第五章高分子材料二

第五章高分子材料塑料橡胶纤维涂料粘合剂第一节塑料一、塑料的定义和特点定义：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。2、塑料分类按塑料热性质分类：热塑性热固性按塑料的功能和用途分类：通用塑料：产量大用途广价格低的塑料。PE,PVC,PS,PP工程塑料:可作为结构材料使用，能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，具有优异的力学性能、耐热、耐磨性能和良好的尺寸稳定性→聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等3.

塑料的特点比重轻，强度高（0.9-2.2g/cm3）材料铝钢铁树脂聚乙烯聚丙稀泡沫塑料聚氯乙稀聚四氟乙烯密度g/cm35101<1<10.11.42.2应用领域：日常生活用品、汽车工业、航空和宇航工业、军事绝缘性和绝热性好（表面电阻109-1018Ω）制备电缆的绝缘套管和电气设备的绝缘外壳冷藏、建筑隔热、节能装置耐腐蚀性和化学稳定性好塑料管和塑料包装瓶光学性质好具有透光性和装饰性胶卷、商品外包装、塑料大棚、有机玻璃、光盘、光纤耐磨、自润滑性能好旱冰鞋的轮子、轴承、齿轮加工性能优良，能耗小二、塑料制品的主要组分及其作用稳定剂增塑剂增强剂填料润滑剂阻燃剂抗静电剂固化剂发泡剂稳定剂热稳定剂例：在PVC树脂中加入碱性物质抗氧剂/防老剂原理：消除老化反应中生成的过氧化自由基，还原烷氧自由基或羟基自由基等，从而使氧化的连锁反应终止光稳定剂原理：将紫外线的光能转化成热能或无破坏性的较长光波的形式，从而把能量释放出来。增塑剂目的：降低产品Tg

，从而制得室温下软质的制品和改善加工时熔体流动性。组成：沸点较高、不易挥发、与高分子材料有良好混溶性的低分子油状物，少数为低熔点固体。实例：

PVC主要使用增塑剂（80%）→碳原子数6-11的脂肪酸与邻苯二甲酸类合成的酯类→邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）及邻苯二甲酸二甲酯、二乙酯；环氧类、磷酸酯类、癸二酸酯类、氯化石蜡类。樟脑（纤维素基塑料的增塑剂）。增强剂目的：提高塑料制品的强度和刚性组成：各向异性的片材和纤维状材料，玻璃纤维、石棉纤维，新型有碳纤维、石墨纤维和硼纤维等增强效果取决于增强剂和填料与聚合物界面分子间相互作用的状况→偶联剂用量：20-50%填料目的：提高树脂的利用率，降低成本，在一定程度上也有改善塑料基体某些性能的作用。组成：无机填料（金属粉、金属氧化物、二氧化硅质、硅酸盐、碳质等），有机物（多为纤维状物质）润滑剂目的：改善塑料熔体的加工流动性，防止塑料在热成型加工过程中发生粘模现象。如PVC、聚烯烃、纤维素树脂、聚酰胺、ABS树脂等例：脂肪酸、固体石蜡用量：0.5-1.5%阻燃剂高分子（PE、PP、PMMA、PS）本身或所含增塑剂（PVC）易燃阻燃剂种类添加型阻燃剂：多用于热塑性塑料，按化学结构可分为有机阻燃剂（如磷酸赂、含卤磷酸酯、有机卤化物等）和无机阻燃剂（如三氧化二锑、氢氧化铝或水合氧化铝及其他金属化合物）。反应型阻燃剂：具有反应性基团，可作为共聚单体用于热固性或热塑性树脂的合成以及用于热固性树脂的固化反应中→优点：对塑料制品的物理力学性能和电性能影响较小，不易发生迁移，阻燃性持久；缺点：价格较高。抗静电剂目的：通过降低电阻来减少摩擦电荷，从而减少或消除制品表面静电荷的形成。原理：吸水的化合物（电解质），基本上不溶于聚合物，易渗出到表面，形成亲水性导电层。类型：有机氮化物（如酰胺、胺类及季胺化合物）、具有醚结构的化合物。固化剂（交联剂）目的：专用于热固性树脂固化，使树脂由线型分子结构转变为体型交联结构的助剂。机理：在固化过程中对固化起催化作用或本身直接参加固化反应。常用的固化剂如六次甲基四胺、过氧化二苯甲酰等。发泡剂机理：受热时会分解放出气体，从而在塑料中形成泡孔（气、固相共存）结构的助剂。分类：物理发泡剂、化学发泡剂物理发泡剂：压缩气体、可溶性固体和沸点低的挥发性液体。通过物理状态变化形成气泡孔。化学发泡剂：通过化学反应产生气体。主要是碳酸氢钠和碳酸氢铵，受热分解出CO2和NH3发泡剂应具备的条件：加热后短时间内即可放出气体，放气速度可调节；分解出的气体应是CO2、N2之类无毒的惰性气体；在塑料中易分散，分解温度适当，分解时发热量不大。三、塑料的主要品种分类特点品种通用塑料综合性能优良，生产量大，价格低廉聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙稀，酚醛树脂通用工程塑料综合性能优良，使用温度在150℃以下，消费量在万吨以上聚酰胺，聚甲醛，热塑性聚酯，聚碳酸酯，聚苯醚，聚砜特种工程塑料使用温度在150℃以上，消费量在万吨以下，具有某种特殊功能有机硅塑料，氟塑料，不溶性聚酰亚胺（一）通用塑料结构最简单的塑料－聚乙烯（PE）高压聚乙烯（低密度聚乙烯LDPE）低压聚乙烯（高密度聚乙烯HDPE）线型、低密度聚乙烯(LLDPE)1.结构最简单的塑料－聚乙烯优点：无臭、无毒，具有优良的耐低温性、化学稳定性、电绝缘性和加工性缺点：染色性和粘接性差，耐高温性差应用实例：薄膜、包装材料、中空容器、食品周转箱、日杂用品、渔网、绳索、代替棉花、电缆的绝缘层2.全能的塑料－聚氯乙稀(PVC)全能：本身质地很硬，加入增塑剂可变成比PE还柔软的塑料，用于制备各种不同的用品PVC硬塑料的用途制造在常温下不耐压的容器、管材、板材透明、气密性好，用于产品的外包装染色性好，制造玩具、凉鞋、人造革电绝缘性好，制备电线、电缆的绝缘层和保护套管PVC软塑料的用途薄膜，如农用薄膜、雨衣、浴帘日用品PVC的致命缺点：单体氯乙烯有毒某些增塑剂有毒在高温或燃烧时会分解放出氯化氢3.最轻的塑料－聚丙烯(PP)优点：密度低（0.9g/cm3），无毒、无味、耐热性好，能在110℃左右长期使用，可以进行高温消毒，力学性能较好目前生产的PE95%皆为等规PP。无规PP是生产等规聚丙烯的副产物。间规聚丙烯是采用特殊的齐格勒催化剂并于-78℃低温聚合而得。缺点：受阳光照射或与铜接触易老化，低温下变脆应用实例：一次性茶杯、饭碗、饭盒、微波炉专用餐具、一次性注射器、水管、包装编结袋、塑料包扎绳4.最鲜艳的塑料－聚苯乙烯(PS)按照自由基聚合机理采用本体法、溶液法、悬浮法和乳液法聚合。优点：无色透明，易染色，绝缘性好，发泡PS具有优良的隔热和防震性能缺点：质地脆应用实例：玩具，电子元器件、建筑保温材料，一次性餐具（造成了白色污染）5.抗冲击强度优良的树脂－ABS树脂丙稀腈(Acrylonitrile)＋丁二烯(butadiene)＋苯乙烯(Styrene)优点：丙稀腈：耐化学腐蚀性丁二烯：耐冲击性和韧性苯乙烯：良好的加工性、染色性和刚性缺点：耐热性和耐候性差应用实例：家用电器的外壳、冷冻设备的内胆，汽车仪表板，泵的叶轮、塑料管道6.不会碎的玻璃－聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)优点：光学性质优异，相对密度小，强度高，若在Tg温度以上进行双向拉伸，进一步提高耐冲击强度缺点：表面硬度差应用实例：透明的装饰面板，仪表板，透明容器，通讯光缆，光盘，航空玻璃，防弹玻璃（二）工程塑料尼龙（聚酰胺）优点：有很好的耐磨性、韧性和抗冲击强度，耐油性好，阻透性优良，无嗅、无毒，缺点：不耐酸碱，吸湿后变形性大应用实例：板刷，牙刷，合成纤维，齿轮，轴承，包装材料，油管聚碳酸酯（PC）优点：强度高，成型收缩率小，尺寸稳定性高，耐冲击性能好，绝缘性好，耐温性好，可反复消毒，透光性好，强度和表面耐磨性均优于PMMA缺点：耐应力开裂性和耐溶剂性差应用实例：精密仪器中的齿轮，照相机零件，医疗器械的零部件，电动工具的外壳，电容器，飞机风挡，透明仪表盘，CD光盘热塑性聚酯（PET）（涤纶或的确良）优点：韧性、介电性能好缺点：耐热性差应用实例：合成纤维，薄膜和包装材料（碳酸饮料和食用油的包装），计算机软盘聚芳酯PBT=O耐高温，用于制备高强度纤维聚甲醛(POM)优点：坚韧耐磨，有优异的耐冲击性，抗疲劳性，摩擦系数小，具有自润滑的作用应用实例：齿轮、轴承、滑块、阀门、开关、键盘、拉链、把手5.聚砜(PSF)优点：刚性高，耐磨性好，介电性能、耐温性、耐氧化性和耐辐照性都很优良，可以在150℃以上长期使用应用实例：汽车、飞机中耐热的零部件6.聚酰亚胺优点：刚性和耐温性好，可以在250～300℃以上长期使用应用实例：宇航和电子工业中的电机漆包线绝缘层聚苯并咪唑（PBI）（三）热固性树脂酚醛树脂酚醛树脂的特点优点：综合性能优良，价格便宜缺点：性质较脆，颜色单调，原料有毒应用实例：清漆，胶粘剂，电木（电气绝缘材料），玻璃钢，层压板优点：价格低廉，与酚醛树脂相比，染色性好缺点：耐温性差，吸水性强，吸水后容易开裂应用实例：层压材料，装饰板2.氨基塑料（四）特种塑料聚四氟乙烯优点：耐温性好（-260～250℃长期使用），化学稳定性好，在所有的酸、碱、溶剂中都不会溶解，即使在王水中也不溶解，被称为“塑料王”，介电常数很高，能耐很高的电压缺点：加工困难，价格高，强度和硬度差应用实例：化工设备和管道的耐腐蚀内衬，生料带，高频微波设备中的绝缘材料优点：高温绝缘性好，能在300℃的高温下长期使用，无毒缺点：强度差应用实例：高级的电气绝缘材料，医用高分子2.有机硅树脂四、塑料的主要用途和选用（一）塑料包装材料1.塑料薄膜农用塑料大棚2.塑料包装薄膜的新品种单向拉伸的HDPE薄膜：纵向撕裂强度小气垫薄膜：商品的防震包装热收缩薄膜：商品的集合包装缠绕包装薄膜：保鲜膜3.中空容器聚合物主要性能主要用途LDPE廉价、无毒、抗冲击性好，半透明，刚性差通用盛器HDPE强度好，刚性高，无毒，透明性差牛奶瓶，果枝瓶，药瓶，化妆品瓶，洗涤剂，润滑油瓶等PP强度好，刚性高，透明，耐温性好，耐寒性差糖浆瓶，食品瓶，盐水瓶，热灌食品瓶，化妆品瓶，药瓶，广口瓶，洗涤剂瓶等PVC价廉，阻隔性好，透明，耐热性差食用油，化妆品及日化产品容器PET透明，阻隔性好，强度高碳酸饮料、矿泉水、食品瓶、食用油瓶PC高透明性，高强度，表面耐磨性好，无毒，耐高温，价格高饮水瓶（太空瓶）和饮水桶、奶瓶PA耐油，高强度，价格高油桶，农药桶塑料周转箱塑料编织袋泡沫塑料：人造雪花、拖鞋、沙发内胆、床垫、水上救生用品7.塑料包装材料的选用原则对商品的保护功能对商品的装饰功能卫生性能塑料的使用温度对环境保护的适应性价格（二）塑料建筑材料塑料门窗塑料板材人造大理石装饰板低发泡钙塑料装饰板和墙纸塑料管道五、塑料的加工方法一、挤出成型塑料挤出机二、注射成型塑料注塑机三、压制成型（模压成型）压制成型示意图四、压延成型四辊压延机示意图五、吹塑成型塑料吹膜机第二节橡胶橡胶rubber 常温下处于高弹态的高分子材料（一）橡胶的发展历史1496年，印第安人发现天然橡胶1770年，英国化学家普里斯特利将橡胶取名为rubber1802年，苏格兰化学家麦金托什发明用石脑油溶解乳胶－用于生产雨衣1839年，美国化学家古德意发明橡胶硫化技术第一次世界大战期间，德国开始研究人工合成橡胶1908年，俄国化学家列别捷夫研究二烯烃的聚合反应，发现金属钠可以使丁二烯转化为橡胶，1913年建成了世界上第一个大规模生产合成橡胶的工厂1932年，氯丁橡胶在美国杜邦公司投入生产20世纪70年代，合成橡胶的产量超过天然橡胶（二）橡胶的主要品种一、天然橡胶和聚异戊二烯橡胶天然橡胶的主要成分：顺－1,4－聚异戊二烯液体胶乳→醋酸凝聚→脱水→干燥→压片→生胶生胶：低温→变硬，高温→变软、变粘硫化：

生胶＋硫磺＋硫化促进剂高温分子间形成硫键线型的长链分子→网状的交联结构硫化橡胶的弹性、机械强度、耐寒性、气密性、防水性、电绝缘性都优于天然橡胶天然橡胶的缺点:价格高天然橡胶：1000t=300万橡胶树+5500人=$1300合成橡胶：1000t=$600耐老化性能差二、合成橡胶通用橡胶代替天然橡胶制造轮胎及其它橡胶制品特种橡胶具有耐寒、耐热、耐油等特殊用途的合成橡胶新型橡胶－热塑性弹性体多由两种单体共聚而成，一种成分弹性好，另一种强度好

优点：耐磨性、气密性、抗撕裂性好，耐老化

缺点：强度和弹性差，硫化速度慢，粘接性差

应用实例：耐寒橡胶制品(10％St)，汽车轮胎(25％St)

，橡胶板(50％St)

，塑料(90％St)1.通用橡胶(1)产量最大的合成橡胶－丁苯橡胶丁二烯＋苯乙烯(St)优点：聚合速度快，综合性能好，良好的耐油性、耐光性、耐臭氧性、不延燃性，成本低缺点：耐寒性差(-40℃)，密度较大(1.23g/cm3)应用实例：运输带、垫圈、防毒面具、电缆线、耐油胶管，鞋底、胶粘剂1.通用橡胶用途广泛的橡胶－氯丁橡胶氯丁二烯→乳液聚合1.通用橡胶耐油性好的橡胶－丁腈橡胶丁二烯(75%)＋丙稀腈优点：耐油性、耐热性好缺点：弹性、耐寒性差应用实例：印刷机辊筒、油箱的密封垫圈、飞机油箱衬里、胶管、劳保手套，传送带1.通用橡胶(4)比重最轻的橡胶－乙丙橡胶乙烯＋丙稀(15%)优点：原料丰富、价格便宜，质轻色浅，绝缘性、耐热性、耐溶剂性、耐老化性都十分优良缺点：不易硫化(无双键），加工性能差应用实例：汽车保险杠（掺入聚丙烯树脂中）1.通用橡胶(5)弹性最好的橡胶－顺丁橡胶丁二烯→配位聚合优点：综合性能好，耐低温(Tg=-110℃)、耐磨性、耐老化性、耐候性好缺点：加工性能差，抗张强度、抗撕强度、挠曲强度差应用实例：轮胎（90％）1.通用橡胶(6)气密性最好的橡胶－丁基橡胶异丁烯

＋异戊二烯（少量）→阳离子共聚优点：气密性（天然橡胶的7～9倍）、电绝缘性好缺点：弹性较差应用实例：汽车内胎，中、高压电缆和电器的绝缘材料2.特种橡胶硅橡胶优点：耐高低温（-100～300℃），耐臭氧，无毒应用实例：密封垫圈、电气绝缘材料、高压锅和保温杯的密封圈，食品工业的传送带，医疗用橡胶制品聚二甲基硅氧烷2.特种橡胶氟橡胶优点：热稳定性、化学稳定性、耐溶剂性好，耐强酸、强碱、强氧化剂应用实例：航空、航天、化学、石油等领域VitonA橡胶全氟丙烯与偏氟乙稀的共聚物CH23.新型橡胶－热塑性弹性体普通橡胶：体型，热固性材料热塑性弹性体：线型，热塑性材料SBS弹性体活性阴离子聚合：丁二烯(B)引发剂苯乙烯(S)热塑性弹性体结构示意图（图中平行的部分是硬段聚集区）物理交联热塑性弹性体的优点：强度和耐磨性好，可反复加工热塑性弹性体的缺点：耐温性差，价格高

应用实例：旱冰鞋滚轮、飞机轮胎、塑胶跑道、运动鞋底（三）橡胶的基本知识一、橡胶的弹性相对分子质量分子间的相互作用分子的对称性交联结构1.橡胶的相对分子质量大天然橡胶相对分子质量：20万～40万丁苯橡胶相对分子质量：15万～20万长度是直径的2万～5万倍卷曲成杂乱的线团2.分子间的相互作用小分子主要由非极性的碳和氢组成，分子间作用力小分子运动阻力小，易产生形变主链上的侧基小，分子柔顺3.分子的对称性小，不易形成结晶结构橡胶分子不结晶（因晶区中的分子链不能产生相对位移）

反式产物：结构对称，易结晶

1,2加成产物：侧基大，分子链刚性

顺式产物：性能好4.具有交联结构形变的恢复交联使分子的相对位移有限制，避免分子链的滑动交联的方法：硫化（硫同橡胶中的不饱和双键反应）橡胶硫化示意图熵函数定义：分子排列的混乱程度分子排列越混乱，体系的能量越低橡胶在外力作用下发生形变，卷曲的分子被拉长，分子的排列趋于规整，混乱度下降分子间的距离减小，排斥力增大以上两个因素使橡胶内能增加，体系不稳定二、橡胶的选用弹性弹性模量回弹性耐磨性玻璃化转变温度或脆化温度三、橡胶的加工橡胶的基本配方胶料：天然橡胶或合成橡胶硫化剂：硫磺、氧化锌（氯丁橡胶）、有机过氧化物硫化促进剂防老剂增塑剂填充剂：碳黑三、橡胶的加工橡胶的加工过程塑炼：使生胶变软具有可塑性。塑炼机混炼：配方混合压片硫化：120～180℃第三节纤维合成纤维的发展历史纤维的基本知识纤维的主要品种纤维的加工（一）合成纤维的发展历史几千年前开始使用的天然纤维：蚕丝、棉花、亚麻、羊毛1855年，法国化学家奥德马尔制成了世界上第一种人造纤维－硝酸纤维1884年，黑塞尔用稀的氢氧化钠溶液处理天然的纤维素原料（如木材），得到丝光的碱纤维1892年，英国化学家克劳斯和比万制成了第一种具有实用价值的纤维－粘胶纤维，1905年投入生产1938年，尼龙－66投入生产目前，合成纤维产量占工业用纤维的100％和民用纤维的50％涤纶和尼龙的发明涤纶1940年美国温费尔特和狄克逊对苯二甲酸和乙二醇1950年投产尼龙1935年美国卡罗瑟斯和希尔斯己二酸和己二胺1939年投产（二）纤维的基本知识一、纤维的定义和分类定义：长度比直径大上百倍的均匀的线条状或丝状的材料分类：天然纤维化学纤维人造纤维（再生纤维）合成纤维二、成纤聚合物原料的基本要求有很好的纺丝性能够溶解或熔融的高分子具有线型结构（没有较长的支链和交联结构，也没有大的取代基）较高的强度结晶度较高分子有较强的极性和分子间有较强相互作用加工过程中通过拉伸和热处理，使纤维分子充分取向较好的耐热性玻璃化温度高较好的手感、吸湿性、染色性、抗腐蚀性、抗霉变性、耐光和抗老化性三、衡量纤维质量的常用指标支数：1g原料所能纺出的纤维的长度纤度：长度为9000m的纤维的质量。单位：旦尼尔，简称旦(D)相对强度：每旦纤维被拉断时所能承受的最大强度。单位：g/DP:拉断纤维所需的力；D:纤维的旦数（三）纤维的主要品种一、人造纤维

用自然界中不能直接纺织的纤维素经化学处理后，再纺丝制成的纤维粘胶纤维醋酸纤维（塞璐玢）硝酸纤维（赛璐珞）1.粘胶纤维（人造棉或人造丝）用木材、甘蔗渣和芦苇等天然纤维作原料，经化学加工制成原料纤维素浆浓碱处理同CS2反应黄化纤维素黄原酸酯（RO＝纤维素）溶于稀碱中纺丝H2SO4凝固粘胶纤维素1.粘胶纤维优点：柔软，有飘逸感，吸水性好，染色性优良，鲜艳漂亮，价格低廉缺点：缩水性大，遇水后变硬，强度变差应用实例：夏季的裙料，与天然纤维混纺粘胶纤维与天然纤维都是纤维素，但性质不同？粘胶纤维的相对分子量低结晶度比棉纤维低富强纤维2.醋酸纤维（塞璐玢）优点：十分透明，强度高，不易燃应用实例：衣料，电影安全软片，摄影胶片，反渗透膜二、合成纤维（由聚合物经纺丝后制成的纤维）最挺括的纤维－涤纶，聚酯纤维（PET）聚对苯二甲酸乙二醇酯优点：抗皱性、保形性好，耐热性和热稳定性好（-70～170℃），强度非常大缺点：透气性差，吸湿率低，手感硬应用实例：高级轮胎帘子线2.结实耐磨的纤维－尼龙，聚酰胺纤维优点：耐磨性好，强度高，弹性好，吸湿性较好缺点：耐热性差，耐光性和保形性差应用实例：丝袜，运动服，降落伞，绳索，渔网，工业虑布，牙刷3.最耐晒的纤维－腈纶，聚丙烯腈纤维优点：蓬松，柔软，弹性好，保暖性好，耐晒性好缺点：易起球，耐磨性差应用实例：毛衣，帐篷，窗帘，毛毯4.保暖性最好的纤维－氯纶，聚氯乙稀纤维优点：保暖性好缺点：静电作用强，耐热性差应用实例：内衣，对治疗关节炎有一定疗效5.质量最轻的纤维－丙纶，聚丙烯纤维优点：质量轻，价格低，强度高，弹性和耐磨性好，耐腐蚀缺点：吸湿性、染色性、耐光性、耐热性差应用实例：包装绳，编织袋，无纺布，地毯（1）纤维表面的化学改性目的：改善吸湿性方法：引入亲水基团合成纤维的改性（2）混纺和交织将合成纤维和天然纤维先混合均匀后再纺丝如袜子（3）工艺改性异型纤维空心纤维超细纤维复合纤维异型纤维优点：光学性能优良，透明性减小，抱合力增加，避免起毛现象，手感和染色性好三、特种纤维高强度纤维功能纤维碳纤维芳纶纤维硼纤维碳化硅纤维中空纤维分离膜碳纤维高分子纤维高温碳化隔绝氧气碳纤维结构与石墨相似，沿着纤维轴向结晶，强度高℃℃聚丙稀腈环化聚丙烯腈环化氧化脱氢交联、环化缩聚C:60%导电性2000℃石墨纤维C：90％碳纤维的性质和应用超高强度：桥梁、高层房屋，撑杆跳高杆超高耐热性（2000℃以上）：火箭喷嘴密度小：飞机、卫星抗疲劳性好：直升机的螺旋桨无毒，生物相容性好：人造骨骼，人造关节、韧带、心脏瓣膜膨胀系数小：卫星天线吸收电波：隐形飞机2.高强度合成纤维－芳纶Nomex纤维（芳纶1313）Kevlar纤维（芳纶1414）耐热性好（熔点570℃）强度高（比抗张强度比钢丝高4倍，比模量比钢丝高2倍）耐热性好耐腐蚀制备消防服，阻燃地毯芳纶的应用航天、航空工业中的应用固体火箭发动机的壳体，高压容器，飞机的蜂窝夹层结构在国防、军事上的用途防弹背心，钢盔，坦克装甲理想的橡胶增强材料帘子线高性能复合材料运动器材：赛艇、冲浪板、高尔夫球棒缆绳，高强度降落伞石棉的代用品（四）纤维的加工纺丝后加工一、纤维纺丝法熔融纺丝法将高聚物加热熔融，随后将熔体从小孔中压出，空气凝固要求：该聚合物在熔融温度下不会分解，稳定性好溶液纺丝法干法纺丝与熔融纺丝类似，空气凝固要求：所用溶剂易挥发湿法纺丝用液体作为凝固介质熔融纺丝示意图湿法纺丝示意图二、纤维的后加工短纤维的后加工集束、牵伸、水洗、上油、干燥、热定型、卷曲、切断长丝的后加工牵伸、加捻、水洗、干燥、热定型、络丝、分级包装后加工时纤维结构的变化第四节材料的保护神－涂料涂料的基本知识涂料的主要品种涂料的使用常识功能涂料（一）涂料的基本知识二、涂料的功能保护功能装饰功能色彩标志功能特殊功能一、涂料的定义

涂料是一种液态或粉末状能均匀涂覆在物体表面并形成坚韧保护膜的材料三、涂料的组成成膜物：基料溶剂颜料和添加剂助剂三、涂料是怎样成膜的氧化成膜固化交联成膜溶剂挥发成膜乳液的成膜过程（二）涂料的主要品种一、合成树脂漆优点：漆膜质量好，硬度高，耐磨性好，涂饰性能好使用的有机溶剂量大，对健康和环境带来不良影响二、乳胶涂料乳胶涂料的介质是水，有如下优点不污染环境，安全无毒，不会燃烧，避免了火灾的危险保光保色性好，可以根据需要制成平光、亚光或有光涂料施工方便涂膜干燥快，性能好，成本低1.

乳胶漆的主要品种聚醋酸乙烯酯建筑涂料优点：成本低、粘结强度高，流动性好，用途广泛缺点：耐水性差，粒度大，酯基易水解1.

乳胶漆的主要品种丙烯酸酯系列乳液优点：涂膜的物理性能优异，装饰效果好，耐水性好，耐酸、碱等化学物质的腐蚀性和耐紫外线的降解性等都十分优良甲基丙烯酸－甲基丙烯酸甲酯－丙烯酸丁酯2.

乳液涂料的制备聚合物乳液的制备乳化剂的乳化作用和乳液聚合原理图乳胶漆的制备过程色浆法乳胶漆生产流程图（三）涂料的使用常识性能涂料优点耐气候性好丙烯酸酯涂料、纤维素涂料、过氯乙烯涂料等耐高温性能好有机硅涂料、聚酯涂料、丙烯酸酯涂料等耐化学腐蚀和耐水性好橡胶类涂料、有机硅涂料、过氯乙烯涂料等绝缘性好有机硅类、聚氨酯类、聚酯类和酚醛树脂类柔韧性好天然树脂涂料、乙烯类涂料、硝基涂料等耐磨性好，附着力强聚氨酯涂料、橡胶涂料、聚酯涂料等缺点附着力较差有机硅涂料、过氯乙烯涂料对金属附着力差纤维素涂料、聚酯涂料耐溶剂性、耐汽油性差橡胶类、有机硅类、丙烯酸酯类和乙烯类涂料耐老化性差，易粉化、泛黄橡胶涂料、聚氨酯涂料、环氧涂料耐水、耐碱性差醇酸涂料毒性大聚氨酯涂料（四）功能涂料防火涂料防蚊蝇涂料防霉涂料伪装涂料导电涂料航空航天特种涂料防火涂料非膨胀型防火涂料含卤素的聚合物加入含磷、氮或含卤素的阻燃剂无机填料（形成釉状保护层）膨胀型防火涂料（发泡型防火涂料）在火焰和高温下膨胀碳化，形成致密的碳质泡沫层，能隔绝氧气，隔热涂层中组分的分解和熔融可以吸收大量热能涂层分解出的不燃性气体可以稀释可燃气体的浓度伪装涂料迷彩涂料变色伪装涂料光致变色隐形涂料声纳吸收涂料航空航天特种涂料阻尼涂料减低振动，降低噪音烧蚀涂料在高温下聚合物发生熔融、气化、升华、反射和辐射的物理吸热过程聚合物裂解或解聚，以及裂解后生成的碳与涂料中所含的无机物发生一系列吸热反应的过程烧蚀过程中形成的传导系数非常低的碳化层和反应中生成的气体进一步降低热传导速率温控涂料第五节合二为一的高手－粘合剂（胶粘剂）胶粘剂的主要品种胶粘剂的用途和作用粘接的基本原理和工艺（一）胶粘剂的主要品种一、胶粘剂的主要组成粘接料固化剂溶剂填料其它助剂二、天然高分子胶粘剂蛋白胶碳水化合物其它天然树脂胶粘剂三、合成有机胶粘剂溶剂性胶粘剂将线性聚合物溶解在溶剂中制成乳液（如“白胶”）三、合成有机胶粘剂热固性高分子树脂胶粘剂分子质量较小的线型聚合物＋固化剂聚合物分子中含有反应活性基团，在加热或在催化剂作用下固化优点：粘接强度高，耐热性好缺点：起始粘接力小，固化时间较长，而且需要加压加热，固化时容易产生体积收缩和内应力，使强度下降热固性高分子树脂胶粘剂氨基树脂胶粘剂

优点：无色、耐光性好、毒性小，可室温或加热固化，施工性好，价格便宜

缺点：耐水性差、性脆，强度低尿素甲醛热固性高分子树脂胶粘剂酚醛树脂胶粘剂苯酚＋甲醛（线型、未交联的产品）用酸（如对苯甲磺酸）或加热(130～150℃)的方法固化

优点：价格便宜，绝缘性和耐热性好缺点：质地较脆热固性高分子树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂环氧树脂胺类固化剂交联环氧树脂

优点：工艺性能好，胶接强度高，收缩率小，耐介质性能和电绝缘性能好

缺点：较脆，耐冲击性较差

应用实例：504胶 聚氨酯胶粘剂聚氨酯链的聚集结构主要成分：氯丁、丁腈橡胶等合成橡胶或天然橡胶用途：粘接柔软的或膨胀系数相差悬殊的材料应用实例：室温硫化硅橡胶3.橡胶胶粘剂4.压敏胶粘剂内聚力>粘附力相对分子质量较高的橡胶或树脂应用实例：封箱带，压敏胶带，即时贴5.热熔胶粘剂主要成分：热塑性聚合物室温下呈固态，加热