聚合物的回收利用 课件-----第1讲 高分子材料进展及与环境的关系

1、第1讲 高分子材料进展及 与环境的关系,高分子科学与工程简介 高分子材料简介 高分子材料与环境的关系,2020/7/2,2,高 分 子 化 学,有机化学,物理化学,化学工程 .,聚合反应工程,高 分 子 物 理,小分子化合物,高分子化合物,制品,聚合物成型加工,材料力学 流体力学 .,分 子 结 构,形 态 形 状,使 用 性 能,无机化学,分析化学,物 理,循环利用,石油 天燃气 煤 其它,高分子科学,高分子工程,高分子化学及相关学科,1.1 高分子科学与工程简介,2020/7/2,3,高 分 子 科 学与工程,高 分 子 化 学,研究聚合反应和高分子化学反应原理，选择原料、确定路线、寻找催

2、化剂、制订合成工艺等。,研究聚合物的结构与性能的关系，为设计合成预定性能的聚合物提供理论指导，是沟通合成与应用的桥梁。,高 分 子 物 理,高 分 子 工程,研究高分子材料成型工程，聚合物反应工程，高分子材料改性技术与工程。,高分子科学既是一门应用学科，也是一门基础学科，它是建立在有机化学、物理化学、生物化学、物理学和力学等学科的基础上逐渐发展而成的一门新兴学科。,2020/7/2,4,20世纪的高分子发展历史 20世纪20-30年代， 19271937,PVC；19271931,PMMA 19351938,nylon-66； 1936年PVAC； 19341937,PS出现及工业化 20世纪

3、40年代，相继出现BSR,ABS等橡胶和树脂 20世纪50年代，PP; 20世纪60年代，EPR, SBS 随后出现聚甲醛、聚砜、聚苯醚、聚酰亚胺 等工程塑料。 20世纪70年代，通用高分子,工程塑料,特种高分子层出不穷 20世纪80年代，功能高分子,2020/7/2,5,制 约 因 素,解 决 途 径,（1）延长使用寿命：减少废弃 （2）回收利用：低性能应用；降解 （3）自然降解：自然分解回归自然,：高分子制品废弃后对环境的污染,人类历史上,几乎没有什么科学技术象高分子科学这样对人类社会做出如此巨大的贡献.,. 高分子材料简介,塑料 橡胶 纤维 涂料 胶黏剂 功能高分子 聚合物基复合材料,2

4、020/7/2,7,塑料,照字面上讲,是可以塑造的材料,也就是具有可塑性的材料。现今的塑料是用树脂在一定温度和压力下浇铸、挤压、吹塑或注射到模型中冷却成型的一类材料的专称。化学上,塑料是一种聚合物。即由很多个单元不断重复组合而成的。,塑料定义,塑料是以树脂为主要成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的有机高分子材料。 树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。 广义地讲，在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。,塑料发展史,在19世纪，台球都是用象牙做的，数

5、量自然非常有限。于是有人悬赏1万美元征求制造台球的替代材料。1869年，美国的海厄特把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，然后在常压下硬化成型制出了廉价台球，赢得了这笔奖金。这种由纤维素制得的材料就是“赛璐珞”。 “赛璐珞”是人类历史上第一种合成塑料，它是一种坚韧材料，具有很大的抗张强度，耐水，耐油、耐酸。从此，赛璐珞被用来制造各种物品，从儿童玩具到衬衫领子中都有“赛璐珞”。它还被用来做胶状银化合物的片基，这就是第一张实用照相底片。不过，由于“赛璐珞”中含硝酸根，所以它有一个很大的缺点，就是极易着火引起火灾。,2020/7/2,10,赛璐珞产品,2020/7/2,11,塑料的出现,第一种

6、合成塑料是将树脂加热模压制得,是在20世纪初,1910年美籍比利时化学家贝克兰德制成。,贝克兰德将树脂添加木屑加热,加压模塑成各种制品,以他的姓氏命名为贝克里特(Plastic),我们称为电木。,2020/7/2,12,贝克兰塑料又称酚醛树脂。酚醛树脂是通过缩合反应（甲醛和苯酚）制备的，属于热固性塑料。其制备过程共分两步：第一步先做成线型聚合度较低的化合物；第二步用高温处理，转变为体型聚合度很高的高分子化合物。 20世纪40年代乙烯类单体的自由基引发聚合迅速发展，实现工业化的包括氯乙烯、聚苯乙烯和有机玻璃等，这是合成高分子蓬勃发展的时期。,2020/7/2,13,进入50年代，从石油裂解而得的

7、烯烃主要包括乙烯与丙烯，德国人齐格勒(Karl Ziegler)与意大利人纳塔(Giulio Natta)分别发明用金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法，前者1952年工业化，后者1957年工业化，这是高分子化学的历史性发展，因为可以由石油为原料又能建立年产10万吨的大厂，他们二人后来都获得了1963年的诺贝尔化学奖。 (2012/8/28),2020/7/2,14,60年代，由于要飞往月球而出现高温高分子的研究热。耐高温的定义是材料能够在氮气中、500环境中能使用一个月；在空气中，300环境下能使用一个月。主要分为两大类，一类是芳香聚酰胺，例如苯二胺与间苯二酰缩聚得到的 Nomex，这

8、在当时曾被作为太空服的原料。还有对苯二胺与对苯二酰氯缩聚得到的Kevlar，它属于耐高温的高分子液晶，现在用于超音速飞机的复合材料中。另一类是杂环高分子，例如聚芳亚酰胺和作为高温粘合剂的聚苯并咪唑，为现在宇航飞行所需的材料打下了基础。,2020/7/2,15,塑料的种类很多。除了酚醛树脂和聚乙烯外，还有聚氯乙烯、聚苯乙烯等。我们常见的有机玻璃，其实也是塑料的一种。它的透明度比普通玻璃还高，有韧性，不易破碎，枪弹打上去也只能穿一个洞。因此，它是制作飞机舷窗的绝好材料。,2020/7/2,16,塑料有三个最主要的优点： 第一，它比较轻，这是相对于金属和有机玻璃而言的，轻的原因不是因为它是高分子化合

9、物，而是因为它们是有机化合物，即由碳、氢、氧、氮等较轻的元素组成的。 第二，塑料易于加工。塑料具有可塑性，即在加热或加压后变形，在降温或压力消失后维持原形不变。可以通过挤出，注射等方式加工成各自形状的产品。 第三，塑料不会腐烂也不会生锈。但是，这一性质也给人类带来一个严重的问题：由于塑料不易腐烂，大量的塑料废弃无法被自然界吸收、分解，从而造成一定程度的环境污染。,2020/7/2,17,由于这些优良性能，塑料这一新型材料的发展十分迅速。特别是石油化学工业的发展，为塑料生产开辟了广阔的原料来源。从1947年到1967年的20年间，美国的塑料产量从60多万吨增至600多万吨。目前，其产量按体积已远

10、超钢铁。钢铁生产已有两千多年的历史，而塑料问世不过百余年，足可见塑料工业发展速度之惊人。,塑料分类,1按塑料用途分 通用塑料(Universal Plastics)：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。 工程塑料(Engineering Plastics)：一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料，如聚酰胺、聚砜等。 特种塑料：一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。,通用塑料(Universal Plastics),2020/7/2,20,聚

11、丙烯,聚酰胺,工程塑料(Engineering Plastics),2按塑料的物理化学性能分,热塑性塑料： 指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯、聚氯乙烯塑料等。 热固性塑料： 因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。,2020/7/2,23,常用塑料 热塑性塑料。热塑性塑料加热时变软、熔融，冷却后变硬、固化，再加热又可变软、熔融，可反复成型，且基本性能不变。热塑性塑料成型工艺简便，可直接经注射、挤压、吹塑成型，生产率高，其制品使用温度低于120。 常用的热塑性塑料有以下几种：,2020/7/2,24, 聚乙烯(PE)： 按生产工艺不同，分为

12、高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯。高压聚乙烯化学稳定性高，柔软性、绝缘性、透明性、耐冲击性好，宜吹塑成薄膜、软管、瓶等。低压聚乙烯质地坚硬，耐磨性、耐蚀性、绝缘性好，适宜制作化工用管道、槽，电线、电缆包皮，承载小的齿轮、轴承等；又因其无毒，可制作茶杯、奶瓶、食品袋等。,2020/7/2,25, 聚氯乙烯(PVC)： 分为硬质和软质两种。硬质聚氯乙烯强度较高，绝缘性和耐蚀性好，耐热性差，在-1560的温度范围使用，用于化工耐蚀的结构材料，如输油管、容器、离心泵、阀门管件等，用途很广。软质聚氯乙烯强度低于硬质聚氯乙烯，伸长率大，绝缘性较好，在-1560的温度范围使用，用于电线、电缆的绝缘包皮，农

13、用薄膜，工业包装等。因其有毒，不能包装食品。,2020/7/2,26, 聚丙烯(PP)： 密度小，是常用塑料中最轻的一种。强度、硬度、刚性、耐热性均高于低压聚乙烯，可在120以下长期工作。绝缘性好，且不受湿度影响，无毒无味，但低温脆性大，不耐磨，易老化，用于一般机械零件(如齿轮)，耐蚀件(如泵叶轮、化工管道、容器)，绝缘件(电视机、收音机、电扇、电机罩等壳体)，生活用具，医疗器械，食品和药品包装等。,2020/7/2,27, 聚酰胺(PA)：俗称尼龙或锦纶。强度、韧性、耐磨性、耐蚀性、吸振性、自润滑性、成型性好，摩擦系数小，无毒无味，可在100以下使用。蠕变值大，导热性差，吸水性高，成型收缩率

14、大。常用的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010等。用于制造耐磨、耐蚀的某些承载和传动零件，如轴承、机床导轨、齿轮、螺母及一些小型零件。也可用于制作高压耐油密封圈，或喷涂在金属表面作防腐、耐磨涂层，应用较广。,2020/7/2,28, 聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)：俗称有机玻璃。透光性、着色性、绝缘性、耐蚀性好，在自然条件下老化发展缓慢，可在-60100的温度范围内使用。不耐磨，脆性大，易溶于有机溶剂中，硬度不高，表面易擦伤。用于航空、仪器、仪表、汽车中的透明件和装饰件，如飞机窗、灯罩、电视和雷达屏幕、油标、油杯、设备标牌等。,2020/7/2,29, ABS塑料：是丙烯腈(A)、丁二烯

15、(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物。综合力学性能好，尺寸稳定性、绝缘性、耐水和耐油性、耐磨性好，长期使用易起层。用于制造齿轮，叶轮，轴承，把手，管道，储槽内衬，仪表盘，轿车车身，汽车挡泥板，电话机、电视机、电机、仪表的壳体，应用较广。,2020/7/2,30, 聚甲醛(POM)：耐磨性、尺寸稳定性、着色性、减摩性、绝缘性好，可在-40100长期使用。加热易分解，成型收缩率大。用于制造减摩、耐磨件及传动件，如轴承、滚轮、齿轮、绝缘件，化工容器，仪表外壳，表盘等，可代替尼龙和有色金属。,2020/7/2,31, 聚四氟乙烯(F-4)，也称塑料王。有极强的耐蚀性，可抗王水腐蚀，绝缘性、自润滑性好，不吸

16、水，摩擦系数小，可在-195250的温度范围内使用，但价格较高。用于耐蚀、减摩、耐磨件，密封件，绝缘件，如高频电缆、电容线圈架、化工用反应器、管道等。,2020/7/2,32, 聚碳酸脂(PC)：强度高，韧性、尺寸稳定性、透明性好，可在-60120长期使用。耐疲劳性不如尼龙和聚甲醛。用于制造齿轮、蜗轮、凸轮，电气仪表零件，大型灯罩，防护玻璃，飞机挡风罩，高级绝缘材料，用途很广。,2020/7/2,33, 聚砜(PSF)：强度、硬度、成型温度高，抗蠕变、尺寸稳定性、绝缘性好，可在-100150长期使用。不耐有机溶剂和紫外线。用于制造耐热件，绝缘件，减摩、耐磨件，高强度件，如凸轮、精密齿轮、真空泵

17、叶片、仪表壳体和罩、汽车护板、电子器件等。,2020/7/2,34,热固性塑料： 加热时软化，冷却后坚硬。固化后再加热，则不再软化或熔融，不能再成型。热固性塑料抗蠕变性强，不易变形，耐热性高，但树脂性能较脆，强度不高，成型工艺复杂、生产率低。 常用的热固性塑料有以下几种：,2020/7/2,35, 酚醛塑料(PF)，俗称电木。强度、硬度、绝缘性、耐蚀性、尺寸稳定性好，工作温度大于100，脆性大，耐光性差，只能模压成型，价格低。用于制造仪表外壳，灯头、灯座、插座，电器绝缘板，耐酸泵，刹车片，电器开关，水润滑轴承等。,2020/7/2,36, 氨基塑料，俗称电玉。颜色鲜艳，半透明如玉，绝缘性好，长

18、期使用温度小于80，耐水性差。用于制造装饰件、绝缘件，如开关、插头、旋钮、把手、灯座、钟表外壳等。,2020/7/2,37, 环氧塑料(EP)，俗称万能胶。强度、韧性、绝缘性、化学稳定性好，能防水、防潮、防霉，可在-80155的温度范围内长期使用，成型工艺简便，成型后收缩率小，粘结力强。用于制造塑料模具、仪表和电器零件、电子元件及线圈及用于涂覆、包封和修复机件。,3按塑料成型方法分,模压塑料：供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。 层压塑料：指浸有树脂的纤维织物，可经叠合、热压结合而成为整体材料。 注射、挤出和吹塑塑料：一般是指能在料筒温度下熔融、流动，在模具中迅速硬化的树脂混合科。如一般热

19、塑性塑料。 浇铸塑料：能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。 反应注射模塑料：一般是指液态原材料，加压注入模腔内，使其反应固化制得成品。如聚氨脂类。,4按塑料半制品和制品分,模塑粉：又称塑料粉，主要由热固性树脂（如酚醛）和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。 增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。 泡沫塑料：整体内合有无数微孔的塑料。 薄膜：一般指厚度在0.25mm以下的平整而柔软的塑料制品。,塑料加工用助剂简介,1、增塑剂 一些玻璃化温度较高的塑料，为了制取室温下的软质制品和改善加工时的熔融流动性能，

20、就需要加入一定量的增塑剂。这些小分子量的油状的增塑剂与高聚物有良好的相溶性，它们分布在高分子链之间，降低了它们分子间的作用力，从而在一定温度和压力下容易使分子链运动，达到加工成型的目的。 因此，增塑剂有降低塑料玻璃化温度及最低成型温度的作用。,2020/7/2,41,2、防老化剂 塑料制品在热加工和使用过程中，高分子链由于受到外能的作用而断裂，分子量逐渐下降以致失去强度或破碎的现象就是老化现象，为了阻缓这种老化现象就须添加不同的防老化剂，它包括：抗氧剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、变价金属离子抑制剂、光屏蔽剂等。,2020/7/2,42,3、增强剂、填料 为了提高塑料制品的强度和刚性，可以加入各种

21、纤维材料作增强剂。最常用的增强剂是玻璃纤维，它有连续长丝、玻璃带、玻璃纱、玻璃布、短切纤维等几种。另外还有石棉纤维、碳纤维、石墨纤维和硼纤维等。 填料，虽然也有改善某些塑料物理性能的作用，但它的主要功能是降低成本和收缩率。主要的填料种类有：硅石（砂、石英）、硅酸盐（云母、滑石、陶土、石棉）、碳酸钙、金属氧化物、炭黑、玻璃珠和粉等。,2020/7/2,43,4、抗静电剂 在塑料配方中加入抗静电剂，可减少或消除成品表面静电荷的形成，大多数抗静电剂是吸水的化合物，由于它们与聚合物的相溶性有限，它们会渗出到部分表面，形成水溶性导电层，可让表面电荷分散开来。 抗静电剂一般是有机氮化物或具有聚醚结构的化合

22、物。抗静电剂的选择取决于聚合物的本性，以及抗静电剂本身的使用特性、有效性、无毒性等。,2020/7/2,44,5、阻燃剂 减缓塑料燃烧性能的助剂称阻燃剂，根据阻燃机理的不同可分为四种类型： （1）与塑料的分解产物相结合而产生一种可闷熄火焰的气体，如三氧化锑与PVC分解时释放出来的氯化氢反应，即生成有熄火作用的三氯氧化锑。 （2）提供一种与氧气隔绝的涂层，如磷酸酯类主要产品有磷酸三甲苯酯等，它们实际上也是一种有阻燃性能的增塑剂。,2020/7/2,45,（3）吸收燃烧时产生的热量来冷却塑料，以减缓燃烧速率如氢氧化铝，氢氧化铝是阻燃剂中用的最普遍的一种：它能起填料、灭烟剂、阻燃剂的作用，同时价格低

23、廉、对聚合物性能影响又小，所以它获得应用的增长速率引人注目。 （4）能产生阻止燃烧反应的游离基，这些游离基可与塑料反应生成燃烧性能较差的产物。,2020/7/2,46,6、发泡剂 发泡剂是一类受热时会分解放出气体的有机化合物，这些气体留在塑料基材中便成为有许多细微泡沫结构的泡沫塑料。 作为一种良好的发泡剂应具备下列条件：短时间内放出气体，放气速度可以调节，分解放出的气体应是CO2、N2之类的惰性气体，在塑料中容易分散和分解，分解温度适当，分解时发热量不大，分解反应是不可逆的，发泡剂无毒等。发泡剂中应用最广的是偶氮二甲酰胺（AC）。,2020/7/2,47,7、润滑剂 高聚物在热加工过程中，往往

24、要加入少量的润滑剂才能加工，达到脱模方便的目的。 润滑剂可以分为内外两种：外润滑剂与内润滑剂。外润滑剂外润滑剂与聚合物的相溶性较差，只是在聚合物与金属的界面处形成薄薄的润滑剂层；内润滑剂与聚合物有良好的相溶性，能降低聚合物分子间的内聚力，从而有助于聚合物的流动和降低由内摩擦热所致的升温。 最常用的外润滑剂是硬脂酸及其金属盐类，内润滑剂是低分子量的聚乙烯等。,2020/7/2,48,8、着色剂 着色剂赋于塑料制品各种色泽，分染料和颜料两类。染料是有机化合物，常能溶于增塑剂之类的有机溶剂。颜料可分有机和无机化合物两类，它们的颗粒较大，通常难溶于有机化合物。,9、偶联剂 增强剂或填料用偶联剂处理后，

25、可使其表面获得一种化学改性，在分散的无机相和连续的聚合物之间形成一种桥键，成为一种复合材料，提高增强剂或填料的作用，有机硅烷是最为广泛使用的偶联剂。,2020/7/2,49,10、交联剂 线型高分子链在化学交联剂所产生之自由基的作用下，激发了活性中心，使它们足以相互交联起来而成为网状结构，达到改善强度和其它性能的目的。一般的交联剂多指有机过氧化物，如聚乙烯的交联剂可使用过氧化二异丙苯。,2020/7/2,50,研究机构：(2012/8/30) 北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所 （信春玲） 四川大学高分子材料工程国家重点实验室 华南理工大学科研机构 复旦大学聚合物分子工程教育部重点实验室 浙

26、江大学能源清洁利用国家重点实验室,橡胶定义,橡胶(Rubber)是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量一般都在数十万，甚至达到上百万左右。 橡胶一词来源于印第安语cau-uchu，意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。1770年，英国化学家普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为rubber，此词一直沿用至今。,橡胶发展史,哥伦布在发现新大陆的航行中发现，南美洲土著人玩的一种球是用硬化了的植物汁液

27、做成的。哥伦布和后来的探险家们无不对这种有弹性的球惊讶不已。一些样品被视为珍品带回欧洲。 1839年，美国人古德伊尔(Charles Goodyear)成功地将天然橡胶进行了硫化后，橡胶才成为有使用价值的材料。通过与硫磺一起加热进行硫化，实现了橡胶分子链的交联，使橡胶具备了良好的弹性。,2020/7/2,53,1845年，英国工程师RW汤姆森在车轮周围套上一个合适的充气橡胶管，并获得了这项设备的专利，到1890年，轮胎被正式用在自行车上，到1895年，被用在各种老式汽车上。 用天然橡胶的结构单元-异戊二烯来制造合成橡胶。早在1880年，化学家们就发现，异戊二烯放置过久就会变软，经酸化处理后则会

28、变成类似橡胶的物质。 在第一次世界大战期间，迫于橡胶匾乏，德国人采用了二甲基丁二烯聚合而成甲基橡胶，这种橡胶可以大量生产，而且价格低廉。,2020/7/2,54,在1930年，德国和苏联用丁二烯作为单体，金属钠作为催化剂，合成了一种叫做丁钠橡胶，与苯乙烯共聚得到丁苯橡胶，它的性质与天然橡胶极其相似。 美国在战后大力研究合成橡胶。首先合成了氯丁橡胶，氯原子使氯丁橡胶具有天然橡胶所不具备的一些抗腐蚀性能。 1955年美国人利用齐格勒在聚合乙烯时使用的催化剂聚合异戊二烯。首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。不久用乙烯、丙烯这两种最简单的单体制造的乙丙橡胶也获成功。此外还出现了各

29、种具有特殊性能的橡胶。现在合成橡胶的总产量已经大大超过了天然橡胶。,2020/7/2,55,橡胶分类,1、按材料来源可分为天然橡胶(Natural Rubber)和合成橡胶(Synthetic Rubber) 两大类。 2、按其性能和用途可分为通用橡胶(Universal Rubber)和特种橡胶(Specialty Rubber Eastomer)两大类。 3、热塑性橡胶：SBS热塑性橡胶,2020/7/2,56,通用橡胶(Universal Rubber),凡是性能与天然橡胶相同或接近，物理性能和加工性能较好，能广泛用于轮胎和其它一般橡胶制品的橡胶称为通用橡胶。通用橡胶有：天然橡胶（NR）

30、、丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（聚丁二烯橡胶，BR）、异戊橡胶（聚异戊二烯橡胶，IR）,特种橡胶(Specialty Rubber Eastomer),凡是具有特殊性能，专供耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐油、耐溶剂、耐辐射等特殊性能橡胶制品使用的称为特种橡胶。特种橡胶有：丁腈橡胶（NBR）、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、聚丙烯酸酯橡胶（UR）、氯醚橡胶、氯化聚乙烯橡胶（CPE）、氯磺化聚乙烯（CSM）、丁吡橡胶等。 实际上，通用橡胶和特种橡胶之间并无严格的界限，如乙丙橡胶兼具上述两方面的特点。通用橡胶与特种橡胶之间的有：氯丁橡胶（CR）、乙丙橡胶（EPDM）、丁基橡胶（IIR）,橡胶特点,

31、1、高弹性 橡胶的弹性模量小，一般在19.8MPa。伸长变形大，伸长率可高达1000%，仍表现有可恢复的特性，并能在很宽的温度（-50150）范围内保持有弹性。 2、粘弹性 橡胶是粘弹性体。由于大分子间作用力的存在，使橡胶受外力作用，产生形变时受时间、温度等条件的影响，表现有明显的应力松驰和蠕变现象。,2020/7/2,59,3、缓冲减震作用 橡胶对声音及振动和传播有缓和作用，可利用这一特点来防除噪音和振动。 4、电绝缘性 橡胶和塑料一样是电绝缘材料，天然橡胶和丁基橡胶的体积电阻率可达到1015cm3以上。 5、温度依赖性 高分子材料一般都受温度影响。橡胶在低温时处于玻璃态变硬变脆，在高温时则

32、发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃烧。,2020/7/2,60,6、具有老化现象 如同金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因环境条件的变化而发生老化，使性能变坏，使寿命缩短。 7、必须硫化 橡胶必须加入硫黄或其它能使橡胶硫化（或称交联）的物质，使橡胶大分子交联成空间网状结构，才能得到具有使用价值的橡胶制品，但是，热塑性橡胶可不必硫化。 除此之外，橡胶密度低，属于轻质材料，硬度低，柔软性好；透气性较差，可做气密性材料；还是较好的防水性材料等等。这些使得橡胶材料和橡胶制品的应用范围特别广泛，种类多达数万种。,2020/7/2,61,研究机构： 青岛科技大学橡塑材料与工程重点实验室 大连理工

33、大学 华东理工大学 长春应用化学研究所 四川晨光化工研究院,纤 维,纤维根据其来源可分为天然纤维（如棉、毛、丝、麻等）和化学纤维。 化学纤维(Chemcial Fiber)又包括人造纤维(Rayon)和合成纤维(Synthetic fiber)。 人造纤维：将天然高分子经化学处理再加工纺制而成的纤维。如粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等。 合成纤维：是聚合物加工纺制成的纤维。如涤纶、锦纶、聚酰胺类(Polyamide) ，也叫尼龙(Nylon）、丙纶、维尼纶、氯纶、腈纶等。,2020/7/2,63,2020/7/2,64,涂 料,涂料定义：涂料是指涂布在物体表面而形成具有保护和装饰作用膜层的材料。,2020/7/2,65,涂料的组成,成膜物质：与物体表面和颜料具有良好的结合力，可分为转化 型和非转化型两种类型。 颜料：起装饰作用，并对物体表面起抗腐蚀的保护作用 填充剂：增量剂(体质