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第四章 无处不在的高分子材料高分子化合物高分子化合物（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子化合物的分子要大很多。通常低分子有机化合物的相化合物的分子要大很多。通常低分子有机化合物的相对分子分子质量在量在1000以下，而高分子化合物的相以下，而高分子化合物的相对分子分子质量在量在1万以万以上，有的可达上千万。上，有的可达上千万。高分子化合物的高分子化合物的基本特征基本特征：相：相对分子分子质量大。量大。简写：写：聚聚氯乙乙烯（PVC）通用高分子材料：通用高分子材料：应用面广量大，价格用面广量大，价格较低。根据其低。根据其性性质和用途可分和用途可分为五个大五个大类：塑料、橡胶、：塑料、橡胶、纤维、涂、涂料、粘合料、粘合剂。特种高分子材料：特种高分子材料：带有特殊物理、力学、化学性有特殊物理、力学、化学性质和和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。通用高分子材料的范畴。塑料的发明塑料的发明2020世纪人类的一大杰作世纪人类的一大杰作 18691869年最早制造的塑料赛璐珞年最早制造的塑料赛璐珞取得专利。赛璐珞是最早的人工取得专利。赛璐珞是最早的人工制造的制造的 “天然塑料天然塑料”制品制品。第一种第一种合成塑料合成塑料是将酚醛树是将酚醛树脂加热模压制得，脂加热模压制得，19101910年由年由美籍比利时化学家美籍比利时化学家贝克兰德贝克兰德制成。制成。身边的塑料制品身边的塑料制品生活制品生活制品：包装袋、保鲜膜、水桶、：包装袋、保鲜膜、水桶、矿泉水瓶、自来水管、下水管道、矿泉水瓶、自来水管、下水管道、玩具、玩具、雨衣、椅子、钳子外皮、导雨衣、椅子、钳子外皮、导线外皮等线外皮等学习用品学习用品：直尺：直尺 、圆珠笔、三角板、圆珠笔、三角板等等科技产品科技产品：电脑、家用电器、身份：电脑、家用电器、身份证塑封、点滴器、学生证等证塑封、点滴器、学生证等 高分子材料的广泛应用下面的物品都是由哪些合成材料制成？下面的物品都是由哪些合成材料制成？第一部分 通用型高分子材料及其应用第一节第一节 塑塑 料料第二节第二节 橡橡 胶胶第三节第三节 合成纤维合成纤维 涂涂 料料 粘粘 合合 剂剂第一节第一节 塑塑 料料 塑料塑料是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材料。它以树脂为主要组分，加入各种添加剂，能在一定料。它以树脂为主要组分，加入各种添加剂，能在一定温度和压力下加工成形的各种材料的总称。温度和压力下加工成形的各种材料的总称。塑料的组成：塑料的组成：塑料的组成：塑料的组成：1 1）树树脂脂脂脂:塑料的主要塑料的主要塑料的主要塑料的主要组组分。分。分。分。2 2）填充）填充）填充）填充剂剂（填料）（填料）（填料）（填料）:提高塑料的力学、提高塑料的力学、提高塑料的力学、提高塑料的力学、电电学性能或降低成本等。常用填充学性能或降低成本等。常用填充学性能或降低成本等。常用填充学性能或降低成本等。常用填充剂剂有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化铝铝粉、木屑、玻璃粉、木屑、玻璃粉、木屑、玻璃粉、木屑、玻璃纤维纤维、碳、碳、碳、碳纤维纤维等。等。等。等。3 3）增塑）增塑）增塑）增塑剂剂:提高塑料的可塑性和柔提高塑料的可塑性和柔提高塑料的可塑性和柔提高塑料的可塑性和柔软软性性性性,常用增塑常用增塑常用增塑常用增塑剂剂有芳香酸有芳香酸有芳香酸有芳香酸酯类酯类、磷酸、磷酸、磷酸、磷酸酯酯类类、氯氯化石蜡等。化石蜡等。化石蜡等。化石蜡等。4 4）稳稳定定定定剂剂:提提提提高高高高塑塑塑塑料料料料对对热热、光光光光、氧氧氧氧等等等等的的的的稳稳定定定定性性性性，延延延延长长使使使使用用用用寿寿寿寿命命命命。常常常常用用用用热热稳稳定定定定剂剂有有有有硬硬硬硬酯酯酸酸酸酸盐盐、环环氧氧氧氧化化化化合合合合物物物物和和和和铅铅的的的的化化化化合合合合物物物物等等等等。光光光光稳稳定定定定剂剂有有有有炭炭炭炭黑黑黑黑、氧氧氧氧化化化化锌锌等等等等遮光遮光遮光遮光剂剂。5 5）增增增增色色色色剂剂:赋赋予予予予塑塑塑塑料料料料制制制制品品品品各各各各种种种种色色色色彩彩彩彩。常常常常用用用用的的的的着着着着色色色色剂剂是是是是一一一一些些些些有有有有机机机机染染染染料料料料和和和和无无无无机机机机颜颜料。有料。有料。有料。有时时也采用能也采用能也采用能也采用能产产生生生生荧荧光或磷光的光或磷光的光或磷光的光或磷光的颜颜料。料。料。料。6 6）润润滑滑滑滑剂剂:提高塑料在加工成形提高塑料在加工成形提高塑料在加工成形提高塑料在加工成形过过程中的流程中的流程中的流程中的流动动性和脱模能力，同性和脱模能力，同性和脱模能力，同性和脱模能力，同时时可使制可使制可使制可使制品光亮美品光亮美品光亮美品光亮美观观。常用。常用。常用。常用润润滑滑滑滑剂剂有硬有硬有硬有硬酯酯酸、酸、酸、酸、盐类盐类等。等。等。等。7 7）固化）固化）固化）固化剂剂:与与与与树树脂脂脂脂发发生交生交生交生交联联反反反反应应，使受，使受，使受，使受热热可塑的可塑的可塑的可塑的线线型型型型结结构构构构变变成成成成热稳热稳定好的定好的定好的定好的体型体型体型体型结结构。常用的固化构。常用的固化构。常用的固化构。常用的固化剂剂如六次甲基四胺、如六次甲基四胺、如六次甲基四胺、如六次甲基四胺、过过氧化二苯甲氧化二苯甲氧化二苯甲氧化二苯甲酰酰等。等。等。等。8 8）其他）其他）其他）其他:还还有有有有发发泡泡泡泡剂剂、催化、催化、催化、催化剂剂、阻燃、阻燃、阻燃、阻燃剂剂等。等。等。等。塑料的分类塑料的分类塑料的分类塑料的分类：1）按塑料热性质分类：）按塑料热性质分类：热热热热塑塑塑塑性性性性塑塑塑塑料料料料：受受热热时时软软化化或或熔熔融融、冷冷却却后后硬硬化化，韧韧性性好好，可可反反复复成成形形。它它包包括括聚聚乙乙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、聚聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。热热热热固固固固性性性性塑塑塑塑料料料料：在在加加热热、加加压压并并经经过过一一定定时时间间后后即即固固化化为为不不溶溶、不不熔熔的的坚坚硬硬制制品品，不不可可再再生生。具具有有更更好好耐耐热热性性和和抗抗蠕蠕变变能能力力。常常用用热热固固性性塑塑料料有有酚酚醛醛树树脂脂、环环氧氧树树脂脂、氨氨基树脂、有机硅树脂等。基树脂、有机硅树脂等。2）按塑料的功能和用途分类：）按塑料的功能和用途分类：通用塑料通用塑料通用塑料通用塑料：产量大用途广价格低的塑料。主要包括聚乙产量大用途广价格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等，产量占塑料总产量的等，产量占塑料总产量的75%以上。以上。工程塑料：工程塑料：工程塑料：工程塑料：具有较高性能，能替代金属制造机械零件和具有较高性能，能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。聚酰胺、工程构件的塑料。聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等。砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等。功能塑料：功能塑料：功能塑料：功能塑料：导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。1）结构单元：结构单元：q 常用塑料简介常用塑料简介 聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯（PEpolyethylene）：CH2CH2 2）支化结构：支化结构：右图：（右图：（a）高密度）高密度PE分子链（分子链（b）低密度）低密度PE分子链（分子链（c）线性低密）线性低密度度PE分子链分子链3）性质：）性质：耐化学腐蚀；耐化学腐蚀；良好的电绝缘性和高频介电性能；良好的电绝缘性和高频介电性能；韧性、耐寒性好；韧性、耐寒性好；较低的摩擦系数；较低的摩擦系数；不易吸水；不易吸水；不耐热，不耐大气老化。不耐热，不耐大气老化。4）应用：）应用：聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于结晶聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于结晶性塑料，外观乳白，半透明。性塑料，外观乳白，半透明。低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE)：日用制品、薄膜、软质包日用制品、薄膜、软质包装材料、层压板、电线电缆包覆等。装材料、层压板、电线电缆包覆等。高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)：小负荷齿轮和轴承、化工管小负荷齿轮和轴承、化工管道、阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等。道、阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等。聚乙烯一次性输液器聚乙烯一次性输液器聚乙烯管材聚乙烯管材聚乙烯瓶聚乙烯瓶聚乙烯自粘保鲜膜聚乙烯自粘保鲜膜聚乙烯农用地膜聚乙烯农用地膜聚乙烯电缆线皮聚乙烯电缆线皮 1）结构单元：结构单元：聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯（PVCpolyvinyl chloride ）：2）性质：性质：具有较高的强度、刚性；良好的电绝缘性、耐化学腐具有较高的强度、刚性；良好的电绝缘性、耐化学腐蚀性；能溶于四氢呋喃和环已酮等有机溶剂；具有阻燃蚀性；能溶于四氢呋喃和环已酮等有机溶剂；具有阻燃性；但热稳定性较差，使用温度较低，介电常数、介电性；但热稳定性较差，使用温度较低，介电常数、介电损耗较高。损耗较高。CH2CH2Cl3）应用：）应用：纯聚氯乙烯属无规立构，无色透明，硬而脆，很少纯聚氯乙烯属无规立构，无色透明，硬而脆，很少应用。常利用橡胶和增塑剂对其改性处理。应用。常利用橡胶和增塑剂对其改性处理。硬聚氯乙稀：硬聚氯乙稀：用于工业管道、给排水系统、板件、用于工业管道、给排水系统、板件、管件、建筑及家用防火材料，化工防腐设备及各种机械管件、建筑及家用防火材料，化工防腐设备及各种机械零件。零件。增塑（软）聚氯乙稀：增塑（软）聚氯乙稀：用于窗帘、桌布、雨衣、手用于窗帘、桌布、雨衣、手提箱、人造革、墙纸；农用薄膜、耐酸碱软管及电线电提箱、人造革、墙纸；农用薄膜、耐酸碱软管及电线电缆包覆层等。缆包覆层等。聚氯乙烯充气床聚氯乙烯充气床聚氯乙烯排水管道聚氯乙烯排水管道聚氯乙烯绝缘电线聚氯乙烯绝缘电线聚氯乙烯为内衬的防腐贮罐聚氯乙烯为内衬的防腐贮罐聚氯乙烯地板革聚氯乙烯地板革聚氯乙烯耐酸碱手套聚氯乙烯耐酸碱手套毒塑料风波毒塑料风波聚乙聚乙烯自粘保自粘保鲜膜膜食品包装零售袋食品包装零售袋食品包装用聚偏二食品包装用聚偏二氯乙乙烯肠衣膜衣膜哪些塑料袋可包装食品哪些塑料袋可包装食品塑料袋一般是由两塑料袋一般是由两类塑料薄膜制成的：一塑料薄膜制成的：一类是聚乙是聚乙烯、聚丙、聚丙烯和和密胺等原料制成的；另一密胺等原料制成的；另一类使用聚使用聚氯乙乙烯制成。前者无毒；后者有制成。前者无毒；后者有毒，不能包装食品。毒，不能包装食品。塑料袋有无毒性可用下列简便方法鉴别塑料袋有无毒性可用下列简便方法鉴别用水检测法用水检测法把塑料袋放入水中，无毒塑料袋放入水中后，可浮出水面；把塑料袋放入水中，无毒塑料袋放入水中后，可浮出水面；而有毒塑料袋是不向上浮的。而有毒塑料袋是不向上浮的。手触检测法手触检测法用手触摸塑料袋，有用手触摸塑料袋，有润滑感者无毒；否滑感者无毒；否则有毒。有毒。抖动检测法抖动检测法用手抓住塑料袋一端，用力拌一下，用手抓住塑料袋一端，用力拌一下，发出清脆声者无毒；出清脆声者无毒；反之反之则有毒。有毒。火烧检测法火烧检测法可以把塑料袋剪去一条可以把塑料袋剪去一条边，用火，用火烧，有毒的不易燃，有毒的不易燃烧；无；无毒的遇火容易燃毒的遇火容易燃烧。1）结构单元：结构单元：聚丙烯聚丙烯聚丙烯聚丙烯（PP-polypropylene)）：2）性质：性质：无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体。密度小，力无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体。密度小，力学性能高于聚乙烯；耐热性、耐水性良好，化学稳定性学性能高于聚乙烯；耐热性、耐水性良好，化学稳定性好；但不耐芳香族和氯化烃溶剂，耐寒性差，易老化。好；但不耐芳香族和氯化烃溶剂，耐寒性差，易老化。CH2CH2CH33）应用：）应用：聚丙烯外观为乳白半透明。聚丙烯外观为乳白半透明。主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、高频绝缘材料；化工管道、家用电器部件等，以及汽车高频绝缘材料；化工管道、家用电器部件等，以及汽车及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等。及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等。聚丙烯绳聚丙烯绳聚丙烯吊装网聚丙烯吊装网聚丙烯奶瓶聚丙烯奶瓶外用软膏聚丙烯瓶外用软膏聚丙烯瓶 1）结构单元：结构单元：聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯（PS-polystyrene ）：2）性质：性质：无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优良，介无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优良，介电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有机溶剂；强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热机溶剂；强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热性差，易燃。性差，易燃。CH2CH23）应用：）应用：主要用于日用、装潢、包装及工业制品；仪器仪表主要用于日用、装潢、包装及工业制品；仪器仪表外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化工储酸槽，包装及管道的保温层，冷冻绝缘层等。工储酸槽，包装及管道的保温层，冷冻绝缘层等。聚苯乙烯硬质泡沫管聚苯乙烯硬质泡沫管/板板聚苯乙烯食品容器聚苯乙烯食品容器聚苯乙烯保温板聚苯乙烯保温板 1）结构单元：结构单元：聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA-polymethyl methacrylate ）：2）性质：性质：较高的强度和韧性、优良的光学性能，透光率比普较高的强度和韧性、优良的光学性能，透光率比普通硅玻璃好（透光率约为通硅玻璃好（透光率约为91919393）；优良的电绝缘性；）；优良的电绝缘性；耐化学腐蚀性好，热导率低；但硬度低，表面易擦伤，耐化学腐蚀性好，热导率低；但硬度低，表面易擦伤，耐磨性差，耐热性不高。耐磨性差，耐热性不高。CH2C CCH3COOCH33）应用：）应用：主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片，主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片，仪表外壳，装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模仪表外壳，装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模型，标本，医疗器械等。型，标本，医疗器械等。装饰物篮板流量计外壳家具广告灯箱模型标本 1）结构单元：结构单元：聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFE）：2）性质：性质：出色的耐热、耐寒能力（出色的耐热、耐寒能力（-180-180+260+260长期使用）；长期使用）；摩擦系数极低，有自润滑效果；化学稳定性极佳，俗称摩擦系数极低，有自润滑效果；化学稳定性极佳，俗称“塑料王塑料王”；极好的电绝缘性和介电性；但强度低，抗；极好的电绝缘性和介电性；但强度低，抗蠕变性较差，不易加工成形。蠕变性较差，不易加工成形。CF2CF23）应用：）应用：聚四氟乙烯属结晶性塑料，外观呈瓷白色，一般在聚四氟乙烯属结晶性塑料，外观呈瓷白色，一般在360380烧结成形。烧结成形。主要用于轴承、垫圈等自润滑材料；高温电缆绝缘主要用于轴承、垫圈等自润滑材料；高温电缆绝缘材料、电器元件；化工管道及零件；不粘锅涂层等。材料、电器元件；化工管道及零件；不粘锅涂层等。PTFE管接头生料带机械配件，垫片等建筑膜材不粘锅绝缘管套搅拌桨，转子 1）结构：结构：尼龙的品种很多，如尼龙尼龙的品种很多，如尼龙6、尼龙、尼龙66、尼龙、尼龙610等。等。数字表示基本单元中的碳原子数目。所有尼龙分子结构数字表示基本单元中的碳原子数目。所有尼龙分子结构单元中都有一个相同的特征基团酰胺基：单元中都有一个相同的特征基团酰胺基：聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺（尼龙或锦纶）（尼龙或锦纶）（尼龙或锦纶）（尼龙或锦纶）（PApolyamides ）：CNO H3）应用：）应用：纤维增强尼龙主要用于轴承、齿轮、高压密封圈、纤维增强尼龙主要用于轴承、齿轮、高压密封圈、阀门、包装材料、输油管、汽车保险杠及丝织品等。阀门、包装材料、输油管、汽车保险杠及丝织品等。2）性质：性质：由于酰胺基的存在，分子之间有很强的氢键作用，由于酰胺基的存在，分子之间有很强的氢键作用，因此聚酰胺的强度高，韧性好；另外因此聚酰胺的强度高，韧性好；另外耐磨性和自润滑性耐磨性和自润滑性好，摩擦系数低；具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性；好，摩擦系数低；具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性；但吸水性大，热膨胀系数大，耐热性不高。但吸水性大，热膨胀系数大，耐热性不高。尼龙的最早发明商尼龙的最早发明商美国杜邦公司曾宣传：美国杜邦公司曾宣传：“尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强还强”。增强尼龙轴承增强尼龙齿轮增强尼龙发动机罩盖尼龙铆钉尼龙扎带尼龙椅脚 1）结构单元：结构单元：聚甲醛聚甲醛聚甲醛聚甲醛（POM-polyformaldehyde ）：CH2O 2）性质：性质：具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自润滑性，耐疲劳性能高，吸水性小，摩擦系数小，耐化润滑性，耐疲劳性能高，吸水性小，摩擦系数小，耐化学品腐蚀性好，电绝缘性能良好，但热稳定性差，易燃。学品腐蚀性好，电绝缘性能良好，但热稳定性差，易燃。具有较高的综合性能，可以替代一些金属和尼龙。具有较高的综合性能，可以替代一些金属和尼龙。3）均聚甲醛的改性：）均聚甲醛的改性：工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛，来改善热稳工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛，来改善热稳定性。共聚甲醛的结构单元为：定性。共聚甲醛的结构单元为：4）应用：）应用：聚甲醛属结晶性塑料，乳白色。聚甲醛属结晶性塑料，乳白色。部分取代有色金属和合金，用于制造低载荷齿轮、部分取代有色金属和合金，用于制造低载荷齿轮、轴承，塑料弹簧等。轴承，塑料弹簧等。CH2OxCH2-CH2-CH2-CH2-Oy，聚甲醛轴套聚甲醛密封件 1）结构单元：结构单元：聚碳酸酯聚碳酸酯聚碳酸酯聚碳酸酯（PC-polycarbonate ）：OCOO C CH3CH3 2）性质：性质：低温冲击韧性极佳；低温冲击韧性极佳；高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；透光率高，约为透光率高，约为8692；电绝缘性好。电绝缘性好。苯环苯环苯环苯环刚性基团刚性基团刚性基团刚性基团醚氧键醚氧键醚氧键醚氧键提高链提高链提高链提高链柔性柔性柔性柔性极极极极 性性性性 基基基基 团团团团 提提提提高高高高分分分分子子子子间间间间作用力作用力作用力作用力应用应用大型灯罩、防大型灯罩、防大型灯罩、防大型灯罩、防护护玻璃、照相器材、眼科用玻璃玻璃、照相器材、眼科用玻璃玻璃、照相器材、眼科用玻璃玻璃、照相器材、眼科用玻璃透明透明透明透明抗冲抗冲抗冲抗冲击击飞飞机坐机坐机坐机坐舱舱玻璃，天窗。玻璃，天窗。玻璃，天窗。玻璃，天窗。耐耐耐耐热热性性性性纯净纯净水、水、水、水、矿矿泉水筒、泉水筒、泉水筒、泉水筒、热热水瓶、透明餐具水瓶、透明餐具水瓶、透明餐具水瓶、透明餐具电绝缘电绝缘性性性性VCDVCD、DVDDVD光光光光盘盘。电电子子子子电电器的零部件、薄膜制造器的零部件、薄膜制造器的零部件、薄膜制造器的零部件、薄膜制造电电容器、容器、容器、容器、录录音、音、音、音、录录像像像像带带高高高高强强度度度度纤维纤维增增增增强强PCPC具有具有具有具有与金属材料与金属材料与金属材料与金属材料类类似似似似的力学性能的力学性能的力学性能的力学性能制造承制造承制造承制造承载载的机械零部件：的机械零部件：的机械零部件：的机械零部件：齿轮齿轮、轴轴承、承、承、承、轴轴承、承、承、承、轴轴套；套；套；套；发动发动机零部件机零部件机零部件机零部件。灯罩防护眼镜大桶水防弹玻璃阳光板光盘 1）结构单元：结构单元：丙烯晴丙烯晴(A)、丁二烯、丁二烯(B)、苯乙烯、苯乙烯(S)三种单体（共聚生成）三种单体（共聚生成）ABSABS塑料塑料塑料塑料：2）性质：性质：丙烯晴丙烯晴能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，丁丁二烯二烯能提高韧性，能提高韧性，苯乙烯苯乙烯能提高电性能和成型加工性能。能提高电性能和成型加工性能。ABS塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性，塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性，成型性好，不易燃，耐腐蚀性好，但不耐酮、醛、酯、成型性好，不易燃，耐腐蚀性好，但不耐酮、醛、酯、氯代烃类溶剂。氯代烃类溶剂。3）应用：）应用：ABS作作为为“坚坚韧韧、质质硬硬且且刚刚性性”的的材材料料，是是最最早早被被人人类认识和使用的类认识和使用的“高分子合金高分子合金”。用于轻载齿轮、轴承，电器外壳，汽车部件，各类用于轻载齿轮、轴承，电器外壳，汽车部件，各类容器、管道等。容器、管道等。塑料开瓶器塑料拉杆箱电器外壳安全帽饱和和聚聚酯 也称也称线型聚型聚酯，是聚，是聚对苯二甲酸乙二醇苯二甲酸乙二醇酯（英文名称（英文名称Polyethylene terephthalate,简称称PET）聚）聚对苯二甲酸丁二醇苯二甲酸丁二醇酯（英文名称（英文名称Polybutylene terephthalate,简称称PBT）及其）及其改性聚改性聚酯的的总称。称。结构如下：构如下：X X=2 or 4饱和聚和聚酯的性能特点的性能特点 聚聚聚聚酯酯的力学性能不突出，与的力学性能不突出，与的力学性能不突出，与的力学性能不突出，与POMPOM相当；相当；相当；相当；纤维纤维增增增增强强效果超效果超效果超效果超过过其其其其它工程塑料；它工程塑料；它工程塑料；它工程塑料；PETPET双双双双轴轴拉伸膜拉伸膜拉伸膜拉伸膜强韧强韧，强强度超度超度超度超过过了了了了铝铝膜；膜；膜；膜；耐耐耐耐热热性不高，性不高，性不高，性不高，纤维纤维增增增增强强后大幅度改善：后大幅度改善：后大幅度改善：后大幅度改善：如如如如3030玻玻玻玻纤纤增增增增强强后，后，后，后，热变热变形温度形温度形温度形温度PBTPBT可达可达可达可达203203212212，PETPET达达达达220220240240，为热为热塑性工程塑料中最高。塑性工程塑料中最高。塑性工程塑料中最高。塑性工程塑料中最高。聚聚聚聚酯酯的耐化学品性的耐化学品性的耐化学品性的耐化学品性优优于于于于PCPC、PPOPPO，但极性，但极性，但极性，但极性酯酯基使其不耐碱；基使其不耐碱；基使其不耐碱；基使其不耐碱；具有具有具有具有优优良的气液阻隔性能。良的气液阻隔性能。良的气液阻隔性能。良的气液阻隔性能。饱和聚和聚酯的的应用用 PET的的应用用 纤维：涤纶 注塑成型制增注塑成型制增强塑料，用于机械、塑料，用于机械、电子子电器、汽器、汽车等行等行业的零部件的零部件 挤出成型用于制双向拉伸出成型用于制双向拉伸PET膜，用作膜，用作电气气绝缘、包装材、包装材料，如磁料，如磁带磁磁盘，以及，以及X光片，照相底片。光片，照相底片。中空吹塑瓶：中空吹塑瓶：对O2，H2，CO2等有等有较高阻隔性，可替代高阻隔性，可替代玻璃瓶制成碳酸玻璃瓶制成碳酸饮料瓶、油瓶、酒瓶等。料瓶、油瓶、酒瓶等。PET胶带土木工程格栅PET饮料瓶PBT的的应用用 PBT主要用于主要用于电子，子，电气行气行业，良好的，良好的电绝缘性，耐性，耐热性使其能性使其能经受短受短时间焊接而不接而不损坏，因此，可制坏，因此，可制连接接件、件、线圈架、圈架、电极零件等。极零件等。汽汽车工工业中，中，经冲冲击改性的改性的PBT可用于汽可用于汽车保保险杠及杠及许多金属件的替代品。多金属件的替代品。PBT高级塑料键盘，良好的耐磨性，耐热性PBT绷带 1）聚聚 砜（砜（PSF）：）：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：聚砜是含硫的透明树脂，其耐热性抗蠕变性突出，聚砜是含硫的透明树脂，其耐热性抗蠕变性突出，长期使用温度可达长期使用温度可达150174，脆化温度，脆化温度-100。广泛用。广泛用于电器、机械、交通和医疗领域。于电器、机械、交通和医疗领域。2）聚苯醚（聚苯醚（PPO）：）：聚苯醚是线性非晶态工程塑料，综合性能好，使用聚苯醚是线性非晶态工程塑料，综合性能好，使用温度宽温度宽-190190，耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能，耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能好。主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、好。主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、化工管道、阀门和外科医疗器械等。化工管道、阀门和外科医疗器械等。3）聚酰亚胺：）聚酰亚胺：聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂，其强度聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂，其强度硬度较高，使用温度可达硬度较高，使用温度可达260；但加工性较差，脆性大，；但加工性较差，脆性大，成本高。成本高。主要用于特殊条件下工作的精密零件，如喷气发动主要用于特殊条件下工作的精密零件，如喷气发动机供燃料系统的零件，耐高温高真空用自润滑轴承及电机供燃料系统的零件，耐高温高真空用自润滑轴承及电气设备，是航空航天工业中常用的高分子材料。气设备，是航空航天工业中常用的高分子材料。第二节第二节 橡橡 胶胶 橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性的材橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性的材料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成的高分子弹性体。料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成的高分子弹性体。q 橡胶的组分橡胶的组分 橡胶是以生胶为主要成分，添加各种配合剂和增强橡胶是以生胶为主要成分，添加各种配合剂和增强材料制成的。材料制成的。生生生生 胶胶胶胶 生生胶胶是是指指无无配配合合剂、未未经硫硫化化的的橡橡胶胶。按按原原料料来来源源有有天天然橡胶和合成橡胶。然橡胶和合成橡胶。配配配配合合合合剂剂 用用来来改改善善橡橡胶胶的的某某些些性性能能。常常用用配配合合剂有有硫硫化化剂、硫硫化促化促进剂、活化、活化剂、填充、填充剂、增塑、增塑剂、防老化、防老化剂、着色、着色剂等。等。q 常见橡胶常见橡胶 天然橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶 具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘性及耐碱性。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。性及耐碱性。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。天然橡胶其化学天然橡胶其化学组成是成是聚异戊二聚异戊二烯有有顺式式与与反式反式两种构型，它两种构型，它们的的结构构简式分式分别为：顺式顺式 反式反式 q 常见橡胶常见橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶性能：性能：耐水，耐老化性能，特耐水，耐老化性能，特别是耐磨性和气密性好。缺点是不耐是耐磨性和气密性好。缺点是不耐油和有机溶油和有机溶剂，抗撕，抗撕强度小度小 用途：用途：为合成橡胶中最大的品种（合成橡胶中最大的品种（约占占50%），广泛用于制造汽），广泛用于制造汽车轮胎，皮胎，皮带等；与天然橡胶共混可作密封材料和等；与天然橡胶共混可作密封材料和电绝缘材料材料 顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶q 常见橡胶常见橡胶性能：性能：弹性、耐老化性和耐低温性、耐磨性，都超性、耐老化性和耐低温性、耐磨性，都超过天然橡胶；缺天然橡胶；缺点是抗撕裂能力差，易出点是抗撕裂能力差，易出现裂裂纹 结构式构式:用途：用途：为合成橡胶的第二大品种（合成橡胶的第二大品种（约占占15%），大），大约60%以上用于制以上用于制造造轮胎胎 乙丙橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶q 常见橡胶常见橡胶性能：性能：分子无双分子无双键存在，故耐存在，故耐热、耐氧化、耐老化性好，使用温度、耐氧化、耐老化性好，使用温度高高 结构式构式:用途：用途：制造耐制造耐热胶管、胶管、垫片、三角胶片、三角胶带、输送送带、人力、人力车胎等胎等 丁腈橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶q 常见橡胶常见橡胶性能：性能：耐油性好，拉伸耐油性好，拉伸强度大，耐度大，耐热性好；缺点是性好；缺点是电绝缘性、耐寒性、耐寒性差，塑性低、性差，塑性低、难加工加工 用途：用途：用作机械上的用作机械上的垫圈以及制圈以及制备收音机和汽收音机和汽车等需要耐油的零件等需要耐油的零件 结构式构式:氯丁橡胶（万能橡胶）氯丁橡胶（万能橡胶）氯丁橡胶（万能橡胶）氯丁橡胶（万能橡胶）q 常见橡胶常见橡胶性能：性能：耐油，耐氧化，耐燃，耐酸碱，耐老化，耐曲耐油，耐氧化，耐燃，耐酸碱，耐老化，耐曲挠性及气密性性及气密性都很好；缺点是密度都很好；缺点是密度较大，耐寒和大，耐寒和弹性性较差差 结构式构式:用途：用途：制造运制造运输带、防毒面具，、防毒面具，电缆外皮、外皮、轮胎、胶粘胎、胶粘剂等等 硅橡胶硅橡胶硅橡胶硅橡胶q 常见橡胶常见橡胶性能：性能：是一种耐是一种耐热性和耐老化性很好的橡胶，它的特点是既耐高温，性和耐老化性很好的橡胶，它的特点是既耐高温，又耐低温，又耐低温，弹性好，耐油，防水，其制品柔性好，耐油，防水，其制品柔软光滑，物理性能光滑，物理性能稳定、无毒、生物惰性、加工性能好，缺点是机械性能差，定、无毒、生物惰性、加工性能好，缺点是机械性能差，较脆，易撕裂脆，易撕裂 结构式构式:用途：用途：可用于医用材料，如可用于医用材料，如导管，引流管，静脉插管，人造器管等，管，引流管，静脉插管，人造器管等，还可用于可用于飞机、机、导弹上的一些零部件及上的一些零部件及电绝缘材料材料氟橡胶是指以碳原子氟橡胶是指以碳原子为主主链，含有氟原子的聚合物。，含有氟原子的聚合物。氟橡胶化学氟橡胶化学稳定性高、耐定性高、耐蚀性能居各性能居各类橡胶之首，耐橡胶之首，耐蚀性好，最高性好，最高使用温度使用温度为300。应用用领域：域：化学流程和石油化学流程和石油炼化：化：该密封密封产品用于机械密封、品用于机械密封、泵、反、反应器、器、搅拌器、拌器、压缩机外壳、机外壳、阀、各、各类仪表和其它表和其它设备上。通常用作上。通常用作阀座、座、阀杆的填料，隔膜和杆的填料，隔膜和垫片。片。分析和流程上的分析和流程上的仪器：隔板、隔膜、柱形配件、箍、器：隔板、隔膜、柱形配件、箍、垫片等。片等。半半导体制造体制造食品和制食品和制药航空和航天航空和航天 氟橡胶氟橡胶氟橡胶氟橡胶纤维 天然天然纤维化学化学纤维 合成合成纤维 棉花、羊毛、蚕棉花、羊毛、蚕丝、麻等、麻等再生人造再生人造纤维再生再生纤维素素纤维和和纤维素素酯纤维等等锦纶、涤纶、腈纶、维纶、丙、丙纶和和氯纶等等用低分子化合物用低分子化合物为原料，通原料，通过化学合化学合成和机械加工而制成和机械加工而制得的均匀得的均匀线条或条或丝状高聚物。状高聚物。以天然高分子化合以天然高分子化合物物为原料，原料，经化学化学处理和机械加工制理和机械加工制得的得的纤维。第三节第三节 合成纤维合成纤维天天然然纤维：自自然然界界生生长的的纤维材材料料，可可以以直直接接用用来来纺纱织布。布。天然天然纤维的来源：的来源：麻皮、棉花、羊毛、蚕麻皮、棉花、羊毛、蚕丝天然纤维的限制天然纤维的限制1 1、棉和麻的种植受地理位置、气候和土壤的限制。、棉和麻的种植受地理位置、气候和土壤的限制。2 2、羊的放牧需要足够的草场，产量小。、羊的放牧需要足够的草场，产量小。3 3、蚕的饲育需要大量的人工，受桑树种植条件的限制。、蚕的饲育需要大量的人工，受桑树种植条件的限制。化学纤维的分类化学纤维的分类 人人造造纤维是是利利用用天天然然高高分分子子化化合合物物，如如纤维素素或或蛋蛋白白质为原原料料，经过一一系系列列化化学学处理理和和机机械械加加工工而而制制得得的的纤维。合合成成纤维是是以以石石油油、煤煤、石石灰灰石石、天天然然气气、食食盐、空空气气、水水以以及及某某些些农副副产品品等等不不含含天天然然纤维的的物物质作作原原料，料，经化学合成和加工制得的化学合成和加工制得的纤维。合成纤维六大品种合成纤维六大品种涤纶锦纶腈纶维纶丙丙纶氯纶第三节第三节 合成纤维合成纤维 凡能保持长度比本身直径大凡能保持长度比本身直径大100100倍的均匀条状或丝状倍的均匀条状或丝状的高分子材料均称的高分子材料均称纤维纤维。它可分为它可分为天然纤维天然纤维和和化学纤维化学纤维。化学纤维又可分为化学纤维又可分为人造纤维人造纤维和和合成纤维合成纤维。人造纤维。人造纤维是用自然界的纤维加工制成，如：是用自然界的纤维加工制成，如：“人造丝人造丝”、“人造人造棉棉”。合成纤维是以石油、煤、天然气为原料制成的，发展合成纤维是以石油、煤、天然气为原料制成的，发展很快。很快。1 1）涤纶）涤纶(聚酯纤维，的确良聚酯纤维，的确良)性能：性能：显著著优点是：抗点是：抗皱、保型、挺括、美、保型、挺括、美观。对热、光、光稳定性好。定性好。润湿湿时强度不降低，度不降低，经洗耐穿，可与其他洗耐穿，可与其他纤维混混纺。年久不会。年久不会变黄。缺点是不吸汗，而且需要高温染色黄。缺点是不吸汗，而且需要高温染色 结构式构式:用途：用途：是是产量最大的合成量最大的合成纤维，大，大约90%作作为衣料用（衣料用（纺织品品为75%，纺织物物为15%）。用于工）。用于工业生生产的只占的只占总量的量的6%左右左右 2 2）尼龙）尼龙（聚酰胺，锦纶，棉纶）（聚酰胺，锦纶，棉纶）性能：性能：强韧耐磨、耐磨、弹性高、性高、质量量轻，染色性好，染色性好，较不易起不易起皱，抗疲，抗疲劳性好。吸湿率性好。吸湿率为3.5%5.0%，在合成，在合成纤维中是中是较大的，吸大的，吸汗性适当，但容易走汗性适当，但容易走样 用途：用途：约一半作衣料用，一半用于工一半作衣料用，一半用于工业生生产。在工。在工业生生产应用中，用中，约1/3是做是做轮胎帘子胎帘子线。尼。尼龙66的耐的耐热性比尼性比尼龙6高，做高，做轮胎胎帘子帘子线很受很受欢迎迎 结构式构式:3 3）腈纶（）腈纶（聚丙烯腈纤维）聚丙烯腈纤维）性能：性能：具有与羊毛相似的特性，具有与羊毛相似的特性，质轻，保温性和体，保温性和体积膨大性膨大性优良。良。强韧（与棉花相同）而富有（与棉花相同）而富有弹性，性，软化温度高。吸水率低，化温度高。吸水率低，不适宜作不适宜作贴身内衣。缺点是身内衣。缺点是强度不如尼度不如尼龙和和涤纶 结构式构式:用途：用途：大大约70%作衣料用（作衣料用（纺织物占物占60%左右），用于工左右），用于工业生生产的只的只占占5%左右左右 4 4）聚乙烯醇纤维（维纶，维尼龙）聚乙烯醇纤维（维纶，维尼龙）性能：性能：亲水性好，吸湿率可达水性好，吸湿率可达5%，和尼，和尼龙相等，与棉花（相等，与棉花（7%）相）相近。近。强度与聚度与聚酯或尼或尼龙相近，拉伸相近，拉伸弹性比羊毛差，比棉花好性比羊毛差，比棉花好 结构式构式:用途：用途：70%用于工用于工业生生产，其中以布和，其中以布和绳索居多。可代替棉花作衣料索居多。可代替棉花作衣料用用 5 5）丙纶（）丙纶（聚丙烯纤维）聚丙烯纤维）丙丙纶的主要物理和化学性的主要物理和化学性质1.质地地轻，其密度，其密度仅为0.91g/cm3，是常，是常见化学化学纤维中密度最中密度最轻的品种。的品种。2强度高，伸度高，伸长大，初始模量大，初始模量较高，高，弹性性优良，耐磨性好，是制作良，耐磨性好，是制作渔网、网、缆绳的理想材料。的理想材料。3质轻保暖性好，吸湿排汗作用明保暖性好，吸湿排汗作用明显。4.染色性染色性较差。差。5较好的耐化学腐好的耐化学腐蚀性，除了性，除了浓硝酸，苛性硝酸，苛性钠外，外，对酸和碱抵抗性能良好。酸和碱抵抗性能良好。6耐光性耐光性较差，差，热稳定性也定性也较差，易老化，不耐熨差，易老化，不耐熨烫。但可以通。但可以通过在在纺丝时加加入防老化入防老化剂，来提高其抗老化性能。此外，丙，来提高其抗老化性能。此外，丙纶的的电绝缘性良好，但加工性良好，但加工时易易产生静生静电。7强度高度高 丙丙纶弹力力丝强度度仅次于次于锦纶，但价格却只有，但价格却只有锦纶的的1/3；制成；制成织物尺寸物尺寸稳定。但定。但热稳定性差，不耐日晒，易于老化脆定性差，不耐日晒，易于老化脆损，为此常在丙此常在丙纶中加入抗老化中加入抗老化剂。民用用途：