第1章 高分子聚合物的特性.ppt

3）结晶对塑件性能的影响 ? 密度 密度随结晶度的增大而提高。 ? 力学性能 抗拉强度随结晶度的增大而提高；冲击韧性将下降；弹性模量将减小。 ? 热性能 结晶有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使塑件脆性加大。 ? 翘曲 结晶程度越高，体积收缩越大，因此结晶态塑件比非结晶态塑件更容易因收缩不均而发生翘曲。 ? 表面粗糙度和透明度 结晶后，塑件表面粗糙度将降低，而透明度会减小或丧失。 2.成型过程中的取向作用 1）取向的概念 聚合物大多分子在应力作用下形成的有序排列叫做取向结构。 2）分类 ? 按应力性质不同分 拉伸取向—由拉应力引起，取向方向与拉伸方向一致 流动取向—在切应力作用下沿着熔体流动方向形成的取向 ?根据熔体流动性质，取向结构分为单轴取向和多轴取向。 单轴取向：结构单元均沿着一个流动方向有序排列； 多轴取向：结构单元可沿两个或两个以上的流动方向有序排列。 3）取向对塑件性能的影响 　对单轴取向而言，取向后在与取向平行方向上抗拉强度增强，而与取向轴垂直方向的抗拉强度则有所减弱； 　对双轴取向的薄片或薄膜在平面的任何方向上其抗拉强度、断裂伸长率和冲击韧度均有提高。 　综上所述，聚合物的取向对塑件的性能影响很大。在塑料成型生产中，可以利用聚合物的取向来提高塑件的性能，例如吹塑成型就是利用聚合物双轴取向原理来提高其性能的， 3.成型过程中聚合物的降解 1）概念 　 由于聚合物大分子受热和应力的作用，或由于在高温下受微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作用，聚合物会发生相对分子量降低或大分子结构改变等化学变化，这种现象叫降解或裂解。 注：聚合物降解通常是有害的. 2)．降解的种类 (1)热降解 注射成型过程中，由于聚合物在高温下受热时间过长而引起的降解反应叫做热降解。 2)．降解的种类 （2）氧化降解 聚合物与空气中的氧气接触后，某些化学链较弱的部位常产生极不稳定的过氧化结构，这种结构很容易分解产生游离基，导致聚合物发生解聚反应，这种因氧化而发生的降解叫做氧化降解。 (3)水降解 如果聚合物的分子结构中含有容易被水解的化学基团，这些基团很容易在注射温度和压力下被聚合物中的水分分解，生产中将这种现象叫做水降解。 (4)应力降解 注射成型(或其他一些成型)过程中，聚合物的分子链在一定的应力条件下也会发生断裂，并因此引起相对分子质量降低，通常把这种现象叫做应力降解。 聚合物降解通常是有害的. 3）防治 ? 严格控制原材料的技术指标和使用合格的原材料 ? 使用前对聚合物进行严格的干燥 ? 确定合理的加工工艺和加工条件 ? 使用添加剂 4.成型过程中聚合物的交联 1)定义：聚合物的交联通常是针对热固性塑料而言的，是指聚合物在成型过程中形成三维网状结构的反应，通过交联反映得到体型聚合物。通常也称“硬化”。 2）交联的优点： 经过交联后，聚合物的强度、耐热性、化学稳定性和尺寸稳定性均能比原来有所提高。 交联反应主要应用在热固性聚合物的成型固化过程中；对于热塑性聚合物，由于交联对流动和成型不利，且影响制品性能，应尽量避免。 交联即硬化或熟化。 “硬化得好’’或“硬化得完全”，并不意味着交联反应完全，是指成型固化过程中的交联反应发展到了一种最为适宜的程度，制件能获得最佳的物理和力学性能。 交联的程度，称为交联度。 常因各种原因，聚合物很难完全交联，但硬化程度却可完成超过百分之百。生产中将硬化程度超过百分之百称为过熟，反之为欠熟。 3）关于硬化、熟化的一些解释： （1）硬化不足 （欠熟） 塑件的机械强度、耐热、耐化学腐蚀性、电绝缘性等会下降；塑件缺少光泽，容易发生翘曲变形；有时甚至会产生裂纹。 （2）过度硬化（过熟） 塑件机械强度不高、变色、发脆，表面有时会出现密集的小泡；可使塑件产生焦化和裂解现象。 生产中，通过反复测试确定最佳的“硬化程度”！ 本章结束 第1章 高分子聚合物结构特点与性能 §1.1 聚合物分子的结构特点 1、基本概念 1）塑料是以高分子聚合物(树脂)为主要成分，并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料。 2）高分子聚合物：是由一种或几种低分子化合物通过聚合反应而生成的一种高分子化合物。简称高聚物或聚合物。 塑料的主要成分是树脂→树脂分为天然树脂和合成树脂。 2．聚合物的结构 nCH2＝CH2 —CH2—CH2—n 乙烯 聚乙烯 聚合度：单元体的个数n称为聚合度，n值越大，相对分子质量越大