通用塑料-高分子材料选论

高分子材料—塑料标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]有机高分子材料的发展与应用论文摘要：材料在我们身边可谓是无处不在，而塑料在所有材料中用途是非常广泛的。

塑料以其优越的特性成为21世纪的宠儿，被广泛应用于各个领域。

虽然塑料对环境造成了危害，但塑料制品在我们生活中的作用是不容忽视的，而塑料也不会被其他材料替代，因为塑料有其优越的性能。

下面我就塑料的定义、特性、用途以及塑料的历史和新型塑料的发展作一下简单的介绍，以下是对塑料的分类论述。

关键词：塑料、塑料的定义、塑料的分类、塑料的特征、降解塑料、导电塑料、塑料光纤。

前言：随着塑料工业技术的迅速发展，当前世界塑料总产量已超过亿吨，其用途已渗透到国民经济各部门以及人民生活的各个领域，已和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱材料。

但随着塑料产量的不断增长和用途的不断扩大，其废弃物中塑料的重量比已达10%以上，体积比则达30%左右，它对环境的污染、对生态平衡的破坏已引起了社会的极大关注，为此，高效的塑料回收利用技术和降解塑料的研究开发已成为塑料工业界、包装工业界发展的重要发展战略，而且成为全球瞩目的研究开发热点。

一、塑料的定义塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填加剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。

塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。

二、塑料的分类塑料的分类体系比较复杂，各种分类方法也有所交叉，按常规分类主要有以下三种：一是按使用特性分类；二是按理化特性分类；三是按加工方法分类。

1、按使用特性分类根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。

第二节高分子材料,课程目标,1．了解塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。

2．依据高分子化合物的结构，认识物质结构对性能的影响。

3．知道功能高分子材料的分类，了解其在生产生活及科学领域的应用。

,功能高分子材料通用高分子材料图说考点,基础知识[新知预习]一、通用高分子材料1．塑料(1)分类：①______塑料，如聚乙烯等制成的塑料制品，可以反复加热熔融加工；②______塑料，如用酚醛树脂等制成的塑料制品，不能加热熔融，只能一次成型。

(2)常见的塑料①聚乙烯a ．概念：酚醛树脂是用____与____在酸或碱催化下相互缩合而形成的高分子。

b ．形成：在酸催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形成____结构高分子。

其反应为：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。

在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应，生成____结构的酚醛树脂。

2．纤维 (1)纤维的分类纤维⎩⎨⎧纤维：如 、 、 和 等纤维⎩⎪⎨⎪⎧人造纤维：如人造丝、人造棉等合成纤维：如“六大纶”(2)合成纤维的优点是______，____________________，但在______、______等方面不如天然纤维。

合成纤维中，____具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”。

3．合成橡胶 (1)橡胶的分类(2)合成橡胶①原料：以____、______为原料，以二烯烃和烯烃等为单体，聚合而成。

②性能：______、______、耐燃性、耐油性、______和________等方面有独特的优势。

二、功能高分子材料1．高吸水性树脂——亲水性高聚物 (1)合成方法对________等天然吸水材料进行改性，在它们的主链上再接入带有________的支链，以提高它们的吸水能力。

高分子材料按应用分类高分子材料按应用可以分为以下几类：1.塑料塑料是一种广泛使用的聚合物材料，具有可塑性、可重复利用性、轻便、价格便宜等优点。

根据不同的用途和性能要求，塑料可以分为通用塑料和工程塑料。

通用塑料主要用于包装、家居用品、建筑材料等领域，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等；工程塑料则被广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域，如聚碳酸酯(PC)、尼龙(PA)等。

2.橡胶橡胶是一种具有高弹性、绝缘性、防水性和耐油性的高分子材料。

橡胶主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等制品，也可用于制造各种工业和家居用品。

根据不同的用途和性能要求，橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶。

天然橡胶来源于橡胶树等植物，具有良好的弹性和透气性；合成橡胶则是由人工合成的，具有更加优异的性能，如耐高温、耐油污等。

3.纤维纤维是一种具有高强度、高弹性、耐高温和耐化学腐蚀等特点的高分子材料。

纤维主要用于制造各种纺织品、复合材料、建筑材料等。

根据不同的用途和性能要求，纤维可以分为天然纤维和合成纤维。

天然纤维来源于植物和动物，如棉花、羊毛等；合成纤维则是由人工合成的，如尼龙(PA)、聚酯纤维(PET)等。

4.高分子粘合剂高分子粘合剂是一种以高分子材料为基础的粘合剂，具有粘合力强、防腐、耐高温、耐化学腐蚀等特点。

高分子粘合剂主要用于粘合各种材料，如金属、玻璃、陶瓷、塑料等，也可用于制造涂料、油漆等制品。

根据不同的用途和性能要求，高分子粘合剂可以分为热固性粘合剂和热塑性粘合剂。

热固性粘合剂在加热时会固化，成为不可逆的形态；热塑性粘合剂则可以反复加热和冷却，具有较好的加工性能和使用性能。

5.高分子涂料高分子涂料是一种以高分子材料为基础的涂料，具有防腐、耐磨、防水、美观等特点。

高分子涂料主要用于涂装各种材料表面，如金属、木材、塑料等，也可用于制造各种工业和家居用品。

根据不同的用途和性能要求，高分子涂料可以分为装饰性涂料和非装饰性涂料。

精品文档 -10课后习题答案（仅供参考）高分子材料成型加工Chapter2 Chapter2高分子材料学3 2、分别区分“通用塑料”和“工程塑料”1.、“热塑性塑料”和“热固性塑料”，并请各举例。

、、PVC价廉的塑料。

通用塑料有PE、PP答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、PS 等刚性好、100℃，50MPa冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过工程塑料是指拉伸强度大于、PET耐腐蚀等可代替金属用作结构件的塑料。

工程塑料有PA、蠕变小、自润滑、电绝缘、等。

PBT、POM热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬。

这种过程是可逆的、可以反复进行。

如聚乙聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。

聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、烯、聚丙烯、聚氯乙烯、产生化学反应一交链固化而变加热到一定温度，热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，硬，这种变化是不可逆的。

此后，再次加热时，已不能再变软流动了。

正是借助这种特性进进而固化成为确定形状和尺利用第一次加热时的塑化流动在压力下充满型腔，行成型加工，寸的制品。

这种材料称为热固性塑料。

酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料都是热固性塑料。

什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实2.际意义？聚合物的结晶：高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序的排列的过程。

链段聚合物的取向：高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程。

包括分子链、和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。

高分子的结晶属于高分子的一个物理特性，不是所有的高聚物都会结晶，而1）（不同之处：结晶是某些局部区域内分子链在三维空2）所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。

（是在外力作用下整个分子链间的规整排列，而取向一般是在一定程度上的一维或二维有序，结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的，3）沿特定方向发生较为规整排列。

（没有外力取向一般是在外力作用和环境中发生的，外部作用也可以对结晶产生一定的影响；范围内，而取向可以发生在Tg~Tm的作用，取向一般不会内部产生。

《塑料橡胶成型原材料》习题一、单项选择题（共10分，每小题1分）1、下列聚合物按密度由高到低排列正确的是（）A．聚乙烯>聚四氟乙烯>聚丙烯B．聚丙烯>聚乙烯>聚四氟乙烯C．聚四氟乙烯>聚乙烯>聚丙烯D．聚四氟乙烯>聚丙烯>聚乙烯2、下列塑料品种中阻燃性最高的品种是（）A．聚酰胺B．聚乙烯C．聚四氟乙烯D．聚丙烯3、下列原材料中属于杂链的有（）A．聚丙烯腈B．聚酰胺C．聚苯乙烯D．聚烯烃4、下列聚合物有明显氢键的是（）A．天然橡胶B．聚丙烯C．尼龙66D．高密度聚乙烯5、下列属于热塑性聚合物的是（）A．聚丙烯B．硫化橡胶C．环氧树脂D．丙阶酚醛树脂6、下列属mp型聚酰胺得的是（）A．聚酰胺6 B．聚酰胺9 C．聚酰胺610 D．聚酰胺117、下列为聚碳酸酯合成原料的是（）A．己二酸B．己二胺C．双酚A D．三聚氰胺8、“万能胶”是指（）。

A．环氧树脂B．酚醛树脂C．脲醛树脂D．密胺树脂9、下列聚乙烯结晶度由大到小排列正确的是（）A．LDPE>HDPE> LLDPEB．HDPE > LDPE > LLDPEC．HDPE>LLDPE>LDPED．LLDPE > HDPE > LDPE10、下列聚合物中可以用作树脂镜片的材料的是（）A．聚乙烯B．聚氯乙烯C．聚四氟乙烯D．聚碳酸酯二、填空题（共20分，每空1分）1、五大通用塑料为、、、、。

2、按大分子链上甲基的空间排列方式不同，聚丙烯可分为、和三种空间异构体。

3、Nomex是指纤维，Kevlax是指纤维。

密胺树脂是由三聚氰胺和甲醛聚合而成。

4、热固性酚醛树脂最常用的两种固化方式为热固化、酸固化。

是一种很好的胶粘剂，被称为“万能胶”。

5、结晶型塑料与低分子晶体不同，很少有完善的100%的结晶状态，一般总是相与相共存。

6、双酚A型聚砜的分子主链是由异丙撑基、砜基、醚键和苯撑基连接成线型大分子的聚合物。

《高聚物生产技术》习题集绪论习题1．什么是高聚物？请指出你见过或用过的高聚物。

2．请简要指出三大合成材料之间的主要差别。

3．命名下列高聚物。

并写出其单体结构、单体名称、重复结构单元和结构单元。

4．写出下列各对高聚物的聚合反应方程式，注意它们的区别。

（1）聚丙烯酸甲酯和聚醋酸乙烯酯；（2）聚已二酰已二胺和聚已内酰胺；（3）聚丙烯腈和聚甲基丙烯腈。

5．试写出下列单体得到线型高分子的重复结构单元的化学结构。

并指出由单体形成对应高聚物的聚合反应类型。

（1）α-甲基苯乙烯；（2）偏二氰基乙烯；（3）α-氰基丙烯酸甲酯；（4）双酚A＋环氧氯丙烷；（5）对苯二甲酸＋丁二醇；（6）已二酸＋已二胺。

6．写出热固性高聚物与热塑性高聚物的主要区别。

7．确定下列高聚物的名称，并按主链结构和几何形状进行分类。

（4）第一章习题1．请写出自由基聚合反应的基本特点。

2．请写出10种以用自由基聚合获得的高聚物。

3．自由基产生于共价键化合物的哪种断裂形式？并指明自由基的特性。

4．比较下列各组单体中进行自由基聚合反应的能力，为什么？5．写出以偶氮二异丁腈为引发剂，以氯乙烯为单体的聚合机理。

6．比较下列自由基的活性，说明原因。

并说明对自由基聚合起什么作用？7．画出自由基聚合反应的单体浓度、转化率、产物相对分子质量随时间的变化曲线。

8．写出乙烯高压聚合时短支链产生的原因与形式。

9．指明影响引发剂引发效率的原因。

10．在自由基聚合时，如何合理选择引发剂？其中高低活性引发剂并用的优点是什么？11．用碘量法测定60℃下引发剂DCPD的分解速率，引发剂初始浓度为0.0754mol/L。

经过0.2、0.7、1.2、1.7小时后，测得DCPD的浓度分别为0.0660、0.0484、0.0334、0.0228mol/L。

求该温度下，DCPD的分解速率常数和分解半衰期。

12．60℃时苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯分别进行自由基聚合，终止方式有何不同？对产物相对分子质量有何影响？13．说明自由基聚合反应中链转移的形式及对反应的影响。

高分子材料教材
高分子材料教材通常会系统讲述高分子材料的基本知识，包括材料的命名、化学结构、发展历史、合成方法、物理化学性质、结构与性能的关系、加工工艺、主要产品类别以及应用领域等。

以《高分子材料》为例，该书详细介绍了热塑性通用塑料、通用工程塑料、特种工程塑料、通用热固性树脂、橡胶、热塑性弹性体、生物降解高分子等材料的知识。

具体包括材料的命名、化学结构、发展历史、合成方法、物理化学性质、结构与性能的关系、加工工艺、主要产品类别以及应用领域等。

在讲述高分子材料基础知识过程中，该书运用高分子化学、高分子物理的基本理论知识，从高分子材料的分子结构角度来分析解释了其材料性能的特点。

对于聚乙烯、聚丙烯等具体的聚合物，教材会详细介绍它们的品种与性能特点、加工方法以及主要应用领域等。

此外，对于功能高分子材料，教材还会介绍这类材料的特点，如既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料，以及它们在电子、生物、能源等领域的应用等。

高分子材料教材会详细介绍高分子材料的各个方面，以帮助学生全面了解这类材料的基本知识和应用领域。

.绪论绪论习题与思考题1．分别定义“高分子材料”和“塑料”。

2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。

3．高分子材料成型加工的定义和实质。

第一章习题与思考题1．什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？2．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。

3．为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm？4．什么是结晶度？结晶度的大小对聚合物性能有哪些影响？5．何谓聚合物的二次结晶和后结晶？6．聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？7．要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构，应在该聚合物的什么温度下拉伸？8．分析并讨论影响热塑性塑料成型加工中熔体粘度的因素。

第二章习题与思考题1．高分子材料中添加助剂的目的是什么？2．什么是热稳定剂？哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂？对于加有较多增塑剂和不加增塑剂的两种塑料配方，如何考虑热稳定剂的加入量？请阐明理由。

3．试述增塑剂的作用机理。

4．增塑剂作用的实质是什么？并请区分“增塑效率”、“主增塑剂”、“副增塑剂”和“增塑剂相容性”四个概念。

5．内润滑与外润滑6．橡胶制品为何要使用配合剂？配合剂共分哪几类？7．何谓硫化剂？分哪几类？各自适用的橡胶类型是什么？8．何谓硫化促进剂？有哪几种类型？典型品种及其主要特性？9．活性剂有什么作用？什么是防焦剂？常用品种是什么？10．交联配合剂对橡胶制品和热固性塑料制品的作用有何异同？为什么？11、什么是填充剂和补强剂？它们的区别在哪里？第三章习题与思考题1．试分析下列配方，要求：（1）指出各成分在配方中的作用；（2）判断制品基本性能，并说出相应的理由。

①PVC树脂（XS-4）100，邻苯二甲酸二辛酯10，邻苯二甲酸二丁酯8，环氧脂肪酸辛酯3，液体钡－镉2，硬脂酸钡0.5，硬脂酸镉0.3，硬脂酸0.3，二氧化钛3②PVC树脂（XS-5）100，三盐基性硫酸铅5，二盐基性亚磷酸铅1.5，亚磷酸三苯脂0.5，硬脂酸铅0.5，硬脂酸正丁酯0.3，石蜡0.3，氧化锑5③PVC树脂（XS-3）100，DOP 20，DBP 20，DOS 10，氯化石蜡5，UV-9 0.1，滑石粉1，氧化铁0.2，二月桂酸二丁基锡3④丁睛橡胶100，硫磺1.5，促进剂M 1.5，促进剂TMTD 0.2，ZnO 5，硬脂酸1，防老剂4010NA 1，半补强碳黑60，陶土30，沥青5，石蜡1.52．在生产宽1200mm，厚0.5mm的聚氯乙烯软膜时，采用以下配方：聚氯乙烯树脂100，三盐基硫酸铅2，硬酯酸钡1.2，硬酯酸铅0.8，邻苯二甲酸二辛酯30，癸二酸二辛酯10，环氧大豆油5，氯化石蜡5，硬酯酸0.8，碳酸钙8，钛箐兰0.5问：配方中各组分的作用？配方中树脂、稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、颜料各占总量的百分之几？3．高分子材料进行配方设计的一般原则和依据各是什么？4．配方有哪几种表示方法？各有何作用？相互关系是什么？第四章习题与思考题1．与低分子物相比，聚合物的粘性流动有何特点？2．什么是牛顿型流体和非牛顿型流体？试用流变方程和流动曲线说明非牛顿型流体的类型。

第4章通用高分子材料本章对用途较广的高分子材料，包括塑料、橡胶、纤维、涂料及粘合剂等作一简要阐述。

重点是基本知识和基本概念，有关制备技术、加工技术等方面的细节可参考有关的专著和查阅有关的手册。

本章只作引导性的介绍。

4.1 塑料4.1.1类型及特征塑料是以聚合物为主要成分，在一定条件（温度、压力等）下可塑成一定形状并且在常温下保持其形状不变的材料，习惯上也包括塑料的半成品，如压塑粉等。

作为塑料基础组分的聚合物，不仅决定塑料的类型而且决定塑料的主要性能。

一般而言，塑料用聚合物的内聚能介于纤维与橡胶之间，使用温度范围在其脆化温度和玻璃化温度之间。

应当注意，同一种聚合物，由于制备方法、制备条件及加工方法的不同，常常既可作塑料用，也可作纤维或橡胶用。

例如，尼龙既可作塑料用，也可作纤维用。

作为高分子材料主要品种之一的塑料，目前大批量生产的已有20余种，少量生产和使用的则有数十种。

对塑料有各种不同的分类。

例如，根据组分数目可分为单一组分的塑料和多组分塑料。

单一组分塑料基本上是由聚合物构成或仅含少量辅助物料（染料、润滑剂等），如聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、有机玻璃等。

多组分塑料则除聚合物之外，尚包含大量辅助剂（如增塑剂、稳定剂、改性剂、填料等），如酚醛塑料、聚氯乙烯塑料等。

根据受热后形态性能表现的不同，可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

热塑性塑料受热后软化，冷却后又变硬，这种软化和变硬可重复、循环，因此可以反复成型，这对塑料制品的再生很有意义。

热塑性塑料占塑料总产量的70%以上，大吨位的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等。

热固性塑料是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再回复到可塑状态。

因此，对热固性塑料而言，聚合过程（最后的固化阶段）和成型过程是同时进行的，所得制品是不溶不熔的。

热固性塑料的主要品种有酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、环氧树脂等。

按塑料的使用范围可分为通用塑料和工程塑料两大类。