3.工程中常用高分子材料
(l)塑料制品:
l)塑料的組成。常用的塑料制品都是以合成樹脂為基本材料,再按一定比例加入填充料、增塑劑、著色劑和穩(wěn)定劑等材料,經(jīng)混煉、塑化,并在一定壓力和溫度下制成的。
①樹脂。
樹脂有合成樹脂和天然樹脂之分。
樹脂在塑料中主要起膠結(jié)作用,通過膠結(jié)作用把填充料等膠結(jié)成堅實整體。因此,塑料的性質(zhì)主要取決于樹脂的性質(zhì)。
合成樹脂:合成樹脂分子結(jié)構(gòu)分為直線型、支鏈型和體型(或稱為網(wǎng)狀型)三種。
②填料。
又稱填充劑,其作用是提高塑料的強(qiáng)度和剛度,減少塑料在常溫下的蠕變(又稱冷流)現(xiàn)象及提高熱穩(wěn)定性,對降低塑料制品的成本、增加產(chǎn)量有顯著的作用,提高塑料制品的耐磨性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性及阻燃性,并可改善加工性能。填料的種類很多,常用的有有機(jī)和無機(jī)兩大類。
③增塑劑。其作用是提高塑料加工時的可塑性及流動性;改善塑料制品的柔韌性。常用的增塑劑為酯類和酮類等。
④著色劑。著色劑的種類按其在著色介質(zhì)中或水中的溶解性分為染料和顏料兩大類。
染料可溶于被著色樹脂或水中,透明度好,著色力強(qiáng),色調(diào)和色澤亮度好,但光澤的光穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性差,主要用于透明的塑料制品。常見的染料品種有:酞青蘭和酞青綠、聯(lián)苯胺黃和甲苯胺紅等。
顏料不溶于被著色介質(zhì)或水。在塑料制品中,常用的是無機(jī)顏料。無機(jī)顏料不僅對塑料具有著色性,同時又兼有填料和穩(wěn)定劑的作用。如炭黑既是顏料,又有光穩(wěn)定作用。
⑤穩(wěn)定劑。
例:常用的塑料制品都是以合成樹脂為基本材料,再按一定比例加入( )等材料,經(jīng)混煉、塑化,并在一定壓力和溫度下制成的。
A .增塑劑
B .填充料
C .著色劑
D. 穩(wěn)定劑
E.強(qiáng)化劑
答案:ABCD
2)工程中常用塑料制品:
①熱塑性塑料:
a、低密度聚乙烯(LDPE)。低密度聚乙烯具有質(zhì)輕。吸濕性極小、良好的電絕緣性能好。延伸性和透明性強(qiáng)和較好的耐寒性和化學(xué)穩(wěn)定性,但強(qiáng)度和耐環(huán)境老化性較差。它一般用作耐蝕材料、小載荷零件(齒輪、軸承)及一般電纜包皮和農(nóng)用薄膜等。
b、高密度聚乙烯(HDPE)。高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性,力學(xué)性能優(yōu)于低密度聚乙烯,介電性能優(yōu)良,但略低于低密度聚乙烯,耐磨性及化學(xué)穩(wěn)定性良好,能耐多種酸、堿、鹽類腐蝕,吸水性和水蒸汽滲透性很低,但耐老化性能較差,表面硬度高,尺寸穩(wěn)定性好。它主要用于制作單口瓶、運輸箱、安全帽、汽車零件、貯罐、電纜護(hù)套、壓力管道及編織袋等。
c、聚丙烯(PP)。聚丙烯具有質(zhì)輕,不吸水,介電性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性良好,力學(xué)性能優(yōu)良,但是耐光性能差,易老化,低溫韌性和染色性能不好。聚丙烯主要用于制作受熱的電氣絕緣零件、汽車零件、防腐包裝材料以及耐腐蝕的(濃鹽酸和濃硫酸除外)化工設(shè)備等。
例:樹脂PP指的是( )。
A.聚氯乙烯
B.高密度聚乙烯
C.聚丙烯
D.聚苯乙烯
答案:C
d、聚氯乙烯(PVC)。硬聚氯乙烯塑料常被用來制作化工、紡織等工業(yè)的廢氣排污排毒塔,以及常用氣體、液體輸送管。軟聚氯乙烯塑料常制成薄膜,用于工業(yè)包裝等,但不能用來包裝食品,因增塑劑或穩(wěn)定劑有毒,能溶于油脂中,污染食品。
e、聚四氟乙烯(PTFE,F(xiàn)-4)。聚四氟乙烯俗稱塑料王,具有非常優(yōu)良的耐高、低溫性能。幾乎耐所有的化學(xué)藥品,在浸蝕性極強(qiáng)的王水中煮沸也不起變化,摩擦系數(shù)極低。它也不粘,不吸水,電性能優(yōu)異,是目前介電常數(shù)和介電損耗最小的固體絕緣材料。缺點是強(qiáng)度低,冷流性強(qiáng)。
f、聚苯乙烯(PS)。聚苯乙烯具有較大的剛度。聚苯乙烯比重小,常溫下較透明,幾乎不吸水,具有優(yōu)良的耐蝕性,電阻高,是很好的隔熱、防震、防潮和高頻絕緣材料。缺點是耐沖擊性差,不耐沸水,耐油性有限,但可改性。
g.聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯譽(yù)稱“透明金屬”,具有優(yōu)良的綜合性能,沖擊韌性和延性在熱塑性塑料中是最好的,彈性模量較高,不受溫度的影響,抗蠕變性能好,尺寸穩(wěn)定性高,透明度高,可染成各種顏色,吸水性小,絕緣性能優(yōu)良。但自潤滑性差,耐磨性低,不耐堿、氯化烴、酮和芳香烴腐蝕,長期浸在沸水中會發(fā)生水解或破裂,有應(yīng)力開裂傾向,疲勞抗力較低。
h、ABS。普通ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。綜合機(jī)械性能良好,同時尺寸穩(wěn)定,容易電鍍和易于成形,耐熱和耐蝕性較好,在一40℃的低溫下仍有一定的機(jī)械強(qiáng)度。
i、聚酸胺(PA)。聚酷胺通稱尼龍,這種熱塑性塑料由二元胺與二元酸縮合而成,這是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用較廣的工程塑料。
j、單體澆注尼龍 6(MC)。單體澆注尼龍簡稱 MC尼龍。
k、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。俗稱有機(jī)玻璃,缺點是表面硬度不高,易擦傷,由于導(dǎo)熱性差和熱膨脹系數(shù)大,易在表面或內(nèi)部引起微裂紋,因而比較脆。此外,易溶于有機(jī)溶液中。