复合材料_热塑性树脂基体2概要ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,9,章 热塑性树脂基体,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,9,章 热塑性树脂基体,*,热塑性树脂基,鲁学峰、袁超平,目录,一、聚乙烯,二、聚丙烯,三、聚氯乙烯,四、聚苯乙烯,五、,ABS,六、聚酰胺,七、聚碳酸酯,八、氟塑料,九、,LFT,2,3,聚乙烯,(PE),按密度分为,高密度,聚乙烯、,中密度,聚乙烯和,低密度,聚乙烯。,（一）,性能,1,、,不含极性,基团，,介电性、化学稳定性好,，吸水性低，无毒、,无味、乳白色蜡状固体。,0.910.96,之间，制成薄膜是透,明的。,耐寒性很好,。分子量越高，支化越多，脆化点越低。,2,、,强度,主要由结晶时分子紧密堆砌程度所提供。机械性能,取决子聚乙烯的分子量和支化度。强度不高，表面硬度,低，弹性模量小，容易蠕变和应力松弛。,3,、,非极性,聚合物，,绝缘性,比其他任何介电物质都好，作超,高频绝缘材料。介电损耗和介电常数几乎与电场强度和频,率无关，介电常数与其密度是线性依赖关系，密度高的介,电常数也高。遇热时密度降低，介电常数也低。此外，聚,乙烯在氧化时会产生羰基，介电损耗有所提高。,4,、,耐酸碱腐蚀,。,4,（二）PE,用途,电缆料,：因而能用于制造电话、信号装置、远距离操纵系统、高频装置和电气工程中的,电线绝缘和电缆绝缘,、以及水底电缆的绝缘、地下电缆外护套等。,管材,：城市室外给排水管路网，牧场、农村、工厂的给排水，室内自来水管和排水管，泵站的管道和室内灌溉网。交联聚乙烯管子可用于热水给水系统。热塑性塑料管用于输送天然气。还可以用于发泡保温材料。,薄膜,：农业育秧膜、大棚膜、地膜、食品包装膜等薄膜。,制件或板材,：各种零件、家庭用品、玩具、化工和电气零件。高密度聚乙烯用辊压或火焰喷涂，或静电喷涂，可以作为化工设备中容器的耐腐蚀涂层。还可以代替钢和不锈钢制造阀门、衬套、管道等。耐磨性好，可制小载荷的齿轮、轴承、冷冻仓库包装容器、油桶、周转箱、软瓶、牛奶瓶、盆子、瓶盖、冰箱盘子、盒等。,5,聚丙烯,(PP),（一）,聚丙烯的结构与性能,1,、结构,：,头,尾相接的,线型,结构，根据其侧链甲基 的空间排列，有,三种,不同的形式：,全同立构,：甲基在同侧,间同立构,：甲基交替地向主链的两个方向排列。,无规立构,：甲基是任意而无序排列的。,6,2、,性能,1）高聚物的立体,规整性愈高，熔点也愈高,。,2）分子量一般在150000700000的范围内，宽分子量分布,的聚合物的流变性对制品的性能有很大影响，,缩小其分,子量分布,，制品的,机械强度,可明显改善。,3）塑料当中,比重最小,的一种(0.890.92)，与PE相比软化,温度显著提高，全同立构聚丙烯的熔点170，拉伸强度、,刚性、弯曲强度都很高，在适当拉伸条件下处理，抗张强,度、刚性和冲击强度都提高，耐弯曲疲劳性明显改善，,比PE成品的透明性及表面光泽都好，成型时收缩率小，外,观和尺寸精度都好。,4）与石棉、硅粉、滑石粉、玻璃纤维复合，机械性能有大,改变，弯曲弹性模量和硬度有很大变化，,热膨胀系数下降,。,5）是,非极性,高聚物、有优良的,电性能,，耐热性好，在电器工,业上广泛使用，在室温时体积电阻率约10,17,-cm,，在,130时为10,13,-cm,，有高的表面电阻和良好的介电强度,.,7,（二）PP,的用途,1,制备,管材、容器、汽车及电器电子零部件,、纤维及其织物和簿膜等制品；,2,经,GF,增强，制备高性能的复合材料制品。,3,其,机械强度,与尼龙差不多，在耐酸耐碱的化学装置与衬里材料方面大量使用，加法兰、接头、泵叶轮、阀门配件、电缆被覆材料等等。,4,汽车内外装饰件,及发动机机罩内部件。,5,聚丙烯无纺布,、各种管材、医疗器械、家具、玩具、餐具、文体用品和日用品。,8,聚氯乙烯,（,PVC,）,（一）PVC,的结构与性能,1,结构,：无定形结构，主链结构单元是“头,-,尾”相接的链接方式。,9,也有少量“,尾,尾”,(,头,头,),键接形式，由于极性基的影响，氯乙烯分子间力较大，不易形成结晶。聚氯乙烯没有明显的熔点，玻璃化温度在,80,左右。,比重约,1.4,，是白色粉末，耐水性、耐酸性、难燃性、电绝缘性好，耐很多溶剂，聚合度低或多种成分共聚物容易溶解。,10,2,性能：,1,）在,6485,软化，,120150,有塑性，,170,以上熔,融，,190,以上分解放出氯化氢。适合加工的温度是,150180,。,2,）,聚合度,对材料的性能与应用都有影响。当高于,800,时，强度基本不变，加工变差了，一般聚合度在,8001200,3,）,化学稳定性,好，氧和臭氧不能明显地浸蚀聚氯乙烯，某些氧化物会对它有破坏作用，浓,KMnO,4,溶液使聚氯乙烯表面受侵蚀。室温下，除了浓硫酸,(90,以上,),和浓硝酸,(50%,以上,),以外，聚氯乙烯耐酸、碱性良好，在,60,以上耐强酸性下降。,4,）,耐大多数油类,、脂肪烃和醇类的浸蚀，不耐芳烃、酮类、脂类和环醚。环己酮、四氢呋喃、二氯乙烷等等是常用溶剂。,11,（二）PVC,的用途,工业上,：作防腐材料，如输送酸、碱、油、纸浆等用的管道，酸、碱吸收塔、排气塔、贮槽、泵、风机及其代替铅的防腐化工设备，或者用于钢管衬里层。,建筑材料（,硬质,PVC,）：如地下水道、废水管、阻燃的门、地板和墙壁材料。,电线,：聚氯乙烯由于绝缘性、耐老化性好，用作电线的绝缘层做电线和电线的护套。,人造革,：广泛用做椅子、防雨布、各种箱子、沙发、衣服、办公用品和家具等。,12,聚苯乙烯,(PS),（一）,结构与性能,1,结构,：主链是饱和烃，侧基是苯基。聚合温度愈高，支链愈多，由于分子结构不规整，苯基的位阻效应，使分子链内旋转困难，因而大分子刚性很大，不易结晶，是典型的非晶态线型高分子化合物，质脆且透明。,2,性能,：,1,）分子量,高的机械强度高。分子量在,5,万以下,，抗张强度很 低；,10,万以上,抗张强度的提高不明显。,2,）介电常数和介电损耗,：不受频率,(60106Hz),影响，,10,7,Hz,以上介电常数变化不大，但介电损耗提高四倍。高频下电性能仅次于聚四氟乙烯。,3,）加工方法,：采用注射成型方法，软化点低，熔融温度范围较宽，熔体流动性好。,13,（二）PS,用途,电气用品,：如电视机、录音机以及各种电器仪表零件、壳体；,包装容器,：如食品包装容器；,日用杂品,：如梳、盒、牙刷柄、圆珠笔以及儿童玩具。,质轻的泡沫塑料，在建筑工业上能防震、保温。电冰箱、,火车、船、飞机等用来隔音、隔热。还用于做耐腐蚀设,备，如贮酸槽，以及救生圈等。,14,ABS,（一）,ABS,的,合成,三种,合成,方法：即,共混法,、,接枝法,和,接枝共混,法。,由,丙烯腈、苯乙烯、丁二烯,共聚而得。,（二）,性能,综合性能较好,的工程塑料，微黄，不透明，无毒无味，分子量,10000,左右。,1,具有优异的耐,冲击强度,，特别是低温下有很高的冲击强,度，而且热变形温度高。,2,电性能,、耐化学药品性、耐油性好，,3,尺寸,稳定性好、耐蠕变、耐应力开裂制品表面光泽性好，,4,成型,方法：注射成型、挤出成型、真空成型、吹塑成型等。,15,（三）,用途,机械工业,：制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、贮槽内衬等。,电气工业,:,电机外壳、仪表壳、蓄电池槽、电话机壳、听筒、手持话筒以及冷藏库、洗衣机、除尘器、电风扇、收音机、电视机、录音机等家用电器具和零部件等。,汽车行业：,如挡泥板、扶手、调速器的刻度盘、灯罩。,航空,工业：作为机舱内装饰板，代替了过去的酚醛塑料板。,16,聚酰胺,（,PA,）,（一）,聚酰胺的种类和,合成,种类,：,NHRNHCORCO,n,和,NHRCO,n,两种。,PA6,：由已内酰胺连续加热聚合，得聚己内酰胺。,PA66,：己二酸和己二胺等当量混合，得到,66,盐，进行缩聚反应，脱去水，可得到,PA66,。,17,（二）PA,结构与性能,1,结构,：每隔一定距离就含有一个酰胺基，这个酰胺基与相邻分子的酰胺基极易形成氢键。,2,性能,：,1,）,拉伸强度和冲击强度,在热塑性工程塑料中是较好的。,结晶度、结晶构造、吸水量和使用温度不同，有很大差别。拉伸强度在,4575MPa,，经,GF,增强其拉伸强度可达,200MPa,以上，并且有较大的伸长率。拉伸强度极限随温度升高而逐渐降低，断裂伸长率却随温度升高而增加。,18,2,）,耐磨耗性和润滑性,好；种类不同，摩擦系数也不大一样，,结晶度增大摩擦系数变小。,PA,是一种自润滑材料，可以做成轴承、齿轮等摩擦零件。,PA,耐一般的化学药品，在普通的使用条件下醇、碱、脂、烃、酮、油等对它不起作用。酚类和甲酸在常温下，卤化醇、多元醇在加热情况下可溶解,PA,。,3,）,酰胺键的水解,作用：温度在,l00,以下时，水对酰胺键不起作用，但温度超过,150,时，并在压力作用下，水则会使酰胺键发生水解。在碱作用下，水解反应会稍有增加。无机酸和强有机酸使酰胺键强烈水解，弱有机酸几乎不起作用。在氧化物和紫外线作用下，大分子会逐渐降物解。,19,4,）,耐油性,很好，对矿物油、动物油和油脂均具有惰性。,5,）,PA,薄膜对水蒸汽,透过率高,，但对氧、氮、二氧化碳气体透过率极小。,6,）在干燥时,电性能很好,，随着吸水量增大而变坏。当水分增加,1,时，电阻系数下降,10,，介电常数与介电损耗随吸水量的增加而增大。不适合作高频绝缘材料。,20,3.,加工时应注意以下几点,：,(1),因为,PA,是结晶性高分子，熔融温度范围窄、,PA 66,在,250,，,PA6,和,PA610,在,210,高温下有明显的熔点。一般成型温度在,230290,。,(2),熔融粘度,对温度的依赖性很大，分解温度与熔点相近，成型时要严格控制加工温度，在成型时应避免长时间在设备中滞留而分解。,(3)PA,的,熔体粘度低,，流动性大，喷嘴必须用弹簧针阀式喷嘴，以免产生流延现象，模具也需精确加工。,(4)PA,吸湿性大,，应避免长时间暴露于空气中，使用前控制水分在,0.1,以下。,21,（三）,用途,1,做纤维,使用：因为比重小，耐摩擦，抗弯曲，适合用于制,造绳子、渔网、轮胎帘子线、过滤布、各种刷子等制品。,作为衣料用纤维，所占比例也较大。,2,机械,工业：纺织机械中的各种齿轮、辊、凸轮、衬套、以,及各种导向件。,3,汽车,：用于汽化器、燃料泵的零件、导油管、电扇等。,4,一般机械,：用于油轮、凸轮、衬套、耐压软管、壳、罩、,皮带轮、链子等。即使在无油润滑的情况下操作，转时也,无噪音。在电气工业上用于线圈、开关、电池套以及计算,机数字盘等。,5,建筑材料,、日用品、家庭用品方面也有广泛应用。例如窗,帘、梳子、器皿、拉链、球板和雨衣、雨伞等方面。,22,聚碳酸酯（,PC,）,（一）,聚碳酸酯结构与性能,1,、结构：,主链结构是芳香族的,碳酸酯,结构，平均分子量为,2500050000,，高时可达,70000,。,2,、性能,：,1,）结构单元分子量,254,，且较长。主链上有苯环，主链结构刚 性较大，酯基团是极性基团，增加了分子之间的相互作用力，使其柔性很差，熔点、玻璃化温度高。链的刚性又使高聚物在受力情况下形变小，抗蠕变性好，尺寸稳定。,2,）,溶解性,：由于酯基存在使,PC,在很多溶剂中溶解。,3,）,加工性能,：,PC,分子量高，熔融时粘度增加，加工特性也随之变化，成形材料的形变温度上升。分子量在,2,万,以上时，强度不受分子量影响，分子量在,2,万,以下，强度是要下降的。,23,4,）,PC,塑料,透明,，呈淡黄色，透光率可达,89,，可代替,PMMA,，也可以做染色制品。尺寸稳定性好，收缩率也最小，为,0.50.8,，吸水性也最小。,5,）,PC,力学性能,较好，有很好的抗冲击性能，在常温下悬壁梁式缺口冲击强度为,5070kg-cm/cm,，是