高分子合成材料成型加工 第一章

1、东北石油大学东北石油大学 舒舒 静静平时成绩：平时成绩：20%卷面成绩：卷面成绩：80%成绩成绩0103041F-5130303041F-3140505061F-1142/53高分子加工原理与技术高分子加工原理与技术 王小妹，阮文红主编王小妹，阮文红主编 化学工业出版社，化学工业出版社，2006 2006 3/53(1)(1)高分子材料成型加工原理高分子材料成型加工原理 王贵恒主编王贵恒主编, ,化学工业出版社，化学工业出版社，20042004(2)(2)塑料成型工艺学塑料成型工艺学 黄锐主编，轻工业出版社，黄锐主编，轻工业出版社，19971997(3)(3)高分子材料成型工艺高分子材料成型工

2、艺 史玉升等编著，化学工业出版社，史玉升等编著，化学工业出版社，20062006课程性质课程性质高分子材料与工程专业的高分子材料与工程专业的专业课程专业课程 核心课程核心课程 章节介绍章节介绍1. 1. 绪论绪论2. 2. 高分子材料成型原理高分子材料成型原理3. 3. 成型物料的配制成型物料的配制4. 4. 挤出成型挤出成型5. 5. 注射成型注射成型6. 6. 其他成型方法其他成型方法4/53学习重点学习重点重点重点: :二、四、五章。第二章高分子材料成型原理，二、四、五章。第二章高分子材料成型原理，是指导制品生产的理论依据；第四章挤出成型和第是指导制品生产的理论依据；第四章挤出成型和第五

3、章注射成型是最重要的塑料成型方法，绝大多数五章注射成型是最重要的塑料成型方法，绝大多数塑料制品都是用这两种方法成型的。其次是第三章塑料制品都是用这两种方法成型的。其次是第三章成型用的物料及其配制，涉及的是原料的配制。其成型用的物料及其配制，涉及的是原料的配制。其他成型加工方法中，中空吹塑、泡沫塑料成型、压他成型加工方法中，中空吹塑、泡沫塑料成型、压延成型和热成型也是常见的成型加工方法，了解。延成型和热成型也是常见的成型加工方法，了解。5/53学习要求学习要求掌握掌握各种成型方法的原理、特点、塑料在成型各种成型方法的原理、特点、塑料在成型过程中所发生的物理与化学变化、各控制因素过程中所发生的物理

4、与化学变化、各控制因素对制品性能的影响；对制品性能的影响；掌握掌握各种成型机械设备的各种成型机械设备的工作原理、结构特点并进一步理解各种成型工工作原理、结构特点并进一步理解各种成型工艺所能适应的塑料品种及其优缺点。艺所能适应的塑料品种及其优缺点。6/53第一章第一章 绪论绪论1.1 高分子材料的分类及性质高分子材料的分类及性质 1.1.1 大材料概念大材料概念 1.1.2 高分子材料高分子材料 1.1.3 高分子材料的制造及工程特性高分子材料的制造及工程特性1.2 高分子材料成型加工及重要性高分子材料成型加工及重要性 1.2.1 成型加工定义及基本任务成型加工定义及基本任务 1.2.2 成型加

5、工方法和实质成型加工方法和实质 1.2.3 成型加工的重要性成型加工的重要性 1.2.4 成型加工的创新研究成型加工的创新研究1.3 高分子材料成型工业的回顾与展望高分子材料成型工业的回顾与展望7/53石器石器时代时代 青铜器青铜器时代时代 铁器铁器时代时代 钢铁钢铁时代时代 高分子高分子时代时代 材料与时代的发材料与时代的发展展8/53材料四要素材料四要素使用性能使用性能制备制备/ /加工加工结构结构/ /成分成分性质性质工工程程化学化学物理9/53材料的通性材料的通性组组 成成形形 状状加工性加工性使用性使用性经济性经济性再生性再生性固有的、必须具备的特点固有的、必须具备的特点10/53高

6、分子材料在大材料中的地位：高分子材料在大材料中的地位：（1 1）年轻学科，有生命力）年轻学科，有生命力（2 2）最有发展前途）最有发展前途（3 3）应用广泛）应用广泛大材料大材料金属材料金属材料无机材料无机材料高分子材料高分子材料11/53三个概念三个概念聚合物（树脂、生胶）聚合物（树脂、生胶）高分子材料（塑料、胶料）高分子材料（塑料、胶料）高分子材料制品（塑料制品、橡胶制品）高分子材料制品（塑料制品、橡胶制品）12/53高分子材料的五个条件：高分子材料的五个条件：（1 1）以聚合物为主体：主要视材料的性质如何）以聚合物为主体：主要视材料的性质如何 例：钙塑材料例：钙塑材料（PP20%，CaC

7、O380%）（2 2）属多相复合体系）属多相复合体系 两组分以上，宏观均相，亚微观分相两组分以上，宏观均相，亚微观分相（3 3）具有可加工性）具有可加工性 例：例：PS、PVC（4 4）良好的使用性能和适当的寿命）良好的使用性能和适当的寿命（5 5）具有工业化生产规模）具有工业化生产规模 高聚物成千上万，高聚物成千上万，400500种可做材料，但工业化规模种可做材料，但工业化规模的不多的不多 通用塑料通用塑料：PP、PE、PVC、PS、PMMA等等 工程塑料工程塑料：PA、PBT、PET、PC、POM等等13/5314/5315/53三大合成材料三大合成材料塑料塑料橡胶橡胶纤维纤维16/53

8、塑料塑料是在玻璃态下使用的、具有可塑性是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材料。它以树脂为主要组分，加入的高分子材料。它以树脂为主要组分，加入各种添加剂，能在一定温度和压力下加工成各种添加剂，能在一定温度和压力下加工成形的各种材料的总称。形的各种材料的总称。17/53塑塑料料的的组组成成树树 脂脂: : 塑料的主要组分。塑料的主要组分。填充剂填充剂: : 提高力学、电学性能或降低成本等。提高力学、电学性能或降低成本等。增塑剂增塑剂: : 提高塑料的可塑性和柔软性。提高塑料的可塑性和柔软性。稳定剂稳定剂: : 提高稳定性，延长使用寿命。提高稳定性，延长使用寿命。增色剂增色剂: : 赋予塑料制品

9、各种色彩。赋予塑料制品各种色彩。润滑剂润滑剂: : 提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模能力，同时可使制品光亮美观。模能力，同时可使制品光亮美观。固化剂固化剂: : 与树脂发生交联反应，使受热可塑的线型与树脂发生交联反应，使受热可塑的线型结构变成热稳定好的体型结构。结构变成热稳定好的体型结构。 其其 他他: : 发泡剂、催化剂、阻燃剂等。发泡剂、催化剂、阻燃剂等。18/53 1 1）按热性质）按热性质 受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形。它包括反复成形。它包括PE、PVC、PP、PA、PPO、PTFE等

10、。等。 加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。具有更好耐热性和抗不熔的坚硬制品，不可再生。具有更好耐热性和抗蠕变能力。常用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、蠕变能力。常用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂等。氨基树脂、有机硅树脂等。19/532 2）按功能和用途）按功能和用途 产量大用途广价格低的塑料。主要包括产量大用途广价格低的塑料。主要包括PP、PVC、PS、PP、酚醛塑料、氨基塑料等，产量占塑料总产酚醛塑料、氨基塑料等，产量占塑料总产量的量的75%75%以上。以上。 具有较高性能，能替代金属制造机械零件和

11、工程具有较高性能，能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。构件的塑料。PA、ABS、POM、PFS、PTFE、PMMA、环氧树脂等。环氧树脂等。 导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。20/53l农渔业农渔业： 编织袋、塑料温室、包装、农业机械及器具等。编织袋、塑料温室、包装、农业机械及器具等。l包装包装：各种容器包装膜、编织袋、泡沫塑料等。：各种容器包装膜、编织袋、泡沫塑料等。l交通运输交通运输：l电气工业电气工业：电线、电缆、绝缘体、电器及各种通讯设备等。：电线、电缆、绝缘体、电器及各种通讯设备等。l化学工业化学工业：塑料化工设备。：塑料化工设备。l仪器仪表仪器仪

12、表：各种部件。：各种部件。l建筑工业建筑工业：各种建材材料：各种建材材料l航空工业航空工业：飞机用各种增强塑料，常规武器中各种零部件。：飞机用各种增强塑料，常规武器中各种零部件。l国防和尖端工业国防和尖端工业：各种烧蚀材料、耐腐材料、增强材料等。：各种烧蚀材料、耐腐材料、增强材料等。l家具家具：l体育用具体育用具：各种健身用品。：各种健身用品。l日用品日用品：l医疗医疗：人工脏器、人体缺陷修复材料、医疗器械。：人工脏器、人体缺陷修复材料、医疗器械。 主要应用领域主要应用领域21/53 橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性的材料。以生胶为原料加入各种

13、配合剂和高弹性的材料。以生胶为原料加入各种配合剂和增强材料而形成的高分子弹性体。增强材料而形成的高分子弹性体。22/53橡橡胶胶的的组组成成生生 胶胶配合剂配合剂天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶硫化剂硫化剂硫化促进剂硫化促进剂活化剂活化剂填充剂填充剂增塑剂增塑剂防老剂防老剂23/53q 常见橡胶常见橡胶 具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘性及耐碱性。非极性橡胶，故耐油、耐溶剂性差。绝缘性及耐碱性。非极性橡胶，故耐油、耐溶剂性差。又因含大量不饱和双键，耐老化性差。主要用于制造又因含大量不饱和双键，耐老化性差。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。轮胎、

14、胶带、胶管等。 由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐热性、耐油、抗老化性均比天然橡胶好。缺点是生热性、耐油、抗老化性均比天然橡胶好。缺点是生胶强度低、粘接性差、成型困难、硫化速度慢。胶强度低、粘接性差、成型困难、硫化速度慢。 24/53 由丁二烯聚合而成。其弹性、耐磨性、耐热性、由丁二烯聚合而成。其弹性、耐磨性、耐热性、耐寒性均优于天然橡胶，是制造轮胎的优良材料。缺耐寒性均优于天然橡胶，是制造轮胎的优良材料。缺点是强度较低，加工性能差、抗撕性差。点是强度较低，加工性能差、抗撕性差。 由乙烯和丙烯的共聚物。由于主链不含双链，由乙烯和丙烯的共聚物。由于主

15、链不含双链，分子链十分柔软。它具有优异的耐老化和耐高、低分子链十分柔软。它具有优异的耐老化和耐高、低温特性。用于制作一般橡胶制品及内外轮胎等。温特性。用于制作一般橡胶制品及内外轮胎等。 25/53 由丁二烯与丙烯睛聚合而成。其耐油性好，耐热、由丁二烯与丙烯睛聚合而成。其耐油性好，耐热、耐燃烧、耐磨、耐碱、耐有机溶剂。缺点是耐寒性差，耐燃烧、耐磨、耐碱、耐有机溶剂。缺点是耐寒性差，其脆化温度为其脆化温度为-10-10-20-20。 由氯丁二烯聚合而成。具有天然橡胶和一般通由氯丁二烯聚合而成。具有天然橡胶和一般通用橡胶所没有的优良性能。故有用橡胶所没有的优良性能。故有“万能橡胶万能橡胶”之称。之称

16、。缺点是耐寒性差，密度大，生胶稳定性差。用于制缺点是耐寒性差，密度大，生胶稳定性差。用于制造矿井的运输管、胶管、电缆、高速带、垫圈等。造矿井的运输管、胶管、电缆、高速带、垫圈等。 26/53 以碳原子为主链，含有氟原子的聚合物。其化学以碳原子为主链，含有氟原子的聚合物。其化学稳定性高、耐蚀性能居各类橡胶之首，耐蚀性好，最稳定性高、耐蚀性能居各类橡胶之首，耐蚀性好，最高使用温度为高使用温度为300300。主要用于国防和高技术中的密。主要用于国防和高技术中的密封件。封件。 由二甲基硅氧烷与其它有机硅单体共聚而成。由二甲基硅氧烷与其它有机硅单体共聚而成。具有耐热性和耐寒性，抗老化能力强、绝缘性好。具

17、有耐热性和耐寒性，抗老化能力强、绝缘性好。缺点是强度低、耐磨性、耐酸性差，价格较贵。缺点是强度低、耐磨性、耐酸性差，价格较贵。 27/53 苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。分子链的两苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。分子链的两端是柔性较小的聚苯乙烯段，中间是柔性很好的聚端是柔性较小的聚苯乙烯段，中间是柔性很好的聚丁二烯。兼有硫化橡胶和热塑性橡胶的优点。丁二烯。兼有硫化橡胶和热塑性橡胶的优点。 强度高，弹性好，可反复回收利用。强度高，弹性好，可反复回收利用。 28/53 凡能保持长度比本身直径大凡能保持长度比本身直径大100100倍的均匀条倍的均匀条状或丝状的高分子材料均称状或丝状的高分子材料均称纤维

18、纤维。 纤纤维维天然纤维：天然纤维：蚕丝、棉花、羊毛等蚕丝、棉花、羊毛等化学纤维化学纤维人造纤维：人造纤维：人造丝，人造棉等人造丝，人造棉等合成纤维：合成纤维：聚酯、尼龙、聚丙烯腈聚酯、尼龙、聚丙烯腈29/53高分子材料高分子材料及制品生产及制品生产高分子化合物制造高分子化合物制造成型加工成型加工( (添加剂、混合、成型）添加剂、混合、成型）聚合反应聚合反应高分子反应高分子反应复合化复合化合金合金填充填充30/53影响高分子材料制造的因素：影响高分子材料制造的因素：（1 1）高分子化合物的性质（化学结构、物理结构）高分子化合物的性质（化学结构、物理结构） （与高分子化合物的制造有关（与高分子化

19、合物的制造有关高分子材料学）高分子材料学）（2 2）成型加工过程：）成型加工过程： 添加剂的作用添加剂的作用 混合过程混合过程 成型过程成型过程 31/53高分子材料高分子材料结构上的特殊性结构上的特殊性性能上的可变性性能上的可变性成型加工方法成型加工方法具有多样性具有多样性随加工过程而变随加工过程而变32/53材料性能材料性能材料本身材料本身成型加工中产成型加工中产生的附加性质生的附加性质有目的产生有目的产生加工中自发产生加工中自发产生不利：分解、烧焦不利：分解、烧焦有利有利结晶结晶取向、交联取向、交联塑料降解塑料降解结论结论：材料不同材料不同性能要求不同性能要求不同加工方法不同加工方法不同

20、33/53高分子材料高分子材料成型加工工艺成型加工工艺实用材料或制品实用材料或制品（1 1）如何实现）如何实现 方法方法（2 2）方法不同，产品性能不同）方法不同，产品性能不同（3 3）材料不同，方法不同）材料不同，方法不同（4 4）方法不同，设备不同）方法不同，设备不同（配料，混合，粒化，粉化）（配料，混合，粒化，粉化）（定型，后加工）（定型，后加工）（塑化，一次，二次成型）（塑化，一次，二次成型）34/53（1） 研究各种成型加工方法和技术研究各种成型加工方法和技术（2） 研究产品质量与各种因素之间的关系研究产品质量与各种因素之间的关系 a.a.聚合物本身的性质；聚合物本身的性质； b.b

21、.各种加工条件参数；各种加工条件参数； c.c.设备和模具的结构尺寸；设备和模具的结构尺寸； d.d.各种添加剂、助剂；各种添加剂、助剂；（3） 研究提高产量和降低消耗的途径。研究提高产量和降低消耗的途径。35/53高分子材料成型加工是一个复杂的高分子材料成型加工是一个复杂的物理物理- -化学变化过程化学变化过程聚合物聚合物可塑性状态可塑性状态流动与变形成形样流动与变形成形样硬化定形硬化定形制品制品方法方法方法方法工艺条件工艺条件36/53流动流动赋型赋型硬化硬化 成型加工中发生的物理成型加工中发生的物理- -化学变化化学变化（1 1）物理变化为主）物理变化为主：热塑性塑料：热塑性塑料材料材料

22、加热加热流动流动冷却冷却凝固凝固（2 2）化学变化为主）化学变化为主：浇注成型：浇注成型单体或预聚体单体或预聚体加热或引发剂加热或引发剂聚合聚合/ /交联交联成型成型（3 3）物理）物理化学变化兼有化学变化兼有：热固性塑料、橡胶：热固性塑料、橡胶加热加热流动流动交联（硫化）交联（硫化）凝固凝固材料材料37/53关键步骤关键步骤 A. 如何使高分子材料产生流动与变形？如何使高分子材料产生流动与变形？ 加加 热热熔体熔体 加溶剂加溶剂溶液溶液加增塑剂或其它悬浮液加增塑剂或其它悬浮液38/53关键步骤关键步骤 B. 如何硬化定型如何硬化定型 ？热固性材料热固性材料：交联反应固化定型。：交联反应固化定

23、型。热塑性材料热塑性材料 熔体熔体冷却冷却 溶液溶液硬化定型硬化定型 悬浮体悬浮体硬化定型硬化定型加热加热溶剂挥发溶剂挥发加热加热颗粒熔合颗粒熔合冷却冷却硬化定型硬化定型39/53加工技术从形变出发：加工技术从形变出发：（1 1）高聚物熔体）高聚物熔体 塑性形变：塑性形变： Tf（m）Td，多用于一次成型，多用于一次成型（2 2）高聚物类橡胶态）高聚物类橡胶态 弹性形变（残余形变）：弹性形变（残余形变）： TgTf，多用于二次成型，多用于二次成型（3 3）高聚物溶液态）高聚物溶液态：薄膜流涎制取、油漆、涂料、粘合剂：薄膜流涎制取、油漆、涂料、粘合剂（4 4）高聚物悬浮体）高聚物悬浮体：乳胶制品

24、、涂料、粘合剂、搪塑：乳胶制品、涂料、粘合剂、搪塑（5 5）低分子聚合物或预聚物）低分子聚合物或预聚物化学加工：浇铸制件化学加工：浇铸制件（6 6）高聚物机械加工）高聚物机械加工后加工后加工40/53成型加工过程中聚合物发生的转变：成型加工过程中聚合物发生的转变：（1 1）形状）形状 满足使用要求而进行，通过流动与变形而实现。满足使用要求而进行，通过流动与变形而实现。（2 2）结构）结构 满足成品内在质量的要求而进行的。通过配方设计、满足成品内在质量的要求而进行的。通过配方设计、原材料混合、不同的加工方法和成型条件来实现。原材料混合、不同的加工方法和成型条件来实现。 组成：组成：非纯聚合物非纯

25、聚合物 组成方式：组成方式：层压材料，增强材料，复合材料层压材料，增强材料，复合材料 宏观结构：宏观结构：如多孔泡沫，蜂窝状，复合结构如多孔泡沫，蜂窝状，复合结构 微观结构：微观结构：结晶度，结晶形态，分子取向等结晶度，结晶形态，分子取向等（3 3）性质）性质 材料本身或有意进行：材料本身或有意进行：交联，硫化，生胶塑炼降解等交联，硫化，生胶塑炼降解等 方法条件不当引起：方法条件不当引起：高温引起的分解、交联或烧焦等高温引起的分解、交联或烧焦等41/53l成型加工是将各种形态的高分子材料制成所需形成型加工是将各种形态的高分子材料制成所需形样的制品或坯件的过程，在整个过程中样的制品或坯件的过程，

26、在整个过程中最为重要最为重要，是一切制品或型材生产的是一切制品或型材生产的必经过程必经过程。其它过程，。其它过程，如机械加工、修饰、装配等通常都是根据制品的如机械加工、修饰、装配等通常都是根据制品的要求来取舍的，也就是说，不是每种制品都须完要求来取舍的，也就是说，不是每种制品都须完整地经过这些过程。后三种过程有时统称为二次整地经过这些过程。后三种过程有时统称为二次加工或后加工。对比来说，二次加工过程常居于加工或后加工。对比来说，二次加工过程常居于次要地位。次要地位。42/53l高分子材料成型加工工业是一个新兴的工业领域，又是高分子材料成型加工工业是一个新兴的工业领域，又是一个发展迅速的领域。高

27、分子材料巳进入所有工业领域一个发展迅速的领域。高分子材料巳进入所有工业领域以及人们的日常生活。由于高分子材料的独特性而广泛以及人们的日常生活。由于高分子材料的独特性而广泛应用，显示出巨大的优越性和发展潜力。应用，显示出巨大的优越性和发展潜力。 l当今世界把一个国家高分子材料的消耗量和成型加工的当今世界把一个国家高分子材料的消耗量和成型加工的工业水平，作为衡量一个国家工业发展水平的重要标志工业水平，作为衡量一个国家工业发展水平的重要标志之一。之一。l随着工业产品塑料化趋势的增强及塑料制品的广泛应用随着工业产品塑料化趋势的增强及塑料制品的广泛应用与不断发展，更新换代速度快，对成型工艺技术的发展与不

28、断发展，更新换代速度快，对成型工艺技术的发展以及加工设备方面都提出了更新更高的技术标准和质量以及加工设备方面都提出了更新更高的技术标准和质量指标，要求该领域的工程技术人员掌握更多专业知识和指标，要求该领域的工程技术人员掌握更多专业知识和提高设计能力。提高设计能力。43/53l成型加工技术要适应化学结构不断变化的各种新型高成型加工技术要适应化学结构不断变化的各种新型高分子材料的出现，要通过成型加工，在材料制品中实分子材料的出现，要通过成型加工，在材料制品中实现甚至优化体现材料性能的分子聚集架构。现甚至优化体现材料性能的分子聚集架构。l发展成型加工的新技术，如在工程学层次上操纵分子发展成型加工的新

29、技术，如在工程学层次上操纵分子链进行高分子材料成型加工，在材料表面引入分子、链进行高分子材料成型加工，在材料表面引入分子、纳米粒子的超临界流体溶胀技术；制备分子链有序排纳米粒子的超临界流体溶胀技术；制备分子链有序排列的大面积高分子光电功能薄膜或纳米纤维的外场辅列的大面积高分子光电功能薄膜或纳米纤维的外场辅助制膜成纤技术；适用于超分子体系制备的成型加工助制膜成纤技术；适用于超分子体系制备的成型加工技术，以及计算模拟技术在成型加工中的应用等技术技术，以及计算模拟技术在成型加工中的应用等技术等。这些新技术的研究合发展具有很大的战略意义。等。这些新技术的研究合发展具有很大的战略意义。 44/5315世

30、纪世纪 美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。 1839年年 美国人古德伊尔美国人古德伊尔(Goodyear)发明了硫化技术，使天然橡胶成为一种高分子材料发明了硫化技术，使天然橡胶成为一种高分子材料 1869年年 美国的海厄特美国的海厄特(Hyatt)制造出了第一种人工半合成塑料制造出了第一种人工半合成塑料“赛璐珞赛璐珞”(cellulose)。1909年年 美国人贝克兰美国人贝克兰 (Baekeland) 制造出第一种完全人工合成的塑料制造出第一种完全人工合成的塑料-酚醛树酯。酚醛树酯。 1920年年 德国科学家施陶丁格提出高分子的长链分子概

31、念后，开始了用化学合成的方法大规模德国科学家施陶丁格提出高分子的长链分子概念后，开始了用化学合成的方法大规模制造合成高分子材料的时代。制造合成高分子材料的时代。 1926年年 美国化学家美国化学家 Waldo Semon合成了聚氯乙烯（合成了聚氯乙烯（PVC），并于），并于1927年实现了工业化生产。年实现了工业化生产。 1930年年 聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)发明。德国人合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。发明。德国人合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。 1935年年美国杜邦公司的卡罗瑟斯合成出聚酰胺美国杜邦公司的卡罗瑟斯合成出聚酰胺-66，即尼龙，即尼龙-66，1938年实现工业化。年实现工业化。1940年年

32、英国人温费尔德合成出聚酯纤维英国人温费尔德合成出聚酯纤维(PET)。 1950s 德国人齐格勒德国人齐格勒(Ziegler)与意大利人纳塔与意大利人纳塔(Natta)分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯（PE）与聚丙烯（）与聚丙烯（PP）。）。 1955年年 美国人利用美国人利用Z-N催化剂聚合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一催化剂聚合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成橡胶。样的合成橡胶。 1971年年 Dupont发明可耐发明可耐300高温的高温的Kevlar。 高分子材料发展史大事记高分子材料发展史大事记45/53（1）

33、 天然高分子的研究和利用时期天然高分子的研究和利用时期 棉、麻、丝等天然纤维高分子材料的利用棉、麻、丝等天然纤维高分子材料的利用 造纸技术造纸技术 南美洲人发现并利用天然橡胶制造南美洲人发现并利用天然橡胶制造 18261826年年HancockHancock发明了开放式炼胶机发明了开放式炼胶机 18391839年发现橡胶硫化方法年发现橡胶硫化方法 19151915年发明密闭式炼胶机年发明密闭式炼胶机46/53（2）合成高分子发展与应用时期）合成高分子发展与应用时期 初创时期初创时期 1869年，塞璐珞的发明及随后的各种成型制品的工业化，年，塞璐珞的发明及随后的各种成型制品的工业化，热塑性塑料时

34、代到来。热塑性塑料时代到来。1909年，第一个合成高分子材料酚醛树脂出现，热固性塑年，第一个合成高分子材料酚醛树脂出现，热固性塑料时代开始。料时代开始。氨基塑料开发。氨基塑料开发。1920年，年，Staudinger提出高分子的概念，并开展了大量的实提出高分子的概念，并开展了大量的实验验证。验验证。1953年获得了诺贝尔奖。年获得了诺贝尔奖。注射成型和挤出成型发端于赛璐珞的成型加工，现代挤出注射成型和挤出成型发端于赛璐珞的成型加工，现代挤出机和注射机的原型机和注射机的原型20世纪世纪30年代确定。年代确定。47/53（2 2）合成高分子发展与应用时期）合成高分子发展与应用时期发展时期发展时期

35、约从约从20世纪世纪30年代到年代到70年代。年代。这一时期由于对聚合理论、结构与性能关系的深入研究，各种这一时期由于对聚合理论、结构与性能关系的深入研究，各种聚合方法和成型加工技术的确立，尤其是聚合方法和成型加工技术的确立，尤其是Ziegler-Natta催化剂催化剂的发现及其在烯烃聚合中的应用，极大地推动了高分子材料工的发现及其在烯烃聚合中的应用，极大地推动了高分子材料工业。业。 绝大多数通用塑料（如绝大多数通用塑料（如PE、PP、PVC、PS等）及工程塑料（等）及工程塑料（如如ABS、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚砜、含氟和、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚砜、含氟和含硅聚合物

36、等）相继问世并工业化。含硅聚合物等）相继问世并工业化。1948年出现的机械共混法生产年出现的机械共混法生产ABS是第一个高分子合金材料。是第一个高分子合金材料。48/53（2 2）合成高分子发展与应用时期）合成高分子发展与应用时期20世纪世纪70年代至今，主要表现为高分子合金的发展。年代至今，主要表现为高分子合金的发展。高分子化合物的生产处于成熟期，产量大幅度增长。从开发新高分子化合物的生产处于成熟期，产量大幅度增长。从开发新的高分子化合物，转向通过催化剂的改进合成新品级、具有可的高分子化合物，转向通过催化剂的改进合成新品级、具有可设计性能的或综合性能更优的聚合物；更加重视添加剂的开发设计性能

37、的或综合性能更优的聚合物；更加重视添加剂的开发、更为普遍使用添加剂来提高制品的品质和内在质量；高分子、更为普遍使用添加剂来提高制品的品质和内在质量；高分子合金化及其技术、反应性加工技术、高分子化合物合金化及其技术、反应性加工技术、高分子化合物/无机物复无机物复合技术已成为开发重点；更加重视与环境友好，可持续发展，合技术已成为开发重点；更加重视与环境友好，可持续发展，废弃高分子材料的回收利用引起关注。废弃高分子材料的回收利用引起关注。信息、生物、能源、环境等技术的发展，呼唤新材料。高分子信息、生物、能源、环境等技术的发展，呼唤新材料。高分子材料结构与性能研究上将深入微观和亚微观的尺度，建立定量材料结构与性能研究上将深入微观和亚微观的尺度，建立定量或半定量的关系，通过功能化、复合化和精密化发现新的性能或半定量的关系，通过功能化、复合化和精密化发现新的性能和新的应用领域。和新的应用领域。 全面发展