题目液晶高分子材料科普论文学院名称化学化工学院
指导教师胡清华
职称讲师
班级高分子材料与工程142班
学号 20144580209
学生姓名张明扬
2018年1月
目录
一.概述 (3)
二.高分子液晶材料的特性 (4)
2.1 取向方向的高拉伸强度和高模量 (4)
2.2突出的耐热性 (4)
2.3很低的热膨胀系数 (4)
2.4优异的阻燃性 (4)
2.5优异的电性能和成型加工性 (5)
三. 高分子液晶的分类 (5)
3.1主链型高分子液晶 (5)
3.2侧链型高分子液晶 (6)
四.高分子液晶材料存在的主要问题 (7)
4.1价格高 (7)
4.2研究水平低 (7)
4.3工艺复杂 (8)
4.4投资少 (8)
五.高分子液晶材料的研究现状 (9)
5.1主链型液晶高分子的研究现状 (9)
5.2侧链型高分子液晶的研究现状 (10)
六.高分子液晶材料的研究进展和研究趋势 (11)
6.1液晶高分子材料几年来的主要进展 (12)
6.2高分子液晶材料的主要发展趋势 (12)
七.结束语 (13)
摘要:本文综述了液晶高分子材料的研究现状,包括简单介绍了液晶高分子的发展历史,结构及性能,介绍了液晶高分子研究的新进展,对液晶高分子早各个领域的应用和潜在的性能进展做了简要的阐述,并针对液晶高分子存在的问题提出了相应的建议。
关键词:液晶高分子特性研究趋势
一.概述
液晶LCD(Liquid Crystal Display)对于许多人而言已经不是一个新鲜的名词。从电视到随身听的线控,它已经应用到了许多领域。液晶现象是1888年奥地利植物学家F.Reintizer在研究胆甾醇苯甲酯时首先发现的。研究表明,液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态,它既具有晶体的各相异性,又有液态的流动性,液晶高分子就是具有液晶性的高分子,大多数由小分子量基元键结合而成,它是一种结晶态,既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。
高分子液晶是指在熔融状态或溶液中具有液晶特性的高分子,即该类高分子在熔融状态或溶液中,一方面,在一定程度上分子呈类似于晶体的有序排列;另一方面,又具有各项同性液体的流动性。能够形成液晶相的高分子通常由刚性部分和柔性部分组成,刚性部分多由芳香和脂肪环状结构构成,在生物高分子中,含有手性基团的螺旋结构也具有刚性体的功能,柔性部分则多由可以自由旋转的d键连接起来的饱和链构成。液晶高分子的制备是将含有刚性结构和柔性结构的单体通过聚合反应连接起来。由于液晶相的形成,使得高分子的性能发生变化,某些性能显著提高,并出现类似于小分子液晶的特殊性能,从而使其具有更为诱人的应用前景,成为一个研究热点。高分子液晶是近十几年迅速兴起的一类新型高分子材料, 它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率、低密度、良好的介电性、阻燃性和耐化学腐蚀性等一系列优异的综合性能, 作为液晶自增强塑料、高性能纤维、板材、薄膜及光导纤维包覆层, 被广泛应用于电子电器、航天航空、国防军工、光通讯等高新技术领域以及汽车、机械、化工等国民经济各工业部门。正是由于其优异的性能和广阔的应用前景, 使得高分子液晶成为当前高分子科学中颇有吸引力的一个研究领域。
二.高分子液晶材料的特性
2.1 取向方向的高拉伸强度和高模量
与柔性链高分子比较,分子主链或侧链带有介晶基元的液晶高分子,最突出的特点是在外力场中容易发生分子链取向。实验研究表明,液晶高分子处于液晶态时,无论是熔体还是溶液,都具有一定的取向序。当液晶高分子液体流经喷丝孔,模口或流道,即使在很低剪切速率下获得的取向,在大多数情况下,不再进行后拉伸就能达到一般柔性链高分子经过后拉伸的分子取向序。因而即使不添加增强材料,也能达到甚至超过普通工程材料用百分之十几玻纤增强后的机械强度,表现出高强度高模量的特性。如Kevlar的比强度和比模量均达到钢的十倍。
2.2突出的耐热性
由于液晶高分子的介晶基元大多由芳环构成,其耐热性相对比较突出。如Xydar的熔点为421℃,空气中的分解温度达到560℃,其热变形温度也可达350℃,明显高于绝大多数塑料。此外液晶高分子有很高的锡焊耐热性,如Ekonol 的锡焊耐热性为300~340℃/60s。
2.3很低的热膨胀系数
由于具有高的取向序,液晶高分子在其流动方向的膨胀系数要比普通工程塑料低一个数量级,达到一般金属的水平,甚至出现负值,如Kevlar的热膨胀系数为-2×10-9K-1型过程中不收缩或收缩很低,保证了制品尺寸的精确和稳定。2.4优异的阻燃性
液晶高分子分子链由大量芳环构成,除了含有酰肼键的纤维而外,都特别难以燃烧,燃烧后产生炭化,表示聚合物耐燃烧性指标——极限氧指数(LOI)相当高,如Kevlar在火焰中有很好的尺寸稳定性,若在其中添加少量磷等,液晶高分子的LOI值可达40以上。
2.5优异的电性能和成型加工性
液晶高分子具有高的绝缘强度和低的介电常数,而且两者都很少随温度的变化而变化,并具有低的导热和导电性能,其体积电阻一般可高达10138.m,抗电弧性也较高。另外液晶高分子的熔体粘度随剪切速率的增加而下降,流动性能好,成型压力低,因此可用普通的塑料加工设备来注射或挤出成型,所得成品的尺寸
很精确。
三.高分子液晶的分类
3.1主链型高分子液晶
主链型高分子液晶是指介晶基元处于主链中的一类高分子材料。在20世纪70 年代中期以前,它们多是指天然大分子液晶材料。自从Dupont 公司首次获得聚芳香酰胺的溶液型主链型高分子液晶性质的应用以来,主链型高分子液晶材料的合成、结构与性能关系和应用等都得以很大发展。
按液晶形成过程,主链型高分子液晶可以分为溶液型主链高分子液晶和热熔型主链高分子液晶。
3.1.1溶液型主链高分子液晶
其研究最多的则是聚芳香酰胺类和聚芳香杂环类聚合物。酰胺为代表的一类溶液型高分子液晶而言,就必须借助于极强的溶剂,例如,通常使用质量分数大于99%的浓硫酸等。
除了聚肽、聚芳香酰胺和聚芳香杂环类溶液主链高分子液晶以外,纤维素及其衍生物也能形成溶液型液晶。
主要用于制备超高强度、高模量的纤维和薄膜。材料的高强度、高模量来源于聚合物链在加工过程中,在一些特殊的溶剂中形成了各向异性的向列态液晶。
3.1.2热熔型主链高分子液晶
其高分子液晶材料与普通的高分子材料相比,有较大的性质差别。
良好的热尺寸稳定性;透气性非常低;对有机溶剂的良好耐受性和很强的抗水解能力。
基于热熔型主链液晶高分子的上述性质,它特别适用于上述各性质综合在一起的场合。在电子工业中制作高精度电路的多接点部件,另外,易流动和低曲翘也使得它能制成较复杂的精密铸件,同时能抗强溶剂。除了电子工业中的应用以外,它还可用于制备化学工业中使用的阀门等。
3.2侧链型高分子液晶
侧链型高分子液晶是指介晶基元处于聚合物侧链上的一类高分子液晶。
与主链型高分子液晶相比,侧链高分子液晶的性质在较大程度上取决于介晶基元,而受聚合物主链性质的影响较小。
侧链型高分子液晶比较好地将小分子液晶性质和聚合物的材料性质结为一体,是具有极大潜力的新型材料。例如,已有许多文献报道侧链型高分子液晶在光信息储存、非线性光学和色谱等领域具有应用价值。
3.2.1溶液型侧链高分子液晶
溶液型侧链高分子液晶最重要的应用在于制备各种特殊性能高分子膜材料,如:LB 膜、SA膜和胶囊。这种微胶囊可作为定点释放和缓释药物使用。另外,溶液型侧链高分子液晶还可用于制作非线性光学器件和显示装置。
3.2.2热熔型侧链高分子液晶
在全息照相和光学透镜等方面有十分乐观的应用前景。
用侧链高分子液晶膜也可以进行可逆式全息成像。全息成像是一种记录被摄物体反射(或透射)光中全部信息(振幅、相位) 的成像技术,它是通过一束参考光和物体反射出来的光叠加和干涉实现的,此液晶膜同传统的卤化银感光液相比,它能可逆式地记录图像,而且效果也更好。
四.高分子液晶材料存在的主要问题
虽然液晶高分子材料的研究领域广泛,应用宽广,但是从多篇文献及研究结果来分析,整体上还存在一些普遍的问题。
4.1价格高
作为功能材料,液晶高分子具有很多突出的优点,目前阻碍液晶高分子应
用研究的主要因素是价格较昂贵,其主要原因是单体和溶剂成本高,所以对液晶高分子合成工业界而言,今后寻找相对较便宜的原料是头等大事。随着人们对一些低价格材料、低价格高分子材料与液晶高分子合金的研究,液晶高分子材料会代替目前使用的部分金属、非金属材料。如天然高分子纤维素,若找到合适的溶剂或制成适当的纤维素衍生物,可将这天然高分子液晶推向各个应用领域。此外,低价位聚合物与液晶高分子的合金可大大降低材料价格,而对液晶性能的损失较小。随着研究的进展,生产规模的扩大及合成工艺的改进,可望逐步解决。
4.2研究水平低
国外:Flory等用格子模型理论,Bosch等用分子理论方法高分子液晶的行
为进行了探讨。但由于其门类纵多,欲找出一包罗万象,能解释一切液晶特性的理论模型的愿望,至今仍未实现,在理论和方法上都有许多不够完善的地方。但
在工业上进入90年代,液晶高分子以前所未有的惊人速度发展,美、日、欧洲等国家和地区竞相致力于液晶高分子的开发与工业生产,新的品种和应用领域不断扩大。
国内:我国的液晶高分子研究始于七十年代初,相对于国外来说研究比较晚,至今在理论研究方面已取得显著成绩,某些方面的成就具有世界先进水平。如“刚性链侧链型液晶高分子”概念的提出及其证实;有关侧链型液晶高分子的WangW2arner 理论的提出;以及黄勇等人关于纤维素及其衍生物液晶的研究等。然而在液晶高分子的工业化进程上,由于种种原因国内水平与美、日、德等发达国家相比差距甚大。到九十年代中期国内还没有一套液晶高分子的工业化装置,只有一些小试设备。此外,我国液晶高分子研究开发队伍分散,故到目前为止很少有满意的中试结果,因而有待于国内从事这方面的科研工作者的继续努力。
4.3工艺复杂
液晶高分子研究在工艺上比较复杂,这很大程度上限制了液晶高分子的研究与开发。
如吕程等在2003年采用PHBHQ 改性环氧树脂能显著增加材料的韧性,并对环氧树脂的耐温性也有显著的提高。突破传统环氧树脂增韧就以降低其他性能为代价的局限性,且其分子级的结构,所含能参与固化反应的环氧键也不需要考虑复合材料的界面相容性问题,是一种微观层次上的复合改性。但是PHBHQ 的制备工艺复杂,条件苛刻,如能简化其制备过程必将能使环氧树脂应用在更加广泛的领域。
杜新宇等在1993年研究的嵌段及接枝液晶高分子能够有效地改进原位复合
材料的界面的相互作用,对提高制品的性能有突出作用。但是,由于在合成嵌段共聚物时常以液晶齐聚物为反应中间体,而这种齐聚物的反应性较差,从而需要一些比较苛刻的反应条件和特殊的方法。
4.4投资少
由于缺乏经济实力,价格又昂贵,故难于得到大量的原料去合成大批量样品,很难开展测试和应用试验。
随着我国经济实力的增强,液晶高分子国内市场需求量的增加,国家主管部门及企业应对液晶高分子研究资金投入的加大,要支持和重视液晶高分子材料的开发。
五.高分子液晶材料的研究现状
5.1主链型液晶高分子的研究现状
主链型高分子液晶是指介晶基元处于主链中的一类高分子材料。在20世纪70 年代中期以前,它们多是指天然大分子液晶材料。自从Dupont 公司首次获得聚芳香酰胺的溶液型主链型高分子液晶性质的应用以来,主链型高分子液晶材料的合成、结构与性能关系和应用等都得以很大发展。按液晶形成过程,主链型高分子液晶可以分为溶液型主链高分子液晶和热熔型主链高分子液晶。
5.1.1溶液型主链高分子液晶
其研究最多的则是聚芳香酰胺类和聚芳香杂环类聚合物。酰胺为代表的一类溶液型高分子液晶而言,就必须借助于极强的溶剂,例如,通常使用质量分数大于99%的浓硫酸等。除了聚肽、聚芳香酰胺和聚芳香杂环类溶液主链高分子液晶以外,纤维素及其衍生物也能形成溶液型液晶。另外,近期的研究工作表明[2],容易形成热熔型液晶的聚酯通过共聚,也能获得一些溶液型主链型聚酯液晶,特别是非聚肽类的合成聚合物,主要用于制备超高强度、高模量的纤维和薄膜。材料的高强度、高模量来源于聚合物链在加工过程中,在一些特殊的溶剂中形成了各向异性的向列态液晶。这一应用不仅可用于制备超强材料,也给高分子液晶研究提供了推动力。
5.1.2热熔型主链高分子液晶
其高分子液晶材料与普通的高分子材料相比,有较大的性质差别。
(1)高分子液晶具有低得多的剪切粘度,同时在由各向同性至液晶态的相转变处,其粘度会有一个非常明显的降低;
(2)由于液晶高分子的取向度增加,使得它沿取向方向具有很高的机械强度;
(3)由于结晶程度高,高分子液晶的吸潮率很低,因此由于吸潮率引起的体积变化也非常小;
(4)主链高分子液晶还具有良好的热尺寸稳定性;
(5)热熔型主链高分子液晶的透气性非常低;
(6)它还具有对有机溶剂的良好耐受性和很强的抗水解能力。
基于热熔型主链液晶高分子的上述性质,它特别适用于上述各性质综合在一起的场合。例如,在电子工业中制作高精度电路的多接点部件,另外,易流动和低曲翘也使得它能制成较复杂的精密铸件,同时能抗强溶剂。除了电子工业中的应用以外,它还可用于制备化学工业中使用的阀门等。
5.2侧链型高分子液晶的研究现状
侧链型高分子液晶是指介晶基元处于聚合物侧链上的一类高分子液晶。与主链型高分子液晶相比,侧链高分子液晶的性质在较大程度上取决于介晶基元,而受聚合物主链性质的影响较小。由于它的介晶基元多是通过柔性链与聚合物主链相接,其平动和转动度的限制变为可控的,因此达到与相应小分子液晶具有同样液晶行为是侧链型高分子液晶研究的目标之一。
侧链型高分子液晶比较好地将小分子液晶性质和聚合物的材料性质结为一体,是具有极大潜力的新型材料。例如,已有许多文献报道侧链型高分子液晶在光信息储存、非线性光学和色谱等领域具有应用价值。
5.2.1溶液型侧链高分子液晶
为了有利于液晶相在溶液中形成,在溶液型液晶分子中一般都含有双亲活性结构。在溶液中当液晶分子达到一定浓度时,这些两亲分子可以在溶液中聚集成胶囊,构成油包水,或水包油结构;当液晶高分子浓度进一步增大时,分子进一步聚集,形成排列有序的液晶结构。作为溶液型侧链高分子液晶,就是把双亲介晶基元接到聚合物链上,它在溶液中的性质与小分子液晶基本相同。溶液型侧链高分子液晶最重要的应用在于制备各种特殊性能高分子膜材料,如:LB 膜、SA 膜和胶囊。这种微胶囊可作为定点释放和缓释药物使用。另外,溶液型侧链高分
子液晶还可用于制作非线性光学器件和显示装置。
5.2.2热熔型侧链高分子液晶
同溶液型侧链高分子液晶一样,热熔型侧链高分子液晶的介晶基元通过共价键与聚合物主链相连。由于这里聚合物主链只起到连接的作用而不参与液晶相的形成,因此使其能较完全地呈现小分子液晶的性质。侧链高分子液晶的非线性光学性质已经在某些领域中崭露头角,特别是信息储存,由于侧链高分子玻璃化转变的特点,信息可以长久地储存,也可以随时消除。此外,在全息照相和光学透镜等方面也有十分乐观的应用前景。
同样,用侧链高分子液晶膜也可以进行可逆式全息成像。全息成像是一种记录被摄物体反射(或透射)光中全部信息(振幅、相位) 的成像技术,它是通过一束参考光和物体反射出来的光叠加和干涉实现的,此液晶膜同传统的卤化银感光液相比,它能可逆式地记录图像,而且效果也更好。
除以上应用以外,侧链型高分子液晶在色谱中也有重要的应用。它在形成高分子液晶相中的行为提供了合理设计低挥发、好热稳定性和高选择液晶固定相的途径。已有结果证明的聚合物包括聚硅氧烷和聚丙烯酸酯类组成的侧链型高分子液晶在分离顺、反式脂肪酸甲基酯、杂环芳香化合物和多环芳烃等方面具有较一般固定相高的效率。
六.高分子液晶材料的研究进展和研究趋势
我国液晶高分子研究始于20世纪70年代初,1987年在上海召开的第一届全国高分子液晶学术会议标志着我国高分子液晶的研究上了一个新的台阶。此后,全国高分子液晶态学术会议每两年召开一次,共召开了8次。1994年在北京召开IUPAL国际液晶高分子会议,20世纪80年代周其凤等提出了新的甲壳型液晶高分子的概念并从化学合成和物理性质等角度给出了明确的结论,得到了国内学者的关注。而北京大学在该研究一直处于领先地位,已成功合成了上百个具有不同化学结构的甲壳型液晶高分子,并从不同的视角对其结构和性质开展了研究。
6.1液晶高分子材料几年来的主要进展
1.合成出一系列含有各种新型介晶基元的液晶高分子,如柱状(或碟状)液晶分子、复合型液晶高分子以及刚性链侧链型液晶高分子.
2.部分液晶高分子品种已实现了工业化生产.基础研究和应用基础研究取得
了显著进展,如液晶高分子结构与性能关系;液晶高分子相变动力学和热力学;液晶高分子的固态结构和结晶行为;溶致液晶高分子相图;热致液晶高分子加工流变学及其共混改性理论等,都取得了显著进展.在此基础上开发了复合材料和原位复合材料.
3.新型功能液晶高分子的合成以及液晶高分子在外场作用下的液晶行为研究也取得发显著进展.
液晶高分子虽然近年来有了迅速的发展,但总体上还只是处于发展的初期.预计今后将会更蓬勃的发展.
6.2高分子液晶材料的主要发展趋势
1.努力降低液晶高分子产品成本.主要途径是扩大生产规模、寻找和选用更廉价的单体、改进合成工艺和采用共混方法等.
2.研究解决制品的各向异性如“焊缝”等问题.主要途径有:改进模具设计和成型条件、玻纤增强和填料填充以及共混技术.
3.大力发展分子复合材料和原位复合材料.
4.发展功能液晶高分子,这主要是侧链型液晶高分子,主要集中于聚硅氧烷类、聚丙烯酸酷类以及含有手性基团的液高分子,以及铁电液晶高分子.其应用领域主要是光记录和存储材料、显示材料、铁电和压电材料非线性光学材料以及具有分离功能的材料和光致变色材料.
5.开发新的成型加工技术和新品种.
七.结束语
任何一种材料的开发都必须有完善的理论作基础,都必须以满足社会的发展需要为根本目的,同样,高分子液晶也不例外。从已报道的大量文献看,合成、表征及其性能测试方面的报道占主要地位,而理论方面探讨性文章较少,因此有必要加强诸如:高分子液晶理论,液晶态结构,相变动力学与热力学,液晶共聚物的序列结构,高分子液晶的结构与功能关系,高分子液晶的分子设计等重要基础理论问题的研究;发展热熔型高分子液晶结构材料,特别是共聚酯类的液晶自
增强塑料,可以按其热变形温度的高低开发不同档次的液晶聚合物,以满足高科技领域、国民经济各部门和家用电器等不同层次的需要;发展高比强、高比模和耐高温的热熔型液晶高分子纤维,包括芳纶纤维和共聚酯纤维;搞好配套项目的发展,应加强为开发高分子液晶材料所必须的单体等原料的开发和高分子液晶成型加工技术及设备的研究,包括工程技术和应用开发等。
总而言之,高分子液晶材料作为一种较新的材料,人们对它的认识还不足,但随着液晶高分子的理论日臻完善,其应用也日益广。可以肯定,作为一门交叉学科,液晶高分子材料科学在高性能结构材料、信息记录材料、功能膜及非线性光学材料等方面的开发中必将发挥越来越重要的作用。相信,随着液晶高分子科学在我国的深人发展及现代化建设对新型材料的需求,以及随着我国高技术产业的成长壮大,液晶高分子的开发将会日益得到国家主管部门及企业的支持和重视,从而在不太长的时间内,在液晶高分子的合成、加工、应用的商业化方面必将赶上美日欧的先进水平。
参考文献
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考题的主要类型 1.概念题主要考查对高分子物理的基本概念的掌握和理解。 2.判断题主耍考察对基本理论和主耍结论的分析判断能力。 3?论述题主要测验基础理论、基本知识掌握的程度。 4 ?简答题主要考察运用所学理论知识对实际问题的综合和概括能力、分析与解决问题的能力。 5.计算题主要考察运用所学理论知识对实际问题的计算能力。 《高分子物理》考前复习提纲 一、考试内容与要求 第一章概论 1、掌握重均、数均分子量和分子量分布的定义、表示方法,并各记两种测定方法。 2、了解高分子物理的三个组成方面和高分子的聚集态类型。 3、掌握数均、重均分子量和多分散性指数的计算方法。会计算P24第7题。 第二章高分子的链结构 1、掌握高分子链的构型、构象、链段、均方末端距、内旋转、线型高分子、全同立构等概念。 2、了解影响聚合物柔性的因素。 3、能正确冋答下列问题 (1)弹性聚合物为何貝有柔弹性? (2)聚丙烯通过单键的旋转能否把全同立构变为间同立构?为什么? (3)如何表征大分子的柔性? (4)聚乙烯、聚内烯膳、聚氯乙烯的柔性顺序是什么?为什么? (5)涤纶和芳纶那个柔性大?为什么? 第三章高分子的溶液性质 掌握聚合物的溶解过程和溶剂选择 第四章高分子的多组分体系 掌握高分子共混物的相容性、多组分高分子的界面性质 第五章聚合物的非晶态 1、掌握非晶态、玻璃化转变、主价键、次价键、内聚能密度、GOLR聚合物、聚集态、切力变稀流体、取向、取向度等概念 2、了解取向高分子材料的单轴取向和双轴取向;非晶态聚合物
可能有两类取向,即分子取向和链段取向。 3、能正确lH|答下列问题 (1)线形非晶态高聚物的力学三态是什么?并分别给岀定义。 (2)玻璃化温度的影响因素有哪些? (3)黏度的影响因素有哪些? (4)聚合物为何没有气态? 第六章聚合物的结晶态. 1 学握晶体、晶系、结晶度、熔点、串晶、球晶等基本概念 2、能正确冋答下列问题 (1)结晶的必要条件和充分条件是什么? (2)什么是最佳结晶温度? (3)结晶度与强度的关系? (4)为何高聚物结品没冇明确的熔点而冇一个熔限? (5)涤纶和芳纶那个熔点高?为什么? 第七章聚合物的屈服和断裂 1、掌握聚合物的屈服应力、脆性断裂、韧性断裂、强迫高弹形变、脆化温度、冷拉、银纹、应力发白、应力集中等基本概念; 2、能正确回答下列问题 (1)影响聚合物实际强度的因素是什么? (2)强迫高弹形变与高弹形变冇何异同点?强迫高弹形变与塑性形变冇 何异同点? ''(3)为社么聚合物的实际强度总达不到理论强度? (4)取向可使材料的强度提高几倍至几I?倍,为什么? 第八章聚合物的高弹性与黏弹性 1、掌握力学松弛、松弛时间、高弹性、粘弹性、蠕变、应力松弛、 滞后现象和力学损耗等概念 2、了解聚合物的时温等效原理 3、会计算P257第9题 4、能正确刨答下列问题 (1)雨衣在墙上为什么越來越长? (2)嚅变和应力松弛的根木原因是什么? (3)橡胶高弹性的本质是什么? (4)麦克斯韦模型和开尔文模型分别适合描述什么黏弹现彖? (5)化纤的拉伸和定长定型分属于什么力学松弛?
高 分 子 材 料 论 文 课题名称:高分子材料导论学院: 班级: 姓名: 学号:
高分子材料回收利用与发展可降解材料现代文明以经济腾飞和生活水平的提高为主要标志。随着经济发展,大规模的物质循环不可避免地引起各种问题,如资源短缺、环境恶化已为全球所关注。科学家预言地球能源(煤、石油、天然气等)不久将消耗完,会发生严重的能源危机;现代工业以及消费业的发展已给大自然带来严重的影响,大气、海洋等受污染,温室效应发生和臭氧层的破坏等等。所有这些已严重影响着自然界的生态平衡,最终必然会阻碍世界经济的高速发展。 材料的制造、加工、应用等均与环境和资源有直接的关系。高分子材料自从上世纪初问世以来,因重量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们欢迎,其应用越来越广,从而使用过的高分子材料日益增加。据统计,2011年,我国塑料制品的产量达5474万吨,同比增长22%。其中,塑料薄膜的产量为844万吨,占总产量的15%;日用塑料制品的产量为458万吨,占总产量的8%;塑料人造革、合成革的产量为240万吨,占总产量的4%。如何处理这些废料已成为非常重要的课题。 处理废旧高分子材料比较科学的方法是再循环利用。循环是废旧高分子材抖利用的有利途径,不仅使环境污染得到妥善的解决,而且资源得到最有效的节省和利用。从资源利用的角度,对废旧高分子材料的利用首先应考虑材料的循环,然后考虑化学循环及能量回收。 回收:我国塑料回收面临的困难是数量大、分布广、品种多、体积大,许多废塑料与其它城市垃圾混在一起。处理废塑料的主要方法是:填埋和简单焚烧,但可供填埋场地不断减少,填埋费用急剧上升以及简单焚烧带来的二次污染等问题也给我们敲响了警钟。国外在废塑料回收方面已积累了不少经验,他们把废塑料的回收作为一项系统工程,政府、企业、居民共同参与。德国于1993年开始实施包装容器回收再利用,1997年回收再利用废塑料达到60万t,是当年消费量(80万t)的75%。目前,德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点,各网点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制品,并有统一颜色标志[2]。利用:主要有再生利用、热能利用以及分解产物的利用(包括热分解和化学分解)。 1、再生利用:再生利用分简单再生和改性再生两类。 简单再生,指废塑料经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工,一般只能制成档次较低的产品。 改性再生,指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。改性后的再生制品力学性能得到改善,可以做档次较高的制品。在化学添加剂方面,汽巴-嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂,可使回收材料性能基本恢复到原有水平;荷兰有人开发了一种新型化学增容剂,能将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。美国报道采用固体剪切粉碎工艺(Solid State Shear Pulverization, S3P)进行机械加工,无须加热和熔融便可将树脂进行分子水平剪切,形成互容的共混物。共混物大部分由HDPE和LLDPE组成,极限拉伸强度和挠曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美[5]。 2、焚烧回收热能: 对于难以进行清洗分选回收的混杂废塑料,可以在专门的焚烧炉中焚烧以回收热能。木材的燃烧热为14.65 GJ/kg,聚乙烯为46.63 GJ/kg,聚丙烯为43.95 GJ/kg,聚氯乙烯为18.08 GJ/kg,ABS为35.26 GJ/kg,均高于木材,若能将这部分热能加以回收是很有意义的。废塑料热能回收可最大限度减少对自然环境的污染,不需要繁杂的预处理,也不需与生活垃圾分离,焚烧后废塑料的质量和体积可分别减少80%和90%以上,燃烧后的渣滓密度较大,
ChuZhou Vocational Technology College 高分子材料应用技术专业 毕业论文 课题名称:多层共挤高阻隔薄膜的工艺流程 学号:QQ:359973519 班级:09级高分子材料应用技术 姓名: DChris 指导教师:老师好 2011年10月30日
目录 摘要 前言 第一章多层共挤高阻隔薄膜的概述 第一节高阻隔薄膜的概念及特点 1.1.1 概念 1.1.2 产品特点 1.1.3 应用方向 第二节高阻隔薄膜产品的成分 1.2.1 阻隔树脂 1.2.2 肉类包装膜(七层高阻隔薄膜)结构分析 1.2.3 EVOH的性能与特点 第三节肉类包装膜 1.3.1 肉品包装的必要性 1.3.2 肉类包装膜产品特点 第二章多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺 第一节多层共挤高阻隔薄膜的工艺介绍 2.1.1 生产工艺 2.1.2 工艺特点 第二节多层共挤高阻隔薄膜的生产原理及设备 2.2.1 原材料的选择和质量控制 2.2.2 生产设备(七层共挤吹塑薄膜的机组设备及型号)第三节肉类包装膜的生产工艺流程 2.3.1 多层共挤包装薄膜(肉类包装膜)成型原理 2.3.2 生产工艺 2.3.3 生产工艺流程示意图及设备 第四节影响阻隔性的主要因素 第三章多层共挤高阻隔薄膜的展望 第一节肉类高阻隔薄膜的发展趋势 3.1.1 肉类高阻隔薄膜的发展及展望 3.1.2 七层以上高阻隔共挤吹塑薄膜生产技术的发展趋势第四章多层共挤高阻隔薄膜的总结 指导老师评语 致谢 参考文献
多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺流程设计 摘要 本次的论文主要是讨论和研究多层共挤高阻隔薄膜的生产工艺及应用方向,并特别举例介绍目前市场上所销售的肉类包装膜(火腿肠),其外包装即为七层共挤薄膜,具有很强的阻气阻油性能,市场需求量也很大。在叙述生产过程的同时,也对高阻隔薄膜的前景进行了分析讨论,目前在我国,阻隔性包装薄膜处于推广使用的增长期,国内生产的阻隔性薄膜大多应用在低端产品的包装,性能优良的阻隔性薄膜还需要大量进口,因此市场发展空间很大。 关键词:多层高阻隔薄膜工艺 前言 改革开放几十年来,我国塑料包装行业得到稳步的高速发展,已经从一个初期分散性的行业发展成为独立的、产品门类齐全的现代化产业体系,对塑料制品的年均需求增长率在不断攀升。塑料制品行业成为了增长速度最快,是具有广阔发展前景的朝阳产业。其中,薄膜是用量最大的塑料包装材料,由于其无毒、质轻、包装美观、成本低的特点,因而应用领域在不断拓展,几乎渗透到工农产品和日常生活用品的各个方面,塑料包装薄膜行业的投资正在快速增长。因此,把握国际、国内塑料包装薄膜的技术和市场发展的总体趋势,对于审时度势地进行前瞻性正确决策具有重要现实意义。 随着社会的发展和人们生活水平的提高,产品的分类越来越细,对于产品的包装并不仅仅局限在视觉效果上,而是要根据产品的特点和市场的需求,朝功能化、多样化方向纵深开发。近年来,技术的进步使得塑料包装薄膜的功能化发展趋势日渐明显,高要求、高技术含量的塑料包装薄膜正成为许多企业的支柱产业和研发目标,其包装功能是多样的,除对一般薄膜的抗静电、抗粘连要求外,主要通过原材料、助剂或工艺的调整赋予包装薄膜某些特殊的功能,如适应香烟和饮料包装挺括性与紧贴性需要的热收缩性、适应蔬菜和水果包装需要的透气性、适应电子元件包装需要的导电性、适应可透视包装需要的高光学性能、适应金属设备和仪器包装需要的防锈性以及日益在食品、化妆品、医药方面广泛需要的阻隔性和抗菌性等,薄膜的功能化提高了产品的附加值。 其中阻隔性塑料包装薄膜是目前发展最快的功能薄膜之一。在我国,阻隔性包装薄膜处于推广使用的增长期,国内生产的阻隔性薄膜大多应用在低端产品的包装,性能优良的阻隔性薄膜还需要大量进口,因此市场发展空间很大。 近年来,在日本、欧洲阻隔性薄膜的消费量每年以10%左右的速度增长;而美国阻隔性树脂的消费年均增长13.6%,尽管在我国阻隔性薄膜只是近几年才引起薄膜生产企业的重视,但早已在食品、医药等行业得到广泛的应用,消费市场巨大,有很大的发展空间,发展速度也很快,国内许多相关企业都在根据人们的生活习惯和各类阻隔性包装的实际要求,认真研究相关的包装市场,找准切入点,以期有所收获。综观阻隔性材料的开发及其包装薄膜生产工艺技术的发展状况,笔者认为有一点应该引起我国相关部门的重视,无论是阻隔性原料树脂,还是阻隔性薄膜的生产设备和相关工艺技术,国内科研院所和企业的自主开发能力缺乏,严重依赖进口,国内绝大多数企业实际上还停留在来料加工的初级阶段,包装行业技术整体落后的局面依然
高分子材料毕业论文 第 1 页共 9 页 计算题 1. PA-66原纤维支数为4500支,在不断增加负荷的作用下,当负荷为8克时,纤维 被拉断。试求:a))特数旦数D)绝对强Tex力)相对强度PPDPT)断裂长 度)LPbcdef 强度极限σ(ρ=1.14) 2. 某腈纶厂生产的产品经测量其含湿率为2.5%。 a)试折合为回潮率为多少, b)若知回潮率为2%,那么该纤维的每1000公斤的标准重量是多少, 3. 已知某纤维厂生产PET长丝,规格为128支/3L根,试求a)该长丝的旦数,50米卷重 (1)单根纤维的旦数 (2) 单根纤维的断面直径是多少,(PE T:ρ=1.38) 4. PET的纺丝温度为286?,计量泵规格为0.6cm3/r,转速为15r/min,喷丝板孔径
为0.3mm,孔数为20孔,孔长为0.5mm,已知η0,210Pa.s,试求流经每孔的yw 0.78,η,140 Pa.s时,其yw和和压力降Δp。若为非牛顿流体,非牛顿指数n, Δp又为多少, 5. 聚丙烯腈的硫氰酸钠浓水溶液,已知其20?时的零切粘度为40Pa.S,非牛顿指 数为0.43,临界剪切速率为150S,1,粘流活化能为38KJ/mol,问: (1)20?时,把剪切速率提高到3×104S-1,其表观粘度为多少, (2)把该溶液提高到60?时其零切粘度为多少, 6. 涤纶纺丝工艺中所用工艺参数为:纺丝温度280?,吹风温度30?,纺丝线上固 -33化点温度80?,熔体密度ρ=1.20×10g/ ,熔体比热容cm容1.88kJ/kg?,卷绕丝密3-4度1.38 g/,空气cm导热系数J/cm.s.2.6×10?,泵供量365g/min,空气运动粘度 -521.6×1m/0s,卷绕速度1000m/min,喷丝板规格?0.25mm×400孔,L/D=2,求: (1)纺丝线固化点前的平均直径;(2)纺丝线固化点前的平均速度;(3)纺 丝线固化点前的平均给热系数;(4)固化时间。 337. PA6熔体纺丝条件为:熔体密度,卷绕高度1.0 4.5mg/cm,泵供量 /min2.,4 cm-6-33喷丝板孔径d0=0.076cm,空气粘度和密度分别 为:19.2×10Pa.s,和1.g/2×10,cm -42Cf=0.37Re-0.01,表面张力N/cm,在两种λ为5.0纺丝速度 (×10100m/min,
高分子物理知识点总结 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高分子物理知识点总结》的内容,具体内容:高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享,欢迎阅读。高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同... 高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享,欢迎阅读。 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中,高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。 全同(或等规)立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构:取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接 无规立构:取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接 几何异构是由于主链中存在双键而形成的,有顺式和反式两种异构体。构象:原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段:把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节(又称为重复单元):聚合物中组成和结构相同的最小单位
高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似,可以溶解,加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性,其结晶能力大大降低,因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等,都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构,交联高分子不能溶解,只能溶胀,加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因,内旋转越自由,卷曲的趋势就越大。这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的,有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制,但没有空间位阻的限制。自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链,实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链,也不是自由旋转链,但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质 末端距:线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能:克服分子间的作用力,把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度) 聚合物在不同的条件下结晶,可以形成不同的形态。 聚合物的单晶一般只能在极稀溶液中(浓度小于0.1%)缓慢结晶才能形成。
纳米二氧化钛结构及性能 摘要 本文主要通过对纳米二氧化钛结构及性能的介绍,引出其应用,特别是在环境净化方面的应用。纳米二氧化钛是一种新型环境净化材料,有板铁矿、锐铁矿和金红石三种晶体结构,具有良好的光催化性能及亲水性,这也是其在环境净化方面的应用基础,主要用于净化水、空气和杀菌,另外还可做建筑涂料。本文着重介绍了其在废水处理方面的应用,有处理染料废水、处理农业废水和处理含表面活性剂的废水、处理含油废水和处理造纸废水。制备方法主要有:溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、钛醇盐的气相水解法以及液相沉淀法其中液相沉淀法又包括直接沉淀法、均匀沉淀法以及共沉淀法。 关键词环境;材料;净化;纳米二氧化钛;结构;性能;应用;光催化技术;综述
目录 1 绪论 (4) 的结构 (5) 2 TiO 2 2.1 晶格结构 (5) 2.2 表面结构 (5) 的性质 (6) 3 纳米TiO 2 3.1 晶型的性质 (6) 3.2 光学性质 (6) 3.3 半导体性质 (6) 的应用 (6) 4 纳米TiO 2 4.1 充当太阳能电池原料 (7) 4.2 防紫外线功能 (7) 4.3 光催化功能 (8) 4.3.1 气体净化 (8) 4.3.2 处理有机废水 (8) 4.3.3 处理无机污水 (8) 4.3.4 防雾及自清洁功能 (8) 4.3.5 杀菌功能 (9) 5纳米TiO 的制备 (10) 2 水解法 (10) 5.1 TiCl 4 5.2 醇盐水解法 (10) 5.3 溶胶-凝胶法 (11) 5.4 水热合成法 (11) 5.5 微乳液法 (11) 6 结语 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)
UNIT1.碳链高分子:主链全部由C以共价键相连接;杂链:主链含C,以及O、S等两种或以上的原子以共价键相连接;构造:聚合物分子的各种形状(线形、枝化、交联、梯形、螺旋)构型:由化学键固定的原子在空间几何排列;构像:原子或原子团绕单键内旋转所产生的空间排布。旋光异构体:结构单元为-CH2-CHX-型,包含一个不对称C,所形成的异构体;分为全同:取代基都在主平面一侧或都由一种旋光异构单元键接而成;间同:相间分布于或两种交替链接;无规:不规则分布或两种无规链接。链段:高分子链中的单键旋转时互相牵制,一个键转动,要带动附近的一段链一起运动,把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。自由连结链:一个孤立高分子链在旋转时不考虑键角限制和位垒的障碍,每个分子由足够过的不占有体积的化学键自由结合而成的,每个键在任方向取向几率相等的理想模型。自由旋转链:分子链中每个键在键角所允许的方向自由转动,不考虑空间位阻对旋转的影响;等效自由:将一个原来有n个键长为l键角固定旋转不自由的键组成的链可视为Z个长度为b的自由结合链段的的高分子链;链的柔性:分子链能够改变其构象的性质.(不但高分子本身是一个独立运动单元,而且在每个高分子中还存在能独立运动的小单元,他们热运动的结果 使链有强烈的卷曲倾向,这是大分子链具备柔性的最根本内在原因)柔性实质:构象数增,S增,分子链卷曲程度增,分子链在无外力作用下总是自发采取卷曲形态,使构象熵最大。平衡态柔性:热力学平衡条件下的柔性,取决于反式与旁式构象之间的能量差ΔUtg。动态柔性:在外界条件影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度,转变速度取决于位能曲线上反式和旁式构象之间的位垒ΔUb与外场作用能之间的关系(ΔUb与kT).影响柔性的因素:分子结构:a主链结构1主链全部由单键组成,一般柔性较好,PE PP;不同单键,柔性不同Si-O>C-N>C-O>C-C.2有孤立双键,柔性大,顺式聚1,4-丁二烯;共轭双键,不能内旋转,分子刚性,聚乙炔,聚苯;有芳杂环,柔性差,芳香尼龙.b取代基1极性大作用力大,内旋转受阻,柔性差,PAN
生活中的高分子材料 一、高分子的定义 高分子材料:以高分子化合物为基础的材料,高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。 高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万,所含原子数目一般在几万以上,而且这些原子是通过共价键连接起来的。高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时,叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子连接成网状时,这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构,所以也叫体型高分子。 二、高分子材料的结构特征 高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成,高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在中的构象,也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体
结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料 中分子的堆积情况,统称为三级结构。 三、高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分,可分为天然高分子材料、半合成 高分子材料(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。 天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀 粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的,如各种塑料,合 成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。 四、生活中的高分子材料 生活中的高分子材料很多,如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基 复合材料等。下面就以塑料和纤维素举例说明。 (一)、塑料 塑料是一种合成高分子材料,又可称为高分子或巨分子,也是一般所俗称的塑料或树脂,可以自由改变形体样式。是利用 单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分 是合成树脂。[1] [1]
高分子物理重要知识点 第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是: (1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布; (2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性; (3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大; (4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。 (5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。 高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1): 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。 此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类: (1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解 (2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性 (4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性 由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。聚合度:高分子链中重复单元的数目; 除结构单元的组成外,端基对聚合物的性能影响很大:提高热稳定性 链接结构是指结构单元在高分子链的联接方式(主要对加聚产物而言,缩聚产物的链接方式一般是明确的)。
高分子材料与成形 14商贸2班梅文祥10号 摘要: 高分子,即高分子化合物,是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子,因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大,高达104~106,并且分子量具有多分散性,其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高子。高分子是用相对分子质量、聚合度(重复的结构单元数)或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关,而且还与诸如结晶的程度和分布,高分子链长的分布,添加剂(如填料,增强剂和增塑剂等)的性质和用量等许多因素有关。 关键词:塑料、纤维、增塑剂、聚合物 前言:高分子,即高分子化合物,是由千百万个原子彼此以共价起来的大分子,因此又称为高聚物或聚合物。髙分子的特点是分子量大,高达104~106,并且分子量具有多分散性,其相对分子质量一般都在几万到几百万。通常把相对分子质量在一万以上的分子称为高分子。高分子是用相对分子质量、聚合度(重复的结构单元数)或分子链的长度来描述的。高分子材料的性能不仅与聚合物的化学性质有关,而且还与诸如结晶的程度和分布,高分子链长的分布,添加剂(如填料,增强剂和增塑剂等)的性质和用量等许多因素有关。 高分子材料的分类有:塑料、橡胶、纤维等;
高分子材料的添加剂有:增塑剂、防老剂、填充剂、阻燃剂等。 正文: 1-1 高分子材料的分类 一、塑料 塑料分为热塑性和热固性塑料。热塑性塑料是指在一定温度围具有可反复加热软化、冷却后硬化定型的塑料。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。热固性塑料是指经加热(或不加热)就变成永久的固定形状,一旦成形,就不可能再熔融成形的塑料。常用的热固性塑料有酚醛塑料、脲醛塑料等。塑料按使用情况又分为通用塑料、工程塑料及特种塑料。通用塑料价格便宜、产量大、成型性好,广泛用于日用品、包装、农业等领域,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛和脲醛塑料。工程塑料指能承受一定的外力作用,具有较高的强度和刚度并具有较好的尺寸稳定性,如聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等。特种塑料具有如耐热、自润滑等特异性能,可用于特殊要求如氟塑料、有机硅塑料、聚酰亚胺等。 二、橡胶 橡胶具有高的弹性、电绝缘性和缓冲减振性。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的弹性好、强度高、耐屈挠性好、绝缘性好。这些性能都是合成橡胶所不及。因此,天然橡胶至今仍是最重要的一种橡胶。天然橡胶的加工性、粘合性、混合性良好。合成橡胶的种类很多,按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶一般用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡胶制品,如丁