材料学的培训资料

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,乙烯共聚物,聚乙烯产量大，价格便宜，但气密性差，耐环境应力开裂性不好等缺点，生产中一般采用共聚的方法进行改进，这样可以提高产品的某些性能。,共聚物,共聚物又称为共聚体。由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。根据各种单体在共聚物分子链中排列方式，可分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。,无规共聚物,(random copolymer),。单体,M1,，,M2,在大分子链上无规排列，两单体在主链上呈随机分布，没有一种单体能在分子链上形成单独的较长链段。：,M1 M1M2 M2M2 M1M2 M1M2 M2M1,无规共聚通常会破坏链的的对称性和规整性，从而使结晶能力降低甚至完全丧失。无规共聚物能否结晶取决于共聚物中单体组分的性质。,如果两种共聚单元的均聚物有相同类型的结晶结构，那么共聚物也能结晶；,如果两种共聚单元的均聚物有不同的结晶结构，那么一 种组分占优势时，共聚物是可以结晶的，含量少的共聚单元作为缺陷存在于另一种均聚物的结晶结构中。,交替共聚物(alternative copolymer)。两种单体在大分子链上严格相间排列。：M1M2 M1M2 M1M2 M1M2 M1M2 M1 这样的共聚物很少，如苯乙烯-马来酸酐(即顺丁烯二酸酐)共聚物。,嵌段共聚物（block copolymer）又称镶嵌共聚物。它由化学结构不同的链段交替聚合而成的线型共聚物。嵌段共聚物的各嵌段基本上保持着相对独立性，能结晶的嵌段将形成自己的晶区。根据各种链段的交替聚合是否有规律可循又分为：有规嵌段共聚物和无规嵌段共聚物。嵌段共聚物作为一种特殊的线性共聚物，与共混物和接枝共聚物在结构和性质上是不同的。它的玻璃化温度由温度较低的聚合物决定的，而软化点却随该温度较高的聚合物而变化，因而处于高弹态的温度范围较宽。,接枝共聚物,由两种或多种单体经接枝共聚而成的产物。兼有主链和支链的性能。,图：(a)支链型高分子；(b)星型共聚物；(c)梳型共聚物;(d)树状高分子,目 录,乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA),乙烯-乙烯醇共聚物（EVAL),乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA),离子键聚合物,乙/丙塑料(E/P),乙烯-醋酸乙烯共聚物,基本信息：是由乙烯（,E）,和乙酸乙烯（,VA）,共聚而制得,分子式：,(C2H4)x.(C4H6O2)y,分子量：,2000(,平均,),健康危害：对眼睛和皮肤有刺激作用。,燃爆危险：本品可燃，具刺激性。皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。,眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生 理盐水冲洗。就医。,吸入：脱离现场至空气新鲜处。就医。,食入：饮足量温水，催吐。就医。,乙烯,-,醋酸乙烯共聚物,乙烯-醋酸乙烯共聚物,1、主要性能,共聚物中，含醋酸乙烯越多，共聚物的结晶度就越小，产物的弹性就越大，越类似于橡胶。作为塑料的共聚物，醋酸乙烯含量一般为5%10%。含醋酸乙烯5%的乙烯-醋酸乙烯共聚物其性能接近于低密度聚乙烯，随着醋酸乙烯含量的增加，其柔韧性、弹性、透明性、黏合性、溶解性、耐应力开裂性、热封性能等提高，而刚性、软化温度、耐磨性、电绝缘性则降低。含15%20%醋酸乙烯的乙烯-醋酸乙烯共聚物的性能接近,软质聚氯乙烯,。,软聚氯乙烯(flexible PVC),性质：加入25%以上增塑剂的聚氯乙烯。可改进聚氯乙烯的柔软性、加工性和膨胀性。由于增塑剂的用量不同，可制成不同柔软性、透明至不透明的产品。具有优良的机械强度、电绝缘性、耐候性等。对酸、碱、洗涤剂比较稳定。容易染成任何颜色。且有难燃性。用于制农用薄膜、包装薄膜、工业薄膜、人造革、绝缘级电缆料、护层级电缆料和一般挤压制品等。,乙烯-醋酸乙烯共聚物,2、特点,用乙烯-醋酸乙烯共聚物制成的薄膜，透明、光泽好、弹性突出、柔软、手感舒适、弯曲柔性好、伸长率高、抗水性好、无毒无公害，耐老化性、黏合性均优于聚乙烯薄膜。,3、应用,一般来说，,EVA,树脂的性能主要取决于分子链上醋酸乙烯的含量。,EVA,共聚物中分子链上乙酸乙烯含量,VA,和产品的熔体流动速率,MFI,不同，其物理、化学性能及加工性能也不同，因而可其广泛地应用于各种场合。,乙烯-醋酸乙烯共聚物,1),、注射成型：可制中空容器、铁轨和枕木间的震动吸收器、隔音板、挡泥板、地板垫、办公机器底座的器械、设备、啤酒瓶等的缓冲垫、油桶及一些塑料容器的盖、便器盖、密封洗衣机软塞、密封杯、自行车座垫、玩具、防护帽、运动球胆、滑雪挡板、封闭塞、防护面具、安全带、安全帽等等。,玩具,地板垫,乙烯-醋酸乙烯共聚物,2),、挤出成型：可作管材，如输水管（灌排）、微灌管、矿山地下管道及其它软管。电线、电缆材料（护套、内、外屏蔽材料、半导电材料、热缩材料等）。各种板材，并可用于改性,PVC,材料制成建筑用门窗、管材以及对,SBS,等材料的改性，提高材料的耐候性、弹性和耐老化性。由于,EVA,树脂具有较,好的耐应力开裂性，因此可用于深埋管的制造。,EVA(,乙烯醋酸乙烯,),防水板防水卷材是乙烯醋酸乙烯共聚物，经二段挤出三辊压延生产的片材。材料为半透明体，有优良的耐候性，耐低温性、柔软性、延伸率大、不透水、不产生迁移等特点，属环保材料。,EVA,防水板防水卷材的厚度,0.2-2.0mm,，幅度,2.0m-4.2m,，长度,20-100m.,乙烯-醋酸乙烯共聚物,3),、发泡体（有时交联）：由于,EVA,树脂具有良好的发泡性能,(,加入适当的发泡剂,),且其自身又具有优异的回弹耐老化性、耐龟裂性能，因而广泛用在如鞋底、鞋垫用发泡片及其它发泡体如重车轮、各种包装用发泡物品、建筑和管线保温、隔音板、汽车工业零部件、耐用皮带、体操垫、游艇防护板等等。,发泡鞋材,电子,/,化学交联聚乙烯泡沫（,IXPE/XPE,）材料（卷材）是以低密度聚乙烯（,LDPE,）与乙烯,醋酸乙烯共聚物（,EVA,）为主要原料，添加发泡剂,AC,等多种化工原料，经混合、加工、成形，用工业电子加速器产生的高能电子束进行辐照处理，再经发泡、定型、后处理等系列加工工艺生产出来的一种具有优异的物理机械性能、外观漂亮、手感舒适、热加工性好的高档闭孔型泡沫材料。,乙烯-醋酸乙烯共聚物,4),、薄膜：由于,EVA,树脂的高透明性，以及高抗冲击、抗撕裂性、低温性和耐候性而广泛用于薄膜制造。如农用膜、铸造膜、深冻膜、拉伸膜、青贮膜、层压膜、热熔膜，由于本身所特有的无毒性，因而可用于制作食品包装膜、医用膜及器皿。,EVA,薄膜,EVA(,热熔胶膜,),乙烯-醋酸乙烯共聚物,5,）、热熔粘接剂：与增粘树脂及蜡混合使用,EVA,树脂可制成热熔粘合剂，它具有优异的枯接力，可以广泛使用于包装、装订、木工、鞋业、塑料粘接等。,粘玻璃的热熔粘接剂,热熔胶,乙烯-醋酸乙烯共聚物,6,）、蜡改良剂：,EVA,树脂与石蜡有完全的相容性，可粘着性、热密封强度，因此在防湿、热密封工艺纸、铝箔层压纸、冷冻食品包装用纸及防水波纹硬纸等方面广泛使用本品。,7,）、沥青改性剂：,EVA,树脂与沥青是完全相容的，使用其可以改进沥青的温度敏感性（低温下呈脆性，高温下呈粘性）、刚性及冲击阻力。改性后的沥青在土木工程、屋顶材料、铺路材料等各方面具有广泛用途。,因此近年来，聚合物改性沥青在中国的高速公路建设获得了广泛的应用，改性剂包括,SBS,（苯乙烯,-,丁二烯,-,苯乙烯）、,SBR,（丁苯橡胶）、,PE,（聚乙烯）、,EVA(,乙烯,-,乙酸乙烯脂）,、,TLA(,特立尼达和多巴哥湖沥青），,Gilsonite,（美国犹他州天然沥青）、,SMA(,沥青玛蹄脂碎石）到普通的沥青混凝土，从上面层到中面层乃至下面层。,乙烯-醋酸乙烯共聚物,8,）、聚合物混合剂：将,EVA,树脂与聚乙烯、聚丁烯、聚氯乙烯、天然合成橡胶等混合使用，可以提高其刚性、冲击阻力、加工性、耐候性等,9,）、溶剂的改良性：具有较高,VA,的,EVA,树脂在溶剂中容易溶解，可以提高墨水、涂料及溶剂性粘接剂使用的材料的特性,10,）、其它：,EVA,树脂其自身直接使用外，还可进行接枝共聚，或经加工粉碎成为纤维织物和，热熔涂层、防腐蚀涂层，并可作为油墨、漆料的基料等等。,乙烯-乙烯醇共聚物,（,EVAL),1、主要性能,乙烯-乙烯醇共聚物是高度结晶体，它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说，当乙烯含量增加时，气体阻隔性能下降，防潮性能改进，且树脂更易于加工。EVAL的最显著特点是其对气体的阻隔作用。它被用在包装结构中，通过防止氧气的渗入来提高香味和质量的保留程度。EVAL也具有很强的耐油性和耐有机溶剂性能。在68F下浸入各种溶剂和油中1年后，重量增加的百分数为：对环己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶剂为0%，对乙二醇为2.3%，对甲醇为 12.2%，对色拉油为 0.1%。EVAL具有高的机械强度、弹性、表面硬度，耐磨性和耐气候性，并且有强的抗静电性。EVAL薄膜具有高光泽和低雾度，因而高度透明。EVAL是所有商用强阻隔树脂中，热稳定性最高的树脂，这一性质使加工中产生的废料的可以再生和再利用，再生料中含有多达20%以上的EVAL。,2、特点,乙烯-乙烯醇共聚物与乙烯-醋酸乙烯共聚物相比，分子链上带有极性的羟基，因此分子间作用力较大，物品的刚性、强度较好，并有高度的阻隔、保香、耐酸、耐油性能。,3、应用,在包装领域，,EVAL,制成复合膜中间阻隔层，应用在所有的硬性和软性包装中；在食品业中应用于无菌包装、热灌和蒸煮袋，包装奶制品、肉类、果汁罐头和调味品,;,在非食品方面，应用于包装,乙烯-乙烯醇共聚物,（,EVAL),高阻隔袋：,由尼龙、聚乙烯和,EVAL,（乙烯,-,乙烯醇共聚物）组成，具有阻隔能力强、保质时间长、抗压抗摔强度高、耐拉伸等特点。,基本结构,PE/PA/PE;PE/PA/EVAL/PA/PE,高阻隔袋主要适用于须高温杀菌产品的包装。例如：含骨、刺的肉制品；坚硬的风干肉制品、卤蛋类，豆制品等产品的包装。,EV,AL多层高阻隔塑料番茄酱瓶,可以确保食品的鲜味和风味，能延长食品的货架寿命和存期。,乙烯-乙烯醇共聚物,（,EVAL),在欧洲，在,PEX,的基础上，通过包覆铝层实现阻氧，而诞生了搭接型铝塑复合管；通过在,PP-R,管外包覆铝层，形成了,PP-R,塑铝稳态管；另外，通过塑料管（,PE-RT,、,PEX,、,PB,等）与一层高分子阻氧材料,EVAL,（乙烯、,乙烯醇共聚物,）复合，制成,阻氧管,。这种管材在欧洲应用较为普遍。,另外,EVAL,也可以作为阻隔材料涂覆在其他合成树脂包装材料上，起到增强阻隔性能效果。,溶剂、化学药品、空调结构件、汽油桶内衬、电子元件等。在食品包装方面,EVAL,的塑料容器完全可以替代玻璃和金属容器，国内多家水产公司出口海鲜就使用,PE/EVAL/PA/RVOH/PE,五层共挤出膜真空包装，在加快,EV,AL复合膜研究同时，国外也在研究,EV,AL拉伸取向，新型,EV,AL薄膜对气体的阻隔性能为现有的高性能的非拉伸,EV,AL薄膜的,3,倍。,乙烯-乙烯醇共聚物,（,EVAL),EV,AL产品不仅可以用途薄膜方面的生产，还可以大量运用于化妆品软包装，地暖管材，果冻杯及农药瓶等方面，,EVAL,作为一个无毒的环保型材料，不仅可以提高人们的生活质量，也对环境保护起着重要作用。,目前,EVOH,的生产商包括台湾长春集团、日本合成化学和日本可乐丽三家公司。,果冻壳,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,（EEA),1、制取,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物可由乙烯和丙烯酸乙酯单体在氧或过氧化物引发下进行高压自由基聚合反应制取，也可用丙烯酸乙酯对聚乙烯树脂在自由基引发剂作用下进行接枝共聚而制成。,2,、特点,乙烯-丙烯酸乙酯结晶度比聚乙烯低，因而弹性大，柔软如橡胶，压缩永久变形小，耐高、低温性能突出，有优良的抗冲击性能，其耐环境应力开裂性、耐老化性均比聚乙烯好。,3,、应用,乙烯-丙烯酸乙酯适用于中空容器、包装薄膜等，用于药品、食品等包装。,典型用途包括：聚合物改性、热熔