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塑料基本知识

670 人参与  2013年07月04日 06:11  分类 : 涂料手册  评论

一、塑料的定义
塑料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
树脂是指受热时通常有转化或熔融范围,转化时受外力作用具有流动性,常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。广义地讲,在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。
二、塑料的分类
塑料目前尚无确切的分类,一般分类如下:1.按塑料的物理化学性能分热塑性塑料:在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
热固性塑料:因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。
2.按塑料用选分
通用塑料: -般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料: -般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。
特种塑料: -般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。
3.按塑料成型方法分
模压塑料:供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。
层压塑料:指浸有树脂的纤维织物,可经叠合、热压结合而成为整体材料。
注射、挤出和吹塑塑料: -般指能在料筒温度下熔融、流动,在模具中迅速硬化的树脂混合科。如一般热塑性塑料。
浇铸塑料:能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。
反应注射模塑料:一般指液态原材料,加压注入模腔内,使其反应固化制得成品。如聚氨脂类。
4.按塑料半制品和制品分
模塑粉:又称塑料粉,主要由热固性树脂(如酚醛)和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。
增强塑料:加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。
泡沫塑料:整体内合有无数微孔的塑料。
薄膜:一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。
三、塑料的基本性能
1.质轻、比强度高。塑料质轻,一般塑料的密度都在0.9~ 2.3克/厘米3之间,只有钢铁的1/8~1/4、铝的1/2左右,而各种泡沫塑料的密度更低,约在0.01~ O.5克/厘米3之间。按单位质量计算的强度称为比强度,有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。例如合金钢材,其单位质量的拉伸强度为160兆帕,而用玻璃纤维增强的塑料可达到170~ 400兆帕。
2.优异的电绝缘性能。几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能,如极小的介电损耗和优良的耐电弧特性,这些性能可与陶瓷媲美。
3.优良的化学稳定性能。一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力,特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好,甚至能耐"王水"等强腐蚀性电解质的腐蚀,被称为"塑料王"。
4.减摩、耐磨性能好。大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自润滑特性。许多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的这些特性,在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时,可降低其摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。
5.透光及防护性能。多数塑料都可以作为透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料象玻璃一样透明。有机玻璃化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作农用薄膜。塑料具有多种防护性能,因此常用作防护保装用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。
6.减震、消音性能优良。某些塑料柔韧而富于弹性,当它受到外界频繁的机械冲击和振动时,内部产生粘性内耗,将机械能转变成热能,因此,工程上用作减震消音材料。例如,用工程塑料制作的轴承和齿可减小噪音,各种泡沫塑料更是广泛使用的优良减震消音材料。
上述塑料的优良性能,使它在工农业生产和人们的日常生活中具有广泛用途;它已从过去作为金属、玻璃、陶瓷、木材和纤维等材料的代用品,而一跃成为现代生活和尖端工业不可缺少的材料。
然而,塑料也有不足之处。例如,耐热性比金属等材料差,一般塑料仅能在100℃以下温度使用,少数200℃左右使用;塑料的热膨胀系数要比金属大3~ 10倍,容易受温度变化而影响尺寸的稳定性;在载荷作用下,塑料会缓慢地产生粘性流动或变形,即蠕变现象;此外,塑料在大气、阳光、长期的压力或某些质作用下会发生老化,使性能变坏等。塑料的这些缺点或多或少地影响或限制了它的应用。但是,随着塑料工业的发展和塑料材料研究工作的深入,这些缺点正被逐渐克服,性能优异的新颖塑料和各种塑料复合材料正不断涌现。
四、塑料的用途
塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。
农业方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。
工业方面:电气和电于工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料;在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品;在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐材料;在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等。
在国防工业和尖端技术中,无论是常规武器、飞机、舰艇,还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等,塑料都是不可缺少的材料。在人们的日常生活中,塑料的应用更广泛,如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶壳等等。目前在各种家用电器,如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。
塑料作为一种新型包装材料,在包装领域中已获得广泛应用,例如各种中空容器、注塑容器(周转箱、集装箱、桶等),包装薄膜,编织袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆扎绳和打包带等。
五、塑料工业的发展历史及现状
早在19世纪以前,人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂。1868年将天然纤维素硝化,用樟脑作增塑剂制成了世界上第一个塑料品种,称为赛璐珞,从此开始了人类使用塑料的历史。从此开始了人类使用塑料的历史。1909年出现了第一种用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一种人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)诞生了。这两种塑料当时为推动电气工业和仪器制造工业的发展起了积极作用。
到20世纪20、30年代,相继出现了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。从40年代至今,随着科学技术和工业的发展,石油资源的广泛开发利用,塑料工业获得迅速发展。品种上又出现了聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。
塑料分类 2005-06-11.08:37:44 作者:moldworld.org
由树脂加助剂组成,在一定温度和压力下,能塑化流动并成型为一定形状和尺寸(通过模具)、经冷却凝固(热塑性塑料)或固化交联(热固性塑料)成为能够保持这种形状尺寸的制品,这样的材料称为塑料。
塑料是有机高分子材料中一个重要分枝,品种多,产量大,用途广。对于品种繁多
的塑料,可按如下方法分类,使人们容易认识它,掌握并应用它。
一.按受热时的行为分
塑料按受热时的行为,可以分为热塑性塑料和热同性理科。
1.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。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛,聚碳酸酪,聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动.冷却变硬的过程
是物理变化。
2.热固性塑料
第一次加热时可以软化流动,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行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。
热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三度的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。酚醛、服醛、三聚氰胺甲醒、环氧、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。
二、按树窟合成时的反应类型分
按塑料中树脂合成时的反应类型,可将树脂分为聚合型树脂和缩聚型树脂塑科分别称为聚合型塑料和缩获型塑料。
1.聚合型塑料树脂是由聚合反应制得。这种树脂一般是由合有不饱和键,双键打开生成的:反应过程中无低分子产物释出。聚烯烃、聚卤代烯烃、聚苯乙烯、聚甲醛、丙烯酿类塑料都属于聚合型塑料。聚合型塑料都是热塑性塑料。
2.缩聚型塑料树脂是由缩聚反应制得。这种树胎一般是由含有某种官能团(一般最少含有两个官能团)的单体.借官能团之间的反应使单体连接起来而形成的:聚酰胺、聚碳酸配、聚苯醚、聚矾、酚醛、环氧、氨基塑料等都是缩聚类塑料。缩聚类塑料的部分品种是热固性塑料,另一些品种是热塑性塑料,树脂合成过程中有低分子产物择出。
三、按塑树中树阳大分子的有序状态分
按树脂大分子的有序状态,可将塑料分为无定形和结晶型两类。
1.元定形塑料
树脂大分子的排列是无序的。这种塑料,由于树脂分子链的结构持点,或因热力学原因,或成型过程工艺条件范围的限制,分子链不会产生有序的整齐堆砌形成结晶结构,而呈现无规则的随机排列。在纯树脂状态,这种塑料是透明的。
2.结晶型塑料
树脂大分子排列呈现出三向远程有序。从熔融状态冷却变为制品过程中,树脂的分子链能够有序地紧密堆砌产生结晶结构。一般所谓的结晶型塑料,实际上都是半结晶的.不像低分子晶体(例如Nacl)那样能产生100%的结晶度。树脂大分子链排列呈现出无定形相与结晶柏共存的状态。成型条件对结晶皮和晶态结构有明显影响,从而对制品性能有明显影响。结晶结构只存在于热塑性塑料中。
四、按性能和应用范围分
按性能相应用范围,可将塑料分为通用塑料、工程塑料、特种塑料
1.通用塑料
通用塑料是指生产量大、货源广,价格低.适于大量应用的塑料。通用塑料一股皆具有良好的成型工艺性,可采用多种工艺成型出多种用途制品。一殷说,通用塑料不具有突出的综合力学性能和耐热性,不宜用于承载要求较高的结构件和在较高温度下工作的耐热件。但通用塑料的各品种,都有各自的某些优异性能,使它具有广泛用途。聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料台称五大通用塑料。其它聚烯烃、乙烯菇塑料及其共聚物与改性树料、丙烯酸塑料、氨基塑料等也都属于通用塑料。
2.工程塑料
工程塑料是指那些具有突出力学性能、耐热性,或优异耐化学试剂、耐溶剂性.或在变化的环境条件下可保持良好绝缘介电性能的塑料。工程塑料一般可以作为承载结构件,升温环境下的耐热件和承载件,升温条件、潮湿条件、大范围的变频条件下的介电制品和绝缘用品。工程塑料的生产批量小,价格也较昂贵,用途范围相对狭窄,一般都是技某些特殊用途生产一定批量的材料。现有的工程塑料主要品种有聚酰胺、聚碳酸gS、聚甲醛、聚苯醚、朋S、PET、PBT、聚矾、聚苯硫醚、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚醚醚溺、氟塑料、超高分子量聚乙烯、环氧塑料和不饱和聚配等。
3.特种塑料
具有某种特殊功能,适于某种特殊用途的塑料,例如用于导电、压电、热电、导磁、感光、防辐射、光导纤维、液晶、高分子分离膜、专用于摩擦磨损用途等塑料。持种塑料又称功能塑料。特种塑料的主要成分是树脂,有些是专门合成的特种树脂,但也有一些是采用上述通用塑料或工程塑料用树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能的。

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