【正文】 第 1章 塑料、橡膠和復(fù)合材料 ● 高分子材料包括 塑料、橡膠、纖維、膠粘劑和涂料 等，其中 塑料、合成纖維和合成橡膠 被稱為現(xiàn)代高分子三大合成材料， 塑料占 總量的 80％。 ●而在塑料中占 80％的是通用高分子，包括 聚乙烯、聚丙烯 以及 聚氯乙烯 與 聚苯乙烯 。 ●塑料、橡膠與纖維三大合成高分子，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中必不可少的重要材料。 一、基礎(chǔ)知識 聚合物的定義： 聚合物是高分子 ，即由大量的稱為單體的小分子連在一起形成的大分子。把這些單體連在一起所涉及的工藝稱為 聚合 。 塑料就是由一組原子或分子鏈組成的合成聚合物。長分子鏈包含了氧、氫、氮、碳、硅、氯、氟和硫的各種組合。 聚合物的類型 ●按照將單體連接在一起的方式可以分為： 加聚和縮聚 。 △加聚 ：在單體分子的聚合過程中，分子鏈是通過連續(xù)地把一個單體加到另一個單體上形成的。典型的加聚物有：聚烯烴、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、乙烯基樹脂和氟塑料等； △縮聚 ：通過兩種不同的各自具有兩個反應(yīng)末端基團分子的反應(yīng)而制備的聚合物稱為縮聚物。 一、基礎(chǔ)知識 熱塑性塑料和熱固性塑料 除了橡膠外，所有的聚合物都可以分為以上兩種不同類 。 特點： ■兩種塑料在它們轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品的某個階段都是可以成形和模塑的流體； ■熱塑性塑料在冷卻時凝固并能重新熔化，熱固性塑料經(jīng)過交聯(lián)作用形成了三維網(wǎng)絡(luò)，這導(dǎo)致其不可以重新熔化和重新成形。 根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)，還可以分為 ：線型、支化型、交聯(lián)型、非晶體型、結(jié)晶型的和液晶型 。 液晶型聚合物被認為是一類性能獨特的塑料。其分子是剛性的棒狀結(jié)構(gòu)，在熔化和凝固狀態(tài)下，它們以很大的平行陣列或疇的形式規(guī)則排列。 一、基礎(chǔ)知識 一、基礎(chǔ)知識 結(jié)構(gòu)和性能 聚合物的結(jié)構(gòu)決定了其性能表現(xiàn)，一般規(guī)律如下： ▲ 有序化的結(jié)構(gòu) （比如結(jié)晶型和液晶型）其剛度和強度更高，而耐沖擊能力相對較弱，但是具有較高的耐蠕變性、耐熱性和耐化學(xué)性； ▲ 一般結(jié)晶型聚合物熔點高，難于加工，非結(jié)晶型聚合物在受熱時是逐漸和連續(xù)地軟化，但并沒有太高的流動性能（相比熔融的結(jié)晶型聚合物）； ▲ 液晶型聚合物兼有結(jié)晶型聚合物的高熔點，同時在熔融時是逐漸和連續(xù)地軟化，因此其黏度、翹曲和收縮都是熱塑性塑料中最小的。 ▲ 聚合物的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)性能，依賴于其組成的分子量和分子量的分布。一般一個給定的聚合物對其具體的應(yīng)用來說都存在某個最佳的分子量范圍，同時其分子在整個材料中的分布也將影響其性能的穩(wěn)定性。 一、基礎(chǔ)知識 聚合物的合成方法 目前有四種基本方法可以合成聚合物，具體選擇依賴于具體的應(yīng)用環(huán)境和性能要求，因為不同的合成方法會導(dǎo)致不同的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)。 （ 1）本體聚合 是最簡單的聚合物合成方法，也稱為成塊聚合。這種方法是僅僅允許單體在有催化劑或沒有催化劑的情況下在某個預(yù)先確定的反應(yīng)溫度下進行反應(yīng)形成聚合物。這些單體可以是液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)，但實際上幾乎所有的本體聚合都是在液相中進行，氣相下的聚合需要一定的壓力，并加入專門的催化劑才行。 本體聚合的缺點：難以控制反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱以及分子量的分布。因此僅適合小型澆鑄件和批量生產(chǎn)中。 一、基礎(chǔ)知識 （ 3）溶液聚合 聚合作用在一種合適的溶劑中進行的，這種技術(shù)稱為溶液聚合。 （ 4）乳液聚合 如果單體可以在水乳化液中聚合，這稱為乳液聚合。 （ 5）懸浮聚合 單體和形成的聚合物球滴通過攪拌維持懸浮狀態(tài)而無需使用乳化劑，即聚合物顆粒是通過球滴合并而形成的，這種技術(shù)稱為懸浮聚合。 一、基礎(chǔ)知識 塑料術(shù)語的定義 塑料中的專業(yè)術(shù)語 B階 熱固性樹脂固化中的中間階段，在這一階段，樹脂受熱并發(fā)生流動，因而可在所需形狀下最終固化 pH值 一種溶液酸性和堿性狀態(tài)的度量， pH值是 7是中性的（蒸餾水）， pH值低于 7時隨著 pH值趨于 0酸性變大；pH值大于 7時隨著 pH值趨于 14堿性增大 表面 電阻率 材料表面的單位正方形兩個對邊之間的電阻，可能由于測量條件的不同變化較大 玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度 材料失去其玻璃態(tài)性能而變成半液態(tài)的溫度 觸變 描述材料在靜止時呈凝膠狀而攪拌時呈液態(tài)的行為 催化劑 這種化學(xué)物質(zhì)可以引起或加速樹脂固化但并不成為最終產(chǎn)物的一個化學(xué)組成部分 彈性模量 材料在彈性變形狀態(tài)下，應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系 電容 當(dāng)導(dǎo)體之間存在電位差時，導(dǎo)體和介電體的系統(tǒng)儲存電的能力。它的數(shù)值表示為電量與電位差的比值，并且始終是正值。 C=Q/E 電阻率 材料抵抗電流通過其本體或表面流過的能力。體積電阻率的單位是：歐姆 .厘米；面積電阻率的單位是：歐姆 介電常數(shù) 又稱介電系數(shù)或電容率，它指單位電位梯度下決定介電材料每單位體積儲存靜電能的性能 . K 介電強度 絕緣材料在發(fā)生電擊穿前所能經(jīng)受的電壓，通常表示為電壓梯度（如伏每密爾， V/mil） 晶態(tài)熔點 材料中的晶態(tài)結(jié)構(gòu)破壞的溫度 聚合 使兩種或兩種以上同種單體或聚合物進行化學(xué)結(jié)合形成一個具有更高分子量的分子的過程 一、基礎(chǔ)知識 塑料術(shù)語的定義 抗彎模量 在彈性范圍內(nèi)應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)變的比 模塑 通過壓縮模塑、傳遞模塑、注射模塑或某些其他的壓力工藝形成塑料制品 熱導(dǎo)率 材料導(dǎo)熱的能力，是當(dāng)單位正方體材料的兩個面溫度差1℃ 時，在單位時間內(nèi)通過其熱量的物理常數(shù) 熱固性樹脂 是一類加熱時通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)生固化，而固化后不能靠加熱重新軟化的樹脂 熱塑性樹脂 是一類易于軟化且重復(fù)加熱后又重新軟化的樹脂，其硬化是通過冷卻實現(xiàn)的 溶劑 溶解其他物質(zhì)的液態(tài)物質(zhì) 一、基礎(chǔ)知識 幾個重要的電絕緣性能的意義 （ 1） 介電強度 ：是指給介質(zhì)施加電壓后 ,當(dāng)電壓超過某一極限值時 ,通過電介質(zhì)的電流急劇增加 ,電介質(zhì)的介電性能被破壞 ,這種現(xiàn)象稱為 電介質(zhì)擊穿 ,這時的電壓稱為 擊穿電壓 ,相應(yīng)的電場強度稱為電介質(zhì) 介電強度 （ 2） 電阻率 ■定義或解釋：電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的 長 1米、橫截面積是 1平方毫米的導(dǎo)線的電阻 ，叫做這種材料的電阻率。 ■單位：國際單位制中，電阻率的單位是歐姆 米，常用單位是歐姆 平方毫米 /米。 ■ 說明： ① 電阻率 ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān)，還和導(dǎo)體的溫度有關(guān) 。在溫度變化不大的范圍內(nèi)，：幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化，即 ρ=ρ0(1+at)。式中 t是攝氏溫度， ρ0是 O℃ 時的電阻率，a是電阻率溫度系數(shù)。 ②由于電阻率隨溫度改變而改變，所以對于某些電器的電阻，必須說明它們所處的物理狀態(tài) 。如一個 220 V， 100 W電燈燈絲的電阻