1、通用塑料1、概概 述述2、通用塑料实例、通用塑料实例 2.1聚乙烯聚乙烯2.2聚丙烯聚丙烯2.3聚氯乙烯聚氯乙烯2.4聚苯乙烯聚苯乙烯 塑料塑料(plastics)(plastics):定义定义:以树脂为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着以树脂为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等特定用途的添加剂,经加工成形的固体材料。色剂等特定用途的添加剂,经加工成形的固体材料。1、概、概述述塑料与树脂的区别塑料与树脂的区别 通用塑料是产量最大的,约占塑料总产量的通用塑料是产量最大的,约占塑料总产量的80%80%。按。按照受热后的性质分为照受热后的性质分为热塑性塑料和和热固性塑料。人们日常生。人
2、们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。通用热塑性塑料有通用热塑性塑料有聚乙烯类、聚丙烯类、聚氯乙烯类和和聚苯乙烯类等等。通用热固性塑料有通用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯及及氨基树脂等。等。2.1聚乙烯聚乙烯PEPE产量约占世界塑料的产量约占世界塑料的1/31/3,高居首位,高居首位主要内容:结构结构性能性能应用应用(1)聚乙烯的结构)聚乙烯的结构 线性聚合物线性聚合物,高分子长链脂肪烃,高分子长链脂肪烃 柔顺性很好柔顺性很好的热塑性聚合物的热塑性聚合物 分子对称,分子对称,无极性基团无极性基团,分子间作用力小,分子间作用力小
3、分子链的空间排列呈分子链的空间排列呈平面锯齿形平面锯齿形可反复折叠并可反复折叠并整齐堆砌排列整齐堆砌排列形成结晶形成结晶CH2-CH2n2.1聚乙烯聚乙烯 PEPE:乙烯单体经:乙烯单体经自由基自由基聚合而成聚合而成 2.1聚乙烯聚乙烯CH2-CH2n如丙烯、如丙烯、1-1-丁烯、丁烯、1-1-辛烯辛烯 支链少支链少,结构规结构规整易结晶整易结晶(1 1)聚乙烯的结构)聚乙烯的结构 PE PE品种:品种:高密度聚乙烯(高密度聚乙烯(HDPEHDPE):低温低压法):低温低压法 低密度聚乙烯(低密度聚乙烯(LDPELDPE):高温高压法):高温高压法 线性低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯(LLDPE
4、):(LLDPE):乙烯与乙烯与-烯烃烯烃共聚共聚 超高分子量聚乙烯(超高分子量聚乙烯(UHMWPEUHMWPE)交联聚乙烯(交联聚乙烯(X-PEX-PE)(1)聚乙烯的结构)聚乙烯的结构 PE 分子链中分子链中含有少量的支链:含有少量的支链:LDPE:2030个侧甲基个侧甲基/1000个主链个主链C HDPE:5个侧甲基个侧甲基/1000个主链个主链C LDPE含有更多的支链(乙基、丁基或更长的支链)和更宽的分子量分布含有更多的支链(乙基、丁基或更长的支链)和更宽的分子量分布 2.1聚乙烯聚乙烯结晶度?结晶度?密度?密度?拉伸强度?拉伸强度?支链数目?支链数目?透明性?透明性?流动性(流动性
5、(MI)?)?总结总结:LDPE和和HDPE在下列性能上的对比:在下列性能上的对比:L LH HL LH HL LH HL LH HL LH HL LH H力学性能力学性能/密度密度聚合方法聚合方法结晶度结晶度/透明性透明性大分子支化程度大分子支化程度(2)聚乙烯的性能聚乙烯的性能 物理性能:物理性能:无味、无毒、乳白色蜡状固体;无味、无毒、乳白色蜡状固体;密度密度0.910.96g/cm3;透水率低而透气性较大,易燃透水率低而透气性较大,易燃 力学性能:一般,软而韧力学性能:一般,软而韧 聚乙烯的力学性能各项指标中,除了冲击强度较高外,其它聚乙烯的力学性能各项指标中,除了冲击强度较高外,其它
6、 力学性能在塑料当中比较低。取决因素:密度力学性能在塑料当中比较低。取决因素:密度(结晶度结晶度)、分子、分子 量量 化学稳定性:良好化学稳定性:良好 60以下一般不溶于溶剂,只是不耐强氧化剂以下一般不溶于溶剂,只是不耐强氧化剂2.1聚乙烯聚乙烯CH2-CH2n热性能:耐热性不高热性能:耐热性不高 Tg在塑料中是很低的,在塑料中是很低的,LDPE使用温度使用温度80,HDPE使用使用温度温度121;请思考:请思考:为什么为什么PE料不适合做开水杯?料不适合做开水杯?电性能:优异(无极性、吸湿性低)电性能:优异(无极性、吸湿性低)PE的介电损耗和常数几乎与温度和频率无关,可用于高频绝的介电损耗和
7、常数几乎与温度和频率无关,可用于高频绝缘(缘(+抗氧剂)抗氧剂)环境性能:环境性能:日光照射使制品变脆原因:氧化生成的日光照射使制品变脆原因:氧化生成的羰基羰基吸收光波吸收光波 某些高能射线照射,引起交联和变色某些高能射线照射,引起交联和变色(+炭黑)炭黑);改善途径:提高改善途径:提高PE分子量、降低分子量分散性、分子链交联分子量、降低分子量分散性、分子链交联2.1聚乙烯聚乙烯(2 2)聚乙烯的性能)聚乙烯的性能(3)聚乙烯的加工工艺)聚乙烯的加工工艺 加工前原料可以不必干燥加工前原料可以不必干燥 PE的吸湿性很低的吸湿性很低 注意选择合适的注意选择合适的熔融流动速率(熔融流动速率(MFR)
8、注塑注塑和薄膜吹塑和薄膜吹塑成型:成型:PE熔体流动速率要高,分子量分熔体流动速率要高,分子量分布要窄,支链要少;布要窄,支链要少;挤出挤出和中空吹塑和中空吹塑成型:成型:PE熔体流动速率要低,分子量分熔体流动速率要低,分子量分布要宽,以保证制品表面光滑布要宽,以保证制品表面光滑加工时注意点加工时注意点:2.1聚乙烯聚乙烯在熔融状态下进行,如注塑、挤出、吹塑、压制等在熔融状态下进行,如注塑、挤出、吹塑、压制等在在190190下聚乙烯熔体在下聚乙烯熔体在21.2N21.2N的压力下每的压力下每10min10min挤出挤出的质量的质量,单位:克单位:克/10min/10min常用聚乙烯的用途常用聚
9、乙烯的用途用途用途占树脂的比例占树脂的比例制品制品薄膜类制品薄膜类制品LDPELDPE的的50%50%HDPEHDPE的的10%10%LLDPELLDPE的的70%70%用于食品、日用品、蔬菜、收缩、自粘、垃圾用于食品、日用品、蔬菜、收缩、自粘、垃圾等轻质包装膜,地膜、棚膜、保鲜膜等。等轻质包装膜,地膜、棚膜、保鲜膜等。重包装膜,撕裂膜、背心袋等。重包装膜,撕裂膜、背心袋等。包装膜,垃圾袋、保鲜袋、超薄地膜等。包装膜,垃圾袋、保鲜袋、超薄地膜等。注塑制品注塑制品HDPEHDPE的的30%30%LDPELDPE的的10%10%LLDPELLDPE的的10%10%日用品如:盆、筒、篓、盒等,周围箱
10、、瓦楞日用品如:盆、筒、篓、盒等,周围箱、瓦楞箱、暖瓶壳、杯、台、玩具等。箱、暖瓶壳、杯、台、玩具等。中空制品中空制品以以HDPEHDPE为主为主用于装食品油、酒类、汽油及化学试剂的桶,用于装食品油、酒类、汽油及化学试剂的桶,玩具玩具管材类制品管材类制品以以HDPEHDPE为主为主给水、输气、灌溉、穿线、吸管、笔芯、用的给水、输气、灌溉、穿线、吸管、笔芯、用的管材,化妆品、药品、鞋油、牙膏等用的管材管材,化妆品、药品、鞋油、牙膏等用的管材丝类制品丝类制品圆丝用圆丝用HDPEHDPE扁丝用扁丝用HDPEHDPE和和LLDPELLDPE渔网、缆绳、工业滤网、民用纱窗等渔网、缆绳、工业滤网、民用纱窗
11、等纺织袋、布、撕裂膜纺织袋、布、撕裂膜电缆制品电缆制品以以LDPELDPE为主为主电缆绝缘和保护材料电缆绝缘和保护材料其他制品其他制品HDPEHDPE、LLDPELLDPELDPELDPE打包带打包带型材型材2.1聚乙烯聚乙烯低密度聚乙烯(低密度聚乙烯(LDPELDPE)农用膜、地膜,各种轻、重包装膜,编织内衬、涂层、各种农用膜、地膜,各种轻、重包装膜,编织内衬、涂层、各种管材、电线管材、电线电缆包覆电缆包覆2.1聚乙烯聚乙烯高密度聚乙烯(高密度聚乙烯(HDPEHDPE)包装中空容器、注塑容器、鱼网丝、管材、机械零件等包装中空容器、注塑容器、鱼网丝、管材、机械零件等2.1聚乙烯聚乙烯线性低密度
12、聚乙烯(线性低密度聚乙烯(LLDPELLDPE)高抗伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率,高抗伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率,6565用于制作用于制作薄膜。薄膜。2.1聚乙烯聚乙烯(4)其它种类)其它种类PE 平均相对分子量:平均相对分子量:通常通常100300万,最高达万,最高达600700万;万;其分子结构与其分子结构与HDPE的基本相同,线性结构的基本相同,线性结构 极佳耐磨性、突出的高模量、高韧性及耐环境应力开裂性极佳耐磨性、突出的高模量、高韧性及耐环境应力开裂性 制备方法:低压聚合制备方法:低压聚合 加工方法加工方法:分子量极高,熔体粘度极大;结晶度:分子量极高,熔体粘度极大;结晶
13、度7085%粉末压制烧结粉末压制烧结;挤出、注塑(加低分子量;挤出、注塑(加低分子量PE或助剂)或助剂)用途:各种机械部件、人工关节用途:各种机械部件、人工关节 UHMW-PE纤维(缆绳、渔网、防弹衣、雪橇等)、汽车纤维(缆绳、渔网、防弹衣、雪橇等)、汽车配件、绳索、滑动轴承、轴套等配件、绳索、滑动轴承、轴套等1)超高分子量聚乙烯(超高分子量聚乙烯(UHMW-PE):2.1聚乙烯聚乙烯名称名称密度密度(g/cm3g/cm3)结晶度结晶度()()熔点熔点()备注备注LDPELDPE0.910-0.9250.910-0.92565-7565-75108-126108-126长支链长支链LLDPEL
14、LDPE0.913-0.9300.913-0.93075-8575-85118-140118-140乙烯与乙烯与烯烃共烯烃共聚,取决于共聚聚,取决于共聚单体种类与用量,单体种类与用量,近似直链状。近似直链状。HDPEHDPE0.941-0.9650.941-0.96585-9585-95125-136125-136近似直链状近似直链状UHMWPEUHMWPE 0.944-0.9540.944-0.95470-8570-85125-138125-138直链状,超高相直链状,超高相对分子量对分子量常用常用PE性能汇总性能汇总2.1聚乙烯聚乙烯结构结构性能性能应用应用 平均相对分子量:平均相对分子量
15、:5005000;主要作为塑料加工时的助剂主要作为塑料加工时的助剂2)低分子量聚乙烯(低分子量聚乙烯(LMWPE):聚乙烯蜡聚乙烯蜡 网状结构网状结构热固性塑料;热固性塑料;用途:电线、电缆、热收缩管等用途:电线、电缆、热收缩管等交联方法:辐射、化学交联交联方法:辐射、化学交联3)交联聚乙烯交联聚乙烯2.1聚乙烯聚乙烯聚乙烯的力学性能:聚乙烯的力学性能:冲击强度:冲击强度:LDPELDPELLDPELLDPEHDPEHDPE拉伸强度:拉伸强度:LDPELDPELLDPELLDPEHDPEHDPE随密度、结晶度和相对分子质量的提高,其力随密度、结晶度和相对分子质量的提高,其力学性能增大学性能增大
16、耐环境应力开裂性不好,但当相对分子质量增耐环境应力开裂性不好,但当相对分子质量增加时,有所改善加时,有所改善2.1聚乙烯聚乙烯聚丙烯(聚丙烯(PP)发展最快发展最快的塑料品种,产量仅次于的塑料品种,产量仅次于PE、PVC;按结构分为等规、间规、无规三种:按结构分为等规、间规、无规三种:CH2-CHnCH3等规等规PP占到占到90%以上,熔点以上,熔点160-176无规无规PP呈粘稠状,不能用于塑料,只用于改性载体呈粘稠状,不能用于塑料,只用于改性载体间规间规PP属于高弹性塑料。属于高弹性塑料。电绝缘性和耐化学腐蚀性优良,力学性能和耐热性在通用电绝缘性和耐化学腐蚀性优良,力学性能和耐热性在通用热
17、塑性树脂中最高,价格在所有树脂中最低热塑性树脂中最高,价格在所有树脂中最低 玻璃纤维玻璃纤维/PP具有高强度具有高强度优点优点:2.2聚丙烯聚丙烯聚丙烯的结构聚丙烯的结构侧甲基的位阻效应侧甲基的位阻效应螺旋形螺旋形结构结构侧甲基在空间三种排列方式:侧甲基在空间三种排列方式:等规、间规、无规;等规、间规、无规;三种三种PP性能差异很大:性能差异很大:等规等规PP:结构规整性好,结:结构规整性好,结晶度高,良好的力学性能;晶度高,良好的力学性能;无规无规PP:无定型材料,不能:无定型材料,不能单独使用;单独使用;间规间规PP:介于两者之间:介于两者之间聚丙烯与聚乙烯结构类似,性能聚丙烯与聚乙烯结构
18、类似,性能上有相同(电性能和溶解性)和上有相同(电性能和溶解性)和差异(力学性能和热性能)。差异(力学性能和热性能)。CH2-CHnCH32.2聚丙烯聚丙烯聚丙烯的物化性能聚丙烯的物化性能 白色蜡状固体,密度约在白色蜡状固体,密度约在0.890.92g/cm3,是塑料中除聚,是塑料中除聚4-甲基甲基-1-戊烯之外最轻的品种,聚丙烯比聚乙烯略透明些。戊烯之外最轻的品种,聚丙烯比聚乙烯略透明些。力学性能:力学性能:与与PE相比,其强度、刚度和硬度都比较高,光泽性也好,相比,其强度、刚度和硬度都比较高,光泽性也好,但在塑料中仍属偏低的但在塑料中仍属偏低的 电性能:电性能:非极性聚合物非极性聚合物优异
19、的电绝缘性能,但存在低温脆性,优异的电绝缘性能,但存在低温脆性,其在绝缘领域的应用不如其在绝缘领域的应用不如PE和和PVC,主要在电信电缆、电,主要在电信电缆、电器外壳方面。器外壳方面。高结晶或填充增强高结晶或填充增强2.2聚丙烯聚丙烯 耐化学药品性:耐化学药品性:非极性非极性很好的耐化学腐蚀性,在室温下不溶于任何溶剂,很好的耐化学腐蚀性,在室温下不溶于任何溶剂,仅不耐强氧化剂仅不耐强氧化剂 环境性能:环境性能:叔碳上的氢叔碳上的氢耐候性差:抗氧剂和光稳定剂耐候性差:抗氧剂和光稳定剂 燃烧性能:燃烧性能:易燃,与聚乙烯类似。易燃,与聚乙烯类似。CH2-CHnCH32.2聚丙烯聚丙烯聚丙烯的物化
20、性能聚丙烯的物化性能聚丙烯主要添加剂聚丙烯主要添加剂 抗氧剂抗氧剂 成核剂:使聚合物结晶速度提高,球晶数目增加和球晶成核剂:使聚合物结晶速度提高,球晶数目增加和球晶尺寸减小。如苯甲酸钠和碱性二甲酸铝尺寸减小。如苯甲酸钠和碱性二甲酸铝其它如光稳定剂、着色剂、填充剂、增强剂、阻燃剂等其它如光稳定剂、着色剂、填充剂、增强剂、阻燃剂等2.2聚丙烯聚丙烯聚丙烯成型方法聚丙烯成型方法注塑成型注塑成型挤出成型挤出成型中空吹塑中空吹塑聚丙烯的改性聚丙烯的改性 低温脆性大低温脆性大(-88)耐热氧老化、不易染色耐热氧老化、不易染色热形变温度低热形变温度低(102)收缩率大收缩率大缺陷:缺陷:改性方法:改性方法:
21、聚丙烯合金(与聚丙烯合金(与HDPE、乙丙橡胶、热塑性弹性体共混、乙丙橡胶、热塑性弹性体共混韧性、耐寒性、耐磨性)韧性、耐寒性、耐磨性)填充聚丙烯(填充聚丙烯(CaCO3、CaSO4、滑石粉等各种填料)、滑石粉等各种填料)硬度、热形变温度、成型收缩率及线膨胀系数都有所改善硬度、热形变温度、成型收缩率及线膨胀系数都有所改善 增强聚丙烯(玻璃纤维)增强聚丙烯(玻璃纤维)2.2聚丙烯聚丙烯常用乙丙橡胶作增韧剂:常用乙丙橡胶作增韧剂:v 三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶(EPDM)(EPDM):增韧增韧PPPP性能很好,加入性能很好,加入10%10%就有明显就有明显的效果。耐候性优,不过破胶有一定困难,流动性
22、也不太的效果。耐候性优,不过破胶有一定困难,流动性也不太理想。一般理想。一般EPDMEPDM与与PPPP共混,可以得到综合性能良好的改性共混,可以得到综合性能良好的改性PPPP,常用于汽车保险杠和安全帽。,常用于汽车保险杠和安全帽。2.2聚丙烯聚丙烯聚丙烯的增韧改性聚丙烯的增韧改性Fig.Effect of EPDM content on the mechanical properties of PP2.2聚丙烯聚丙烯聚丙烯的增韧改性聚丙烯的增韧改性通用树脂通用树脂 注塑制品:各种日用品(桶、盆、瓶盖等)注塑制品:各种日用品(桶、盆、瓶盖等)挤出制品:单丝(绳索、渔网)、扁丝(编织袋)挤出制品
23、:单丝(绳索、渔网)、扁丝(编织袋)纤维(地毯、草坪、无纺布等)纤维(地毯、草坪、无纺布等)专用树脂专用树脂 专用树脂有三个特征,一是技术含量高、档次高;二专用树脂有三个特征,一是技术含量高、档次高;二是用途专一;三是附加价值较高。我国仅有是用途专一;三是附加价值较高。我国仅有7个种类个种类PP专专用料:用料:BOPP专用料、流延膜专用料、纤维专用专用料、流延膜专用料、纤维专用料料、烟用、烟用丝束专用丝束专用料料、洗衣机专用料、汽车专用料、家电专用、洗衣机专用料、汽车专用料、家电专用料料。聚丙烯的应用聚丙烯的应用2.2聚丙烯聚丙烯汽车中聚丙烯材料零部件汽车中聚丙烯材料零部件2.2聚丙烯聚丙烯聚
24、氯乙烯(聚氯乙烯(PVC)结构)结构 最早工业化塑料品种之一,目前产量仅次于最早工业化塑料品种之一,目前产量仅次于PE,居第二位;,居第二位;工业上以悬浮聚合为主,约占工业上以悬浮聚合为主,约占 PVC 产量的产量的8090%;CH2-CHnCl分子中各单体基本上是头尾相接;分子中各单体基本上是头尾相接;氯、氢原子空间无序排列氯、氢原子空间无序排列,无定形结构,结晶度无定形结构,结晶度10%;10%;电负性较强的电负性较强的ClCl-的引入:增大分子链间的作用力,链的的引入:增大分子链间的作用力,链的刚性也增大;并赋予优良的阻燃性能刚性也增大;并赋予优良的阻燃性能(1)结构特点:结构特点:2.
25、4聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯的物化性能聚氯乙烯的物化性能 白色坚硬白色坚硬粉末或糊状粉末或糊状,密度为,密度为1.351.45g/cm3;力学性能:力学性能:与与PE相比,其强度、刚度和硬度都比较高。相比,其强度、刚度和硬度都比较高。电性能电性能较好较好 极性聚合物极性聚合物电绝缘性能不如聚烯烃电绝缘性能不如聚烯烃 热稳定性差:热稳定性差:Tg为为80,Tm为为160,140开始分解开始分解HCl PVC耐气侯变化性强于耐气侯变化性强于PE、PP,但长时间也发生降解,脱,但长时间也发生降解,脱出出HCl,使制品变黄,使制品变黄 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它对氧化剂、还原剂
26、和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀且不适用与芳香烃、能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀且不适用与芳香烃、氯化烃接触。氯化烃接触。2.4聚氯乙烯聚氯乙烯CH2-CHnCl聚氯乙烯的添加剂v稳定剂:稳定剂:提高提高PVCPVC分解温度分解温度常用热稳定剂:硬脂酸盐、环氧化合物和铅的化合物等。常用热稳定剂:硬脂酸盐、环氧化合物和铅的化合物等。光稳定剂有炭黑、氧化锌等遮光剂。光稳定剂有炭黑、氧化锌等遮光剂。v增塑剂增塑剂:熔点低的低分子化合物来增加大分子链间距离,从而增熔点低的低分子化合物来增加大分子链间距离,从而增大分子链的柔顺性、大分子链的柔顺性、降低熔融温度降低
27、熔融温度分为硬质分为硬质PVCPVC、软质、软质PVCPVC和半硬质和半硬质PVCPVC常用增塑剂:邻苯二甲酸二辛酯(常用增塑剂:邻苯二甲酸二辛酯(DOPDOP)邻苯二甲酸二丁酯(邻苯二甲酸二丁酯(DBPDBP)解解决决热热稳稳定定性性2.4聚氯乙烯聚氯乙烯v填充剂(填料)填充剂(填料):提高塑料的力学、电学性能或降低成本等。如加入铝粉可提高塑料的力学、电学性能或降低成本等。如加入铝粉可提高光反射能力和防老化;加入二硫化钼可提高润滑性。提高光反射能力和防老化;加入二硫化钼可提高润滑性。常用填充剂:云母粉、石墨粉、炭粉、氧化铝粉、木屑、常用填充剂:云母粉、石墨粉、炭粉、氧化铝粉、木屑、玻璃纤维、
28、碳纤维等。玻璃纤维、碳纤维等。v增色剂增色剂:常用有机颜料和不溶性无机颜料常用有机颜料和不溶性无机颜料2.4聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯的添加剂聚氯乙烯的加工性能聚氯乙烯的加工性能 热稳定性较差热稳定性较差加稳定剂(铅化合物、马来酸等);加稳定剂(铅化合物、马来酸等);PVC熔体的熔体的粘度较大粘度较大,要适当添加增塑剂(常用邻苯二甲,要适当添加增塑剂(常用邻苯二甲酸酯类);酸酯类);熔体强度较低,易产生熔体破裂和制品表面粗糙等现象,熔体强度较低,易产生熔体破裂和制品表面粗糙等现象,在挤出时不宜采用高速(可加增塑剂);在挤出时不宜采用高速(可加增塑剂);挤出成型:薄膜、片材、管材、异型材(供水管道
29、、房屋挤出成型:薄膜、片材、管材、异型材(供水管道、房屋墙板等)墙板等)注射成型:阀门、壳件、电器插头等注射成型:阀门、壳件、电器插头等 压延成型:人造革、壁纸等压延成型:人造革、壁纸等 压制成型:硬板、鞋底等压制成型:硬板、鞋底等2.4聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯常用的改性品种:聚氯乙烯常用的改性品种:高聚合度聚氯乙烯高聚合度聚氯乙烯 用途广泛的聚氯乙烯品种,与普通聚氯乙烯分子结构基本相同,但相用途广泛的聚氯乙烯品种,与普通聚氯乙烯分子结构基本相同,但相对分子量大,平均聚合度为对分子量大,平均聚合度为2000-30002000-3000,且分子链长,链规整性及结,且分子链长,链规整性及结晶度都增
30、加,分子链间的缠结点增多,类似橡胶的结构,具有橡胶晶度都增加,分子链间的缠结点增多,类似橡胶的结构,具有橡胶的弹性。的弹性。比普通聚氯乙烯制品的力学性能好,拉伸强度、耐磨性、耐高低温性、比普通聚氯乙烯制品的力学性能好,拉伸强度、耐磨性、耐高低温性、耐老化性都有提高。耐老化性都有提高。压缩变形小,回弹性高,可替代橡胶制品,而且其加工工艺简单,成压缩变形小,回弹性高,可替代橡胶制品,而且其加工工艺简单,成本低廉。本低廉。共聚改性共聚改性 氯乙烯氯乙烯-乙酸乙烯共聚物乙酸乙烯共聚物 乙烯乙烯-乙酸乙烯乙酸乙烯-氯乙烯共聚物氯乙烯共聚物 氯乙烯氯乙烯-丙烯共聚物丙烯共聚物 氯乙烯氯乙烯-丙烯酸酯共聚物
31、丙烯酸酯共聚物2.4聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯常用的改性品种:聚氯乙烯常用的改性品种:氯化聚氯乙烯氯化聚氯乙烯(CPVC)(CPVC):提高耐热性:提高耐热性 CPVCCPVC的含氯量为的含氯量为66%-68%66%-68%,而普通,而普通PVCPVC的含氯量不足的含氯量不足59%59%。氯含量的增加可使氯含量的增加可使PVCPVC的热变形温度和玻璃化温度都有所的热变形温度和玻璃化温度都有所提高。提高。PVCPVC的使用温度不超过的使用温度不超过8080,而而CPVCPVC C的使用温度可的使用温度可达达105105。CPVCCPVC的拉伸强度、耐磨性、耐老化性、阻燃性的拉伸强度、耐磨性、耐老化
32、性、阻燃性都比都比PVCPVC有所提高。有所提高。v共混改性(聚氯乙烯合金):改善抗冲击性能共混改性(聚氯乙烯合金):改善抗冲击性能 聚氯乙烯丁腈胶聚氯乙烯丁腈胶 PVC/CPE(PVC/CPE(氯化聚乙烯)氯化聚乙烯)PVC/EVAPVC/EVA(乙烯(乙烯-醋酸乙烯酯)醋酸乙烯酯)PVC/ABSPVC/ABS2.4聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯用途聚氯乙烯用途PVCPVC塑料用途塑料用途硬质硬质PVCPVC塑料塑料管材:各种输送物料的管管材:各种输送物料的管型材:门、窗、家具等型材:门、窗、家具等板材:瓦楞板、密实板、发泡板板材:瓦楞板、密实板、发泡板片材:吸塑制品如包装盒等片材:吸塑制品如包装
33、盒等丝类:纱窗、蚊帐、绳索等丝类:纱窗、蚊帐、绳索等瓶类:食品、药品、化妆品包装材料等瓶类:食品、药品、化妆品包装材料等注塑品:管件、阀门、办公用品、壳等注塑品:管件、阀门、办公用品、壳等软质软质PVCPVC塑料塑料薄膜:大棚膜、包装膜、装饰膜,雨衣等薄膜:大棚膜、包装膜、装饰膜,雨衣等电缆:中低压绝缘和电缆料等电缆:中低压绝缘和电缆料等鞋类:雨鞋、凉鞋、鞋底、鞋面材料等鞋类:雨鞋、凉鞋、鞋底、鞋面材料等革类:人造革、地板革、壁纸等革类:人造革、地板革、壁纸等其他:软透明管、唱片及垫片等其他:软透明管、唱片及垫片等2.4聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯(聚氯乙烯(PVCPVC)2.4聚氯乙烯聚氯乙烯聚
34、苯乙烯类树脂聚苯乙烯类树脂(1)聚苯乙烯()聚苯乙烯(PS,Polystyrene)(2)高抗冲聚苯乙烯()高抗冲聚苯乙烯(HIPS,High impact polystyrene)(3)ABS树脂(树脂(Acrylonitrile-butadiene-styrene)2.5聚苯乙烯聚苯乙烯通过自由基聚合而成(本体、悬浮、溶液、乳液)通过自由基聚合而成(本体、悬浮、溶液、乳液)CH2-CHn优点:优点:p最容易加工品种之一最容易加工品种之一流动性好、加工温度范围宽流动性好、加工温度范围宽p成本低、刚性大、透明度好、易着色、易印刷、电绝缘性成本低、刚性大、透明度好、易着色、易印刷、电绝缘性好好(
35、1)聚苯乙烯()聚苯乙烯(PS,Polystyrene)2.5聚苯乙烯聚苯乙烯缺点:缺点:p 韧性差韧性差p 耐热性低耐热性低p 易氧化降解易氧化降解2.5聚苯乙烯聚苯乙烯(1)聚苯乙烯()聚苯乙烯(PS,Polystyrene)结构特点:结构特点:p体积较大的侧苯基使体积较大的侧苯基使PSPS分子链刚性和脆性较大,分子链刚性和脆性较大,TgTg比比PEPE、PPPP高,属于一种硬而脆的材料高,属于一种硬而脆的材料p侧苯基无规分布,无定形聚合物,很高的透明性侧苯基无规分布,无定形聚合物,很高的透明性p侧苯基使主链上侧苯基使主链上氢原子活化,易于氧化,制品长期户氢原子活化,易于氧化,制品长期户外
36、使用变黄变脆。共轭体系赋予高耐辐射性能外使用变黄变脆。共轭体系赋予高耐辐射性能p热导率低,基本不随温度变化,良好绝热保温材料热导率低,基本不随温度变化,良好绝热保温材料CH2-CHn(1)聚苯乙烯()聚苯乙烯(PS,Polystyrene)2.5聚苯乙烯聚苯乙烯CH2-CHn物化性能:物化性能:p无色、无味的透明刚性固体,透光率达无色、无味的透明刚性固体,透光率达88%-90%88%-90%,质硬,落,质硬,落地有金属般的声音。相对密度地有金属般的声音。相对密度1.04-1.071.04-1.07之间,尺寸稳定性好,之间,尺寸稳定性好,易燃烧,伴有浓烟。易燃烧,伴有浓烟。p力学性能:硬而脆的材
37、料,拉伸、弯曲等性能在通用塑料中力学性能:硬而脆的材料,拉伸、弯曲等性能在通用塑料中是很高的,但冲击强度很低。是很高的,但冲击强度很低。p热性能:耐热性很差,热变形温度在热性能:耐热性很差,热变形温度在70-9570-95,最高使用温最高使用温度为度为60-8060-80。热导率低,不随温度变化而变化,是良好的绝。热导率低,不随温度变化而变化,是良好的绝热保温材料。热保温材料。PSPS泡沫是广泛使用的绝热保温材料。泡沫是广泛使用的绝热保温材料。p电性能:非极性聚合物,很少加人填料和助剂,具有良好的电性能:非极性聚合物,很少加人填料和助剂,具有良好的介电性能和绝缘性。介电性能和绝缘性。2.5聚苯
38、乙烯聚苯乙烯(1)聚苯乙烯()聚苯乙烯(PS,Polystyrene)p化学性能:化学稳定性好,可耐各种酸、碱。但可溶于苯、化学性能:化学稳定性好,可耐各种酸、碱。但可溶于苯、甲苯等有机溶剂。主链上的甲苯等有机溶剂。主链上的氢原子易活化,耐候性不好,氢原子易活化,耐候性不好,制品会变黄变脆,使用时要加人抗氧剂。但它有很好的耐辐制品会变黄变脆,使用时要加人抗氧剂。但它有很好的耐辐射性。射性。物化性能:物化性能:CH2-CHn加工性能:加工性能:2.5聚苯乙烯聚苯乙烯(1)聚苯乙烯()聚苯乙烯(PS,Polystyrene)pPS是非晶聚合物,没有明显的熔点,开始熔融到分解的温是非晶聚合物,没有明
39、显的熔点,开始熔融到分解的温度很宽,在度很宽,在120-180,热稳定性好,成型加工很容易,可,热稳定性好,成型加工很容易,可采用注射、挤出、发泡、吹塑等多种方法加工。采用注射、挤出、发泡、吹塑等多种方法加工。p吸湿率低,约为吸湿率低,约为0.01%-0.2%,加工前不需干燥。,加工前不需干燥。CH2-CHnCH2-CHn应用:应用:p通用型通用型GPPS:成本低、刚性大、透明度好、电性能不受频:成本低、刚性大、透明度好、电性能不受频率的影响,广泛应用于仪表外壳、汽车灯罩、照明制品、各率的影响,广泛应用于仪表外壳、汽车灯罩、照明制品、各种容器、光导纤维、高频绝缘用品等种容器、光导纤维、高频绝缘
40、用品等p可发性可发性EPS(PS泡沫塑料):质量轻、热导率低、吸水性小、泡沫塑料):质量轻、热导率低、吸水性小、抗冲击性好,用于建筑、运输、冷藏、化工等各种保温、绝抗冲击性好,用于建筑、运输、冷藏、化工等各种保温、绝热和减震材料热和减震材料(1)聚苯乙烯()聚苯乙烯(PS,Polystyrene)2.5聚苯乙烯聚苯乙烯组分:组分:PS和橡胶和橡胶v制备方法:制备方法:机械共混机械共混直接在挤出机共混,橡胶用量为直接在挤出机共混,橡胶用量为10%-20%。两者相容性有限,。两者相容性有限,橡胶在橡胶在PS中分散不均匀,因此增韧效果不明显。中分散不均匀,因此增韧效果不明显。接枝共聚接枝共聚顺丁、丁
41、苯橡胶溶在苯乙烯单体中进行本体或悬浮聚合,得到顺丁、丁苯橡胶溶在苯乙烯单体中进行本体或悬浮聚合,得到丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物,并含有苯乙烯侧枝链。这种共聚物改善了机丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物,并含有苯乙烯侧枝链。这种共聚物改善了机械混合的不均匀性,韧性大幅度提高。是械混合的不均匀性,韧性大幅度提高。是HIPS的主要生产方法。的主要生产方法。(2)高抗冲聚苯乙烯()高抗冲聚苯乙烯(HIPS)HIPS:优良冲击性能,还具有:优良冲击性能,还具有PS的大多数优点,如尺寸的大多数优点,如尺寸稳定性好、刚性好、易于加工、光泽度好等稳定性好、刚性好、易于加工、光泽度好等适于制造各种电器零件、设备罩壳、冰
42、箱内衬及一次性用适于制造各种电器零件、设备罩壳、冰箱内衬及一次性用具。具。改善脆性大、耐改善脆性大、耐热性低的缺陷热性低的缺陷2.5聚苯乙烯聚苯乙烯组分:组分:丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene)简称简称ABS(3)ABS树脂树脂 制备方法制备方法:AS共聚物中加入共聚物中加入B进行接枝共聚;进行接枝共聚;丁腈橡胶与丁腈橡胶与AS树脂共混树脂共混 组成可调组成可调:A:2040%;B:1030%;S:3060%结构结构两相的三元共聚物两相的三元共聚物:一个是苯乙烯一个是苯乙烯-丙烯腈的丙烯腈的连续相,
43、另一个是聚丁二烯橡胶分散相。连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。CH2-CHCH2-CHCH2-CH=CH-CH2xyzCN2.5聚苯乙烯聚苯乙烯ABS 树脂兼有三种组分的优点,树脂兼有三种组分的优点,“坚韧、质硬、刚性坚韧、质硬、刚性”:A A:热稳定性好、耐化学腐蚀、表面强度高:热稳定性好、耐化学腐蚀、表面强度高 B B:极好的韧性;:极好的韧性;S S:刚性、透明性、着色性、电绝缘性及加工性能:刚性、透明性、着色性、电绝缘性及加工性能 ABS产品设计灵活性大,控制三者比例可以调节制品性能。产品设计灵活性大,控制三者比例可以调节制品性能。无定型高分子材料,不透明,无毒无味,密度为无定型高分
44、子材料,不透明,无毒无味,密度为1.05左右。左右。与其它材料结合性好,易于表面印刷、涂层,有很好的电镀性与其它材料结合性好,易于表面印刷、涂层,有很好的电镀性能,燃烧缓慢,有特殊气味。能,燃烧缓慢,有特殊气味。2.5聚苯乙烯聚苯乙烯ABS 性能性能2.5聚苯乙烯聚苯乙烯ABS 性能性能力学性能:力学性能:冲击强度高,可在极低的温度下使用。良好的耐冲击强度高,可在极低的温度下使用。良好的耐磨性、耐油性,尺寸稳定性好,用于制作轴承。磨性、耐油性,尺寸稳定性好,用于制作轴承。热性能热性能:热变形温度在:热变形温度在85-110,制品经退火处理可提高制品经退火处理可提高1010,其连续使用温度不高为
45、,其连续使用温度不高为60-8060-80。耐寒性好,耐寒性好,-40-40仍有仍有韧性。韧性。电性能:电性能:良好的电绝缘性。良好的电绝缘性。耐化学药品性耐化学药品性:良好的耐化学试剂性。:良好的耐化学试剂性。环境性能环境性能:由于丁二烯的双键,耐候性差,在紫外线或热作:由于丁二烯的双键,耐候性差,在紫外线或热作用下易氧化降解。用下易氧化降解。ABS 性能性能2.5聚苯乙烯聚苯乙烯加工性能:加工性能:无定型聚合物,无明显熔点,熔融流动温度不高,无定型聚合物,无明显熔点,熔融流动温度不高,在在160-190可充分流动,而高于可充分流动,而高于285 285 才分解,因此加工温才分解,因此加工温
46、度度范围很宽。范围很宽。加工方法:加工性能优良,可采用各种成型方法加工。还可加工方法:加工性能优良,可采用各种成型方法加工。还可采用电镀成型。采用电镀成型。用途用途:具有优良的综合性能,在机械工业中作为结构材料具有优良的综合性能,在机械工业中作为结构材料(齿轮、轴承、电机外壳);(齿轮、轴承、电机外壳);汽车工业(仪表板,车轮盖,反汽车工业(仪表板,车轮盖,反光镜盒等)、电冰箱、大强度工具(搅拌器,割草机等)、电光镜盒等)、电冰箱、大强度工具(搅拌器,割草机等)、电话机壳体、打字机键盘等生活用品。话机壳体、打字机键盘等生活用品。HIPSHIPS、ABSABS树脂树脂2.5聚苯乙烯聚苯乙烯2.5聚苯乙烯聚苯乙烯ABSABS树脂树脂