服装面料塑料膜用原料

塑料成型加工基础

材料加工3121班

2013年上期教师：杨中文12/18/20221教材：高分子物理（化工版侯文顺、杨宗伟主编）高分子材料加工基本工艺（化工版王加龙主编）参考书：《塑料成型工艺》（化学工业出版社，杨中文主编）12/18/20222学习方式

采用项目教学法：通过布置“工作任务、问题咨询、计划决策、实施指导、检查与评价、项目总结”进行实施1、分小组接受工作任务，成立项目组，组长及组员；2、教师解读任务书，教师与组长签订完成任务合同书；3、制订完成项目任务计划及学习相关知识4、项目计划实施5、项目任务完成检查与评价6、项目完成情况总结12/18/20223课程主要内容：三个模块1、膜片类塑料的制作2、管与型材类塑料的制作3、单个塑料件制作八个项目1、塑料疏菜大棚膜的制作（16学时）2、服装面料塑料膜的制作（16学时）3、塑料管材的制作（16学时）4、塑料门窗型材的制作（16学时）5、塑料打包带的制作(16学时)6、塑料饭盒的制作(16学时)7、塑料果盘的制作(16学时)8、塑料搪塑件的制作(16学时)12/18/20224项目一、塑料疏菜大棚膜的制作教学任务1、塑料膜类型及常用原料2、蔬菜大棚膜的性能要求分析及标准3、蔬菜大棚膜的原料选择及配方4、蔬菜大棚膜制作方案5、蔬菜大棚膜生产经济与环保评估12/18/202251、塑料膜类型及常用原料一、塑料膜的类型1、按用途分：农用膜、包装膜、功能膜；2、按生产方法分：挤出吹塑膜、平挤膜、压延膜、流涎膜；3、按材料分：聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜、聚酯膜、聚酰胺膜。二、塑料膜生产常用原料用于塑料膜生产的常用原料：PE、PP、PVC、PET、PA等12/18/20226二、塑料膜生产常用原料用于塑料膜生产的常用原料：PE、PP、PVC、PET、PA等1、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯的分子结构12/18/202272、高分子链结构

高分子链的近程结构和远程结构。近程结构介绍高分子链结构单元的化学组成、键接方式、立体构型、支化与交联和端基等内容；远程结构包括单个高分子的大小和柔顺性。12/18/20228大分子链都是由数目很大的结构单元通过共价键连结而成大分子链的几何形状分为线形、支链、网状结构大分子大分子链的单键若无空间阻碍时，由内旋转呈现无数构象，从而使高分子链具有柔性。（高分子材料具有高弹性）大分子链之间靠范德华力作用结合（静电力、诱导力、氢键等），从而形成晶态、非晶态、取向态、织态结构的聚合物。高分子链结构具有不均一性（聚合度及分子量大小不一样）高分子结构的主要特征12/18/20229（1）高分子结构的分类

高分子结构：指组成高分子的不同尺度的结构单元在空间的相对排列.包括：①链的结构（近程结构和远程结构）②凝聚态结构12/18/202210高分子结构(microstructure)链结构（chain）单个分子的结构和形态(morphology)近程结构（一级结构）：是构成聚合物最基本的微观结构，包括高分子基本的结构单元的化学结构和立体化学结构.其中前者包括高分子链的原子种类、排列、取代基和端基的种类、单体单元的链接方式、支链的类型和长度等。构型：是指原子的取代基在空间的排列：包括几何异构和立体异构。远程结构（二级结构）：指单个大分子的大小和在空间的存在的各种形状（形态、构象）例如：伸直链、无规线团、折叠链。凝聚态结构：是指大分子之间的几何排列（如何堆砌的）包括晶态结构，非晶态，取向态，液晶态，织态等结构。是在加工过程中形成的，是由微观结构向宏观结构过渡的状态。12/13/202211近程结构：直接影响Tm、ρ、溶解性、、粘度、粘粘附性。凝聚态结构：决定Polymer制品使用性性能的主要要因素。远程结构:（小分子没没有，大分分子独有））：赋予予高分子链柔性性，致使聚聚合物有高高弹性。聚合物结构构决定其性性能：12/13/202212高分子的原原子种类和和排列高分子结构构单元键接接方式支化与交联联共聚物的序序列结构构型(Configuration)（2）高分分子链近程程结构12/13/202213A、链的原原子种类和和排列CompositionofPolymerChain.碳链高分子子杂链高分子子元素有机高高分子梯形和双螺螺旋形高分分子端基12/13/202214碳链链高高分分子子：：主链链全全部部由由碳碳原原子子组组成成（（有有共共价价键键连连接接而而成成））由加加成成反反应应得得到到：：例例如如：：PE、、PP、、PVC、、PS、、MMA。。特点点：：不不溶溶于于水水，，可可塑塑性性（（可可加加工工性性））但但耐耐热热性性差差。。杂链链高高分分子子：：主链链中中有有两两种种或或两两种种以以上上的的原原子子组组成成，，e.g:O、、S、、N.由缩缩聚聚或或开开环环反反应应得得到到：：e.g:PA（（尼尼龙龙））、、PET（（涤涤纶纶））、、PPO（（聚聚苯苯醚醚））、、PSU（（聚聚砜砜））、、POM（（聚聚甲甲醛醛））、、PPS（（聚聚苯苯硫硫醚醚））。。特点点：：具具有有极极性性，，易易水水解解、、醇醇解解，，耐耐热热性性比比较较好好，，强强度度高高。。可用用作作工工程程塑塑料料。。12/13/202215元素素有有机机高高分分子子：：主链链中中不不含含碳碳，，含含有有Si、、P、、Ti、、Al等元元素素，，特点点：：具具有有无无机机物物的的热热稳稳定定性性，，有有机机物物的的弹弹性性和和塑塑性性。。e.g:硅橡橡胶胶-123℃℃使使用用，，耐耐低低温温性性好好12/13/202216梯形和和双螺螺旋形形高分分子：e.g:PI聚聚酰酰亚胺胺可可耐耐高温温320℃℃模模量量都非非常高高耐热性性非常常好12/13/202217端基EndGroup：端基对对polymer的的力学学性能能没有有影响响，但但对热热稳定定性影影响最最大，，要提提高耐耐热性性，一一般要要对高高分子子链进进行封封端。。e.g:加入封端，，以提提高PET耐热热性和和控制制分子子量，，以排排除小小分子子来调节节分子子量。。12/13/202218取代基对聚合合物的性能有有重要影响主链相同（如如，碳链），，取代基不同同，聚合物的的化学和物理理性质不同，，取代基不同同，形成了一一系列聚合物物品种。取代基的电子子效应和立体体效应对主链链有影响，对对主链之间的的排列有影响响，同时，取取代基可赋予予聚合物相应应化学与物理理特性。如：PE：－－CH2－CH2－、PTFE：－CF2－CF2－、PP：－－CH2－CH（CH3）－、PS：－－CH2－CH（C6H5）－（有有苄基氢氢）、PVC：：－－CH2－CHCl－、、取代基对对α—H有有重要影影响12/13/202219PTFE：－CF2－CF2－Molecularmodelsofpolytetraethylene12/13/202220有机氟高高分子的的结构特特点有机氟高高分子的的主链上上带有大大量的氟氟原子，，氟原子吸吸引电子子和束缚缚电子云云的能力力最强，，而且氟原原子的原原子半径径小、电电子云密密度大、、电子云云流动性性小，难难极化，，与碳原原子形成成的C——F键的的键能比比C—H键大，，C—F键键稳定，，不易被被破坏。。有机氟氟高分子子特有的的“α—氟代效应应”，使使与C——F键相相邻的化化学建均均得到加加强；同时，氟氟原子的的电子云云对高分分子主链链（碳链链）有强强的屏蔽蔽作用，，这种强强屏蔽作作用对有有机氟高高分子（（如，聚聚四氟乙乙烯等））主链起起到了保保护作用用，这种种特殊的的高分子子结构可可赋予有有机氟高高分子及及其制品品诸多优优异性能能。12/13/202221有机氟高高分子的的特殊结结构可赋赋予有机机氟高分分子及及其制品品诸多优优异性能能如高耐候候性、高高抗紫外外线性和和高耐化化学性、、高耐腐腐蚀性等等化学特特性。同时，C—F键键又有难难极化的的特点，，这使有有机氟高高分子材材料的表表面能最最低，表面能低低使氟材材料表面面有很好好的拒水水性、拒拒油性、、耐沾污污性和理理想的生生物稳定定性及相相容性。。12/13/202222有机氟高高分子的的化学特特性：最好的化化学稳定定性：高抗紫外外线性、、高耐候候性、高高耐化学学性、高高耐老化化性特异的表表面性能能—表面面能最低低：拒水性好好、拒油油性好、、耐沾污污性好理想的生生物稳定定性和生生物相容容性：优异的光光学性能能：可有低折折射率、、高透明明性优异的电电学性能能：低介电常常数、高高绝缘性性有机氟高高分子材材料被誉誉为“有有机材料料之王””。12/13/202223氟原子可赋赋予有机氟氟材料制品品多种特性性：12/13/202224有机氟材料料是高性能能材料，是是极端恶劣劣环境条件件下工程技技术的首选选材料，如如：氟塑料（塑塑料王）：：聚四氟乙乙烯可在250℃的的温度下长长期使用，，做化学反反应时，使使用的搅拌拌片，搅拌拌塞多时用用聚四氟乙乙烯制的；；氟涂料（如如，不粘锅锅涂料）可可在有盐、、油、醋和和高温条件件下长期使使用；室温固化建建筑氟涂料料有超耐候候和超耐久久性，其其使用寿命命可达20年以上，，被称为涂涂料王；全氟聚醚硅硅橡胶的使使用温度范范围为-50℃—200℃，，且高耐油油、耐胺，，是航空、、航天和汽汽车中的理理想的耐油油密封材料料；全氟离子交交换膜可在在强碱和较较高温度工工况下长期期使用。有机氟材料料在功能材材料领域也也占有重要要地位。12/13/202225B高高分子子结构构单元元键接接方式式头—尾尾头头—头头尾尾——尾受紫外外线照照射易易断裂裂(PVC老化化的原原因)头-尾尾连接接键接结结构：：是指结结构单单元在在高分分子链链中的的联结结方式式（顺序））例如:而12/13/202226聚乙烯烯醇(醇解解度95%以上上)维尼纶纶：PVA+HCHO聚醋酸酸乙烯烯酯水水解得得到否则，，纤维维易吸吸水，，性能能变差差实际要要求Head-to-tail缩醛反反应12/13/202227C支支化化与交交联图1高高分子子链的的几种种模型型12/13/202228线形高高分子子（linearpolymer）：分子长长链可可以蜷蜷曲成成团。。线形形的分分子间间没有有化学学建键键结合合，在在受热热或者者受力力的情情况下下分子子间可可以相相互移移动，，因此此线型高高聚物物可以以在适适当的的溶剂剂中溶溶解，，加热热时可可以熔熔融，，易于于加工工成型型。支化高高分子子（branchingpolymer）：：与线形形高分分子的的化学学性质质相似似，但但物理理机械械性能能不同同，线线形分分子易易于结结晶，，故密密度，，熔点点，结结晶度度和硬硬度方方面都都高于于前者者。支化破破坏了了分子子的规规整性性，故故结晶晶度大大大降降低。。12/13/202229支化与与交联联的性性能差差异:支化的的高分分子可可以溶溶解;交联联的高高分子子不溶溶解,在交交联度度不大大的情情况下下溶胀胀,不不熔融融的热固性性塑料料和硫硫化橡橡胶都都是交交联高高分子子交联结结构的的形成成条件件：若若在缩缩聚反反应过过程中中有三三个以以上的的官能能度的的单体体存在在；或或在加加聚过过程中中有自自由基基的链链转移移反应应；或或双烯烯类单单体中中第二二键的的活化化等都都能生生成的的高分分子。。交联（（networkpolymer）:高分子子链之之间通通过支支链连连接成成一个个空间间三维维网状状结构构12/13/202230PE种类链的几何形状

ρ(%)拉伸强度σt(kg/cm2)Tm最高使用温度℃LDPE支化结构0.91~0.9460~7070~15010580~100HDPE线形结构0.95~0.9795210~370135120交联PE交联结构0.95~1.40-----100~210-----135用途：1.LDPE：：薄膜膜材料料、软软制品品2.HDPE：：硬制制品、、管材材3.交交联聚聚乙烯烯：海海底电电缆、、电工工器材材表1PE链几几何形形状对对其性性能的的影响响12/13/202231eg:橡橡胶硫硫化未硫化化:分分子间间容易易滑动动,受受力后后不能能恢复复原状状硫化后后:不不易易滑动动,有有可可逆的的弹性性形变变注意:交联度度不同同,性性能也也不相相同;如如交联联度小小的橡橡胶(含硫硫量<5%),弹性性好,交联联度大大（20％％～30％％）的的橡胶胶,弹弹性差差,随随着交交联度度的增增加,机械械强度度和硬硬度都都将增增加,最后后失去去弹性性而变变脆.12/13/202232交联的作用:1.使分子在在使用时克服服分子间的流流动,即提高高强度2.提高耐热热性3.提高抗抗溶剂性,即即不容易溶解解于有机溶剂剂12/13/202233D、共聚物的的序列结构共聚物：由两两种以上的单单体键合而成成的聚合物以A、B两种种单体单元所所构成的共聚聚物为例，按按连接方式可可分为：交替共聚物(alternatingcopolymer)ABABABABABABABA无规共聚物(randomcopolymer)AABABBAA嵌段共聚物(blockcopolymer)AAAAAABBBBBAAAAAA接枝共聚物(graftcopolymer)AAAAAAAAAAAAABBBB12/13/202234不同类型的共共聚物，它们们的性能也不不相同，因此此常用该法来来对某种材料料改性举例：苯乙烯烯St+丁丁二烯Ba.工程塑塑料ABS：：丙稀腈，丁二二烯和苯乙烯烯的三元接枝枝共聚物，因因此兼具三种种组分的特性性：质硬、耐耐腐蚀、提高高制品的拉伸伸强度和硬度度。12/13/202235a.聚四氟氟乙烯＋六氟氟丙烯共聚,形成F-46－－热塑塑性氟塑料b.PMMA是很好的的一种塑料，，性能与PS相似，但由由于存在极性性的酯基，分分子间作用力力比PS大，，所以流动性性差，不宜采采用注