第一章塑料原料与助剂绪论

1、塑料原料与助剂塑料原料与助剂 高分子材料与工程教研室高分子材料与工程教研室返回*2 参考书参考书参考书：参考书：1.塑料原料与助剂塑料原料与助剂 科技出版社科技出版社 段予忠段予忠2.塑料工业塑料工业 石油化学出版社石油化学出版社 上海合成树脂研究所上海合成树脂研究所3.合成树脂及塑料手册合成树脂及塑料手册 化工部科技情报所化工部科技情报所4.橡胶塑料加工助剂橡胶塑料加工助剂 化工出版社化工出版社5.塑料加工技术应用手册塑料加工技术应用手册 机械出版社机械出版社 李祖德李祖德返回*3绪论绪论v基本内容：基本内容： 1、塑料的发展概况、定义和分类、塑料的发展概况、定义和分类;2、塑料性能、塑料性

2、能; 3、塑料的应用领域、塑料的应用领域; 4、本课程的主要内容、本课程的主要内容和要求和要求; 5、聚乙烯种类、性能与应用领域；、聚乙烯种类、性能与应用领域；6、聚乙烯简、聚乙烯简单识别单识别学习目的及要求：学习目的及要求：了解塑料的性能与应用领域，聚乙烯种了解塑料的性能与应用领域，聚乙烯种类、应用与识别。类、应用与识别。v本章重点：本章重点：1. 塑料的定义塑料的定义 2. 塑料性能塑料性能 3.应用领域应用领域。v学习方法：学习方法：掌握基本的、重点的内容，多联系实际。掌握基本的、重点的内容，多联系实际。 返回*4 人类社会的进步与材料的使用密切相关。人类人类社会的进步与材料的使用密切相

3、关。人类要生存、要发展就离不开材料的使用。从石器时代、要生存、要发展就离不开材料的使用。从石器时代、铜器和铁器时代发展到今天，人类使用的材料主要铜器和铁器时代发展到今天，人类使用的材料主要有四大类，即木材、硅酸盐（水泥、陶瓷）、钢铁、有四大类，即木材、硅酸盐（水泥、陶瓷）、钢铁、塑料。其中塑料是塑料。其中塑料是20世纪才发展起来的一大类新世纪才发展起来的一大类新材料。塑料是高分子材料中最大的一类材料，目前材料。塑料是高分子材料中最大的一类材料，目前世界高分子材料的年产量中，塑料约世界高分子材料的年产量中，塑料约2 亿亿吨吨，合成，合成纤维约纤维约0.5亿亿吨吨，合成橡胶约，合成橡胶约0.2 亿

4、亿吨吨， v前言前言返回 人类在远古时期已经开始使用天然高分子材人类在远古时期已经开始使用天然高分子材料，并逐步学会对它们的加工。如用蚕丝、棉、料，并逐步学会对它们的加工。如用蚕丝、棉、毛织布，用木材、棉、麻造纸。毛织布，用木材、棉、麻造纸。19 世纪世纪30年代末年代末开始了对天然高分子的化学改性，如对天然橡胶开始了对天然高分子的化学改性，如对天然橡胶的硫化，纤维素的硝化成为第一个塑料品种，方的硫化，纤维素的硝化成为第一个塑料品种，方法是用硝酸将纤维素硝化，用樟脑作增塑剂制得法是用硝酸将纤维素硝化，用樟脑作增塑剂制得硝酸纤维素硝酸纤维素塑料，俗称赛璐珞。塑料，俗称赛璐珞。1907 年人工合成

5、年人工合成了第一个高分子材料了第一个高分子材料酚醛树脂（苯酚、甲醛酚醛树脂（苯酚、甲醛路线）。路线）。返回*61.11.1 塑料定义：塑料定义： 从广义上来说：凡能够塑成一定形状的材料，从广义上来说：凡能够塑成一定形状的材料，或者是在一定温度或压力条件下，能够流动的材或者是在一定温度或压力条件下，能够流动的材料料(如：石墨、玻璃、铜、铝等如：石墨、玻璃、铜、铝等)都可称为都可称为“塑料塑料”。 狭义上来说：一般是指以合成树脂为基本成分狭义上来说：一般是指以合成树脂为基本成分的高分子有机化合物，在一定条件的高分子有机化合物，在一定条件(如温度、压力如温度、压力等等)可塑成一定形状的、并且在常温下

6、保持形状不可塑成一定形状的、并且在常温下保持形状不变的材料。变的材料。 多数塑料是以合成树脂为基础，并根据用途的多数塑料是以合成树脂为基础，并根据用途的不同，添加不同的助剂，如：填料、增塑剂、抗不同，添加不同的助剂，如：填料、增塑剂、抗氧剂、抗静电剂、爽口剂等。氧剂、抗静电剂、爽口剂等。 返回*7 1.2 塑料的分类塑料的分类 1.2.1 1.2.1 塑料的种类很多，基本可分为十八大类树脂，塑料的种类很多，基本可分为十八大类树脂，二百多个品种（有资料介绍有二百多个品种（有资料介绍有300多品种），但其中多品种），但其中常用的品种有二十几种。各有其特殊的物理、化学、常用的品种有二十几种。各有其特

7、殊的物理、化学、电和机械等性能。分类方法有两种：电和机械等性能。分类方法有两种： a 根据塑料受热后的变化分为：根据塑料受热后的变化分为：热塑性塑料和热固性热塑性塑料和热固性塑料。塑料。 b根据塑料的根据塑料的组分性质组分性质分为：纤维素塑料、蛋白质塑分为：纤维素塑料、蛋白质塑料和合成树脂塑料。料和合成树脂塑料。返回 1.2.2热塑性塑料热塑性塑料 热塑性塑料，是以热塑性树脂为基本成分的热塑性塑料，是以热塑性树脂为基本成分的塑料。这种塑料主要具有塑料。这种塑料主要具有链状的线性链状的线性结构，特点结构，特点是是受热受热后发生物态变化，由固体软化或熔融成粘后发生物态变化，由固体软化或熔融成粘流体

8、状，在压力的作用下，可塑成所需要的形状，流体状，在压力的作用下，可塑成所需要的形状，在在常温常温下不变形，但加热后可软化，这个过程可下不变形，但加热后可软化，这个过程可以以反复多次反复多次塑制，而塑料分子结构并不发生变化。塑制，而塑料分子结构并不发生变化。如：聚乙烯、尼龙等。如：聚乙烯、尼龙等。返回*9 1.2.31.2.3热固性塑料热固性塑料 热固性塑料是以热固性树脂为基本成分的塑热固性塑料是以热固性树脂为基本成分的塑料。成形后具有料。成形后具有网状的体型网状的体型结构，受结构，受热热后后不再不再软软化，强热后会分解破坏，化，强热后会分解破坏，不能不能反复塑制。如：酚反复塑制。如：酚醛塑料、

9、氨基塑料等。其中松香改性酚醛树脂，醛塑料、氨基塑料等。其中松香改性酚醛树脂，可以制造亮光油墨和铅印油墨。可以制造亮光油墨和铅印油墨。返回 1.2.4 1.2.4 纤维素塑料纤维素塑料 纤维素塑料是以纤维素的衍生物为基本成纤维素塑料是以纤维素的衍生物为基本成分的塑料。如：硝酸纤维分的塑料。如：硝酸纤维(素素)塑料，醋酸纤维塑料，醋酸纤维(素素)塑料，乙基纤维塑料，乙基纤维(素素)塑料等。包装印刷常用塑料等。包装印刷常用的玻璃纸、摄影胶片、制版用的软片等皆属于的玻璃纸、摄影胶片、制版用的软片等皆属于这类塑料。这类塑料。 返回*111.2.5 蛋白质塑料蛋白质塑料 蛋白质塑料是以蛋白质为基本成分的塑

10、料。如：大蛋白质塑料是以蛋白质为基本成分的塑料。如：大豆蛋白质塑料等。常用于制成玩具或和其它塑料并用豆蛋白质塑料等。常用于制成玩具或和其它塑料并用作为改性剂。作为改性剂。1.2.6 合成树脂塑料合成树脂塑料 合成树脂塑料，即合成树脂，又称人造树脂。是合成树脂塑料，即合成树脂，又称人造树脂。是由单体经聚合而成的树脂，种类很多。有的能溶于水由单体经聚合而成的树脂，种类很多。有的能溶于水或有机溶剂。有的加热软化。有的受热后变为不溶不或有机溶剂。有的加热软化。有的受热后变为不溶不熔状态，根据化学组成分为；乙烯基树脂、丙烯酸树熔状态，根据化学组成分为；乙烯基树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等。各有

11、其物理、化学和脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等。各有其物理、化学和电性能。电性能。返回*121.2.7什么是什么是树脂树脂 树脂是树脂是无定形的半固体无定形的半固体、固体或假固体固体或假固体的有机物的有机物质。一般是大分子物质。呈透明或半透明乳白色。质。一般是大分子物质。呈透明或半透明乳白色。无固定熔点，但有软化或熔融范围，受热变软逐渐无固定熔点，但有软化或熔融范围，受热变软逐渐熔化，在力的作用下可流动。大多不溶于水，有的熔化，在力的作用下可流动。大多不溶于水，有的可溶于有机溶剂。可溶于有机溶剂。根据来源分为：天然树脂和合成树脂。根据来源分为：天然树脂和合成树脂。根据根据受热受热后表现分为后表现分为

12、:热固性热固性树脂和树脂和热塑性热塑性树脂。树脂。根据根据溶解度溶解度分为分为:水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶水溶性树脂、醇溶性树脂和油溶性树脂。性树脂。返回*131.2.8什么是工程塑料什么是工程塑料 工程塑料是指具有优良的机械强度、刚性、耐冲工程塑料是指具有优良的机械强度、刚性、耐冲击等物理性能，可以代替金属材料应用于各种工程击等物理性能，可以代替金属材料应用于各种工程机械设备上的一种塑料。如尼龙、聚碳酸酯、聚醚机械设备上的一种塑料。如尼龙、聚碳酸酯、聚醚酮等。酮等。返回 1.2.9什么特种塑料什么特种塑料 特种塑料是指具有某一特性特别优良的塑料。特种塑料是指具有某一特性特别优良的塑料。如：

13、能耐如：能耐500以上高温的，或者能在一以上高温的，或者能在一100以以下低温寒冷条件下使用的，或者能应用于高能射下低温寒冷条件下使用的，或者能应用于高能射线幅照强环境中使用的塑料。近年，国际上研究线幅照强环境中使用的塑料。近年，国际上研究的塑料包装材料，能够抑制热、声、光、静电、的塑料包装材料，能够抑制热、声、光、静电、电磁能量穿透的塑料，也属于特种塑料。电磁能量穿透的塑料，也属于特种塑料。返回 1.2.10什么是聚烯烃塑料什么是聚烯烃塑料 聚烯烃塑料是烯烃类聚合物的总称。烃类是聚烯烃塑料是烯烃类聚合物的总称。烃类是含有元素种类最少的有机化合物，由含有元素种类最少的有机化合物，由碳和氢碳和氢

14、两种两种元素组成。种类繁多，有广泛的天然资源。如：元素组成。种类繁多，有广泛的天然资源。如：天然气、石油分馏产物、煤干馏产物、天然橡胶天然气、石油分馏产物、煤干馏产物、天然橡胶等的主要成分都属于烃类。烃类塑料如等的主要成分都属于烃类。烃类塑料如聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯聚丙烯等是塑料包装印刷用量最多的塑料。等是塑料包装印刷用量最多的塑料。返回*162塑料的塑料的特点特点2.1质轻、比强度高质轻、比强度高 一般在一般在0.92.3之间，有些增强之间，有些增强塑料的比强度接近或超过钢材，例如玻璃钢。塑料的比强度接近或超过钢材，例如玻璃钢。2.2优质的优质的电绝缘性电绝缘性能能 几乎所有的塑料都具有优异

15、几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性能。尼龙等例外。的电绝缘性能。尼龙等例外。2.3优良的优良的化学稳定性化学稳定性能能 一般塑料对酸碱等化学药一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐腐蚀性比黄金还好，甚至能耐腐蚀性比黄金还好，甚至能耐“王水王水”腐蚀，称为腐蚀，称为“塑料王塑料王”。v2 塑料的特点塑料的特点返回 2.4减摩、耐磨性减摩、耐磨性能能好。好。 2.5透光及防护透光及防护性能性能 多数塑料为透明或半透明，其多数塑料为透明或半透明，其中中PS、PMMA为典型的代表。为典型的代表。2.6减震、消音减震、消音性能性能。

16、2.7加工性能良好加工性能良好2.8不足不足：耐热性比金属差，热膨胀系数比金属大：耐热性比金属差，热膨胀系数比金属大35倍，易蠕变、老化等。倍，易蠕变、老化等。返回*18v3 塑料的应用领域塑料的应用领域3.1农业农业 薄膜薄膜：地膜、大棚膜：育苗，蔬菜，养殖：地膜、大棚膜：育苗，蔬菜，养殖 管材和管件管材和管件：灌溉，自来水供水：灌溉，自来水供水 网网：养殖，育苗，运动草皮，沙漠绿化：养殖，育苗，运动草皮，沙漠绿化3.2包装：用途广泛包装：用途广泛 包装包装容器容器，代替金属、陶瓷、玻璃、木材等，代替金属、陶瓷、玻璃、木材等 保鲜保鲜,软装罐头、果汁、化装品软装罐头、果汁、化装品 防震防震：

17、PS、PU、PE泡沫塑料泡沫塑料 日常包装日常包装：袋，编织袋，捆扎绳，打包带：袋，编织袋，捆扎绳，打包带返回 3.3交通运输：主要用于交通运输：主要用于汽车、轮船汽车、轮船的零部件及装的零部件及装修上（比强度大）修上（比强度大）3.4电气工业：电线、电缆、录音机、录像机、电电气工业：电线、电缆、录音机、录像机、电视机等视机等3.5化学工业：塑料容器和管道、耐腐蚀化学工业：塑料容器和管道、耐腐蚀 返回*203.6仪表工业：制造辅件仪表工业：制造辅件3.7建筑工业：化学建材，代替木材，水泥砖瓦，顶建筑工业：化学建材，代替木材，水泥砖瓦，顶棚，地板棚，地板3.8航空材料：飞机上用塑料件，减轻重量航

18、空材料：飞机上用塑料件，减轻重量3.9国防与尖端工业：卫星、火箭及原子能工业中做国防与尖端工业：卫星、火箭及原子能工业中做烧蚀材料、耐腐蚀材料，武器中做零部件，塑料地烧蚀材料、耐腐蚀材料，武器中做零部件，塑料地雷，隐身飞机雷，隐身飞机返回 3.10 家具：桌椅家具：桌椅3.11 体育用品和日用品：钓鱼竿、梳子、玩具、体育用品和日用品：钓鱼竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、体育器械餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、体育器械等。等。3.12 医疗卫生：一次性注射器，输液器，人造骨医疗卫生：一次性注射器，输液器，人造骨骼及气管、血管等骼及气管、血管等。 返回*224 4塑料原料与助剂课程

19、主要内容塑料原料与助剂课程主要内容通用塑料通用塑料1.1.聚乙烯（聚乙烯（HDPE LDPE LLDPE UHMWPE HDPE LDPE LLDPE UHMWPE CPE VLDPE ULDPE mPE)CPE VLDPE ULDPE mPE)。2.2.聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）（）（悬浮聚合、乳液聚合）悬浮聚合、乳液聚合）3.3. 聚丙烯（全同、简同、无规）（聚丙烯（全同、简同、无规）（PP-R PP-H PP-B)4.聚苯乙烯（聚苯乙烯（GPS HIPS EPS )5.ABS(苯乙烯类聚合物）苯乙烯类聚合物）返回*234 4塑料原料与助剂的主要内容塑料原料与助剂的主要内容 工程塑

20、料工程塑料1.1.聚酰胺（聚酰胺（PA6 PA66 PA1010 PA11 PA12 PA6 PA66 PA1010 PA11 PA12 MC)MC)2.2.聚酯树脂（聚酯树脂（PET PBT)PET PBT)3.3.聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC)PC)4.4.聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)PMMA)5.5.聚氨酯（聚氨酯（PU)PU)6.POM6.POM返回*244 4塑料原料与助剂的主要内容塑料原料与助剂的主要内容 热固性塑料热固性塑料酚醛塑料（酚醛塑料（PFPF）: :电绝缘、耐热性、耐酸性好，电绝缘、耐热性、耐酸性好，用于电器通信、涂料、胶粘剂。用于电器通信、涂料、胶粘剂。氨基塑料：电绝缘、耐热性、耐酸性好，用氨基塑料：电绝缘、耐热性、耐酸性好，用于绝缘材料、餐具等。于绝缘材料、餐具等。环氧树脂（环氧树脂（EPEP）：）：粘接效果、电绝缘性、耐粘接效果、电绝缘性、耐药性好，用于粘合剂、涂料、电绝缘材料。药性好，用于粘合剂、涂料、电绝缘材料。脲醛（脲醛（UFUF）: :无色、着色容易，似酚醛，用于