高分子材料及工程塑料

绪论三大工业基础材料:高分子材料金属材料无机非金属材料高分子材料发展速度及应用的广泛性大大超过了传统的水泥、玻璃、陶瓷和钢铁等材料。

三大有机合成高分子材料:塑料橡胶合成纤维塑料的玻璃化温度（耐热温度）高于室温，室温下一般为刚性固体（少数具有柔性），力学性能范围宽且受温度影响较大。

橡胶的玻璃化温度（显示弹性的温度）低于室温，在室温下通常处于高弹态，呈现弹性；合成纤维分子间力大，具有较高的力学强度和耐热性，宏观上长径比较大。

实际上，随着高分子材料及其加工技术的发展，三者之间并无明显的区别，很多常用塑料也是制造合成纤维的好材料，有些塑料室温下也有一定弹性。

1、塑料的概念塑料——以高聚物为主要成分，一般含有添加剂、在加工过程中能流动成型的材料。

塑料材料由两种基本材料组成：塑料基体材料——树脂；塑料辅助材料——助剂。

制品性能的影响——材料的组成、各成分之间的配比；塑料材料的结构和成分决定了它的性质和性能。

2、塑料的分类塑料品种繁多，性能各异，由于出发点不同分类方法也各不相同，最常用的分类方法有以下三种：（1 ）按塑料热行为分类热塑性塑料——在特定的温度范围能软化、熔融并可可进行各种成型加工，冷却硬化后能保持一定的形状而成为制品，而且在一定的条件下此过程可反复进行。

这类塑料成型加工方便，其制品丧失使用性能后可再生利用。

热塑性塑料占塑料总产量的70%以上，主要品种有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、热塑性聚酯等。

热固性塑料——通常是指特定温度下将单体原料加热使之流动，并交联生成不溶不熔的塑料制品的一类塑料材料。

热固性塑料受热后只能分解，不能再回复到可塑状态，因而难以再生利用。

常用热固性塑料：酚醛塑料、不饱和聚酯塑料、氨基塑料等。

这两类塑料在本质上有什么不同？（2 ）根据塑料的用途分类通用塑料、工程塑料、功能塑料A、通用塑料特点：原料来源广，产量大、价格低、性能一般，用途广泛的塑料品种。

应用：非结构材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。

《毕业实习及毕业设计（论文）》实践环节教学大纲（塑料）实践环节名称：毕业实习及毕业设计（论文）英文名称：Graduation Practice and Graduation Design (Thesis)课程编号：B03990200周数：16周学分：16考核方式：依据《青岛科技大学本科毕业设计（论文）成绩评定的实施办法》。

开设学期：第8学期适用专业及层次：高分子材料与工程专业（橡胶、中韩、卓越），本科生相关课程：所有专业课程一、毕业设计（论文）课程目标毕业论文是培养学生工程能力、科研能力、实践能力和创新能力的重要课程环节。

作为学生毕业前的一次综合训练，要充分体现培养目标的要求，帮助学生掌握工程设计、科学研究和理论联系实际的基本方法，培养学生分析、解决本专业复杂工程问题的能力。

本课程要求学生完成能反映专业培养所获得的能力的、有一定系统性和符合规范性的毕业论文。

毕业论文环节为期16周，分为开题、中期检查、毕业答辩三个阶段。

通过毕业设计（论文）课程应达到如下目的要求：1．能够基于高分子材料与工程专业基础和专业知识的学习，针对课题进行文献调研，了解课题所在领域的国内外研究进展并得到有效结论。

2．能够就课题所要解决的复杂工程问题设计工艺流程、配方、结构等方面的解决方案，在设计方案时体现创新意识，综合考虑经济和管理成本并充分考虑设计方案对环境、社会、健康、安全等的影响。

3．能够围绕拟解决的问题开展实验，合理选择实验仪器和设备搭建实验平台，掌握实验仪器设备的使用，遵守实验规范，正确收集实验结果，保证实验安全。

4．能够能够采用现代工具和手段正确采集、整理、分析实验数据。

5．在文献调研、方案设计、结果分析及对复杂工程问题的预测与模拟时能够有效利用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，并对相关信息进行分析、判断、选择、应用。

6．能够客观评价复杂工程问题解决方案涉及的新技术、新工艺、新趋势，对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。

高分子材料加工原理第一章化学纤维人造纤维再生纤维素：黏胶纤维、铜氨纤维、莱赛尔纤维纤维素纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维橡胶纤维其他：甲壳素纤维、海藻纤维合成纤维聚酰胺纤维芳族聚酰胺纤维聚酯纤维生物可降解聚酯纤维聚丙烯腈纤维改性聚丙烯腈纤维聚乙烯醇纤维聚氯乙烯纤维聚烯烃纤维聚氨酯纤维聚氟烯烃纤维二烯类弹性体纤维聚酰亚胺纤维2、工程塑料通用工程塑料聚酰胺（）聚碳酸酯（）聚甲醛聚苯醚丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物超高分子量聚乙烯（）特种工程塑料聚砜芳香族聚酰胺（）聚酰亚胺（）聚苯硫醚聚芳酯聚苯酯聚醚酮氟塑料（）简答及论述1、聚合物熔融有哪几种方式，各方式的主控因素是什么？答：（1）无熔体移走的传导熔融：熔融热=表面热传导，熔融速率仅由热传导决定。

（2）（主要）有强制熔体迁移（由拖拽或压力引起）的传导熔融：熔融热=接触表面的热传导+黏性耗散生热。

熔融效率由热传导率、熔体迁移及黏性耗散生热速率共同决定（3）耗散混合熔融：熔融热=整个体积内将机械能转化为聚合物内能。

耗散混合熔融速率由整个外壁面上和混合物固体-熔体界面上辅热传导决定。

（4）利用电、化学或其他能源的耗散熔融（5）压缩熔融（6）振动诱导挤出熔融过程：熔融的主要能量来源于单纯使用振动力场2、怎样利用溶度参数理论来选择溶剂？答：当溶剂的内聚能密度或溶度参数与聚合物的内聚能密度或溶度参数相等或相近时，溶解过程的混合热焓等于或趋近于零，这时溶解过程能够自发进行。

一般来说，当时，聚合物就不溶于该溶剂。

3、Brodkey的混合理论涉及的混合的基本运动形式有哪些？聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主？为什么？答：分子扩散、涡旋扩散、体积扩散以体积扩散为主原因（1）在聚合物加工中，由于聚合物熔体粘度一般很高，熔体与熔体间分子扩散挤满，因而分子扩散无实际意义。

（2）在聚合物加工中，由于物料的运动速度达不到紊流，而且黏度又高，故很少发生涡旋扩散（3）聚合物加工中的混合与一般的混合不同，由于聚合物熔体的粘度通常高于100Pa*s，因此混合只能在层状领域产生层对流混合，即通过层流而使物料变形、包裹、分散，最终达到混合均匀。

高分子材料经典工程案例
高分子材料在许多工程领域都有广泛的应用，这里提供一些经典的高分子材料工程案例：
1. 塑料加工：塑料是高分子材料的重要应用领域。

例如，汽车制造业中，高分子材料被用于制造汽车零部件，如保险杠、发动机罩、车门等。

这些部件需要具有良好的耐久性和抗冲击性能，而高分子材料恰恰能满足这些要求。

2. 航空航天工业：在航空航天领域，高分子材料因其轻质、强度高和耐高温等特性而被广泛应用。

例如，飞机上的座椅、内饰和电线绝缘层等都使用高分子材料。

3. 医疗领域：高分子材料在医疗领域的应用也十分广泛，如医用导管、手术缝合线、人工关节等。

这些材料需要高度的生物相容性和耐久性，而高分子材料可以很好地满足这些要求。

4. 包装行业：高分子材料在包装行业的应用也十分广泛，如塑料袋、塑料瓶、塑料餐具等。

这些材料需要具有良好的阻隔性能、轻便性和美观性，而高分子材料恰恰能满足这些要求。

5. 电子行业：在电子行业中，高分子材料被用于制造电路板、绝缘层、电池隔膜等。

这些材料需要具有高度的电气性能和稳定性，而高分子材料可以很好地满足这些要求。

以上都是一些高分子材料的经典工程案例，它们展示了高分子材料的广泛应用和重要性。

随着科技的不断发展，高分子材料的应用领域也在不断扩大，未来将会有更多的工程案例涌现。

高分子材料与工程专业高分子材料与工程专业是一门涉及高分子材料的研究与应用的学科，它涉及到高分子材料的结构、性能、加工工艺等方面的知识。

高分子材料是一类具有特殊结构和性能的材料，广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域，对于现代工业和生活具有重要意义。

首先，高分子材料与工程专业涉及到高分子材料的结构与性能。

高分子材料是由大量重复单元构成的聚合物，其结构决定了材料的性能。

例如，聚乙烯具有线性结构，导致其具有良好的延展性和柔韧性；而聚丙烯具有分支结构，因此具有较高的熔点和耐热性。

在工程专业中，学生需要学习高分子材料的结构特点，了解不同结构对材料性能的影响，为材料的应用和改性提供理论基础。

其次，高分子材料与工程专业还涉及到高分子材料的加工工艺。

高分子材料的加工工艺包括塑料成型、橡胶加工、纤维制备等多个方面。

在塑料成型中，学生需要学习挤出、注射、吹塑等成型工艺，了解不同成型工艺对塑料制品性能的影响。

在橡胶加工中，学生需要学习硫化、压延、挤出等加工工艺，掌握橡胶制品的加工技术。

在纤维制备中，学生需要了解纺丝、织造、非织造等制备工艺，掌握不同纤维材料的制备方法。

通过学习加工工艺，学生能够掌握高分子材料的加工技术，为工程实践提供技术支持。

最后，高分子材料与工程专业还涉及到高分子材料的应用与改性。

高分子材料在汽车、电子、医疗、建筑等领域有着广泛的应用。

在汽车领域，高分子材料被用于制造车身、内饰、发动机零部件等；在电子领域，高分子材料被用于制造电缆、电子元件封装等；在医疗领域，高分子材料被用于制造医疗器械、医用塑料制品等；在建筑领域，高分子材料被用于制造隔热材料、防水材料等。

同时，高分子材料的改性也是工程专业的重要内容，通过改性可以改善材料的力学性能、耐热性能、耐化学性能等，扩大材料的应用范围。

总之，高分子材料与工程专业是一门涉及高分子材料结构、性能、加工工艺、应用与改性等多个方面知识的学科，它为培养高素质的高分子材料工程技术人才提供了理论基础和实践技能。

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。

高分子材料的分类一、按照化学结构分类。

1. 链状高分子材料。

链状高分子材料是由线性排列的重复单元组成的，其分子链呈直线状排列。

这类高分子材料的分子链通常具有较高的柔韧性和延展性，如聚乙烯、聚丙烯等。

2. 支化高分子材料。

支化高分子材料的分子链中含有支链结构，使得分子链的空间结构更加复杂。

这类高分子材料通常具有较好的热稳定性和机械性能，如聚乙烯醇、聚苯乙烯等。

3. 交联高分子材料。

交联高分子材料的分子链通过交联作用形成网状结构，具有较高的硬度和强度。

这类高分子材料通常具有优异的耐热性和耐化学性能，如环氧树脂、硅橡胶等。

二、按照物理性质分类。

1. 热塑性高分子材料。

热塑性高分子材料在一定温度范围内具有良好的塑性和可加工性，可通过加热软化后成型，如聚乙烯、聚丙烯等。

2. 热固性高分子材料。

热固性高分子材料在加热固化后不会软化，具有良好的耐热性和耐化学性能，如酚醛树脂、环氧树脂等。

3. 弹性体。

弹性体具有良好的弹性和回复性能，可以在外力作用下发生形变，去除外力后能够恢复原状，如橡胶、弹性体等。

三、按照用途分类。

1. 工程塑料。

工程塑料具有较好的机械性能和耐热性能，广泛应用于机械、电子、汽车等领域，如聚酰胺、聚碳酸酯等。

2. 包装材料。

包装材料通常要求具有良好的透明性、耐热性和耐撕裂性能，如聚乙烯、聚丙烯等。

3. 功能性高分子材料。

功能性高分子材料具有特殊的功能性能，如导电性、光学性能、磁性等，如聚苯乙烯、聚丙烯腈等。

总结，高分子材料根据其化学结构、物理性质和用途的不同，可以被分为多种不同的分类。

这些分类不仅有助于我们更好地理解和应用高分子材料，也为高分子材料的研究和开发提供了重要的理论指导和实际指导。

希望本文对高分子材料的分类有所帮助，谢谢阅读。