塑料知識
塑料是指以樹脂(或在加工過程中用單體直接聚合)為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流動成型的材料。 塑料為合成的高分子化合物，可以自由改變形體樣式。塑料是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。 塑料主要有以下特性： ①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學性穩(wěn)定,不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。 塑料可區(qū)分為熱固性與熱可塑性二類，前者無法重新塑造使用，后者可一再重復生產(chǎn)。 塑料高分子的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型：種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈，稱為支鏈高分子，屬于線型結(jié)構(gòu)。有些高分子雖然分子間有交聯(lián)，但交聯(lián)較少，稱為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，屬于體型結(jié)構(gòu)。 兩種不同的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出兩種相反的性能。線型結(jié)構(gòu)（包括支鏈結(jié)構(gòu)）高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨立的大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。 【塑料與其它材料比較有如下的特性】 〈1〉 耐化學侵蝕 〈2〉 具光澤，部份透明或半透明 〈3〉 大部分為良好絕緣體 〈4〉 重量輕且堅固 〈5〉 加工容易可大量生產(chǎn)，價格便宜 〈6〉 用途廣泛、效用多、容易著色、部分耐高溫 塑料也區(qū)分為泛用性塑料及工程塑料，主要是用途的廣泛性來界定，如PE、PP價格便宜，可用在多種不同型態(tài)的機器上生產(chǎn)。工程塑料則價格較昂貴，但原料穩(wěn)性及物理物性均好很多，一般而言，其同時具有剛性與韌性兩種特性。 塑料的優(yōu)點 1、大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。 2、塑料制造成本低。 3、耐用、防水、質(zhì)輕。 4、容易被塑制成不同形狀。 5、是良好的絕緣體。 6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原油消耗。 塑料的缺點 1、回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經(jīng)濟上不合算。 2、塑料容易燃燒，燃燒時產(chǎn)生有毒氣體。 3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。 【塑料的成分】 我們通常所用的塑料并不是一種純物質(zhì)，它是由許多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分，此外，為了改進塑料的性能，還要在聚合物中添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等，才能成為性能良好的塑料。 1、合成樹脂 合成樹脂是塑料的主要成分，其在塑料中的含量一般在40％～100％。由于含量大，而且樹脂的性質(zhì)常常決定了塑料的性質(zhì)，所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實樹脂與塑料是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物，它不僅用于制造塑料，而且還是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100％的樹脂外，絕大多數(shù)的塑料，除了主要組分樹脂外，還需要加入其他物質(zhì)。 2、填料 填料又叫填充劑，它可以提高塑料的強度和耐熱性能，并降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉后可大大降低成本，使酚醛塑料成為廉價的塑料之一，同時還能顯著提高機械強度。填料可分為有機填料和無機填料兩類，前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等，后者如玻璃纖維、硅藻土、石棉、炭黑等。 3、增塑劑 增塑劑可增加塑料的可塑性和柔軟性，降低脆性，使塑料易于加工成型。增塑劑一般是能與樹脂混溶，無毒、無臭，對光、熱穩(wěn)定的高沸點有機化合物，常用的是鄰二甲酸酯類。例如生產(chǎn)聚氯乙烯塑料時，若加入較多的增塑劑便可得到軟質(zhì)聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑劑(用量<10％)，則得硬質(zhì)聚氯乙烯塑料。 4、穩(wěn)定劑 為了防止合成樹 |
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2011-8-31 2:01:02 [回復]
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5、著色劑 著色劑可使塑料具有各種鮮艷、美觀的顏色。常用有機染料和無機顏料作為著色劑。 6、潤滑劑 潤滑劑的作用是防止塑料在成型時不粘在金屬模具上，同時可使塑料的表面光滑美觀。常用的潤滑劑有硬脂酸及其鈣鎂鹽等。 除了上述助劑外，塑料中還可加入阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑等，以滿足不同的使用要求。 【塑料的分類】 一、按使用特性分類 根據(jù)名種塑料不同的使用特性，通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。 ①通用塑料 一般是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。通用塑料有五大品種，即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯及ABS。它們都是熱塑性塑料。 ②工程塑料 一般指能承受一定外力作用，具有良好的機械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)的塑料，如聚酰胺、聚砜等。 在工程塑料中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。 通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。 特種工程塑料又有交聯(lián)型的非交聯(lián)型之分。交聯(lián)型的有：聚氨基雙馬來酰胺、聚三嗪、交聯(lián)聚酰亞胺、耐熱環(huán)氧樹指等。非交聯(lián)型的有：聚砜、聚醚砜、聚硫醚、聚酰亞胺、聚醚醚酮（PEEK）等 ③特種塑料 一般是指具有特種功能，可用于航空、航天等特殊應用領(lǐng)域的塑料。如氟塑料和有機硅具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用，增強塑料和泡沫塑料具有高強度、高緩沖性等特殊性能，這些塑料都屬于特種塑料的范疇。 a.強塑料:增強塑料原料在外形上可分為粒狀（如鈣塑增強塑料）、纖維狀（如玻璃纖維或玻璃布增強塑料）、片狀（如云母增強塑料）三種。按材質(zhì)可分為布基增強塑料（如碎布增強或石棉增強塑料）、無機礦物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纖維增強塑料（如碳纖維增強塑料）三種。 b.泡沫塑料:泡沫塑料可以分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料三種。硬質(zhì)泡沫塑料沒有柔韌性，壓縮硬度很大，只有達到一定應力值才產(chǎn)生變形，應力解除后不能恢復原狀；軟質(zhì)泡沫塑料富有柔韌性，壓縮硬度很小，很容易變形，應力解除后能恢復原狀，殘余變形較??；半硬質(zhì)泡沫塑料的柔韌性和其他性能介于硬質(zhì)他軟質(zhì)泡沫塑料之間。 二、按理化特性分類 根據(jù)各種塑料不同的理化特性，可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑料性塑料兩種類型。 ⑴熱固性塑料 熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯(lián)型和其他交聯(lián)型兩種類型。受熱時變軟，冷卻時變硬，能反復軟化和硬化并保持一定的形狀。可溶于一定的溶劑，具有可熔可溶的性質(zhì)。熱塑性塑料具有優(yōu)良的電絕緣性，特別是聚四氟乙烯（PTFE）、聚乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)都具有極低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，宜于作高頻和高電壓絕緣材料。熱塑性塑料易于成型加工,但耐熱性較低,易于蠕變,其蠕變程度隨承受負荷、環(huán)境溫度、溶劑、濕度而變化。為了克服熱塑性塑料的這些弱點,滿足在空間技術(shù)、新能源開發(fā)等領(lǐng)域應用的需要，各國都在開發(fā)可熔融成型的耐熱性樹脂，如聚醚醚酮（PEEK）、聚醚砜(PES)、聚芳砜(PASU)、聚硫醚(PPS)等。以它們作為基體樹脂的復合材料具有較高的力學性能和耐化學腐蝕性，能熱成型和焊接，層間剪切強度比環(huán)氧樹脂好。如用聚醚醚酮作為基體樹脂與碳纖維制成復合材料，耐疲勞性超過環(huán)氧／碳纖維。它的耐沖擊性好，在室溫下具有良好的耐蠕變性，加工性好，可在240～270℃連續(xù)使用，是一種非常理想的耐高溫絕緣材料。用聚醚砜作為基體樹脂與碳纖維制成的復合材料在 200℃具有較高的強度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐沖擊性;無毒，不燃，發(fā)煙少，耐輻射性好，預期可用它作航天飛船的關(guān)鍵部件，還可模塑加工成雷達天線罩等。 甲醛交聯(lián)型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料（如脲－甲醛－三聚氰胺－甲醛等）。 其他交聯(lián)型塑料包括不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、鄰二甲二烯丙酯樹脂等。 ⑵熱塑料性塑料 熱塑料性塑料是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。熱塑料性塑料又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。熱加工成型后形成具有不熔不溶的固化物，其樹脂分子由線型結(jié)構(gòu)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。再加強熱則會分解破壞。典 |
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2011-9-2 12:51:56 [回復]
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以酚醛樹脂為主要原料制成的熱固性塑料，如酚醛模壓塑料（俗稱電木），具有堅固耐用、尺寸穩(wěn)定、耐除強堿外的其他化學物質(zhì)作用等特點。可根據(jù)不同用途和要求，加入各種填料和添加劑。如要求高絕緣性能的品種，可采用云母或玻璃纖維為填料；如要耐熱的品種，可采用石棉或其他耐熱填料；如要求抗震的品種，可采用各種適當?shù)睦w維或橡膠為填料及一些增韌劑以制成高韌性材料。此外還可以采用胺、環(huán)氧、聚氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇縮醛等改性的酚醛樹脂以滿足不同用途的要求。用酚醛樹脂還可以制成酚醛層壓板，其特點是機械強度高，電性能良好，耐腐蝕，易于加工，廣泛應用于低壓電工設(shè)備。 氨基塑料有脲甲醛、三聚氰胺甲醛、脲素三聚氰胺甲醛等。它們具有質(zhì)地堅硬、耐刮痕、無色、半透明等優(yōu)點，加入色料可制成彩色鮮艷的制品，俗稱電玉。由于它耐油,不受弱堿和有機溶劑的影響（但不耐酸）,可在70℃下長期使用，短期可耐110～120℃，可用于電工制品。三聚氰胺甲醛塑料比脲甲醛塑料硬度高，有更好的耐水、耐熱、耐電弧性，可作耐電弧絕緣材料。 以環(huán)氧樹脂為主要原料制成的熱固性塑料品種很多，其中以雙酚A型環(huán)氧樹脂為基材的約占90％。它具有優(yōu)良的粘接性、電絕緣性、耐熱性和化學穩(wěn)定性，收縮率和吸水率小，機械強度好等特點。 不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂都可以制成玻璃鋼，具有優(yōu)異的機械強度。如不飽和聚酯的玻璃鋼，其機械性能良好,密度小（只有鋼的1/5至1/4，鋁的1/2），易于加工成各種電器零件。以二甲酸二丙烯酯樹脂制成的塑料的電性能和機械性能均優(yōu)于酚醛和氨基熱固性塑料。它吸濕性小，制品尺寸穩(wěn)定，成型性能好，耐酸堿及沸水和一些有機溶劑。模塑料適于制造結(jié)構(gòu)復雜的、既耐溫又有高絕緣性的零件。一般可在-60～180℃的溫度范圍長期使用，耐熱等級可達F級到H級，比酚醛和氨基塑料的耐熱性都高。 聚硅醚結(jié)構(gòu)形式的有機硅塑料在電子、電工技術(shù)中的應用較多。 |
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