第一章塑料原料與助劑緒論

塑料原料與助劑高分子材料與工程教研室*2參考書參考書：1.塑料原料與助劑科技出版社段予忠2.塑料工業(yè)石油化學出版社上海合成樹脂研究所3.合成樹脂及塑料手冊化工部科技情報所4.橡膠塑料加工助劑化工出版社5.塑料加工技術應用手冊機械出版社李祖德*3緒論基本內(nèi)容：1、塑料的發(fā)展概況、定義和分類;2、塑料性能;3、塑料的應用領域;4、本課程的主要內(nèi)容和要求;5、聚乙烯種類、性能與應用領域；6、聚乙烯簡單識別學習目的及要求：了解塑料的性能與應用領域，聚乙烯種類、應用與識別。本章重點：1.

塑料的定義2.

塑料性能3.應用領域。學習方法：掌握基本的、重點的內(nèi)容，多聯(lián)系實際。

*4

人類社會的進步與材料的使用密切相關。人類要生存、要發(fā)展就離不開材料的使用。從石器時代、銅器和鐵器時代發(fā)展到今天，人類使用的材料主要有四大類，即木材、硅酸鹽（水泥、陶瓷）、鋼鐵、塑料。其中塑料是20世紀才發(fā)展起來的一大類新材料。塑料是高分子材料中最大的一類材料，目前世界高分子材料的年產(chǎn)量中，塑料約2

億噸，合成纖維約0.5億噸，合成橡膠約0.2

億噸，

前言

人類在遠古時期已經(jīng)開始使用天然高分子材料，并逐步學會對它們的加工。如用蠶絲、棉、毛織布，用木材、棉、麻造紙。19世紀30年代末開始了對天然高分子的化學改性，如對天然橡膠的硫化，纖維素的硝化成為第一個塑料品種，方法是用硝酸將纖維素硝化，用樟腦作增塑劑制得硝酸纖維素塑料，俗稱賽璐珞。1907年人工合成了第一個高分子材料——酚醛樹脂（苯酚、甲醛路線）。*61.1

塑料定義：

從廣義上來說：凡能夠塑成一定形狀的材料，或者是在一定溫度或壓力條件下，能夠流動的材料(如：石墨、玻璃、銅、鋁等)都可稱為“塑料”。狹義上來說：一般是指以合成樹脂為基本成分的高分子有機化合物，在一定條件(如溫度、壓力等)可塑成一定形狀的、并且在常溫下保持形狀不變的材料。

多數(shù)塑料是以合成樹脂為基礎，并根據(jù)用途的不同，添加不同的助劑，如：填料、增塑劑、抗氧劑、抗靜電劑、爽口劑等。

*71.2塑料的分類

1.2.1塑料的種類很多，基本可分為十八大類樹脂，二百多個品種（有資料介紹有300多品種），但其中常用的品種有二十幾種。各有其特殊的物理、化學、電和機械等性能。分類方法有兩種：

a根據(jù)塑料受熱后的變化分為：熱塑性塑料和熱固性塑料。

b根據(jù)塑料的組分性質(zhì)分為：纖維素塑料、蛋白質(zhì)塑料和合成樹脂塑料。

1.2.2熱塑性塑料

熱塑性塑料，是以熱塑性樹脂為基本成分的塑料。這種塑料主要具有鏈狀的線性結構，特點是受熱后發(fā)生物態(tài)變化，由固體軟化或熔融成粘流體狀，在壓力的作用下，可塑成所需要的形狀，在常溫下不變形，但加熱后可軟化，這個過程可以反復多次塑制，而塑料分子結構并不發(fā)生變化。如：聚乙烯、尼龍等。*9

1.2.3熱固性塑料

熱固性塑料是以熱固性樹脂為基本成分的塑料。成形后具有網(wǎng)狀的體型結構，受熱后不再軟化，強熱后會分解破壞，不能反復塑制。如：酚醛塑料、氨基塑料等。其中松香改性酚醛樹脂，可以制造亮光油墨和鉛印油墨。

1.2.4纖維素塑料

纖維素塑料是以纖維素的衍生物為基本成分的塑料。如：硝酸纖維(素)塑料，醋酸纖維(素)塑料，乙基纖維(素)塑料等。包裝印刷常用的玻璃紙、攝影膠片、制版用的軟片等皆屬于這類塑料。

*111.2.5蛋白質(zhì)塑料蛋白質(zhì)塑料是以蛋白質(zhì)為基本成分的塑料。如：大豆蛋白質(zhì)塑料等。常用于制成玩具或和其它塑料并用作為改性劑。1.2.6合成樹脂塑料合成樹脂塑料，即合成樹脂，又稱人造樹脂。是由單體經(jīng)聚合而成的樹脂，種類很多。有的能溶于水或有機溶劑。有的加熱軟化。有的受熱后變?yōu)椴蝗懿蝗蹱顟B(tài)，根據(jù)化學組成分為；乙烯基樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂等。各有其物理、化學和電性能。*121.2.7什么是樹脂樹脂是無定形的半固體、固體或假固體的有機物質(zhì)。一般是大分子物質(zhì)。呈透明或半透明乳白色。無固定熔點，但有軟化或熔融范圍，受熱變軟逐漸熔化，在力的作用下可流動。大多不溶于水，有的可溶于有機溶劑。根據(jù)來源分為：天然樹脂和合成樹脂。根據(jù)受熱后表現(xiàn)分為:熱固性樹脂和熱塑性樹脂。根據(jù)溶解度分為:水溶性樹脂、醇溶性樹脂和油溶性樹脂。*131.2.8什么是工程塑料工程塑料是指具有優(yōu)良的機械強度、剛性、耐沖擊等物理性能，可以代替金屬材料應用于各種工程機械設備上的一種塑料。如尼龍、聚碳酸酯、聚醚酮等。

1.2.9什么特種塑料

特種塑料是指具有某一特性特別優(yōu)良的塑料。如：能耐500℃以上高溫的，或者能在一100℃以下低溫寒冷條件下使用的，或者能應用于高能射線幅照強環(huán)境中使用的塑料。近年，國際上研究的塑料包裝材料，能夠抑制熱、聲、光、靜電、電磁能量穿透的塑料，也屬于特種塑料。

1.2.10什么是聚烯烴塑料聚烯烴塑料是烯烴類聚合物的總稱。烴類是含有元素種類最少的有機化合物，由碳和氫兩種元素組成。種類繁多，有廣泛的天然資源。如：天然氣、石油分餾產(chǎn)物、煤干餾產(chǎn)物、天然橡膠等的主要成分都屬于烴類。烴類塑料如聚乙烯、聚丙烯等是塑料包裝印刷用量最多的塑料。*162塑料的特點2.1質(zhì)輕、比強度高一般在0.9~2.3之間，有些增強塑料的比強度接近或超過鋼材，例如玻璃鋼。2.2優(yōu)質(zhì)的電絕緣性能幾乎所有的塑料都具有優(yōu)異的電絕緣性能。尼龍等例外。2.3優(yōu)良的化學穩(wěn)定性能一般塑料對酸堿等化學藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐腐蝕性比黃金還好，甚至能耐“王水”腐蝕，稱為“塑料王”。2塑料的特點

2.4減摩、耐磨性能好。2.5透光及防護性能多數(shù)塑料為透明或半透明，其中PS、PMMA為典型的代表。2.6減震、消音性能。2.7加工性能良好2.8不足：耐熱性比金屬差，熱膨脹系數(shù)比金屬大3~5倍，易蠕變、老化等。*183塑料的應用領域3.1農(nóng)業(yè)①薄膜：地膜、大棚膜：育苗，蔬菜，養(yǎng)殖②管材和管件：灌溉，自來水供水③網(wǎng)：養(yǎng)殖，育苗，運動草皮，沙漠綠化3.2包裝：用途廣泛①

包裝容器，代替金屬、陶瓷、玻璃、木材等②

保鮮,軟裝罐頭、果汁、化裝品③

防震：PS、PU、PE泡沫塑料④

日常包裝：袋，編織袋，捆扎繩，打包帶

3.3交通運輸：主要用于汽車、輪船的零部件及裝修上（比強度大）3.4電氣工業(yè)：電線、電纜、錄音機、錄像機、電視機等3.5化學工業(yè)：塑料容器和管道、耐腐蝕

*203.6儀表工業(yè)：制造輔件3.7建筑工業(yè)：化學建材，代替木材，水泥磚瓦，頂棚，地板3.8航空材料：飛機上用塑料件，減輕重量3.9國防與尖端工業(yè)：衛(wèi)星、火箭及原子能工業(yè)中做燒蝕材料、耐腐蝕材料，武器中做零部件，塑料地雷，隱身飛機

3.10家具：桌椅3.11體育用品和日用品：釣魚竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、體育器械等。3.12醫(yī)療衛(wèi)生：一次性注射器，輸液器，人造骨骼及氣管、血管等。*224塑料原料與助劑課程主要內(nèi)容通用塑料1.聚乙烯（HDPELDPELLDPEUHMWPECPEVLDPEULDPEmPE)。2.聚氯乙烯（PVC）（懸浮聚合、乳液聚合）3.聚丙烯（全同、簡同、無規(guī)）（PP-RPP-HPP-B)4.聚苯乙烯（GPSHIPSEPS)5.ABS(苯乙烯類聚合物）*234塑料原料與助劑的主要內(nèi)容

工程塑料1.聚酰胺（PA6PA66PA1010PA11PA12MC)2.聚酯樹脂（PETPBT)3.聚碳酸酯（PC)4.聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)5.聚氨酯（PU)6.POM*244塑料原料與助劑的主要內(nèi)容

熱固性塑料酚醛塑料（PF）:電絕緣、耐熱性、耐酸性好，用于電器通信、涂料、膠粘劑。氨基塑料：電絕緣、耐熱性、耐酸性好，用于絕緣材料、餐具等。環(huán)氧樹脂（EP）：粘接效果、電絕緣性、耐藥性好，用于粘合劑、涂料、電絕緣材料。脲醛（UF）:無色、著色容易，似酚醛，用于罩、按鈕、涂料。三聚氰胺：硬度大，耐磨性、阻燃性、耐水性好。用于裝飾板、強化地板、電器零件、涂料。

*254塑料原料與助劑的主要內(nèi)容

特種工程塑料普通雙酚A型聚砜聚砜（PSU）改性聚砜（雙酚A與PMMA及ABS共聚物）非雙酚A型聚砜（或稱聚苯醚砜）聚醚砜（又稱聚芳醚）聚酰亞胺（PI）聚苯醚（PPO）聚苯硫醚（PPS）聚醚酮（PEK）聚芳醚酮（PEKK）聚醚醚酮（PEEK）聚四氟乙烯(PTFE)液晶聚合物（LCP）*264塑料原料與助