第五章2化学与社会.ppt

1、第二，聚合物材料(4)塑料(4)顾名思义，塑料()指可制造的材料或有可塑性的材料，应该包括黏土或石膏等材料。现在的塑料概念已经指向高分子合成材料。可塑性是指材料在特定温度和压力下受外力作用时可能发生变形，并且在外力移除后仍可以保持力的状态。如果计算1868年第一个塑料赛璐珞，塑料历史期间已经有100多年了。sellockorom是用硝酸纤维和樟脑制成的材料，可以用来制作乒乓球、纽扣、玩具等。但是牙齿材料仍然是使用天然高分子化合物纤维素加工的。实际上，这可能是低分子通过化学合成的第一个塑料，1910年推出的酚醛树脂。通过缩聚或加合等反应合成的高分子树脂可以添加一定量的助剂和填充物，经过适当的温度

2、、压力、时间的塑化加工，制造出各种塑料产品。根据二次加工成型的性质，将两种塑料分为热塑性(线性结构聚合物)和热硬化性(体形结构聚合物)。我们所说的大部分塑料是无定型或结晶度不大，在室温下处于玻璃状态的高聚物。塑料具有比重、强度、化学性能稳定、传记绝缘、耐磨性等优点，目前正在广泛替代木材、不锈钢、部分有色金属和部分钢材。其中很多被用于建筑材料、交通工具、化学设备、传记、机械零件等，被称为工程塑料，成为材料工业的重要成员。随着科学技术的发展，火箭、航天飞机等国防和尖端科学所需的特殊塑料中，有些不能用其他材料代替。可以是塑料缩聚、低聚物或共聚物。如上所述，塑料、纤维、橡胶没有严格的分界线，例如纤维没

3、有定向，拉伸之前或橡胶在低温下都是塑料。目前全世界按一定规模生产的塑料品种达300多种，牙齿品种我国都能生产。产量最大的是聚乙烯，聚氯乙烯。产量大、应用多的塑料品种大体分类如下：塑料种类，当然其中的一些可以用作工程塑料兼通用塑料，如有机玻璃、普通环氧裴秀智、聚乙烯等。(1)酚醛树脂酚类和醛类化合物在酸性和碱性催化剂的作用下通过缩聚反应生成的树脂是酚醛树脂。固化的产品是世界上第一个工业化的塑料，用它制成的传记树仍然很消耗。根据所用苯酚和醛比的差异和催化剂的差异，所获得的酚树脂的化学结构和物理特性也不同。例如，在酸性催化剂的作用下，酚过量产生了可以永久溶解和溶解的线性树脂。也就是说，储蓄的酚醛树脂

4、是粘合剂，溶于溶剂稀释后，变成酚醛树脂。但是酚醛树脂的主要用途是在热固性塑料，即酚醛树脂中加入一定量的填充物成型或铸造成特定形状。因为它抗潮湿、耐热、抗栓、耐磨、抗化学侵蚀，所以常用于电气材料、日常用品、交通工具、机械零件(如汽车刹车片、轮船用离合器)。它的缺点是脆的，没有碱性。(2)聚烯烃：聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯聚烯烃主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯等，这些原料都是石油或天然气，因此是塑料中产量最高的品种。聚乙烯代表，例如食品包装袋，油桶是我们最熟悉的应用。聚乙烯的工业生产已经是半个世纪的历史，其合成方法有低压法、中压法、高压法三种，结果的聚乙烯物理力学性能和使用范围也各

5、不相同。，比较聚乙烯3茄子的生产方法，聚乙烯与饱和碳氢化合物、结构和石蜡烃类似，因此化学性质牙齿很稳定，除了氧化性酸(如HNO3)外，大多数酸碱侵蚀在60以下不溶解任何溶剂，并且其分子链不含极性基团牙齿，因此吸水性牙齿很低，具有优良的传记性能。聚乙烯可以整形为普通热塑性塑料的加工方法。例如，可以用塑料法制制造薄膜(大量制造食品包等包装材料)。还有用挤出法制作各种管材、板材、电线绝缘层的方法。使用挤压吹塑法制作各种瓶、容器、玩具。用多种刮擦方法在各种纸张或织物表面涂上聚乙烯涂层，或在金属材料表面喷涂，形成保护层。聚乙烯的主要缺点是容易在加热和氧气的作用下老化。进行聚乙烯辐射处理，分子链之间有适当

6、的交联，进一步改善了保形、弹性、耐热性、传记绝缘性等。可以扩大电容器等绝缘材料、飞机、高湿度材料等。那个角色还在扩大。是聚氯乙烯(五邑、鞋、包、桌布等国内外最常用的塑料品种之一)最早的工业化塑料品种之一。日常生活关系最近的塑料。在电石生产中功耗大、成本高，限制了聚氯乙烯生产的发展。20世纪60年代以后，随着石油工业的发展，以乙烯为原料的集体合成法(如2氯乙烷法)牙齿出现了。20世纪50年代以前，聚氯乙烯团体-氯乙烯合成基本上采用了全石路线。我国还有相当多的生产企业以全石为原料生产的聚氯乙烯。该法正在转换为石油线路法。但是，如果全石来源不足，不能全面转换为石油化工原料，采用乙炔联合法对实现原料转

7、换有积极作用。无色低沸点气体(沸点-13)的氯乙烯。工业上氯乙烯聚合工艺方法有四种：悬浮、乳液、本体、溶液。前两个茄子产量最大。悬浮聚合成本低，产品质量好，用途广泛，适合大规模生产，是目前世界各国聚氯乙烯生产的最重要方法。乳液聚合率快，连续性容易，体系稳定，产品粒度细。后处理麻烦，杂质多，裴秀智热稳定性，色泽不如悬浮方法，但这是制作乳胶漆、人工皮、明胶裴秀智等的最佳方法。本体论的工艺过程和必要的设备都比较简单，生产周期短，成本低，产量高，目前产品不多，但发展潜力很大。溶液集合法仅在生产成本高、产量大、有特殊需求(如油漆生产)时使用。聚氯乙烯树脂是典型的塑料加工方法加工整形(轧制、挤压、吹扫整形

8、等)，聚氯乙烯热稳定性差，加工过程中少量氯化氢和氯乙烯气体分解。有氯乙烯致癌作用，氯化氢是裴秀智分解的催化剂，因此在加工中加入增塑剂，不仅降低加工温度，还加入碱性稳定剂，抑制裴秀智分解。常用增塑剂是邻苯二甲酸酯，磷酸酯。常用的稳定剂是硬酯酸的铅、钡、锌盐。根据增塑剂添加量，可加工成板材、管材等硬产品。薄膜，日用品等软性产品。聚氯乙烯塑料的突出优点是耐火本科生式，不连续性，成本低，容易加工。广泛用于制作农用、民用薄膜、电线、电缆、板材、管道、化工防腐设备、隔音隔热泡沫塑料大量包装材料、日常生活用品等。它最大的缺点是耐热性下降，材料变形60以上，冲击强度的韧性理想不足，具有一定的毒性，因此聚氯乙烯

9、普通裴秀智产品不适用于食品包装。为了克服这些缺点，可以用共聚或共混方法进行改进，目前无毒聚氯乙烯树脂已经出现，可以用于食品、医药包装等，因此可以扩大使用范围，值得重视。，聚苯乙烯好的高频绝缘性和透明无毒，是仅次于当前聚乙烯、聚氯乙烯的产量高的塑料品种，其单体苯乙烯主要通过苯的烷基化得到。在苯乙烯室温下是液体，它的聚合方法可能因成品的性质要求而异。本体是最常见的，结果聚合物具有良好的传记绝缘性能，但由于反应热难以控制，产物的分子量分布扩大，一些残留单体包裹在聚合物中，聚合物容易裂开，成为“雾”。溶液聚合的大部分用于制造涂层。乳液聚合常用于生产苯乙烯共聚物，例如丁苯橡胶和ABS塑料(丙烯酸1丁二烯

10、1苯乙烯三元共聚物)。悬浮聚合是制造离子交换裴秀智“珠光体”(苯乙烯1，2乙烯共聚物)的最有效方法。聚苯乙烯加工性能好，可以用一般的塑料加工方法制作薄膜、容器、玩具、泡沫材料。聚苯乙烯薄膜具有良好的传记绝缘性能，常用于电容器绝缘层和传记部件。它的泡沫材料密度小(0.33g/cm3)，隔音、隔热、防尘性能好，广泛用作精密仪器的包装和隔热材料。在加工过程中，聚苯乙烯容易合成各种油漆和色彩亮制品，用于制造玩具和各种日常器皿。但是最大的缺点是耐热性下降，性质脆，溶于芳香、卤化碳、醚、酮、汽油等溶剂，影响其应用。因此，目前很多聚苯乙烯不是单独使用的，而是与丁二烯、丙烯、异丁烯、氯丁烯等一起使用的(例如苯

11、乙烯/丁二烯=25/75，抗磨损的丁苯橡胶)。此外，苯乙烯衍生物强度高，耐热性好，软化点高到240 260，聚苯乙烯比高150牙齿，因此受到重视。(3)有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(又称有机玻璃)是普通硅玻璃()和完全两种茄子类型的物质。它是目前最优秀的透明材料，透射比达92%以上。普通硅玻璃(如厚度超过15厘米，不能隔着它看东西，如果在1米厚的有机玻璃之间看到物体，仍然能看得很清楚。它不仅晶莹剔透，而且比普通硅玻璃轻一半，不易破碎。可以在聚甲基丙烯酸甲酯130以上的温度下以一定的速度进行方向伸展，方向有机玻璃，16毫米厚的有机玻璃战斗机帽，受到直径10厘米的炮弹攻击时，炮弹不会产生裂缝和锐角，只

12、能通过。David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，在聚合过程中，放入多种色彩亮丽的着色剂和外壳朱光粉，就可以制作出五彩的有机玻璃按钮和珍珠按钮。此外，还广泛用于光学仪器、建筑装饰。有机玻璃最大的缺点是耐磨性差，需要经常更换和维修。某些有机溶剂(如卤化烃、酯等)也不具有耐受性。有机玻璃单体甲基丙烯酸甲酯是以丙酮、甲醇、氰化钠、硫酸为原料合成的，甲基丙烯酸甲酯可以用悬浮及本体法进行聚合。用悬浮聚合法和肉色色料制成的聚甲基丙烯酸甲酯，人们长期使用的牙土粉。工业中大量采用的还是本体聚合法生产有机玻璃。一般将单体、引发剂、增塑剂、脱膜剂、色料放入反应器中，在低温下字典聚

13、合，分散大部分聚合热，此时聚合体积的收缩也大部分完成。然后将恒定粘度的字典聚合物倒入预制的管、棒、板等模子中，长时间逐渐加热，完成聚合。这样做的产品没有泡沫。本体合法的反应周期越长，玻璃越厚，时间越长。如果反应不完全，剩下的单体存在，产物的物理机械性能就会恶化。(4) ABS塑料合成塑料工艺中出现了新技术，即共聚。共聚是加成的一种，单单体的加成聚合称为均匀聚合，两个或多个单体的加成聚合称为共聚。ABS由丁二烯、苯乙烯和丙烯腈的共聚组成。利用共聚技术可以调节聚合物的性能，已成为制造新材料的重要方法。例如，ABS塑料是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的。具有聚苯乙烯硬、透明、优良的加工性能、传记绝缘

14、等优点，但性质脆，经不起高温。将高强度、耐热、高溶剂的聚丙烯腈与弹性、冲击性好的聚丙烯腈集合在一起形成ABS共聚物时，苯乙烯、丙烯腈、丁二烯聚合物的各种性能保持不变。这意味着ABS塑料都可以获得全面的性能。可以将ABS塑料苯乙烯丙烯腈共聚物(AS裴秀智)和丁二烯丙烯腈共聚物(乳胶)混合制成。也可以用苯乙烯、丙烯腈、丁二烯共聚制成。用共价法得到的裴秀智质量比混合法好。广泛用于制造ABS塑料通信设备、汽车、飞机部件和各种仪表外壳等。目前，电视机、洗衣机等家用电器外壳部件使用的是ABS塑料。它电镀后，就能制成很难与金属电镀区别的明亮材料。ABS塑料的缺点主要是耐热性、抗寒性不够。温度范围-40 95

15、，耐光性也不好，不透明。改进的方法是提高裴秀智分子量和结晶度，但耐热性提高到110。提高丁二烯含量可以提高抗寒性。用一些氯组成的共聚物(ACS裴秀智)代替聚乙烯(称为ACS树脂)，可以改善明天的性能，添加第四组甲基丙烯酸甲基共聚(共聚物称为MABS树脂)可使透明度达到85%。因此，可以制作电视机屏幕、汽车照明附件、透明塑料板块、各种容器等。(5)含氟塑料主要指聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯和聚全氟丙烯和共聚物。聚四氟乙烯聚三氟氯乙烯聚全氟丙烯性能最好，应用最广泛。它不被任何酸、碱、王水及各种溶剂腐蚀，因此有“塑料王”的美称。因此，它被广泛应用于制冷产业、化学产业和传记行业。在-269250温度范围内

16、使用。聚乙烯的另一个特征是非常致密光滑，在机械工业中经常用作轴承材料。此外，它是耐高温的塑料，涂在锅表面会变成不粘的锅。但是使用不粘的锅的时候要注意两个茄子点。一个要用木锅铲。因为涂层很薄，铲子很容易破坏。第二，不粘的锅不能用空火烧。也就是说，烤的时候锅里要有东西。因为聚乙烯能经受高温，但不能忍受加热时的高温。杜邦公司聚四氟乙烯的商品名称聚四氟乙烯音译叫聚四氟乙烯。聚四氟乙烯的特性与大分子结构(93%-97%)密切相关。分子的碳和氟是共价键，分子很对称，分枝的可能性很小，因此聚合物的结晶度很高(93%-97%)。同时，氟原子(体积接近氢原子)牢牢地放置在碳链周围，以防止碳链被氧化剂或任何药物侵

17、蚀。由于四氟乙烯的聚合热是大小的，只能用乳液法或悬浮法聚合，不能用本体聚合法聚合。另外，由于几乎不溶解，加工整形方法也很独特。例如，首先将聚合物粉末放入模具中，冷挤压成一定形状，然后在高温(360 380)下烧结，烧结后冷却速度不同，因此可以调节结晶度。因此灵活性不同的塑料。优点：不被任何酸、碱、王水及各种溶剂腐蚀。非常致密，光滑。高温(使用温度范围-269250)。应用：冷冻产业、化学产业、传记产业；机械行业的轴承材料；抹在锅表面就成了不粘的锅。准备聚乙烯所需资源不足，产品成本高，限制了其应用。(6)工程塑料A聚碳酸酯聚碳酸酯常用的合成方法有两种。一种是碳酸二苯酯和双酚A丙烷(也称为双酚A)

18、的酯更换反应。另一种是使用双酚a和光气的缩合反应。，第一种方法：第二种方法：双酚a和光气的缩合反应：第一种方法中反应可逆，不需要溶剂。碱作为催化剂，反应速度快，但副作用容易发生。使用酸作为催化剂，反应容易完成，裴秀智聚合度高，但反应必须在高温和减压条件下进行，蒸发副产品苯酚。第二种方法中，应被反应生成的HCl牙齿碱吸收，反应后去除无机盐，防止树脂在高温下老化。聚碳酸酯特性：热塑性塑料、透明度90%、良好的机械性能和传记绝缘性能、冲击强度(比尼龙大一倍)和耐热性性能、使用温度范围(软化温度260 370、脆化点Tb 138、玻璃化温度Tg 149)、吸收，因此聚碳酸酯可注射但是加工成型困难，加工品容