改性工程塑料行业培训教程-3塑料的分类

1、新材料行业新材料行业改性工程塑料改性工程塑料 培培 训训 教教 程程（3） 芜湖纽麦特纽麦特新材料有限公司WUHU NIOUMAITE NewMaterialTechnologyCentre 塑塑 料料 的的 分分 类类塑料的分类塑料的分类（一）按理化特性分类（一）按理化特性分类（二）按使用特性分类（二）按使用特性分类（三）按加工方法分类（三）按加工方法分类 根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为为热热塑塑性塑料性塑料和和热热固固性塑料性塑料两种类型。两种类型。（一）按理化特性分类热塑性塑料热固性塑料塑料定义：定义：（1）热塑性塑料）热塑性塑料类别类

2、别：热塑性塑料热塑性塑料烃类：烃类： 乙烯基类：乙烯基类：(含极性基团含极性基团)工程类：工程类：纤维素类：纤维素类：结构：结构：分子链都是线型或带支链的分子链都是线型或带支链的线型高分子支链高分子是指在特定温度范围内能反复加热软化形成高分是指在特定温度范围内能反复加热软化形成高分子熔体和冷却硬化并保持一定的形状的塑料。子熔体和冷却硬化并保持一定的形状的塑料。聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、其它聚烯烃及其共聚物聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、其它聚烯烃及其共聚物聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等）、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等聚甲醛（聚甲醛（POM）、聚酰胺（）、聚酰胺（PA）、聚碳酸

3、酯（）、聚碳酸酯（PC）、）、ABS、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚等聚酰亚胺、聚苯硫醚等醋酸纤维素、硝酸纤维素、塞璐珞、玻璃纸等醋酸纤维素、硝酸纤维素、塞璐珞、玻璃纸等特征：特征：热塑性塑料中树脂分子链之间无化学键产生，加热时热塑性塑料中树脂分子链之间无化学键产生，加热时软化流动，冷却变硬，这个变化过程过程是物理变化。软化流动，冷却变硬，这个变化过程过程是物理变化。可溶于一定的溶剂，具有可熔、可溶的性质。可溶于一定的溶剂，具有可熔、可溶的性质。 原理：原理：热塑性塑料的热变化：热塑性塑料的热变化： 热塑性塑料是热塑性塑料

4、是加热后软化、可塑，冷却后硬化，再加热加热后软化、可塑，冷却后硬化，再加热后又会软化后又会软化的塑料：即运用加热及冷却，使其产生液态与固的塑料：即运用加热及冷却，使其产生液态与固态之间的可逆变化的物理变化。态之间的可逆变化的物理变化。 热塑性塑料可分为热塑性塑料可分为通用塑料、通用工程塑料、高性能工通用塑料、通用工程塑料、高性能工程塑料程塑料等三类。等三类。 我们日常生活中使用的大部分塑料属于这个范畴。我们日常生活中使用的大部分塑料属于这个范畴。加热加热加热加热冷却冷却冷却冷却软化软化熔融熔融硬化硬化聚乙烯聚乙烯 （PE 1） 聚丙烯聚丙烯 （PP 2）聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS 3） 聚氯乙烯

5、（聚氯乙烯（PVC 4）聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA 5 俗称有机玻璃）俗称有机玻璃）聚酰胺（尼龙）（聚酰胺（尼龙）（Nylon 6) 聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC 7）聚氨酯聚氨酯 （PU 8 ）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE 9 特富龙）特富龙）聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE 10 )聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT )主要的热塑性塑料：主要的热塑性塑料：聚乙烯聚乙烯-(CH2-CH2)-n热塑性塑料的类别热塑性塑料的类别热塑性塑料可分为两大类：热塑性塑料可分为两大类：结晶形塑料结晶形塑料和和无定形塑料无定形塑料无定形塑料（非结晶形

6、塑料）：无定形塑料（非结晶形塑料）：当大分子完全无序排列，我们称之当大分子完全无序排列，我们称之 为无定型热塑性塑料。为无定型热塑性塑料。无定形塑料无定形塑料由常温下的固态加温直至软化最后到粘流态，中间没有明显的熔点。由常温下的固态加温直至软化最后到粘流态，中间没有明显的熔点。结晶形塑料：结晶形塑料：聚合物由熔融态分子的无次序状态到凝固态有规则地进聚合物由熔融态分子的无次序状态到凝固态有规则地进 行重排的性质，具有这种性质的塑料就叫结晶形塑料。行重排的性质，具有这种性质的塑料就叫结晶形塑料。 结晶形材料结晶形材料具有比较明显的熔点，当加工温度进入熔点后即出现粘具有比较明显的熔点，当加工温度进入

7、熔点后即出现粘流态，聚合物粘度迅速下降，发生不可逆的塑性形变。流态，聚合物粘度迅速下降，发生不可逆的塑性形变。两类热塑性塑料的区别：两类热塑性塑料的区别：结晶形塑料：不透明或半透明（如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚酯等）结晶形塑料：不透明或半透明（如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚酯等）无定形塑料：透明（聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯无定形塑料：透明（聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃有机玻璃)、聚砜等、聚砜等)也有例外情况，比如也有例外情况，比如ABS属于无定形塑料，却不透明。属于无定形塑料，却不透明。表表1 ：重要的无定形和部分结晶热塑性塑料：重要的无定形和部分结晶

8、热塑性塑料 无定形热塑性塑料无定形热塑性塑料部分结晶部分结晶形形热塑性塑料热塑性塑料聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPE） 聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC）低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE）聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚丙烯（聚丙烯（PP）苯乙烯聚合物（苯乙烯聚合物（PS、SB、 SAN、ABS、ASA）聚酰胺（聚酰胺（PA6、PA66、 PA11、 PA12）聚苯醚（聚苯醚（PPE）聚甲醛（聚甲醛（POM）无定形聚酰胺（无定形聚酰胺（PA6-3-T）线性聚酯（线性聚酯（PET）纤维素衍生物（纤维素衍生物（CA、CAB、CP） 聚苯硫醚（聚苯硫醚（P

9、PS）聚砜（聚砜（PUS）卫生级聚氯乙烯卫生级聚氯乙烯(PVC-U)聚醚砜（聚醚砜（PES）热塑性塑料的性能差异热塑性塑料的性能差异 性性 能能无定型热塑性塑料无定型热塑性塑料 结晶性热塑性塑料结晶性热塑性塑料透透 明明 性性好好较差较差机械强度机械强度较低较低较高较高柔柔 韧韧 性性好好较低较低外外 观观透明透明不透明或半透明不透明或半透明例例 外外ABS属于无定形塑料，却不透明属于无定形塑料，却不透明。热塑性塑料的性能差异的原因热塑性塑料的性能差异的原因无定形热塑性塑料无定形热塑性塑料的特征温度是玻璃化温度（的特征温度是玻璃化温度（Tg），当低于），当低于Tg时，高聚物表现为具有时，高聚物

10、表现为具有“玻璃玻璃”特征性能，专业上称之为特征性能，专业上称之为“玻玻璃态璃态”，此时的高聚物具备使用功能，而不能被，此时的高聚物具备使用功能，而不能被“可塑可塑”性能；性能；当高于当高于Tg时，高聚物则具有较高弹性和一定可塑性特点，同时时，高聚物则具有较高弹性和一定可塑性特点，同时失去使用功能，专业上称之为失去使用功能，专业上称之为“高弹态高弹态”。进一步升温后，其。进一步升温后，其弹性失去而完全可塑。因此，其最高使用温度应在弹性失去而完全可塑。因此，其最高使用温度应在Tg以下，而以下，而其最低加工温度则应在其最低加工温度则应在Tg以上。以上。 加热加热加热加热冷却冷却冷却冷却高弹态高弹态

11、粘流态粘流态玻璃态玻璃态无定形热塑性塑料的热变化：无定形热塑性塑料的热变化：无定形热塑性塑料：无定形热塑性塑料：由于其不对称结构，是不结由于其不对称结构，是不结晶的，在不进行改性和着色的情况下均是透明的。晶的，在不进行改性和着色的情况下均是透明的。 无定形热塑性塑料的使用温度应低于其玻璃化温度无定形热塑性塑料的使用温度应低于其玻璃化温度(Tg)。玻璃化转变温度（玻璃化转变温度（Tg）高聚物：高聚物：它是高聚物从玻璃态转变为高弹态的温度，材料的折光率、自它是高聚物从玻璃态转变为高弹态的温度，材料的折光率、自由体积以及弹性模量等都要发生一个突变。由体积以及弹性模量等都要发生一个突变。从分子结构上讲

12、，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象，而不像相转变那样有相变热，所以它是一种二冻状态的一种松弛现象，而不像相转变那样有相变热，所以它是一种二级相变级相变(高分子动态力学中称主转变高分子动态力学中称主转变)。Tg时，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成时，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子分子的原子(或基团或基团)在其平衡位置作振动；在其平衡位置作振动；材料处于玻璃化转变温度时，分子链虽不能移动，但是链段开始运动，材料处于玻璃化转变温度时，分子链虽不能移动，但是链

13、段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。Tg玻璃：玻璃：在玻璃化转变温度，玻璃的结构发生变化，玻璃的许多物理性能在玻璃化转变温度，玻璃的结构发生变化，玻璃的许多物理性能如热容、密度、热膨胀系数、电导率等都在该温度范围发生急剧变化。如热容、密度、热膨胀系数、电导率等都在该温度范围发生急剧变化。根据玻璃化转变温度可以准确制定玻璃的热处理温度制度。根据玻璃化转变温度可以准确制定玻璃的热处理温度制度。玻璃化转变温度（玻璃化转变温度（Tg）：）：是材料的一个重要特性参数，材料的许多特是材料的一个重要特性参

14、数，材料的许多特性性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。部分晶性热塑性塑料部分晶性热塑性塑料特征温度为结晶温度（特征温度为结晶温度（Tc）。）。部分结晶热塑性塑料：部分结晶热塑性塑料：含有分子链规则排布区域（结晶区），因为结晶作含有分子链规则排布区域（结晶区），因为结晶作用，部分结晶热塑性塑料通常是不透明的，并且透明度会随着结晶度的增用，部分结晶热塑性塑料通常是不透明的，并且透明度会随着结晶度的增加而减小。加而减小。 部分结晶热塑性塑料的使用温度在玻璃化转变温度和熔点之间。部分部分结晶热塑性塑料的使用温度在玻璃化转变温度和熔点之间。部分结晶（结晶（HDP

15、E）片材被加热到晶体熔点以上会熔融，片材将会全部变成无）片材被加热到晶体熔点以上会熔融，片材将会全部变成无定形，进而透明起来。在冷却过程中，晶体会再次形成。定形，进而透明起来。在冷却过程中，晶体会再次形成。 对许多部分结晶的热塑性塑料成型的片材和模塑制品，可以通过快速对许多部分结晶的热塑性塑料成型的片材和模塑制品，可以通过快速冷却抑制结晶作用而得到透明的制品（如冷却抑制结晶作用而得到透明的制品（如PET瓶、透明的瓶、透明的PET片材和透明片材和透明的聚丙烯片材）。的聚丙烯片材）。 加热加热冷却冷却粘流态粘流态玻璃态玻璃态部分结晶热塑性塑料热变化：部分结晶热塑性塑料热变化：Tc时，高聚物表现为质

16、地坚硬，具备使用功能，不可时，高聚物表现为质地坚硬，具备使用功能，不可“塑性塑性”加工；加工；Tc时高聚物被熔融塑化，失去使用功能，而可塑性加工。时高聚物被熔融塑化，失去使用功能，而可塑性加工。 又称又称低压聚乙烯低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。是一种结晶度高、非极性的热塑长键，因此密度高。是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程性树脂。原态的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。度的半透明状。 PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产

17、生化学腐蚀，例如腐蚀特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤代烃性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤代烃 （四氯化碳）。（四氯化碳）。几种重要的热塑性塑料几种重要的热塑性塑料 该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。主要该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。主要用于制造各种注塑、吹塑和挤出成型制品。用于制造各种注塑、吹塑和挤出成型制品。 HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在于电线电缆。中到

18、高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40 低温度下均如此低温度下均如此 。高密度聚乙烯高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，简称为，简称为“HDPE”）华氏温度与摄氏温度：华氏温度与摄氏温度： =(9/5) +32低密度聚乙烯低密度聚乙烯（Low Density Polyethylene，简称为，简称为“LDPE”） 低密度聚乙烯：又称高压聚乙烯，通常低密度聚乙烯：又称高压聚乙烯，通常使用高温高压下的自由基聚合生成，使用高温高压下的自由基聚合生成，由于在反应过程中的链转移反应，在由于在反应过程中的链转移反应，在分子链上生出许多支链。这些支链妨分子链上生出许

19、多支链。这些支链妨碍了分子链的整齐排布，因此密度较碍了分子链的整齐排布，因此密度较低。低。 低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE）适合热塑性成型加工的各）适合热塑性成型加工的各 种成型工艺，成型加工性好。种成型工艺，成型加工性好。 LDPE主要用途是作薄膜产品，还用于注塑制品，医疗器具，药品主要用途是作薄膜产品，还用于注塑制品，医疗器具，药品和食品包装材料，吹塑中空成型制品等。和食品包装材料，吹塑中空成型制品等。 LDPE在高温下容易产生致癌物质，故保鲜膜在高温下容易产生致癌物质，故保鲜膜不宜进入微波炉不宜进入微波炉。聚丙烯聚丙烯(Polypropylene，俗称，俗称PP)聚丙烯是由聚丙烯是

20、由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。等规聚丙烯等规聚丙烯（isotaeticPolyProlene）无规聚丙烯无规聚丙烯（atacticPolyPropylene）间规聚丙烯间规聚丙烯（syndiotaticPolyPropylene）按甲基排列位置分为按甲基排列位置分为 CH=CH2CH3_nCH3CH-CH2_n催化剂催化剂 一般生产的聚丙烯树脂中，等规结构的含量为一般生产的聚丙烯树脂中，等规结构的含量为95%，其余为无规，其余为无规或间规聚丙烯，工业产品以等规物为主要成分。或间规聚丙烯，工业产品以等规物为主要成分。无规聚丙烯：若甲基无秩序的无规聚丙烯：若甲基

21、无秩序的排列在分子主链的两侧称无规排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯；聚丙烯；间规聚丙烯：当甲基交替排列在间规聚丙烯：当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。分子主链的两侧称间规聚丙烯。等规聚丙烯：甲基排列在分子等规聚丙烯：甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯；主链的同一侧称等规聚丙烯；PP特点特点、PP是一种半结晶性材料，硬度大于是一种半结晶性材料，硬度大于PE；熔点高于；熔点高于PE。、PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。、PP的维卡软化温度为的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。的

22、表面刚度和抗划痕特性很好。、PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶金属添加剂或热塑橡胶的方法对的方法对PP进行改性。进行改性。 、PP的收缩率相当高（由于结晶）的收缩率相当高（由于结晶），一般为一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比并且收缩率的方向均匀性比HDPE等材料要好得多。加入等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。、均聚物型的、均聚物型的PP温度高于温度高于0以上时质地脆，许多商业的以上时质地脆，许多商业的PP材料是材料是加入加入14%乙烯的乙烯

23、的无规共聚物无规共聚物或更高比率乙烯含量的或更高比率乙烯含量的嵌段共聚物增嵌段共聚物增强韧性强韧性。、共聚物型的、共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（材料有较低的热变形温度（100）、低透明度、）、低透明度、低低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度， 、共聚物型的强度比均聚物型的要高（相同、共聚物型的强度比均聚物型的要高（相同MFR），），PP的流动率的流动率MFR范围在范围在140。低。低MFR的的PP材料抗冲击特性较好，但延展强度材料抗冲击特性较好，但延展强度较低。较低。、均聚物型和共聚物型的、均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗

24、酸碱腐材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯氯化碳）溶剂等没有抵抗力。化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象也不象PE那样在高温下仍具有抗氧那样在高温下仍具有抗氧化性。化性。MFR：熔体流动速率：熔体流动速率均聚物型和共聚物型的均聚物型和共聚物型的PP性能差异性能差异热固性塑料：在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）热固性塑料：在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔） 特性的塑料。其树脂分子由线型结构交联成网特性的塑料。其树脂分子由线型结构交联成网 状结构，再加强热则会分解破坏。状结构，

25、再加强热则会分解破坏。 如酚醛塑料、如酚醛塑料、 环氧塑料等。环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型其他交联型两种类型。两种类型。典型的热固性塑料有典型的热固性塑料有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、呋喃、酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、呋喃、聚硅醚聚硅醚等材料，还有较新的等材料，还有较新的聚苯二甲酸二丙烯酯聚苯二甲酸二丙烯酯塑料等。塑料等。优点：耐热性高、受热不易变形等。优点：耐热性高、受热不易变形等。缺点：机械强度一般不高。缺点：机械强度一般不高。改性：可以通过添加填料，制成层压材料或模压材料来提高改性：可以通过添加填料，制成层压材料或模压材料来提高其其 机械

26、强度。机械强度。 (2)热固性塑料热固性塑料热固性塑料机理热固性塑料机理热固性塑料：热固性塑料： 酚醛、三聚氰胺甲醛、环氧、不饱和酚醛、三聚氰胺甲醛、环氧、不饱和聚酯、有机硅聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。等塑料，都是热固性塑料。 主要用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压主要用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等在恶劣环境中使用的塑料，大部分是电等在恶劣环境中使用的塑料，大部分是热固性塑料，最常用的应该是炒锅锅把手热固性塑料，最常用的应该是炒锅锅把手和高低压电器。和高低压电器。 利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化的特性来加工，使其成为确定形状和

27、尺寸的制品。型腔，进而固化的特性来加工，使其成为确定形状和尺寸的制品。热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后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，不能再熔触，在溶剂分子链之间形成化学键，成为三度的网状结构，不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。中也不能溶解。第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一发生交链固化而变硬，这种变化是不可逆的。再次加热时，已不反应一发生交链固化而变硬，这种变化是不可逆的。再次加热时，已不能再变软流动了，这种材料称为热固性塑料。能再变软流动了，这种材料称

28、为热固性塑料。热固性塑料的加工：热固性塑料的加工：固化机理：固化机理： 软软 塑塑 料料 硬硬 塑塑 料料弹性模量弹性模cm270000350000Ncm2抗张强度抗张强度 15007000Ncm230008500Ncm2伸长率伸长率20800053特点特点结晶度由中到高，结晶度由中到高，Tm、Tg范围范围很宽很宽刚性大、难变形刚性大、难变形塑料行为塑料行为 接近橡胶接近橡胶接近纤维接近纤维聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯

29、二甲酸乙二醇酯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂有机硅树脂、丙烯基树脂热塑性塑料为主热塑性塑料为主常用注塑法加工常用注塑法加工成型后可以再次加工使用成型后可以再次加工使用一般来说软塑料是熟塑料一般来说软塑料是熟塑料比较耐用比较耐用热固性塑料为主热固性塑料为主常用热压法加工常用热压法加工成型后不可再次加工使用成型后不可再次加工使用一般来说硬塑料是生塑料一般来说硬塑料是生塑料不够耐用。不够耐用。 根据各种塑料不同的使用特性，通常将塑料根据各种塑料不同的使用特性，通常将塑

30、料分为分为通用塑料通用塑料、工程塑料工程塑料和和特种塑料特种塑料三种类型。三种类型。（二）按使用特性分类（二）按使用特性分类通用塑料通用塑料一般是指产量大、用途广、成型性好、价一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。它们都是热塑性塑料。格便宜的塑料。它们都是热塑性塑料。通用塑料有五大品种通用塑料有五大品种聚乙烯聚乙烯(PE)聚丙烯聚丙烯(PP)聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)ABS工程塑料工程塑料一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可作为工程结构材料和代高、低温性能，尺寸稳定性

31、较好，可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。如聚酰胺、聚砜等。替金属制造机器零部件等的塑料。如聚酰胺、聚砜等。工程塑料工程塑料通用工程塑料通用工程塑料特种工程塑料特种工程塑料 工程塑料具有密度小工程塑料具有密度小, ,化学稳定性高化学稳定性高, ,机械性能良好机械性能良好, ,电电绝缘性优越绝缘性优越, ,加工成型容易等特点加工成型容易等特点, ,广泛应用于汽车广泛应用于汽车, ,电器电器, ,化工化工, ,机械机械, ,仪器仪器, ,仪表等工业仪表等工业, ,也应用于宇宙航行也应用于宇宙航行, ,火箭火箭, ,导导弹等方面弹等方面. .工程塑料的发展历史工程塑料的发展历史193

32、1年：杜邦公司的卡罗瑟斯年：杜邦公司的卡罗瑟斯(Carothers)开发尼龙开发尼龙66，成为最先开工业，成为最先开工业 化的工程塑料。化的工程塑料。1942年：德国人开发了尼龙年：德国人开发了尼龙6的工业技术，并作为纤维开发应用。的工业技术，并作为纤维开发应用。1953年，拜耳公司首次获得聚碳酸酯（年，拜耳公司首次获得聚碳酸酯（PC）。）。1958年：拜耳公司以熔融酯交换法进行年：拜耳公司以熔融酯交换法进行PC的中规模工业化生产。的中规模工业化生产。1960年：美国通用公司半工业化投产。年：美国通用公司半工业化投产。1972年：杜邦公司开发芳香族尼龙工业化技术年：杜邦公司开发芳香族尼龙工业化

33、技术我国在我国在1958年着手研发，年着手研发，1961年：中国开发年：中国开发PA1010，尼龙，尼龙1010是我国独创的一种工程塑料，是我国独创的一种工程塑料，用蓖麻油做原料，提取癸二胺及癸二酸再缩合而成的。成本低、经济用蓖麻油做原料，提取癸二胺及癸二酸再缩合而成的。成本低、经济效果好、自润滑性和耐磨性极好、耐油性好，脆性转化温度低（约在效果好、自润滑性和耐磨性极好、耐油性好，脆性转化温度低（约在-60），机械强度较高，广泛用于机械零件和化工、电气零件。），机械强度较高，广泛用于机械零件和化工、电气零件。1965年：工业化建厂年：工业化建厂工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性1、质量轻、相

34、对密度小、质量轻、相对密度小工程塑料的相对密工程塑料的相对密度一般在度一般在1.02.0之间，之间，远低于金属，可替代一远低于金属，可替代一些传统的金属材料，减些传统的金属材料，减轻自重，用于航空飞行轻自重，用于航空飞行器、车辆等领域。器、车辆等领域。2、较高的比强度、较高的比强度 用玻璃纤维、碳纤维等纤维增强，可以大大用玻璃纤维、碳纤维等纤维增强，可以大大提高抗张强度，拉伸强度与相对密度的比值一般提高抗张强度，拉伸强度与相对密度的比值一般在在1500-1700，甚到高达，甚到高达4000（钢（钢1600，铝，铝1500）工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性3、突出的耐磨和自润滑性能、突出的耐

35、磨和自润滑性能 用工程塑料作摩擦零件，与耐磨金属合金相对，磨耗量低于用工程塑料作摩擦零件，与耐磨金属合金相对，磨耗量低于1：5。氟塑料更佳。氟塑料更佳。4、优良的机械性能、优良的机械性能 在较宽的温度范围内，许多工程塑料，尤其是增强的工程塑料有优异在较宽的温度范围内，许多工程塑料，尤其是增强的工程塑料有优异的抗冲击和耐疲劳性能。的抗冲击和耐疲劳性能。5、优良的电绝缘性、优良的电绝缘性 几乎所有工程塑料都有优良几乎所有工程塑料都有优良的电绝缘性和耐电弧的特性，可的电绝缘性和耐电弧的特性，可以跻身优良绝缘材料行列以跻身优良绝缘材料行列工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性6、化学稳定性、化学稳定性对

36、酸、碱和一般有机溶剂都有很好的抗腐蚀性。对酸、碱和一般有机溶剂都有很好的抗腐蚀性。7、较好的制件尺寸稳定性、较好的制件尺寸稳定性8、有较高的耐热性、有较高的耐热性 一般的工程塑料在不同玻璃纤维增强时，一般的工程塑料在不同玻璃纤维增强时，UL长期连续使用温度都长期连续使用温度都超过超过100，特种工程塑料的指标一般都超过，特种工程塑料的指标一般都超过150。9、优良的吸震、消声和对异物的埋没性能、优良的吸震、消声和对异物的埋没性能 工程塑料作为运动零部件使用时，没有工程塑料作为运动零部件使用时，没有金属撞击的噪声，有优良的吸震消声性能。金属撞击的噪声，有优良的吸震消声性能。对于有磨粒存在的条件下

37、，可以埋没异物，对于有磨粒存在的条件下，可以埋没异物，不像金属之前可能会咬死或刮伤。不像金属之前可能会咬死或刮伤。工程塑料的主要特性工程塑料的主要特性 注注 塑塑 机机挤挤 出出 机机吹吹 塑塑 机机10、良好的加工性能、良好的加工性能 工程塑料可以在较低的温度工程塑料可以在较低的温度下（通常下（通常400以下），采用注以下），采用注塑、挤出、吹塑等多种方法进塑、挤出、吹塑等多种方法进行加工，制品可采用机械方法行加工，制品可采用机械方法再加工，尺寸稳定，成品的互再加工，尺寸稳定，成品的互换性强，模具费用低，与加工换性强，模具费用低，与加工金属相对，可降低能耗金属相对，可降低能耗50%左左右，工

38、时少，成品率高。右，工时少，成品率高。通用工程塑料通用工程塑料聚酰胺聚酰胺(PA)聚甲醛聚甲醛(POM)通用通用工程工程塑料塑料聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)改性聚苯醚改性聚苯醚(PPO)热塑性聚酯热塑性聚酯(PBT、PET、PU)超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)甲基戊烯聚合物甲基戊烯聚合物(TPX)乙烯醇共聚物乙烯醇共聚物乙烯乙烯-乙烯醇共聚物（乙烯醇共聚物（EVOH）聚乙烯醇（聚乙烯醇（PVOH）特种工程塑料特种工程塑料 特种工程塑料也叫高性能特种工程塑料也叫高性能工程塑料，是指综合性能更高，长期使用温度在工程塑料，是指综合性能更高，长期使用温度在150以上以上的工程塑料。的工

39、程塑料。 主要用于高科技主要用于高科技,军事和宇航、航空等工业。军事和宇航、航空等工业。 特种工程塑料种类多，性能优异，价格昂贵。特种工程塑料种类多，性能优异，价格昂贵。 如如氟塑料氟塑料和和有机硅有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用；用； 增强塑料和泡沫塑料增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能。具有高强度、高缓冲性等特殊性能。 这些塑料都属于这些塑料都属于特种塑料特种塑料的范畴。的范畴。特种工程塑料特种工程塑料特种工程塑料又有交联型与非交联型之分。特种工程塑料又有交联型与非交联型之分。 交交 联联 型型 非非 交交 联联 型型聚氨基双马来酰胺聚

40、氨基双马来酰胺(PABM)聚砜聚砜(PSF)聚三嗪聚三嗪聚醚砜聚醚砜交联聚酰亚胺交联聚酰亚胺(PAI)聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)耐热环氧树指耐热环氧树指聚酰亚胺聚酰亚胺(PI)含氟聚合物含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA）聚醚醚酮聚醚醚酮（PEEK）聚芳酯聚芳酯(PAR)聚苯硫醚聚苯硫醚(PPS)，聚砜，聚砜(PSF),聚酰亚胺聚酰亚胺(PI), 聚芳聚芳(PAR)，液晶聚合物液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮聚醚醚酮(PEEK)，含氟聚合物含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA)等，等，特种塑料之一特种塑料之一聚四氟乙烯（塑料王）聚四氟乙烯（塑料王） 聚四氟乙烯（英文

41、缩写为聚四氟乙烯（英文缩写为Teflon或或PTFE,F4）,被美誉被美誉“塑料王塑料王”， 中文商品名中文商品名“铁氟龙铁氟龙”、“特氟隆特氟隆”（teflon)、“特氟特氟龙龙”、“特富隆特富隆”、“泰氟龙泰氟龙”等。等。 它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，其结构它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，其结构简式为简式为 -CF2-CF2-n- 聚四氟乙烯的优点聚四氟乙烯的优点耐高温耐高温使用工作温度达使用工作温度达250。 耐低温耐低温具有良好的机械韧性；即使温度下降到具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196，也，也 可保持可保持5% 的伸长率。的伸长率。 耐腐蚀耐腐蚀对大多数化

42、学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸、强碱、水对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸、强碱、水 和各种有机溶剂。和各种有机溶剂。 耐气候耐气候有塑料中最佳的老化寿命。有塑料中最佳的老化寿命。 高润滑高润滑是固体材料中摩擦系数最低者。是固体材料中摩擦系数最低者。 不粘附不粘附是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。 无毒害无毒害具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。 聚四氟乙烯它本身对人没有毒性，但是在生产过程中使用的原料之一聚四氟乙烯它本身对人没有毒性，但是在生产过程中

43、使用的原料之一全氟辛酸铵全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。被认为可能具有致癌作用。 具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性；具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性； 是当今世界上是当今世界上耐腐蚀性能最佳耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融金属钠和液氟外，材料之一，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸、碱和有机溶剂的器件。要抗酸、碱和有机溶剂的器件。聚四氟乙烯的用途聚四氟乙烯的用途 用作工程塑料，可制成聚用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。膜等。

44、 各种聚四氟圈、聚四氟垫各种聚四氟圈、聚四氟垫片、聚四氟盘根等广泛用于各片、聚四氟盘根等广泛用于各类防腐管道法兰密封。类防腐管道法兰密封。 此外，也可以用于抽丝，此外，也可以用于抽丝，聚四氟乙烯纤维聚四氟乙烯纤维氟纶（国氟纶（国外商品名为特氟纶）外商品名为特氟纶）聚四氟乙烯的用途聚四氟乙烯的用途 分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐涂层等。陶器表面的防腐涂层等。 一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。阀以及制雷达、高频通讯器材

45、、无线电器材等。特种塑料之二特种塑料之二硅树脂硅树脂v硅树脂是高度交联的网状结构的硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷。聚有机硅氧烷。v甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机溶剂如甲苯存在下，物，在有机溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解，得到酸在较低温度下加水分解，得到酸性水解物。性水解物。v水解的初始产物是环状的、线型水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物，含有的和交联聚合物的混合物，含有相当多的羟基。相当多的羟基。v水解物经水洗

46、除去酸，中性的初水解物经水洗除去酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚，形成高度剂存在下进一步缩聚，形成高度交联的立体网络结构。交联的立体网络结构。硅树脂特点硅树脂特点v硅树脂是一种热固性的塑料，硅树脂是一种热固性的塑料，v它最突出的性能之一是优异的它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性热氧化稳定性。250加热加热24小时后小时后,硅树脂失重仅为硅树脂失重仅为28%。v硅树脂另一突出的性能是优异的硅树脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能，电绝缘性能，它在宽的温它在宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝缘性能。一般硅树脂度和频率范围内均能保持其良好的

47、绝缘性能。一般硅树脂的电击穿强度为的电击穿强度为50千伏毫米，体积电阻率为千伏毫米，体积电阻率为10131015欧姆欧姆/厘米，介电常数为厘米，介电常数为3，介电损耗角正切值在，介电损耗角正切值在10-30左右。左右。v此外，硅树脂还具有卓越的此外，硅树脂还具有卓越的耐潮、防水、防锈、耐寒、耐耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能，臭氧和耐候性能，对绝大多数含水的化学试剂如稀矿物酸对绝大多数含水的化学试剂如稀矿物酸的耐腐蚀性能良好，但耐溶剂的性能较差。的耐腐蚀性能良好，但耐溶剂的性能较差。有机硅树脂漆v 有机硅树脂主要作为有机硅树脂主要作为绝缘漆绝缘漆（包括清漆、瓷漆、色漆、（包括清漆、瓷漆

48、、色漆、浸渍漆等）浸渍浸渍漆等）浸渍H级电机级电机及变压器线圈及变压器线圈, 以及用来浸渍玻以及用来浸渍玻璃布、玻布丝及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。璃布、玻布丝及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云母片绝缘材料，用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云母片绝缘材料，用作高压电机的主绝缘。用作高压电机的主绝缘。 此外，硅树脂还可用作耐热、耐候的此外，硅树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料，金属保防腐涂料，金属保护涂料，建筑工程防水防潮涂料，脱模剂，粘合剂护涂料，建筑工程防水防潮涂料，脱模剂，粘合剂以及二次以及二次加工成加工成有机硅塑料有机硅塑料，用于电子、

49、电气和国防工业上，作为半，用于电子、电气和国防工业上，作为半导体封装材料和电子、电器零部件的导体封装材料和电子、电器零部件的绝缘材料绝缘材料等。等。 H级电机：牵引电机、防爆电机、汽车启动电机级电机：牵引电机、防爆电机、汽车启动电机特种塑料之三特种塑料之三增强塑料增强塑料增强塑料：是含有增强材料的塑料，是一种重要的高分子增强塑料：是含有增强材料的塑料，是一种重要的高分子 复合材料。复合材料。增强塑料增强塑料 增强热固性塑料增强热固性塑料 以热固性为主以热固性为主 增强热塑性塑料增强热塑性塑料 热固性树脂热固性树脂 热塑性树脂热塑性树脂 增强材料增强材料（纤维状金属材料、非金属纤维状金属材料、非

50、金属材料和高分子材料）材料和高分子材料）不饱和聚酯不饱和聚酯聚酰胺聚酰胺玻璃纤维玻璃纤维酚醛树脂酚醛树脂ABS树脂树脂碳纤维碳纤维环氧树脂环氧树脂聚乙烯和聚丙烯聚乙烯和聚丙烯石棉纤维石棉纤维有机硅树脂有机硅树脂丙烯酸类树脂丙烯酸类树脂硼纤维硼纤维醇酸树脂醇酸树脂聚碳酸酯、聚甲醛聚碳酸酯、聚甲醛芳香族聚酰胺纤维芳香族聚酰胺纤维三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂氟树脂氟树脂钢丝钢丝聚砜聚砜增强塑料原料在外形上可分为三种：增强塑料原料在外形上可分为三种：1、粒状（如钙塑增强塑料）；、粒状（如钙塑增强塑料）；2、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）；、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）；3、片状（如云

51、母增强塑料）。、片状（如云母增强塑料）。按材质可分为三种：按材质可分为三种：1、布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）；、布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）；2、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）；、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）；3、纤维增强塑料（如碳纤维、玻璃纤维等增强塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维、玻璃纤维等增强塑料）增强塑料的特点：增强材料具有较高的强度和模量。增强塑料的特点：增强材料具有较高的强度和模量。 树脂具有许多固有的优良物理、化学树脂具有许多固有的优良物理、化学(耐腐蚀、绝缘、耐耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等辐照、耐瞬时高温烧蚀等)和加工性能。

52、树脂与增强材料复合和加工性能。树脂与增强材料复合后，增强材料可以起到增进树脂的力学或其他性能，而树脂后，增强材料可以起到增进树脂的力学或其他性能，而树脂对增强材料可以起到粘合和传递载荷的作用，使增强塑料具对增强材料可以起到粘合和传递载荷的作用，使增强塑料具有优良性能。有优良性能。钢丝骨架增强复合塑料管增强塑料的应用：增强塑料的应用： 作为一种高分子复合材料，由作为一种高分子复合材料，由于组分中含有高强度纤维等增强于组分中含有高强度纤维等增强材料，不仅保留了原树脂的优良材料，不仅保留了原树脂的优良特性，使的某些力学性能比原树特性，使的某些力学性能比原树脂有较大的提高。既有热塑性增脂有较大的提高。

53、既有热塑性增强塑料也有热固性增强塑料。可强塑料也有热固性增强塑料。可用作电绝缘材料、装饰材料以及用作电绝缘材料、装饰材料以及用于机械、汽车和宇航等方面。用于机械、汽车和宇航等方面。泡沫塑料：以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑泡沫塑料：以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑 料，也叫料，也叫多孔塑料、微孔塑料。多孔塑料、微孔塑料。特点：质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。特点：质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。分类：有软质和硬质之分。分类：有软质和硬质之分。应用范围：广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。应用范围：广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。 制法：用机械法制法：用机

54、械法(在进行机械搅拌的同时通入空气或二氧化碳在进行机械搅拌的同时通入空气或二氧化碳 使其发泡使其发泡)或化学法或化学法(加入发泡剂加入发泡剂)制得。制得。发泡类型：分为闭孔型和开孔型两类。发泡类型：分为闭孔型和开孔型两类。 闭孔型闭孔型气孔互相隔离，有漂浮性；气孔互相隔离，有漂浮性； 开孔型开孔型气孔互相连通，无漂浮性。气孔互相连通，无漂浮性。 几乎各种塑料均可作成泡沫塑料，常用的有聚苯乙烯、几乎各种塑料均可作成泡沫塑料，常用的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等树脂制成。聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等树脂制成。特种塑料之四特种塑料之四泡沫塑料泡沫塑料1、硬质泡沫塑料：没有柔韧、硬质泡沫塑料：没有柔

55、韧性，压缩硬度很大，只有达性，压缩硬度很大，只有达到一定应力值才产生变形，到一定应力值才产生变形，应力解除后不能恢复原状；应力解除后不能恢复原状；2、软质泡沫塑料：富有柔韧、软质泡沫塑料：富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易性，压缩硬度很小，很容易 变形，应力解除后能恢复原变形，应力解除后能恢复原状，残余变形较小；状，残余变形较小；3、半硬质泡沫塑料：柔韧性、半硬质泡沫塑料：柔韧性和其他性能介于硬质与软质和其他性能介于硬质与软质 泡沫塑料之间。泡沫塑料之间。泡沫塑料的发展历程泡沫塑料的发展历程 发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。发泡成型已成为塑料加工中一个重要领域。 20世纪世纪60年代发展起

56、来的结构泡沫塑料，以芯层发泡、年代发展起来的结构泡沫塑料，以芯层发泡、皮层不发泡为特征，外硬内韧，比强度（以单位质量计的强皮层不发泡为特征，外硬内韧，比强度（以单位质量计的强度）高，耗料省，日益广泛地代替木材用于建筑和家具工业度）高，耗料省，日益广泛地代替木材用于建筑和家具工业中。中。 聚烯烃的化学或辐射交联发泡技术取得成功，使泡沫塑聚烯烃的化学或辐射交联发泡技术取得成功，使泡沫塑料的产量大幅度增加。经共混、填充、增强等改性塑料制得料的产量大幅度增加。经共混、填充、增强等改性塑料制得的泡沫塑料，具有更优良的综合性能，能满足各种特殊用途的泡沫塑料，具有更优良的综合性能，能满足各种特殊用途的需要。的需要。例如：用反应注射成型制得的玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑例如：用反应注射成型制得的玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑 料，已用作飞机、汽车、计算机等的结构部件；料，已用作飞机、汽车、计算机等的结构部件； 而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料，质而用空心玻璃微珠填充聚苯并咪唑制得的泡沫塑料，质轻而耐高温，已用于航天器中。轻而耐高温，已用于航天器中。泡沫