【正文】 命。 2）木粉 woodflour filler 以針葉樹(shù)松、杉樹(shù)等為主磨細(xì)制得的 100～ 150目微細(xì)木粉，用作塑料的填充料，特別是用于填充酚醛、氨基模塑料。 同時(shí)兼有增量劑的作用。 木粉在 180℃ 開(kāi)始炭化，作為擠出加工木粉要在基 料熔融后再投放，盡量減少在高溫下的停留時(shí)間。 這類(lèi)填充塑料可用壓塑成型制得機(jī)械性能良好的制 品特別是表面飾性好 ,可以涂飾油漆。 3）淀粉 淀粉可以看作是葡萄糖的高聚體。淀粉除食用外，工業(yè)上用于制糊精、麥芽糖、葡萄糖、酒精燈，也用于調(diào)制印花漿、紡織品的上漿、紙張的上膠、藥物片劑的壓制等。可由玉米、甘薯、野生橡子和葛根等含淀粉的物質(zhì)中提取而得。 通常在反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)中將載體樹(shù)脂、淀粉和助劑混煉加工成淀粉含量 60%～ 70%的母料 ，然后再與聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等混合加工成片或膜，用于包裝，可以 降解 。 （ 5）纖維材料（增強(qiáng)材料） 1）合成纖維 合成纖維是將人工合成的、具有適宜分子量并具有可溶（或可熔） 性的線型聚合物，經(jīng)紡絲成形和后處理而制得的化學(xué)纖維。通常將這類(lèi)具有成纖性能的聚合物稱(chēng)為合成纖聚合物。與天然纖維和人造纖維相比，合成纖維的原料是由人工合成方法制得的，生產(chǎn)不受自然條件的限制。合成纖維除了具有化學(xué)纖維的一般優(yōu)越性能，如強(qiáng)度高、質(zhì)輕、易洗快干、彈性好、不怕霉蛀等外，不同品種的合成纖維各具有某些獨(dú)特性能。 按主鏈結(jié)構(gòu)分類(lèi) 碳鏈合成纖維，如聚丙烯纖維 (丙綸 )、聚丙烯腈纖維 (腈綸 )、聚 乙烯醇縮甲醛纖維 (維尼綸 )； 雜鏈合成纖維，如聚酰胺纖維 (錦綸 )、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 (滌綸 )等。 按性能功用分類(lèi) 耐高溫纖維，如聚苯咪唑纖維； 耐高溫腐蝕纖維，如聚四氟乙烯； 高強(qiáng)度纖維，如聚對(duì)苯二甲酰二胺； 耐輻射纖維，如聚酰亞胺纖維； 另外還有阻燃纖維、高分子光導(dǎo)纖維等。 2）玻璃纖維 玻璃纖維（英文原名為： glass fiber或 fiberglass ）是一種性能優(yōu)異 的無(wú)機(jī)非金屬材料，種類(lèi)繁多，優(yōu)點(diǎn)是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐 蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但缺點(diǎn)是性脆，耐磨性較差。它是以玻璃球 或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成 的，其單絲的直徑為幾個(gè)微米到二十幾米個(gè)微米，相當(dāng)于一根頭發(fā) 絲的 1/201/5 ，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。玻 璃纖維通常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，電絕緣材料和絕熱保溫材 料，電路基板等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。 特點(diǎn)： 原料及其應(yīng)用： 玻璃纖維比有機(jī)纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好 (特別是玻璃棉 )，抗拉強(qiáng)度高，電絕緣性好（如無(wú)堿玻璃纖維）。但性脆，耐磨性較差。 玻璃纖維主要用作電絕緣材料，工業(yè)過(guò)濾材料，防腐、 防潮、 隔熱、隔音、減震材料。還可作為增強(qiáng)材料，用來(lái)制造增強(qiáng)塑料或增強(qiáng)橡膠、增強(qiáng)石膏和增強(qiáng)水泥等制品。用有機(jī)材料被覆玻璃纖維可提高其柔韌性，用以制成包裝布、窗紗、貼墻布、覆蓋布、防護(hù)服和絕電、隔音材料。作為補(bǔ)強(qiáng)材玻璃纖維具有以下之特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使玻璃纖維之使用遠(yuǎn)較其他種類(lèi)纖維來(lái)得廣泛，發(fā)展速度亦遙遙領(lǐng)先其特性列舉如下： (1)拉伸強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)率小 (3%)。 (2)彈性系數(shù)高，剛性佳。 (3)彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量大且拉伸強(qiáng)度高，故吸收沖擊能量大。 (4)為無(wú)機(jī)纖維，具不燃性，耐化學(xué)性佳。 (5吸水性小。 (6)尺度穩(wěn)定性，耐熱性均佳。 (7)加工性佳，可作成股、束、氈、織布等不同形態(tài)之產(chǎn)品。 (8)透明可透過(guò)光線。 (9)與樹(shù)脂接著性良好之表面處理劑之開(kāi)發(fā)完成。 (10)價(jià)格便宜。 (11)不易燃燒，高溫下可熔成玻璃狀小珠。 3）碳纖維 碳纖維 （ carbon fibre），顧名思義，它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。與傳統(tǒng)的玻璃纖維 (GF)相比，楊氏模量是其 3 倍多；它與凱夫拉纖維 (KF49)相比，不僅楊氏模量是其 2倍左右，而且在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性出類(lèi)拔萃。有學(xué)者在 1981年將 PAN基 CF浸泡在強(qiáng)堿 NaOH 溶液中，時(shí)間已過(guò)去 20多年，它至今仍保持纖維形態(tài)。 成分結(jié)構(gòu)及性能 碳纖維是由有機(jī)纖維經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的 微觀結(jié)構(gòu)類(lèi)似人造石墨，是亂層石墨結(jié)構(gòu) 。 碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的 1/4，碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在 3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為 230~430Gpa亦高于鋼。因此 CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)到 2021Mpa/(g/cm3)以上，而 A3鋼的比強(qiáng)度僅為 59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。材料的比強(qiáng)度愈高，則構(gòu)件自重愈小，比模量愈高，則構(gòu)件的剛度愈大，從這個(gè)意義上已預(yù)示了碳纖維在工程的廣闊應(yīng)用前景。 化學(xué)性質(zhì) 碳纖維是含碳量高于 90%的無(wú)機(jī)高分子纖維 。其中含碳量高于 99%的稱(chēng)石墨纖維。碳纖維的軸 向強(qiáng)度和模量高，無(wú)蠕變，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好，纖維的密度低， X射線透過(guò)性好。但其耐沖擊性較差，容易損傷，在強(qiáng)酸作用下發(fā)生氧化，與金屬?gòu)?fù)合時(shí)會(huì)發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。因此，碳纖維在使用前須進(jìn)行表面處理。 制備： 碳纖維可分別用 聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維 經(jīng)碳化制得；按狀態(tài)分為 長(zhǎng)絲、短纖維和短切纖維 ；按力學(xué)性能分為 通用型和高性能型 。通用型碳纖維強(qiáng)度為 1000兆帕（ MPa）、模量為 100GPa左右。高性能型碳纖維又分為高強(qiáng)型（強(qiáng)度2021MPa、模量 250GPa）和高模型（模量 300GPa以上）。強(qiáng)度大于 4000MPa的又稱(chēng)為超高強(qiáng)型；模量大于 450GPa的稱(chēng)為超高模型。隨著航天和航空工業(yè)的發(fā)展，還出現(xiàn)了高強(qiáng)高伸型碳纖維，其延伸率大于 2%。 用量最大的是聚丙烯腈 PAN基碳纖維 。 應(yīng)用領(lǐng)域： 碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統(tǒng)使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨(dú)使用，多作為增強(qiáng)材料加入到樹(shù)脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構(gòu)成復(fù)合材料。碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料可用作飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機(jī)動(dòng)船、工業(yè)機(jī)器人、汽車(chē)板簧和驅(qū)動(dòng)軸等。 4）硼纖維 boron fibre； boronic filament 又稱(chēng)硼絲。一種耐高溫的無(wú)機(jī)纖維。用化學(xué)氣相沉積法，將加熱至 1200℃ 的三氯化硼蒸氣與氫氣的混合氣通入反應(yīng)器，還原出的硼沉積在電阻加熱鎢絲上而制成。直徑 。具有高強(qiáng)度、高模量和相對(duì)密度小的特性，用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，如硼纖維增強(qiáng)塑料。 5）鋼纖維 以切斷細(xì)鋼絲法、冷軋帶鋼剪切、鋼錠銑削或鋼水快速冷凝法制成長(zhǎng)徑比 (纖維長(zhǎng)度與其直徑的比值 ,當(dāng)纖維截面為非圓形時(shí) ,采用換算等效截面圓面積的直徑 )為 40～ 80的纖維。 六種纖維的物理力學(xué)性能 性能 芳香族聚酰胺纖維 尼龍纖維 玻璃纖維 鋼纖維 碳纖維 硼纖維 密度（ g/cm3） 拉伸強(qiáng)度MPa 2800 1020 1500 2021 2100 32004000 拉伸彈性模量 MPa 84000130000 5600 70000 202100 210000 420210 伸長(zhǎng)率 % 18 3 2 （ 6）工業(yè)廢渣 1）粉煤灰 粉煤灰中一般含 50％一 80％的空心玻璃微珠，其細(xì)度為 0． 3一200181。m，其中小于 5181。m的占粉煤灰總量的 20％。從粉煤灰中經(jīng)分選出的空心微珠按其相對(duì)密度可分為沉珠和漂珠兩種，相對(duì)密度大于 1的稱(chēng)為沉珠：相對(duì)密度小于的稱(chēng)為漂珠。沉珠與漂珠相比具有壁厚、容重大、強(qiáng)度高、耐磨性較好等特點(diǎn)。 粉煤灰空心微珠的主要化學(xué)成分是由硅、鋁和鐵的氧化物，以及少量的鈣、鎂、鉀、納等氧化物所組成。從成分上分析，原珠的二氧化硅 (Si02)及三氧化二鋁 (Al2O3)的含量均比沉珠高；而漂珠的三氧化二鐵 (Fe2O3)、氧化鈣 (CaO)及二氧化鈦 (TiO2)均比沉珠的含量低。 粉煤灰空心玻璃微珠具有顆粒細(xì)小、質(zhì)輕、空心、隔熱、隔音、耐高溫．耐低溫、耐磨、強(qiáng)度高及電絕緣好等優(yōu)異的特性。由于這些特性，使得空心玻璃微珠成為一種多功能的材料．在下列幾方面將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 。 2)白泥 白泥是造紙廠堿回收車(chē)間苛化工段排出的廢渣 ,主要成分是 碳酸鈣 ,它是用石灰 (氧化鈣 )與綠液中的碳酸鈉反應(yīng)生成從而達(dá) 到回收燒堿 (NaOH)的自的 ,白泥的排放量如按紙的產(chǎn)量計(jì)算大約 每生產(chǎn) 1t紙要排放出 1～ 。木漿為原料的造紙廠排放的白泥 可以重新煅燒成石灰再循環(huán)使用 ,而以竹、葦、草等為原料的造 紙廠因排放的白泥中含有硅化合物 ,在煅燒時(shí)易在炭表面結(jié)成硬 殼難以苛化 , 不利于循環(huán)使用。開(kāi)發(fā)這種廢渣用于塑料填充，不 僅可以有效地保護(hù)環(huán)境，而且從代替輕質(zhì)碳酸鈣的角度，不僅 可達(dá)到相似的填充效果 ,而且加工過(guò)程僅需烘干和篩分，售價(jià)可 降至輕質(zhì)碳酸鈣的一半左右 ,對(duì)降低塑料制品原材料成本十分有 利。 3)紅泥 紅泥也稱(chēng)為赤泥 ,是煉鋁廠排放的廢渣。以高品位鋁土礦為 原料 ,采用濕法生產(chǎn)氧化鋁時(shí)排出的稱(chēng)為 拜耳法紅泥 。以低品 位鋁土礦為原料 ,采用干法生產(chǎn)氧化鋁時(shí)排出的稱(chēng)為 燒結(jié)法紅 泥 。以品位介于兩者之間的中品位鋁土礦為原料 ,先用拜耳法 生產(chǎn)氧化鋁 ,將生產(chǎn)出的紅泥再用燒結(jié)法生產(chǎn)氧化甲 ,再排出 的稱(chēng)為 聯(lián)合法紅泥。 拜耳法生產(chǎn)氧化鋁排出的紅泥粒度較細(xì)、質(zhì)軟 ,作為塑料填 料使用更為適合。 紅泥的排放量很大 ,每生產(chǎn) 1t氧化鋁 ,就要排放 1~2t紅泥。 紅泥排放出來(lái)需進(jìn)行干燥 ,有的還需要粉碎研磨后才能使用。紅泥 的吸本性很強(qiáng) ,干燥后的紅泥如不立即使用會(huì)吸收空氣中的水分使水 分含量上升到 1%~3%,即使放在牛皮紙袋中 ,也能上升到 %左右。 紅泥的顆粒形狀呈不規(guī)則塊狀 。干燥的紅泥其容重約 047~, 比表面積 (~) 1O4cm2/g。堿性較強(qiáng) ,在水中 pH值為 12左右。 紅泥的顆粒硬度較高 ,作為塑料填料使用時(shí)往往對(duì)加工設(shè)各造成嚴(yán) 重磨損。 思考題： 、塑料、橡膠、彈性體 ? 。 ？什么是化學(xué)改性？ ？ ？ ？ 、滑石粉的特性。 、特性。 。 。