① 常用塑料材料有哪些详细介绍其特性,俗称和应用场合
人生、艾草等多种
② TPE是什么材料.TPE材料.TPE软胶.塑伯
关于TPE是什么材料,不同地区说法不一样。按照广义的定义,TPE材料为所有热塑性弹性体的简称。包括热塑性聚烯烃TPO,热塑性聚苯乙烯系弹性体TPS(包括我们通常说的TPE,TPR),热塑性聚氨酯TPU,热塑性动态硫化橡胶TPV(为聚丙烯PP与三元乙丙橡胶EPDM共混改性弹性体),热塑性聚酯与聚醚嵌段共聚物TPEE(也称海翠料)等等。弹性体业界通常说的TPE(下指的TPE如无特别说明,都指TPS系列)实际上指的是聚苯乙烯系弹性体TPS,是以SEBS和SBS为基材改性而得的类似橡胶特性的热塑性橡胶(SEBS与SBS改性分别得到TPE和TPR两种热塑性弹性体)。TPE材料中因含有硬段的苯乙烯链段和软段的丁二烯链段,赋予了材料塑料的硬性(使材料具有挺性及耐磨性)和橡胶的弹性(使材料具有舒适的软触感)。硬段的苯乙烯链段嵌在丁二烯软段中,使得TPE材料具有弹性的同时又具备弹性恢复的特性,不至于变形。TPE材料通过配方的调整,可获得大范围可调整的硬度(Shore 0-100A)及物性,TPE材料的特性决定了其广泛的应用领域。TPE可直接加工(可注塑,挤出,流涎,吹塑等),应用于玩具,箱包,电线,医疗,汽车配件,运动器械,日用制品,情趣用品等,也可应用于双物料及多物料注塑,设计制造出高品质,高附加值的制品,提升人们的生活品质。TPE材料硬度0.86~1.20左右,符合ROHS,REACH,PAHS,NP ,EN71,FDA环保检测,不含卤素,重金属及邻苯二甲酸盐,为顶级环保材料。广义的TPE系列材料中,其他几种热塑性弹性体——TPO类,一般应用于通用塑料的增韧及用于包装鞋材;TPV类,耐磨性,弹性优异,耐老化,耐化学性,腐蚀性良好,应用于汽车,建筑,机械,电器之零配件;TPEE,具有类似工程塑料的特性,弹性模量极高,耐化学性,耐侯性优异,应用于耐磨,高强度的制品。总之,TPE为热塑性弹性体通称,包含多种性能及用途的热塑性弹性体,各种TPE热塑性弹性体应用于广泛的领域,为提升和改善人们生活品质提供了更多的可能。
③ 聚碳酸酯的主要优点
1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广;
2、高度透明性及自由染色性;
3、成形收缩率低、尺寸安定性良好;
4、耐疲劳性佳;
5、耐候性佳;
6、电气特性优;
7、无味无臭对人体无害符合卫生安全。 a、机械性能:强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小(高温条件下也极少有变化);
b、耐热老化性:增强后的UL温度指数达120~140℃(户外长期老化性也很好);
c、耐溶剂性:无应力开裂;
d、对水稳定性:高温下遇水易分解(高温高湿环境下使用需谨慎);
e、电气性能:
1、绝缘性能:优良(潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料);
2、介电系数:3.0-3.2;
3、耐电弧性:120s;
f、成型加工性:普通设备注塑或挤塑。
PC塑料的粘接
根据不同需要,可以选择以下粘合剂:
1.G-933:单组分常温固化软弹性防震粘合剂,耐高低温,不同粘度粘接速度几秒至几个小时固化完毕。
2. KD-833瞬间粘接剂,可以数秒钟或数十秒钟快速粘合PC塑料,但胶层硬脆,不耐60度以上热水浸泡。
3. QN-505,双组分胶,胶层柔软,适合PC塑料大面积粘接或复合。但耐高温性能较差。
4.QN-906:双组分胶,耐高温。
5.G-988:单组份室温硫化胶,固化后是弹性体具有优秀的防水,防震粘合剂,耐高低温, 1-2mm厚度的话,10分钟左右初固,5-6小时基本固化,有一定的强度。完全固化的话需要至少24小时。单组份,不需要混合,挤出后涂抹静置即可,无需加温。
6.KD-5606:UV紫外线固化胶,粘合透明PS片材及板材,可达无痕迹效果,需要用紫外线灯照射固化。粘后效果美观。但耐高温性能较差。
④ 手机壳什么材料好
ABS材料的手机壳好,因为质感好,色彩鲜艳。
1、手机保护壳的材质有很多种,大家听的最多的大概是硅胶、TPU、PC材质、ABS、皮革、金属材质。硅胶前几年比较流行,近几年由于更多材质与工艺的开发,硅胶的不少缺点已为用户不满,所以渐渐失去优势。硅胶不易散热,并且工艺不佳,显得档次较低,造型也单一。
2、现在比较流行的手机保护壳的材质为PC和ABS材质,PC学名聚碳酸酯,是一种热塑性工程塑料。PC材质抗冲击性强,韧性很好,透明度也高,无毒,加工成型方便。一般在工艺方面会在PC壳上电镀花纹或者喷涂手感橡胶油,还可以转印一些花纹图案,让手机保护壳看上去更为高档和精致,也很漂亮。
3、ABS材质相对比较硬一点,纯ABS材质做的手机保护套很少,耐热性和抗冲击性都没有PC材质的好,但ABS材质在流动性、着色及表面喷涂和电镀性能方面具有很大优势。现在有一种新工艺,叫模内注塑工艺,目前基本都用ABS材质的塑胶,表面的材料是PET的。这种工艺的优点是壳体表面可以做更加丰富的图案,和转印工艺相似,但要比转印图案更精致,细节上更完美,质感很强,看上去显得很有品位。
⑤ 热塑性弹性体的常见热塑性弹性体种类及性能特点
1.苯乙烯类TPE
苯乙烯类TPE又称TPS,为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物,其性能最接近SBR橡胶,是化学合成型热塑性弹性体中最早被人们研究的品种之一,是目前世界上产量最大的 TPE。代表性的品种为苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS),广泛用于制鞋业,已大部分取代了橡胶;同时在胶布、胶板等工业橡胶制品中的用途也在不断扩大。SBS还大量用作PS塑料的抗冲击改性剂,也是沥青铺路的沥青路面耐磨、防裂、防软和抗滑的优异改性剂。 以SBS改性的PS塑料,不仅可像橡胶那样大大改善抗冲击性,而且透明性也非常好。以SBS改性的沥青路面较之SBR橡胶、WRP胶粉,更容易溶解于沥青中。因此,虽然价格较贵,仍然得到大量使用。现今,更以防水卷材进一步推广到建筑物屋顶、地铁、隧道、沟槽等的防水、防潮上面。SBS与S-SBR、NP橡胶并用制造的海绵,比原来PVC、EVA塑料海绵更富于橡胶触感,且比硫化橡胶要轻,颜色鲜艳,花纹清晰。因而,不仅适于制造胶鞋中底的海绵,也是旅游鞋、运动鞋、时装鞋等一次性大底的理想材料。 近些年来,异戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(S工S)发展很快,约90%用在粘合剂方面。SBS和SIS的最大问题是不耐热,使用温度一般不能超过80℃。同时,其强伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都无法同橡胶相比。为此,近年来美欧等国对它进行了一系列性能改进,先后出现了SBS和SIS经饱和加氢的SEBS和SEPS。SEBS(以BR加氢作软链段)和SEPS(以IR加氢作软链段)可使抗冲强度大幅度提高,耐天候性和耐热老化性也好。日本三菱化学在1984年又以SEBS、SEPS为基料制成了性能更好的混合料,并将此饱和型TPS命名为“Rubberron”上市。因此,SEBS和SEPS不仅是通用,也是工程塑料用的改善耐天候性、耐磨性和耐热老化性的共混材料,故而很快发展成为尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)等工程塑料类“合金”的增容剂。此外,还开发了环氧树脂用的高透明性TPS以及医疗卫生用的生体无毒TPS等许多新的品种。 SBS或SEBS等与PP塑料熔融共混,还可以形成IPN型TPS。所谓IPN,实际是两种网络互相贯穿在一起的聚合物,故又称之为互穿网络化合物。虽然它们大多数属于热固性树脂类,但也有不少像TPE的以交叉连续相形态表现出来的热塑性弹性体。用SBS或SES为基材与其他工程塑料形成的IPN—TPS,可以不用预处理而直接涂装。涂层不易刮伤,并且具有一定的耐油性,弹性系数在低温较宽的温度范围内没有什么变化;大大提高了工程塑料的耐寒和耐热性能。苯乙烯类化合物与橡胶接技共聚也能成为具有热塑性的TPE,己开发的有EPDM/苯乙烯、BR/苯乙烯、CI-IIR/苯乙烯、NP/苯乙烯等。
2.烯烃类TPE
烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物,简称TPO。由于它比其它TPE的比重轻(仅为O.88),耐热性高达100℃,耐天候性和耐臭氧性也好,因而成为TPE中又一发展很快的品种。1973年出现了动态部分硫化的TPO,1981年出现了完全动态硫化型的TPO,性能又大为改观,最高温度可达120℃。这种动态硫化型的TPO简称为TPV,主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时,加入能使其硫化的交联剂,利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量,使完全硫化的微细EPDM交联橡胶的粒子,充分分散在PP基体之中。通过这种交联橡胶的”粒子效果”,导致TPO的耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等都得到明显改善,甚至达到了CR橡胶的水平,因而人们又将其称为热塑性硫化胶。 利用TPV的耐油性,现已用其替代NBR、CR制造各种橡胶制品。TPV还可以与PE共混,同SBS等其它TPE并用,互补改进性能。现在,在汽车上已广泛作为齿轮、齿条、点火电线包皮、耐油胶管、空气导管以及高层建筑的抗裂光泽密封条,还有电线电缆、食品和医疗等领域,其增长幅度大大超过TPS。 近年,在TPV的基础上推出了聚合型TPO,使TPV的韧性和耐低温等性能又出现了新的突破。美国也开发出综合性能更好的IPN型TPO。1985年又出现完全动态硫化型的PP/NBR—TPV,它以马来酸酐与部分PP接枝,以部分NBR用胺处理,形成胺封末端的NBR。这种在动态硫化过程中能形成少量接技与嵌段的共聚物,可取代NBR用于飞机、汽车、机械等方面的密封件、软管等。这种共混体由于两种材料极性不同,彼此不能相容,因而在共混时必须加入MAC增容剂。这类增容剂主要有:亚乙基多胺化合物,例如二亚乙基三胺或三亚乙基四胺,还有液体NBR和聚丙烯马来酸酐化合物等。 马来西亚1988年开发成功了PP/NR TPV,它的拉伸和撕裂强度都很高,压缩变形也大为改善,耐热可达100—125℃。同期,还研发出PP/ENR--TPV,它是使NR先与过氧乙酸反应制成环氧化NR,再与PP熔融共混而得。性能优于PP/NR-TPV和PP/NBR--TPV,用于汽车配件和电线电缆等方面。在此期间,英国又出现了PP/IIR—TPV、PP/CI一IIR—TPV,美国开发了PP/SBR、PP/BR、PP/CSM、PP/ACM、PP/ECO等一系列熔融共混物,德国制成了PP/EVA,使PP与各种橡胶的共混都取得了成功。此外,见之于市场的还有EPDM/PVC、 IIR/PE等。 目前,以共混形式采用动态全硫化技术制备的TPE已涵盖了11种橡胶和9种树脂,可制出99种橡塑共混物。其硫化的橡胶交联密度已达7×10-5mol/ml(溶胀法测定),即有97%的橡胶被交联硫化,抗拉伸长率大于100%,拉伸永久变形不超过50%。 TPV可以用塑料加工通用的吹塑、注塑和挤出成型等方式生产各种零件。吹塑制品有汽车的空气净化器导管、齿轮罩防护套、联轴节护套等。注塑制品有塞头衬垫、反光镜衬垫、脚踏刹车衬垫、刹车增力装置导管护套、曲轴罩护套等,还可制造同步带。挤出制品有电线电缆护套、燃料管外层胶和各种密封条。尤其是汽车上的密封条,使用TPV已成为时髦,包括实心和发泡产品,静密封和准动/动态密封制品等等,已基本取代了橡胶。 目前在烯烃基TPE中,TPO约占80%一85%,TPV占l5%-20%。为适应不同加工方式及用途,一般都在10—20种以上。虽然它们对具体生产方法和生产量大多未公布,但不外乎都是烯烃类的各种熔融共混物。熔融共混的TPV正成为各橡胶、塑料生产厂家竞相发展的新型橡塑材料和最热门的研发课题。还有各种TPO-TPV之间的相互共混,如EPDM/PP TPV与NBR/PP--TPV,ACM/PP TPV与EPDM/PA-TPV等,也正成新的改性共混材料。
3.二烯类TPE
二烯类TPE主要为天然橡胶的同分异构体,故又称之热塑性反式天然橡胶(1-NR)。早在400年前,人们作为天然橡胶即发现了这种材料,但因其产自于与三叶橡胶树不同的古塔波和巴拉塔等野生树上,因而称为古塔波橡胶、巴拉塔橡胶。这种T—NR用作海底电缆和高尔夫球皮等虽已有100余年历史,但因呈热塑性状态,结晶性强,可供量有限,用途长期未能扩展。 1963年以后,美、加、日等国先后以有机金属触媒制成了合成的T-NR-反式聚异戊二烯橡胶,称之为TPI。它的微观结构同异戊橡胶(IR)刚好相反,反式结合99%,结晶度40%,熔点67℃,同天然产的古塔波和巴拉塔橡胶极为类似。因此,已开始逐步取代天然产品,并进一步发展到用于整形外科器具、石膏代替物和运动保护器材。近年来,利用TPI优异的结晶性和温度的敏感性,又成功地开发作为形状记忆橡胶材料,倍受人们青睐。 从结构上来说,TPI是以高的反式结构所形成的结晶性作为硬链段,再与其余任意形呈弹性相状态部分的软链段结合而构成的热塑性橡胶。同其他TPE比,优点是机械强度、耐伤性好,又可硫化,缺点是软化温度非常低,一般只有40-70℃,用途受到限制。中国正在开发中的还有大量产三于湘、鄂、川、贵一带杜仲树上的杜仲橡胶,它也是一种反式l,4聚异戊二烯天然橡胶,资源丰常丰富,颇具发展潜力。 1974年,日本公司开发成功BR橡胶(顺式一1,4聚丁二烯)的同分异构体——间同l,2聚丁二烯,简称TPB。它是含90%以上l,2位结合的间同聚丁二烯橡胶。微观构造系由硬链段间同结构的结晶部分与软链段任意形柔软部分相互构成的嵌段聚合物。虽其耐热性、机械强度不如橡胶,但以良好的透明性、耐天候性和电绝缘性以及光分解性,广泛用在了制鞋、海绵、光薄膜以及其他工业橡胶制品等方面。 TPB利TPI同其他TPE的最大不同点在于可以进行硫化。解决了一般TPE不能用硫磺、过氧化物硫化.而必须采用电子波、放射线等特殊装置才。能提质改性的问题,从而改进了TPE的耐热性、耐油性和耐久性不佳等缺点。TPB可在75-1 10℃的熔点范围之内任意加工,既可用以生产非硫化注射成型的拖鞋、便鞋,也可以利用硫化发泡制造运动鞋、旅游鞋等的中底。它较之EVA海绵中底不易塌陷变形,穿着舒适,有利于提高体育竞技效果。TPB制造的薄膜,具有良好的透气性、防水性和透明度,易于光分解,十分安全,特别适于家庭及蔬菜、水果保鲜包装之用。
4.氯乙烯类TPE
氯乙烯类TPE分为热塑性PVC和热塑性CPE两大类,前者称为TPVC,后者称为TCPE。TPVC主要是PVC的弹性化改质物,又分为化学聚合和机械共混两种形式。机械共混主要是部分交联NBR混入PVC中形成的共混物(PVC/NBR)。TPVC实际说来不过是软PVC树脂的延伸物,只是因为压缩变形得到很大改善,从而形成了类橡胶状的PVC。这种TPVC可视为PVC的改性品和橡胶的代用品,主要用其制造胶管、胶板、胶布及部分胶件。目前70%以上消耗在汽车领域,如汽车的方向盘、雨刷条等等。其他用途,电线约占75%,建筑防水胶片占10%左右。近年来,又开始扩展到家电、园艺、工业以及日用作业雨衣等方面。 目前,国际市场上大量销售的主要是PVC与NBR、改性PVC与交联NBR的共混物,现已成为橡胶与塑料共混最成功的典型。美、日、加、德等国家的丁腈橡胶生产厂家皆有大量生产,在工业上已单独形成了PVC/NBR材料,用其大量制造胶管、胶板、胶布等各种橡胶制品。PVC与其他聚合材料的共混物,如PVC/EPDM、PVC/PU、PVC/EVA的共混物,PVC与乙烯、丙烯酸酯的接技物等,也都相继问世投入生产。随着环保要求的曰益严格,TPVC逸出的酸气等始终难以彻底解决,污染环境,近来在世界上的增长幅度有所下降,使用范围受到很大影响。 我国生产使用的TPVC主要有HPVC,从90年代开始研究,只有少量生产供应。目前以PVC/NBR和PVC/EVA共混的形式居多,除个别商品共混料外,大多由橡胶加工厂自行参混,广泛用于制造油罐、胶管、胶鞋等,已部分取代了CR和NBR以及NR、SBR,效果甚佳,用量逐年扩大。现CPE橡胶与CPE树脂共混的带有TPE功能的TCPE,也开始得到应用。今后,TPVC和TCPE有可能成为我国代替部分NR、BR、CR、SBR、NBR橡胶和PVC塑料的新橡塑材料 。
5.聚氨酯类TPE
聚氨酯类TPE系由与异氰酸酯反应的氨酯硬链段与聚酯或聚醚软链段相互嵌段结合的热塑性聚氨酯橡胶,简称TPU。TPU具有优异的机械强度、耐磨性、耐油性和耐屈挠性,特别是耐磨性最为突出。缺点是耐热性、耐热水性、耐压缩性较差,外观易变黄,加工中易粘模具。目前在欧美等国主要用于制造滑雪靴、登山靴等体育用品,并大量用以生产各种运动鞋、旅游鞋,消耗量甚多。TPU还可通过注塑和挤出等成型方式生产汽车、机械以及钟表等零件,并大量用于高压胶管(外胶)、纯胶管、薄片、传动带、输送带、电线电缆、胶布等产品。其中注塑成型占到40%以上,挤出成型约为35%左右。 近年来,为改善TPU的工艺加7工性能,还出现了许多新的易加工品种。如适于双色成型,能增加透明性和高流动、高回收的可提高加工生产效率的制鞋用TPU。用于制造透明胶管的无可塑、低硬度的易加工型TPU。供作汽车保险杠等大型部件专用的、以玻璃纤维增强的可提高刚性和冲击性的增强型TPU等等。特别是在TPU中加入反应性成分,在热塑成型之后,通过熟成,而形成不完全IPN(由交联聚合物与非交联聚合物形成的IPN)发展十分迅速。这种IPN TPU又进一步改进了TPU的物理机械性能。此外,TPU/PC共混型的合金型TPU,更提高了汽车保险杠的安全性能。另外,还有高透湿性TPU、导电性TPU,并且出现了专用于生体、磁带、安全玻璃等方面的TPU。
⑥ TPE是什么材料
TPE分为很多种,TPE的英文全称是themoplasticelastomer中文名称是热塑性弹性体。TPE兼具塑料和橡胶的特性,被誉为“第三代合成橡胶”。在TPE中,SBS苯乙烯嵌段共聚物占有重要的地位,是目前世界上产量最大、发展最快的一种可替代PVC、软硫化橡胶的环保热塑性弹性体材料。
TPE-V中文名称热塑性动态硫化橡胶(弹性体)其中V代表的是一种生产工艺,即动态硫化的意思。这种材料的缩水率在1.2——1.8之间。成型温度在180度——220度之间,使用前应注意对材料的烘干。
⑦ 请问橡胶和塑料的根本区别是什么啊
橡胶和塑料的区别
简单的说:
塑料与橡胶最本质的区别在于塑料发生形变时塑性变形,而橡胶是弹性变形。换句话说,塑料变形后不容易恢复原状态,而橡胶相对来说就容易得多。塑料的弹性是很小的,通常小于100%,而橡胶可以达到1000%甚至更多。塑料在成型上绝大多数成型过程完毕产品过程也就完毕;而橡胶成型过程完毕后还得需要硫化过程。
塑料与橡胶同属于高分子材料,主要由碳和氢两种原子组成,另有一些含有少量氧,氮,氯,硅,氟,硫等原子,其性能特殊,用途也特别.在常温下,塑料是固态,很硬,不能拉伸变形.而橡胶硬度不高,有弹性,可拉伸变长,停止拉伸又可回复原状.这是由于它们的分子结构不同造成的.另一不同点是塑料可以多次回收重复使用,而橡胶则不能直接回收使用,只能经过加工制成再生胶,然后才可用.塑料在100多度至200度时的形态与橡胶在60至100度时的形态相似.塑料不包括橡胶.
复杂的说:
广义地说,橡胶其实是塑料的一种,塑料包括橡胶。现详细介绍之
一、生胶的形成:
生胶可分别为天然橡胶及合成橡胶两大类:
1.天然橡胶:由橡胶树干切割口,收集所流出的胶浆,经过去杂质、凝固、烟熏、干燥等加工程序,而形成的生胶料。
2.合成橡胶:由石化工业所产生的副产品,依不同需求,合成不同物性的生胶料。常用的如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。但因合成方式的差异,同类胶料可分出数种不同的生胶,又经由配方的设定,任何类型胶料,均可变化成千百种符合制品需求的生胶料。
天然橡胶来自热带和亚热带的橡胶树。由于橡胶在工业、农业、国防领域中有重要作用,因此它是重要的战略物资,这促使缺乏橡胶资源的国家率先研究开发合成橡胶。
二、橡胶的化学成分
通过对天然橡胶的化学成分进行剖析,发现它的基本组成是异戊二烯。于是启发人们用异戊二烯作为单体进行聚合反应,得到了合成橡胶,称为异戊橡胶。异戊橡胶的结构与性能基本上与天然橡胶相同。由于当时异戊二烯只能从松节油中获得,原料来源受到限制,而丁二烯则来源丰富,因此以丁二烯为基础开发了一系列合成橡胶。如顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。
随着石油化学工业的发展,从油田气、炼厂气经过高温裂解和分离提纯,可以得到乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁烷、戊烯、异戊烯等各种气体,它们是制造合成橡胶的好原料。
世界橡胶产量中,天然橡胶仅占15%左右,其余都是合成橡胶。合成橡胶品种很多,性能各异,在许多场合可以代替、甚至超过天然橡胶。合成橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用量较大,例如丁苯橡胶占合成橡胶产量的60%;其次是顺丁橡胶,占15%;此外还有异戊橡胶、氯丁橡胶、丁钠橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶等,它们都属通用橡胶。
三、橡胶原料的配制:
橡胶原料的配制可分三个基本过程:
1.塑炼:塑练是将生胶剪断,并将生胶可塑化、均匀化,帮助配合剂的混练作业。其效果是改善药品的分散,防止作业中产生摩擦热,而致橡胶发生焦烧现象,进而改变橡胶的加工性。
2.混炼:混练是将配合药物均匀混入塑炼完成的生胶中,而混炼的优劣,直接影响制品的良否。药物分散不均,分子结构无法完全交联,橡胶则无法达到理想的物性。
3.压出:混炼完成的生胶,经过压出作业,将胶料中含有的多余空气压出,并完成所需的厚度,以利于模具内之成型作业。
四、橡胶的成型:
生胶分子结构为不饱和长键的弹性体,所以成型的要件中,需有适当的药品添加物及外在环境因素(如时间、温度、压力等) ,将其不饱和键破坏,再重新结合为饱和键,并以真空辅助,将内含的空气完全逼出。如此,才可令成型的橡胶,发挥其应有的特性。若其成型过程有任何缺失(如配方错误、时间不足、温度失当等),则可造成物性流失,多余药物释出,变形,老化加速,种种严重不良现象产生。
五、橡胶的老化现象:
依橡胶成品所处的环境条件,随时间的经过,引起龟裂或硬化,橡胶物性退化等现象,称之为老化现象。引起老化的原因,有外部因素及内部因素:
1.外部因素:外部因素有氧、氧化物、臭氧、热、光、放射线、机械性疲劳、加工过程的缺失等。
2.内部因素:内部因素有橡胶的种类、成型方式、键结程度、配合药物的种类、加工工程中的因子等。
老化现象的防止,着重于正确的胶种选择及配方设计,外加严谨的生产理念。如此才可增加橡胶制成品的寿命,并发挥应有的特殊功能。
六、橡胶制品的基本特性:
1.橡胶制品成型时,经过大压力压制,其因弹性体所俱备之内聚力无法消除,在成型离模时,往往产生极不稳定的收缩(橡胶的收缩率,因胶种不同而有差异) ,必需经过一段时间后,才能和缓稳定。所以,当一橡胶制品设计之初,不论配方或模具,都需谨慎计算配合,若否,则容易产生制品尺寸不稳定,造成制品品质低落。
2.橡胶属热溶热固性之弹性体,塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同,其成型固化的温度范围,亦有相当的差距,甚至可因气候改变,室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件,需随时做适度的调整,若无,则可能产生制品品质的差异。
七、橡胶贴合用双面胶区分:
一般工业用双面胶,可分压克力胶系及橡胶胶系两大类。而此两大类,又都可分有基材及无基材两种型态(有基材:于胶中加上一层棉质,加强双面胶本身胶量及强度、无基材:纯胶质,确保双面胶之透明度)。因橡胶胶系的主体为CR,用于橡胶制品,极易与橡胶之硫化系统,产生反应而变黄。所以较淡颜色的橡胶制品,均采用压克力胶系中的有基材双面胶(同种类的双面胶,无论有基材或无基材,均以其本身胶质厚度做区分。
参考资料:中国工程橡胶网
塑料的成分包括以下部分:
塑料有单成分、多成分之分。单成分塑料仅含有塑料中必不可少的合成树脂。如有机玻璃就是一种单成分的聚甲基丙烯酸甲酯的塑料制成的,而大多数的塑料除有合成树脂外,还有填充料、硬化剂、着色剂以及其他添加剂,这就是多成分塑料。
1、合成树脂
在塑料中几乎都采用合成树脂。树脂是塑料中最主要的成分,起着胶粘剂的作用,能将塑料的其他成分胶结成一个整体。虽然加入各类添加剂可以改变塑料的性质,但树脂是决定塑料类型、性能及使用的根本因素。
在塑料装饰材料中常用的树脂种类有: 聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、酚醛(PF)、脲醛(UF)、环氧(EP)、聚酯(PR)、聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PUMA)、有机硅(SI)等。
按照受热时所发生的变化不同,合成树脂又可分为热塑性树脂和热固性树脂两种。
(1)热塑性树脂:是具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应,无论加热和冷却重复进行多少次,均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合树脂。热塑性树脂有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。热塑性树脂的优点是加工成型简便,具有较高的机械能。缺点是耐热性和刚性较差。
(2)热固性树脂:树脂加热后产生化学变化,逐渐硬化成型,再受热也不软化,也不能溶解。热固性树脂其分子结构为体型,它包括大部分的缩合树脂,热固性树脂的优点是耐热性高,受压不易变形。其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。
2、填充料
填充料可以改善和增强塑料的性能。例如:加入纤维可以提高塑料的机械强度;加入石棉可以增强塑料的耐热性能;加入云母可以增强塑料的电绝缘性能;加入石墨、二硫化钼可以改善塑料的耐磨擦、耐磨损性能。加填充料还可以降低塑料成本。
3、增塑剂
塑料中掺加增塑剂可以改善塑料的可塑性和柔软性,减少脆性。常用的增塑剂有:邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟脑、二苯甲酮等。
4、硬化剂
硬化剂也称固化剂或熟化剂。它的主要作用是使聚合物的线型分子结构交联成体型分子结构,从而使树脂具有热固性。酚醛树脂中常用硬化剂为乌洛托品(六亚甲基四胺)。环氧树脂常用的硬化剂有胺类、酸酐类。
5、着色剂
在塑料中加入着色剂,可使塑料具有鲜艳的色彩和光泽。着色剂常采用各种颜料和染料,有时也采用能产生荧光或磷光的颜料。
6、稳定剂
许多塑料在成型加工和制品使用中,由于受热、光或氧的作用,过早地发生降解、氧化断链、交联等现象,而使材料性能变坏。为了稳定塑料制品质量,延长使用寿命,通常在其组分中加入稳定剂。常用的稳定剂有硬酯酸盐、铅白、环氧化物等。
7、其他添加剂
塑料加工时,为了脱模和使制品光洁,常需润滑剂,常用的润滑剂有脂肪酸及其盐类。为了使塑料制品如塑料地坂、塑料地毡抗静电,则加入抗静电剂,以提高表面导电度,使带电塑料迅速放电。
为了使塑料制品具有更好的性能,以适应各种使用要求,还有:抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、发泡剂、发光剂、香脂等。
2,关于塑料的分类 :
塑料的分类体系比较复杂,各种分类方法也有所交叉,按常规分类主要有以下三种:一是按使用特性分类;二是按理化特性分类;三是按加工方法分类。
1、按使用特性分类
根据名种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。
2、按理化特性分类
根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。
3、按加工方法分类
根据各种塑料不同的成型方法,可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。
⑧ tpe是什么材料价格
什么是tpe:热塑性弹性体TPE(Thermoplastic Elastomer) 是一种具有橡胶的高弹性,高强度,高回弹性,又具有可注塑加工的特征的材料。具有环保无毒安全,硬度范围广,有优良的着色性,触感柔软,耐候性,抗疲劳性和耐温性,加工性能优越,无须硫化,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。
tpe价格:根据应用行业或产品的不同要求TPE材料价格也不尽相同。一般用于玩具行业的TPE材料价格在一万多块一吨,电缆电线类的在2万多到3万一吨,工具,手柄包覆料价格在一万多至两万多为主,特殊要求的除外。食品入口级的料价格一般要3万元以上一吨,食品接触级材料价格也要2万多以上一吨。报价仅供参考,TPE的价格受原油,苯乙烯单体及SEBS行情影响较大。
材料优点:
1.可用一般的热塑性塑料成型机加工,不需要特殊的加工设备。
2. 生产效率大幅提高。可直接用橡胶注塑机硫化,时间由原来的20min左右,缩短到1min以内;由于需要的硫化时间很短,因此已可用挤出机直接硫化,生产效率大幅提高。
3. 易于回收利用,降低成本。生产过程中产生的废料(逸出毛边、挤出废胶)和最终出现的废品,可以直接返回再利用;用过的TPE旧品可以简单再生之后回收利用,减少环境污染,扩大再生资源来源。
4. 节能。热塑性弹性体大多不需要硫化或硫化时间很短,可以有效节约能源。以高压软管生产能耗为例:橡胶为188MJ/kg,TPE为144MJ/kg,可节能达25%以上。
5. 应用领域更广。由于TPE兼具橡胶和塑料的优点,为橡胶工业开辟了新的应用领域。
6. 可用于塑料的增强、增韧改性。自补强性大,配方简化,配合剂对聚合物的影响制约小,质量性能更易掌握。但TPE的耐热性不如橡胶,随着温度上升而物性下降幅度较大,因而适用范围受到限制。同时,压缩变形、弹性回复、耐久性等同橡胶相比较差,价格上也往往高于同类橡胶。尽管如此,TPE的优点仍十分突出,各种新型的TPE产品也不断开发出来。作为一种节能环保的橡胶新型原料,发展前景十分看好。
⑨ 聚碳酸酯和abs哪个好
当然是PC好啦。防弹玻璃就是这个做的。但是在市面上纯正的PC做的很少,因为价格比较的高ABS价格一般在16000元/吨左右
ABS+PC合金是指ABS成分占多数的合金材料, 如
PC价格一般在24000元/吨左右
ABS 80%+PC 20% 合金,我此前看到一个拉杆箱上面有这个标签的,如果没有概念的话,我建议你就打开你的手机(我知道NOKIA)手机后盖,在里面有ABS+PC,PC这个可是好东西,有的防弹制品的基础就是PC,加之在手机ABS里就是提高冲击载荷。
同理, PC+ABS是指PC料占多数的合金材料,如PC 80%+ABS20%,
哪个成分占多数,该合金的特性就以此材料的特性为主,
占少数的成分是为了改善多数成分的某些不足而加入. 如ABS中加入PC是为了改善ABS的抗冲击性能等.
我们单位做的CRH3上面好的材质除了铝镁硅合金,别的塑料件很多都是ABS+PC
不懂可以问我,我是材料达人~~~~
⑩ 关于橡胶的
不同的橡胶搭配配合剂应适当参照基础配方,如下;
橡胶 主胶 氧化锌 硬脂酯 防老剂 促进剂 硫磺 碳黑 氧化镁 碳黑比表面积研究是非常重要的,
1. NR(天然胶) 100 5 2 (PBN 1) (DM 1) 2.5
2 SBR(丁苯松香) 100 3 1 (NS 1) 1.75 (炉法50)
3. CR(氯丁) 100 5 0.5 (D2) (NA-22 0.35) (SRF29) 4
4. IIR(丁基) 100 5 3 TMTD 1 1.75 (HAF50)
5. NBR(丁睛) 100 5 1 DM 1 1.5 (瓦斯40)
6. BR(顺丁) 100 3 2 (103油15) NS0.9 1.5 (HAF60)
7. IR(异戊) 100 5 2 NS0.7 2.25 (HAF35)
8. EPDM(三元乙丙 ) 100 5 1 (环烷油15) M0.5TMTD1.5 1.5 (HAF50)
9. CSM(氯磺化聚乙烯)100 黑SRK40一氧化铅25DM0.5DPPT 2白氧化镁4DPPT2 季戊四醇3
10. CIIR(氯化丁基) 100 3 1 DM2TMTD1 (HAF50)2
11. PSR(聚硫) 100 10 0.5 DM0.3DPD0.1 (SRK60)
12. ACM(丙烯酸酯) 100 FEF60硬脂酯钾0.75防RD1硬脂酸钠1.75硫磺 0.25
13. PUR(聚氨酯) 100 古马隆15M1 DM4促进剂Caytur4 0.35硫磺0.75硬脂酸镉0.5HAF30
14. CO(氯醇) 100硬 脂酸铅2 FEF30 铅丹1.5 防老剂 NBC2 促进剂NA-22 1.2
15. FKM(氟橡胶) 100中裂子热裂炭点((MT)20氧化镁15硫化剂Diak3* 3.0。
16. Q(硅橡胶) 100 硫化剂BOP ,气相法,结构控制剂。
三.促进剂的互换关系,
DM 1 ==》CZ 0.5-0.61
DM 1 ==》M 0.52-0.8
DM 1 ==》NOBS 0.63-0.69
DM 1 ==》TMTD 0.08-0.10
NOBS 1 ==》DM 1.43-1.6
NOBS 1 ==》TMTD 0.1
NOBS 1 ==》M 0.7-0.75
CZ 1 ==》NOBS 1.2-1.3
橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶主要来源于三叶橡胶树,当这种橡胶树的表皮被割开时,就会流出乳白色的汁液,称为胶乳,胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。合成橡胶是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(单体)可以合成出不同种类的橡胶。1900年~1910年化学家C.D.哈里斯(Harris)测定了天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物,这就为人工合成橡胶开辟了途径。1910年俄国化学家SV列别捷夫(Lebedev,1874—1934)以金属钠为引发剂使1,3—丁二烯聚合成丁钠橡胶,以后又陆续出现了许多新的合成橡胶品种,如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等等。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶,其中产量最大的是丁苯橡胶。
通用橡胶
是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等,主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大,是合成橡胶的主要品种。
丁苯橡胶
丁苯橡胶[1]是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的,是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶 和热塑性橡胶( SBS )。
顺丁橡胶
是丁二烯经溶液聚合制得的,顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性和弹性,还具有较好的耐老化性能。顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎,少部分用于制造耐寒制品、缓冲材料以及胶带、胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性能交差,抗湿滑性能不好。
异戊橡胶
异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。异戊橡胶与天然橡胶一样,具有良好的弹性和耐磨性,优良的耐热性和较好的化学稳定性。异戊橡胶生胶(未加工前)强度显着低于天然橡胶,但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。
乙丙橡胶
乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成,耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑,制品价格较低,乙丙橡胶化学稳定性好,耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛,可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件,还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。
氯丁橡胶
它是以氯丁二烯为主要原料,通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高,耐热、耐光、耐老化性能优良,耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性,其化学稳定性较高,耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛,如用来制作运输皮带和传动带, 电线、电缆的包皮材料,制造耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里。
橡胶
橡胶(Rubber):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(T g)低, 分子量往往很大,大于几十万。
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J.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。橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料,广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。
结构
线型结构:未硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大,无外力作用下,呈细团状。当外力作用,撤除外力,细团的纠缠度发生变化,分子链发生反弹,产生强烈的复原倾向,这便是橡胶高弹性的由来。
支链结构:橡胶大分子链的支链的聚集,形成凝胶。凝胶对橡胶的性能和加工都不利。在炼胶时,各种配合剂往往进步了凝胶区,形成局部空白,形成不了补强和交联,成为产品的薄弱部位。
交联结构:线型分子通过一些原子或原子团的架桥而彼此连接起来,形成三维网状结构。随着硫化历程的进行,这种结构不断加强。这样,链段的自由活动能力下降,可塑性和伸长率下降,强度,弹性和硬度上升,压缩永久变形和溶胀度下降。
1高分子化合物(Macro Molecular Compound):所谓高分子化合物,是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
定义:由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物,也称为高分子、大分子等。一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。高分子通常由103~105个原子以共价键连接而成。由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的,因此也常被称为聚合物或高聚物,用于聚合的小分子则被称为“单体”。
举例:纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等天然高分子化合物,以及以高聚物为基础的合成材料,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。
有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质天然橡胶等)和合成有机高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯等等),它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大,但他们的化学组成和结构比较简单,往往是由无数(n)结构小单元以重复的方式排列而成的。
高分子化合物(又称高聚物)的分子比低分子有机化合物的分子大得多。一般有机化合物的相对分子质量不超过1000,而高分子化合物的相对分子质量可高达104~106。由于高分子化合物的相对分子质量很大,所以在物理、化学和力学性能上与低分子化合物有很大差异。
高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但组成并不复杂,它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。
同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同,所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物,其相对分子质量与聚合度都是平均值。
高分子化合物几乎无挥发性,常温下常以固态或液态存在。固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态。前者分子排列规整有序;而后者分子排列无规则。同一种高分子化合物可以兼具晶态和非晶态两种结构。大多数的合成树脂都是非晶态结构。
组成高分子链的原子之间是以共价键相结合的,高分子链一般具有链型和体型两种不同的形状。
当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物,是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物,再经聚合反应而制成的。这些低分子化合物称为“单体”,由它们经聚合反应而生成的高分子化合物又称为高聚物。通常将聚合反应分为加成聚合和缩合聚合两类,简称加聚和缩聚。
由一种或多种单体相互加成,结合为高分子化合物的反应,叫做加聚反应。在该反应过程中没有产生其他副产物,生成的聚合物的化学组成与单体的基本相同。
缩聚反应是指由一种或多种单体互相缩合生成高聚物,同时析出其他低分子化合物(如水、氨、醇、卤化氢等)的反应。缩聚反应生成的高聚物的化学组成与单体的不同。高分子从相对分子质量到组成,从结构到性能,从合成到应用,都有其自身的规律。为了合成它、利用它,需先建立一些必要的基本概念。
一、 高分子的相对分子质量
通常低分子的相对分子质量是在一千以下,而高分子的相对分子质量是在五千以上, 因此,相对分子质量很大是高分子化合物的特征,是高分子同低分子最根本的区别,亦是高分子物质具有各种独特性能,如比重小、强度大,具有高弹性和可塑性等的基本原因。至于相对分子质量介于一千至五千之间的物质是属低分子还是属高分子,这要由它们的物理机械性能来决定。一般来说,高分子化合物具有较好的强度和弹性。而低分子化合物则没有,也就是说,其相对分子质量必须达到其物理机械性能方面与低分子化合物具有明显差别时,才能称为高分子化合物。
高分子的相对分子质量虽然很大,但其化学组成一般都比较简单,常由许多相同的链节以共价键重复结合而成高分子链。例如,聚氯乙烯是由许多氯乙烯分子聚合而成的:
象氯乙烯这样聚合成高分子化合物的低分子化合物称为单体。组成高分子链的重复结构单位(如—CH2—CHCI—)称为链节。链节数目n称为聚合度。因此,高分子的相对分子质量=聚合度×链节量。
应该指出,目前合成高分子的技术还不可能象在生物体内合成蛋白质那样严格、精确——具有一定的顺序、结构和相对分子质量,所以,合成的高分子链的聚合度总是不同的,也就是说,同一种合成的高分子化合物中各个分子的相对分子质量大小总是不同的(当然,合成的蛋白质如胰岛素是例外)。因此,合成高分子化合物实际上是相对分子质量大小不同的同系混合物。我们讲的高分子化合物的相对分子质量指的是平均相对分子质量,聚合度也是平均聚合度。高分子化合的中相对分子质量大小不等的现象称为高分子的多分散性(即不均一性)。这种现象在低分子中不存在,但以高分子化合物的性能却有很大的影响,一般来说,分散性越大,性能越差。相对分子质量和分散性问题都是合成高分子时必须注意控制的一个问题。
二、 高分子化合物的特点
高分子同低分子比较,具有如下几个特点:
1、 从相对分子质量和组成上看 高分子的相对分子质量很大,具有“多分散性”。大多数高分子都是由一种或几种单体聚合而成。
2、 从分子结构上看 高分子的分子结构基本上只有两种,一种是线型结构,另一种是体型结构。线型结构的特征是分子中的原子以共价键互相连结成一条很长的卷曲状态的“链”(叫分子链)。体型结构的特征是分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,形成三度空间的网络结构。这两种不同的结构,性能上有很大的差异。
1、 从性能上看 高分子由于其相对分子质量很大,通常都处于固体或凝胶状态,有较好的机械强度;又由于其分子是由共价键结合而成的,故有较好的绝缘性和耐腐蚀性能;由于其分子链很长,分子的长度与直径之比大于一千,故有较好的可塑性和高弹性。高弹性是高聚物独有的性能。此外,溶解性、熔融性、溶液的行为和结晶性等方面和低分子也有很大的差别。
以上几点,归根结蒂是高分子的运动形态和低分子的运动形态不同的缘故。这就是高分子要从普通有机化学中独立出来研究,成为一门新学科——高分子化学的根本原因。
三、 高分子化合物的分类和命名
高分子化合物的种类很多,主要分类方法有如下四种:
1、按来源分类 可把高分子分成天然高分子和合成高分子两大类。
2、按材料的性能分类 可把高分子分成塑料、橡胶和纤维三大类。
塑料按其热熔性能又可分为热塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯等)和热固性塑料(如酚醛树脂、环氧权脂等)两大类。前者为线型结构的高分子,受热时可以软化和流动,可以反复多次塑化成型,次品和废品可以回收利用,再加工成产品。后者为体型结构的高分子,一经成型便发生固化,不能再加热软化,不能反复加工成型,因此,次品和废品没有回收利用的价值。塑料的共同特点是有较好的机械强度(尤其是体形结构的高分子),作结构材料使用。
纤维又可分为天然纤维和化学纤维。后者又可分为人造纤维(如粘胶纤维、醋酸纤维等)和合成纤维(如尼龙、涤纶等)。人造纤维是用天然高分子(如短棉绒、竹、木、毛发等)经化学加工处理、抽丝而成的。合成纤维是用低分子原料合成的。纤维的特点是能抽丝成型,有较好的强度和挠曲性能,作纺织材料使用。
橡胶包括天然胶和合成橡胶。橡胶的特点是具有良好的高弹性能,作弹性材料使用。
3、按用途分类 可分为通用高分子,工程材料高分子,功能高分子,仿生高分子,医用高分子,高分子药物,高分子试剂,高分子催化剂和生物高分子等。
塑料中的“四烯”(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯),纤维中的“四纶”(锦纶、涤纶、腈纶和维纶),橡胶中的“四胶”(丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶)都是用途很广的高分子材料,为通用高分子。
工程塑料是指具有特种性能(如耐高温、耐辐射等)的高分子材料。如聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺和含氟高分子、含硼高分子等都是较成熟的品种,已广泛用作工程材料。
离子交换树脂、感光性高分子、高分子试剂和高分子催化剂等都属功能高分子。
医用高分子、药用高分子在医药上和生理卫生上都有特殊要求,也可以看作是功能同分子。
4、按高分子主链结构分类 可分为碳链高分子、元素有机高分子和无机高分子四大类。
碳链高分子的主链是由碳原子联结而成的。如
杂链高分子的主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等其他元素。如:
元素有机高分子主链上不一定含有碳原子,而是由硅、氧、铝、钛、硼等元素构成,但侧基是有机基团。如:
无机高分子是主链和侧链基团均由无机元素或基团构成的。如:
高分子化合物的系统命名比较复杂,实际上很少使用,习惯上天然高分子常用俗名。合成高分子则通常按制备方法及原料名称来命名,如用加聚反应制得的高聚物,往往是在原料名称前面加个“聚”字来命名。例如,氯乙烯的聚合物称为聚氯乙烯,苯乙烯的聚合物称为聚苯乙烯等。如用缩聚反应制得的高聚物,则大多数是在简化后的原料名称后面加上“树脂”二字来命名。例如,酚醛树脂、环氧树脂等。加聚物在未制成制品前也常有“树脂”来称呼。例如,聚氯乙烯树脂,聚乙烯权脂等。此外,在商业上常给高分子物质以商品名称。例如,聚己内酰胺纤维称为尼龙—6,聚对苯二甲酸乙二酯纤维称为的确良,聚丙烯腈纤维称为腈纶等。
第二节 高分子的结构和性能的关系
高分子化合物分子的大小对化学性质影响很小,一个官能团,不管它在小分子中或大分子中,都会起反应。大分子与小分子的不同,主要在于它的物理性质,而高分子之所以能用作材料,也正是由于这些物理性质。下面简要讨论高分子的结构与物理性能的关系。
一、 高分子的两种基本结构及其性能特点
高分子的分子结构可以分为两种基本类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合物称为体型高分子化合物。此外,有些高分子是带有支链的,称为支链高分子,也属于线型结构范畴。有些高分子虽然分子链间有交联,但交联较少,这种结构称为网状结构,属体型结构范畴。
在线型结构(包括带有支链的)高分子物质中有独立的大分子存在,这类高聚物的溶剂中或在加热熔融状态下,大分子可以彼此分离开来。而在体形结构(分子链间大量交联的)的高分子物质中则没有独立的大分子存在,因而也没有相对分子质量的意义,只有交联度的意义。交联很少的网状结构高分子物质也可能被分离的大分子存在(犹如一张张“鱼网”仍可以分开一样)。
应该指出,上述两种基本结构实际上是对高分子的分子模型的直观模拟,而分子的真实精细结构除了少数(如定向聚合物)外,一般并不清楚。
两种不同的结构,表现出相反的性能。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故具有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。因此从结构上看,橡胶只能是线型结构或交联很少的网状结构的高分子,纤维也只能是线型的高分子,而塑料则两种结构的高分子都有。
二、 高分子化合物的聚集状态
高聚物的性能不仅与高分子的相对分子质量和分子结构有关,也和分子间的互相关系,即聚集状态有关。同属线型结构的高聚物,有的具有高弹性(如天然橡胶),有的则表现出很坚硬(如聚苯乙烯),就是由于它们的聚集状态不同的缘故。即使是同一种高聚物由于聚集状态不同,性能也会有很大的差别,例如,化学纤维在制造过程中必须经过拉伸,就是为了改变聚物内部分子的聚集状态,使其分子链排列得整齐一些,从而提高分子间的吸引力,使制品强度更好。所以研究高聚物的聚集状态是了解高聚物结构与性能关系的又一个重要方面。
1、 晶相高聚物和非晶相高聚物 从结晶状态来看,线型结构的高聚物有晶相的和非晶相的。晶相高聚和的由于其内部分子排列很有规律,分子间的作用力较大,故其耐热性和机械强度都比非晶相的高,熔限较窄。非晶相高聚物没有一定的熔点,耐热性能和机械强度都比晶相的低,由于高分子的分子链很长,要使分子链间的每一部分都作有序排列是很困难的,因此,高聚物都属于非晶相或部分结晶的。部分结晶高聚物的结晶性区域称为微晶;微晶的多少称为结晶度。例如,常见的聚氯乙烯、天然橡胶、聚酯纤维等高聚物都是属于线型非晶相的高聚物。只有少数是定向聚合得到的,如聚乙烯、聚苯乙烯等是部分晶相的。部分晶相的高聚物是由晶相的微晶部分镶嵌于无定形部分中而成的。纤维的拉伸目的就是使高聚物的无定形部分排列得更规整一些,或使原来方向不一的微晶顺着纤维方向伸直排列。分子一旦较规整地排列后,就增强了分子间的吸引力,使其不能恢复到原来的无序状态。如果分子间的吸引力不够大,拉伸后仍能恢复到无定形状态,那就是弹性体(如橡胶)。主要的合成纤维如聚酰胺(尼龙)其分子链是由氢键拉在一起的;聚丙烯腈(腈纶)和聚酯的分子间有强烈的偶极-偶极吸引。这就是说,作为纤维,其分子间必须有较强的吸引力。由于晶相高聚物,具有熔点高、强度大的性能,给我们指出了提高合成材料机械强度的一个重要方向。
体型结构的高聚物,例如,酚醛塑料、环氧树脂等,由于分子链间有大量的交联,分子链不可能产生有序排列,因而都是非晶相的,对于少量交联的网状高聚物,因其交联少,链段间也可能产生局部的有序排列,但这种局部的有序排列,其分子间的吸引力不足以保持在这种状态,而容易恢复到原来的无序状态。所以橡胶硫化(少量交联)后,仍能保持良好弹性。
2、 线型非晶相高聚物的聚集状态 线型非晶相高聚物具有三种不同的物理状态:玻璃态、高弹态和粘流态。犹如低分子物质具有三态(固态、液态和气态)一样,但是高聚物的三态和低分子的三态本质是不同的。橡胶和聚氯乙烯等塑料都是线型非晶相高聚物,但橡胶具有很好的弹性,而塑料则表现良好的硬度,其原因就是由于它们在室温下所处的状态不同的缘故。塑料所处的状态是玻璃态,橡胶所处的状态是高弹态,把高聚物加热到熔融时所处的状态就是粘流态。玻璃态的特征是形变很困难,硬度大;高弹态的特征是形变很容易,具有高弹性;粘流态的特征是形变能任意发生,具有流动性。这三种物理状态,随着温度的变化可互相转化:
这就是说,随着温度的变化,材料所处的状态和性能也会发生改变。塑料加热到一定温度时,就会从玻璃态过渡到高弹态,失去塑料原有的性能,而出现橡胶高弹性能。温度继续升高到一定程度时,又会从高弹态进一步过渡到粘流态,对橡胶来说,如果把温度降低到足够低时,它就会从高弹态过渡到玻璃态,失去橡胶的弹性,而变得象塑料一样坚硬。这就告诉我们,应用三大合成材料时,必须注意其使用温度范围,否则,便不能发挥材料本身应有的性能。例如,聚氯乙烯塑料只能在温度75℃以下使用。因为高于此温度时便会失去其应有的强度,而表现出柔软而富有弹性,温度再高时(175℃)便熔融了。又如天然橡胶要在—73℃至122℃的温度范围内才有高弹性也是这个道理,因为低于—73℃时,失去弹性变得象塑料一样坚硬,高于122℃时便熔融了。
从聚集状态的研究可知线型结构的塑料、纤维橡胶之间并没有绝对的界限,温度改变,三态可以相互转化。线型结构的塑料与纤维之间更没有本质上的区别。例如,尼龙—6加工成板材或管材等结构材料就是塑料,拉成丝就是纤维。注意,这里所说的三态的相互转变并不是“相变”。
体型结构的高聚物,因分子链间有大量交联,因此只有一种聚集状态——玻璃态,加热到足够高温时,便发生分解。
综上所述,要了解高聚物的基本性能(高弹性、可塑性和机械强度、硬度等),必须从高聚物的组成、相对分子质量、分子结构和聚集状态几个方面去分析。塑料之所以形变困难,有较好的机械强度,是因为它是线型或体型结构的高聚物,并且在室温下分子链和链段都不能发生运动的缘故。橡胶之所以有很好的弹性,是因为它是线型或交联很少的高聚物,并且在室温下分子链不能运动,而链段运动容易发生的缘故。
第三节 高分子的合成
合成高分子化合物最基本的反应有两类:一类叫缩合聚合反应(简称缩聚反应),另一类叫加成聚合反应(简称加聚反应)。这两类合成反应的单体结构、聚合机理和具体实施方法都不同。
一、 加聚反应
加聚反应是指由一种或两种以上单体化合成高聚物的反应,在反应过程中没有低分子物质生成,生成的高聚物与原料物质具有相同的化学组成,其相对分子质量为原料相对分子质量的整改数倍,仅由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。例如,氯乙烯合成聚氯乙烯:
由两种以上单体共同聚合称为共聚反应。例如,苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯共聚:
共聚产物称为共聚物,其性能往往优于均聚物。因此,通过共聚方法可以改善产品性能。
加聚反应具有如下两个特点:
(1) 加聚反应所用的单体是带有双键或叁键的不饱和键和化合物。例如,乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等,者是常用的重要单体,加聚反应发生在不饱和键上。
(2) 加聚反应是通过一连串的单体分子间的互相加成反应来完成的:
而且反应一旦发生,便以连锁反应方式很快进行下去得到高分子化合物(通常称为加聚物)。相对分子质量增长几乎与时间无关,但单体转化率则随同时间而增大。
上述两个特点就是加聚反应和缩聚反应最基本的区别。
加聚反应根据反应活性中心的不同可以分为自由基加聚反应和离子型加聚反应两大类。