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1、返回1参考书参考书1.塑料原料与助剂塑料原料与助剂科技出版社科技出版社段予忠段予忠2.塑料工业塑料工业石油化学出版社石油化学出版社上海合成树脂探讨所上海合成树脂探讨所3.合成树脂及塑料手册合成树脂及塑料手册化工部科技情报所化工部科技情报所4.橡胶塑料加工助剂橡胶塑料加工助剂化工出版社化工出版社5.塑料加工技术应用手册塑料加工技术应用手册机械出版社机械出版社李祖德李祖德6.新型助剂新型助剂返回2v1.绪论v2.聚乙烯v3.聚氯乙烯v4.聚丙烯、聚苯乙烯v5.ABS、聚酰胺v6.聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯v7.聚甲醛、氨基塑料v8.环氧树脂、聚酰亚胺v9.热固性塑料v10.特种工程塑料v11.液晶、
2、聚四氟乙烯v12.增塑剂v13.稳定剂v14.润滑剂、流变改性剂、阻燃剂v15.静电剂、增加、着色剂v16.填料、交联剂、母料、防雾滴剂课程的主要内容返回3第一章第一章绪论绪论l本章基本内容:本章基本内容:l 1 1、塑料的发展概况、定义和分类;、塑料的发展概况、定义和分类;l 2 2、塑料性能;、塑料性能;l 3 3、塑料的应用领域;、塑料的应用领域;l 4 4、本课程的主要内容和要求。、本课程的主要内容和要求。l学习目的及要求:了解塑料的性能与应用领域。学习目的及要求:了解塑料的性能与应用领域。l本章重点:本章重点:1.1.塑料的定义塑料的定义 2.2.塑料性能塑料性能 3.3.应用应用领
3、域。领域。l学习方法:驾驭基本的、重点的内容,多联系实际。学习方法:驾驭基本的、重点的内容,多联系实际。返回4 人类社会的进步与材料的运用亲密相关。人类要生存、人类社会的进步与材料的运用亲密相关。人类要生存、要发展就离不开材料的运用。从石器时代、铜器和铁器时代要发展就离不开材料的运用。从石器时代、铜器和铁器时代发展到今日,人类运用的材料主要有四大类,即木材、硅酸发展到今日,人类运用的材料主要有四大类,即木材、硅酸盐(水泥、陶瓷)、钢铁、塑料。其中塑料是盐(水泥、陶瓷)、钢铁、塑料。其中塑料是2020世纪才发展世纪才发展起来的一大类新材料。塑料是高分子材料中最大的一类材料,起来的一大类新材料。塑
4、料是高分子材料中最大的一类材料,目前世界高分子材料的年产量中,塑料约目前世界高分子材料的年产量中,塑料约1.5 1.5 亿吨,合成纤亿吨,合成纤维约维约0.3 0.3 亿吨,合成橡胶约亿吨,合成橡胶约0.1 0.1 亿吨,亿吨,人类在远古时期已经起先运用自然高分子材料,并逐步学人类在远古时期已经起先运用自然高分子材料,并逐步学会对它们的加工。如用蚕丝、棉、毛织布,用木材、棉、麻会对它们的加工。如用蚕丝、棉、毛织布,用木材、棉、麻造纸。造纸。19 19 世纪世纪3030年头末起先了对于然高分子的化学改性,年头末起先了对于然高分子的化学改性,如对自然橡胶的硫化,纤维素的硝化成为第一个塑料品种,如对
5、自然橡胶的硫化,纤维素的硝化成为第一个塑料品种,方法是用硝酸将纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制得硝酸纤维方法是用硝酸将纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制得硝酸纤维素塑料,俗称赛璐珞。素塑料,俗称赛璐珞。1907 1907 年人工合成了第一个高分子材年人工合成了第一个高分子材料料酚醛树脂(苯酚、甲醛路途)。酚醛树脂(苯酚、甲醛路途)。v前言前言返回51 1.基础定义基础定义 1.1 1.1 什么是塑料?什么是塑料?从广义上来说:凡能够塑成确定形态的材料,或者是从广义上来说:凡能够塑成确定形态的材料,或者是在确定温度或压力条件下,能够流淌的材料在确定温度或压力条件下,能够流淌的材料(如:石墨、玻如:石墨、玻
6、璃、铜、铝等璃、铜、铝等)都可称为都可称为“塑料塑料”。狭义上来说:一般是指以合成树脂为基本成分的高分子狭义上来说:一般是指以合成树脂为基本成分的高分子有机化合物,在确定条件有机化合物,在确定条件(如温度、压力等如温度、压力等)可塑成确定形可塑成确定形态的、并且在常温下保持形态不变的材料。态的、并且在常温下保持形态不变的材料。多数塑料是以合成树脂为基础,并依据用途的不同,多数塑料是以合成树脂为基础,并依据用途的不同,添加不同的助剂,如:填料、增塑剂、抗氧剂、抗静电剂、添加不同的助剂,如:填料、增塑剂、抗氧剂、抗静电剂、爽口剂等。爽口剂等。返回61 1.塑料的定义塑料的定义 1.2 1.2 什么
7、是树脂什么是树脂?树脂是无定形的固体或半固体的有机物质。一般是高分树脂是无定形的固体或半固体的有机物质。一般是高分子物质。呈透亮或半透亮乳白色。无固定熔点,但有软子物质。呈透亮或半透亮乳白色。无固定熔点,但有软化或熔融范围,受热变软渐渐熔化,在力的作用下可流化或熔融范围,受热变软渐渐熔化,在力的作用下可流淌。大多不溶于水,有的可溶于有机溶剂。淌。大多不溶于水,有的可溶于有机溶剂。依据来源分为:自然树脂和合成树脂。依据来源分为:自然树脂和合成树脂。依据受热后表现分为:热固性树脂和热塑性树脂。依据受热后表现分为:热固性树脂和热塑性树脂。依据溶解度分为:水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶性树依据溶解度分为
8、:水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶性树脂。脂。返回71.3塑料与树脂的区分塑料与树脂的区分返回82.塑料的分类塑料的分类塑塑料料的的种种类类很很多多,基基本本可可分分为为十十八八大大类类树树脂脂,二二百百多多个个品品种种,(有有资资料料介介绍绍有有300300多多品品种种),但但其其中中常常用用的的品品种种有有二二十十几几种种。各各有有其其特特殊殊的的物理、化学、电和机械等性能。分类方法有三种:物理、化学、电和机械等性能。分类方法有三种:2.1 2.1 依据塑料受热后的变更分为:热塑性塑料和热固性塑料。依据塑料受热后的变更分为:热塑性塑料和热固性塑料。热热塑塑性性塑塑料料 :以以热热塑塑性性树树脂
9、脂为为基基本本成成分分的的塑塑料料。这这种种塑塑料料主主要要具具有有链链状状的的线线性性结结构构,特特点点是是受受热热后后发发生生物物态态变变更更,由由固固体体软软化化或或熔熔融融成成粘粘流流体体状状,在在压压力力的的作作用用下下,可可塑塑成成所所须须要要的的形形态态,在在常常温温下下不不变变形形,但但加加热热后后可可软软化化,这这个个过过程程可可以以反反复复多多次次塑塑制制,而而塑塑料料分分子子结结构构并并不不发生变更。如:聚乙烯、尼龙等。塑料软包装用的基材属于此类。发生变更。如:聚乙烯、尼龙等。塑料软包装用的基材属于此类。热热固固性性塑塑料料:以以热热固固性性树树脂脂为为基基本本成成分分的
10、的塑塑料料。成成形形后后具具有有网网状状的的体体型型结结构构,受受热热后后不不再再软软化化,强强热热后后会会分分解解破破坏坏,不不能能反反复复塑塑制制。如如:酚酚醛醛塑塑料料、氨氨基基塑塑料料等等。其其中中松松香香改改性性酚酚醛醛树树脂脂,可可以以制制造造亮亮光光油油墨墨和铅印油墨。和铅印油墨。返回92.2 2.2 依依据据塑塑料料的的组组分分性性质质分分为为:纤纤维维素素塑塑料料、蛋蛋白白质质塑塑料料和和合合成成树树脂脂塑料。塑料。纤纤维维素素塑塑料料:以以纤纤维维素素的的衍衍生生物物为为基基本本成成分分的的塑塑料料。如如:硝硝酸酸纤纤维维(素素)塑塑料料,醋醋酸酸纤纤维维(素素)塑塑料料,
11、乙乙基基纤纤维维(素素)塑塑料料等等。包包装装印印刷刷常常用用的玻璃纸、摄影胶片、制版用的软片等皆属于这类塑料。的玻璃纸、摄影胶片、制版用的软片等皆属于这类塑料。蛋蛋白白质质塑塑料料:以以蛋蛋白白质质为为基基本本成成分分的的塑塑料料。如如:大大豆豆蛋蛋白白质质塑塑料料等等。常用于制成玩具或和其它塑料并用作为改性剂。常用于制成玩具或和其它塑料并用作为改性剂。合合成成树树脂脂塑塑料料:是是由由单单体体经经聚聚合合而而成成的的树树脂脂,种种类类很很多多。有有的的能能溶溶于于水水或或有有机机溶溶剂剂介介体体。有有的的加加热热软软化化。有有的的受受热热后后变变为为不不溶溶不不熔熔状状态态,依依据据化化学
12、学组组成成分分为为;乙乙烯烯基基树树脂脂、丙丙烯烯酸酸树树脂脂、聚聚酰酰胺胺树树脂脂、聚聚酯酯树树脂脂等等。各各有有其其物物理理、化化学学和和电电性性能能,上上列列树树脂脂是是制制造造塑塑料料包包装装印印刷刷用用薄膜和塑料油墨的重要原料。薄膜和塑料油墨的重要原料。返回102.3依依据据运运用用性性能能和和范范围围分分为为:通通用用塑塑料料、工工程程塑塑料料和和特特种种塑料。塑料。通通用用塑塑料料:力力学学性性能能和和耐耐热热性性能能较较低低不不能能作作为为结结构构材材料料但但量量大大面面广广的的塑塑料料。五五大大通通用用塑塑料料:聚聚乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、聚聚苯苯乙烯、聚氯乙烯、乙烯、聚氯乙
13、烯、ABS。工工程程塑塑料料:具具有有优优良良的的机机械械强强度度、刚刚性性、耐耐冲冲击击等等物物理理性性能能,可可以以代代替替金金属属材材料料应应用用于于各各种种工工程程机机械械设设备备上上的的一一种种塑料。如尼龙、聚碳酸酯、聚醚酮等。塑料。如尼龙、聚碳酸酯、聚醚酮等。特特种种塑塑料料:具具有有某某一一特特性性特特殊殊优优良良的的塑塑料料。如如:能能耐耐500以以上上高高温温的的,或或者者能能在在一一100以以下下低低温温寒寒冷冷条条件件下下运运用用的的,或或者者能能应应用用于于高高能能射射线线幅幅照照强强环环境境中中运运用用的的塑塑料料。近近年年,国国际际上上探探讨讨的的塑塑料料包包装装材
14、材料料,能能够够抑抑制制热热、声声、光光、静静电电、电电磁磁技技能能量量穿穿透透的的塑塑料料,也也属属于于特特种种塑塑料料。如如氟氟塑塑料料、聚聚酰亚胺塑料、有机硅树脂和环氧树脂等。酰亚胺塑料、有机硅树脂和环氧树脂等。返回11五大通用塑料:五大通用塑料:PEPE、PPPP、PVCPVC、PSPS、ABSABS 五大工程塑料:五大工程塑料:PAPA、PCPC、POMPOM、PPOPPO、PBTPBT返回12n与金属相比较,塑料材料具有以下优点:与金属相比较,塑料材料具有以下优点:n比重小,比强度高;密度一般在比重小,比强度高;密度一般在0.92.3之间,有些增之间,有些增加塑料的比强度接近或超过
15、钢材,例如玻璃钢。加塑料的比强度接近或超过钢材,例如玻璃钢。n化学稳定性好:一般塑料对酸碱等化学药品均有良好化学稳定性好:一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀实力,特殊是聚四氟乙烯的耐腐蚀性比黄金还的耐腐蚀实力,特殊是聚四氟乙烯的耐腐蚀性比黄金还好,甚至能耐好,甚至能耐“王水王水”腐蚀,称为腐蚀,称为“塑料王塑料王”。n优良的电绝缘性能:几乎全部的塑料都具有优异的电优良的电绝缘性能:几乎全部的塑料都具有优异的电绝缘性能。尼龙等极性塑料例外。绝缘性能。尼龙等极性塑料例外。n优良的耐磨、减磨和自润滑性能;优良的耐磨、减磨和自润滑性能;n透光及防护性能透光及防护性能:多数塑料为透亮或半透亮,如:
16、多数塑料为透亮或半透亮,如PS、PMMA。n优良的吸震性、抗冲击性、抗疲惫性及消声性能;优良的吸震性、抗冲击性、抗疲惫性及消声性能;n耗能少。耗能少。3.塑料的特点塑料的特点返回13n不足之处:不足之处:v机械强度和硬度不及金属材料高;机械强度和硬度不及金属材料高;v耐热性也低于金属、陶瓷等材料;耐热性也低于金属、陶瓷等材料;v导热性差;导热性差;v吸湿性比金属大;吸湿性比金属大;v易老化;易老化;v蠕变性以及膨胀收缩变形较大。蠕变性以及膨胀收缩变形较大。返回144.塑料的应用领域塑料的应用领域4.1农业农业薄膜:地膜、大棚膜:育苗,蔬菜,养殖薄膜:地膜、大棚膜:育苗,蔬菜,养殖管材和管件:浇
17、灌,自来水供水管材和管件:浇灌,自来水供水网:养殖,育苗,运动草皮,沙漠绿化网:养殖,育苗,运动草皮,沙漠绿化4.2包装:包装:包装容器,代替金属、陶瓷、玻璃、木材等包装容器,代替金属、陶瓷、玻璃、木材等保鲜软装罐头、果汁、扮装品保鲜软装罐头、果汁、扮装品防震:防震:PS、PU、PE泡沫塑料泡沫塑料日常包装:袋,编织袋,捆扎绳,打包带日常包装:袋,编织袋,捆扎绳,打包带4.3交交通通运运输输:主主要要用用于于汽汽车车、轮轮船船的的零零部部件件及及装装修修上上(比强度大)(比强度大)4.4电气工业:电线、电缆、录音机、录像机、电视机等电气工业:电线、电缆、录音机、录像机、电视机等4.5化学工业:
18、塑料容器和管道、耐腐蚀化学工业:塑料容器和管道、耐腐蚀返回154.6仪表工业:制造辅件仪表工业:制造辅件4.7建筑工业:化学建材,代替木材,水泥砖瓦,顶棚,地板建筑工业:化学建材,代替木材,水泥砖瓦,顶棚,地板4.8航空材料:飞机上用塑料件,减轻重量航空材料:飞机上用塑料件,减轻重量4.9国国防防与与尖尖端端工工业业:卫卫星星、火火箭箭及及原原子子能能工工业业中中做做烧烧蚀蚀材材料料、耐腐蚀材料,武器中做零部件,塑料地雷,隐身飞机耐腐蚀材料,武器中做零部件,塑料地雷,隐身飞机4.10家具:桌椅家具:桌椅4.11体育用品和日用品:钓鱼竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、体育用品和日用品:钓鱼竿、梳子、
19、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、体育器械等。鞋、衣、塑料跑道、体育器械等。4.12医疗卫生:一次性注射器,输液器,人造骨骼及气管、血医疗卫生:一次性注射器,输液器,人造骨骼及气管、血管等管等。返回*16返回17返回18返回19返回*20返回21返回22返回23返回24返回25返回265 5 塑料原料与助剂的主要内容塑料原料与助剂的主要内容通用塑料通用塑料1.1.聚乙烯(聚乙烯(HDPE LDPE LLDPE UHMWPE CPE VLDPE HDPE LDPE LLDPE UHMWPE CPE VLDPE ULDPE mPE)ULDPE mPE)。2.2.聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVCPVC
20、)()(悬浮聚合、乳液聚合)悬浮聚合、乳液聚合)3.3.聚丙烯(全同、简同、无规)(聚丙烯(全同、简同、无规)(PP-RPP-HPP-B)4.聚苯乙烯(聚苯乙烯(GPSHIPSEPS)5.ABS(苯乙烯类聚合物)苯乙烯类聚合物)5.15.1 原料部分原料部分工程塑料工程塑料1.1.聚酰胺(聚酰胺(PA6 PA66 PA1010 PA11 PA12 MCPA6 PA66 PA1010 PA11 PA12 MC2.2.聚酯树脂(聚酯树脂(PET PBT)PET PBT)3.3.聚碳酸酯(聚碳酸酯(PC)PC)4.4.聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)PMMA)5.5.聚氨酯(聚氨酯(P
21、U)PU)6.POM6.POM返回27特种工程塑料特种工程塑料一般双酚一般双酚A A型聚砜型聚砜 聚聚砜砜(PSUPSU)改改性性聚聚砜砜(双双酚酚A A与与PMMAPMMA及及ABSABS共共聚聚物)物)非双酚非双酚A A性聚砜(或称聚苯醚砜)性聚砜(或称聚苯醚砜)聚醚砜(又称聚芳醚)聚醚砜(又称聚芳醚)聚酰亚胺(聚酰亚胺(PIPI)聚苯醚(聚苯醚(PPOPPO)聚苯硫醚(聚苯硫醚(PPSPPS)聚醚酮聚醚酮PEKPEK聚芳醚酮聚芳醚酮 聚醚酮铜(聚醚酮铜(PEKKPEKK)聚醚醚酮(聚醚醚酮(PEEKPEEK)聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)液晶聚合物(液晶聚合物(LCPLCP)