PA)強度、韌性、耐磨性、耐蝕性、吸振性、自潤滑性良好，成形性好、摩擦系數(shù)小、無毒、無味。蠕變值較大，導熱性較差（約為金屬的1/100)，吸水性高、成形收縮率大，在＜100℃使用常用的有尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍1010等。制作耐磨、耐蝕的承載和傳動零件，如軸承、機床導軌、齒輪、螺母；高壓耐油密封圈或噴涂在金屬表面作防腐、耐磨涂層第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一名稱（代號）主要性能用途舉例聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)聚氯乙烯強度較高，絕緣性、耐蝕性好，耐熱性差，在-15~60℃使用；軟質(zhì)聚氯乙烯強度低于硬質(zhì)，伸長率大，絕緣性較好，耐蝕性差，在-15~60℃使用

硬質(zhì)聚氯乙烯用于化工耐蝕的結(jié)構(gòu)材料、如輸油管、容器、離心泵、閥門管件等；軟質(zhì)聚氯乙烯制作電線、電纜的絕緣包皮，農(nóng)用薄膜，工業(yè)包裝。因有毒，不能包裝食品第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一名稱（代號）主要性能用途舉例聚甲基丙烯酸甲酯（俗稱有機玻璃）(PMMA)絕緣性、著色性和透光性好，耐蝕性、強度、耐紫外線、抗大氣老化性較好。但脆性大，易溶于有機溶劑中，表面硬度不高，易擦傷，在-60~100℃使用航空、儀器、儀表、汽車和無線電工業(yè)中的透明件和裝飾件，如飛機座窗、燈罩、電視和雷達的屏幕，油標、油杯，設備標牌等丙烯腈（A）-丁二烯（B）-苯乙烯（S）共聚物（ABS)兼具三組分性能，韌性和尺寸穩(wěn)定性高，強度、剛性、耐磨性、耐油性、耐水性、絕緣性好。但長期使用易起層電話機、擴音機、電視機、電機、儀表外殼，齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、貯槽內(nèi)襯、儀表盤、轎車車身、汽車擋泥板、扶手、冰箱內(nèi)襯等第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一名稱（代號）主要性能用途舉例聚四氟乙烯（塑料王）(PTFE)耐蝕性優(yōu)良（可抗王水腐蝕，優(yōu)于陶瓷、不銹鋼、金、鉑），絕緣性、自潤滑性、耐老化性、耐熱性和耐寒性好，不吸水，摩擦系數(shù)小，可在-195~250℃長期使用。加工成形性不好，抗蠕變性差，強度低，價格較耐蝕件、減摩件、耐磨件、密封件、絕緣件，如高頻電纜、電容線圈架，化工反應器、管道、熱交換器等聚碳酸脂(PC)高強度高，尺寸穩(wěn)定性、抗蠕變性、透明性好，無毒、吸水性小。耐磨性和耐疲勞性不如尼龍和聚甲醛，可在-60~120℃長期使用，有透明金屬之稱齒輪、凸輪、渦輪，電氣儀表零件，大型燈罩、防護玻璃、飛機擋風罩、高級絕緣材料等，波音747飛機上約有2500個零件用此制作第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一（2）常用熱固性塑料

名稱（代號）主要性能用途舉例酚醛塑料（俗稱電木）(PF)強度、硬度、絕緣性、耐蝕性（除強堿外）、尺寸穩(wěn)定性好，在水潤滑條件下摩擦系數(shù)小，價格低。脆性大，耐光性差，加工性差，工作溫度＞100℃，只能模壓成形）儀表外殼，燈頭、燈座、插座、電器絕緣板、耐酸泵、剎車片、電器開關、水潤滑軸承、皮帶輪、無聲齒輪等環(huán)氧塑料(EP)有固態(tài)、液態(tài)兩種。固態(tài)使用時，強度高，韌性、化學穩(wěn)定性、絕緣性、耐熱性、耐寒性好，防水、防潮，粘結(jié)力強，成形工藝簡便，成形后收縮率小，在-80~155℃長期使用。液態(tài)作膠粘劑和涂料使用（俗稱萬能膠塑料模具，量具，儀表、電器零件，灌封電器、電子儀表裝置及線圈，涂覆、包封和修復機件。是很好的膠粘劑第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一名稱（代號）主要性能用途舉例氨基塑料（脲醛塑料和三聚氰胺甲醛塑料）顏色鮮艷，半透明如玉，絕緣性好。耐水性差，在＜80℃長期使用。三聚氰胺甲醛塑料又稱蜜胺-甲醛塑料（MF），吸水率小、耐沸水煮、硬度高，耐磨、無毒。脲醛塑料制作裝飾件和絕緣件，如開關、插頭、旋鈕、把手、燈座，鐘表、電話機外殼等；蜜胺-甲醛塑料制作餐具、醫(yī)療器具等第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一二、橡膠1．橡膠的組成和性能橡膠是以生膠為主要原料，加入適量配合劑而制成的高分子材料。生膠是指未加配合劑的天然膠或合成膠，它也是將配合劑和骨架材料粘成一體的粘結(jié)劑。橡膠制品的性能主要取決于生膠的性能。配合劑是指為改善和提高橡膠制品性能而加入的物質(zhì)，如硫化劑、活性劑、軟化劑、填充劑、防老劑、著色劑等。第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一常用硫磺做硫化劑，經(jīng)硫化處理后，可提高橡膠制品的彈性、強度、耐磨性、耐蝕性和抗老化能力；活性劑能加速發(fā)揮硫化促進劑的作用，常用的活性劑為氧化鋅；軟化劑可增強橡膠塑性，改善附著力，降低硬度，提高耐寒性；填充劑可提高橡膠強度，減少生膠用量，降低成本和改善工藝性；防老劑可在橡膠表面形成穩(wěn)定的氧化膜，以抵抗氧化作用，防止和延緩橡膠發(fā)粘、變脆和性能變壞等老化現(xiàn)象；骨架材料可提高橡膠承載能力、減少制品變形，常用的骨架材料有金屬絲、纖維織物等。橡膠彈性大，最大伸長率可達800％~1000%，外力去除后能迅速恢復原狀；吸振能力強；耐磨性、隔聲性、絕緣性好；可積儲能量；有一定的耐蝕性和足夠的強度。第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一2．常用橡膠橡膠按原料來源不同，分為天然橡膠和合成橡膠；按應用范圍不同，分為通用橡膠和特種橡膠。天然橡膠是指橡膠樹上流出的膠乳，經(jīng)凝固干燥后加壓制成的固態(tài)生膠，再經(jīng)硫化處理獲得，屬于通用橡膠。合成橡膠是指用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為原料制成的高分子化合物。第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一常用橡膠的種類、性能和用途

第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一三、膠粘劑膠粘劑是以粘性物質(zhì)（即粘料或稱基料）為基礎，加入需要的添加劑（填料、固化劑、增塑劑、稀釋劑等）組成的，俗稱膠。常用的粘料有樹脂、橡膠、淀粉、蛋白質(zhì)等高分子材料，及硅酸鹽類、磷酸鹽類等。用膠粘劑連接兩個相同或不同材料制品的工藝方法稱為膠接。膠接可代替鉚接、焊接、螺紋連接，具有重量輕、粘接面應力分布均勻、強度較高、密封性好、操作工藝簡便、成本低、適用性廣等優(yōu)點，但膠接接頭耐熱性差、易老化。膠粘劑還可用于固定、密封、浸滲、補漏和修復等。第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一1．膠粘劑的分類與代號

（1）按膠粘劑主要粘料屬性分主要粘料用三位數(shù)表示:

XXX

左邊第一位表示主要粘料的大類，

第二位表示大類中的小類，

第三位表示小類中的組別第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一膠粘劑主要粘料的大類、小類和組別

第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一（2）按膠粘劑用途分

1）結(jié)構(gòu)膠膠接強度較高，抗剪強度大于150MPa，用于受力較大的結(jié)構(gòu)件的膠接。2）非（半）結(jié)構(gòu)膠膠接強度較低，可用于非主要受力部位或構(gòu)件的膠接。3）密封膠涂膠面能承受一定壓力而不泄漏，起密封作用。4）浸滲膠滲透性好，可浸滲鑄件，堵塞微孔、砂眼、縮松等。5）功能膠具有特殊功能，例如導電、導磁、導熱、耐熱、耐超低溫等。還具有特殊的固化反應，例如厭氧性、熱熔性、光敏性、壓敏性等。第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期一2．常用膠粘劑（1）結(jié)構(gòu)膠粘劑

1.環(huán)氧和改性環(huán)氧膠粘劑

以環(huán)氧樹脂為粘料，加入添加劑制成。粘接強度高、固化收縮小、化學穩(wěn)定性好，在接觸壓力下即可固化，應用較多的是雙酚A型環(huán)氧樹脂膠。為克服環(huán)氧樹脂膠剝離強度低、韌性差、耐熱性不高等缺點，常采用尼龍樹脂、聚砜樹脂、液體丁腈橡膠等對其改性，制成一系列性能優(yōu)良的改性環(huán)氧樹脂膠。此類膠常用于大多數(shù)熱塑性、熱固性塑料的自粘及與金屬的互粘。2.改性酚醛樹脂膠粘劑

以酚醛樹脂