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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,*,无所不能的塑料,塑料,100,年,塑料血,变色塑料,全塑汽车,会走猫步的机器人,日本科学家最近展示了一名,机械黑发美女,,她,不仅能说话,,,可行走具有丰富的表情,,还能在,舞台上走猫步,。这个外表亮丽的类人机器人名为“,HRP-4C”,,它的体内装有,30,个发动机,能够帮助它行走和移动手臂,面部的,8,个发动机则赋予它愤怒、惊讶等表情。,HRP-4C,身高,158,厘米,包括电池在内体重,43,公斤,充电一次可行动约,20,分钟。面部的,8,个发动机则赋予它愤怒、惊讶等表情,主要内容,一,.,塑料定义及分类,二,.,普通塑料,三,.,工程塑料,四,.,特种工程塑料,一,.,塑料,定义及分类,热塑性塑料,热固性塑料,可以反复加工,多次使用,可回收,一旦加工成型就不会受热熔化,添加了特定用途的添加剂的树脂,,Tg,(玻璃化温度)以下使用。,聚乙烯,酚醛树脂,热塑性塑料固态时的线型结构,热固性塑料硬化后的体型网状结构,热固性塑料,再次受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成,体型网状结构,,硬化定型,为什么两种塑料的特性不同呢,?,热塑性塑料,具有长链状的,线型结构,。,受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互引力增强,会重新硬化,按塑料用途分,:,通用塑料,(Universal Plastics),:,一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。,工程塑料,(Engineering Plastics),:,一般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。,特种塑料,:一般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。,按塑料成型方法分,模压塑料,:供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。,层压塑料,:指浸有树脂的纤维织物,可经叠合、热压结合而成为整体材料。,注射、挤出和吹塑塑料,:一般是指能在料筒温度下熔融、流动,在模具中迅速硬化的树脂混合料。如一般热塑性塑料。,浇铸塑料,:能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。,如,MC,尼龙。,反应注射模塑料,:一般是指液态原材料,加压注入模腔内,使其反应固化制得成品。如聚氨脂类。,按塑料半制品和制品分,:,模塑粉,:又称塑料粉,主要由热固性树脂(如酚醛)和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。,增强塑料,:加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。,泡沫塑料,:整体内合有无数微孔的塑料。,薄膜,:一般指厚度在,0.25mm,以下的平整而柔软的塑料制品。,塑料优点(与金属无机比),第一、,比重轻,强度高,第二、,塑料易于加工,第三、,塑料不会腐烂也不会生锈,第四、绝缘性、绝热性好,第五、耐磨、自润滑性好,第六、光学性能好,由于这些优良性能,塑料这一新型材料的发展十分迅速。特别是石油化学工业的发展,为塑料生产开辟了广阔的原料来源。从,1947,年到,1967,年的,20,年间,美国的塑料产量从,60,多万吨增至,600,多万吨。目前,其产量按体积已远远钢铁。钢铁生产已有两千多年的历史,而塑料问世不过百余年,足可见塑料工业发展速度之惊人。,二、通用塑料,(Universal Plastics),聚乙烯(,PE,),环氧树脂(,EP,),聚丙烯(,PP,),酚醛树脂(,PF,),聚苯乙烯(,PS,),聚氨酯(,PU,),聚氯乙烯(,PVC,),丙烯腈,-,丁二烯,-,苯乙烯(,ABS,),聚甲基丙烯酸甲酯(,PMMA,),结构最简单的聚乙烯(,PE,),无臭无毒,产量最大,最低使用温度可达,100,0,C,,手感同石蜡,,燃烧时会一滴滴往下淌,有燃蜡的气味。,染色性和粘接性差,,一般,80,0,C,以下使用。,低密度聚乙烯,LDPE,:软薄膜,高密度聚乙烯,HDPE,:硬瓶、管、棒,交联,PE,:热缩材料,超高分子量,PE,Ultra-high molecular weight polyethylene UHMWPE,超高分子量聚乙烯(分子量,300,万以上),耐磨、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、吸收冲击能性能最强的工程塑料,.,全能的聚氯乙烯(,PVC,),PVC,本身是一种非常,透明,、,质地很硬,的塑料,但通过加入大量增塑剂,可以变得比,PE,还软。,保温性、染色性好,,,耐热性差(,15,60,度),单体有毒。,硬,塑料:管道、塑料门窗、地板、电线套管。,软,塑料:薄膜、地毯、墙纸、雨衣、桌布、窗帘,最致命的缺点,:高温或燃烧时分解放出令人窒息的,HCI,气体。,最轻的聚丙烯(,PP,),无毒无味,耐热性好,,能在,110,度左右长期使用,可高温消毒。,耐曲折性好,用途,:餐具(一次性碗筷、,微波炉专用餐具,)、热水管,文具盒,仪器盒的铰链。,最大缺点,:,受光照或与铜接触很易老化,低温脆化。,尽量不要在室外和低温下使用。,最鲜艳的聚苯乙烯(,PS,),无色透明,,极易染色,,富于装饰性。常用来做玩具。,良好的绝缘性,,制备电容器、高频线圈骨架等电子元器件。,发泡,PS,是性能优异的,隔热和防震,材料。,缺点:,质地很脆,耐冲击强度差。后,和丁二烯共聚得高抗冲聚苯乙烯(,HIPS,),在家电中大量应用。,抗冲击强度优良的,丙烯腈,-,丁二烯,-,苯乙烯(,ABS,),耐腐蚀,耐冲击性和韧性,良好的加工性、染色性和刚性。很容易电镀,,使外观有金属光泽。,用途,:遥控器、电视机、电话机、洗衣机的外壳,冰箱及其它冷冻设备的内胆,缺点:,耐热性差,,长期使用温度为,60,70,度,不会碎,的玻璃,-,聚甲基丙烯酸甲酯(,PMMA,),光学性质优异,,透明性最好,,耐冲击性和染色性好。,用途,:航空玻璃、防弹玻璃。荧光塑料,光记录材料。,缺点,:,表面硬度差,容易划伤起毛,,但可通过表面接枝、交联、共聚、喷涂来改善表面硬度。,能避免鸟撞的玻璃,据统计,每年大概有上百万的鸟因为撞上玻璃而丧生,现在,德国一家公司发明的能避免鸟撞的玻璃。,灵感来自于一种蜘蛛,它为了避免自己的织的网被鸟撞破,在自己吐的丝上增加了紫外反射层,而紫外光,是鸟类能看见而大多数其他动物看不见的。,可以吃的玻璃,其成分主要是某些植物的提取物,环保又好味道,1869,年,31,岁的印刷工人约翰,海阿特发明赛璐珞,1909,年贝克兰发明酚醛树脂,普通塑料,1,聚乙烯,(PE),产品,保鲜膜,吹塑,成型的聚乙烯薄膜,无毒,化学稳定性好,适合做食品和药物的包装材料,常见塑料的用途,2,聚氯乙烯(,PVC,),化学稳定性好,耐酸碱腐蚀,使用温度,不宜超过,60,,在低温下会变硬,分为:软质塑料和硬质塑料,3.,聚丙烯,(PP),4.,聚苯乙烯,(PS),5.,有机玻璃,(,聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA),6.,尿醛塑料,(,电玉,),7.,聚四氟乙烯,(PTFE),8.ABS,塑料,合成材料的应用与发展大大方便了人类的生活,但是,合成材料的废弃物的急剧增加也带来了环境问题,,废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重,。,塑料垃圾对大自然的污染,40000,亿个,全世界每年使用的各种塑料袋,4000000000000,个,每年塑料袋夺去海洋动物的生命,10,万条。,10000,亿个,目前中国每天使用的塑料袋超过,30,亿个以上,全国每年的塑料袋使用量超过,1000000000000,个。,50,亿元,中国连锁经营协会发布的节能报告显示,年销售额,5000,万元以上的超市,每年消耗的包装袋金额达,5000000000,元。,12%,塑料袋垃圾在以每年,12%,的速度增长。,1,吨,=11,桶,生产,1,吨塑料袋需,11,桶原油。,50%,中国聚乙烯产量的,50%,多用于生产各种塑料袋。,200,年,大约需要,200,年,塑料袋才能降解。,方式一:填埋,方式二:焚烧,方式三:科技,研究证明,塑料袋埋在地下要约,200,年以上才能腐烂,并且严重污染土壤,塑料袋燃烧产生的二恶英是一种有毒,物质,具有不可逆的,“,三致,”,毒性,,即致畸、致癌、致突变。,我们现在生产出了一种可降解塑料袋,,但因为成本高,它的普及率并不高,,使用非常有限。 而且,实际上,它的,降解是有限度的,因为它只能将大块,的塑料降解成较小的塑料块,塑料分,子的成分并没有完全消失。,国务院办公厅下发通知,今后各地禁止,生产、销售、使用超薄塑料购物袋、并将实,行塑料购物袋有偿使用制度。自,2008,年,6,月,1,日起,在所有超市、商场、集贸市场等商品,零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,一,律不得免费提供塑料购物袋,并且将提高废,塑料的回收利用水平。,白色污染的治理,(,1,)减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋等;,(,2,)重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等;,(,3,)使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解和光降解塑料等,(,4,)回收各种废弃塑料。,美国、日本等一些工业,发达国家,,自,1989,年起,,通过法律、法规明令限制或,禁止使用非降解的塑料制品。,国外回收利用方法主要包括:,分类回收、制取单体原材料、生产清涪燃油和,用于发电,等,美国,EFD,开发的专利技术可从混合的废塑料中回收清洁的燃料级柴油。废塑料在接近真空条件下,被加热至高于,700,,并喷向催化板块,即可产生柴油和燃气,生产的柴油含硫,1ppm,,远低于直馏柴油的含硫量,可用于现有的柴油机而无需改造。小型装置每套的费用约,250,万美元,每天从,7,吨的废塑料粗料中可回收约,7350,升柴油;投资偿还期约为,1,年。,日本,Sanix,公司利用废弃塑料作为燃料,建设了工业化发电装置。该发电装置每天可燃约,704,吨废弃塑料,发电,74MW,。,我国,借鉴国外的经验,结合我国国情,提出“回收利用为主,替代为辅,区别对待,综合防治”的科学决策。自,1995,年以来,上海、北京、武汉、广州等,10,多个城市相继出台,禁止使用泡沫塑料盒,的有关法规。天津已完成“防治白色污染工程可行性报告”。北京已通过“关于废弃的一次性塑料餐盒回收利用通告”,要求,“谁生产,谁经销,谁回收”,可降解塑料的降解过程,初放时,1,个月,2,个月,2.5,个月,3,个月,环境污染:纸与塑料孰重孰轻 ?,纸(纸板)和塑料是包装领域的两大品,它们各具特性,拥有各自的市场。,塑料:,石油原料不可再生,不能自行分解,白色污染,纸:,原料来源为木材、秸杆和草类植物,能不断再生,资源有保证。但大量采用木材会造成森林面积减少,破坏生态平衡。用草类植物,,生产过程污染较严重,。目前世界人口膨胀,木材消耗猛增,地球上破坏森林的情况还在发展,由于森林遭受损坏,,每年有,600,万公顶的土地沙漠化,。,该蚯蚓每天能吞下自身重量,30,倍的东西,英国发现的超级蚯蚓能咽下大量的有毒金属,如砷、铅、锌和铯。因此科学家将会饲养和分配这种蚯蚓,将它们放归到被污染的各处土壤中,以除去污染土壤中的重金属。,生物塑料,年均增长,8,俄罗斯,生物塑料价格比用石油产品制成的普通聚合物贵,1,3,倍,用生物塑料包装能有效抑制氧气、水蒸气、紫外线渗入,具有耐热性。,德国,对细菌的特定基因隔离,使植物细 胞,内部生成聚酯而制成生化塑料,。,比利时,很多商店使用生物塑料包装水果、蔬菜和糕点。,法国,2010,年法国将只允许超市使用可分解材料纸袋。,美国,生物降解塑料进入美国主流市场,:美国,Natureworks,公司年产,15,万多吨玉米塑料。,人耳老鼠”是一只裸鼠,全身没毛,红眼、尾长,“人耳”与裸鼠的躯干几乎等长。这只裸鼠背上的“人耳”形成的过程是:先用一种高分子材料,聚羟基乙酸做成“人耳”的模型支架,然后在裸鼠的背上割开一个口子,将培育过的这个“人耳”模子植入缝合,软骨组织的细胞不断增殖,聚羟基乙酸做成的支架慢慢地被机体降解吸收,使“人耳”和裸鼠融为一体。,日本,生命工业技术研究所则开发新型光生物双降解塑料。,英国,研究用糖培养细菌,然后用这种细菌制成可降解塑料。,中国,投资,2000,万美元在中国天津建立生物塑料公司,将主要用于在天津经济技术开发区建设中国最大的聚羟基烷酯类,(PHA),聚合物。,2009,年年初投产,,PHA,年生产能力为,10000,吨。,生物塑料面临的问题,价格高两三倍多,,到批量生产时成本可降低。,与,人类争粮食,。,发出太多的二氧化碳使,全球变暖,。,面临着采购、寿终管理、贴标与营销方面的,多重挑战,。,哪些塑料袋可包装食品,?食品包装三成不合格,塑料袋一般是由两类塑料薄膜制成的:一类是聚乙烯、聚丙烯和密氨等原料制成的;另一类使用聚氯乙烯制成。前者无毒;后者有毒,不能包装食品。,有毒与无毒塑料袋咋鉴别?,手摸,:手摸有润滑感、有柔韧性、表面似蜡样感者无毒;手感发粘的一般有毒。,眼看,:呈白色、乳白色、半透明或无色透明的无毒;颜色混浊或呈黄、红、黑色的有毒。,耳听,:手拿塑料袋用力抖几下,声音清脆的无毒,声音闷涩的有毒。,火烧眼看、,鼻闻,:无毒的易燃,火焰尖端呈黄色,局部呈青色,燃烧时像蜡烛一样滴落,有石蜡味;有毒的不易燃,离火即熄,火焰尖端呈黄色,底部呈绿色,软化能拉成丝状。,好餐盒与劣质餐盒对比,刚出炉的包子油条装进塑料袋?,目前市面上大量使用的透明状、价格低廉的薄膜塑料袋,多为,PVC,(聚氯乙烯)材料,刚炸出来的油条,温度大约有,90,,而这种,PVC,塑料袋在,80,高温下,就会遇热熔解,所释放出来的物质是有毒有害的。,装麻辣烫的碗碟裹上塑料袋?,现代人患癌的几率越来越高,原因之一就是间接入肚的“增塑剂”等成分越来越多,使得荷尔蒙分泌失调。,慢性自杀,用黑色等有色塑料袋装蔬菜肉类熟食?,原因有二:,首先,,用于塑料袋染色的颜料渗透性和挥发性较强,遇油遇热易渗出;如果是有机染料,其中还会含有芳烃。,其次,,不少有色塑料袋是用回收塑料制造的,由于回收塑料中杂质较多,厂家不得不在其中添加颜料,加以掩盖。,如何区分生活中常用的塑料容器是否无毒?,目前市面上盛装各类矿泉水、饮料、化妆品等液体的塑料瓶瓶底一般都有一个带箭头的三角形标志或者字母缩写,这个符号您可要看仔细,因为每个编号都代表一种塑料容器材质,一共分为七类,它们各有其优缺点及特性。,塑料包装制品回收标志,1,号:,PET,PET,宝特瓶是目前使用最广泛的饮料瓶,通常是无色透明无毒的。加色之后可成为浅绿、浅蓝色或茶色,圆形宝特瓶,底有一圆点,,瓶身无接缝,常用于:矿泉水、碳酸饮料、果汁等。,优点:透明度高,可看清瓶子的内容物;耐酸碱,可装碳酸饮料;防水性高,不易渗出。,注意:,宝特瓶不能放在汽车内晒太阳,;不要装酒、油等物质,有害物质容易溶出来。,2,号:,HDPE,HDPE,在各种半透明、不透明的塑料容器上被广泛地使用,手感较厚。,常用于:白色药瓶、不透明洗发水瓶、酸奶瓶、口香糖瓶等。,优点:较耐各种腐蚀性溶液,多被用在清洁用品、沐浴产品等。,注意:盛装清洁用品、沐浴产品的瓶子可在清洁后重复使用,,但这些容器通常洗不干净,残留的物质会变成细菌的温床,,最好不要循环使用。,3,号:,PVC,圆的,PVC,瓶,底部为一条线,,这是与宝特瓶的差别所在。这种材质只能耐热,81,,高温时易产生有害物质,目前已经很少被用于食品包装上。,常用于:雨衣。,注意:若是有盛食物的容器使用,PVC,材质,最好不要购买。,4,号:,LDPE,多用于塑料膜等用具上,,不宜作为饮料容器,。,常用于:保鲜膜、塑料膜、牙膏或洗面乳的软管包装。,优点:延展性佳,在生活中使用极为广泛。,注意:保鲜膜在温度超过,110,时会出现热熔现象,因此,,食物入微波炉,先要取下包裹着的保鲜膜。,5,号,:,PP,PP,的硬度较高,且表面有光泽。,常用于:一次性果汁、饮料杯、塑料餐盘。,优点:透气性佳,耐热温度可达,167,,是最轻的塑料容器。,注意:若温度过高,仍会有对人体不好的气体扩散出来。,6,号:,PS,分为发泡及未发泡两类,发泡即是一般常见的保丽龙器具,未发泡的如酸奶瓶。未发泡的轻折就有白痕出现,通常用手可以撕裂。,常用于:冰品容器、快餐盒、方便面桶。,优点:耐热性好,常用来装高温食品,如碗装泡面;抗寒性佳,各种刨冰也爱用此容器。,注意:若,PS,遇强酸、强碱性物质时,会产生有害物质,使用,PS,器具时要小心,勿装酸性或碱性食品。,7,号:,PC,(,OTHER,),目前最常见的水杯材质,很多百货公司、汽车厂家都用这样材质的水杯当做赠品。,常用于:太空杯、奶瓶。,优点:透明、耐摔,被大量使用。,注意:第一次使用前,用小苏打粉加温水清洗,在室温中自然晾干;可反复 消毒,如果有任何摔伤或破损,立即暂停使用;不用洗碗机、烘碗机清洗;不要在阳光下直射。,工程塑料是我国塑料产业中,技术含量高,、,附加值高,、,投入大,的品种,与通用塑料相比,工程塑料具有更优异的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性、耐候性等优点,比金属材料轻,成型时能耗小,已成为当今世界塑料工业发展中增长速度最快的材料。,中国工程塑料市场的发展虽然,只有短短的几十年,,但其增长速度却是惊人的。其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑的作用,同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。,三、工程塑料,(Engineering Plastics),尼龙(聚酰胺,PA,):,最实用、产量最大的,工程塑料。无味无毒,耐磨、韧性和抗冲击强度好,耐油性好,吸湿性高。,PA6,、,PA66,、,PA1010,,,分子中碳原子数越多越柔软,,制作板刷、牙刷、齿轮。,它的,新品种主要是在耐高温和超韧方面,纳米尼龙在工业化应用方面取得了一定成效,目前宇部兴产、尤尼契卡和东丽公司都参与了市场开发工作。,O H,CN,1,),结构单元:,聚碳酸酯(,PC-polycarbonate,),:,2,),性质:,低温冲击韧性极佳;有特别好的光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。韧而刚,可反复消毒,透光性好,强度和表面耐磨性均优于,PMMA,,但耐应力开裂性和耐溶剂性差。,OCO,O, C,CH,3,CH,3,3,)应用:,由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能,又高度透,明,故俗称,“,透明金属,”,。,电气和商业设备(计算机元件、连接器等),器具(食品加工机、冰箱抽屉等),交通运输运行业(护目镜、安全帽、门窗玻璃甚至防弹玻璃、车辆的前后灯、仪表板等),手机超强阻燃,PC,。,聚酯,:,聚对苯二甲酸乙二醇酯(,PET,),:介电性优良。,最大用途: 制纤维、薄膜、包装材料。大量用于碳酸气饮料和食用油的包装,。,典型应用范围,(结构器件如反光镜合,电气部件如车头灯反光镜等),电器元件(马达壳体、电气联结器、继电器、开关、微波内部器件等)。工业应用(泵壳体、手工器械)。,PBT,有非常好的化学稳定性,机械强度、电绝缘特性和热稳定性。家用器具(食品加工刀片、真代吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等),电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等),汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等)。,1,),结构单元:,聚甲醛(,POM-,polyformaldehyde,),:,CH,2,O,2,),性质:,非常坚韧耐磨,具有自润滑性,他的强度可同钢材比美。,具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自润滑性,耐疲劳性能高,吸水性小,摩擦系数小,耐化学品腐蚀性好,电绝缘性能良好。具有较高的综合性能,可以替代一些金属和尼龙。,典型应用范围,:,POM,具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,主要用作各种精密度高的小模数齿轮、几何面复杂的仪表精密件、自来水龙头及门把手、拉链。由于它还具有耐高温特性,因此还用于管道器件(爆气管道阀门、泵壳体),草坪设备等。,我国,使用聚甲醛用于,农业喷灌机械上,,可以节省大量铜材。,聚苯醚(,PPO,),该树脂具有优良的物理机械性能、耐热性和电气绝缘性,且吸湿性低,强度高,尺寸稳定性好,,高温下耐蠕变性是所有热塑性工程塑料中最优异的,。可应用于洗衣机压缩机盖、吸尘器机壳、咖啡器具、头发定型器、按摩器、微波炉器皿等小型家电器具方面。改性聚苯醚还用于电视机部件、电传终点设备的连接器等方面。,聚苯硫醚,PPS,耐高温、耐化学腐蚀、介电性能优良、阻燃耐磨、加工性能好,其树脂通过填充改性、多种成型方法加工和精密成型,制作各种管、板、丝、膜、布及零部件,具有,“塑料黄金”之称,可广泛用于纺织、汽车、电子电气、机械仪表、石化专用机械设备、国防军工、航空航天、家用电器等领域。,聚砜,(PSF),主链上含有砜基和芳核的高分子化合物。,刚性和韧性好,可在,-100,150,o,C,的温度范围内长期使用。,抗蠕变性能优良,可耐酸耐碱、耐盐溶液的腐蚀,耐离子辐射,无毒、绝缘性和自熄性好,容易成型加工。,聚砜的应用,机械行业,:,电动机罩、齿轮等,电子电器行业,:,电视机。电脑的集成线路板、印刷线路板底板等。,医疗器械,:,外科手术工具盘、喷雾器、心脏阀、起博器、防毒面罩,工程塑料,PC,耐磨防弹玻璃(保安),防盗、防弹、防止破窗而入及人身攻击,还可选用於安全帽,或者用於狂风事故中的防护设施。,塑料薄膜,PC,打造不分离电子身份证,好看,易加工,性能优异(防盗、信息安全),三种:可激光标刻材料、亮白色不透明材料、透明材料,TPU,、,PS,一直是皮鞋、运动鞋最常用的鞋底塑料,该鞋底在零下几度还有极好的韧性,表面光洁,手感舒适,有良好的声学性能。(时装潮流),PPS,纤维过滤袋隔绝有害物质,在高温下也具有极好的耐气蚀性、抗水解性、耐酸性、防尘性、耐热性(,200,度)、自阻燃性,用于环境保护,四、特种工程塑料:,是指性能更加优异独特,,长期使用温度在,150,度,以上,、具有某种特殊性能,,但目前大部分尚未大规模工业化生产或,生产规模较小,、用途相对较窄的一些塑料,如聚酰亚胺(,PI,)、聚,四氟乙烯(,PTFE,)和有机硅等。主要用于航空、航天等特殊应用领域 。,聚酰亚胺,聚酰亚胺(,PI,)是一类大分子主链上具有,酰亚胺环,的芳杂环聚合物,是目前工程塑料中,最耐热的品种,之一,可分为热固性和热塑性两类。,具有很高的耐热性,短时间内可耐温,490,o,C,长时间可以耐温,290,o,C,。,具有很好的耐磨损性和摩擦性。很好的电绝缘性、化学惰性、耐辐射性。低温稳定性和阻燃性。,缺点:加工困难,价格贵。,H,主要用于航天航空、军用品等尖端技术领域,。,PMR-II,型,PI,树脂使用温度可达,371,o,C,可用作,B-2,隐形轰炸机的机身基材。,部分氟化的,PI,树脂已应用于新一代战斗机的装置上。,飞机零部件:舷窗、机头部部件、座椅靠背、内壁板、门覆盖层以及乘客使用的各种部件。碳纤维增强的,PI,复合材料已用于最新直升飞机各种部件结构。,电子电器行业,:,强度高和尺寸稳定性的连接件,普通和微型继电器外壳、,电路板、线圈、反光镜,、高精密度光线元件等。,高温插座,、活塞环。密封垫圈、轴瓦、阀座、轴承、轴承保护器、轴衬、齿轮、制动片等零部件。,汽车工业,:,高温连接件、高功率车灯和指示灯、控制汽车外部温度的传感器(空调温度传感器)和控制空气和燃料混合物温度传感器(有效燃烧温度传感器)、耐高温润滑油侵蚀的真空泵叶轮、非照明用的防雾灯的反光镜。等等,医疗卫生领域,:,外科手术器械的手柄、托盘、夹具、假肢、医用灯反光镜和牙科用具。等等,1,),结构单元:,聚四氟乙烯,(,PTFE,),:,2,),性质:,出色的耐热、耐寒能力(,-180,+260,长期使用);摩擦系数极低,有自润滑效果;化学稳定性极佳,俗称,“,塑料王,”,;极好的电绝缘性和介电性;但强度低,抗蠕变性较差,不易加工成形。,CF,2,CF,2,耐高低温,即使温度下降到,-196,,也可保持,5%,的伸长率。,耐腐蚀,对大多数化学药品和溶剂,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。,耐气候,有塑料中最佳的老化寿命。,高润滑,是固体材料中摩擦系数最低者。,不粘附,是固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质。,无毒害,具有生理惰性,作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。,缺点:,加工困难、原料资源少而价格高、强度硬度都较差,。,3,)应用:,聚四氟乙烯,属,结晶性塑料,外观呈,瓷白色,,一般在,360,380,烧结成形,。,主要用于轴承、垫圈等自润滑材料;高温电缆绝缘材料、电器元件;,化工管道,及零件;不粘锅涂层等。管道密封材料、,家具四角的垫片,有机硅,高温绝缘性好,,能在,300,度的高温下长期使用,可用于制备高级的电气绝缘材料。,无毒,强度较差,,须玻璃纤维增强。,世界工程塑料工业概况,工程塑料生产技术复杂,投资高,建设装置须考虑市场和有一定规模,因此目前工程塑料生产仍主要,集中在发达国家,。,如,美国的,Du Pont(,杜邦,),、,GE,塑料、,Ticona,,德国的,BASF,、,Bayer,,日本的宝理塑料公司等。,尼龙是用量最大的工程塑料,其次是聚碳酸酯,。,20,世纪,80,年代末以后,,PC,的生产和用量增长率最高,使其市场占有份额逼近一直位居首位的,PA,,而,PA,和,POM,的市场占有份额则有所下降,其中,POM,的下降幅度较大。,世界塑料产量发展(万吨),工程塑料的市场与技术发展状况,(1),工程塑料,在,21,世纪初仍是塑料工业中发展最快,的行业。,(2),亚洲地区,特别是中国在今后,5,年将是全球工程塑料需求增长速度最快的国家。,(3),工程塑料的发展,在新品种的合成材料上不会有重大的突破,发展的主流将是,高性能化、功能化、复合化及加工方式的多元化,。,(4),新的加工技术,CAD CAE,的采用,可提高工程塑料的综合应用性能。,(5),今后应注重环保及资源的回收利用。,日本工程塑料生产状况,日本工程塑料的生产发展大致经历了,3,个阶段,:,1978,1982,年,产量约在,10,万,t/a,左右,;,1983,1994,年,产量在,55,万,t/a,左右,;,1995,2000,年,产量在,85,万,t/a,左右。在此期间,产量,只有,2,年呈现负增长,一是,1998,年亚洲金融危机,;,二是,2001,年受“,911,事件”影响。日本工程塑料生产量的一半用于出口,而销售对象主要是,中国,。,日本工程塑料销售状况,在市场应用方面,日本近几年变化比较大。随着一些,加工型企业外迁,日本国内用量增长缓慢,有些品种还有大降的趋势,尤其是电子电气方面,许多产品部件大都在东南亚,(,包括中国,),加工生产、组装,所以工程塑料的消费比例有所下降。,国内工程塑料行业现状,1,)工程塑料行业需求增长快,就经营规模而言,我国工程塑料企业多为千吨级生产装置或工业化试验装置,而国外企业的年生产能力是万吨级以上。规模和工艺水平上的巨大差异,使得国产工程塑料难以满足国内市场的需求,,产品性能和价格都无法与进口产品竞争。,2),原料缺口大,我国只有,PBT,树脂的自给能力较好,。,工程塑料的技术开发工作有近,40,年的历史,虽已具有一定的技术基础,但无论在技术水平、生产能力及产量等方面,都与国外有着极大的差距,,有个别品种(如,PPO,)基本上还是空白。,国内工程塑料需求状况,图,2,塑料制品的成形工艺,将,塑料原料放入成型,模加热熔化,加压,使塑,料充满整个型腔,,,同时发,生交联反应而固化,。,模压成型主要用于热固性塑料,适用于形状复杂或带有复杂嵌件的制品,但,生产率低、模具成本较高,。,模压成形,:,将,塑料原料在注射机料筒内加热熔化,通过推杆或螺杆向前推压至喷嘴,迅速注入封闭模具内,冷却后即得塑料制品,。,注射成型,:,主要用于,热塑性塑料。能生产形状复杂、薄壁、嵌,有金属或非金属的塑料制品。,挤出成型,:,将原料在料筒中加热至流动状态,同时通过螺杆向前推压至机头,通过不同形状和结构的口模连续挤出,获得不同形状的型材,如管、棒、带、丝、板等。,挤出成形的生产效率高,可自动化连续生产,一般使用热塑性塑料作原料。,吹塑成形,:,熔融态的塑料坯通过,挤出机或注射机挤出后,置于,模具内,用压缩空气将此坯料吹胀,使其紧贴模内壁成,型而获得中空制品。,吹塑成型还可以用压缩空气将型坯连续吹胀成薄膜。,真空成形(吸塑成形),:,将热塑性塑料板(片)材置于模具上,四周加紧并,加热;待塑料进入高弹态后,对模腔抽真空,使板材在,大气压作用下紧贴模腔内壁,冷却后硬化成形。,抽,真空前,抽,真空后,浇注成形,:,又称,浇塑法,,根据浇注方式的差异可分为,静态铸型,、,嵌铸型,和,离心铸型,等。,在液态树脂中加入适量固化剂,然后浇入,模具型腔中,在常压或低压及常温或适当加热条件下固化成型。,此法主要用于生产大型制品,设备简单,但生产率低。,
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