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1、第十章非金屬材料多種多樣的高分子材料防彈衣高比強度的降落傘繩索第一節(jié)高分子材料的基礎知識高分子的含義高分子材料是以高分子化合物為主要組分的材料。常稱聚合物或高聚物分子量很大分子由許多相同的結構單元組成以共價鍵的形式重復連接而成123高分子化合物有天然的,也有人工合成的。工業(yè)用高分子材料主要是人工合成的。高分子化合物的組成由簡單的結構單元重復連接而成。[CH2–CH2]n聚乙烯分子鏈高分子材料的分類塑料橡膠纖維涂料按聚合物反應類型加聚物ext3縮聚物按材料來源分類天然高分子ext3合成高分子天然樹脂蟲膠松
2、香琥珀合成樹脂樹脂模型玩具有機玻璃表一三大高分子材料的比較高分子材料形成過程簡單流程如下:熱塑性塑料:受熱后軟化,冷卻后又變硬,可重復循環(huán)。熱固性塑料:由單體直接形成網狀聚合物或通過交聯(lián)線型預聚體而形成,一旦形成交聯(lián)聚合物,受熱后不能再回到可塑狀態(tài)。制品不溶不熔。熱塑性塑料與熱固性塑料圖熱塑性a、b和熱固性c聚合物的形態(tài)特征二、高分子材料的結構大分子鏈的形狀按照大分子鏈的幾何形狀,可將高分子化合物分為線型結構、支鏈型結構和體型結構。1線型結構高聚物的彈性、塑性好,硬度低,是熱塑性材料。3體型結構高聚物硬
3、度高,脆性大,無彈性和塑性,是熱固性材料2支鏈型結構近于線型結構玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)三、高分子材料的力學狀態(tài)⑴玻璃態(tài):低溫下,鏈段不能運動。在外力作用下,只發(fā)生大分子原子的微量位移,產生少量彈性變形高聚物呈玻璃態(tài)的最高溫度稱玻璃化溫度,用Tg表示。用于這種狀態(tài)的材料有塑料和纖維。線型非晶態(tài)高聚物的溫度-變形曲線⑵高彈態(tài):溫度高于Tg,分子活動能力增加,受力時產生很大彈性變形。用于這種狀態(tài)高聚物是橡膠。⑶粘流態(tài):由于溫度高,分子活動能力很大,在外力作用下,大分子鏈可以相對滑動。粘流態(tài)是高分聚乙烯制品一、工程
4、塑料塑料是在玻璃態(tài)下使用的高分子材料。在一定溫度、壓力下可塑制成型,在常溫下能保持其形狀不變。1、工程塑料概述⑴塑料的組成:塑料是以樹脂為主要成分,加入各種添加劑。塑料制品添加劑是為改善塑料某些性能而加入的物質。填料主要起增強作用;增塑劑用于提高樹脂的可塑性和柔軟性;固化劑用于使熱固性樹脂由線型結構轉變?yōu)轶w型結構;穩(wěn)定劑用于防止塑料老化,延長其使用壽命潤滑劑用于防止塑料加工時粘在模具上,使制品光亮;著色劑用于塑料制品著色。其他的還有發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑、抗靜電劑等(2)塑料的性能特點塑料的優(yōu)點:相對密
5、度小(一般為0.9~2.3);耐蝕性、電絕緣性、減摩、耐磨性好;有消音吸振性能。塑料的缺點:剛性差(為鋼鐵材料的1/100~1/10),強度低;耐熱性差、導熱系數??;易老化。2、常用工程塑料⑴一般結構用塑料包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。ABS塑料“堅韌、質硬、剛性”,應用廣泛。PE波紋管PP方向盤ABS閥門PS管丙稀氰-丁二烯-苯乙烯(ABS工程塑料)材料特性:在低溫下也能保持很好的抗壓強度硬度高、機械強度高抗磨損性好、比重輕相對熱量指數高達80
6、c在高溫下也能保持很好的尺寸穩(wěn)定性防火、工藝簡單光澤度好、易于上色,相對其他熱塑性塑料來說成本較低HP惠普打印機生產商:HP惠普設汁商:ZIBAdesignEXAMPLE沃克斯99迷你釘書機汽車行業(yè)燈罩外殼方向盤導油管ABS的應用把手按鈕器具吸塵器吹風機加濕器ABS的應用冰柜空調器食品箱聚酰胺又稱尼龍或綿綸,強度較高,耐磨、自潤滑性好,廣泛用作機械、化工及電氣零件尼龍管件PC擋風板聚碳酸酯具有優(yōu)良的機械性能,透明無毒,應用廣泛。聚酰胺密封件聚四氟乙烯管聚四氟乙烯零件聚四氟乙烯俗稱“塑料王”具有極優(yōu)越
7、的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性以及優(yōu)越的電性能,幾乎不受任何化學藥品的腐蝕.⑷耐高溫件用塑料有聚砜(PSF)聚砜的熱穩(wěn)定性高是其最突出的特點。使用溫度達150~174℃。聚酰亞胺層壓板聚酰亞胺在260℃下可長期使用。⑸熱固性塑料熱固性塑料是在樹脂中加入固化劑壓制成型而形成的體形聚合物。酚醛塑料是以酚醛樹脂為基,加入填料及其他添加劑而制成。廣泛用于制作各種電訊器材和電木制品(如插座、開關等),耐熱絕緣部件及各種結構件。電器配件聚丙烯(PP)典型用途:家具、包裝、照明設備、食物包裝、桌墊、文件夾、便簽紙盒典型用途:
8、展示用品零售標板、室內用品、家具、照明設備、玻璃裝配有機玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚乙烯(PE)聚乙烯從1939年開始工業(yè)化生產,是目前產量最大,應用最廣泛的品種。低密度聚乙烯(LDPE)在各種聚乙烯中產量最大,主要用于生產薄膜(制造食品袋、垃圾袋、地膜、大棚膜等)給水用HDPE管聚乙烯生產線聚氯乙烯(PVC)聚氨酯(PU)典型用途:自行車座、整形外科座墊子、鞋墊、辦公室用椅、網球拍的手把EXAMPLE自行車座墊聚碳酸酯(PC)典型用