第五章2化学与社会.ppt

杜邦公司聚四氟乙烯的商品名—Teflon音译名为特氟龙。 聚四氟乙烯的特性与其大分子结构密切有关： 分子中碳与氟以共价键结合，分子高度对称，支化的可能性很小，因此，聚合物结晶度很高（93%-97%）。同时氟原子（体积与氢原子接近）紧紧排布在碳链的四周，使碳链不受到氧化剂或任何药品的侵蚀。 由于四氟乙烯的聚合热很大，因此它只能用乳液法或悬浮法聚合，而不能用本体聚合方法。又由于它几乎不溶，故其加工成型方法也很独特，例如先将聚合物细粉放在模具中冷压成一定形状，再在高温（360℃— 380℃）烧结成型，然后再利用烧结后冷却速度不同来控制结晶度，从而可制得不同柔韧程度的塑料。 优点：不被任何酸、碱、王水及各种溶剂所腐蚀；十分致密和光滑；耐高温（使用温度范围-269℃~250℃）。 * * 二、高分子材料 （4）塑料 顾名思义，塑料是指可以塑造的材料，或者说具有可塑性的材料，它应该包括陶土和石膏之类的材料。而目前塑料的概念已经是专指高分子合成材料。 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的状态。如果从1868 年的第一种人造塑料-----赛璐铬算起，塑料的历史已有100 多年。赛璐铬是一种有硝酸纤维与樟脑制成的材料，可以用来制造乒乓球、纽扣及玩具等。不过，这种材料仍是利用天然高分子化合物——纤维素加工而成的。真正由低分子通过化学合成的第一种塑料，应该是1910年问世的酚醛树脂。 由缩聚或加聚等反应合成的高分子树脂，加入一定量的助剂和填充剂，经过适当温度、压力、时间的塑化加工即可制成各种塑料制品。 根据能否进行二次加工成型的性质，又把塑料分成热塑性（线型结构高分子）和热固性（体型结构高分子）两种。我们所指的塑料大多数为无定形或结晶度不大，在常温下处于玻璃态的高聚物。 塑料具有比重轻、强度高、化学性能稳定、电绝缘性好、耐磨擦等优点，目前已广泛地代替木材、不锈钢和某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、电器和机械零件，被称为工程塑料，它越来越成为材料工业中的重要成员。随着科学技术的发展，火箭、宇航飞机等国防和尖端科学上所需要的某些特殊塑料是其它材料所无法代替的。 塑料可以是缩聚物、加聚物或共聚物。前已指出，塑料、纤维和橡胶并无严格的分界线，例如纤维未定向拉伸之前，或橡胶在低温下都是塑料。 目前全世界投入一定规模生产的塑料品种达300余种，这些品种我国都能生产。而产量最大的是聚乙烯和聚氯乙烯。一些产量大、应用广的塑料品种大致分类如下： 塑 料 品 种 含氟塑料、有机硅树脂、特种环氧树脂、离子交换树脂 聚酰胺、聚甲醛、有机玻璃、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、ABS塑料 聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、 酚醛塑料、氨基塑料 特种塑料 工程塑料 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。 （1）酚醛树脂 酚类和醛类化合物在酸性和碱性催化剂作用下，经缩聚反应而制得的树脂，即为酚醛树脂。它经固化成型后的产品是世界上最早的工业化塑料，用它制造的电木至今消耗量仍很大。所用酚与醛配比的不同和催化剂的不同，得到的酚醛树脂的化学结构和物理性能也不同。 例如，在酸性催化剂作用下，酚过量将生成具有永久可溶和可熔的线型树脂： 低缩聚的酚醛树脂可做粘合剂，溶于溶剂稀释后即为酚醛清漆，但酚醛树脂的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的填料，模压或浇铸成一定形状的制品。由于它抗湿、抗热、抗电、耐磨、耐化学侵蚀，因而大量用于电器材料、日常用品、交通工具、机械零件上，如汽车用的刹车片和轮船用的离合器片。它的缺点是脆和不耐碱。 (2) 聚烯烃：聚乙烯、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯 聚烯烃主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚丁烯等，它们的原料均来源于石油或天然气，因此在塑料中是产量最大的品种。聚乙烯为其代表，如食品包装袋、油桶是我们最熟悉的应用。 聚乙烯的工业生产已有半个世纪历史，其合成方法有低压法、中压法、高压法3 种，所得的聚乙烯物理力学性能及使用范围也各有不同。 聚乙烯3种生产方法比较 桶、管、塑料部件、电线绝缘层或包皮 桶、管电线绝缘层或包皮 薄膜、包装材料、电线绝缘层 使用范围 120-130 135 14 软化温度/℃ 50-100 70 90-800 断裂伸长率% 210-370 290 70-150 抗张强度/kg·cm3 0.94-0.97 0.96-0.97 0.91-0.