合成纤维合成塑料和合成.PPT

2　合成高分子材料的研究、开发、生产与应用 20世纪初，由于工业及科技的发展，需要寻找和开发新的高分子材料。1907年，成功地生产了世界上第一种合成高聚物－酚醛树脂，从此开辟了合成高分子时代。20世纪30年代，由于高分子理论的建立和发展。推动了合成高分子材料工业的快速发展。20世纪40年代起，石油化工的发展，使合成高分子原料路线由煤、粮食转向石油，合成高分子材料的品种和产量激增，至20世纪80年代初达到鼎盛时期。 二、高分子材料工业发展概况 二、高分子材料工业发展概况 德国物理化学家斯陶丁格经过近10年的研究认为，高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应（聚合）将化学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一词即源于此。瑞典皇家科学院授予他1953年诺贝尔化学奖。 德国人齐格勒与意大利人纳塔分别发明用金属络合催化剂聚合而成聚乙烯即低压聚乙烯与聚丙烯，前者1952年工业化，后者1957年工业化，这是高分子化学的历史性发展，他们二人后来都获得了诺贝尔奖金。 现在我们来看合成高分子材料的发展史 第一种合成高聚物塑料是1909年投产的酚醛塑料。 第一种合成橡胶是1910年试生产的甲基橡胶。 合成纤维起步更晚，第一种工业化生产的合成纤维品种是1939年生产的聚酰胺66纤维(又称锦纶66或尼龙66)。 思考题：材料的发展过程对你的学习过程有什么有益的启示？ 二、高分子材料工业发展概况 三、纤维、塑料和橡胶品质的表征 材料的品质首先取决于材料固有的性质，也取决于材料及制品加工的品种、加工工艺和加工方法。 从材料学角度考虑，纤维、塑料和橡胶的性能大致可归纳为物理性能、力学性能和稳定性能等几方面。但是由于各种材料的固有性质的差异，其使用性能的要求和用途各有不同，因此不能采用完全相同的品质指标来表征和评价。 三、纤维、塑料和橡胶品质的表征 （一）纤维的品质指标 1. 线密度：纤维的粗细程度，过去称为纤度，现为特（tex）或分特（dtex），1 tex=10 dtex。 1000m长纤维的重量克数称为“特”； 2. 断裂强度 3. 断裂伸长 4. 初始模量 三、纤维、塑料和橡胶品质的表征 （二）塑料的品质指标 物理性能、力学性能和稳定性能 三、纤维、塑料和橡胶品质的表征 （三）橡胶的品质指标 1. 定负荷压缩塑性（威氏可塑度） 2. 门尼黏度 3. 门尼焦烧 4. 定伸强度 5. 邵氏硬度 四、高分子材料加工过程及方法概述 高分子材料加工，是将高聚物(和加入的添加物或配料)转变成为实用材料或制品的过程。 大多数情况下，这一过程包括四个阶段： (1)原材料的准备。如高聚物和添加物的预处理、配料，混合等； (2)使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状； (3)材料或制品的固化； (4)后加工和处理，以改善材料或制品的外观、结构和性能。 （一）化学纤维成型加工 化学纤维的成型通常又称为纺丝。根据成纤聚合物的性质和所纺制的纤维性能的要求，化学纤维的纺丝方法有多种，其分类示于下图。 化学纤维生产中，采用最多的是熔体纺丝和湿法纺丝，其次是干法纺丝。 （一）化学纤维成型加工 1　熔体纺丝 成纤高聚物必须是线型高聚物，其中，只有其分解温度(Td)高于熔点(Tm)或流动温度(Ts) 的线型高聚物才能采用熔体纺丝。 据熔体制备情况，又分为熔体直接纺丝和切片纺丝两种。流程如下图所示。 聚酯切片 半消光切片 有光切片 （一）化学纤维成型加工 2　溶液法纺丝 是先将固态高聚物溶解在适当溶剂中调配成一定浓度的溶液(常称为原液)，然后再进行纺丝。根据纺丝时所使用的凝固介质不同，又分为湿法（凝固剂的溶液）和干法（干热气流）。流程示于下图。 （一）化学纤维成型加工 上述各种纺丝流程虽然不同，但都可归纳为如下几个过程： (1)纺丝溶液或熔体的制备； (2)纺丝溶液或熔体的纺前准备； (3)纺丝； (4)纤维的拉伸及后处理或纺织加工。 （二）塑料的成型加工 1　塑料的原料 是树脂和添加剂。树脂是粒状或粉状的固体，也可能是液态的低聚物。塑料的高聚物分子结构是线型(热塑性塑料)或者是体型(热固性塑料)。 2　塑料的添加剂 又叫助剂，包括稳定剂(热稳定剂，光稳定性、抗氧剂等)、润滑剂、着色剂、增塑剂、填料以及根据不同用途加入的防静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂或其它特种添加