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第九章 工程高聚物材料 §9-1高分子化合物基本概念 §9-2 建筑塑料 §9-3 胶粘剂和涂料 §9-4 高聚物改性沥青 §9-1高分子化合物基本概念 一.高分子概念 高分子化合物: 分子量10000的化合物 (1000或1500为低分子化合物) (1)结构单元,又称链节.氯乙烯是单体.单体是能够形成结构单元的分子. (2)n:聚合度,衡量分子大小的指标.如聚氯乙烯分子量度5-15万,链节分子62.5,故n=800-2400个单元构成. (3)高分子化合物有时又称聚合物 均聚物:由一种单体聚合而成. 共聚物:由二种以上的单体聚合而成. 平均分子 大分子形态:线型 ,支链型,体型(网状结构) 二.分类 1.根据性能用途分为 橡胶 塑料 纤维 橡胶,塑料,纤维三者的区别？ 橡胶 (1)室温下弹性高(很小外力能产生很大变形,达1000%)外力去除后能很快恢复. (2)E10(5)-10(6)Mpa. (3)有天然橡胶(异戊橡胶),丁苯橡胶,顺丁橡胶,乙丙橡胶,硅橡胶等. 塑料 (1)变形百分之几十到几百.部分变形可恢复,部分是永久变形. (2)E10(7)-10(8)Mpa (3)热塑性和热固性 纤维 (1)受力时变形小,1-20%.大分子沿轴向作一定规则排列,长径比大. (2)E10(9)-10(10)Mpa. (3)尼龙,腈纶,维尼纶,涤纶 热塑性与热固性对比 热塑性:受热时可以塑化和软化,冷却时则凝固成型,温度改变时又可以反复变形. 聚乙烯,聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚碳酸酯. 热固性:受热时塑化和软化,发生化学变化,并固化成型,冷却后如再次受热时,不再发生塑化变形. 酚醛塑料,脲醛塑料等. 线型,支链型和体型(网状)结构 线型,支链型和体型(网状)结构 线型和支链型:分子力较弱,加热可软化融化,用适当溶剂可使其溶解.热塑性树脂如低压聚乙烯,聚氯乙烯等大分子为这种结构.聚乙烯醇溶于水.涤纶,尼龙等纤维用聚合物也是线型的. 网状结构:以化学键连接而的网状或体型结构.许多大分子结合成整体,已无单个大分子而言.交联程度浅受热时可以软化,但不能熔化,加适当溶剂可使溶胀,但不能溶解.交联程度深的,不能软化也难溶解. 三.命名 加成聚合反应:聚合树脂,冠以“聚”字 聚乙烯,聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚碳酸酯,聚甲基丙烯酸甲酯. 缩合反应:缩合树脂,后附“树脂” 酚醛树脂(苯酚+甲醋),脲醋树脂(尿素+甲醋),醇酸树脂(甘油+邻苯二甲酸酐) 如涤纶(对苯二甲酸乙二酯) 锦纶(尼龙-6) 维尼纶(聚乙烯醇缩甲醛) 腈纶(聚丙腈) 氯纶(聚氯乙烯) 丁(二烯)苯(乙烯)橡胶 丁(二烯)(丙烯)腈橡胶 乙(烯)丙(烯)橡胶 氯丁橡胶 . 聚甲基丙类酸甲酯(PMMA):透明度高,耐冲击.有机玻璃,模型,浴缸 聚乙烯(PE):良好的抗菌素水性.制薄膜,结构材料 聚丙烯(PP):密度低.薄膜,纤维,管道,地毯 聚氯乙烯(PVC):(硬质)配件配件,管道,门窗.(软质)地面及装修材料 环氧树脂(EP):械机性能好.涂料,胶粘剂,玻璃纤维增强材料 酚醛树脂(CF):性脆,不能单独作制品,可以纸,棉布,木,玻璃布为填料 不饱和聚酯树脂(UP):胶粘剂,人造大理石,玻璃钢制品(飞机建筑中的采光,围护,装饰材料,容器,浴盆,冷却塔) 聚氨酯树脂(PU):涂料,胶粘剂,防水材料 有机硅树脂(SI):防水材料 ABS树脂:家俱 §9-2 建筑塑料 一.组成 合成树脂:30-60%(胶粘作用) 填料: 40-70%(提高强度,硬度和耐热性,降低成本.如石棉,云母,石墨) 添加剂:(增塑剂,固化剂,着色剂,防火剂,必泡剂,抗老化剂) 添加剂 增塑剂:可提高加工时塑料的可塑性,改进低温脆性和增加柔性. 固化剂,又称硬化剂:在聚合物中生成横跨键,使线型分子交联成体型分子,从而使树脂具有热固性. 1.塑料地板--PVC,要求弹性,隔热,隔音 2.塑料涂布地板--不饱和聚酯树脂,环氧树脂.涂布地面(耐磨无缝耐腐蚀) 3.地毯--化纤地毯,价廉.宾馆,饭店 4.墙纸--装饰,吸音功能 5.钙塑板--聚乙烯(聚丙烯)+半水石膏+轻质碳酸钙.可代替木材做门窗,地析,吊顶,保温层等 合成橡胶类胶粘剂 1.氯丁橡胶胶粘剂 2.丁腈橡胶胶粘剂 结构胶--硅酮结构胶(质量许可证制度) 热固性树脂胶粘剂 1.环氧树脂(EP)胶粘剂--对金属,木材,玻璃和砼等均有很强的粘结力,俗称万能胶. 2.不饱和聚酯树脂(UP)胶粘剂--粘接陶瓷,玻璃钢,金属,木材,和砼 3.聚氨酯(PU)胶粘剂--对多种材料粘附力好,耐磨性,耐振动,耐疲劳性均好,适用地下和水下施工,常用裂缝的修补.