常用注塑材料基本知识

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常用注塑材料性能概述

常用注塑材料性能概述

常用注塑材料性能概述注塑材料是一种用于制造塑料制品的塑料熔体。

常用的注塑材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯等。

在注塑加工领域中,选择合适的材料能够有效提高生产效率和制品品质,本文将就常见注塑材料的基本特性进行概述。

1. 聚乙烯(PE)聚乙烯是一种热塑性树脂,具有良好的柔韧性、抗腐蚀性能和耐化学腐蚀性能。

它可以分为低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。

LDPE通常具有较高的柔韧性和透明度,而HDPE则具有更高的强度和刚性。

聚乙烯在注塑加工中通常用于制造一些包装袋、瓶子、吸管等塑料制品。

2. 聚丙烯(PP)聚丙烯是一种热塑性树脂,具有较高的抗冲击性、刚度和强度。

它可以分为均聚丙烯(PP)和共聚丙烯(COPP)。

均聚丙烯制品具有较高的硬度和透明度,而共聚丙烯则具有更高的柔韧性和耐低温性能。

聚丙烯在注塑加工中通常被用来制造一些零配件、空气过滤器等工业用品。

3. 聚酰胺(PA)聚酰胺又称尼龙,它可以分为尼龙6和尼龙66两种不同的材料。

聚酰胺是一种具有良好耐磨性、抗冲击性和强度的塑料材料。

尼龙6具有较高的热稳定性和耐腐蚀性,而尼龙66则具有更高的强度和热稳定性。

聚酰胺在注塑加工中通常被用来制造一些齿轮、轴承、机械支架等机械设备零件。

4. 聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种热塑性树脂,通常具有较高的透明度、抗冲击性和耐温性能。

聚碳酸酯通常用于制造各种透明的塑料制品如眼镜片、汽车灯罩等。

它也广泛用于电子设备外壳制品和医疗设备制品。

5. 聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是一种具有较高透明度、韧性和成型性的热塑性树脂。

它可以分为无抽支聚苯乙烯(GPPS)和高冲击聚苯乙烯(HIPS)。

GPPS通常具有较高的透明度和易加工性,而HIPS则具有更高的抗冲击性能和耐熔融性能。

聚苯乙烯在注塑加工中通常被用来制造吸塑盘、玩具、文具等多种产品。

总之,以上几种注塑材料在不同的应用领域都有其独特的应用价值与特性,根据不同的需求可以进行选择。

注塑材料有哪些

注塑材料有哪些

注塑材料有哪些注塑材料是指用于注塑成型工艺的塑料材料,可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

下面是常见的注塑材料:1. 聚乙烯(PE):聚乙烯是一种热塑性塑料,具有优良的耐热性、耐化学性和机械性能,常用于制作塑料包装膜、塑料袋、瓶子等。

2. 聚丙烯(PP):聚丙烯是一种热塑性塑料,具有良好的机械性能、耐磨性和耐化学性,广泛应用于汽车部件、塑料容器、家电等领域。

3. 聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是一种热塑性塑料,具有良好的电气绝缘性能、耐候性和耐溶剂性能,常用于制作建筑材料、电线电缆、水管等。

4. 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯是一种热塑性塑料,具有良好的透明性、机械强度和电绝缘性能,常用于制作塑料杯子、玩具、隔热材料等。

5. 聚碳酸酯(PC):聚碳酸酯是一种热塑性塑料,具有高强度、高刚性和优良的耐热性,常用于制作眼镜、汽车零部件等。

6. 聚酰胺(PA):聚酰胺是一种热塑性塑料,具有良好的力学性能、耐磨性和耐溶剂性能,常用于制作齿轮、轴承等零部件。

7. 聚氨酯(PU):聚氨酯是一种热固性塑料,具有良好的耐磨性、耐油性和耐溶剂性能,常用于制作车辆悬挂系统、密封件等。

8. 聚醚砜(PES):聚醚砜是一种热塑性塑料,具有较高的耐温性、机械性能和绝缘性能,常用于制作医疗器械、电子器件等。

9. 聚对苯二甲酸乙二酯(PET):聚对苯二甲酸乙二酯是一种热塑性塑料,具有良好的透明性、强度和耐热性能,常用于制作食品包装瓶、纤维等。

10. 聚四氟乙烯(PTFE):聚四氟乙烯是一种热塑性塑料,具有极佳的耐热性、耐腐蚀性和电绝缘性能,常用于制作不粘锅、密封垫等。

以上是常见的注塑材料,每种材料都有其特定的物理性能和应用领域,选择合适的注塑材料是根据加工要求和使用环境来确定的。

注塑相关基础知识

注塑相关基础知识

• 高分子化合物 及其应用: 天然高分子化合物 人工合成高分子化合物
• 天然高分子:
• 蛋白质~15万、纤维素~200万、 淀粉1~8万、天然橡胶20~30万
合成高分子:
高密度聚乙烯10~20万,HD-PE(化妆品包装) 线形低密度聚乙烯5-10万,LLD-PE(保鲜膜)
• (1)聚丙烯-PP,柔性好而有一定硬度,做器皿。印 刷中的BOPP,做覆膜材料。
CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
氯乙烯:CH2=CHCl
因此说,高分子化合物是由许多结构相同而且简单的结构单元通过共价键 重复连接而成的。
二、注塑原料介绍
• 1、瓶胚原料
PET
• 聚对苯二甲酸乙二醇酯,化学式为 COC6H4COOCH2CH2O。(英文: Polyethylene terephthalate,简称PET), 由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以 对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲 酸双羟乙酯,然后再进行缩聚反应制得。 属结晶型饱和聚酯,为乳白色或浅黄色、 高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。是 生活中常见的一种树脂,可以分为APET、 RPET和PETG。
2、瓶盖、把手、提环原料 pp
3、瓶盖、把手、提环原料 色母
• 色母(Color Master Batch)的全称叫色母 粒,也叫色种,是一种新型高分子材料专 用着色剂,亦称颜料制备物。色母主要用 在塑料上。色母由颜料或染料、载体和添 加剂三种基本要素所组成,是把超常量的 颜料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体, 可称颜料浓缩物,所以它的着色力高于颜 料本身。加工时用少量色母料和未着色树 脂掺混,就可达到设计颜料浓度的着色树 脂或制品。

注塑材料有哪些

注塑材料有哪些

注塑材料有哪些注塑材料是一种常见的塑料加工材料,广泛应用于各种制品的生产中。

注塑材料的种类繁多,每种材料都具有不同的特性和适用范围。

本文将介绍常见的注塑材料及其特点。

一、聚丙烯(PP)聚丙烯是一种常见的注塑材料,具有良好的耐热性和耐化学性,适用于制作各种家居用品、日常用品和工业制品。

聚丙烯具有良好的韧性和抗冲击性,是一种常用的工程塑料。

二、聚乙烯(PE)聚乙烯是另一种常见的注塑材料,具有良好的耐热性和耐腐蚀性,适用于制作各种包装材料、管道材料和日常用品。

聚乙烯具有良好的柔韧性和耐磨性,是一种常用的塑料材料。

三、聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是一种常见的透明注塑材料,具有良好的透明度和光泽度,适用于制作各种透明制品和包装材料。

聚苯乙烯具有良好的抗压性和耐腐蚀性,是一种常用的透明塑料材料。

四、聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种常见的硬质注塑材料,具有良好的耐候性和耐腐蚀性,适用于制作各种建筑材料、管道材料和日常用品。

聚氯乙烯具有良好的硬度和耐磨性,是一种常用的硬质塑料材料。

五、聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种常见的工程级注塑材料,具有良好的耐热性和耐冲击性,适用于制作各种工程制品和电子产品。

聚碳酸酯具有良好的透明度和耐候性,是一种常用的工程级塑料材料。

六、聚酯树脂(PET)聚酯树脂是一种常见的透明注塑材料,具有良好的透明度和耐热性,适用于制作各种透明制品和包装材料。

聚酯树脂具有良好的抗压性和耐腐蚀性,是一种常用的透明塑料材料。

七、聚醚醚酮(PEEK)聚醚醚酮是一种高温耐磨的工程级注塑材料,具有良好的耐热性和耐腐蚀性,适用于制作各种高温工程制品和化工设备。

聚醚醚酮具有良好的机械性能和耐磨性,是一种常用的高温工程级塑料材料。

以上是常见的注塑材料及其特点,不同的注塑材料具有不同的特性和适用范围,选择合适的注塑材料对于产品的质量和性能至关重要。

希望本文能对读者有所帮助。

常用注塑材料性能概述

常用注塑材料性能概述

常用注塑材料性能概述引言注塑成型是一种常见的塑料加工方法,广泛应用于制造各种塑料制品。

在注塑成型过程中,选择适宜的注塑材料非常重要,因为不同的材料具有不同的性能表现。

本文将对常用的注塑材料进行性能概述,包括其机械性能、热性能、化学性能以及加工性能等方面。

1. 聚乙烯〔PE〕聚乙烯是一种常用的注塑材料,具有良好的柔韧性和可加工性。

它的杨氏模量较低,强度相对较低,但具有很好的耐腐蚀性和耐化学品性。

聚乙烯还具有优良的耐低温性,在低温下仍然保持良好的韧性。

聚丙烯是一种常见的注塑材料,具有良好的刚性和韧性。

它的强度和硬度较高,同时具有良好的抗冲击性和抗拉伸性。

聚丙烯也具有较好的热稳定性和耐化学性,能够在较高温度下保持较好的力学性能。

3. 聚氯乙烯〔PVC〕聚氯乙烯是一种常用的注塑材料,具有良好的耐候性和抗老化性能。

它具有较高的硬度和刚性,同时也具有一定的韧性和弯曲性能。

聚氯乙烯的耐腐蚀性很强,能够抵御许多化学物质的侵蚀。

4. 聚苯乙烯〔PS〕聚苯乙烯是一种常见的注塑材料,有两种不同的形式:普通聚苯乙烯〔GPPS〕和高冲击聚苯乙烯〔HIPS〕。

普通聚苯乙烯具有良好的透明性和光泽度,常用于制造透明的塑料制品。

而高冲击聚苯乙烯具有较好的抗冲击性能,常用于制造对抗冲击性要求较高的产品。

聚酰胺是一种高性能的注塑材料,也被称为尼龙。

它具有良好的强度和硬度,同时还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。

聚酰胺的热稳定性较好,能够在高温下保持较好的力学性能。

6. 聚碳酸酯〔PC〕聚碳酸酯是一种高性能的注塑材料,具有良好的透明性和耐冲击性。

它具有很高的强度和硬度,能够承受较大的力量而不易破裂。

聚碳酸酯还具有较好的耐热性和耐化学性,能够在高温和化学腐蚀环境中保持较好的性能。

结论以上是对常用注塑材料性能的概述。

不同的注塑材料具有不同的性能特点,在实际应用中需要根据具体需求进行选择。

注塑材料的性能概述可作为选择适宜材料的参考,在注塑成型过程中更好地满足产品的要求。

常用注塑材料基本知识

常用注塑材料基本知识
4.高分子的聚集态模型
随着人们对高聚物结晶认识的逐渐深入,在已有实验事实的基础上,提出了各种各样的模型,企图解释观察到的各种实验现象,进而探讨结晶结构与高聚物性能之间的关系。下面我们客观地介绍几种主要模型:
缨状微束模型该模型认为在结晶高聚物中,晶区与非晶区互相穿插,同时存在,在晶区中,分子链互相平行排列形成规整的结构,但晶区尺寸很小,一根分子链可以同时穿过几个晶区和非晶区,晶区在通常情况下是无规趋向的;而在非晶区中,分子链的堆砌是完全无序的。这个模型有时也被称为两相模型。它解释了许多实验观察结果,例如高聚物的宏观密度比晶胞的密度小,是由于晶区与非晶区的共存等。
ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。共聚方式是无规共聚与接枝共聚相结合,结构非常复杂:可以是以丁苯橡胶为主链,将苯乙烯丙烯腈接在支链上;也可以是以丁腈橡胶为主链,将苯乙烯接在支链上;当然还可以苯乙烯-丙烯腈接在支链上等等,这类接枝共聚物都称为ABS。因为分子结构不同,材料的性能也有差别。总的说来,ABS三元接枝共聚物兼有三种组分的特性。其中丙烯腈有CN基,能使聚合物耐化学腐蚀,提高制品的抗张强度和硬度;丁二烯能使聚合物呈现橡胶状韧性,这是制品抗冲强度增高的主要因素;苯乙烯的高温流动性能好,便于加工成型,且可改善制品的表面光洁度。因此ABS是一类性能优良的热塑性塑料。
非晶态结构问题与晶态结构问题是密切相关的,并且可以说前者是后者的基础,因为高聚物结晶通常是从非晶态熔体中形成的。非晶态结构普遍存在,不仅有大量完全非晶的高聚物,就是在结晶高聚物中,实际上也都包含着非晶区,非晶高聚物的本体性质直接决定于非晶态结构。即使是晶态高聚物,其非晶区的结构也对其本体性质有着不可忽视的作用。下面我们客观地介绍几种主要模型:
性能
交联聚乙烯
高压聚乙烯

常用注塑材料

常用注塑材料1.AS苯乙烯-丙烯腈共聚物典型应用范围:电气(插座、壳体等),日用商品(厨房器械,冰箱装置,电视机底座,卡带盒等),汽车工业(车头灯盒、反光境、仪表盘等),家庭用品(餐具、食品刀具等),化装品包装等。

注塑模工艺条件:干燥处理:如果储存不适当,AS有一些吸湿特性。

建议的干燥条件为80℃、2~4小时。

熔化温度:200~270℃。

如果加工厚壁制品,可以使用低于下限的熔化温度。

模具温度:40~80℃。

对于增强型材料,模具温度不要超过60℃。

冷却系统必须很好地进行设计,因为模具温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲。

注射压力:350~1300bar。

注射速度:建议使用高速注射。

流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。

浇口尺寸必须很恰当,以避免产生条纹、煳斑和空隙。

化学和物理特性:AS是一种坚硬、透明的材料。

苯乙烯成份使AS坚硬、透明并易于加工;丙烯腈成份使AS具有化学稳定性和热稳定性。

AS具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。

AS中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力,减小热膨胀系数。

AS的维卡软化温度约为110℃。

载荷下挠曲变形温度约为100℃。

AS的收缩率约为0.3~0.7%。

2.ps又叫聚苯乙烯,诞生于1930年,是一种热塑性塑料。

在未着色时透明。

制品落地或敲打,有金属似的清脆声,光泽和透明很好,类似于玻璃,性脆易断裂,用手指甲可以在制品表面划出痕迹。

改性聚苯乙烯为不透明。

常见制品:文具、杯子、食品容器、家电外壳、电气配件等注塑模工艺条件,干燥处理,除非储存不当,通常不需要干燥处理。

如果需要干燥,建议干燥条件为80℃、2~3h,熔化温度:180~280℃。

对于阻燃型材料其上限为250℃。

模具温度:40~50℃,注射压力:200~600bar。

注射速度:建议使用快速的注射速度。

留到和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。

大多数商业用的ps都是透明的,非晶体材料。

注塑件基本知识


Recycling
ABS树脂在加工中产生的主流道(Sprue)、分流道(Runner)等可用低速粉碎机粉碎后使用。但是如果 使用大量或污染的粉碎品,就会导致物性降低(特别是冲击强度、伸长率)及Silver Streak等情况ABS:PA-765
PA-765为奇美公司阻燃级的ABS材料。
缺点:脆性大,易产生内应力开裂,耐热性较差 。
4>.用途:
包装制品(容器、罩盖、瓶类)、一次性医药用品、玩具、杯、刀具、磁带轴、防风窗 以及许多发泡制品——鸡蛋箱。肉类和家禽包装盘、瓶子标签以及发泡PS缓冲材料,产品包 装,家庭用品(餐具、托盘等),电气(透明容器、光源散射器、绝缘薄膜等)。
5>.工艺特点:
注塑件的基本知识
4
一.常用材料介绍
2. PS (polystyrene)
1>.俗称:通用型聚苯乙烯、硬胶;
2>.组成:聚苯乙烯的无定型聚合物;
3>.基本特性:
优点:流动性好,吸水率低(小于0.02%),是一种易于成型加工的透明塑料。其制品透 光率达88-92%,着色力强,硬度高 ,具有非常好的几何稳定性。
kg/㎠ kg/㎠ kg/㎠ rpm
条件 70~80
2~3 190~200 200~220 210~230 210~230 230~250
40~80 600~1,000 700~900
5~10 50~100
干燥
ABS树脂与PS及其他树脂相比,吸水性强、普通含有率为0.3~0.6%。因此在不干燥成型时,会出现 Silver Streak,表面损伤等成型不合格的问题(注塑时,水分含量要控制在0.03%以下。)。另外,长期 保管或雨季时为进行充分干燥,应将干燥温度提高到平时的5~10℃。

注塑常用材料的性能

注塑常用材料的性能1.聚乙烯(PE)聚乙烯是一种广泛应用的注塑材料,其主要性能有:具有较高的耐化和耐腐蚀性能;低温凝固性好,易于注塑成型;具有较好的电绝缘性能和低比重;耐磨损和耐疲劳性能较好。

2.聚丙烯(PP)聚丙烯是应用范围广泛的注塑材料,其主要性能有:具有较高的硬度和刚性;具有较好的耐磨性和耐腐蚀性;熔融温度较低,易于注塑加工;具有较好的电绝缘性和耐低温性。

3.聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是一种应用广泛的注塑材料,其主要性能有:具有较高的透明度和光滑表面;具有较好的电绝缘性能;容易加工和成型;具有一定的耐冲击性能。

4.聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种常用的注塑材料,其主要性能有:具有较高的耐化学腐蚀性;具有较好的电绝缘性能;具有较好的隔音和防燃性能;易于加工和成型。

5.聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种高性能的注塑材料,其主要性能有:具有较高的刚性和耐冲击性;具有较好的耐高温性能;具有较好的透明度和耐候性;良好的绝缘性能。

6.尼龙(PA)尼龙是一种广泛应用的注塑材料,其主要性能有:具有较高的强度和硬度;具有较好的耐冲击性和耐磨损性;具有较好的耐化学腐蚀性;良好的绝缘性能。

7.聚甲醛(POM)聚甲醛是一种优质的注塑材料,其主要性能有:具有较高的硬度和刚性;具有较好的耐磨损性和耐冲击性;低摩擦系数和自润滑性能;良好的耐溶剂性能。

8.聚丁二烯橡胶(BR)聚丁二烯橡胶是一种常用的注塑材料,其主要性能有:具有较好的耐磨损性和弹性;具有良好的耐高低温性能;具有较好的抗氧化性能和阻燃性能。

9.聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚是一种高性能的注塑材料,其主要性能有:具有较好的耐高温性能;具有出色的绝缘和阻燃性能;具有较好的耐化学腐蚀性。

10.聚酮酯(PBT)聚酮酯是一种广泛应用的注塑材料,其主要性能有:具有较高的刚性和耐热性;较低的吸水率和耐候性;耐疲劳性较好;良好的绝缘性能。

以上是一些常见的注塑常用材料及其主要性能。

不同的材料具有不同的特性和性能,根据具体的注塑产品和需求,选择合适的材料可以提高产品的性能和质量。

注塑常用材料的性能

注塑常用材料的性能
注塑常用材料的性能
材料知识介绍 材料性能特点 基本参数(略)
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注塑常用材料的性能
一、 材料知识介绍
一) 塑料的来源 塑料工业属于高分子工业,是石化工业的一环,具有高度关联性,是多层次加工特性之产业。塑
料是以石油或天然气为原料,经提炼、裂解成各种石化基本原料(单体)后,再经聚合反应(加成聚 合或缩合聚合)而得的高分子树脂。各类塑料经过逐步加工衍生出各种下游制品,包括橡胶、涂料、 接着剂、人造纤维、合成树脂等。
(二)机械性质 机械性质是指塑料的各种机械性能强度,主要可分下列各项:
1.抗张强度(Tensile strength)及伸长率(Elongation) 抗张强度又称抗拉强度,是指将塑胶材料拉伸到某一程度,所需力量的大小,通常以每单位面
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注塑常用材料的性能
积多少力来表示,而其所拉伸长度的百分比即为伸长率。拉伸强度试片其拉伸的速度通常为 5.0~6.5mm/min。详细测试方法依 ASTM D638。Strain)。 2.弯曲强度(Flexual strength 或 Bending strength ) 弯曲强度又称折曲强度,主要用来测定塑料耐折的能力,可依照 ASTM D790 的方法测试,常以 每单位面积多少力来表示。一般塑料以 PVC、美腊明树脂、环氧树脂及聚酯类弯曲强度为佳。 玻璃纤维也常用来提升塑料的耐折性。 弯曲弹性率是指将试片弯曲时(测试方法如弯曲强度),在弹性范围内,单位变形量所产生的 弯曲应力。一般弯曲弹性率越大,则表示该塑胶材料的刚性越好。 3.压缩强度(Compressive strength) 压缩强度是指塑料承受外来压缩力的能力,其测试值可依照 ASTM D695 方法测定。聚缩醛、聚 酯、压克力、尿醛树脂和美腊明树脂在这方面性能较突出。 4.冲击强度(Impact strength) 冲击强度是指塑料受外力打击所能承受的强度,其测试值可依照 ASTM D256 测试,其中有夏比 (Charpy)法及艾氏(Izod)法两种。计算方法是将破坏试片所需的能量值除以试片的宽 度。 一般塑料以 PVC、PE、PP、ABS 等冲击强度较高。 5.硬度(Hardness) 一般塑料的硬度常采用 Rock Well Durometer(洛氏硬度)及 Shore Durometer(萧氏硬度) 法来测试。其中 Shore A 常用来测定较软的塑料,如 TPE 等弹性体或橡胶;Shore D 则用来测 定较硬的塑料;而 Rock Well 几乎都是测定较硬之工程塑料或高性能工程塑料。它们的公式换 算为 Shore D + 50 = Shore A。普通 PE、MF、UF、FRP 等塑料较硬,PE 类较软。 6.弹性系数(Modulus) 弹性系数是指塑料受外力作用变形后恢复原来形状的能力,一般以应力对应变的比值表示。弹 性值愈大表示塑料材料的刚性(Rigidity)愈好。
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第一章常用注塑材料基本知识第1节塑料高分子的结构特点1.高分子结构单元的化学组成塑料属于合成高分子材料。

人们通过长期的实践和研究,证明高分子是链状结构。

一般合成高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。

高分子链中的重复结构单元的数目称为聚合度。

高分子链的化学组成不同,聚合物的化学和物理性能也不同。

例如:分子主链全部由碳原子以共价健相联结的的碳链高分子,他们大多由聚反应制得,如常见的聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等,这类高聚物不易水解。

分子主链由两种或两种以上的原子如氧、氮、硫、碳等一共价健相联结的杂链高分子,如聚酯、聚酰胺、聚甲醛(POM)、聚砜等,这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而制得,因主链带有极性,较易水解、醇解或酸解。

主链中含有硅、磷、铝、钛、砷等元素的高分子称为元素高分子,这类聚合物一般具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性。

PE的分子链组成-CH2-CH2-CH2-CH2-PP的分子链组成-CH2-CH-PS的分子链组成-CH2-CH-ABS的分子链组成-CH2-CH-CH-CH-CH2-CH-高分子链结构单元的组成和端基对聚合物的性能有很大的影响。

合成高分子的端基取决于聚合过程中链的引发和终止机理,端基可能来自单体、引发剂、溶剂或分子量调节剂,其化学性质与主链很不相同。

端基对聚合物的热稳定性影响很大,链的断裂可以从端基开始,所以有些高分子需要封头,以提高耐热性。

例如聚甲醛的羟端基被脂化后,热稳定性显著提高。

分子链中结构单元的连结方式往往对聚合物性能有比较明显的影响,用来作为纤维的高聚物,一般都要求分子链中单体单元排列规整,使聚合物结晶性能较好,强度高,便于抽丝和拉伸。

例如用聚乙烯醇作维尼纶,只有头尾缩合才能使之与甲醛缩合生成聚乙烯醇缩醛。

如果是头头相接的,羟基就不易缩醛化,使产物中仍保留一部分羟基,这是维尼纶纤维缩水性较大的根本原因。

而且羟基的数量过多,会使纤维的强度下降。

为了控制高分子链的结构,往往需要改变聚合条件。

一般说来,离子型聚合比自由基聚合的产物,头尾结构含量要高一些。

2.高分子的支化与交联一般高分子都是线型的,分子长链可以卷曲成团,也可以伸展成直线,这取决于分子本身的柔顺性及外部条件。

线型高分子的分子间没有化学键结合,在受热或受力情况下分子间可互相移动(流动),因此线型高聚物可以在适当溶剂中溶解,加热时可以熔融,易于加工成型。

如果在缩聚过程中有三个或三个以上官能度的单体存在;或在加聚过程中,有自由基链转移反应发生;或双烯类单体中第二双健的活化等,都能生成支化或交联的高分子。

支化高分子的化学性质与线型高分子相似,但支化对物理机械性能的影响有时相当显著。

例如高压聚乙烯(LDPE)由于支化破坏了分子规整性,使其结晶度大大降低。

低压聚乙烯(HDPE)是线型高分子,易于结晶,故在密度、熔点、结晶度和硬度等方面都要高于前者。

支化高分子又有星型、梳型和无规支化之分,他们的性能也有差别。

星形支化梳形支化无规支化交联网图1-1高分子的支化与交联图1-2表示高分子链的支化与交联。

一般说来支化对于高分子材料的使用性能是有影响的。

支化程度越高,支链结构越复杂、则影响越大。

例如无规支化往往降低高聚物薄膜的拉伸度。

以无规支化高分子制成的橡胶,其抗张强度及伸长率均不及线型分子制成的橡胶。

高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网型大分子时即成交联结构。

交联与支化是有质的区别的,支化的高分子能够溶解,而交联的高分子是不溶不熔的,只有当交联度不太大时能在溶剂中溶胀。

热固性塑料(酚醛、环氧、不饱和聚酯等)和硫化的橡胶都是交联高分子。

-CH2C=CHCH2--CH-C=CH-C-CH-C=CH-CH2-未经硫化的橡胶,分子之间容易滑动,受力后会产生永久变形,不能恢复原状,因此没有使用价值,经硫化的橡胶,分子之间不能滑移,才有可逆的弹性变形,所以橡胶一定要经过硫化变成交联结构后才能使用。

又如聚乙烯,虽然熔点在100度以上使用时会发软。

可是经过辐射交联或化学交联后,其软化点及强度大大提高。

交联聚乙烯大都用作电气接头、电缆和电线的的绝缘套管。

性能交联聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯拉伸强度(Mpa)50-10010-2020-70断裂伸长率(%)60-9050-6005-400热封温度范围(℃)150-250125-175140-175表1-1包装用辐射聚乙烯薄膜的性能3.高分子的共聚结构由两种以上的单体单元所组成的聚合物称为共聚物。

对于共聚物来说,除了存在均聚物(由一种单体生成的聚合物)所具有的结构因素以外,又增加了一系列复杂的结构问题。

以由A和B两种单体单元所生成的二元共聚物为例,按其联接方式可分为交替共聚物、嵌段共聚物与接枝共聚物几种类型交替共聚物-ABABABABABAB-无规共聚物-AABABABBBABBAB-嵌段共聚物-AAAABBBBAAAABBBB-接枝共聚物-AAAAAAAAAAAAAA-不同的共聚物结构,对材料性能的影响也各不相同。

在无规共聚物的分子链中,两种单体无规则的排列,既改变了结构单元的相互作用,也改变了分子间的相互作用,因此,无论在溶液性质,结晶性质或力学性质方面,都与均聚物有很大的差异。

例如,聚乙烯、聚丙烯均为塑料,而丙烯含量较高的乙烯-丙烯无规共聚物则为橡胶;聚四氟乙烯是不能熔融加工的塑料,但四氟乙烯与六氟丙烯的共聚产物则为热塑性塑料。

为了改善高聚物的某种使用性能,往往采取几种单体进行共聚的方法,使产物兼有几种均聚物的特点。

例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种很好的塑料,性能与聚苯乙烯类似。

由于聚甲基丙烯酸甲酯的分子中带有极性酯基,使分子与分子之间的作用力比聚苯乙烯大,因此在高温时流动性差,不宜采取注塑成型法加工。

如果将甲基丙烯酸甲酯与少量苯乙烯共聚,可以改善树脂的高温流动性,能采用注塑法成型。

又如苯乙烯与少量丙烯腈共聚后,其冲击强度、耐热性、耐化学腐蚀性都有提高,可供制造耐油的机械零件。

ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。

共聚方式是无规共聚与接枝共聚相结合,结构非常复杂:可以是以丁苯橡胶为主链,将苯乙烯丙烯腈接在支链上;也可以是以丁腈橡胶为主链,将苯乙烯接在支链上;当然还可以苯乙烯-丙烯腈接在支链上等等,这类接枝共聚物都称为ABS。

因为分子结构不同,材料的性能也有差别。

总的说来,ABS三元接枝共聚物兼有三种组分的特性。

其中丙烯腈有CN 基,能使聚合物耐化学腐蚀,提高制品的抗张强度和硬度;丁二烯能使聚合物呈现橡胶状韧性,这是制品抗冲强度增高的主要因素;苯乙烯的高温流动性能好,便于加工成型,且可改善制品的表面光洁度。

因此ABS是一类性能优良的热塑性塑料。

用阴离子聚合法制得的苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物称为SBS树脂,其分子链的中段是聚丁二烯两端是聚苯乙烯。

聚丁二烯在常温下是一种橡胶,而聚苯乙烯是硬性塑料,二者是不相容的,因此SBS具有两相结构。

聚丁二烯段形成连续的橡胶相,聚苯乙烯段形成微区分散在树脂中,它对聚丁二烯起着交联作用。

由于聚苯乙烯是热塑性的,在高温下能流动,所以,SBS是一种可用注塑的方法进行加工而不需要硫化的橡胶,又称为热塑性弹性体。

4.高分子的聚集态模型随着人们对高聚物结晶认识的逐渐深入,在已有实验事实的基础上,提出了各种各样的模型,企图解释观察到的各种实验现象,进而探讨结晶结构与高聚物性能之间的关系。

下面我们客观地介绍几种主要模型:缨状微束模型......该模型认为在结晶高聚物中,晶区与非晶区互相穿插,同时存在,在晶区中,分子链互相平行排列形成规整的结构,但晶区尺寸很小,一根分子链可以同时穿过几个在通常情况下是无规趋向的;而在非晶区中,分子链的堆砌是完全无序的。

这个模型有时也被称为两相模型。

它解释了许多实验观察结果,例如高聚物的宏观密度比晶胞的密度小,是由于晶区与非晶区的共存等。

折叠链模型.....该模型认为,伸展的分子链倾向于相互聚集在一起形成链束,电镜下观察到这种链束比分子链长得多,说明它是由许多分子链组成的。

分子链可以顺序排列,让末端处在不同的位置上,当分子链结构很规整而链束足够长时,链束的性质就和高聚物的分子量及其多分散性无关了。

分子链规整排列的链束构成高聚物结晶的基本结构单元。

这种规整的结晶链束细而长,表面能很大,不稳图1-3折叠链片晶的生长定,会自发地折叠成带状结构。

虽然折叠部位的规整排列被破坏,但是“带“具有较小的表面,节省了表面能,在热力学上仍然是有利的。

进一步减少表面能,结晶链束应在已形成的晶核表面上折叠生长,最终形成规则的单层片晶。

非晶态结构问题与晶态结构问题是密切相关的,并且可以说前者是后者的基础,因为高聚物结晶通常是从非晶态熔体中形成的。

非晶态结构普遍存在,不仅有大量完全非晶的高聚物,就是在结晶高聚物中,实际上也都包含着非晶区,非晶高聚物的本体性质直接决定于非晶态结构。

即使是晶态高聚物,其非晶区的结构也对其本体性质有着不可忽视的作用。

下面我们客观地介绍几种主要模型:折叠链缨状胶束粒子........模型..该模型认为,非晶态高聚物存在着一定程度的局部有序。

其中包含粒子相和粒间相两个部分,而粒子又可分为有序区和粒界区两个部分。

在有序区中,分子链是互相平行排列的,其有序程度与链结构、分子间力和热历史等因素有关。

这种模型解释了橡胶弹性回缩力以及许多高聚物结晶速度很快等实验事实。

无规线团模型......该模型认为,非晶态高聚物的本体中,分子链的构象与在溶液中一样,呈无规线团状,线团分子间是无规缠结的,因而非晶态高聚物在聚集态结构上是均相的。

橡胶的弹性理论完全是建立在无规线团模型的基础上的。

5.高分子的共混改性根据混合组分的不同,高分子混合物可以分为3大类:高分子-增塑剂混合物、高分子-填充剂混合物和高分子-高分子混合物。

第一类是增塑高聚物,例如添加增塑剂的软质PVC ;第二类主要是增强高聚物,例如碳酸钙增强PP ,波纤增强ABS 等;第三类,通称为共混高聚物,例如PP-PE 合成材料。

由于共混高聚物与金属合金有许多相似之处,因而也被形象的称为“高分子合金“。

制备共混高聚物的方法主要有两类:一类称为物理共混,包括机械共混、溶液浇铸共混和乳液共混等;另一类称为化学共混,包括溶液接枝和熔胀聚合等。

从图1-4折叠链缨状胶束粒子模型图1-5无规线团模型聚集态研究的角度出发,共混高聚物中有两种类型:一类是两个组分能在分子水平上互相混合而形成均相体系;另一类则不能达到分子水平的混合,两个组分分别自成一相,结果共混便成为非均相高聚物。

在共混高聚物中,最有实际意义的图1-6非均相多组分聚合物的织态结构模型是由一个分散相和一个连续相组成的那些两相体系共混物。

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