文档介绍:塑料成型加工基础材料加工3121班2013年上期
教师:杨中文
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教材: 高分子物理(化工版 侯文顺、杨宗伟主编)
高分子材料加工基本工艺(化工版 王加龙主编)
参考书:《塑料成型工艺》(PET(涤纶)、PPO(聚苯醚)、PSU(聚砜)、POM(聚甲醛)、PPS(聚苯硫醚)。
特点:具有极性,易水解、醇解,耐热性比较好,强度高。
可用作工程塑料。
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元素有机高分子:
主链中不含碳,含有Si、P、Ti、Al等元素,
特点:具有无机物的热稳定性,有机物的弹性和塑性。
:
硅橡胶 -123 ℃使用,耐低温性好
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梯形和双螺旋形高分子:
: PI 聚酰亚胺 可耐高温 320 ℃ 模量都非常高
耐热性非常好
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端基End Group :
端基对polymer的力学性能没有影响,但对热稳定性影响最大,要提高耐热性,一般要对高分子链进行封端。
:
加入
封端,以提高PET耐热性和控制分子量,以排除小分子
来调节分子量。
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取代基对聚合物的性能有重要影响
主链相同(如,碳链),取代基不同,聚合物的化学和物理性质不同,取代基不同,形成了一系列聚合物品种 。
取代基的电子效应和立体效应对主链有影响,对主链之间的排列有影响,同时,取代基可赋予聚合物相应化学与物理特性。
如:PE: -CH2-CH2-、 PTFE:-CF2-CF2-、
PP: -CH2-CH(CH3)-、
PS: -CH2-CH(C6H5)-(有苄基氢)、
PVC: -CH2-CHCl-、取代基对α—H有重要影响
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PTFE:-CF2-CF2-
Molecular models of polytetraethylene
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有机氟高分子的结构特点
有机氟高分子的主链上带有大量的氟原子,
氟原子吸引电子和束缚电子云的能力最强,
而且氟原子的原子半径小、电子云密度大、电子云流动性小,难极化,与碳原子形成的C—F键的键能比C—H键大,
C—F键稳定,不易被破坏。有机氟高分子特有的“α—氟代效应”,使与C—F键相邻的化学建均得到加强;
同时,氟原子的电子云对高分子主链(碳链)有强的屏蔽作用,这种强屏蔽作用对有机氟高分子(如,聚四氟乙烯等)主链起到了保护作用,这种特殊的高分子结构可赋予有机氟高分子及其制品诸多优异性能。
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有机氟高分子的特殊结构可赋予有机氟高分子及其制品诸多优异性能
如高耐候性、高抗紫外线性和高耐化学性、高耐腐蚀性等化学特性。
同时,C—F键又有难极化的特点,这使有机氟高分子材料的表面能最低,
表面能低使氟材料表面有很好的拒水性、拒油性、耐沾污性和理想的生物稳定性及相容性。
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有机氟高分子的化学特性:
最好的化学稳定性:
高抗紫外线性、高耐候性、高耐化学性、高耐老化性
特异的表面性能—表面能最低:
拒水性好、拒油性好、耐沾污性好
理想的生物稳定性和生物相容性:
优异的光学性能:
可有低折射率、高透明性
优异的电学性能:
低介电常数、高绝缘性
有机氟高分子材料被誉为“有机材料之王”。
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氟原子可赋予有机氟材料制品多种特性:
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有机氟材料是高性能材料,是极端恶劣环境条件下工程技术的首选材料,如:
氟塑料(塑料王):聚四氟乙烯可在250℃的温度下长期使用,做化学反应时,使用的搅拌片,搅拌塞多时用聚四氟乙烯制的;
氟涂料(如,不粘锅涂料)可在有盐、油、醋和高温条件下长期使用;
室温固化建筑氟涂料有超耐候和超耐久性 ,其使用寿命可达20年以上,被称为涂料王;
全氟聚醚硅橡胶的使用温度范围为-50℃—200℃,且高耐油、耐胺,是航空、航天和汽车中的理想的耐油密封材料;
全氟离子交换膜可在强碱和较高温度工况下长期使用。
有机氟材料在功能材料领域也占有重要地位。
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B 高分子结构单元键接方式
头—尾 头—头 尾—尾
受紫外线照射易断裂(PVC老化的原因)
头-尾连接
键接结构:是指结构单元在高分子链中的联结方式(顺序)
例如:
而
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聚乙烯醇(醇解度95%以上) 维尼纶:PVA + HCHO
聚醋