第3章塑料材料实用性能(第一部分)
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塑料的性能及应用培训教材(DOC 51页)塑料的性能及应用工程塑料(Engineering plastics)是二十世纪50年代以后,随着电子电器、汽车、航天、通讯及国防工业等高技术产业的发展,在以泛用塑料为基础之下,崛起的新类型的高分子材料。
工程塑料一般而言是指【在较宽的温度范围和较长期的使用时间,能够保持优良性能,并能承受机械应力做为结构材料使用的一种塑料】。
因此,工程塑料不仅可以代替金属作为结构性的材料,随着高科技产业的发展,工程塑料的发展将成为未来不可缺少的高分子材料。
工程塑料的分类工程塑料的分类如同其它的高分子材料一样,有很多种方法,例如耐热特性、化学组成、结晶特性、应用领域或是特殊用途;但是最常用的是以耐热性作为分类,简单叙述如下:l 依耐热性分类,一般以长期使用温度(以美国UL相对温度指数(RTI)表示):n RTI在100℃~150℃以上,称为泛用工程塑料。
n RTI在150℃以上称为高性能工程塑料或称超级工程塑料。
另外也有人以热变形温度(HDT)来分类。
l 依化学组成分类,工程塑料可以分类为n 聚酰胺类(俗称尼龙):为目前使用数量最多、种类最多的工程塑料材料。
常用的尼龙材料有—尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙11、尼龙12、尼龙6T、尼龙9T、尼龙610等超过二十几种尼龙。
n 聚酯类:聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、液晶聚合物(LCP)、聚苯酯(PHB)、聚芳酯(PAR)。
n 聚醚类:三大类;内酰胺开环聚合、二元胺和二元酸聚缩合反应、与对苯二甲酸聚缩合反应而得。
其中以尼龙66和尼龙6为最大量约占92%,尼龙11和尼龙12次之约占6%,其余尼龙类约占2%。
但是因为电子业耐热温度的要求越来越高,所以近年来高温尼龙的用料量逐年持续增加。
所谓高温尼龙计有尼龙46、聚对苯芳香族尼龙(尼龙6T、尼龙9T、MXD尼龙)等在本章节会叙述说明。
以下先介绍最常使用的尼龙6和尼龙66,至于高温尼龙归类为高性能工程塑料,留待高性能工程塑料材料再行介绍:PA66 (Polyamide 6,6聚酰胺66)为目前用料量最多的尼龙类材料。
思考题答案第三章1.(1)溶胀:溶剂小分子渗透进入聚合物内部,使之体积膨胀。
(出现溶胀的原因:聚合物分子和溶剂小分子运动速度差别悬殊,小分子扩散快,进入到大分子内部。
)无限溶胀和有限溶胀。
(2)溶解:溶质分子分散到了溶剂分子当中,以分子状态存在。
形成的溶液是处于热力学平衡状态的真溶液。
(3)聚合物的溶解过程:非结晶线形结构的聚合物,先溶胀,再溶解;结晶聚合物,先熔融,再溶解对于交联聚合物,只溶胀,不溶解。
2.溶度参数:2/11)(VE∆=δ,内聚能密度的平方根。
表示:高分子与溶剂分子之间的相互作用能力大小的参数。
两溶度参数越相近越容易溶解。
如何测定溶度参数:线性聚合物:取使溶液特性粘度为极大值的溶剂的溶度参数;(将不同系列的溶剂溶解了高分子后,粘度最大的的溶剂的溶度参数即为聚合物的溶度参数)交联聚合物:取平衡溶胀度最大的溶剂的溶度参数为聚合物的溶度参数;(溶胀在一系列溶剂中,用溶胀度最大的溶剂的溶度参数作为它的溶度参数)3.非晶态高聚物:先溶胀,再溶解。
非极性晶态高聚物:先熔融,再溶解。
极性晶态高聚物:由于高聚物的极性基团与溶剂之间的强相互作用而放热,破坏了晶体结构,然后按非晶态高聚物一样,先溶胀,后溶解。
低交联度的高聚物:只溶胀,不溶解。
4.溶剂选择原则:极性相近原则;溶剂化原则;溶度参数相近原则(仅对非极性聚合物有效,对极性无效)。
5. θ温度:对每一种溶剂,均能找到使高分子与高分子,和高分子与溶剂,和溶剂与溶剂这些作用力达到平衡的温度,此温度即为θ温度;θ溶剂:在一定温度下,使高分子与高分子,和高分子与溶剂,和溶剂与溶剂这些作用力达到平衡的溶剂。
6.哈金斯参数,又叫相互作用参数,表示高分子与溶剂混合时相互作用能的变化大小。
和溶液性质和温度关系:在θ溶剂下,当x1=1/2时,随着T↑,x1↓。
第四章1.高聚物的转变:聚合物有运动单元的多重性,当T、频率变化,不同的运动单元开始运动,聚合物的力学性能、电学性能等发生变化。
塑料的性能及应用培训教材塑料是一种重要的工程材料,它具有多种性能和应用,是许多制造业的首选材料。
本文将详细介绍塑料的性能和应用领域,并为初学者提供简单易懂的培训教材。
一、塑料的基本性能1、化学性能塑料在化学性质上十分稳定,与酸、碱、盐等化学试剂接触时不会发生腐蚀或变质。
在常温下,常见的溶剂对塑料亦无影响,具有较高的化学稳定性。
2、物理性能塑料的物理性质主要有:密度小,重量轻;硬度低,易加工;耐磨、耐腐蚀、耐热、耐寒、耐水、耐油、绝缘性好等。
相比于其他材料,塑料的物理性能更加优秀,因此在许多领域应用十分广泛。
3、机械性能塑料的机械性能表现为拉伸、压缩、弯曲、剪切等方面。
塑料通常具有较好的抗拉强度、弹性模量和耐张伸性能,但在紫外线照射下易老化,影响其力学性能。
塑料的机械性能对材料的选用十分重要,如零部件的耐久性、刚度、强度等都需要考虑该方面因素。
二、塑料的应用领域1、包装行业在包装行业中,常用的塑料材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚塑乙烯(PVC)等。
这些塑料材料具有价格低廉、耐腐蚀、防潮、易成型等特点,多用于包装食品、化妆品、医药等。
2、汽车行业塑料在汽车工业中的应用也十分广泛,如车身、车窗、车灯等部件多采用塑料材料制造。
相比于金属部件,塑料部件具有质量轻、成本低、不易腐蚀、易成型、外观颜色丰富等优点。
3、电子行业在电子领域中,塑料是常用的制造材料。
如塑料外壳、电器游艺器具等,还可以制造防静电塑料,用于制造电子产品的人体安全。
三、塑料的加工工艺1、注塑成型注塑成型是塑料制品生产中最常用的成型方法之一。
将加热、熔融的塑料材料注入模具中,顺着流道充填模腔后,冷却后便可得到所需形状和尺寸的塑料制品。
2、挤出成型挤出成型适用于生产管材、板材、棒材等形状简单的塑料制品。
塑料熔融在螺杆内,通过模具中的模孔、压糊出及冷却装置冷却,以获得所需的尺寸和形状。
3、压延成型压延成型是将熔融塑料放在进料轮上,不断地压缩并反复转动,使塑料材料逐渐压缩成所需的厚度和长度,是生产薄板或薄膜的常用方法。