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  strained501985 2006-11-27 00:00:00

  　　一、塑料的定義 　　塑料是以樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，并在常溫下能保持既定形狀的高分子有機(jī)材料。 　　樹脂是指受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時(shí)受外力作用具有流動(dòng)性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它是塑料Z基本的，也是Z重要的成分。廣義地講，在塑料工業(yè)中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹脂。 　　二、塑料的分類 　　塑料目前尚無確切的分類，一般分類如下： 　　1．按塑料的物理化學(xué)性能分 　　熱塑性塑料： 在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。 　　熱固性塑料： 因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。 　　2．按塑料用選分 　　通用塑料： -般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 　　工程塑料： -般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。 　　特種塑料： -般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等），應(yīng)用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有機(jī)硅等。 　　3．按塑料成型方法分 　　模壓塑料： 供模壓用的樹脂混合料。如一般熱固性塑料。 　　層壓塑料： 指浸有樹脂的纖維織物，可經(jīng)疊合、熱壓結(jié)合而成為整體材料。 　　注射、擠出和吹塑塑料： -般指能在料筒溫度下熔融、流動(dòng)，在模具中迅速硬化的樹脂混合科。如一般熱塑性塑料。 　　澆鑄塑料： 能在無壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料。如MC尼龍。 　　反應(yīng)注射模塑料： 一般指液態(tài)原材料，加壓注入模腔內(nèi)，使其反應(yīng)固化制得成品。如聚氨脂類。 　　4．按塑料半制品和制品分 　　模塑粉： 又稱塑料粉，主要由熱固性樹脂（如酚醛）和填料等經(jīng)充分混合、按壓、粉碎而得。如酚醛塑料粉。 　　增強(qiáng)塑料： 加有增強(qiáng)材料而某些力學(xué)性能比原樹脂有較大提高的一類塑料。 　　泡沫塑料： 整體內(nèi)合有無數(shù)微孔的塑料。 　　薄膜： 一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料制品。 　　此外，工程塑料、增強(qiáng)塑料和泡沫塑料又有其不同的類別，見下表： 　　工程塑料的分類 　　類 別 聚 合 物 　　通用工程塑料 尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、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 非交聯(lián)型 聚礬、聚醚礬、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、氟樹脂等 　　交聯(lián)型 聚氨基雙馬來酰胺、聚三嗪、交聯(lián)聚酰亞胺、耐熱環(huán)氧樹脂等 　　增強(qiáng)塑料的分類 　　按增強(qiáng)材料 　　的外形分類 粒狀增強(qiáng)塑料 如鈣塑塑料 　　纖維增強(qiáng)塑料 如玻璃纖維或玻璃布增強(qiáng)塑料 　　片狀增強(qiáng)塑料 如云母增強(qiáng)塑料 　　按增強(qiáng)材料 　　的材質(zhì)分類 布基、石棉增強(qiáng)塑料 如碎布增強(qiáng)塑料 　　無機(jī)礦物填充塑料 如石英、云母填充塑料 　　玻纖增強(qiáng)塑料 如預(yù)浸漬料，SMC、BMC等 　　特種纖維增強(qiáng)塑料 如碳纖維、凱芙拉纖維增強(qiáng)塑料 　　金屬纖維增強(qiáng)塑料 如鋼絲增強(qiáng)塑料 　　泡沫塑料的分類 　　類 別 定 義 　　硬質(zhì)泡沫塑料 無柔韌性，壓縮硬度大，應(yīng)力達(dá)到一定值方產(chǎn)生變形，解除應(yīng)力后本能恢復(fù)原狀的泡沫塑料 　　半硬質(zhì)泡沫塑料 柔韌性介于硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料之間的泡沫塑料 　　軟質(zhì)泡沫塑料 富有柔韌性，壓縮硬度很小，應(yīng)力解除后能恢復(fù)原狀，殘余變形較小的泡抹塑料 　　三、塑料的基本性能 　　1．質(zhì)輕、比強(qiáng)度高。塑料質(zhì)輕，一般塑料的密度都在0.9 ~ 2.3克／厘米3之間，只有鋼鐵的1／8 ~1／4、鋁的1／2左右，而各種泡沫塑料的密度更低，約在0.01 ~ O.5克／厘米3之間。按單位質(zhì)量計(jì)算的強(qiáng)度稱為比強(qiáng)度，有些增強(qiáng)塑料的比強(qiáng)度接近甚至超過鋼材。例如合金鋼材，其單位質(zhì)量的拉伸強(qiáng)度為160兆帕，而用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料可達(dá)到170 ~ 400兆帕。 　　2．優(yōu)異的電絕緣性能。幾乎所有的塑料都具有優(yōu)異的電絕緣性能，如極小的介電損耗和優(yōu)良的耐電弧特性，這些性能可與陶瓷媲美。 　　3．優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。一般塑料對(duì)酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐"王水"等強(qiáng)腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕，被稱為"塑料王"。 　　4．減摩、耐磨性能好。大多數(shù)塑料具有優(yōu)良的減摩、耐磨和自潤滑特性。許多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性，在耐磨塑料中加入某些固體潤滑劑和填料時(shí)，可降低其摩擦系數(shù)或進(jìn)一步提高其耐磨性能。 　　5．透光及防護(hù)性能。多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機(jī)玻璃化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯，可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能，大量用作農(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護(hù)性能，因此常用作防護(hù)保裝用品，如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。 　　6．減震、消音性能優(yōu)良。某些塑料柔韌而富于彈性，當(dāng)它受到外界頻繁的機(jī)械沖擊和振動(dòng)時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生粘性內(nèi)耗，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能，因此，工程上用作減震消音材料。例如，用工程塑料制作的軸承和齒可減小噪音，各種泡沫塑料更是廣泛使用的優(yōu)良減震消音材料。 　　上述塑料的優(yōu)良性能，使它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中具有廣泛用途；它已從過去作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品，而一躍成為現(xiàn)代生活和工業(yè)不可缺少的材料。 　　然而，塑料也有不足之處。例如，耐熱性比金屬等材料差，一般塑料僅能在100℃以下溫度使用，少數(shù)200℃左右使用；塑料的熱膨脹系數(shù)要比金屬大3 ~ 10倍，容易受溫度變化而影響尺寸的穩(wěn)定性；在載荷作用下，塑料會(huì)緩慢地產(chǎn)生粘性流動(dòng)或變形，即蠕變現(xiàn)象；此外，塑料在大氣、陽光、長期的壓力或某些質(zhì)作用下會(huì)發(fā)生老化，使性能變壞等。塑料的這些缺點(diǎn)或多或少地影響或限制了它的應(yīng)用。但是，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和塑料材料研究工作的深入，這些缺點(diǎn)正被逐漸克服，性能優(yōu)異的新穎塑料和各種塑料復(fù)合材料正不斷涌現(xiàn)。 　　四、塑料的制造和樹脂的合成方法 　　(一) 塑料的制造 　　塑料的基礎(chǔ)原料，Z初是以農(nóng)副產(chǎn)品為主，從本世紀(jì)20年代起轉(zhuǎn)向以煤和煤焦油產(chǎn)品為主，從50年代起逐漸轉(zhuǎn)向以石油和天然氣為主。 　　塑料工業(yè)包括三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)：塑料原料(樹脂或半成品及助劑)的生產(chǎn)，塑料制品的生產(chǎn)，塑料成型機(jī)械(包括模具)的制造。前兩者的關(guān)系可示意如下： 　　從示意圖中可看出三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)就是塑料工業(yè)的三個(gè)組成部分，三者互相依存，缺一不可。 　　(二) 樹脂的合成方法 　　1．縮聚反應(yīng)。單體分子間脫掉水或其它簡(jiǎn)單分子鍵合成聚合物的化學(xué)反應(yīng)。可分為均縮聚反應(yīng)和共縮聚反應(yīng)。 　　(1) 均縮聚反應(yīng)： 帶有兩個(gè)官能團(tuán)的一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。 　　(2) 共縮聚反應(yīng)： 兩種或兩種以上的雙官能團(tuán)單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。 　　2．加聚反應(yīng)。由不飽和或環(huán)狀單體分子加成聚合生成聚合物的一種化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)中沒有水或其它低分子副產(chǎn)物的釋出，而且所生成的聚合物元素成分與原用單體的成分相同。按參加反應(yīng)的單體種類和聚合物本身的構(gòu)型，可分為均聚合反應(yīng)、共聚合反應(yīng)和定向聚合反應(yīng)。 　　(1) 均聚合反應(yīng)： 一種不飽和或環(huán)狀單體分子間進(jìn)行的聚合反應(yīng)。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 　　(2) 共聚合反應(yīng)： 兩種或兩種以上不飽和或環(huán)狀的單體鍵合的聚合反應(yīng)。如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。由兩種單體制得的共聚物，在聚合物鏈中可以有以下四種排列方式： 　　交替共聚物 …… -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A一…… 　　無規(guī)共聚物 …… -A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-A一…… 　　嵌段共聚物 …… -A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A一…… 　　接枝共聚物 …… -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A一…… 　　└-B-B-B └-B-B-B 　　(3) 定向聚合反應(yīng)： 在聚合過程中，控制反應(yīng)條件，使單體聚合成具有定向有規(guī)則結(jié)構(gòu)產(chǎn)物的反應(yīng)，即全同立構(gòu)型或間同立構(gòu)型的聚合反應(yīng)。其聚合產(chǎn)物叫做定向聚合物。

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