非金屬材-高分子部分-Ch2

1、第第2章章 通用塑料通用塑料 （General Plastics）非金屬材料學(xué)非金屬材料學(xué)高分子材料部分高分子材料部分非金屬材料學(xué)非金屬材料學(xué)高分子材料部分高分子材料部分2.1.1 什么是塑料？什么是塑料？塑料：塑料：以以合成樹脂（合成樹脂（Synthetic resin）為主要成為主要成分，在分，在定條件定條件( (溫度、壓力等溫度、壓力等) )下可塑成下可塑成定定形狀并在常溫下保持其形狀的材料。形狀并在常溫下保持其形狀的材料。合成樹脂：合成樹脂：由許多單體通過聚合反應(yīng)，變成由許多單體通過聚合反應(yīng)，變成結(jié)構(gòu)上具有很多重復(fù)出現(xiàn)的同樣鏈節(jié)、大小不結(jié)構(gòu)上具有很多重復(fù)出現(xiàn)的同樣鏈節(jié)、大小不等的分子，

2、其平均分子量達(dá)到一萬以上的高分等的分子，其平均分子量達(dá)到一萬以上的高分子聚合物。子聚合物。2.1 塑料概述塑料概述2.1.2 塑料的分類塑料的分類按塑料中組分的數(shù)目：按塑料中組分的數(shù)目：單一組分塑料單一組分塑料（所含助劑少）和（所含助劑少）和多組分塑料多組分塑料（所含助劑（所含助劑多）。多）。按塑料受熱后形態(tài)性能表現(xiàn)：按塑料受熱后形態(tài)性能表現(xiàn)： 熱塑性塑料（熱塑性塑料（Thermoplastic plastics）可在特定可在特定的溫度范圍內(nèi)反復(fù)加熱軟化、冷卻固化；的溫度范圍內(nèi)反復(fù)加熱軟化、冷卻固化； 熱固性塑料（熱固性塑料（Thermoset plastics）在特定溫度在特定溫度下將單體或

3、預(yù)聚體加熱使之流動(dòng)，并交聯(lián)生成不熔不溶下將單體或預(yù)聚體加熱使之流動(dòng)，并交聯(lián)生成不熔不溶的塑料制品。的塑料制品。2.1 塑料概述塑料概述按塑料的使用范圍與用途：按塑料的使用范圍與用途： 通用塑料：通用塑料：產(chǎn)量大產(chǎn)量大( (接近塑料總產(chǎn)量的接近塑料總產(chǎn)量的80) )、價(jià)格、價(jià)格較低、性能一般，主要用作非結(jié)構(gòu)材料。許多通用塑較低、性能一般，主要用作非結(jié)構(gòu)材料。許多通用塑料是料是19世紀(jì)末，世紀(jì)末，20世紀(jì)初出現(xiàn)的。世紀(jì)初出現(xiàn)的。 工程塑料（工程塑料（Engineering Plastics）：）：具有更高的具有更高的力學(xué)性能，能經(jīng)受較寬的溫度變化范圍和較苛刻的環(huán)力學(xué)性能，能經(jīng)受較寬的溫度變化范圍和

4、較苛刻的環(huán)境條件，可以用于工程中作為力學(xué)構(gòu)件，是境條件，可以用于工程中作為力學(xué)構(gòu)件，是20世紀(jì)世紀(jì)50年代開始發(fā)展的塑料品種。年代開始發(fā)展的塑料品種。工程塑料工程塑料與與通用塑料通用塑料間界限模糊，難以截然分開。間界限模糊，難以截然分開。2.1 塑料概述塑料概述2.1.3 塑料的特性塑料的特性 質(zhì)輕質(zhì)輕 ：密度一般為密度一般為0.92.3g/cm3；泡沫塑料密；泡沫塑料密度僅為度僅為0.010.05g/cm3。 電氣絕緣性：電氣絕緣性：介電常數(shù)低，介電損耗小，體積電阻介電常數(shù)低，介電損耗小，體積電阻和表面電阻大，耐電弧性優(yōu)良，是理想的絕緣材料。和表面電阻大，耐電弧性優(yōu)良，是理想的絕緣材料。聚乙

5、烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等，不受頻率影響，聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等，不受頻率影響，還可以作為高頻或超高頻絕緣材料，用于雷達(dá)和電視還可以作為高頻或超高頻絕緣材料，用于雷達(dá)和電視等高頻技術(shù)中。等高頻技術(shù)中。2.1 塑料概述塑料概述力學(xué)強(qiáng)度：力學(xué)強(qiáng)度：隨品種的不同，差別大、范圍寬，有的隨品種的不同，差別大、范圍寬，有的是柔性材料，有的是剛性材料；即使同一品種，也可是柔性材料，有的是剛性材料；即使同一品種，也可能由于結(jié)構(gòu)的不同表現(xiàn)出很大的差別。能由于結(jié)構(gòu)的不同表現(xiàn)出很大的差別。 耐腐蝕性耐腐蝕性 ：絕大多數(shù)塑料都有較好的化學(xué)穩(wěn)定絕大多數(shù)塑料都有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸、堿、鹽溶液、蒸汽、水和有機(jī)溶

6、劑具有不性，對(duì)酸、堿、鹽溶液、蒸汽、水和有機(jī)溶劑具有不同的穩(wěn)定性，超過許多金屬及其合金材料；聚四氟乙同的穩(wěn)定性，超過許多金屬及其合金材料；聚四氟乙烯甚至可耐烯甚至可耐“王水王水”。2.1 塑料概述塑料概述 隔熱性能好：隔熱性能好：塑料的導(dǎo)熱系數(shù)極小，比金屬小上百塑料的導(dǎo)熱系數(shù)極小，比金屬小上百倍甚至上千倍，是熱的不良導(dǎo)體或絕熱體，泡沫塑料倍甚至上千倍，是熱的不良導(dǎo)體或絕熱體，泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)與靜止的空氣相當(dāng)。的導(dǎo)熱系數(shù)與靜止的空氣相當(dāng)。 成型加工性能好成型加工性能好 ：塑料具有良好的可塑性，經(jīng)塑料具有良好的可塑性，經(jīng)成型后可以直接獲得具有使用價(jià)值的制品，基本上不成型后可以直接獲得具有使用價(jià)值

7、的制品，基本上不需要后加工，而且廢邊料很少（平均需要后加工，而且廢邊料很少（平均510%） ，生，生產(chǎn)效率高，可以成型形狀復(fù)雜、鮮艷美觀的制品，非產(chǎn)效率高，可以成型形狀復(fù)雜、鮮艷美觀的制品，非其它材料可比。其它材料可比。2.1 塑料概述塑料概述2.1.4 塑料的成分及其作用塑料的成分及其作用 合成樹脂：合成樹脂：塑料的主要成分，含量一般為塑料的主要成分，含量一般為4040100100，決定塑料的基本特性；同，決定塑料的基本特性；同 添加劑（添加劑（Additive）：）：也稱助劑時(shí)具粘結(jié)作用粘結(jié)各種輔助材料。也稱助劑時(shí)具粘結(jié)作用粘結(jié)各種輔助材料。，作用是改善成型性能和制品的使用性能，延長使用壽

8、，作用是改善成型性能和制品的使用性能，延長使用壽命，或降低成本。命，或降低成本。主要添加劑主要添加劑: :穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、填充劑、增穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、填充劑、增強(qiáng)劑、改性劑、固化劑、著色劑、阻燃劑等。強(qiáng)劑、改性劑、固化劑、著色劑、阻燃劑等。2.1 塑料概述塑料概述穩(wěn)定劑（穩(wěn)定劑（Stabilizer）：）：抑制或減緩老化作用的抑制或減緩老化作用的物質(zhì)。分三大類：物質(zhì)。分三大類：抗氧劑抗氧劑、熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑和和光穩(wěn)定劑光穩(wěn)定劑。增塑劑（增塑劑（Plasticizer）：）：添加到聚合物中能使添加到聚合物中能使聚合物塑性增加的物質(zhì)。聚合物塑性增加的物質(zhì)。潤滑劑（潤滑劑（Lubric

9、ant）：）：改善塑料成型加工流改善塑料成型加工流動(dòng)性和脫模性，從而提高制品性能的添加劑。按動(dòng)性和脫模性，從而提高制品性能的添加劑。按作用機(jī)理，分作用機(jī)理，分內(nèi)潤滑劑（內(nèi)潤滑劑（Internal Lubricant）和和外潤滑劑（外潤滑劑（External Lubricant）兩類。兩類。2.1 塑料概述塑料概述填充劑（填充劑（Filler）：）：加入到塑料中可改善塑料加入到塑料中可改善塑料的成型加工性能，提高制品的技術(shù)特性（如增的成型加工性能，提高制品的技術(shù)特性（如增加模量和硬度、降低蠕變等，且可降低成本和加模量和硬度、降低蠕變等，且可降低成本和收縮率）的物質(zhì)。收縮率）的物質(zhì)。增強(qiáng)劑（增強(qiáng)劑

10、（Intensifier）：）：加入到塑料中的能加入到塑料中的能夠顯著提高制品力學(xué)性能的物質(zhì)。夠顯著提高制品力學(xué)性能的物質(zhì)。2.1 塑料概述塑料概述改性劑（改性劑（Modifier）：）：一般為聚合物，它們一般為聚合物，它們的加入可以提高塑料的加工性能、耐沖擊性能的加入可以提高塑料的加工性能、耐沖擊性能及耐熱性。及耐熱性。固化劑（固化劑（Hardener, Curing agent）：）：在熱在熱固性塑料成型時(shí)，線型的聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型交固性塑料成型時(shí)，線型的聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型交聯(lián)結(jié)構(gòu)的過程稱為固化。在固化過程中加入的聯(lián)結(jié)構(gòu)的過程稱為固化。在固化過程中加入的對(duì)固化起催化作用或本身參加固化反應(yīng)的物質(zhì)

11、對(duì)固化起催化作用或本身參加固化反應(yīng)的物質(zhì)稱為固化劑。稱為固化劑。2.1 塑料概述塑料概述 2.1.5 塑料的塑料的成型加工（成型加工（Processing） 塑料原料的配制：塑料原料的配制：混合、捏合、塑煉?；旌?、捏合、塑煉。 塑料制品的生產(chǎn)系統(tǒng)：塑料制品的生產(chǎn)系統(tǒng)：主要是由主要是由成型成型、機(jī)械加機(jī)械加工工、修飾修飾和和裝配裝配四個(gè)過程組成四個(gè)過程組成成型成型是將各種形態(tài)的塑料（粉料、粒料、溶液是將各種形態(tài)的塑料（粉料、粒料、溶液或分散體）制成所需形狀的制品或半成品；方法或分散體）制成所需形狀的制品或半成品；方法有注射成型、擠出成型、吹塑成型、壓制成型、有注射成型、擠出成型、吹塑成型、壓制成

12、型、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型等等。熱成型、旋轉(zhuǎn)成型等等。2.1 塑料概述塑料概述2.1 塑料概述塑料概述注射機(jī)注射機(jī)（Injection Molding Machine）2.1 塑料概述塑料概述擠出機(jī)擠出機(jī)（Extruding machine）2.1 塑料概述塑料概述機(jī)械加工機(jī)械加工是在成型后的制件上進(jìn)行車、銑、是在成型后的制件上進(jìn)行車、銑、鉆孔等過程，用來完成成型過程中不能完成或鉆孔等過程，用來完成成型過程中不能完成或完成得不夠準(zhǔn)確的工作；完成得不夠準(zhǔn)確的工作； 修飾修飾的目的是美化塑料制品的表面或外觀；的目的是美化塑料制品的表面或外觀；裝配裝配是將各個(gè)已經(jīng)完成的部件連接或配套使是將各個(gè)已經(jīng)完成的部

13、件連接或配套使其成為完整制品的過程。其成為完整制品的過程。2.1 塑料概述塑料概述2.2.1 聚乙烯概述聚乙烯概述是由乙烯單體聚合而得的熱塑性聚合物，是由乙烯單體聚合而得的熱塑性聚合物，分子式：分子式： 樹脂中分子結(jié)構(gòu)最簡單的一種，易成型加樹脂中分子結(jié)構(gòu)最簡單的一種，易成型加工；問世以來發(fā)展迅速，是目前產(chǎn)量最大的工；問世以來發(fā)展迅速，是目前產(chǎn)量最大的樹脂品種，用途極為廣泛。樹脂品種，用途極為廣泛。CH2CH2n2.2 聚乙烯（聚乙烯（Polyethylene, PE）英國英國ICI（Imperial Chemical Industries Ltd）在）在1933年最早發(fā)明高壓法合成年最早發(fā)明高

14、壓法合成低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE)，1939年開始工業(yè)化生產(chǎn)；年開始工業(yè)化生產(chǎn)； 1953年年Ziegler用低壓法合成了用低壓法合成了高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE) ，1957年工業(yè)化生產(chǎn)；同時(shí)投產(chǎn)的還有美國年工業(yè)化生產(chǎn)；同時(shí)投產(chǎn)的還有美國Phillips石化公司開發(fā)的中壓法石化公司開發(fā)的中壓法HDPE；其后不斷有新品種問世，如其后不斷有新品種問世，如超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、交聯(lián)聚乙烯交聯(lián)聚乙烯(X-PE)和和線性低密度聚乙烯線性低密度聚乙烯(LLDPE)以及各種以及各種共聚物共聚物等，已經(jīng)得到不同程度的開等，已經(jīng)得到不同程度的開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)和應(yīng)用。

15、2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）聚乙烯分類：聚乙烯分類：按聚合壓力：按聚合壓力：低壓聚乙烯、中壓聚乙烯、高壓聚乙低壓聚乙烯、中壓聚乙烯、高壓聚乙烯；烯； 按分子量不同：按分子量不同：1111萬以下中等分子量聚乙烯、萬以下中等分子量聚乙烯、11-2511-25萬高分子量聚乙烯、萬高分子量聚乙烯、25-15025-150萬特高分子量聚乙烯、萬特高分子量聚乙烯、150150萬以上超高分子量聚乙烯；萬以上超高分子量聚乙烯； 按密度不同：按密度不同：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯。高密度聚乙烯、低密度聚乙烯。 各品種各品種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不同，使得不同，使得性能性能和和應(yīng)用應(yīng)用有明顯的差別。有明顯的差別。2.2 聚乙

16、烯（聚乙烯（PE）2.2.2 聚乙烯的合成聚乙烯的合成原料原料 乙烯乙烯(CH2=CH2)，無色、易燃，主要來自石，無色、易燃，主要來自石油天然氣裂解氣（用前需分離），來源豐富，油天然氣裂解氣（用前需分離），來源豐富，價(jià)格較低；價(jià)格較低； 分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，幾無極性，雙鍵不易打開聚分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，幾無極性，雙鍵不易打開聚合。聚合條件：合。聚合條件：高溫高壓高溫高壓或或特殊催化劑特殊催化劑； 常溫下乙烯不能液化，故只能采用氣相（本常溫下乙烯不能液化，故只能采用氣相（本體）或非均相的溶液聚合。體）或非均相的溶液聚合。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）合成方法高壓法、中壓法、低壓法合成方法高壓法、中壓法、低壓

17、法高壓法高壓法 聚合機(jī)理：聚合機(jī)理：自由基型聚合自由基型聚合 引發(fā)劑：引發(fā)劑：氧、有機(jī)或無機(jī)過氧化物氧、有機(jī)或無機(jī)過氧化物 聚合壓力：聚合壓力：150250MPa 溫度：溫度：150260 鏈轉(zhuǎn)移：鏈轉(zhuǎn)移：導(dǎo)致產(chǎn)物導(dǎo)致產(chǎn)物支鏈多支鏈多 產(chǎn)物較純，產(chǎn)物較純，分子量低分子量低（25000）2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）HDPELDPELLDPE2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）線性低密度聚乙烯（線性低密度聚乙烯（LLDPE）制造法：）制造法： 美國聯(lián)合碳化物公司法：美國聯(lián)合碳化物公司法：將鉻、鈦等元素的催化劑沉將鉻、鈦等元素的催化劑沉浸于浸于SiO2載體，采用沸騰床反應(yīng)器，于載體，采用沸騰床反應(yīng)器，于

18、0.72.1MPa，8595使乙烯與少許丁烯使乙烯與少許丁烯-1共聚。共聚。 加拿大杜邦法：加拿大杜邦法：以環(huán)己烷為溶劑，用上法催化劑，于以環(huán)己烷為溶劑，用上法催化劑，于2.53.0MPa，150320使乙烯與少許丁烯使乙烯與少許丁烯-1共聚。共聚。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）中壓中壓法：法：Phillips法法 聚合機(jī)理：聚合機(jī)理：離子型聚合離子型聚合 催化劑：催化劑：于于Al2O3SiO2載體上的氧化鉻載體上的氧化鉻 聚合壓力：聚合壓力：1.43.6MPa 溫度：溫度：約約136160Indiana法法 聚合機(jī)理：聚合機(jī)理：離子型聚合離子型聚合 催化劑：催化劑：于于Al2O3載體上的氧化

19、鉬載體上的氧化鉬 聚合壓力：聚合壓力：3.58.0MPa 溫度：溫度：約約130260產(chǎn)品產(chǎn)品支鏈少支鏈少；純度介于高、低壓法之間；分子量；純度介于高、低壓法之間；分子量4.55.0萬（萬（Phillips法）。法）。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）低壓法（低壓法（Ziegler法）法） 聚合機(jī)理：聚合機(jī)理：離子型聚合離子型聚合 溶劑：溶劑：汽油或二甲苯等汽油或二甲苯等 催化劑：催化劑：族過渡金屬鹵化物為主催化劑，族過渡金屬鹵化物為主催化劑，族金屬烷基化合物為助催化劑族金屬烷基化合物為助催化劑 聚合壓力：聚合壓力：0.10.5MPa 溫度：溫度：6070 分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整性好分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整性好；分

20、子量高分子量高（70000350000）；產(chǎn)物中雜質(zhì)不易除盡。）；產(chǎn)物中雜質(zhì)不易除盡。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）超高分子量聚乙烯的合成超高分子量聚乙烯的合成 聚合機(jī)理：聚合機(jī)理：離子型聚合離子型聚合 催化劑：催化劑：二乙基氯化鋁及二乙基氯化鋁及TiCl4（Al/Ti約為約為80100/1） 聚合壓力：聚合壓力：0.7MPa 溫度：溫度：5065 產(chǎn)物基本是產(chǎn)物基本是線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu) ；產(chǎn)物較純；產(chǎn)物較純；分子分子量很高量很高（100500萬）。萬）。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE） 具有與烷烴相似的結(jié)構(gòu)，分子對(duì)稱無極性，為具有與烷烴相似的結(jié)構(gòu)，分子對(duì)稱無極性，為惰性穩(wěn)定的熱塑性樹脂。惰性穩(wěn)定

21、的熱塑性樹脂。 分子結(jié)構(gòu)呈分子結(jié)構(gòu)呈鋸齒形鋸齒形，鍵角，鍵角109.3o，齒距，齒距0.2534nm（理論值：理論值： 0.252nm ）。 分子鏈上帶有甲基或較長的烷基支鏈：分子鏈上帶有甲基或較長的烷基支鏈： LDPE每每1000個(gè)碳原子中含個(gè)碳原子中含2030個(gè)甲基側(cè)基個(gè)甲基側(cè)基 HDPE每每1000個(gè)碳原子中含個(gè)碳原子中含5個(gè)甲基側(cè)基個(gè)甲基側(cè)基CH2CH2n2.2.3 聚乙烯結(jié)構(gòu)聚乙烯結(jié)構(gòu)2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE） 聚乙烯是結(jié)晶型高分子，分子中結(jié)晶結(jié)構(gòu)與聚乙烯是結(jié)晶型高分子，分子中結(jié)晶結(jié)構(gòu)與無定型結(jié)構(gòu)并存。無定型結(jié)構(gòu)并存。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）聚乙烯伸直鏈片晶聚乙烯伸直鏈片晶

22、聚乙烯單晶聚乙烯單晶聚乙烯球晶聚乙烯球晶2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE） LDPE分子量小，分子量小，支鏈多支鏈多，結(jié)晶度低（，結(jié)晶度低（6575），密度低（），密度低（0.910.93 g/cm3）；）； HDPE分子量大，分子量大，支鏈少支鏈少，結(jié)晶度高（，結(jié)晶度高（8590），密度高（），密度高（0.940.96 g/cm3 ）。）。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE） 聚乙烯分子量表示法：聚乙烯分子量表示法：除了用數(shù)均分子量和重均分子量表示聚乙烯除了用數(shù)均分子量和重均分子量表示聚乙烯分子量外，還常用分子量外，還常用熔體流動(dòng)速率（熔體流動(dòng)速率（Melt Flow Rate，MFR）表征其分子量大

23、小。表征其分子量大小。 PE的的MFR：在在1905，負(fù)荷，負(fù)荷2.16kg條件條件下，熔體在下，熔體在10分鐘內(nèi)通過熔體指數(shù)儀標(biāo)準(zhǔn)口模分鐘內(nèi)通過熔體指數(shù)儀標(biāo)準(zhǔn)口模（2.0958.00mm）的質(zhì)量（）的質(zhì)量（g/10min）。）。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）PE熔體流動(dòng)速率（熔體流動(dòng)速率（MFR）與表觀粘度）與表觀粘度（Apparent viscosity，記為，記為h h）的近似關(guān)系：的近似關(guān)系：MFR4105 . 7h)log(3088. 1)(MFRMnLDPE的的MFR與分子量近似關(guān)系：與分子量近似關(guān)系：2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）LDPE的數(shù)均分子量與的數(shù)均分子量與MFR、粘度的

24、關(guān)系、粘度的關(guān)系MFR17070216.41.80.250.005h (h (Pa.s) )45011003600120004200030000015000000數(shù)數(shù)均均分分子子量量計(jì)算值計(jì)算值15000180002200027000320004200066000實(shí)測值實(shí)測值190002100024000280003200048000530002.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）MFR局限性：局限性：不能評(píng)價(jià)密度不同聚合物的分子量；不能評(píng)價(jià)密度不同聚合物的分子量；不能反映聚合物的分子量分布。不能反映聚合物的分子量分布。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）2.2.4 聚乙烯主要性能聚乙烯主要性能外觀：外觀：

25、角質(zhì)狀固體，無臭、無味、無毒，柔角質(zhì)狀固體，無臭、無味、無毒，柔而韌，半透明。而韌，半透明。電性能：電性能：基本無極性，且吸濕性小，故為電基本無極性，且吸濕性小，故為電絕緣體，耐高壓，可作高頻絕緣材料。絕緣體，耐高壓，可作高頻絕緣材料?；瘜W(xué)性能：化學(xué)性能：具有烷烴結(jié)構(gòu)，為惰性聚合物，具有烷烴結(jié)構(gòu)，為惰性聚合物，耐腐蝕、難溶、難粘結(jié)和印刷；易發(fā)生環(huán)境應(yīng)耐腐蝕、難溶、難粘結(jié)和印刷；易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。力開裂。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE） 熱性能：熱性能： 玻璃化溫度在玻璃化溫度在-130-20，但常溫下仍呈玻，但常溫下仍呈玻璃態(tài)，因?yàn)槿埸c(diǎn)較高（璃態(tài)，因?yàn)槿埸c(diǎn)較高（LDPE熔點(diǎn)熔點(diǎn)110115，H

26、DPE熔點(diǎn)熔點(diǎn)125131）；）； 熔體的流動(dòng)性比較好，大多數(shù)熔體的流動(dòng)性比較好，大多數(shù)PE粘度比聚甲基粘度比聚甲基丙烯酸甲酯低，比聚酰胺高；丙烯酸甲酯低，比聚酰胺高； 比熱大于大多數(shù)熱塑性塑料；熱導(dǎo)率較高；比熱大于大多數(shù)熱塑性塑料；熱導(dǎo)率較高； 耐熱性不高，最高使用溫度在耐熱性不高，最高使用溫度在85100。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE） 機(jī)械性能：機(jī)械性能：聚乙烯的機(jī)械性能主要取決于分子量和結(jié)晶度。聚乙烯的機(jī)械性能主要取決于分子量和結(jié)晶度。晶相部分賦予材料較高的機(jī)械強(qiáng)度，而無定型區(qū)晶相部分賦予材料較高的機(jī)械強(qiáng)度，而無定型區(qū)域則賦予其柔性和彈性；域則賦予其柔性和彈性； LDPE柔性好，機(jī)械強(qiáng)

27、度不高，表面硬度較低；柔性好，機(jī)械強(qiáng)度不高，表面硬度較低； HDPE剛性大，機(jī)械強(qiáng)度較高，表面硬度較高。剛性大，機(jī)械強(qiáng)度較高，表面硬度較高。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）聚合物分子量與力學(xué)強(qiáng)度關(guān)系聚合物分子量與力學(xué)強(qiáng)度關(guān)系各種聚乙烯性能比較各種聚乙烯性能比較2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）2.2.5 聚乙烯加工工藝特性聚乙烯加工工藝特性 熔體流變性（熔體流變性（Rheology）：）：接近于非牛頓型，接近于非牛頓型，即即熔體粘度對(duì)溫度的敏感性熔體粘度對(duì)溫度的敏感性不如對(duì)剪切速率的敏不如對(duì)剪切速率的敏感性大。感性大。 吸濕性：吸濕性：較小。但在儲(chǔ)運(yùn)過程中易產(chǎn)生靜電，較小。但在儲(chǔ)運(yùn)過程中易產(chǎn)生靜電，

28、吸附空氣中的水分。吸附空氣中的水分。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）RTEAhh lnln 結(jié)晶性：結(jié)晶性：導(dǎo)致熔體冷卻后收縮率大。導(dǎo)致熔體冷卻后收縮率大。 取向性（取向性（Orientation）：）：導(dǎo)致制品沿取向?qū)е轮破费厝∠蚍较虻氖湛s率大于垂直方向。方向的收縮率大于垂直方向。 易氧化：易氧化：不適合壓延成型。不適合壓延成型。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）2.2.6 聚乙烯塑料中的助劑聚乙烯塑料中的助劑 穩(wěn)定劑：穩(wěn)定劑：光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑（UV stabilizer）、抗氧）、抗氧劑（劑（Antioxidant）等。）等。 光穩(wěn)定劑：光穩(wěn)定劑：高分散性碳黑、羥基取代的二苯高分散性碳黑、羥基

29、取代的二苯甲酮及其衍生物。甲酮及其衍生物。 抗氧劑：抗氧劑：某些酚類或芳胺類，如某些酚類或芳胺類，如2,6-特丁基特丁基-4-甲基苯酚、甲基苯酚、N,N-二苯基對(duì)苯二胺等。二苯基對(duì)苯二胺等。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE） 著色劑：著色劑：忌含銅、鋅、鈷、錳等金屬元素的忌含銅、鋅、鈷、錳等金屬元素的顏料；鈦白粉亦不宜多用。顏料；鈦白粉亦不宜多用。 填料：填料：通常不用。常用填料為碳酸鈣、碳黑、通常不用。常用填料為碳酸鈣、碳黑、硫酸鋇等。硫酸鋇等。 其它助劑：其它助劑：石蠟烴提高流動(dòng)性；油酸酰胺作石蠟烴提高流動(dòng)性；油酸酰胺作潤滑劑；潤滑劑；Sb2O3和鹵代烴混合物作阻燃劑。和鹵代烴混合物作阻燃劑。

30、2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）2.2.7 交聯(lián)聚乙烯交聯(lián)聚乙烯 交聯(lián)的目的：交聯(lián)的目的： 提高耐熱性提高耐熱性 提高耐應(yīng)力開裂性提高耐應(yīng)力開裂性 交聯(lián)方法：交聯(lián)方法：輻射交聯(lián)法、化學(xué)交聯(lián)法輻射交聯(lián)法、化學(xué)交聯(lián)法2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）輻射交聯(lián)法：輻射交聯(lián)法： 采用高能射線（采用高能射線（g g- -射線、電子射線等）輻照射線、電子射線等）輻照產(chǎn)生自由基，實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。轉(zhuǎn)變過程如下：產(chǎn)生自由基，實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。轉(zhuǎn)變過程如下：2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCH2CHCH2CH輻 照輻 照-H-H 通常輻照劑量為通常輻照劑量為10兆倫，溫度兆倫，溫度50左右

31、，交聯(lián)左右，交聯(lián)效果較好。效果較好?；瘜W(xué)交聯(lián)法：化學(xué)交聯(lián)法：例如采用過氧化物分解產(chǎn)生自例如采用過氧化物分解產(chǎn)生自由基，實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。常用過氧化物過氧化二異丙由基，實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。常用過氧化物過氧化二異丙苯和過氧化二叔丁基等。轉(zhuǎn)變過程如下：苯和過氧化二叔丁基等。轉(zhuǎn)變過程如下：CCH3CH3OCH3CH3COCCH3CH3O132oCOCH322+ 2CH32CH3CH2CH2+ 22CH4+CHCH22CH2CHCH2CH2CHCH2CH22.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）2.2.8 聚乙烯成型加工聚乙烯成型加工注射成型、擠出成型、吹塑成型、熱成型、注射成型、擠出成型、吹塑成型、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型、冷壓燒結(jié)成型

32、等等。旋轉(zhuǎn)成型、冷壓燒結(jié)成型等等。2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）2.2.9 聚乙烯的主要用途聚乙烯的主要用途 日用品日用品 絕緣材料（電纜包覆材料）絕緣材料（電纜包覆材料） 輸水管道輸水管道 化學(xué)品包裝容器及化工設(shè)備防腐涂層化學(xué)品包裝容器及化工設(shè)備防腐涂層 機(jī)械零件（閥件、齒輪、軸承、導(dǎo)軌等）機(jī)械零件（閥件、齒輪、軸承、導(dǎo)軌等） 泡沫塑料泡沫塑料 高性能纖維高性能纖維2.2 聚乙烯（聚乙烯（PE）2.3.1 乙烯乙酸乙烯酯共聚物（乙烯乙酸乙烯酯共聚物（EVA）結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：合成：合成：乙烯和乙酸乙烯酯（乙烯和乙酸乙烯酯（VA）在引發(fā)劑作）在引發(fā)劑作用下高壓本體自由基聚合。用下高壓本體自由基聚

33、合。CH2CH2CHnCH2OCCH3O2.3 乙烯的共聚物乙烯的共聚物 性能：性能： VA的引入，利于降低結(jié)晶度，提高柔性、熱的引入，利于降低結(jié)晶度，提高柔性、熱 封合性、透明性；封合性、透明性； 極性極性VA側(cè)鏈的存在增加了側(cè)鏈的存在增加了EVA分子間作用力；分子間作用力；提高了溶解度，耐化學(xué)藥品性變差；提高了溶解度，耐化學(xué)藥品性變差； 抗老化性及耐候性較好；抗老化性及耐候性較好； 粘度較低，熱穩(wěn)定性稍差。粘度較低，熱穩(wěn)定性稍差。2.3.1 EVA 加工：加工：成型加工溫度比成型加工溫度比LDPE低低2030，可用擠出、，可用擠出、注射和中空成型法進(jìn)行加工；由于注射和中空成型法進(jìn)行加工；由

34、于EVA粘結(jié)性粘結(jié)性能優(yōu)異，也可用作擠出涂敷。能優(yōu)異，也可用作擠出涂敷。 用途：用途：包裝材料、電線、電纜絕緣層、粘合劑、涂層；包裝材料、電線、電纜絕緣層、粘合劑、涂層；也可作為著色料的載體樹脂等等。也可作為著色料的載體樹脂等等。2.3.1 EVA2.3.2 乙烯乙烯-乙烯醇共聚物（乙烯醇共聚物（EVOH） 共聚的目的：共聚的目的：聚乙烯醇（聚乙烯醇（PVOH）具有極好）具有極好的阻隔性，但是溶于水，難加工；的阻隔性，但是溶于水，難加工；PE易加工，易加工，但阻隔性不理想，故通過共聚以取長補(bǔ)短。但阻隔性不理想，故通過共聚以取長補(bǔ)短。 合成：合成：EVA的醇解。的醇解。2.3.2 EVOH 性能

35、：性能： EVOH 高度結(jié)晶，性能與組成密切相關(guān)；高度結(jié)晶，性能與組成密切相關(guān)； 共聚物結(jié)晶形態(tài)對(duì)阻隔性影響大：乙烯含量共聚物結(jié)晶形態(tài)對(duì)阻隔性影響大：乙烯含量42時(shí)為單斜晶系，晶體較小，排列緊密，時(shí)為單斜晶系，晶體較小，排列緊密，阻隔性好；乙烯含量在阻隔性好；乙烯含量在4280時(shí)為六方晶時(shí)為六方晶系，晶體較大，排列較疏松，阻隔性差；系，晶體較大，排列較疏松，阻隔性差； EVOH在所有高阻隔樹脂中熱穩(wěn)定性最好；在所有高阻隔樹脂中熱穩(wěn)定性最好； 光澤度高、容易印刷；光澤度高、容易印刷； 良好的耐磨性、耐侯性、抗靜電性。良好的耐磨性、耐侯性、抗靜電性。2.3.2 EVOH 加工：加工：類似于聚乙烯，

36、可通過共擠出制造復(fù)類似于聚乙烯，可通過共擠出制造復(fù)合薄膜或片材。合薄膜或片材。 用途：用途：阻隔容器，阻隔薄膜，耐油包裝等。阻隔容器，阻隔薄膜，耐油包裝等。2.3.2 EVOH2.4.1 聚丙烯概述聚丙烯概述是由丙烯單體聚合而得的熱塑性聚合物。分子式：是由丙烯單體聚合而得的熱塑性聚合物。分子式：1957年意大利年意大利Montecatini公司首先工業(yè)化生產(chǎn)，公司首先工業(yè)化生產(chǎn)，目前已成為發(fā)展最快的塑料品種，產(chǎn)量僅次于聚乙烯目前已成為發(fā)展最快的塑料品種，產(chǎn)量僅次于聚乙烯和聚氯乙稀，而價(jià)格低廉。和聚氯乙稀，而價(jià)格低廉。2.4 聚丙烯（聚丙烯（ Polypropene， PP）CH2CHnCH32

37、.4.2 聚丙烯結(jié)構(gòu)聚丙烯結(jié)構(gòu) 分子中無極性基團(tuán)；分子中無極性基團(tuán)； 線型碳、氫聚合物，幾乎不含不飽和結(jié)構(gòu)，線型碳、氫聚合物，幾乎不含不飽和結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于聚乙烯主鏈上每隔一個(gè)碳原子有一個(gè)氫相當(dāng)于聚乙烯主鏈上每隔一個(gè)碳原子有一個(gè)氫被一個(gè)甲基取代；被一個(gè)甲基取代；2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP） 據(jù)側(cè)甲基在空間的排布不同，分為全同立構(gòu)據(jù)側(cè)甲基在空間的排布不同，分為全同立構(gòu)聚丙烯、間同立構(gòu)聚丙烯、無規(guī)立構(gòu)聚丙烯。聚丙烯、間同立構(gòu)聚丙烯、無規(guī)立構(gòu)聚丙烯。AtacticAtacticSyndiotacticSyndiotacticIsotacticIsotacticR RH HR RR RH HR RH

38、HH HR RH HR RH HR RH HR RR RH HR RH HH H無規(guī)立構(gòu)無規(guī)立構(gòu)間同立構(gòu)間同立構(gòu)全同立構(gòu)全同立構(gòu)R RR RR RR RR RH HH HH HH HH HR RH HH HH HR RH HH HH HR RH HH HH HR RH HR RH HH HH HH HR RH HH HR RH HH HH HH HR RR RH HH HH HR RH H= =R RH HH HH HH HR R= =R RH HH HH HH HR R2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP） 用作塑料的是全同立構(gòu)聚丙烯，用作塑料的是全同立構(gòu)聚丙烯，具有高度的結(jié)晶性。由于空間位具有高

39、度的結(jié)晶性。由于空間位阻效應(yīng)，不能呈鋸齒形排列，而阻效應(yīng)，不能呈鋸齒形排列，而是以三個(gè)分子為一個(gè)周期，呈螺是以三個(gè)分子為一個(gè)周期，呈螺旋線的結(jié)晶。主鏈因螺旋結(jié)構(gòu)表旋線的結(jié)晶。主鏈因螺旋結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出縮短現(xiàn)象?，F(xiàn)出縮短現(xiàn)象。2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP）RRRRRRRRRRRR2.4.3 聚丙烯主要性能聚丙烯主要性能外觀：外觀：白色蠟狀固體，類似聚乙烯，但比聚乙白色蠟狀固體，類似聚乙烯，但比聚乙烯輕（烯輕（PP密度小，是現(xiàn)有聚合物中最輕的），也密度小，是現(xiàn)有聚合物中最輕的），也更透明。更透明。電性能：電性能：非極性烴類聚合物，吸濕性小，具有非極性烴類聚合物，吸濕性小，具有良好的電性能?？勺鞲哳l絕緣

40、材料。良好的電性能。可作高頻絕緣材料。光學(xué)性能：光學(xué)性能：大球晶導(dǎo)致制品不透明性，通過加大球晶導(dǎo)致制品不透明性，通過加入成核劑等減小球晶尺寸途徑可提高其光學(xué)性能；入成核劑等減小球晶尺寸途徑可提高其光學(xué)性能；2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP）化學(xué)性能：化學(xué)性能： 具有烷烴結(jié)構(gòu)，為惰性聚合物，耐腐蝕、難具有烷烴結(jié)構(gòu)，為惰性聚合物，耐腐蝕、難溶、難粘結(jié)和印刷。溶、難粘結(jié)和印刷。 由于側(cè)甲基的存在，對(duì)熱、光、氧敏感，耐由于側(cè)甲基的存在，對(duì)熱、光、氧敏感，耐氧化性差，需添加抗氧劑或紫外線吸收劑。氧化性差，需添加抗氧劑或紫外線吸收劑。2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP） 熱性能：熱性能： 具有良好的耐熱性，熔點(diǎn)

41、具有良好的耐熱性，熔點(diǎn)164170，制品，制品可在可在100120長期使用；若無外力，長期使用；若無外力，150時(shí)使用也不變形；耐沸水、耐蒸汽性良好。時(shí)使用也不變形；耐沸水、耐蒸汽性良好。 比熱為比熱為0.19104J/kgK，比聚乙烯的比熱比聚乙烯的比熱（0.23104J/kgK）低。導(dǎo)熱系數(shù)高于低。導(dǎo)熱系數(shù)高于PE； 鏈柔順性、耐寒性不及聚乙烯，脆化溫度高，鏈柔順性、耐寒性不及聚乙烯，脆化溫度高，010就要脆折（可通過與就要脆折（可通過與415乙烯嵌段乙烯嵌段共聚來改善）。共聚來改善）。2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP） 機(jī)械性能：機(jī)械性能：聚丙烯的機(jī)械性能主要取決于分子量和結(jié)晶聚丙烯的機(jī)械

42、性能主要取決于分子量和結(jié)晶度。例如結(jié)晶度高，球晶大時(shí)，剛性加大而韌度。例如結(jié)晶度高，球晶大時(shí)，剛性加大而韌性降低；性降低； 拉伸強(qiáng)度比拉伸強(qiáng)度比PE高；即使在高；即使在100 仍保留常溫仍保留常溫時(shí)拉伸強(qiáng)度的一半；時(shí)拉伸強(qiáng)度的一半； 沖擊強(qiáng)度一般，在低溫下不如聚乙烯；沖擊強(qiáng)度一般，在低溫下不如聚乙烯；2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP） 表面硬度不及聚苯乙烯和表面硬度不及聚苯乙烯和ABS，但是比，但是比PE高高； 有突出的剛性和耐彎曲疲勞強(qiáng)度，用其制作有突出的剛性和耐彎曲疲勞強(qiáng)度，用其制作的活動(dòng)鉸鏈可以承受的活動(dòng)鉸鏈可以承受7107次以上的折疊彎曲；次以上的折疊彎曲；2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP

43、） 流變性：流變性：聚丙烯在熔融狀態(tài)下的流變性接近于非牛頓性，聚丙烯在熔融狀態(tài)下的流變性接近于非牛頓性，且非牛頓性較聚乙烯強(qiáng)。且非牛頓性較聚乙烯強(qiáng)。 取向性：取向性：聚丙烯在成型加工時(shí)易發(fā)生分子取向，一方面，聚丙烯在成型加工時(shí)易發(fā)生分子取向，一方面，取向易使制品性能產(chǎn)生各向異性，另一方面，取向易使制品性能產(chǎn)生各向異性，另一方面，取向有利于拉伸，制取定向薄膜及纖維。取向有利于拉伸，制取定向薄膜及纖維。2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP）2.4.4 聚丙烯塑料中的助劑聚丙烯塑料中的助劑 穩(wěn)定劑：穩(wěn)定劑：作用與要求類似于聚乙烯。主要用作用與要求類似于聚乙烯。主要用高分散性碳黑（高分散性碳黑（Carbon

44、 black）。由于碳黑。由于碳黑會(huì)使光能變成熱能，故必同時(shí)加抗氧劑。此外，會(huì)使光能變成熱能，故必同時(shí)加抗氧劑。此外，還有紫外線吸收劑、紫外線猝滅劑、紫外線屏還有紫外線吸收劑、紫外線猝滅劑、紫外線屏蔽劑以及銅抑制劑；蔽劑以及銅抑制劑；2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP） 著色劑：著色劑：忌含銅、鋅、鈷、錳等金屬元素的忌含銅、鋅、鈷、錳等金屬元素的顏料。同時(shí)，要注意顏料中所含水分以及顏料。同時(shí)，要注意顏料中所含水分以及pH值大小。值大小。 填料：填料：常用填料為碳酸鈣、玻璃纖維、偶聯(lián)常用填料為碳酸鈣、玻璃纖維、偶聯(lián)劑、云母、硫酸鋇等。劑、云母、硫酸鋇等。 其它助劑：其它助劑：聚乙烯醇改善抗靜電能力；

45、苯甲聚乙烯醇改善抗靜電能力；苯甲酸鈉、琥珀酸鈉、草酸鈦等作成核劑。酸鈉、琥珀酸鈉、草酸鈦等作成核劑。2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP）2.4.5 聚丙烯的應(yīng)用聚丙烯的應(yīng)用 由于可蒸汽消毒，故可用作醫(yī)療器械，如急救由于可蒸汽消毒，故可用作醫(yī)療器械，如急救箱、注射器及其盒子、量表盒子；箱、注射器及其盒子、量表盒子； 機(jī)械零件，如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零部機(jī)械零件，如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零部件、自行車零部件；件、自行車零部件； 在化工上，可用作化工容器、管道、閥門配件、在化工上，可用作化工容器、管道、閥門配件、設(shè)備襯里或涂層；設(shè)備襯里或涂層；2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP） 在電子電器工業(yè)上，可

46、用作家用電器配件，還在電子電器工業(yè)上，可用作家用電器配件，還可用作海底電纜被覆、天線等；可用作海底電纜被覆、天線等； 由于無毒，故可用作食品、藥品的包裝，和各由于無毒，故可用作食品、藥品的包裝，和各類日用品；類日用品； 編織袋。編織袋。2.4 聚丙烯（聚丙烯（ PP）2.5.1 聚氯乙烯概述聚氯乙烯概述聚氯乙烯通常是由氯乙烯經(jīng)自由基聚合而得聚氯乙烯通常是由氯乙烯經(jīng)自由基聚合而得的熱塑性聚合物，其分子式為：的熱塑性聚合物，其分子式為：上世紀(jì)三十年代出現(xiàn)的塑料品種，原是世界上世紀(jì)三十年代出現(xiàn)的塑料品種，原是世界塑料中產(chǎn)量最大的品種，現(xiàn)退居第二位，產(chǎn)量塑料中產(chǎn)量最大的品種，現(xiàn)退居第二位，產(chǎn)量僅次于聚

47、乙烯。僅次于聚乙烯。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（Polyvinyl cloride, PVC）CH2CHnCl2.5.2 聚氯乙烯分類聚氯乙烯分類 顆粒較大、粒徑分布均勻、內(nèi)部孔隙率高、顆粒較大、粒徑分布均勻、內(nèi)部孔隙率高、外層皮膜較薄的稱作外層皮膜較薄的稱作疏松型疏松型PVC，反之則稱，反之則稱緊緊密型密型PVC 。 疏松型疏松型PVC具有吸收增塑劑快、塑化溫度具有吸收增塑劑快、塑化溫度低、熔體均勻性好、熱穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，故產(chǎn)低、熔體均勻性好、熱穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，故產(chǎn)量較量較緊密型緊密型PVC大。大。 硬質(zhì)硬質(zhì)PVC和軟質(zhì)和軟質(zhì)PVC和半硬質(zhì)和半硬質(zhì)PVC 。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PV

48、C）2.5.3 聚氯乙烯結(jié)構(gòu)聚氯乙烯結(jié)構(gòu) 分子中含有電負(fù)性強(qiáng)的氯原子，分子鏈間吸分子中含有電負(fù)性強(qiáng)的氯原子，分子鏈間吸引力大，阻礙分子鏈之間的相對(duì)滑動(dòng)，分子有引力大，阻礙分子鏈之間的相對(duì)滑動(dòng)，分子有極性；氯原子體積大，空間位阻效應(yīng)明顯；極性；氯原子體積大，空間位阻效應(yīng)明顯； 氯乙烯結(jié)構(gòu)單元以頭尾連接，相當(dāng)于聚乙氯乙烯結(jié)構(gòu)單元以頭尾連接，相當(dāng)于聚乙烯主鏈上每隔一個(gè)碳原子有一個(gè)氫被氯取代，烯主鏈上每隔一個(gè)碳原子有一個(gè)氫被氯取代，是線性聚合物；是線性聚合物；2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 聚氯乙烯大分子鏈上的氯和氫，在空間處于聚氯乙烯大分子鏈上的氯和氫，在空間處于無規(guī)律的位置，使得聚氯乙稀呈

49、現(xiàn)線性無定形無規(guī)律的位置，使得聚氯乙稀呈現(xiàn)線性無定形結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度最大不超過結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度最大不超過10。 大分子有殘余雙鍵等缺陷；大分子有殘余雙鍵等缺陷； 存在支化現(xiàn)象，但支化程度低（仍在爭論）。存在支化現(xiàn)象，但支化程度低（仍在爭論）。 重均分子量通常在重均分子量通常在515萬。萬。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC）2.5.4 聚氯乙烯主要性能聚氯乙烯主要性能外觀：白（或淡黃）色堅(jiān)硬粉末，難燃，離外觀：白（或淡黃）色堅(jiān)硬粉末，難燃，離火即滅。火即滅。電性能：弱極性聚合物，可作絕緣材料。但電性能：弱極性聚合物，可作絕緣材料。但隨頻率增加，介電損耗增大，體積電阻下降，隨頻率增加，介電損耗增大，體

50、積電阻下降，故只能作低頻絕緣材料。故只能作低頻絕緣材料。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC）化學(xué)性能：化學(xué)性能： 聚氯乙烯為惰性聚合物，耐腐蝕。但加入增塑聚氯乙烯為惰性聚合物，耐腐蝕。但加入增塑劑后耐化學(xué)藥品性變差（程度與所加增塑劑品劑后耐化學(xué)藥品性變差（程度與所加增塑劑品種有關(guān)）。溫度升高，耐腐蝕性下降。種有關(guān)）。溫度升高，耐腐蝕性下降。 由于氯原子的存在，在熱、光、機(jī)械作用下，由于氯原子的存在，在熱、光、機(jī)械作用下，易發(fā)生脫易發(fā)生脫HCl反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解和交聯(lián)。反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解和交聯(lián)。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 熱性能：熱性能： 由于聚氯乙稀的含氯量大于由于聚氯乙稀的

51、含氯量大于55，具有阻燃性，具有阻燃性和自熄性；和自熄性； 使用溫度一般不超過使用溫度一般不超過50，如采用穩(wěn)定劑等，如采用穩(wěn)定劑等，可達(dá)可達(dá)80 ； 玻璃化溫度約玻璃化溫度約80 ；熔融溫度（熔融溫度（136 ）接）接近于分解溫度（近于分解溫度（140 ）；在氧氣中分解速度比）；在氧氣中分解速度比在空氣和氮?dú)庵写?；如遇能產(chǎn)生游離基的過氧化在空氣和氮?dú)庵写螅蝗缬瞿墚a(chǎn)生游離基的過氧化物和金屬鹽（鐵、鋅等）時(shí)，會(huì)猛烈分解。玻璃物和金屬鹽（鐵、鋅等）時(shí)，會(huì)猛烈分解。玻璃化溫度約化溫度約80 ；2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 機(jī)械性能：機(jī)械性能：受分子量和所加增塑劑的影響較大。受分子量和所加增

52、塑劑的影響較大。 硬度及剛性相當(dāng)大，缺少彈性；硬度及剛性相當(dāng)大，缺少彈性； 拉、壓強(qiáng)度都比較高（尤其是抗壓強(qiáng)度，硬質(zhì)拉、壓強(qiáng)度都比較高（尤其是抗壓強(qiáng)度，硬質(zhì)PVC 為為56.291.4兆牛兆牛/米米2，軟質(zhì)，軟質(zhì)PVC 為為6.312.0兆牛兆牛/米米2 ）；硬質(zhì)）；硬質(zhì)PVC伸長率小，而軟質(zhì)伸長率小，而軟質(zhì)PVC伸長率大伸長率大（ 200450）；）； 易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 流變性：流變性：聚氯乙烯在熔融狀態(tài)下的流變性接近于非牛頓聚氯乙烯在熔融狀態(tài)下的流變性接近于非牛頓性，且非牛頓性較聚乙烯強(qiáng)。性，且非牛頓性較聚乙烯強(qiáng)。2.5 聚氯乙

53、烯（聚氯乙烯（ PVC）2.5.5 聚氯乙烯塑料中的助劑聚氯乙烯塑料中的助劑 增塑劑：增塑劑：作用是增大聚氯乙烯的柔順性、耐作用是增大聚氯乙烯的柔順性、耐寒性，使其玻璃化溫度、粘流溫度以及脆化溫寒性，使其玻璃化溫度、粘流溫度以及脆化溫度降低，粘度減小，流動(dòng)性增大，提高沖擊強(qiáng)度降低，粘度減小，流動(dòng)性增大，提高沖擊強(qiáng)度和伸長率。度和伸長率。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC）常用增塑劑：常用增塑劑： 鄰苯二甲酸酯類鄰苯二甲酸酯類【如鄰苯二甲酸二丁酯如鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二異丁酯（）、鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP）鄰苯）鄰苯二甲酸二辛酯（二甲酸二辛酯（DOP）等等）等等】； 脂肪

54、族二元酸類脂肪族二元酸類（如己二酸、壬二酸、葵二（如己二酸、壬二酸、葵二酸等）酸等）；2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 磷酸酯類磷酸酯類【如磷酸三甲酚酯（如磷酸三甲酚酯（TCP）磷酸三）磷酸三辛酯（辛酯（TOP）等）等 】； 環(huán)氧化合物；環(huán)氧化合物； 聚合型增塑劑；聚合型增塑劑； 次增塑劑等等。次增塑劑等等。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 穩(wěn)定劑（用量穩(wěn)定劑（用量25）：）： 熱穩(wěn)定劑（熱穩(wěn)定劑（Heat stabilizer）：）：鉛類化合物（價(jià)廉，穩(wěn)定力強(qiáng)，但有毒）鉛類化合物（價(jià)廉，穩(wěn)定力強(qiáng)，但有毒）有機(jī)錫穩(wěn)定劑（效率高、透明性和光、熱穩(wěn)有機(jī)錫穩(wěn)定劑（效率高、透明性和光、熱穩(wěn)

55、定性好、不污染著色，但價(jià)高、有毒）定性好、不污染著色，但價(jià)高、有毒）金屬皂類金屬皂類輔助穩(wěn)定劑輔助穩(wěn)定劑2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 光穩(wěn)定劑：光穩(wěn)定劑：紫外線吸收劑（紫外線吸收劑（UV absorbent）紫外線猝滅劑（紫外線猝滅劑（Excited-state quencher）紫外線屏蔽劑（紫外線屏蔽劑（UV screener） 抗氧劑：抗氧劑：酚類酚類芳香胺類芳香胺類磷酸及亞磷酸的酯類磷酸及亞磷酸的酯類2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC） 潤滑劑：潤滑劑：軟質(zhì)軟質(zhì)PVC主要加外潤滑劑，硬質(zhì)主要加外潤滑劑，硬質(zhì)PVC主要加內(nèi)潤滑劑。主要加內(nèi)潤滑劑。 沖擊改性劑：沖擊改性劑：改善

56、脆性。常用改善脆性。常用MBS、ABS、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯、EVA等。等。 其它助劑：其它助劑：填料（最常用碳酸鈣）、抗靜電填料（最常用碳酸鈣）、抗靜電劑、防霉劑等等。劑、防霉劑等等。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC）2.5.6 聚氯乙烯的應(yīng)用聚氯乙烯的應(yīng)用 板材、管材、棒材、異型材；板材、管材、棒材、異型材； 機(jī)械零件；機(jī)械零件； 包裝、箱包、防雨材料；包裝、箱包、防雨材料； 電纜絕緣被覆材料等；電纜絕緣被覆材料等； 無毒的無毒的PVC可用作食品包裝和制造血液的流可用作食品包裝和制造血液的流通管、輸血袋等；通管、輸血袋等； 唱片；唱片； PVC糊塑料、人造革、玩具等。糊塑料、人造革、

57、玩具等。2.5 聚氯乙烯（聚氯乙烯（ PVC）2.6.1 聚苯乙烯概述聚苯乙烯概述聚苯乙烯是由苯乙烯單體經(jīng)自聚苯乙烯是由苯乙烯單體經(jīng)自由基聚合而得的熱塑性聚合物，由基聚合而得的熱塑性聚合物，其分子式為：其分子式為：1930年年BASF（I. G. Farben AG）公司首先投入生產(chǎn)，）公司首先投入生產(chǎn)，已經(jīng)發(fā)展成苯乙烯系聚合物，是應(yīng)用最廣的塑料品種之已經(jīng)發(fā)展成苯乙烯系聚合物，是應(yīng)用最廣的塑料品種之一。一。2.6 聚苯乙烯（聚苯乙烯（ Polystyrene，PS）2.6.2 聚苯乙烯結(jié)構(gòu)聚苯乙烯結(jié)構(gòu) 高分子烴類，主鏈為飽和碳碳鏈；苯乙烯結(jié)構(gòu)單高分子烴類，主鏈為飽和碳碳鏈；苯乙烯結(jié)構(gòu)單元以頭尾

58、連接，相當(dāng)于聚苯乙烯主鏈上每隔一個(gè)碳元以頭尾連接，相當(dāng)于聚苯乙烯主鏈上每隔一個(gè)碳原子有一個(gè)氫被苯基取代。原子有一個(gè)氫被苯基取代。 苯環(huán)側(cè)基的體積較大，有較大的位阻效應(yīng)，使分子苯環(huán)側(cè)基的體積較大，有較大的位阻效應(yīng)，使分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整，分子鏈剛性大，分子內(nèi)旋受阻，使聚苯結(jié)構(gòu)不規(guī)整，分子鏈剛性大，分子內(nèi)旋受阻，使聚苯乙烯不易結(jié)晶，成為非晶性線性聚合物。側(cè)苯基也使乙烯不易結(jié)晶，成為非晶性線性聚合物。側(cè)苯基也使主鏈上主鏈上a a氫活化。氫活化。 單體在聚合時(shí)易發(fā)生歧化或鏈轉(zhuǎn)移，使分子鏈中有單體在聚合時(shí)易發(fā)生歧化或鏈轉(zhuǎn)移，使分子鏈中有少許雙鍵；少許雙鍵； 存在支化現(xiàn)象，但支化度低；存在支化現(xiàn)象，但支化度低；

59、 重均分子量通常在重均分子量通常在1040萬。萬。2.6 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）2.6.3 聚苯乙烯主要性能聚苯乙烯主要性能外觀：外觀：質(zhì)硬、無色透明，制品輕擲有鋼聲，斷質(zhì)硬、無色透明，制品輕擲有鋼聲，斷口處現(xiàn)銀光，蚌殼色。易燃燒。口處現(xiàn)銀光，蚌殼色。易燃燒。物理性能：物理性能：相對(duì)密度介于相對(duì)密度介于1.041.09，尺寸穩(wěn)，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率低（約為定性好，收縮率低（約為 0.45），吸濕性低），吸濕性低（約（約0.02）。純）。純PS透光率達(dá)透光率達(dá)8892，折，折光率為光率為1.591.60，使，使PS制品具有良好的光澤。制品具有良好的光澤。易著色。易著色。2.6 聚苯乙烯（聚苯

60、乙烯（PS）熱性能：熱性能：熱變形溫度約為熱變形溫度約為7095，Tg為為74105，制品最高使用溫度為，制品最高使用溫度為 6080。PS的導(dǎo)熱率低，且基本不隨溫度而變，是良好的導(dǎo)熱率低，且基本不隨溫度而變，是良好的冷凍絕緣材料。高于的冷凍絕緣材料。高于300 時(shí)將劇烈分解，易時(shí)將劇烈分解，易燃燒。燃燒。 電性能：電性能：由于是純烴類結(jié)構(gòu)的高聚物，使用中由于是純烴類結(jié)構(gòu)的高聚物，使用中也很少加入填料和助劑，因此具有良也很少加入填料和助劑，因此具有良 好的介電好的介電性能和絕緣性，其介電性能與頻率無關(guān)。吸濕率性能和絕緣性，其介電性能與頻率無關(guān)。吸濕率低，表面電阻和體積電阻大，易產(chǎn)生靜電。低，表