高分子第1章绪论解说.ppt

高分子材料 普通高等教育“十一五”国家级规划教材高分子材料第二版黄 丽 主编 高分子材料的类型与特征 2 高分子材料的发展史 1 第1章　绪论 高分子材料的成型加工 3 材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础，它先于人类存在，人类社会一开始就与材料结下不解之缘。材料的进步和发展直接影响到人类生活的改善和科学技术的进步。目前，材料已和能源、信息并列成为现代科学的三大支柱。其中材料是工业发展的基础，一个国家材料的品种和产量是直接衡量其科学技术、经济发展和人民生活水平的重要标志，也是一个时代的标志。 1.1 高分子材料的发展史 1.2 高分子材料的类型与特征 1 2 塑料 橡胶 3 纤维 4 5 涂料 黏合剂 6 聚合物基复合材料 7 聚合物合金 8 功能高分子材料 高分子材料也叫聚合物材料，按照其来源可以分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料有天然橡胶、纤维素、淀粉、甲壳素、蚕丝等。合成高分子材料的种类繁多，如合成塑料、合成橡胶、合成纤维等。 如果按照高分子材料的物理形态和用途来分，可分为塑料、橡胶、纤维、黏合剂、涂料、聚合物基复合材料、聚合物合金、功能高分子材料、生物高分子材料等。这种分类方法是人们现在经常使用的，也是真正把高分子材料从材料角度进行分类的一种分类方法。下面就以这种分类方法为例来介绍一下高分子材料的主要特性。 1.2 高分子材料的类型与特征 1.2.1 塑料 详见教材P3 1.2.1 塑料 1.2.1 塑料 1.2.1 塑料 详见教材P4 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物，按其来源，可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。天然橡胶从自然界的植物中采集出来的一种高弹性材料。合成橡胶是各种单体经聚合反应合成的高分子材料，按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。 1.2.1 橡胶 1.2.3 纤维 1.2.4 涂料 1.2.5 黏合剂 1.2.5 黏合剂 1.2.6 聚合物基复合材料 聚合物基复合材料是以高分子聚合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料，聚合物基复合材料具有许多优异的性能。 聚合物基复合材料具有很高的比强度及比模量； 聚合物基复合材料的耐疲劳性能很好； 聚合物基复合材料的减震性能好； 复合材料的过载安全性好； 复合材料具有很强的可设计性。 1.2.7 聚合物合金 制备聚合物合金的主要途径有两条： 将两种聚合物进行物理共混； 化学共混。 共混是聚合物改性和制备独特性能聚合物的重要途径之一，其重要性体现在以下几个方面： 改善组分性能； 改善加工性能； 促进聚合物材料多功能化。 1.2.7 聚合物合金 1.2.8 功能高分子材料 功能高分子材料是高分子材料领域中发展最快、具有重要理论研究和实际应用的新领域。功能高分子材料除了具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息转换、传递和储存等特殊功能。目前，功能高分子材料以其特殊的电学、光学、医学、仿生学等诸多物理化学性质构成功能材料学科研究的主要组成部分，功能高分子材料的研究及进展必会提供出更多更好的具有高附加值的各种新型功能高分子材料。 1.3 高分子材料的成型加工 1 2 挤出成型 注射成型 3 4 吹塑成型 压制成型 1.3.1 挤出成型 挤出成型也称为挤塑，它是在挤出成型机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。 单螺杆挤出机主要由以下五个部分组成：传动装置、加料装置、料筒、螺杆和机头。 注射成型是热塑性塑料成型中应用得最广泛的一种成型方法，它是由金属压铸工艺演变而来的。注射成型又可称为注射模塑或注塑，除少数的热塑性塑料外，绝大多数的热塑性塑料都可用此方法来成型。 注射成型最重要的工艺条件是影响塑 化、流动和冷却的温度、压力和相应的 各个作用时间等。 1.3.2 注射成型 吹塑成型为塑料材料的二次成型，它一般是把一次成型制得的棒、板、片等通过二次加工再制成制品的方法，因为在二次成型过程中，塑料材料通常要处在熔融或半熔融的状态，所以这种方法仅适用于热塑性塑料的成型。 一般用于中空吹塑的材料应具有以下特性： 气密性要好； 耐环境应力开裂性要好； 抗冲击性要好。 1.3.3 吹塑成型 压制成型物料的性能、形状以及成型加工工艺的特征，可分为模压成型和层压成型。 （1）模压成型 模压成型工艺的种类很多，主要分为下面几类： 模塑粉模压法； 吸附预成型坯模压法； 团状模塑料及散状模塑料模压法； 片状模塑料模压成型法； 高强度短纤维料模压成型； 定向铺设模压成型。 1.3.4 压制成型 1.3.4 压制成型 （2）层压成型 层压成型就是以片状或纤维状材料作为填料，在加热#加压条件下把相同或都不同材料的两层或多层结合成为一个整体的方法。 T