专题三高分子材料

1、专题三高分子材料（二）高分子材料分类（二）高分子材料分类 （三）几种常见的高分子材料及其应用三）几种常见的高分子材料及其应用1 1、塑料、塑料 1 1）塑料的定义）塑料的定义 以合成树脂或天然树脂为基础原料，加入以合成树脂或天然树脂为基础原料，加入( (或不加或不加) )各种塑料助剂、增强材料和填料，在一定温度、压强下各种塑料助剂、增强材料和填料，在一定温度、压强下，加工塑制成型或交联固化成型，得到的固体材料或制，加工塑制成型或交联固化成型，得到的固体材料或制品。品。 塑料与塑料与树脂树脂的区别为：树脂指未加工的原始聚合物的区别为：树脂指未加工的原始聚合物，塑料则指成型加工后的一种合成材料及其

2、制品。但在，塑料则指成型加工后的一种合成材料及其制品。但在应用中树脂和塑料这两个术语常常通用。应用中树脂和塑料这两个术语常常通用。2 2）塑料分类）塑料分类 （1 1）塑料按受热时的行为，可以分为）塑料按受热时的行为，可以分为热塑性塑料热塑性塑料和热和热固性塑料。固性塑料。 （2 2）按性能和应用范围，可将塑料分为通用塑料、工）按性能和应用范围，可将塑料分为通用塑料、工程塑料、特种塑料。程塑料、特种塑料。一、热塑性塑料一、热塑性塑料 加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯的，可以反复进行。聚乙烯、

3、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是它聚烯侵及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动冷却变硬的过程是物理变化。冷却变硬的过程是物理变化。 二、热固性塑料二、热固性塑料 第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而

4、变硬，这种变化是不可逆的，生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。品。这种材料称为热固性塑料。热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三度的网状结构，不仅后分子链之间形成化学键，成为三度的网状结构，不

5、仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。酚醛、服醛、三聚不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。酚醛、服醛、三聚氰胺甲醛、环氧、不饱和聚酯、有氰胺甲醛、环氧、不饱和聚酯、有 机硅等塑料，都是热机硅等塑料，都是热固性塑料。固性塑料。 热固性塑热固性塑料料热固性塑料产品热固性塑料产品（ThermosettingPlastic） 通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等，产量占塑料总产量的聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等，产量占塑料总产量的75%75%以上。其中前五种称为五大通用塑料。通用塑料一以上。其中前五种称为五大通用塑料。通用塑料一股皆

6、具有良好的成型工艺性，可采用多种工艺成型出多股皆具有良好的成型工艺性，可采用多种工艺成型出多种用途制品。一般说，通用塑料不具有突出的综合力学种用途制品。一般说，通用塑料不具有突出的综合力学性能和耐热性，不宜用于承载要求较高的结构件和在较性能和耐热性，不宜用于承载要求较高的结构件和在较高温度下工作的耐热件。但通用塑料的各品种，都有各高温度下工作的耐热件。但通用塑料的各品种，都有各自的某些优异性能，使它具有广泛用途。自的某些优异性能，使它具有广泛用途。图图2-44通通用塑料用塑料 工程塑料主要有聚酰胺、工程塑料主要有聚酰胺、ABSABS、聚甲醛、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚四氟乙烯、环氧树脂、聚甲基丙烯

7、酸甲酯等。工程塑料与金属、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等。工程塑料与金属材料相比有许多优点：容易加工；生产效率高；节约材料相比有许多优点：容易加工；生产效率高；节约能源；绝缘性能好；质量轻，比重约，比铝轻一半能源；绝缘性能好；质量轻，比重约，比铝轻一半，比钢轻，比钢轻3/43/4；比强度高；具有突出耐磨、耐腐蚀性；比强度高；具有突出耐磨、耐腐蚀性等，是良好的工程机械更新换代产品。等，是良好的工程机械更新换代产品。图图2-45工程塑工程塑料料 特种塑料是指具有某种特殊功能，适于某种特殊用途的特种塑料是指具有某种特殊功能，适于某种特殊用途的塑料。例如用于导电、压电、热电、导磁、感光、防辐塑料。例如用

8、于导电、压电、热电、导磁、感光、防辐射、专用于摩擦磨损用途等塑料。特种塑料又称功能塑射、专用于摩擦磨损用途等塑料。特种塑料又称功能塑料。特种塑料的主要成分是树脂，有些是专门合成的特料。特种塑料的主要成分是树脂，有些是专门合成的特种树脂，但也有一些是采用上述通用塑料或工程塑料用种树脂，但也有一些是采用上述通用塑料或工程塑料用树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能的。树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能的。 3 3）塑料的特点及应用）塑料的特点及应用 塑料优点主要是：塑料优点主要是：密度小，比强度高，可代替木材、水泥、砖瓦等大密度小，比强度高，可代替木材、水泥、砖瓦等大 量应用于建筑材料量应用于建筑材料

9、。耐化学腐蚀性优良耐化学腐蚀性优良, ,可制作化工设备。可制作化工设备。电绝缘性和隔电绝缘性和隔 热性好热性好, ,用于制造电子元器件，可与陶瓷、橡胶相比。用于制造电子元器件，可与陶瓷、橡胶相比。摩擦系数小，耐磨性好，有消声减震的作用，用其代替金属制造的轴摩擦系数小，耐磨性好，有消声减震的作用，用其代替金属制造的轴承和齿轮，可在无润滑条件下高速运转。承和齿轮，可在无润滑条件下高速运转。易加工成型，易于着色，采用不同的原料和不同的加工方法，可制得易加工成型，易于着色，采用不同的原料和不同的加工方法，可制得坚韧、刚硬、柔软、轻盈、透明的各种制品，广泛用于日常生活、包装坚韧、刚硬、柔软、轻盈、透明的

10、各种制品，广泛用于日常生活、包装材料和农业生产用薄膜、管材和零配件。材料和农业生产用薄膜、管材和零配件。2 2、橡橡 胶胶 1 1）天然橡胶是原产于热带地区的一种乔木）天然橡胶是原产于热带地区的一种乔木橡胶树橡胶树的产物。当割开橡胶树干的产物。当割开橡胶树干 便有牛奶似的胶液从树皮里便有牛奶似的胶液从树皮里流出，然后使它凝固，再经过一系列工序，就成为半流出，然后使它凝固，再经过一系列工序，就成为半 透明的橡胶块。透明的橡胶块。图图2-46天天然橡胶然橡胶 橡胶是大自然赏赐给人类的一种奇妙的物质。虽然橡胶是大自然赏赐给人类的一种奇妙的物质。虽然橡胶没有钢铁坚硬，不如橡胶没有钢铁坚硬，不如 木材轻

11、巧，但它能伸缩自如木材轻巧，但它能伸缩自如，任凭碰撞、打击和折磨，都能依然故我，不改原貌。，任凭碰撞、打击和折磨，都能依然故我，不改原貌。 不仅如此，橡胶还具有耐磨、抗腐蚀、不透水、不导电不仅如此，橡胶还具有耐磨、抗腐蚀、不透水、不导电等特性。今天，橡胶已成等特性。今天，橡胶已成 为人们生活中不可缺少的为人们生活中不可缺少的“伙伴伙伴”。从雨衣到胶鞋，从电线包皮到自行车车胎，从。从雨衣到胶鞋，从电线包皮到自行车车胎，从 汽车到飞机，从火箭到飞船等等，都离不开橡胶。当你汽车到飞机，从火箭到飞船等等，都离不开橡胶。当你乘坐装有橡胶轮胎的公共乘坐装有橡胶轮胎的公共 汽车外出旅游时，会感到十汽车外出旅

12、游时，会感到十分平稳而舒适。分平稳而舒适。 2 2）人造橡胶）人造橡胶（1 1）人造橡胶的发展）人造橡胶的发展 最早在这方面作出贡献的是英国化学家法拉第等人。最早在这方面作出贡献的是英国化学家法拉第等人。18261826年，他们通过分析得知，天然橡胶成分与异戊二烯年，他们通过分析得知，天然橡胶成分与异戊二烯（每个分子中含有（每个分子中含有5 5个碳原子和个碳原子和8 8个氢原子的一种无色带个氢原子的一种无色带刺激气味的液体）有某种联系。原来，橡胶、纤维和塑刺激气味的液体）有某种联系。原来，橡胶、纤维和塑料同属一个料同属一个“大家族大家族”，都是高分子化合物。如果把天，都是高分子化合物。如果把天

13、然橡胶分子比作一条长长的锁链，那么异戊二烯分子就然橡胶分子比作一条长长的锁链，那么异戊二烯分子就是锁链上的一个个环节。据分析，一个天然橡胶分子大是锁链上的一个个环节。据分析，一个天然橡胶分子大约包含了一万个左右的异戊二烯单体。约包含了一万个左右的异戊二烯单体。 （2 2）几种人造橡胶）几种人造橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 丁苯橡胶是用量最大的合成橡胶，由丁二烯和苯丁苯橡胶是用量最大的合成橡胶，由丁二烯和苯乙烯共聚而成。耐磨性高，透气性小，耐臭氧性、耐乙烯共聚而成。耐磨性高，透气性小，耐臭氧性、耐老化性、耐热性比天然橡胶好，介电性和耐腐蚀性与老化性、耐热性比天然橡胶好，介电性和耐腐蚀性与天然橡胶相近；

14、但生胶强度差，加工性能差。天然橡胶相近；但生胶强度差，加工性能差。 丁苯橡胶可与天然橡胶及其它橡胶混用，可以部丁苯橡胶可与天然橡胶及其它橡胶混用，可以部分或全部替代天然橡胶，主要用于制造轮胎、胶板、分或全部替代天然橡胶，主要用于制造轮胎、胶板、胶布、胶鞋及其它通用制品，不适用于制造高速轮胎胶布、胶鞋及其它通用制品，不适用于制造高速轮胎。 顺丁橡胶 顺丁橡胶是顺式顺丁橡胶是顺式1 1，44聚丁二烯橡胶的简称，是丁二烯聚丁二烯橡胶的简称，是丁二烯在特定催化剂作用下，由溶液聚合而制得。顺丁橡胶弹性和在特定催化剂作用下，由溶液聚合而制得。顺丁橡胶弹性和耐寒性优良、耐磨性好、在交变压力作用下内耗低。抗拉

15、强耐寒性优良、耐磨性好、在交变压力作用下内耗低。抗拉强度较低，加工性能和耐老化性较差，与油亲和性好。度较低，加工性能和耐老化性较差，与油亲和性好。 顺丁橡胶一般与天然橡胶和丁苯橡胶混合使用，用于制顺丁橡胶一般与天然橡胶和丁苯橡胶混合使用，用于制造耐寒制品、减振制品、轮胎。造耐寒制品、减振制品、轮胎。 顺丁橡胶生产装置顺丁橡胶生产装置 氯丁橡胶氯丁橡胶由氯丁二烯以乳液聚合法制成。氯丁橡胶物理、力学由氯丁二烯以乳液聚合法制成。氯丁橡胶物理、力学性能良好，耐油、耐溶剂性和耐老化性良好，耐燃性好性能良好，耐油、耐溶剂性和耐老化性良好，耐燃性好，电绝缘性差，加工时易粘辊、粘模，相对成本较高。，电绝缘性差

16、，加工时易粘辊、粘模，相对成本较高。氯丁橡胶主要用于制造电缆护套、胶管、胶带、胶粘氯丁橡胶主要用于制造电缆护套、胶管、胶带、胶粘剂、门窗嵌条及一般橡胶制品。剂、门窗嵌条及一般橡胶制品。氯丁橡胶弹性内衬使鞋更合脚氯丁橡胶弹性内衬使鞋更合脚硅橡胶硅橡胶 硅橡胶由硅氧烷聚合而成。硅橡胶由硅氧烷聚合而成。 硅橡胶具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点硅橡胶具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点. .硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。化性以及防霉性、化学稳定性等。图图2-47硅硅橡胶橡胶 图图2-49橡橡胶轮胶轮

17、 图图2-48橡橡胶产品胶产品硅橡胶在医疗上的应用硅橡胶在医疗上的应用 硅橡胶防噪音耳塞：佩戴舒适，能很好的阻隔噪音，保护耳膜。硅橡胶防噪音耳塞：佩戴舒适，能很好的阻隔噪音，保护耳膜。 硅橡胶胎头吸引器：操作简便，使用安全，可根据胎儿头部大小变形，硅橡胶胎头吸引器：操作简便，使用安全，可根据胎儿头部大小变形，吸引时胎儿头皮不会被吸起，可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病吸引时胎儿头皮不会被吸起，可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病. .硅橡胶人造血管：具有特殊的生理机能，能做到与人体硅橡胶人造血管：具有特殊的生理机能，能做到与人体“亲密无间亲密无间”，人的机体也不排斥它，稳定性极好。人的机体也不排斥它，稳

18、定性极好。 硅橡胶鼓膜修补片：其片薄而柔软，光洁度和韧性都良好。硅橡胶鼓膜修补片：其片薄而柔软，光洁度和韧性都良好。此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等，功此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等，功效都十分理想。效都十分理想。图图2-50各种各种医药瓶塞医药瓶塞室温固化硅橡胶室温固化硅橡胶 还有一种液体硅橡胶叫做室温固化硅橡胶。这种橡胶通常存放在还有一种液体硅橡胶叫做室温固化硅橡胶。这种橡胶通常存放在塑料管中可以保存一两年而不固化，一旦从塑料管中挤出，见到空气塑料管中可以保存一两年而不固化，一旦从塑料管中挤出，见到空气就会很快固化。这是一种新型机械密封

19、材料。它不仅使用方便，而且就会很快固化。这是一种新型机械密封材料。它不仅使用方便，而且具有耐油、耐酸碱、耐高温、抗老化的特点，可以大大延长设备的使具有耐油、耐酸碱、耐高温、抗老化的特点，可以大大延长设备的使用寿命。用寿命。图图2-51工业橡工业橡胶胶辊与橡胶护胶胶辊与橡胶护舷舷 3 3、纤纤维维 1)1)纤维与合成纤维纤维与合成纤维 纤维是指长度比直径大许多倍，具有一定柔纤维是指长度比直径大许多倍，具有一定柔韧性的纤细物质。纤维分为天然纤维和化学纤维韧性的纤细物质。纤维分为天然纤维和化学纤维，化学纤维又分为人造纤维和合成纤维。其中合，化学纤维又分为人造纤维和合成纤维。其中合成纤维具有比其它两种

20、纤维更好的性能。成纤维具有比其它两种纤维更好的性能。 合成纤维是由合成高分子化合物加工制成的合成纤维是由合成高分子化合物加工制成的纤维。合成纤维主要有六大类：涤纶（的确凉）纤维。合成纤维主要有六大类：涤纶（的确凉）、锦纶（尼龙）、腈纶（人造羊毛）、丙纶、维、锦纶（尼龙）、腈纶（人造羊毛）、丙纶、维纶（维尼纶）和氯纶（胶粘纤维）。纶（维尼纶）和氯纶（胶粘纤维）。 2)第一批合成纤维第一批合成纤维尼龙尼龙 将由己二酸和己二胺缩合而成的聚合物熔化，再通过将由己二酸和己二胺缩合而成的聚合物熔化，再通过许多小孔挤压出来，然后再经过拉伸，使纤维平行地许多小孔挤压出来，然后再经过拉伸，使纤维平行地排列起来，

21、并成为晶束似的纤维束。这样就得到了一排列起来，并成为晶束似的纤维束。这样就得到了一种与蚕丝相似的带有光泽的细丝，它可以织成像丝绸种与蚕丝相似的带有光泽的细丝，它可以织成像丝绸一样轻柔美观、甚至比丝绸还要结实的织品。用这种一样轻柔美观、甚至比丝绸还要结实的织品。用这种方法生产的第一批完全合成的纤维叫做尼龙。方法生产的第一批完全合成的纤维叫做尼龙。 图图2-52尼龙聚合体的纤维尼龙聚合体的纤维可以从玻璃盘的液体中拉可以从玻璃盘的液体中拉出，这个过程被用于商业出，这个过程被用于商业用途。用途。3)3)合成纤维合成纤维 （1 1）常用合成纤维）常用合成纤维锦纶（锦纶（尼龙尼龙）：锦纶纤维强度高，耐磨性

22、与耐）：锦纶纤维强度高，耐磨性与耐冲击性好，弹性高，耐疲劳性好，密度小，耐腐蚀冲击性好，弹性高，耐疲劳性好，密度小，耐腐蚀，染色性好；但弹性，染色性好；但弹性 尼龙尼龙6666结构式：结构式： NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn 图图2-53尼龙尼龙线线 图图2-54尼龙尼龙制滑雪衫制滑雪衫 涤纶（的确凉）：涤纶纤维耐热性好，弹性模量涤纶（的确凉）：涤纶纤维耐热性好，弹性模量、强度高，冲击强度高，耐疲劳性好，耐磨性、强度高，冲击强度高，耐疲劳性好，耐磨性. . 图图2-55涤纶防涤纶防水印花布水印花布腈纶（人造羊毛）：腈纶纤维弹性模量仅次于涤

23、纶纤维、腈纶（人造羊毛）：腈纶纤维弹性模量仅次于涤纶纤维、比锦纶纤维高比锦纶纤维高2323倍，耐光性与耐热性仅次于氟纤维。倍，耐光性与耐热性仅次于氟纤维。 （2 2）新型合成纤维）新型合成纤维 芳纶纤维是芳香族聚酰胺纤维的商品名称，国芳纶纤维是芳香族聚酰胺纤维的商品名称，国外名外名KevlarKevlar。强度高，密度小，刚性非常好，弹性。强度高，密度小，刚性非常好，弹性模量很高，耐寒、耐热、耐辐射、耐疲劳、耐腐蚀模量很高，耐寒、耐热、耐辐射、耐疲劳、耐腐蚀。主要用作高强度复合材料的增强材料，广泛用作。主要用作高强度复合材料的增强材料，广泛用作飞机、船体的结构材料。飞机、船体的结构材料。中空纤

24、维中空纤维 如果在细细的纤维中有很多小孔，小孔中又充满了如果在细细的纤维中有很多小孔，小孔中又充满了空气。而空气是热的不良导体，穿上这样材料做成的衣空气。而空气是热的不良导体，穿上这样材料做成的衣服，一定会很暖和。而实际上，我们冬天穿的羽绒服，服，一定会很暖和。而实际上，我们冬天穿的羽绒服，盖的多孔被都采用了这种材料。盖的多孔被都采用了这种材料。图图2-56四孔纤维四孔纤维显微结构显微结构 图图2-572-57四孔纤四孔纤维制品维制品 最近，国外利用中空纤维制成了一种冷胀热缩的新最近，国外利用中空纤维制成了一种冷胀热缩的新型服装。在纤维空腔中充入一种特殊的化学物质。当型服装。在纤维空腔中充入一

25、种特殊的化学物质。当气温降低时，里面的化学物质受冷凝结，体积增大，气温降低时，里面的化学物质受冷凝结，体积增大，迫使管状纤维膨胀变粗，织物因此变得致密厚实。一迫使管状纤维膨胀变粗，织物因此变得致密厚实。一旦气温上升，里面的化学物质溶化成液体，纤维便恢旦气温上升，里面的化学物质溶化成液体，纤维便恢复原状，织物变薄，透气性变好。我国昼夜温差大的复原状，织物变薄，透气性变好。我国昼夜温差大的地区很多，穿上这种布料做的衣服一定很舒服！地区很多，穿上这种布料做的衣服一定很舒服！ 光导纤维光导纤维、碳纤维碳纤维、玻璃纤维玻璃纤维、 图图2-58玻玻璃纤维璃纤维 图图2-59碳碳纤维纤维图图2-60玻玻璃石

26、膏璃石膏 防火纤维防火纤维 防火纤维可耐高温，在火焰中不燃烧，不会产生有毒防火纤维可耐高温，在火焰中不燃烧，不会产生有毒气体，且耐酸碱，因此，可以应用于各种防火用途，如防气体，且耐酸碱，因此，可以应用于各种防火用途，如防火衣物、隔热材、各种建材及装饰材料。下图防火毯是由火衣物、隔热材、各种建材及装饰材料。下图防火毯是由防火纤维及防火布经特种加工而成的个人防火逃生产品。防火纤维及防火布经特种加工而成的个人防火逃生产品。若置于厨房、客厅、儿童房、卧房，可备紧急扑灭火源及若置于厨房、客厅、儿童房、卧房，可备紧急扑灭火源及逃生使用逃生使用 。图图2-61防火毯防火毯4 4、高分子粘合剂高分子粘合剂 1

27、)1)粘合剂及其分类粘合剂及其分类 粘合剂是一种能把各种材料紧密地粘合在一起的粘合剂是一种能把各种材料紧密地粘合在一起的化学物质。化学物质。“粘合剂粘合剂”又被称作又被称作“粘结剂粘结剂”、“胶粘胶粘剂剂”，有的干脆就简称为，有的干脆就简称为“胶水胶水”。典型的粘合剂，它在形成连接接头前的某个阶段典型的粘合剂，它在形成连接接头前的某个阶段，一般应是液体，这样才能很容易地把它涂刷在被粘，一般应是液体，这样才能很容易地把它涂刷在被粘接零件表面上。在一定的条件下（温度、压力、时间接零件表面上。在一定的条件下（温度、压力、时间等），它能凝固成坚硬的固体，同时，将被粘接的材等），它能凝固成坚硬的固体，同

28、时，将被粘接的材料紧密结合成一个整体。料紧密结合成一个整体。能满足这些条件的物质并不少，大自然里就有。能满足这些条件的物质并不少，大自然里就有。至于人工合成的品种就更多了。至于人工合成的品种就更多了。 2)粘合剂分类粘合剂分类 无机粘合剂都是由无机物组成的，例如磷酸盐、硅酸盐等。由于分子组成及分子的结构不同，这类胶的性能与前者差异很大，它们特别能耐高温，比较硬且脆。 天然高分子粘合剂：天然高分子粘合剂：在粘合剂家族里，比较老的一辈都是在大自在粘合剂家族里，比较老的一辈都是在大自然里生长的，如松香、树胶，还有用动物的骨然里生长的，如松香、树胶，还有用动物的骨、皮熬制的牛皮胶、黄鱼胶等等。这些我们

29、统、皮熬制的牛皮胶、黄鱼胶等等。这些我们统称为天然高分子粘合剂。由于这些材料来源较称为天然高分子粘合剂。由于这些材料来源较少，往往受天然资源的限制，性能又不完善，少，往往受天然资源的限制，性能又不完善，所以目前已逐渐被合成高分子粘合剂所淘汰。所以目前已逐渐被合成高分子粘合剂所淘汰。 合成高分子粘合剂的种类很多，主要有合成合成高分子粘合剂的种类很多，主要有合成树脂类型和合成橡胶类型，前者如环氧树脂、酚树脂类型和合成橡胶类型，前者如环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等，后者如丁腈橡胶、氯丁橡醛树脂、脲醛树脂等，后者如丁腈橡胶、氯丁橡胶等。有意思的是，这两大类家族之间还很喜欢胶等。有意思的是，这两大类家族

30、之间还很喜欢攀亲结眷，因此又出现了树脂攀亲结眷，因此又出现了树脂橡胶混合型的橡胶混合型的粘合剂。粘合剂。 2粘合剂的组分与粘合原理粘合剂的组分与粘合原理 每一种合成粘合剂，除了橡胶、树脂这样一些主要组分以外，还有好多其他组分。因为单是依靠环氧树脂或丁腈橡胶是不能把东西胶牢的。这些其他组分一般称为“粘合剂的辅助材料”。组分中分量最多的是主要组分，一般叫做基料。基料是构成粘合剂最重要，而且也是最必需的组分。因为要依靠它才能使粘合剂获得良好的粘附作用。它的性质和用量，对粘合剂的性能和工艺都有决定性的影响。“粘合剂的辅助材料”包括固化剂（或硬化剂）、增塑剂、填料、稀释剂。他们各司其职，共同完成胶接的任

31、务。这一原理过程可以通过一个实例来加以说明。3 3粘合剂的应用粘合剂的应用 粘合剂具有各种各样的优良性能，如粘接强度大，耐粘合剂具有各种各样的优良性能，如粘接强度大，耐水、耐热、耐腐蚀、密封性好、重量轻等，因此它的用水、耐热、耐腐蚀、密封性好、重量轻等，因此它的用途也是多方面的。途也是多方面的。在航天工业中，每制造一架喷气式飞机至少要用在航天工业中，每制造一架喷气式飞机至少要用360360千克粘合剂，粘结面积在总结合面积的千克粘合剂，粘结面积在总结合面积的6060以上，可省以上，可省去去2020万个铆钉。胶结制件，表面光滑平整，压力分布均万个铆钉。胶结制件，表面光滑平整，压力分布均匀，还可减轻

32、重量。人造地球卫星和宇宙飞船中热屏蔽匀，还可减轻重量。人造地球卫星和宇宙飞船中热屏蔽用的烧蚀材料便是用酚醛用的烧蚀材料便是用酚醛环氧粘合剂来粘结的。环氧粘合剂来粘结的。在交通运输、医疗、机械制造工业、电子工业、建在交通运输、医疗、机械制造工业、电子工业、建筑业乃至日常生活中，粘结剂的应用十分广泛，不胜筑业乃至日常生活中，粘结剂的应用十分广泛，不胜枚举。甚至有人说世界正在走向粘结组合时代。枚举。甚至有人说世界正在走向粘结组合时代。 在医疗方面，牙科大夫用医用粘合剂修补牙齿，在医疗方面，牙科大夫用医用粘合剂修补牙齿，外科大夫用胶粘结血管、肌肉组织，用氰基丙烯酯粘外科大夫用胶粘结血管、肌肉组织，用氰

33、基丙烯酯粘合伤口，合伤口，1010秒钟内即可粘牢，既不需要打麻药，又可秒钟内即可粘牢，既不需要打麻药，又可免除病人缝合时的痛苦。免除病人缝合时的痛苦。 在机械制造工业中，无论是各种刀具、量具、夹具在机械制造工业中，无论是各种刀具、量具、夹具和模具的粘结，还是密封补漏、设备维修和废次品的和模具的粘结，还是密封补漏、设备维修和废次品的修复，都要用到无机粘合剂。修复，都要用到无机粘合剂。 在电子工业、建筑业乃至日常生活中，粘结剂的在电子工业、建筑业乃至日常生活中，粘结剂的应用十分广泛，不胜枚举。应用十分广泛，不胜枚举。 所以我们可以毫不夸张地说所以我们可以毫不夸张地说世界正在走向粘世界正在走向粘结组

34、合时代。结组合时代。 5 5、高分子涂料高分子涂料 1 1涂料概述涂料概述 日常生活中，我们经常会遇到油漆、涂料。其实油漆是较早使用的涂料。涂料一般有三个主要组分，即成膜物、颜料和溶剂，其中成膜物是不可缺少的组分，没有颜料的涂料叫清漆。因溶剂不同分油溶性和水溶性两种涂料。一般来说，清漆是指能形成透明膜的高分子树脂溶液，溶剂有酯类、甲苯、二甲苯等多种，室温下溶剂挥发后干燥成膜。一些彩色油漆是加入了颜料制成的。在油漆中加入一些填料可提高漆膜强度。2 2涂料的功能涂料的功能 （1）涂料将我们周围的世界，包括城市市容、家庭环境，乃至个人装点得五彩缤纷。通过涂料的精心装饰，交通工具、房屋建筑、甚至家用电

35、器都具有了一定的观赏价值。因此涂料一出现首先便用于装饰，这是大家了解的涂料的第一个功能。 图图2-62涂料使摩托涂料使摩托车美观、耐用车美观、耐用 （2）涂料的第二个功能是保护作用，它可以保护材料免受和减轻各种损害和侵蚀。金属腐蚀是世界上最大的浪费之一，使用涂料可使浪费大大降低；火灾是对人类生命安全和财富的最大威胁，使用防火涂料是防火的一种重要措施。涂料还可以保护古文物，如埃及的金字塔、我国的敦煌。 图图2-63涂料涂料保护大桥保护大桥 图图2-64涂料保涂料保护古文物护古文物（3 3）涂料的第三个功能是标志作用。交通路上，涂料醒目）涂料的第三个功能是标志作用。交通路上，涂料醒目的颜色正适合做

36、标志牌和道路分隔线。的颜色正适合做标志牌和道路分隔线。（4 4）具有特殊功能。例如军事上的隐身涂料，电子工业）具有特殊功能。例如军事上的隐身涂料，电子工业上的导电导磁涂料，航空航天工业上的烧蚀（利用烧蚀上的导电导磁涂料，航空航天工业上的烧蚀（利用烧蚀方法防止舱内过热）。方法防止舱内过热）。图图2-65涂有隐身涂有隐身涂料的坦克涂料的坦克 图图2-66画圈处即为画圈处即为导电涂料导电涂料 6 6、高分子液晶、高分子液晶 1 1液晶及其分类液晶及其分类 一些有机化合物和高分子聚合物，在一定温度或浓度的一些有机化合物和高分子聚合物，在一定温度或浓度的溶液中，既具有液体流动性，又具有晶体的各向异性，这

37、就溶液中，既具有液体流动性，又具有晶体的各向异性，这就是液晶。是液晶。 液晶具有光电效应。液晶的电光效应是指它的干涉、散液晶具有光电效应。液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸射、衍射、旋光、吸 收等受电场调制的光学现象。收等受电场调制的光学现象。 高分子液晶按它的来源可分高分子液晶按它的来源可分为天然高分子液晶和合成高为天然高分子液晶和合成高分子液晶。分子液晶。 图图2-67高高分子液晶分子液晶的显微结的显微结构构 2液晶的性质及用途液晶的性质及用途 （1 1）善变的液晶）善变的液晶 液晶善变的原理：液晶善变的原理： 液晶具有善变的本领。当温度或压力发生变化时，它液晶具有善变的本领。当温度或压力发生变化时，它就会由液体逐渐变成晶体。如果使压力、溶剂不变，仅改就会由液体逐渐变成晶体。如果使压力、溶剂不变，仅改变温度：当温度升高超过液晶最高温度后，液晶就变成普