第2章-5-热固性塑料分析

热固性塑料简介热固性塑料（Thermosetting plastics），也被称为固化塑料或热固塑料，是一种在加热过程中经历化学变化而形成三维固化结构的塑料。

与热塑性塑料不同，热固性塑料一旦固化就无法再被加热变形。

热固性塑料具有许多优点，例如耐热性、耐化学药品、机械强度高等，因此在诸多领域应用广泛。

本文将对热固性塑料的性质、制造工艺、应用领域进行详细介绍。

性质热固性塑料具有以下主要性质：1.耐热性：热固性塑料在高温下能保持其形状和强度，通常可耐受高达200°C以上的温度。

2.机械强度高：与热塑性塑料相比，热固性塑料的机械强度更高，能够承受更大的力和压力。

3.耐化学药品：热固性塑料对化学药品具有较好的抵抗能力，不易被腐蚀。

4.难燃性：热固性塑料在点燃后不易燃烧，能够自行熄灭火源。

制造工艺热固性塑料的制造工艺与热塑性塑料有所不同。

热固性塑料在加热过程中通过交联反应形成固化结构，无法再通过加热融化变形。

热固性塑料的制造主要包括以下步骤：1.原材料准备：选择适合的树脂材料作为基础，通常采用液态或固态树脂将其与填料、助剂等混合。

2.成型工艺：热固性塑料可以通过注塑、挤出、压缩成型等多种工艺进行成型。

其中，压缩成型是最常用的方法，通过将热塑性塑料放入加热的金属模具中，在高温和高压的条件下形成固化结构。

3.固化反应：成型后的热固性塑料需要进行固化反应。

固化反应可以通过热固化剂的添加或者外部加热来实现。

在固化过程中，树脂分子间发生交联反应，形成耐热的固体结构。

4.后续处理：固化完成后的热固性塑料需要进行后续处理。

这包括修整表面、去除残留的固化剂、进行表面涂层等。

应用领域热固性塑料由于其耐热性、机械强度高等特性，在许多领域被广泛应用。

下面是一些常见的热固性塑料的应用领域：1.电子电气：热固性塑料具有良好的绝缘性能，因此在电子电气行业中被广泛应用于绝缘材料、电路板等制造。

2.汽车工业：热固性塑料的高耐热性和机械性能使其成为汽车工业中的重要材料，例如用于汽车引擎部件、底盘零件等的制造。

高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。

受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。

再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。

透明度不好，强度较大。

6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。

结晶度小，透明度好，韧性好。

定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。

7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。

透明度一般，结晶度一般，强度一般。

8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

热固性塑料名词解释热固性塑料是一类具有热稳定性和硬度强度的塑料材料，其特点是能够在高温下保持其形状和性能不变。

与热塑性塑料不同，热固性塑料在加热过程中会发生化学反应，形成一个具有三维网状结构的硬化网络，因此无法再通过加热融化回到流动状态。

下面将对热固性塑料的概念和常见类型进行详细解释。

1. 热固性塑料的概念：热固性塑料是一种通过加热硬化形成固态结构的塑料材料。

在加热过程中，树脂分子之间发生交联反应，形成一个固态的网络结构，使塑料材料具有较高的耐热性、硬度和强度。

由于具有较好的耐高温性和化学稳定性，热固性塑料通常用于制造高温工作环境下的零部件和耐腐蚀性要求较高的产品。

2. 热固性塑料的常见类型：(1) 聚酰胺类：如尼龙、防爆尼龙等；尼龙是一种常见的热固性塑料，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，广泛应用于机械零件、汽车配件和航空航天领域。

(2) 聚酯类：如聚酯树脂、玻璃钢等；聚酯树脂是一种透明的热固性塑料，具有优良的电绝缘性能和耐腐蚀性能，广泛应用于电气设备、船舶和建筑材料等领域。

(3) 硅酮类：如硅酮橡胶；硅酮橡胶具有优异的耐高温性能和耐腐蚀性能，可在高温下保持弹性、耐磨性和电绝缘性能，广泛应用于汽车、电子产品和航空航天领域。

(4) 聚酰胺酸类：如聚酰胺酸酯、聚酰胺酸醇等；聚酰胺酸类热固性塑料具有良好的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性能，可用于制造高温工作环境下的零部件、耐腐蚀性要求较高的产品和电子封装材料等。

总之，热固性塑料是一类通过加热硬化形成固态结构的塑料材料，具有高温稳定性和硬度强度，并且常见的热固性塑料类型有聚酰胺类、聚酯类、硅酮类和聚酰胺酸类等。

这些材料在航空航天、电子、汽车等领域中得到广泛应用，满足了高温工作环境和耐腐蚀性要求的需要。

高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。

受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。

再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。

透明度不好，强度较大。

6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。

结晶度小，透明度好，韧性好。

定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。

7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。

透明度一般，结晶度一般，强度一般。

8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

初中热固性塑料知识点总结一、热固性塑料的特点1. 高耐热性由于热固性塑料在加热后能够固化，形成不可逆的化学结构，因此具有良好的耐高温性能。

一般来说，热固性塑料可以耐受200°C以上的高温。

2. 机械强度高热固性塑料在固化后形成了致密的分子结构，因此具有很高的机械强度和硬度。

3. 耐腐蚀性好由于热固性塑料固化后形成了致密的结构，因此能够很好地抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，具有较好的耐腐蚀性能。

4. 不易燃性热固性塑料通常不易燃烧，甚至可以达到难燃或者阻燃的程度，因此在航空航天、电子电器等要求阻燃性能较高的领域得到了广泛应用。

5. 难以再加工热固性塑料一旦固化后，其分子结构难以改变，因此难以再加工。

这一特点也导致了热固性塑料的再生利用比热塑性塑料更为困难。

二、热固性塑料的种类根据不同的化学结构，热固性塑料可以分为酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等。

每一种热固性塑料都有其独特的特点和应用领域。

1. 酚醛树脂酚醛树脂具有优异的耐热性、电气性能和机械性能，因此在电气设备、电子零部件、汽车零部件等领域得到了广泛应用。

2. 环氧树脂环氧树脂具有良好的粘接性能和绝缘性能，因此在胶粘剂、涂料、复合材料、成型材料等方面都有着重要的应用。

3. 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂具有良好的耐腐蚀性能和成型性能，因此在建筑材料、船舶、化工设备等领域得到了广泛应用。

4. 酚醛树脂酚醛树脂具有良好的耐热性能和耐腐蚀性能，因此在汽车、航空航天、建筑等领域得到了广泛应用。

5. 脲醛树脂脲醛树脂具有良好的耐热性能和机械性能，因此在汽车、电器、航空航天等领域得到了广泛应用。

三、热固性塑料的生产方法热固性塑料的生产主要包括树脂的合成、成型、固化等步骤。

其中，树脂的合成是热固性塑料生产的核心环节，其过程主要包括原料的选择、聚合反应、固化反应等。

1. 树脂的合成树脂的合成是热固性塑料生产的第一步，其过程主要包括原料的选择、聚合反应、固化反应等。

热固性塑料与热塑性塑料解析塑料是以高分子量合成树脂为主要成分，在一定条件下(如温度、压力等)可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。

塑料按受热后表面的性能，可分为热固性塑料与热塑性塑料两大类。

前者的特点是在一定温度下，经一定时间加热、加压或加入硬化剂后，发生化学反应而硬化。

硬化后的塑料化学结构发生变化、质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化，如果温度过高则就分解。

后者的特点为受热后发生物态变化，由固体软化或熔化成粘流体状态，但冷却后又可变硬而成固体，且过程可多次反复，塑料本身的分子结构则不发生变化。

塑料都以合成树脂为基本原料，并加入填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成。

因此，不同品种牌号的塑料，由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同，则其使用及工艺特性也各不相同。

为此模具设计时必须了解所用塑料的工艺特性。

第一节热固性塑料常用热固性塑料有酚醛、氨基(三聚氰胺、脲醛)聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯等。

主要用于压塑、挤塑、注射成形。

硅酮、环氧树脂等塑料，目前主要作为低压挤塑封装电子元件及浇注成形等用。

一、工艺特性(一)收缩率塑件自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。

由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩，而且还与各成形因素有关，所以成形后塑件的收缩应称为成形收缩。

1(成形收缩的形式成形收缩主要表现在下列几方面:(1)塑件的线尺寸收缩由于热胀冷缩，塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小，为此型腔设计时必须考虑予以补偿。

(2)收缩方向性成形时分子按方向排列，使塑件呈现各向异性，沿料流方向(即平行方向)则收缩大、强度高，与料流直角方向(即垂直方向)则收缩小、强度低。

另外，成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀，故使收缩也不匀。

产生收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹，尤其在挤塑及注射成形时则方向性更为明显。

因此，模具设计时应考虑收缩方向性按塑件形状、流料方向选取收缩率为宜。

热固性塑料产品举例分析报告引言热固性塑料是一类特殊的塑料材料，其在加热后能够固化成不可逆转的硬质结构。

相比于热塑性塑料，热固性塑料具有更高的耐温性、耐化学性和机械强度。

它们广泛应用于汽车制造、电子电器、航空航天等领域。

本报告将以几个典型的热固性塑料产品为例，分析其特点、应用和发展前景。

1. 酚醛树脂酚醛树脂是一种热固性塑料，具有优异的绝缘性、耐热性和耐化学性。

它可以制成坚硬的、耐高温的零件，广泛用于家电、电子电器、汽车和航空航天等领域。

例如，手机壳、电器插座和汽车发动机的配件都常采用酚醛树脂材料制造。

酚醛树脂还用于制造绝缘材料和耐热电器配件。

然而，酚醛树脂的加工难度较大，需要高温下进行，而且有一定的收缩率。

因此，未来发展的方向是提高酚醛树脂的加工性能，以满足更高要求的制造工艺。

2. 环氧树脂环氧树脂是一种重要的热固性塑料，具有优异的机械强度、绝缘性和耐化学性。

它可用于制造复杂的零件，并在航空航天、船舶、电子电器等领域有广泛应用。

环氧树脂可以通过与玻璃纤维等增强材料结合，制成复合材料，具有更高的强度和刚性。

另外，环氧树脂还可用于电子封装、电路板、涂料和胶粘剂等方面。

由于环氧树脂在固化过程中存在收缩的问题，因此需要控制好固化过程的温度和时间。

未来，随着材料科学的发展，环氧树脂的性能将不断提高，应用范围也将更加广泛。

3. 聚醚醚酮（PEEK）聚醚醚酮（PEEK）是一种具有高温稳定性和耐腐蚀性的热固性塑料。

由于其优异的性能，PEEK被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域。

例如，在航空航天领域，PEEK可以制造高温引擎零件、航空器内部构件等。

PEEK材料还具有良好的耐磨性、抗化学腐蚀性和低摩擦系数，因此在医疗器械、化工设备等领域也有广泛应用。

未来，随着石油化工工业的发展和对高性能材料需求的增加，PEEK的市场前景非常广阔。

4. 聚酰亚胺（PI）聚酰亚胺（PI）是一种高性能热固性塑料，具有耐高温、耐化学腐蚀和优异的绝缘性能。

高分子材料成型加工唐颂超第三版第2-0章课后习题答案(仅供参考)高分子材料成型加工Chapter2-10课后习题答案（仅供参考）Chapter2高分子材料学1.分离区别“通用塑料”和“工程塑料”、“热塑性塑料”和“热固性塑料”，并请各举2、3 例。

答：通用塑料：普通指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。

通用塑料有PE、PP、PVC、PS 等工程塑料是指拉伸强度大于50MPa冲击强度大于6kJ/m2 ,长久耐热温度超过100℃，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等可代替金属用作结构件的塑料。

工程塑料有PA、PET、PBT、POM 等。

热塑性塑料：加热时变软以至流淌，冷却变硬。

这种过程是可逆的、可以反复举行。

如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。

热固性塑料：第一次加热时可以软化流淌，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不行逆的。

此后，再次加热时，已不能再变软流淌了。

正是借助这种特性举行成型加工，利用第一次加热时的塑化流淌在压力下弥漫型腔，进而固化成为确定外形和尺寸的制品。

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。

2. 什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？讨论结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？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、高度有序的罗列的过程。

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罗列的过程。

包括分子链、链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优罗列。

不同之处：（1）高分子的结晶属于高分子的一个物理特性，不是全部的高聚物都会结晶，而全部的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。

（2）结晶是某些局部区域内分子链在三维空间的规整罗列，而取向普通是在一定程度上的一维或二维有序，是在外力作用下囫囵分子链沿特定方向发生较为规整罗列。

（3）结晶是在分子链内部和分子链之间的互相作用下发生的，外部作用也可以对结晶产生一定的影响；取向普通是在外力作用和环境中发生的，没有外力的作用，取向普通不会内部产生。

实验探究热固性塑料的特性教案二本次教案的主题是实验探究热固性塑料的特性。

在正文中，我们将会从以下几个方面进行介绍。

一、实验目的此次实验的主要目的是探究热固性塑料的特性，深入了解它们的物理化学性质以及其应用领域。

通过实验的过程，我们将会更加了解热固性塑料的性质以及对于工业生产的重要性。

二、实验原理热固性塑料，指在一定条件下进行高温固化后无法回复原状的塑料。

通常采用加快反应速度的方法，例如加热，使之分子间发生聚合，由于长链分子的高度交联和交联部位的热固性反应产生，使树脂固化，称为热固性塑料。

此次实验将会利用到热固性塑料的这些性质。

三、实验材料本次实验所需材料主要有：热固性塑料（如酚醛树脂、环氧树脂等）、电热鼓风干燥箱、真空干燥箱、玻璃纤维布、砂纸、镊子、刀子等。

四、实验步骤1.准备材料：将热固性塑料搅拌均匀，再将其倒入玻璃纤维布上。

2.固化：将带有热固性塑料的玻璃纤维布放入电热鼓风干燥箱中，加热固化。

3.打磨：将干燥后的样品取出，用砂纸打磨，使其表面光滑。

4.制成样品：将样品用刀子、镊子等制成需要的形状。

五、实验注意事项1.实验室用品与材料须清洗干净，储存和放置应当有序。

2.制备和加工操作应遵循实验室安全措施，操作者要注意自身安全，严格遵守实验室操作规程。

3.根据实验需要调整电热鼓风干燥的温度和时间。

4.在操作实验时，应当记录下实验过程的关键节点，如温度变化、热固化后的样品性质等。

六、实验结果我们从实验中了解到了热固性塑料在加热固化后的不可逆变化，以及其性质的稳定性与高强度，从而可以了解到热固性塑料在工业生产中的重要性。

另外，我们还可以通过观察实验结果中样品的形态，了解到其在应用领域的广泛性。

七、实验评价本次实验简单明了，步骤清晰，从实验中了解到了热固性塑料的特性，同时也具备良好的操作性。

通过实验，加深了对于热固性塑料的认知。