第一章塑料原料與助劑緒論

塑料原料與助劑高分子材料與工程教研室*2參考書參考書：1.塑料原料與助劑科技出版社段予忠2.塑料工業石油化學出版社上海合成樹脂研究所3.合成樹脂及塑料手冊化工部科技情報所4.橡膠塑料加工助劑化工出版社5.塑料加工技術應用手冊機械出版社李祖德*3緒論基本內容：1、塑料的發展概況、定義和分類;2、塑料性能;3、塑料的應用領域;4、本課程的主要內容和要求;5、聚乙烯種類、性能與應用領域；6、聚乙烯簡單識別學習目的及要求：了解塑料的性能與應用領域，聚乙烯種類、應用與識別。本章重點：1.

塑料的定義2.

塑料性能3.應用領域。學習方法：掌握基本的、重點的內容，多聯系實際。

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人類社會的進步與材料的使用密切相關。人類要生存、要發展就離不開材料的使用。從石器時代、銅器和鐵器時代發展到今天，人類使用的材料主要有四大類，即木材、硅酸鹽（水泥、陶瓷）、鋼鐵、塑料。其中塑料是20世紀才發展起來的一大類新材料。塑料是高分子材料中最大的一類材料，目前世界高分子材料的年產量中，塑料約2

億噸，合成纖維約0.5億噸，合成橡膠約0.2

億噸，

前言

人類在遠古時期已經開始使用天然高分子材料，并逐步學會對它們的加工。如用蠶絲、棉、毛織布，用木材、棉、麻造紙。19世紀30年代末開始了對天然高分子的化學改性，如對天然橡膠的硫化，纖維素的硝化成為第一個塑料品種，方法是用硝酸將纖維素硝化，用樟腦作增塑劑制得硝酸纖維素塑料，俗稱賽璐珞。1907年人工合成了第一個高分子材料——酚醛樹脂（苯酚、甲醛路線）。*61.1

塑料定義：

從廣義上來說：凡能夠塑成一定形狀的材料，或者是在一定溫度或壓力條件下，能夠流動的材料(如：石墨、玻璃、銅、鋁等)都可稱為“塑料”。狹義上來說：一般是指以合成樹脂為基本成分的高分子有機化合物，在一定條件(如溫度、壓力等)可塑成一定形狀的、并且在常溫下保持形狀不變的材料。

多數塑料是以合成樹脂為基礎，并根據用途的不同，添加不同的助劑，如：填料、增塑劑、抗氧劑、抗靜電劑、爽口劑等。

*71.2塑料的分類

1.2.1塑料的種類很多，基本可分為十八大類樹脂，二百多個品種（有資料介紹有300多品種），但其中常用的品種有二十幾種。各有其特殊的物理、化學、電和機械等性能。分類方法有兩種：

a根據塑料受熱后的變化分為：熱塑性塑料和熱固性塑料。

b根據塑料的組分性質分為：纖維素塑料、蛋白質塑料和合成樹脂塑料。

1.2.2熱塑性塑料

熱塑性塑料，是以熱塑性樹脂為基本成分的塑料。這種塑料主要具有鏈狀的線性結構，特點是受熱后發生物態變化，由固體軟化或熔融成粘流體狀，在壓力的作用下，可塑成所需要的形狀，在常溫下不變形，但加熱后可軟化，這個過程可以反復多次塑制，而塑料分子結構并不發生變化。如：聚乙烯、尼龍等。*9

1.2.3熱固性塑料

熱固性塑料是以熱固性樹脂為基本成分的塑料。成形后具有網狀的體型結構，受熱后不再軟化，強熱后會分解破壞，不能反復塑制。如：酚醛塑料、氨基塑料等。其中松香改性酚醛樹脂，可以制造亮光油墨和鉛印油墨。

1.2.4纖維素塑料

纖維素塑料是以纖維素的衍生物為基本成分的塑料。如：硝酸纖維(素)塑料，醋酸纖維(素)塑料，乙基纖維(素)塑料等。包裝印刷常用的玻璃紙、攝影膠片、制版用的軟片等皆屬于這類塑料。

*111.2.5蛋白質塑料蛋白質塑料是以蛋白質為基本成分的塑料。如：大豆蛋白質塑料等。常用于制成玩具或和其它塑料并用作為改性劑。1.2.6合成樹脂塑料合成樹脂塑料，即合成樹脂，又稱人造樹脂。是由單體經聚合而成的樹脂，種類很多。有的能溶于水或有機溶劑。有的加熱軟化。有的受熱后變為不溶不熔狀態，根據化學組成分為；乙烯基樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂等。各有其物理、化學和電性能。*121.2.7什么是樹脂樹脂是無定形的半固體、固體或假固體的有機物質。一般是大分子物質。呈透明或半透明乳白色。無固定熔點，但有軟化或熔融范圍，受熱變軟逐漸熔化，在力的作用下可流動。大多不溶于水，有的可溶于有機溶劑。根據來源分為：天然樹脂和合成樹脂。根據受熱后表現分為:熱固性樹脂和熱塑性樹脂。根據溶解度分為:水溶性樹脂、醇溶性樹脂和油溶性樹脂。*131.2.8什么是工程塑料工程塑料是指具有優良的機械強度、剛性、耐沖擊等物理性能，可以代替金屬材料應用于各種工程機械設備上的一種塑料。如尼龍、聚碳酸酯、聚醚酮等。

1.2.9什么特種塑料

特種塑料是指具有某一特性特別優良的塑料。如：能耐500℃以上高溫的，或者能在一100℃以下低溫寒冷條件下使用的，或者能應用于高能射線幅照強環境中使用的塑料。近年，國際上研究的塑料包裝材料，能夠抑制熱、聲、光、靜電、電磁能量穿透的塑料，也屬于特種塑料。

1.2.10什么是聚烯烴塑料聚烯烴塑料是烯烴類聚合物的總稱。烴類是含有元素種類最少的有機化合物，由碳和氫兩種元素組成。種類繁多，有廣泛的天然資源。如：天然氣、石油分餾產物、煤干餾產物、天然橡膠等的主要成分都屬于烴類。烴類塑料如聚乙烯、聚丙烯等是塑料包裝印刷用量最多的塑料。*162塑料的特點2.1質輕、比強度高一般在0.9~2.3之間，有些增強塑料的比強度接近或超過鋼材，例如玻璃鋼。2.2優質的電絕緣性能幾乎所有的塑料都具有優異的電絕緣性能。尼龍等例外。2.3優良的化學穩定性能一般塑料對酸堿等化學藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐腐蝕性比黃金還好，甚至能耐“王水”腐蝕，稱為“塑料王”。2塑料的特點

2.4減摩、耐磨性能好。2.5透光及防護性能多數塑料為透明或半透明，其中PS、PMMA為典型的代表。2.6減震、消音性能。2.7加工性能良好2.8不足：耐熱性比金屬差，熱膨脹系數比金屬大3~5倍，易蠕變、老化等。*183塑料的應用領域3.1農業①薄膜：地膜、大棚膜：育苗，蔬菜，養殖②管材和管件：灌溉，自來水供水③網：養殖，育苗，運動草皮，沙漠綠化3.2包裝：用途廣泛①

包裝容器，代替金屬、陶瓷、玻璃、木材等②

保鮮,軟裝罐頭、果汁、化裝品③

防震：PS、PU、PE泡沫塑料④

日常包裝：袋，編織袋，捆扎繩，打包帶

3.3交通運輸：主要用于汽車、輪船的零部件及裝修上（比強度大）3.4電氣工業：電線、電纜、錄音機、錄像機、電視機等3.5化學工業：塑料容器和管道、耐腐蝕

*203.6儀表工業：制造輔件3.7建筑工業：化學建材，代替木材，水泥磚瓦，頂棚，地板3.8航空材料：飛機上用塑料件，減輕重量3.9國防與尖端工業：衛星、火箭及原子能工業中做燒蝕材料、耐腐蝕材料，武器中做零部件，塑料地雷，隱身飛機

3.10家具：桌椅3.11體育用品和日用品：釣魚竿、梳子、玩具、餐具、盆、筐、鞋、衣、塑料跑道、體育器械等。3.12醫療衛生：一次性注射器，輸液器，人造骨骼及氣管、血管等。*224塑料原料與助劑課程主要內容通用塑料1.聚乙烯（HDPELDPELLDPEUHMWPECPEVLDPEULDPEmPE)。2.聚氯乙烯（PVC）（懸浮聚合、乳液聚合）3.聚丙烯（全同、簡同、無規）（PP-RPP-HPP-B)4.聚苯乙烯（GPSHIPSEPS)5.ABS(苯乙烯類聚合物）*234塑料原料與助劑的主要內容

工程塑料1.聚酰胺（PA6PA66PA1010PA11PA12MC)2.聚酯樹脂（PETPBT)3.聚碳酸酯（PC)4.聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)5.聚氨酯（PU)6.POM*244塑料原料與助劑的主要內容

熱固性塑料酚醛塑料（PF）:電絕緣、耐熱性、耐酸性好，用于電器通信、涂料、膠粘劑。氨基塑料：電絕緣、耐熱性、耐酸性好，用于絕緣材料、餐具等。環氧樹脂（EP）：粘接效果、電絕緣性、耐藥性好，用于粘合劑、涂料、電絕緣材料。脲醛（UF）:無色、著色容易，似酚醛，用于罩、按鈕、涂料。三聚氰胺：硬度大，耐磨性、阻燃性、耐水性好。用于裝飾板、強化地板、電器零件、涂料。

*254塑料原料與助劑的主要內容

特種工程塑料普通雙酚A型聚砜聚砜（PSU）改性聚砜（雙酚A與PMMA及ABS共聚物）非雙酚A型聚砜（或稱聚苯醚砜）聚醚砜（又稱聚芳醚）聚酰亞胺（PI）聚苯醚（PPO）聚苯硫醚（PPS）聚醚酮（PEK）聚芳醚酮（PEKK）聚醚醚酮（PEEK）聚四氟乙烯(PTFE)液晶聚合物（LCP）*264塑料原料與助