1、第二章第二章 通用塑料通用塑料1.1.氨基树脂氨基树脂2.2.环氧树脂环氧树脂3.3.不饱和聚酯不饱和聚酯4.4.聚氨酯聚氨酯 氨基类树脂氨基类树脂(Amino resins)(Amino resins)是由氨基化合物和醛是由氨基化合物和醛类化合物缩聚的产物。工业上生产的氨基类树脂主类化合物缩聚的产物。工业上生产的氨基类树脂主要有脲要有脲( (甲甲) )醛树脂醛树脂UF(Urea Formaldehyde resin)UF(Urea Formaldehyde resin)和三聚氰胺树脂或称密胺树脂和三聚氰胺树脂或称密胺树脂 MF(Melamine MF(Melamine Formaldehyd
2、e resin)Formaldehyde resin)。 1. 1.氨基树脂氨基树脂脲醛树脂脲醛树脂 脲脲( (尿素尿素) )与甲醛缩聚与甲醛缩聚1. 加成反应加成反应2. 缩聚反应缩聚反应NH2CONH2 + CH2O NH2CONHCH2OHNH2CONHCH2OH+ CH2OHOCH2NHCONHCH2OH一羟甲基脲二羟甲基脲NH-CH2OHC=ONH2C=ONH2C=ONH2C=ONH2NH-CH2N CH2N CH2OHn2 n2 H2OnNH-CH2OHC=OC=OC=OC=ONH-CH2N CH2N CH2OHn2 n2 H2OnNH CH2OHNH CH2OHNH CH2OHN
3、H CH2OH加热加压 固化剂和催化剂 交联成体型聚合物 具有耐燃、耐电弧、易着色、表面硬度高、耐溶剂以及具有耐燃、耐电弧、易着色、表面硬度高、耐溶剂以及无毒、无臭、无味，本身呈透明状等特点，可制成表面光洁、无毒、无臭、无味，本身呈透明状等特点，可制成表面光洁、色彩鲜明的玉状制品。多用于食具、钮扣、把手、壳体、装色彩鲜明的玉状制品。多用于食具、钮扣、把手、壳体、装饰品，也可用于电器、仪表等工业配件饰品，也可用于电器、仪表等工业配件( (被称为被称为“电玉电玉”) )。 缺点是耐湿性差、易受潮气和水的影响而发生变形或裂缺点是耐湿性差、易受潮气和水的影响而发生变形或裂纹，而且耐热性较差，长期使用温
4、度在纹，而且耐热性较差，长期使用温度在7070以下。也可用作以下。也可用作粘合剂和涂料。粘合剂和涂料。 三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂 三聚氰胺和甲醛缩聚三聚氰胺和甲醛缩聚 密胺塑料密胺塑料反应与脲醛树脂类似：加成缩聚CNNCCNNH2NH2H2N+ 3 CH2OCNNCCNNH-CH2OHNH-CH2OHHOCH2-HNCNNCCNNH2NH2H2NCNNCCNN+ 6CH2OHOCH2-N-CH2OHHOCH2HOCH2CH2OHCH2OHN MF MF不但具有不但具有UFUF塑料类似的优点，而且具有更高塑料类似的优点，而且具有更高的耐热性、耐湿性，吸水率低，可在沸水条件下长的耐热性、耐
5、湿性，吸水率低，可在沸水条件下长期使用，有时使用温度可达期使用，有时使用温度可达150-200150-200。 MFMF塑料制品表面硬度较高，耐污染，能像陶瓷塑料制品表面硬度较高，耐污染，能像陶瓷那样方便地去除茶渍等污物，因而广泛地用作餐具、那样方便地去除茶渍等污物，因而广泛地用作餐具、医疗器具以及耐电弧制品。医疗器具以及耐电弧制品。 用用a-a-纤维素填充的纤维素填充的MFMF或或UFUF混合料可用于模塑餐混合料可用于模塑餐具、洗脸盆、用具手柄、电器开关等。这种混合料具、洗脸盆、用具手柄、电器开关等。这种混合料还在军事和民用部门获得广泛的关注，它们可制成还在军事和民用部门获得广泛的关注，它们
6、可制成规定大小的模塑颗粒作为喷磨介质，清除金属表面规定大小的模塑颗粒作为喷磨介质，清除金属表面( (主要是飞机上主要是飞机上) )的油漆的油漆, ,这种方法在节省时间方面是这种方法在节省时间方面是非常有效的。非常有效的。 环氧树脂环氧树脂EP(Epoxy)EP(Epoxy)是分子结构中含有两个或两个以上环是分子结构中含有两个或两个以上环氧基团氧基团 的聚合物。的聚合物。 2.2.环氧树脂环氧树脂CH CHOR-OCH2CH CH2O缩水甘油醚类：缩水甘油酯类：缩水甘油胺类：OCH2CH CH2NRRR CH CH R CH CH ROO线性脂肪族类脂环族类：环氧氯丙烷含有活泼氢的化合物双键烯烃
7、环氧化OR COOCH2CH CH2OOCH3CH3COOCH2OOCH CH2 环氧树脂的种类很多,其中比较典型而用途广的是环氧氯丙烷与双酚A经缩聚反应而得到的双酚A型环氧树脂。分子结构为：n 019，M=300-7000反应活性反应活性反应活性反应活性强韧性和耐热性强韧性和耐热性柔软性柔软性耐化学药品性耐化学药品性反应性和粘结性反应性和粘结性 通过控制操作条件和改变环氧氯丙烷与双酚通过控制操作条件和改变环氧氯丙烷与双酚A A的比例可的比例可得到不同相对分子质量的树脂：得到不同相对分子质量的树脂：（1 1） n n0 0，琥珀色，黏性液体，琥珀色，黏性液体 （2 2）低相对分子质量环氧树脂）
8、低相对分子质量环氧树脂 （软树脂）（软树脂） 300300700 700 软化点低于软化点低于50 50 胶接、层压、浇注胶接、层压、浇注（3 3）高相对分子质量环氧树脂（硬树脂）高相对分子质量环氧树脂（硬树脂） 1000 1000 软化点大于软化点大于60 60 油漆油漆环氧树脂的固化有两种方法：环氧树脂的固化有两种方法：（1 1）反应性固化剂：通过与固化剂产生化学反应而交联为）反应性固化剂：通过与固化剂产生化学反应而交联为体型结构，所用固化剂有多元脂肪胺、多元羧酸、多元硫醇、体型结构，所用固化剂有多元脂肪胺、多元羧酸、多元硫醇、多元酚等；多元酚等；（2 2）催化性固化剂：引发环氧基发生聚合
9、而交联，如叔胺、）催化性固化剂：引发环氧基发生聚合而交联，如叔胺、三氟化硼等。三氟化硼等。固化反应活性点：环氧基和仲羟基固化反应活性点：环氧基和仲羟基性能与用途性能与用途 环氧树脂主要应用于增强塑料、浇铸塑料、泡沫环氧树脂主要应用于增强塑料、浇铸塑料、泡沫塑料、粘合剂、涂料等。塑料、粘合剂、涂料等。（1 1）环氧树脂具有极强的粘结性，能牢固的粘结各）环氧树脂具有极强的粘结性，能牢固的粘结各种材料，如金属、陶瓷、玻璃等，俗称种材料，如金属、陶瓷、玻璃等，俗称万能胶。万能胶。（醚键、羟基、极活泼的环氧基）（醚键、羟基、极活泼的环氧基）（2 2） 增强环氧塑料主要是玻璃纤维增强，增强环氧塑料主要是玻
10、璃纤维增强，又称环又称环氧玻璃钢氧玻璃钢，它具有与基材粘结力强、不挥发性、形，它具有与基材粘结力强、不挥发性、形状稳定性好的特点，状稳定性好的特点，在航空工业上具有重要用途，在航空工业上具有重要用途，可制造飞机的升降舵、异型管的结构板、大量用作可制造飞机的升降舵、异型管的结构板、大量用作电气开关装置、仪表盘、印刷线路底盘等，其增强电气开关装置、仪表盘、印刷线路底盘等，其增强复合材料广泛用于高空、水下及特殊军用复合材料，复合材料广泛用于高空、水下及特殊军用复合材料，尤其可作导弹部件尤其可作导弹部件。环氧玻纤环氧云母环氧层压玻璃布环氧玻璃钢地坪涂料环氧玻璃钢地坪涂料（3 3）环氧泡沫塑料长期使用温
11、度可达）环氧泡沫塑料长期使用温度可达200200，可用，可用作绝热材料、防震包装材料、漂浮材料以及飞机上作绝热材料、防震包装材料、漂浮材料以及飞机上的吸音材料。的吸音材料。 鞋材 不饱和聚酯简称不饱和聚酯简称UPUP，是指分子链主链上含有不饱，是指分子链主链上含有不饱和键的聚酯。它是先由不饱和及部分饱和二元酸和键的聚酯。它是先由不饱和及部分饱和二元酸( (或或酸酐酸酐) )与饱和二元醇经缩聚获得的线性初聚物，在缩与饱和二元醇经缩聚获得的线性初聚物，在缩聚反应结束后趁热加入一定量乙烯类单体，配制成聚反应结束后趁热加入一定量乙烯类单体，配制成粘稠的液体，由于该树脂中含有不饱和双键，在适粘稠的液体，
12、由于该树脂中含有不饱和双键，在适当条件下可转变成不溶、不熔的体型结构的热固性当条件下可转变成不溶、不熔的体型结构的热固性树脂。树脂。3. 3. 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂 线性线性UPUP的分子结构为：的分子结构为： R - 二元醇主链段二元醇主链段R- 二元酸主链段二元酸主链段R- 不饱和二元酸主链段不饱和二元酸主链段 基本性能基本性能 坚硬、不溶、不熔的褐色半透明材料，它具有坚硬、不溶、不熔的褐色半透明材料，它具有良好的良好的刚性和电性能刚性和电性能。它的缺点是耐水性差、易燃、。它的缺点是耐水性差、易燃、不耐氧化、不耐腐蚀、冲击强度不高，通过改性可不耐氧化、不耐腐蚀、冲击强度不高，通过改
13、性可以加以克服。以加以克服。 主要用途主要用途 8080用于制作玻璃钢制品，用作承载结构材料。用于制作玻璃钢制品，用作承载结构材料。 比强度高于铝合金，接近钢材，因此常用来代比强度高于铝合金，接近钢材，因此常用来代替金属，用于汽车、造船、航空、建筑、化工等。替金属，用于汽车、造船、航空、建筑、化工等。 制造各种类型的船体，汽车外用部件，电子元制造各种类型的船体，汽车外用部件，电子元件、洗手盆等，制作刀把、标本，用件、洗手盆等，制作刀把、标本，用UPUP进行墙面、进行墙面、地面装饰，制作地面装饰，制作人造大理石、人造玛瑙人造大理石、人造玛瑙，具有装饰，具有装饰性好、耐磨等特点。性好、耐磨等特点。
14、 UP UP塑料与金属性能比较塑料与金属性能比较 性性 能能 纯树脂纯树脂 UPUP玻璃钢玻璃钢 结构钢结构钢 铝合金铝合金密度密度(g(gcmcm3 3) )拉伸强度拉伸强度/MPa/MPa压缩强度压缩强度/MPa/MPa弯曲强度弯曲强度/MPa/MPa导热系数导热系数(kJ(kJm mK)K)膨胀系数膨胀系数( (10105 5) ) 1.31.3 40 40 150 150 90 90 0.623 0.623 1 1 1.71.71.91.9 180 180350350 210 210250250 210 210350350 1.036 1.036 0.1 0.1 7.87.8 700
15、700840840 350 350420420 420 420460460 155.5 155.5 0.12 0.12 2.72.7 70 70250250 70 70170170 70 70180180 725.6 725.6 0.23 0.234. 4. 聚氨酯聚氨酯 凡在分子主链中含有许多重复的氨基甲酸酯基团凡在分子主链中含有许多重复的氨基甲酸酯基团 的一类聚合物，通称为聚氨基甲酸酯的一类聚合物，通称为聚氨基甲酸酯, , 简称聚氨简称聚氨酯，简写酯，简写PUR (Polyurethane)PUR (Polyurethane)。 热塑性：弹性体，涂料，胶粘剂，合成革热塑性：弹性体，涂料，胶
16、粘剂，合成革 热固性：软质，半硬质，硬质泡沫塑料热固性：软质，半硬质，硬质泡沫塑料 NH-C-OO 多异氰酸酯多异氰酸酯 含有两个或两个以上异氰酸-NCO基团，异氰酸基团是一种活泼的基团，它可与醇、胺、酸、水和苯酚等剧烈反应。 常见的异氰酸酯有：甲苯二异氰酸酯TDI(Toluene Diisocynate)和二苯基甲烷二异氰酸酯MDI(Methylene Diphenylene Diisocyanate)等。主要原料：多异氰酸酯、多元醇、扩链剂以及催化剂。主要原料：多异氰酸酯、多元醇、扩链剂以及催化剂。 多元醇多元醇 多元醇构成聚合物结构中的弹性部分多元醇构成聚合物结构中的弹性部分( (软段软
17、段) )的的母体，通常都制成低聚物，也称为母体，通常都制成低聚物，也称为“软段树脂软段树脂”。 多元醇的含量决定聚氨酯树脂的软硬程度、柔顺多元醇的含量决定聚氨酯树脂的软硬程度、柔顺性和刚性。性和刚性。 最常用的是聚醚型多元醇和聚酯型多元醇。如聚最常用的是聚醚型多元醇和聚酯型多元醇。如聚氧化丙烯醚二醇和聚四氢呋喃醚二醇。氧化丙烯醚二醇和聚四氢呋喃醚二醇。 扩链剂扩链剂 低相对分子质量的二元醇或二元胺低相对分子质量的二元醇或二元胺 催化剂催化剂 二氮二环辛烷。二氮二环辛烷。 聚氨酯制备时，首先合成预聚体，然后再在使聚氨酯制备时，首先合成预聚体，然后再在使用时进行扩链反应，形成软或硬泡、弹性体、涂料
18、、用时进行扩链反应，形成软或硬泡、弹性体、涂料、粘合剂和密封剂等。粘合剂和密封剂等。 聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯泡沫塑料根据制品性能不同，可分为软聚氨酯泡沫塑料根据制品性能不同，可分为软质、硬质、半硬质泡沫塑料；按所用原料不同，可质、硬质、半硬质泡沫塑料；按所用原料不同，可分为聚醚型、聚酯型泡沫塑料。分为聚醚型、聚酯型泡沫塑料。 软泡沫主要用于织物衬里、家用品及包装等。软泡沫主要用于织物衬里、家用品及包装等。硬泡沫主要用于建筑、冰箱、工业绝热材料和包装硬泡沫主要用于建筑、冰箱、工业绝热材料和包装业等。业等。 聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体 主要包括液体浇注型弹性体和热塑性弹性体。浇主要包括液体浇注型弹性体和热塑性弹性体。浇注型多用于鞋底和汽车零件等的生产；热塑性弹性注型多用于鞋底和汽车零件等的生产；热塑性弹性体体( (简写简写TPU)TPU)可作为鞋底料、合成革料、铺装料以及可作为鞋底料、合成革料、铺装料以及某些医用料等。某些医用料等。 除了泡沫除了泡沫PURPUR和和TPUTPU外，聚氨酯也是很好的粘合外，聚氨酯也是很好的粘合剂、密封剂和涂料。剂、密封剂和涂料。 PURPUR合成革具有许多合成革具有许多PVCPVC合成革所不能比拟的优点，合成革所不能比拟的优点，是代替天然皮革较为理想的材料。是代替天然皮革较为理想的材料。
