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1、第一章 绪论,塑料材料学,第一章 绪论,第一章 概述,塑料材料学,材料： 是人类社会赖以存在和发展的基本条件之一 是发展科学技术的物质基础 是现代科学技术发展的三大支柱之一,聚合物材料的发展,塑料的发现,1869年31岁的印刷工人约翰海阿特发明赛璐珞,1909年贝克兰发明酚醛树脂,我被高分子包围了呀！,酚醛塑料,涤纶,聚氯乙烯,有机玻璃,聚苯乙烯,聚四氟乙烯,什么是塑料？,树脂:由低分子单体化合物通过共价键结合起来的一种高分子化合物 塑料：树脂为基材，加入适当助剂，成型,与金属相比较，塑料材料有以下优点： 比重小 （0.92.3）； 比强度高，力学强度范围宽 ； 化学稳定性好； 优良的电绝缘性
2、能 ； 隔热性好 成型加工性好 ； 优良的吸震性、抗冲击性、抗疲劳性及消声；,不足之处： 机械强度和硬度不及金属材料高； 耐热性也低于金属、陶瓷等材料； 导热性较差； 吸湿性比金属大； 易老化； 蠕变性以及膨胀收缩变形较大。,塑料分类 按受热时的行为分类：,热塑性塑料,热固性塑料,塑 料,热塑性塑料材料和热固性塑料材料的对比,热塑性塑料材料 热固性塑料材料,分子结构 线型及支链型大分子 线型大分子，固化 后成为三维体型大分子,热行为 受热可熔化，冷却又 制成制品后即成为 变硬，可反复此过程 不溶不熔的材料,溶解性 可溶于特定的溶剂 仅在某些溶剂中溶胀,成型方法 可用注射、挤出、 可用模压、层压
3、成型 压延、热成型等方法 及机械加工等方法 加工，也可用机械 加工的方法,可回收性 多数可回收再用 不能回收再用,按性能特点和应用范围分类：,通用塑料,工程塑料,塑 料,产量大、用途广、成型性能好、价格较廉,（l）加聚反应-聚合类塑料 分子和分子一个一个相加起来成为一个大分子，称为加聚反应。 加聚反应有以下特点： 反应一旦开始，就进行得很快，直到形成最后产物为止，中间不能停留在某阶段上，也得不到中间产物； 链节的化学组成和单体的化学组成相同； 反应中没有小分子副产物生成。 约有80的高分子材料是由加聚反应得到的，例如聚烯烃塑料、合成橡胶等。,按塑料中树脂合成的反应类型分类：,聚合反应类型,（2
4、）缩聚反应-缩聚类塑料 缩聚反应是由相同或不同的低分子物质聚合，在生成高聚物的同时常有H2O、NH3、卤化氢、醇等低分子物质的析出。所得到的高聚物，其组成与原料物质的组成不同。 二元酸和二元醇的酯化作用，得到聚酯。,己二胺 己二酸,聚合反应类型,包装材料学,缩聚反应的特点如下： 缩聚反应是由若干个经合反应构成的，因此它是逐步进行的，也就是缩聚反应可以停留在某阶段上，可以得到中间产物； 缩聚产物链节的化学结构和单体的化学结构不完全相同； 在缩聚过程中总有小分子副产物折出。 缩聚反应有很大的实用价值，酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺、有机硅树脂以及许多其它塑料等都是用缩聚反应合成的。,均缩聚反应 氨基酸
5、均缩聚得到聚酰胺。 共缩聚反应 含有不同官能团的两种（及两种以上）单体进行的缩聚反应称为共缩聚反应。己二胺和己二酸经共缩聚反应生成尼龙66。,尼龙-6,按塑料中树脂大分子的有序状态分类,塑料材料学,按照大分子排列是否有序，高聚物可分为结晶型与无定形两类。结晶聚合物分子排列规整有序；无定形聚合物分子排列杂乱不规则。,结晶区,非晶区,高聚物聚集态,1结晶聚合物 结晶度愈大，晶区范围愈大，分子间的作用力愈强，因此强度、硬度、刚度愈高（熔点愈高、耐热性和耐化学性愈好），而与链运动有关的性能如弹性、伸长率、冲击强度等则降低。 2无定形聚合物 无定形聚合物的结构只是大距离范围内无序，小距离范围内是有序的，即远程无序，近程有序。 3聚合物的取向态 高聚物在成型加工和使用时，在外力的作用下，高分子链会发生取向，即高分子链沿外力作用的方向排列。高聚物经取向后，力学性能各向异性.,结晶型塑料 半结晶型塑料 只有热塑性塑料才有结晶形态 聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛等,