化学与社会(2)省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

二、高分子材料二、高分子材料（4）塑料塑料 顾名思义，塑料是指能够塑造材料，或者说含顾名思义，塑料是指能够塑造材料，或者说含有可塑性材料，它应该包含陶土和石膏之类材料。有可塑性材料，它应该包含陶土和石膏之类材料。而当前塑料概念已经是专指高分子合成材料。而当前塑料概念已经是专指高分子合成材料。第1页所谓可塑性，就是指当材料在一定温度和压力下，受到外力作用时可产生形变，而外力去除后仍能保持受力时状态。假如从1868 年第一个人造塑料-赛璐铬算起，塑料历史已经有100 多年。赛璐铬是一个有硝酸纤维与樟脑制成材料，能够用来制造乒乓球、纽扣及玩具等。不过，这种材料仍是利用天然高分子化合物纤维素加工而成。真正由低分子经过化学合成第一个塑料，应该是19问世酚醛树脂。由缩聚或加聚等反应合成高分子树脂，加入一定量助剂和填充剂，经过适当温度、压力、时间塑化加工即可制成各种塑料制品。第2页依据能否进行二次加工成型性质，又把塑料分成依据能否进行二次加工成型性质，又把塑料分成热热塑性塑性（线型结构高分子）和（线型结构高分子）和热固性热固性（体型结构高分（体型结构高分子）两种。我们所指塑料大多数为无定形或结晶度子）两种。我们所指塑料大多数为无定形或结晶度不大，在常温下处于玻璃态高聚物。不大，在常温下处于玻璃态高聚物。塑料含有比重轻、强度高、化学性能稳定、电塑料含有比重轻、强度高、化学性能稳定、电绝缘性好、耐磨擦等优点，当前已广泛地代替木材、绝缘性好、耐磨擦等优点，当前已广泛地代替木材、不锈钢和一些有色金属及部分钢材。其中很多已被不锈钢和一些有色金属及部分钢材。其中很多已被用于建筑材料、交通运输工具、化工设备、电器和用于建筑材料、交通运输工具、化工设备、电器和机械零件，被称为工程塑料，它越来越成为材料工机械零件，被称为工程塑料，它越来越成为材料工业中主要组员。伴随科学技术发展，火箭、宇航飞业中主要组员。伴随科学技术发展，火箭、宇航飞机等国防和尖端科学上所需要一些特殊塑料是其它机等国防和尖端科学上所需要一些特殊塑料是其它材料所无法代替。材料所无法代替。第3页 塑料能够是缩聚物、加聚物或共聚物。前塑料能够是缩聚物、加聚物或共聚物。前已指出，已指出，塑料、纤维和橡胶并无严格分界限，塑料、纤维和橡胶并无严格分界限，比比如纤维未定向拉伸之前，或橡胶在低温下都是塑如纤维未定向拉伸之前，或橡胶在低温下都是塑料。料。当前全世界投入一定规模生产塑料品种达当前全世界投入一定规模生产塑料品种达300余种，这些品种我国都能生产。而产量最大余种，这些品种我国都能生产。而产量最大是聚乙烯和聚氯乙烯。一些产量大、应用广塑料是聚乙烯和聚氯乙烯。一些产量大、应用广塑料品种大致分类以下：品种大致分类以下：第4页塑塑 料料 品品 种种通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料特种塑料特种塑料聚乙聚乙烯烯、聚丙、聚丙烯烯、聚苯乙聚苯乙烯烯、聚、聚氯氯乙乙烯烯、酚酚醛醛塑料、氨基塑塑料、氨基塑料料聚聚酰酰胺、聚甲胺、聚甲醛醛、有机玻璃、聚碳有机玻璃、聚碳酸酸酯酯、聚、聚砜砜、聚、聚苯苯醚醚、ABSABS塑料塑料含氟塑料、有机含氟塑料、有机硅硅树树脂、特种脂、特种环环氧氧树树脂、离子交脂、离子交换树换树脂脂 当然其中有些既是工程塑料又可用作通用塑料，当然其中有些既是工程塑料又可用作通用塑料，如有机玻璃、普通环氧树脂、聚乙烯等。如有机玻璃、普通环氧树脂、聚乙烯等。第5页（1）酚醛树脂酚醛树脂 酚类和醛类化合物在酸性和碱性催化剂作用酚类和醛类化合物在酸性和碱性催化剂作用下，经缩聚反应而制得树脂，即为酚醛树脂。下，经缩聚反应而制得树脂，即为酚醛树脂。它经它经固化成型后产品是世界上最早工业化塑料，用它制固化成型后产品是世界上最早工业化塑料，用它制造电木至今消耗量仍很大。所用酚与醛配比不一样造电木至今消耗量仍很大。所用酚与醛配比不一样和催化剂不一样，得到酚醛树脂化学结构和物理性和催化剂不一样，得到酚醛树脂化学结构和物理性能也不一样。能也不一样。比如，在酸性催化剂作用下，酚过量将生成比如，在酸性催化剂作用下，酚过量将生成含有永久可溶和可熔线型树脂：含有永久可溶和可熔线型树脂：第6页第7页 低缩聚酚醛树脂可做粘合剂，溶于溶剂稀释低缩聚酚醛树脂可做粘合剂，溶于溶剂稀释后即为酚醛清漆，但酚醛树脂主要用途还是做成后即为酚醛清漆，但酚醛树脂主要用途还是做成热固性塑料，即在酚醛树脂中加入一定量填料，热固性塑料，即在酚醛树脂中加入一定量填料，模压或浇铸成一定形状制品。因为它抗湿、抗热、模压或浇铸成一定形状制品。因为它抗湿、抗热、抗电、耐磨、耐化学侵蚀，因而大量用于电器材抗电、耐磨、耐化学侵蚀，因而大量用于电器材料、日惯用具、交通工具、机械零件上，如汽车料、日惯用具、交通工具、机械零件上，如汽车用刹车片和轮船用离合器片。它缺点是脆和不耐用刹车片和轮船用离合器片。它缺点是脆和不耐碱。碱。第8页(2)聚烯烃：聚乙烯、聚氯乙烯聚烯烃：聚乙烯、聚氯乙烯（PVC）、聚、聚苯乙烯苯乙烯 聚聚烯烯烃烃主主要要指指聚聚乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯和和聚聚丁丁烯烯等等，它它们们原原料料均均起起源源于于石石油油或或天天然然气气，所所以以在在塑塑料料中中是是产产量量最最大大品品种种。聚聚乙乙烯烯为为其其代代表表，如食品包装袋、油桶是我们最熟悉应用。如食品包装袋、油桶是我们最熟悉应用。聚聚乙乙烯烯工工业业生生产产已已经经有有半半个个世世纪纪历历史史，其其合合成成方方法法有有低低压压法法、中中压压法法、高高压压法法3 种种，所所得得聚聚乙乙烯物理力学性能及使用范围也各有不一样。烯物理力学性能及使用范围也各有不一样。第9页聚乙聚乙烯烯3种生种生产产方法比方法比较较高高压压法法中中压压法法低低压压法法压压力力/kgcm-21000以上以上30-401-5温度温度/180-280125-15060以上以上催化催化剂剂微量微量O2或有机或有机过过氧化物氧化物金属氧化物如金属氧化物如CrO3、MoO3Al(C2H5)3+TiCl4溶溶剂剂苯苯烷烃烷烃或芳香或芳香烃烃烷烃烷烃结结晶度晶度%649387密度密度/gcm30.91-0.930.96-0.970.94-0.97抗抗张张强强度度/kgcm370-150290210-370断裂伸断裂伸长长率率%90-8007050-100软软化温度化温度/14135120-130使用范使用范围围薄膜、包装材料、薄膜、包装材料、电线绝缘层电线绝缘层桶、管桶、管电线绝缘电线绝缘层层或包皮或包皮桶、管、塑料部桶、管、塑料部件、件、电线绝缘层电线绝缘层或包皮或包皮第10页 聚聚乙乙烯烯是是饱饱和和碳碳氢氢化化合合物物，结结构构与与石石蜡蜡烃烃相相同同，所所以以化化学学性性质质非非常常稳稳定定，除除氧氧化化性性酸酸（如如HNO3）外外，它它能能耐耐大大多多数数酸酸碱碱侵侵蚀蚀，在在60以以下下不不溶溶于于任任何何溶溶剂剂，又又因因为为它它分分子子链链中中不不含含有有极极性性基基团团，所所以吸水性极低并含有优良介电性能。以吸水性极低并含有优良介电性能。聚聚乙乙烯烯可可用用普普通通热热塑塑性性塑塑料料加加工工方方法法成成型型，如如可可用用吹吹塑塑法法制制成成薄薄膜膜（大大量量用用于于食食品品袋袋等等包包装装材材料料）；又又如如用用挤挤出出法法制制成成各各种种管管材材、板板材材、电电线线绝绝缘缘层层；用用挤挤出出吹吹塑塑法法制制成成各各种种瓶瓶子子、容容器器、玩玩具具；用用各各种种涂涂刮刮法法将将聚聚乙乙烯烯涂涂布布于于各各种种纸纸张张或或织织物物表表面面或喷涂于金属材料表面成为保护层。或喷涂于金属材料表面成为保护层。第11页 聚乙烯聚乙烯主要缺点是易受热和氧作用而老化。主要缺点是易受热和氧作用而老化。把聚乙烯进行辐射处理，则分子链之间有了适当把聚乙烯进行辐射处理，则分子链之间有了适当交联，是它保形性、回弹性、耐热性、电绝缘性交联，是它保形性、回弹性、耐热性、电绝缘性等都有深入改进。从而能够扩大应用到电容器等等都有深入改进。从而能够扩大应用到电容器等绝缘材料、飞机和湿度较高材料上等。它作用还绝缘材料、飞机和湿度较高材料上等。它作用还在不停扩大。在不停扩大。聚氯乙烯聚氯乙烯是最早工业化塑料品种之一，现在是最早工业化塑料品种之一，现在仍是国内外应用最大塑料品种之一，如雨衣、鞋、仍是国内外应用最大塑料品种之一，如雨衣、鞋、提包、台布提包、台布 是与日常生活关系最亲密塑料。是与日常生活关系最亲密塑料。第12页 因为电石生产中耗电量大，成本高，限制因为电石生产中耗电量大，成本高，限制了聚氯乙烯生产发展。了聚氯乙烯生产发展。60 年代后，伴随石油工年代后，伴随石油工业发展，出现了以乙烯为原料单体合成方法，业发展，出现了以乙烯为原料单体合成方法，如如二氯乙烷法：二氯乙烷法：在在50年代前，聚氯乙烯单体年代前，聚氯乙烯单体-氯乙烯合成基本上氯乙烯合成基本上采取采取电石路线：电石路线：第13页第14页 我国当前仍有相当部分生产厂家以电石为原我国当前仍有相当部分生产厂家以电石为原料生产聚氯乙烯。该法正在向石油路线法过渡。料生产聚氯乙烯。该法正在向石油路线法过渡。但对于电石起源不足，而全方面向石油化工原料但对于电石起源不足，而全方面向石油化工原料转换又不可能时，采取转换又不可能时，采取炔烯联正当炔烯联正当对于实现原料对于实现原料过渡有主动作用。过渡有主动作用。氯乙烯为无色低沸点气体（沸点氯乙烯为无色低沸点气体（沸点-13）。）。第15页 工工业业上上氯氯乙乙烯烯聚聚合合工工艺艺方方法法有有4 种种，即即悬悬浮浮、乳乳液液、本本体体、溶溶液液。前前两两种种产产量量最最大大。悬悬浮浮聚聚合合成成本本低低、产产品品质质量量好好、用用途途广广，适适合合于于大大规规模模生生产产，为为当当前前世世界界各各国国生生产产聚聚氯氯乙乙烯烯最最主主要要方方法法。乳乳液液聚聚合合速速率率快快，易易于于连连续续化化，体体系系稳稳定定，产产品品粒粒度度细细，尽尽管管它它后后处处理理繁繁琐琐，含含杂杂质质多多，树树脂脂热热稳稳定定性性、色色泽泽不不如如悬悬浮浮法法，但但它它在在制制造造乳乳胶胶涂涂料料、人人造造革革和和糊糊状状树树脂脂等等方方面面，当当前前仍仍是是最最好好方方法法。本本体体法法工工艺艺过过程程和和所所需需设设备备均均较较简简单单，生生产产周周期期短短、成成本本低低、收收率率高高，当当前前产产品品虽虽不不多多，但但很很有有发发展展前前途途。溶溶液液聚聚正正当当因因生生产产成成本本高高、产产量量不不大，仅在生产涂料等特殊需要时才用。大，仅在生产涂料等特殊需要时才用。第16页 聚聚氯氯乙乙烯烯树树脂脂可可用用通通常常塑塑料料加加工工方方法法加加工工成成型型（压压延延、挤挤塑塑、吹吹塑塑等等），因因为为聚聚氯氯乙乙烯烯热热稳稳定定性性差差，在在加加工工中中会会分分解解出出少少许许氯氯化化氢氢和和氯氯乙乙烯烯气气体体。氯氯乙乙烯烯有有致致癌癌作作用用，而而氯氯化化氢氢又又是是深深入入使使树树脂脂分分解解催催化化剂剂，故故在在加加工工中中除除加加入入增增塑塑剂剂以以降降低低加加工工温温度度外外，还还要要加加入入碱碱性性稳稳定定剂剂以以抑抑制制树树脂脂分分解解。惯惯用用增增塑塑剂剂有有：邻邻苯苯二二甲甲酸酸酯酯类类、磷磷酸酸酯酯类类；惯惯用用稳稳定定剂剂有有：硬硬酯酯酸酸铅铅、钡钡、锌锌盐盐。依依据据加加入入增增塑塑剂剂量量不不一一样样可可加加工工成成硬硬制制品品如如板板、管管；软软制制品如薄膜、日用具。品如薄膜、日用具。第17页 聚聚氯氯乙乙烯烯塑塑料料突突出出优优点点是是耐耐化化学学腐腐蚀蚀、不不燃燃性性和和成成本本低低、加加工工轻轻易易，故故被被广广泛泛地地用用来来制制造造农农用用、民民用用薄薄膜膜、导导线线、电电缆缆、板板材材、管管材材、化化工工防防腐腐设设备备、隔隔音音绝绝热热泡泡沫沫塑塑料料大大量量包包装装材材料料、及及日日常常生生活活用用具具等等。它它最最主主要要缺缺点点是是耐耐热热性性差差，材材料料在在60以以上上就就要要变变形形，冲冲击击强强度度韧韧性性不不够够理理想想，还还有有一一定定毒毒性性，所所以以聚聚氯氯乙乙烯烯普普通通树树脂脂制制品品不不适适合合用用于于食食品品包包装装。为为克克服服上上述述缺缺点点，可可用用共共聚聚或或共共混混方方法法加加以以改改进进，当当前前已已出出现现了了无无毒毒聚聚氯氯乙乙烯烯树树脂脂，可可用用于于食食品品、药品包装等，扩大了它使用范围，值得重视和发展。药品包装等，扩大了它使用范围，值得重视和发展。第18页聚聚苯苯乙乙烯烯因因为为含含有有良良好好高高频频绝绝缘缘性性而而且且透透明明无无毒毒，是是当当前前产产量量仅仅次次于于聚聚乙乙烯烯和和聚聚氯氯乙乙烯烯塑塑料料品品种种，它它单体苯乙烯主要是由苯烷基化而得到。单体苯乙烯主要是由苯烷基化而得到。苯苯乙乙烯烯常常温温下下是是液液体体，它它聚聚合合方方法法可可依依据据不不一一样样成成品品性性质质要要求求而而不不一一样样。本本体体聚聚合合为为最最普普通通一一个个，所所得得聚聚合合物物含含有有优优良良电电绝绝缘缘性性能能，但但因因为为反反应热难控制，因而易使产物分子量分布较宽，应热难控制，因而易使产物分子量分布较宽，第19页部部分分残残留留单单体体包包在在聚聚合合物物中中，造造成成聚聚合合物物易易开开裂裂“雾雾化化”；溶溶液液聚聚正正当当大大多多用用于于制制造造涂涂料料；乳乳液液聚聚合合则则多多用用于于生生产产苯苯乙乙烯烯共共聚聚物物，如如丁丁苯苯橡橡胶胶和和ABS塑塑料料（丙丙烯烯一一丁丁二二烯烯一一苯苯乙乙烯烯三三元元共共聚聚物物）；悬悬浮浮聚聚合合则则是是制制造造离离子子交交换换树树脂脂“珠珠体体”（苯苯乙乙烯烯一一二二乙乙烯共聚物）最有效方法。烯共聚物）最有效方法。聚聚苯苯乙乙烯烯有有很很好好加加工工性性能能，它它可可采采取取惯惯用用塑塑料料加加工工方方法法制制成成薄薄膜膜、容容器器、玩玩具具、发发泡泡材材料料。聚聚苯苯乙乙烯烯薄薄膜膜含含有有优优良良电电绝绝缘缘性性能能，故故惯惯用用于于电电容容器器绝绝缘缘 层层 和和 电电 器器 零零 件件。它它 发发 泡泡 材材 料料 含含 有有 密密 度度 小小(0.33g/cm3)和和良良好好隔隔音音、隔隔热热、防防震震性性能能而而被被广广泛用作精密仪器包装和隔热材料。加工过程中，泛用作精密仪器包装和隔热材料。加工过程中，第20页聚苯乙烯易与各种颜料拼合成色彩鲜艳制品，用来制聚苯乙烯易与各种颜料拼合成色彩鲜艳制品，用来制造玩具和各种日用器皿。但它最大缺点是耐热性差，造玩具和各种日用器皿。但它最大缺点是耐热性差，性脆，能溶于芳烃、卤化烃、醚、酮、汽油等溶剂中，性脆，能溶于芳烃、卤化烃、醚、酮、汽油等溶剂中，故影响了它应用。所以当前有相当一部分聚苯乙烯不故影响了它应用。所以当前有相当一部分聚苯乙烯不是单独用，而与丁二烯、丙烯、异丁烯、氯丁烯等共是单独用，而与丁二烯、丙烯、异丁烯、氯丁烯等共聚，如苯乙烯聚，如苯乙烯/丁二烯丁二烯=25/75，即为耐磨丁苯橡胶。，即为耐磨丁苯橡胶。另外苯乙烯衍生物如：另外苯乙烯衍生物如：第21页 前前者者有有很很高高强强度度，后后者者有有很很好好耐耐热热性性，软软化化点点高高达达240 260，比比聚聚苯苯乙乙烯烯高高出出150，所所以以很受重视。很受重视。1.(3)有机玻璃有机玻璃2.聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯又又称称有有机机玻玻璃璃，它它与与普普通通硅硅玻玻璃璃完完全全是是两两类类物物质质。它它是是当当前前最最优优异异透透明明材材料料，透透光光率率达达92%以以上上。普普通通硅硅玻玻璃璃如如厚厚度度超超出出15cm 时时，隔隔着着它它就就看看不不清清东东西西，而而隔隔着着1m 厚厚有有机机玻玻璃璃观观看看物物体体还还清清楚楚可可见见。它它不不但但晶晶莹莹剔剔透透而且比普通硅玻璃轻二分之一，不易碎。而且比普通硅玻璃轻二分之一，不易碎。第22页把把聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯在在130 以以上上温温度度下下用用一一定定速速度度定定向向拉拉伸伸，可可制制得得定定向向有有机机玻玻璃璃，用用16mm 厚厚有有机机玻玻璃璃制制作作成成战战斗斗机机顶顶罩罩，当当遭遭到到直直径径为为10cm 炮炮弹弹攻攻击击时时炮炮弹弹只只是是穿穿过过而而不不产产生生裂裂纹纹和和锐锐角角。如如在在聚聚合合过过程程中中加加入入各各种种色色彩彩鲜鲜艳艳着着色色剂剂和和蚌蚌壳壳珠珠光光粉粉，则则可可制制成成五五光光十十色色有有机机玻玻璃璃纽纽扣扣和和珠珠光光钮钮扣扣。另另外外在光学仪器、建筑装饰方面也广泛应用。在光学仪器、建筑装饰方面也广泛应用。有机玻璃最大缺点是耐磨性差，需要经常打磨有机玻璃最大缺点是耐磨性差，需要经常打磨修理。同时它也不耐一些有机溶剂如卤代烃、酯等。修理。同时它也不耐一些有机溶剂如卤代烃、酯等。第23页有机玻璃单体有机玻璃单体甲基丙烯酸甲酯是以丙酮、甲甲基丙烯酸甲酯是以丙酮、甲醇、氰化钠醇、氰化钠、硫酸为原料合成：、硫酸为原料合成：第24页甲基丙烯酸甲酯可用悬浮法和本体法进行聚合。以甲基丙烯酸甲酯可用悬浮法和本体法进行聚合。以悬浮聚正当并混入肉色色料制成聚甲基丙烯酸甲酯悬浮聚正当并混入肉色色料制成聚甲基丙烯酸甲酯就是人们习用以久牙托粉。在工业上大量采取还是就是人们习用以久牙托粉。在工业上大量采取还是以本体聚正当生产有机玻璃。通常是把单体、引发以本体聚正当生产有机玻璃。通常是把单体、引发剂、增塑剂、脱膜剂、色料放在反应器中低温预聚剂、增塑剂、脱膜剂、色料放在反应器中低温预聚合，使大部分聚合热发散出来，这时聚合体积收缩合，使大部分聚合热发散出来，这时聚合体积收缩也大部分完成，然后把一定粘稠度预聚物灌入预先也大部分完成，然后把一定粘稠度预聚物灌入预先制好管、棒、板状等模子中，经长时间逐步升温完制好管、棒、板状等模子中，经长时间逐步升温完成聚合。这么制得产品无气泡。本体聚正当反应周成聚合。这么制得产品无气泡。本体聚正当反应周期较长，越是厚玻璃，时间越长；若是反应不完全，期较长，越是厚玻璃，时间越长；若是反应不完全，有残留单体存在，会使产物物理机械性能变坏。有残留单体存在，会使产物物理机械性能变坏。第25页 (4)ABS(4)ABS塑料塑料 在合成塑料工艺中，出现了一个新技术，那在合成塑料工艺中，出现了一个新技术，那就是共聚。共聚是加聚一个，单一单体加成聚合就是共聚。共聚是加聚一个，单一单体加成聚合称为均聚，两种以上单体加成聚合就称为共聚。称为均聚，两种以上单体加成聚合就称为共聚。如如ABS就是由丁二烯、苯乙烯、丙烯腈共聚而成。就是由丁二烯、苯乙烯、丙烯腈共聚而成。利用共聚技术能够调整聚合物性能，这已成为利用共聚技术能够调整聚合物性能，这已成为创造新材料主要方法，如创造新材料主要方法，如ABS塑料就是在聚苯乙塑料就是在聚苯乙烯改性基础上发展起来。烯改性基础上发展起来。第26页聚聚苯苯乙乙烯烯有有坚坚硬硬、透透明明、良良好好加加工工性性能能和和电电绝绝缘缘性性等等优优点点，但但性性脆脆和和不不耐耐高高温温。假假如如将将含含有有较较高高强强度度、耐耐热热、耐耐溶溶剂剂聚聚丙丙烯烯腈腈和和含含有有很很好好弹弹性性和和耐耐冲冲击击聚聚丁丁二二烯烯一一起起共共聚聚，制制成成ABS共共聚聚物物，则则苯苯乙乙烯烯、丙丙烯烯腈腈、丁丁二二烯烯聚聚合合物物各各自自性性能能都都保保持持下下来，也就是说来，也就是说ABS塑料取得了它们综合性能。塑料取得了它们综合性能。ABS塑塑料料可可用用苯苯乙乙烯烯 丙丙烯烯腈腈共共聚聚物物（简简称称AS树树脂脂）与与丁丁二二烯烯 丙丙烯烯腈腈共共聚聚物物（丁丁胶胶乳乳）共共混混制制得得。也也能能够够用用苯苯乙乙烯烯、丙丙烯烯腈腈、丁丁二二烯烯共共聚聚制得。共聚法制得树脂质量比共混法好。制得。共聚法制得树脂质量比共混法好。第27页 ABSABS塑塑料料被被广广泛泛用用于于制制造造电电讯讯器器材材、汽汽车车、飞飞机机零零部部件件及及各各种种仪仪表表外外壳壳等等。当当前前电电视视机机、洗洗衣衣机机等等家家用用电电器器壳壳体体部部件件已已用用ABSABS塑塑料料。把把它它进进行行电电镀镀，则则可可做做成成与与金金属属镀镀件件极极难难分分辨光亮材料。辨光亮材料。ABSABS塑塑料料缺缺点点主主要要是是耐耐热热、耐耐寒寒性性能能还还不不够够好好，使使用用温温度度范范围围在在 -40 40 9595，耐耐光光性性也也差差，不不透透明明。改改进进方方法法是是提提升升树树脂脂分分子子量量与与结结晶晶度度，可可是是耐耐热热性性提提升升到到110110。增增加加丁丁二二烯烯含含量量，可可提提升升耐耐寒寒性性。用用部部分分氯氯代代聚聚乙乙烯烯代代替替丁丁二二烯烯组组分分共共聚聚物物（称称ACSACS树树脂脂），可可改改进进耐耐日日光光性性，若若再再加加入入第第四四组组分分 甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯共共聚聚（共共聚聚物物称称为为MABSMABS树树脂脂），则则透透明明度度可可达达85%85%。所所以以可可制制成成电电视视机机荧荧屏屏、汽汽车车照照明明配配件件、透明塑料板和各种容器等。透明塑料板和各种容器等。第28页 (5(5)含氟塑料含氟塑料 含氟塑料主要指聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯和含氟塑料主要指聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯和聚全氟丙烯以及它们共聚物等聚全氟丙烯以及它们共聚物等：聚四氟乙烯聚四氟乙烯 聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯 聚全氟丙烯聚全氟丙烯第29页其中聚四氟乙烯性能最优，用途最广。因为它不被其中聚四氟乙烯性能最优，用途最广。因为它不被任何酸、碱、王水及各种溶剂所腐蚀，素有任何酸、碱、王水及各种溶剂所腐蚀，素有“塑料塑料王王”美称。因而被广泛应用于制冷工业、化学工业、美称。因而被广泛应用于制冷工业、化学工业、电器工业上。它在电器工业上。它在-269250温度范围内都可使温度范围内都可使用。聚四氟乙烯还有一个特征是十分致密和光滑，用。聚四氟乙烯还有一个特征是十分致密和光滑，常被应用作机械工业中轴承材料。加上它还是耐高常被应用作机械工业中轴承材料。加上它还是耐高温塑料，涂在锅子表面就制成了温塑料，涂在锅子表面就制成了不粘锅不粘锅。不过在使。不过在使用不粘锅时，必须注意两点，其一，要用木制锅铲，用不粘锅时，必须注意两点，其一，要用木制锅铲，因为涂层极薄，铁铲轻易将其破坏；其二，不粘锅因为涂层极薄，铁铲轻易将其破坏；其二，不粘锅不能空烧，也就是说，烧时候锅内必须有东西。因不能空烧，也就是说，烧时候锅内必须有东西。因为尽管聚氟乙烯能耐高温，但还是耐不了空烧时高为尽管聚氟乙烯能耐高温，但还是耐不了空烧时高温。温。第30页 杜杜邦邦企企业业聚聚四四氟氟乙乙烯烯商商品品名名Teflon音音译译名名为为特特氟氟龙龙。聚聚四四氟氟乙乙烯烯特特征征与与其其大大分分子子结结构构亲亲密密相相关：关：分分子子中中碳碳与与氟氟以以共共价价键键结结合合，分分子子高高度度对对称称，支支化化可可能能性性很很小小，所所以以，聚聚合合物物结结晶晶度度很很高高（93%-97%）。同同时时氟氟原原子子（体体积积与与氢氢原原子子靠靠近近）紧紧紧紧排排布布在在碳碳链链四四面，使碳链不受到氧化剂或任何药品侵蚀。面，使碳链不受到氧化剂或任何药品侵蚀。第31页 因因为为四四氟氟乙乙烯烯聚聚合合热热很很大大，所所以以它它只只能能用用乳乳液液法法或或悬悬浮浮法法聚聚合合，而而不不能能用用本本体体聚聚合合方方法法。又又因因为为它它几几乎乎不不溶溶，故故其其加加工工成成型型方方法法也也很很独独特特，比比如如先先将将聚聚合合物物细细粉粉放放在在模模具具中中冷冷压压成成一一定定形形状状，再再在在高高温温（360 380）烧烧结结成成型型，然然后后再再利利用用烧烧结结后后冷冷却却速速度度不不一一样样来来控控制制结结晶晶度度，从从而而可可制得不一样柔韧程度塑料。制得不一样柔韧程度塑料。优优点点：不不被被任任何何酸酸、碱碱、王王水水及及各各种种溶溶剂剂所所腐腐蚀蚀；十十分分致致密密和和光光滑滑；耐耐高高温温（使使用用温温度度范范围围-269250）。）。第32页 应应用用：制制冷冷工工业业、化化学学工工业业、电电器器工工业业上上；机机械械工工业业中中轴轴承承材材料料；涂涂在在锅锅子子表表面面就就制制成成了了不不粘锅。粘锅。因因为为聚聚四四氟氟乙乙烯烯制制备备所所需需资资源源缺缺乏乏，产产品品成本高，限制了它应用。成本高，限制了它应用。(6)工程塑料工程塑料A 聚碳酸酯聚碳酸酯 聚聚碳碳酸酸酯酯惯惯用用合合成成方方法法有有两两种种：一一个个是是用用碳碳酸酸二二苯苯酯酯与与双双酚酚A丙丙烷烷（又又称称双双酚酚A）酯酯交交换换反反应；另一个是用双酚应；另一个是用双酚A与光气进行缩合反应。与光气进行缩合反应。第33页第一个方法第一个方法：第34页第二种方法：双酚第二种方法：双酚A与光气进行缩合反应：与光气进行缩合反应：第35页 第第一一个个方方法法中中反反应应可可逆逆，不不需需加加溶溶剂剂。若若用用碱碱作作催催化化剂剂，反反应应速速度度加加紧紧，但但轻轻易易发发生生副副反反应应；若若用用酸酸作作催催化化剂剂，反反应应轻轻易易完完成成，生生成成树树脂脂聚聚合合度度高高，但但反反应应需需在在较较高高温温度度和和减减压压条条件件下下进进行行，蒸蒸除除副产物苯酚。副产物苯酚。第第二二种种方方法法中中反反应应生生成成HCl被被碱碱吸吸收收，反反应应后必须除去无机盐类，以免树脂高温时老化。后必须除去无机盐类，以免树脂高温时老化。第36页聚聚碳碳酸酸酯酯特特点点：热热塑塑性性塑塑料料、透透明明度度达达90%、有有良良好好机机械械性性能能和和电电绝绝缘缘性性能能、抗抗冲冲击击强强度度（比比尼尼龙龙大大两两倍倍）和和抗抗热热性性能能大大大大超超出出其其它它塑塑料料、使使用用温温度度范范围围广广（软软化化温温度度260 370、脆脆化化点点Tb 在在138、玻璃化温度玻璃化温度 Tg 为为149）、）、吸水性小。吸水性小。所所以以聚聚碳碳酸酸酯酯可可用用普普通通热热塑塑性性塑塑料料加加工工方方法法进进行行加加工工，如如注注塑塑、挤挤压压等等。但但加加工工成成型型困困难难，加加工成品易应力开裂。工成品易应力开裂。应用：应用：齿轮、电器零件、及精密零件、电动仪器齿轮、电器零件、及精密零件、电动仪器盒子、机器套子、安全帽、全塑自行车架、航空盒子、机器套子、安全帽、全塑自行车架、航空航天部件、代替玻璃、木材、合金。航天部件、代替玻璃、木材、合金。第37页B.聚砜聚砜 聚砜是由双酚聚砜是由双酚A和和4，4二氯二苯砜缩聚而成，二氯二苯砜缩聚而成，其反应式和链节结构为：其反应式和链节结构为：第38页 聚聚砜砜是是1965年年出出现现新新型型热热塑塑性性工工程程塑塑料料，其其主主链链结结构中有构中有许许多重复多重复（砜基砜基）基团，和交迭对苯基。）基团，和交迭对苯基。聚聚砜砜含含有有高高硬硬度度、高高抗抗冲冲强强度度、突突出出抗抗蠕蠕变变性性和和尺尺寸寸稳稳定定性性；还还含含有有优优良良电电性性能能、耐耐热热性性和和耐耐低低温温性性，比比如如最最高高使使用用温温度度可可达达150160，短短期期可可达达195，在在-100可可长长久久使使用用。聚聚砜砜能能够够用用于于机机械械、电电气气、电电子子仪仪器器和和汽汽车车工工业业部部门门中中，如如作作耐耐高高温温、高高强强度度、抗抗蠕蠕变变结结构构材材料料；还还可可用用于于航航空空、航航天天等等国国防防尖尖端端部部门门。第39页 1967年以后，又出现了新型耐高温工程塑料年以后，又出现了新型耐高温工程塑料聚芳砜聚芳砜，如聚苯醚砜和聚链苯醚砜。，如聚苯醚砜和聚链苯醚砜。第40页聚聚芳芳砜砜特特点点：很很高高力力学学强强度度、硬硬度度、耐耐磨磨性性、耐耐热热（耐耐高高温温性性能能可可与与聚聚酰酰亚亚胺胺相相媲媲美美，而而且且成成本本也也低低，能能在在260下下长长久久使使用用，短短期期可可在在310下下使使用用）、耐耐低低温温、耐耐酸酸、碱碱、油油、耐耐氟氟里里昂昂和和火箭燃料侵蚀、抗氧化。火箭燃料侵蚀、抗氧化。聚聚芳芳砜砜应应用用：不不但但可可用用作作耐耐高高温温机机械械零零件件、电电气气、仪仪表表中中各各种种精精密密零零件件，而而且且在在飞飞机机、导导弹弹、飞飞船船、人人造造卫卫星星等等国国防防尖尖端端技技术术中中应应用用也也正正日日趋趋广泛。广泛。第41页C.聚苯醚（聚苯醚（PPC）聚苯醚单体为聚苯醚单体为2，6-二甲酚，在铜胺络合物二甲酚，在铜胺络合物催化剂作用下，催化剂作用下，2，6-二甲酚与氧气发生氧化偶合反二甲酚与氧气发生氧化偶合反应，缩聚而得到应，缩聚而得到PPO。2，6-二甲酚存在于煤焦油中，二甲酚存在于煤焦油中，但数量极少，而且与其它异构体混在一起。因为沸但数量极少，而且与其它异构体混在一起。因为沸点靠近，分离它们也相当困难。所以普通都采取合点靠近，分离它们也相当困难。所以普通都采取合成方法来制取成方法来制取2，6-二甲酚，当前采取合成路线为：二甲酚，当前采取合成路线为：第42页合成聚苯醚反应式以下合成聚苯醚反应式以下:第43页 聚苯醚树脂聚苯醚树脂是美国通用电气企业开发一个是美国通用电气企业开发一个工程塑料，以后通用电气企业又在聚苯醚中掺入工程塑料，以后通用电气企业又在聚苯醚中掺入聚苯乙烯酯得到改性聚苯醚，使其加工成型性能聚苯乙烯酯得到改性聚苯醚，使其加工成型性能大为改进，并以大为改进，并以Noryl商标名投放市场。该产品综商标名投放市场。该产品综合性能优良，品级数众多。合性能优良，品级数众多。改性后改性后PPO有许多突出优点有许多突出优点：介电常数及介电：介电常数及介电损耗极小，而且几乎不受温度、湿度及电源频率损耗极小，而且几乎不受温度、湿度及电源频率影响；体积电阻和击穿电压在工程塑料中是最高；影响；体积电阻和击穿电压在工程塑料中是最高；耐水蒸气及尺寸稳定性极好，长时间浸泡在热水耐水蒸气及尺寸稳定性极好，长时间浸泡在热水及水蒸气中性能也不减低；成型收缩率小，而且及水蒸气中性能也不减低；成型收缩率小，而且几乎不发生因为结晶取向所引发应变；优异电性几乎不发生因为结晶取向所引发应变；优异电性能和耐热难燃性。能和耐热难燃性。第44页应用：应用：适合于尺寸精度要求高场所使用，如精密电适合于尺寸精度要求高场所使用，如精密电气零件等；广泛地用于电子工业及家用电器指品种，气零件等；广泛地用于电子工业及家用电器指品种，如接线柱、接线板、开关、定时器、继电器、发光如接线柱、接线板、开关、定时器、继电器、发光二极管、可变电容器、电视机插接件、高压包、录二极管、可变电容器、电视机插接件、高压包、录像机和空调器等；汽车上使用。像机和空调器等；汽车上使用。作业：作业：1 以聚合反应为例，说明什麽是聚合物单体，什以聚合反应为例，说明什麽是聚合物单体，什 麽是聚合物重复结构单元？麽是聚合物重复结构单元？2 谈谈天然纤维素与合成纤维分子结构上差异？谈谈天然纤维素与合成纤维分子结构上差异？3 举例说明高分子化合物合成方法。举例说明高分子化合物合成方法。第45页