常用塑料及其改性(已修改)
2025-01-08 23:01 本頁(yè)面
【正文】 常用塑料及改性 ?主要內(nèi)容： ? 第一章 概論 ? 第二章 常用塑料 ? 第三章 高全同聚丁烯 1 第一章 概論 一、塑料定義： 塑料是以樹(shù)脂（有時(shí)用單體在加工過(guò)程中直接聚合）為主要成分，一般含有添加劑，在加工過(guò)程中能流動(dòng)成型的材料。（目前塑料一詞尚無(wú)確切的定義，一般不包括彈性體、纖維、涂料、粘合劑。） 或塑料是以樹(shù)脂為主要成分，在一定的溫度和壓力下，可塑制成一定的形狀，并在常溫下能保持既定形狀的材料。 另：塑料是以合成或天然的高分子化合物為基本成分，在將其制造或加工過(guò)程中的某一階段能流動(dòng)成型或原地聚合或固化而定型，其成型的狀態(tài)為柔性或剛性固體（非彈性體）的材料。 聚四氟乙烯可以不加任何助劑。 二、發(fā)展概況： ? 1863年將纖維素硝化，用樟腦做增塑劑制成世界上的第一個(gè)塑料品種，稱(chēng)為賽璐珞； ? 1909年出現(xiàn)了第一個(gè)人工合成塑料，酚醛塑料 ,從二十年代直四十年代，是塑料品種迅速發(fā)展的時(shí)代。 ? 至今塑料的體積產(chǎn)量早已遠(yuǎn)超過(guò)鋼鐵等主要原材料，其產(chǎn)值也位居國(guó)民經(jīng)濟(jì)的首位。 ? 塑料原料的品種很多，基本可分為十八大類(lèi)樹(shù)脂，二（三）百多個(gè)品種。 ? 塑料加工機(jī)械產(chǎn)量位居世界第一，合成樹(shù)脂產(chǎn)量排名世界第二，塑料表觀消費(fèi)量占全球五分之一，中國(guó)正在成為全球“塑料價(jià)值鏈”中極為重要的一環(huán)。 ? 2023年中國(guó)合成樹(shù)脂產(chǎn)量已達(dá) ，同比增長(zhǎng)％；進(jìn)口量 ，同比增長(zhǎng) ％；出口量，同比增長(zhǎng) ％；表觀消費(fèi)量 ，同比增長(zhǎng) ％。進(jìn)口依存度較上年下降，比去年同期降低 ％，達(dá)到 ％。 塑料行業(yè)分布情況 ? 塑料行業(yè)地區(qū)分布集中在東南沿海省市 ? 從塑料制品產(chǎn)量的地區(qū)分布上看， 廣東、浙江、江蘇 三省位居全國(guó)之首列，三省塑料制品產(chǎn)量合計(jì)為 ，占塑料制品產(chǎn)量總計(jì)的 ％。 2023年各主要行業(yè)樹(shù)脂銷(xiāo)量和自用量比重圖表 三、塑料分類(lèi) ? 塑料原料的品種很多，基本可分為十八大類(lèi)樹(shù)脂，二百多個(gè)品種（有資料介紹有 300多品種），但其中常用的品種有二十幾種。不同是目的有不同的分類(lèi)方法。 ? 按受熱行為分為： ? 熱固性塑料（ thermohardening or thermosetting ） ：是指樹(shù)脂在加熱過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由線形分子變成體形高分子結(jié)構(gòu)，此后遇熱不再熔融，也不溶于有機(jī)溶劑。如果加熱溫度過(guò)高，只能炭化。典型品種有酚醛（ PF）、環(huán)氧（ EP）、氨基（ UF）、不飽和聚酯（ UP）、呋喃（ FA）、有機(jī)硅樹(shù)脂（ SI）等。 ? 熱塑性塑料 (thermal plasticity)： 是指在一定溫度內(nèi)可以軟化乃至熔融流動(dòng)，冷卻后又能固化成一定形狀的塑料。這個(gè)過(guò)程可以反復(fù)進(jìn)行多次，其典型品種有 PE、 PP、 PVC、 PS、 ABS、 PA、 POM、 PC、 PET、 PBT、PSF、 PTFE等。 按用途分為： ? 通用塑料： 產(chǎn)量大，用途廣，價(jià)格低。如 PE、 PP、 PVC、PS（四種占塑料總產(chǎn)量的 80%）酚醛（ PF）、氨基（ UF）六大通用塑料。 ? 工程塑料： 適用于工程結(jié)構(gòu)，機(jī)械部件和化工設(shè)備等工業(yè)用途的塑料，其特點(diǎn)是成本高，產(chǎn)量低。 ABS、 PA、 POM、PC等四大工程塑料。 ? 另：按化學(xué)結(jié)構(gòu)分：聚烯烴類(lèi)（ PE、 PP、 PB）、聚苯乙烯類(lèi)（ PS、 AS、 ABS）、聚酰胺類(lèi)（各種尼龍）、聚醚類(lèi)（ PC、 POM、 PPO）、聚酯類(lèi)（聚對(duì)苯二甲酸丁二酯 PBT、乙二酯 PET）、聚芳雜環(huán)類(lèi)（聚酰亞胺）、含氟聚合物類(lèi)（聚四氟乙烯）等。 ? 按結(jié)晶形態(tài)分：結(jié)晶性和非結(jié)晶性塑料等。 第二章 常用塑料 ? 聚乙烯 ? 聚丙烯 ? 聚氯乙烯 ? 聚苯乙烯 ? ABS ? 第一節(jié) 聚乙烯 ? 聚乙烯是 1933年被 ICI（英國(guó)的帝國(guó)化學(xué)公司）公司的研究人員發(fā)現(xiàn)的， 1939年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。 ? 聚乙烯是世界塑料品種中產(chǎn)量最大的品種，應(yīng)用廣泛，約占世界塑料總產(chǎn)量的三分之一。 ? 聚乙烯根據(jù)合成的單體、方法、路線的不同可分為： 低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯等。 ? 一、聚乙烯的品種 ? 第一代聚乙烯（ Low Density polyethylene）： 低密度聚乙烯（ LDPE）也叫做高壓聚乙烯。是由濃度為 %的乙烯單體經(jīng)高壓游離基聚合而成，密度較低，為 /立方厘米。 ? 結(jié)晶度為 65%左右，分子結(jié)構(gòu)上，支連多而長(zhǎng)，大分子排列不緊密、不規(guī)整，密度低，結(jié)晶度低，半透明，質(zhì)軟。 ? 第二代聚乙烯 (High Density Polyethylene)： 高密度聚乙烯（ HDPE）也叫低壓聚乙烯，是由濃度為 %的乙烯單體經(jīng)低壓聚合而成，按離子聚合反應(yīng)歷程進(jìn)行。密度較高，為 /立方厘米。 ? 結(jié)晶度為 8595%左右，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，支連短而少，大分子排列緊密，密度較高，結(jié)晶度高，不透明，力學(xué)性能較 LDPE高，但沖擊強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率等較差一些。 ? 第三代聚乙烯 (Linear Low Density Polyethylene)： 線性低密度聚乙烯（ LLDPE）樹(shù)脂，是乙烯與少量的 α 烯烴共聚（約含量 8%），形成在線性乙烯主鏈上，帶有非常短小的共聚單體支鏈的分子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)與 HDPE相似，密度與LDPE相似。 ? 第四代聚乙烯： 很低密度聚乙烯（ VLDPE）和超低密度聚乙烯（ ULDPE）， VLDPE采用和 LLDPE相似的聚合反應(yīng)機(jī)理，無(wú)長(zhǎng)支鏈，均為線型結(jié)構(gòu)，它是由乙烯與丁烯或其他碳原子較多的 α 烯烴單體共聚而成。而 ULDPE是采用辛烯作為共聚單體的。這兩種樹(shù)脂的突出特點(diǎn)是密度低，有更大的柔性、韌性和耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性， 二、聚乙烯的性能 ? 1 聚乙烯白色蠟狀固體，無(wú)毒、無(wú)味，可用于食品和藥品等包裝。做內(nèi)包裝較多，優(yōu)點(diǎn)突出。 ? 2 化學(xué)穩(wěn)定性較好，能耐一般酸、堿、鹽的腐蝕，但不耐發(fā)煙硫酸、濃硝酸。 常溫下無(wú)溶劑，強(qiáng)化條件下，可溶于二甲苯（ 60℃ ）和四氫化萘 +氫化萘（ 100℃ 以上） ? 3 耐候性不佳，有叔碳原子。 ? 4 電絕緣性能良好，不受溫度和頻率的影響。（不含極性基團(tuán)） ? 5 力學(xué)性能，聚乙烯的品種不同，性能有所差別， HDPE的熔點(diǎn)、拉伸強(qiáng)度及硬度較高，而 LDPE的斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度較高，韌性稍好。 ? 6 熱性能， Tm=110135℃ ，最高使用溫度： ≯ 100℃ ，最低使用溫度 ≮ 70℃ ，著火溫度 340℃ 。 ? 7 印刷性、著色性較差，阻氣性差，阻水性好，熱封性或焊接性好。 三、聚乙烯的用途 ? LDPE50%以上用途用于薄膜。 ? HDPE主要用于注射、吹塑制品，魚(yú)網(wǎng)絲。 超高分子量聚乙烯 ( extrahigh moleculer weigh
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