塑料-浙江大学高分子科学与工程学系.PDF

第三章第三章 塑塑 料料 第第一节节 塑料简介塑料简介 第二节 热塑性塑料 第三节 工程塑料 第四节第四节 热固性塑料热固性塑料 第三章第三章 塑塑料料 第第一节节 塑料简介塑料简介 第二节 热塑性塑料 第三节 工程塑料 第四节第四节 热固性塑料热固性塑料 第三节 工程程塑料料 定义定义：： 作为结构材料使用，能经受较宽的温度变化范围 和较苛刻的环境条件和较苛刻的环境条件，具有优异的力学性能具有优异的力学性能，耐热耐热、耐磨耐磨， 尺寸稳定。 工程塑料的特点： 结构材料；能承受较宽的温度范围；耐物理、化学 环境；价格贵。 高性能高分子高性能高分子 （high performance polymers, HPPs） 定义定义： 相对于通用高分子而言具有更为优越、独特的性能，且 目前尚未大规模生产前尚未大规模生产，用途相对特殊用途相对特殊，长期使用长期使用温度较高的高度较高的高 分子材料。 特征特征： （1）苛刻环境下超乎寻常的热稳定性、化学稳定性、阻燃 性、抗蠕变与疲劳性以及耐磨耗等特性。 （2 ）可以采用常规工艺进行加工，如可采用流延法制成薄 膜；采用挤出、注射、模压等工艺加工成为结构件等。 （3 ）相对于通用高分子而言，市场份额小、应用领域特殊、 附加值高附加值高。 概述 工程塑料的发展只有30多年的历史，其增长速度远远超过 通用塑料。 综合性能优异，其使用价值远远超过通用塑料。 通用工程塑料通用工程塑料：聚酰胺聚酰胺 （（PAPA））、聚酯聚酯 （（PETPET和和PBTPBT））、 聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、改性 聚苯醚聚苯醚 （（MPPOMPPO）） 特种工程塑料：聚酰亚胺（PI）、聚苯硫醚（PPS）、聚 砜砜 （（PSFPSF））、聚芳酯聚芳酯 （（PARPAR））、聚芳醚酮聚芳醚酮 （PEEK）、液晶聚合物（LCP） 约1100多个品级牌号，总产量占全部塑料的18％左右。 当前工程塑料的发展方向是对现有品种进行改性、进一 步追求性能与价格之间的最佳平衡并开拓应用范围。 （一）聚酰胺（Polyamide、PA、Nylon） 主链上含有酰胺基团的聚合物主链上含有酰胺基团的聚合物 美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的 尼龙尼龙：最重要的最重要的合成纤维原料合成纤维原料 工程塑料工程塑料 开发最早的工程塑料，产量居于首位，工程塑料总产量1/3 合成  由二元胺和二元酸缩聚，如尼龙66，尼龙610 通式通式 －NHNH--(CH(CH )) --NHNH--COCO--(CH(CH )) --COCO－ 2 x 2 y  内酰胺的开环聚合，如己内酰胺开环聚合制 Nylon-6 氨基酸的缩聚产物氨基酸的缩聚产物 －NHNH-(CH(CH )) -COCO- 2 x 聚合物名称 结构简式 聚己二酸己二胺(尼龙66) 聚己内酰胺(尼龙6) 聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) 聚十一酰胺(尼龙11) 聚十二酰胺(尼龙12) 聚癸二酰己二胺(尼龙610) 聚十二烷二酰己二胺聚十二烷二酰己二胺((尼龙尼龙612)612) 性能和应用 力学性能： 尼龙是结晶性聚合物尼龙是结晶性聚合物 （（分子链是分子链是平面锯齿状平面锯齿状结构结构）），酰胺酰胺 基团之间存在牢固的氢键，因而具有良好的力学性能。 与金属材料相比与金属材料相比，虽然刚性逊于金属虽然刚性逊于金属，但是比抗拉强度高但是比抗拉强度高 于金属，比抗压强度与金属相近，因此可作代替金属材料。抗 弯强度约为抗张强度的弯强度约为抗张强度的1.5倍倍。 吸湿性：易吸湿（H O为增塑剂，抗冲击性提高