第一节 塑 料
第二节 橡 胶
第三节 合成纤维
第四节 胶 粘 剂
第十二章 高分子材料
第一节 塑 料
? 概 述
塑料 是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材
料。它以树脂为主要组分,加入各种添加剂,能在一定
温度和压力下加工成形的各种材料的总称。
? 塑料的组成,
1) 树脂, 塑料的主要组分 。 它胶粘着塑料中的其它一切
组成部分, 并使其具有成型性能 。 绝大多数塑料就是以
所用树脂命名的 。
2) 填充剂 ( 填料 ), 提高塑料的力学, 电学性能或降低
成本等 。 它在塑料占有相当大的比例 。 如加入铝粉可提
高光反射能力和防老化;加入二硫化钼可提高润滑性 。
常用填充剂有云母粉, 石墨粉, 炭粉, 氧化铝粉,
木屑, 玻璃纤维, 碳纤维等 。
3) 增塑剂, 提高塑料的可塑性和柔软性 。 常用熔点低的
低分子化合物来增加大分子链间距离, 从而达到增加大
分子链的柔顺性的目的 。
常用增塑剂有甲酸酯类, 磷酸酯类, 氯化石蜡等 。
4) 稳定剂, 提高塑料对热, 光, 氧等的稳定性, 延长使
用寿命 。
常用 热稳定剂 有硬酯酸盐, 环氧化合物和铅的化合
物等 。 光稳定剂 有炭黑, 氧化锌等遮光剂 。
5) 增色剂, 赋予塑料制品各种色彩 。
常用的着色剂是一些有机染料和无机颜料 。 有时也
采用能产生荧光或磷光的颜料 。
6) 润滑剂, 提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模
能力, 同时可使制品光亮美观 。
常用润滑剂有硬酯酸, 盐类等 。
7) 固化剂, 与树脂发生交联反应, 使受热可塑的线型结
构变成热稳定好的体型结构 。
常用的 固化 剂 如六次甲基四胺, 过氧化二苯甲酰等 。
8) 其他, 还有发泡剂, 催化剂, 阻燃剂等 。
? 塑料的分类,
1)按塑料热性质分类:
热塑性塑料,受热时软化或熔融, 冷却后硬化, 韧性
好, 可反复成形 。 它包括聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯,
聚酰胺, 聚苯醚, 聚四氟乙烯等 。
热固性塑料,在加热, 加压并经过一定时间后即固化
为不溶, 不熔的坚硬制品, 不可再生 。 具有更好耐热性
和抗蠕变能力 。 常用热固性塑料有酚醛树脂, 环氧树脂,
氨基树脂, 有机硅树脂等 。
2) 按塑料的功能和用途分类:
通用塑料, 产量大用途广价格低的塑料 。 主要包括聚乙
烯, 聚氯乙烯, 聚苯乙烯, 聚丙烯, 酚醛塑料, 氨基塑料
等, 产量占塑料总产量的 75%以上 。
工程塑料,具有较高性能, 能替代金属制造机械零件和
工程构件的塑料 。 聚酰胺, ABS,聚甲醛, 聚碳酸酯, 聚
砜, 聚四氟乙烯, 聚甲基丙烯酸甲酯, 环氧树脂等 。
功能塑料,导电塑料, 导磁塑料, 感光塑料等 。
1) 结构单元:
? 热塑性塑料
? 聚乙烯 ( PE- polyethylene),
—— CH2— CH2——[ ]
2) 支化结构:
右图:( a)高密度 PE
分子链( b)低密度 PE
分子链( c)线性低密
度 PE分子链
3)性质:
① 耐化学腐蚀;
② 良好的电绝缘性和高频介电性能;
③ 韧性、耐寒性好;
④ 较低的摩擦系数;
⑤ 不易吸水;
⑥ 不耐热,不耐大气老化。
4)应用:
聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种,属于结晶
性塑料,外观乳白,半透明。
低密度聚乙烯 (LDPE), 日用制品、薄膜、软质包
装材料、层压板、电线电缆包覆等。
高密度聚乙烯 (HDPE), 小负荷齿轮和轴承、化工管
道、阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等。
1) 结构单元:
? 聚氯乙烯 ( PVC- polyvinyl chloride ),
2) 性质:
具有较高的强度, 刚性;良好的电绝缘性, 耐化学腐
蚀性;能溶于四氢呋喃和环已酮等有机溶剂;具有阻燃
性;但热稳定性较差, 使用温度较低, 介电常数, 介电
损耗较高 。
—— CH2— CH2——[ ]
Cl
│
3)应用:
纯聚氯乙烯属无规立构,无色透明,硬而脆,很少
应用。常利用橡胶和增塑剂对其改性处理。
硬聚氯乙稀,用于工业管道, 给排水系统, 板件,
管件, 建筑及家用防火材料, 化工防腐设备及各种机械
零件 。
增塑 ( 软 ) 聚氯乙稀,用于窗帘, 桌布, 雨衣, 手
提箱, 人造革, 墙纸;农用薄膜, 耐酸碱软管及电线电
缆包覆层等 。
1) 结构单元:
? 聚丙烯 ( PP-polypropylene)),
2) 性质:
无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体。密度小,力
学性能高于聚乙烯;耐热性、耐水性良好,化学稳定性
好;但不耐芳香族和氯化烃溶剂,耐寒性差,易老化。
—— CH2— CH2——[ ]
CH3
│
3)应用:
聚丙烯属等规立构,结晶性塑料,外观乳白半透明。
主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、
高频绝缘材料;化工管道、家用电器部件等,以及汽车
及机械零部件,如车门、方向盘、齿轮、接头等。
1) 结构单元:
? 聚苯乙烯 ( PS-polystyrene ),
2) 性质:
无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优良,介
电损耗极小;耐化学腐蚀性优良,但不耐苯、汽油等有
机溶剂;强度较低,硬度高,脆性大,不耐冲击,耐热
性差,易燃。
—— CH2— CH2——[ ]
│
3)应用:
聚丙烯属无规立构,非晶性塑料,高度透明(透光
率为 88~ 92%)。
主要用于日用、装潢、包装及工业制品;仪器仪表
外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化
工储酸槽,包装及管道的保温层,冷冻绝缘层等。
1) 结构单元:
? 聚甲基丙烯酸甲酯
( PMMA-polymethyl methacrylate ),
2) 性质:
较高的强度和韧性、优良的光学性能,透光率比普
通硅玻璃好(透光率约为 91~ 93%);优良的电绝缘性;
耐化学腐蚀性好,热导率低;但硬度低,表面易擦伤,
耐磨性差,耐热性不高。
—— CH2— C — C——[ ]
│
CH3
COOCH3
│
3)应用:
聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃,属无规立构,非
晶性塑料。
主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖,光学镜片,
仪表外壳,装饰品,广告牌,灯罩,光学纤维,透明模
型,标本,医疗器械等。
1) 结构单元:
? 聚四氟乙烯 ( PTFE),
2) 性质:
出色的耐热、耐寒能力( -180~ +260℃ 长期使用);
摩擦系数极低,有自润滑效果;化学稳定性极佳,俗称
,塑料王, ;极好的电绝缘性和介电性;但强度低,抗
蠕变性较差,不易加工成形。
—— CF2— CF2——[ ]
3)应用:
聚四氟乙烯属结晶性塑料,外观呈瓷白色,一般在
360~ 380℃ 烧结成形。
主要用于轴承、垫圈等自润滑材料;高温电缆绝缘
材料、电器元件;化工管道及零件;不粘锅涂层等。
1) 结构:
尼龙的品种很多,如尼龙 6、尼龙 66、尼龙 610等。
数字表示基本单元中的碳原子数目。所有尼龙分子结构
单元中都有一个相同的特征基团-酰胺基:
?聚酰胺 (尼龙或锦纶)( PA- polyamides ),
—— C— N——[ ]
‖ O H│
3)应用:
纤维增强尼龙主要用于轴承, 齿轮, 高压密封圈,
阀门, 包装材料, 输油管, 汽车保险杠及丝织品等 。
2) 性质:
聚酰胺属结晶性塑料,半透明,乳白,略带黄色。
由于酰胺基的存在,分子之间有很强的氢键作用,
因此聚酰胺的强度高,韧性好;另外 耐磨性和自润滑性
好,摩擦系数低;具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性;
但吸水性大,热膨胀系数大,耐热性不高。
1) 结构单元:
?聚甲醛 ( POM-polyformaldehyde ),
—— CH2— O——[ ]
2) 性质:
具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自
润滑性,耐疲劳性能高,吸水性小,摩擦系数小,耐化
学品腐蚀性好,电绝缘性能良好,但热稳定性差,易燃。
具有较高的综合性能,可以替代一些金属和尼龙。
3)均聚甲醛的改性:
工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛, 来改善热稳
定性 。 共聚甲醛的结构单元为:
4)应用:
聚甲醛属结晶性塑料,乳白色。
部分取代有色金属和合金,用于制造低载荷齿轮、
轴承,塑料弹簧等。
— CH2— O—[ ] x — CH2-CH2-CH2-CH2-O—[ ] y,
1) 结构单元:
?聚碳酸酯 ( PC-polycarbonate ),
2) 性质:
① 低温冲击韧性极佳;
② 高模量、高强度、抗蠕变,尺寸稳定性好;
— O— C— O——[ ]
│
O
—— — C—
│
│
CH3
CH3
3)应用:
由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能, 又高度透
明, 故俗称, 透明金属, 。
纤维增强聚碳酸酯 可部分取代钢, 有色金属等制造
仪器仪表的机械传动部件 。 未增强聚碳酸酯 用于制作车
灯罩, 护目镜, 安全帽, 门窗玻璃甚至防弹玻璃等 。
③ 透光率高,约为 86~ 92%;
④ 电绝缘性好。
1) 结构单元:
丙烯晴 (A)、丁二烯 (B)、苯乙烯 (S)三种单体(共聚生成)
?ABS塑料,
2) 性质:
丙烯晴 能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,丁
二烯 能提高韧性,苯乙烯 能提高电性能和成型加工性能。
ABS塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性,
成型性好,不易燃,耐腐蚀性好,但不耐酮、醛、酯、
氯代烃类溶剂。
3)应用:
ABS作为, 坚韧, 质硬且刚性, 的材料, 是最早被
人
类认识和使用的, 高分子合金, 。
用于轻载齿轮, 轴承, 电器外壳, 汽车部件, 各类
容器, 管道等 。
1) 结构单元:
?聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT),
2) 性质:
结晶性塑料,呈乳白色,工程上常用玻璃纤维增强
PBT作为结构材料。
— CH2- CH2- CH2- CH2- O- C— — C—[ ]
O‖ ‖O
1) 聚 砜( PSF):
? 其他热塑性塑料:
聚砜是含硫的透明树脂,其耐热性抗蠕变性突出,
长期使用温度可达 150~174℃,脆化温度 -100℃ 。广泛用
于电器、机械、交通和医疗领域。
2) 聚苯醚( PPO):
聚苯醚是线性非晶态工程塑料,综合性能好,使用
温度宽 -190~ 190℃,耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能
好。主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、
化工管道、阀门和外科医疗器械等。
3)聚酰亚胺:
聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂,其强度
硬度较高,使用温度可达 260℃ ;但加工性较差,脆性大,
成本高。
主要用于特殊条件下工作的精密零件,如喷气发动
机供燃料系统的零件,耐高温高真空用自润滑轴承及电
气设备,是航空航天工业中常用的高分子材料。
? 热固性塑料
热固性塑料是树脂经固化处理后获得的。所谓固化处
理就是树脂中加入固化剂并压制成型,使其由线型聚合物
变为体型聚合物的过程。
热固性塑料具有耐热性高,刚度大,抗蠕变性能好,
尺寸稳定性高;但脆性大,不易成形。
? 酚醛塑料 ( PF-bakelite),
酚醛塑料中的酚醛树脂是酚类和醛类的缩聚产物。根
据酚类和醛类的反应摩尔比及反应介质 PH值的差异,可
以分别得到热固性和热塑性两类材料。
苯酚上与羟基邻位或对位的 3个氢原子都很活泼,均
能与甲醛发生两种情形下的缩聚反应:
PH 值 甲醛与苯酚摩尔比 链结构 产物
< 7 0.8~ 0.9 线 性 热塑性
> 7 1.1~ 1.5 交 联 热固性
1) 酚醛树脂:
苯酚邻位氢原子与甲醛的缩聚反应如下:
热塑性酚醛 树脂, 只有加入能与之反应的固化剂, 才能固化 。
热固性酚醛 树脂, 制备时反应不彻底, 在热的作用下可继续
进行缩聚反应形成高度交联网状结构 。
2) 酚醛塑料:
热塑性酚醛树脂
固 化 剂
添 加 剂
压 塑 粉 压 坯 成 品
混 合 模 压 加 热
① 以热塑性酚醛树脂为原料:
通常作粘胶剂或浸渍增强剂压制成层状塑料 。
② 以热固性酚醛树脂为原料:
有一定的强度和硬度, 良好的耐热性, 耐磨性, 耐
腐蚀性及电绝缘性, 热导率低, 成本低廉 。
酚醛塑料所用的填料分为粉状, 纤维状, 层状 。
③ 应 用
以木粉为原料的酚醛塑料粉 又称 胶木粉或电木粉,
它价格低廉,但性脆、耐光性差,用于制造手柄、瓶盖、
电话及收音机外壳、灯头、开关、插座等。
以云母粉、石英粉、玻璃纤维为填料的塑料粉 可用
来制造电闸刀、电子管插座、汽车点火器等。
以石棉为填料的塑料粉 可用于制造电炉、电熨斗等
设备上的耐热绝缘部件。
以玻璃布、石棉布等为填料的层状塑料 的可用于制
造轴承、齿轮、带轮、各种壳体等。
? 环氧塑料 ( EP-epoxy plastics ),
环氧塑料是以环氧树脂为基,加入填料及其它添加剂
而制成。树脂中每个分子含有
两个或两个以上环氧基团:
1) 环氧树脂:
( CH2— CH— )
O
环氧树脂中最常用的是双酚 A型环氧树脂:
n= 0~ 7
其中, R为
2) 环氧塑料:
环氧树脂有,万能胶” 之称。其粘性好,强度高,
具有良好的耐热性、耐腐蚀性、尺寸稳定性,优良的电
绝缘性能。
主要用于,仪表构件、塑料模具、精密量具、电子
元件的密封和固定、粘合剂、复合材料等。
? 塑料制品的成形工艺
将 塑料原料放入成型
模加热熔化, 加压, 使塑
料充满整个型腔, 同时发
生交联反应而固化 。
模压成型主要用于热固性塑料, 适用于形状复杂或带
有复杂嵌件的制品, 但 生产率低, 模具成本较高 。
? 模压成形,
将 塑料原料在注射
机料筒内加热熔化, 通
过推杆或螺杆向前推压
至喷嘴, 迅速注入封闭
模具内, 冷却后即得塑
料制品 。
? 注射成型,
主要用于 热塑性塑料。能生产形状复杂、薄壁、嵌
有金属或非金属的塑料制品。
? 挤出成型,
将原料在料筒中加热至流动状态, 同时通过螺杆向
前推压至机头, 通过不同形状和结构的口模连续挤出,
获得不同形状的型材, 如管, 棒, 带, 丝, 板等 。
挤出成形的生产效率高, 可自动化连续生产, 一般
使用热塑性塑料作原料 。
? 吹塑成形,
熔融态的塑料坯通过 挤出机或注射机挤出后, 置于
模具内, 用压缩空气将此坯料吹胀, 使其紧贴模内壁成
型而获得中空制品 。
吹塑成型还
可以用压缩空
气将型坯连续
吹胀成薄膜。
? 真空成形(吸塑成形),
将热塑性塑料板 ( 片 ) 材置于模具上, 四周加紧并
加热;待塑料进入高弹态后, 对模腔抽真空, 使板材在
大气压作用下紧贴模腔内壁, 冷却后硬化成形 。
抽真空前 抽真空后
? 浇注成形,
又称 浇塑法, 根据浇注方式的差异可分为 静态铸型
,嵌铸型 和 离心铸型 等 。
在液态树脂中加入适量固化剂, 然后浇入 模具型腔
中, 在常压或低压及常温或适当加热条件下固化成型 。
此法主要用于生产大型制品, 设备简单, 但生产率低 。
第二节 橡 胶
橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性
的材料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成的高分子
弹性体。
? 橡胶的组分
橡胶是以生胶为主要成分,添加各种配合剂和增强
材料制成的。
? 生 胶
生胶是指无配合剂, 未经硫化的橡胶 。 按原料来源
有天然 橡胶 和合成 橡胶 。
用来改善橡胶的某些性能 。 常用配合剂有硫化剂,
硫化促进剂, 活化剂, 填充剂, 增塑剂, 防老化剂, 着
色剂 等 。
① 硫化剂, 用来使生胶的结构由线型转变为交联体型结
构, 从而具有一定强度, 韧性, 高弹性 。
常用硫化剂有硫磺和含硫化合物, 有机过氧化物,
胺类化合物, 树脂类化合物, 金属氧化物等 。
? 配合剂
③ 活化剂,用来提高 促进剂的 作用 。
常用活化剂有氧化锌, 氧化镁, 硬酯酸等 。
② 硫化促进剂, 缩短硫化时间, 降低硫化温度, 改善橡
胶性能 。
常用 促进剂 有二硫化氨基甲酸盐, 黄原酸盐类, 噻
唑类, 硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物 。
④ 填充剂,用来提高橡胶的强度, 改善工艺性能和降
低成本 。
用于提高性能的填充剂称为补强剂, 如炭黑, 二氧
化硅, 氧化锌, 氧化镁等;另外还有用于 降低成本的填
充剂, 如滑石粉, 硫酸钡等 。
⑤ 增塑剂,用来增加橡胶的塑性和柔韧性 。
常用增塑剂有石油系列, 煤油系列和松焦油系列增
塑剂 。
⑥ 防老剂,用来防止或延缓橡胶老化 。
主要有石蜡, 胺类和酚类防老剂 。
? 橡胶的制备及成形
? 硫 化
聚异戊二
烯的硫化
反应
生胶流动温度高, 粘度大, 它与各种配合剂的混合,
需要通过塑炼和混炼来实现 。
? 混 合
1) 塑 炼:
强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙,
使之在强剪切力作用下长分子链被切断, 相对分子量减小
,从而流动性增加 ( 即塑性增加 ) 的工艺过程 。
塑炼一般在螺杆式塑炼机或两辊式塑炼机上进行 。
2) 混 炼:
将塑炼后的生胶和配合剂 混合均匀 的过程 。
混炼的加料顺序是:塑炼 胶, 防老剂, 填充剂, 增塑
剂, 硫化剂及硫化促进剂 等 。 混炼时要注意严格控制温度
和时间 。
常用的混炼机有 密炼机 和 开炼机, 通常联合使用 。
开炼后的状态
2)注射法:
与热固性塑料注射成形类似。
? 成 形
大多数橡胶制品都是被加热到硫化温度以上, 在模
具中成形 。
1)模压法:
将预压好或经称重的型坯直接放入模腔,合模加
热加压,使产品硫化直至定型。
? 常见橡胶
? 天然橡胶
具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘
性及耐碱性。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。
由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐热性、
耐油、抗老化性均比天然橡胶好。缺点是生胶强度低、
粘接性差、成型困难、硫化速度慢。
? 丁苯橡胶
由丁二烯聚合而成 。 其弹性, 耐磨性, 耐热性, 耐寒
性均优于天然橡胶, 是制造轮胎的优良材料 。 缺点是强
度较低, 加工性能差, 抗撕性差 。
? 顺丁橡胶
由乙烯和丙稀的共聚物 。 由于主链不含双链, 分子
链十分柔软 。 它具有优异的耐老化和耐高, 低温特性 。
用于制作一般橡胶制品及内外轮胎等 。
? 乙丙橡胶
由丁二烯与丙烯睛聚合而成 。 其耐油性好, 耐热, 耐
燃烧, 耐磨, 耐碱, 耐有机溶剂 。 缺点是耐寒性差, 其脆
化温度为 -10℃ ~ -20℃ 。
? 丁腈橡胶
由氯丁二烯聚合而成 。 具有天然橡胶和一般通用橡
胶所没有的优良性能 。 故有, 万能橡胶, 之称 。 缺点是
耐寒性差, 密度大, 生胶稳定性差 。 用于制造矿井的运
输管, 胶管, 电缆, 高速带, 垫圈等 。
? 氯丁橡胶
以碳原子为主链,含有氟原子的聚合物。其化学稳定
性高、耐蚀性能居各类橡胶之首,耐蚀性好,最高使用温
度为 300℃ 。主要用于国防和高技术中的密封件。
? 氟橡胶
由二甲基硅氧烷与其它有机硅单体共聚而成 。 具有
高耐热性和耐寒性, 抗老化能力强, 绝缘性好 。 缺点是
强度低, 耐磨性, 耐酸性差, 价格较贵 。
? 硅橡胶
苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物 。 分子链的两端是
柔性较小的聚苯乙烯段, 中间是柔性很好的聚丁二烯 。
兼有硫化橡胶和热塑性橡胶的优点 。
强度高, 弹性好, 可反复回收利用 。
? SBS热塑弹体
第三节 合成纤维
凡能保持长度比本身直径大 100倍的均匀条状或丝状
的高分子材料均称 纤维 。
它可分为 天然纤维 和 化学纤维 。
化学纤维又可分为 人造纤维 和 合成纤维 。人造纤维
是用自然界的纤维加工制成,如:, 人造丝,,, 人造
棉, 。
合成纤维是以石油、煤、天然气为原料制成的,它发展
很快。
1) 涤纶
即聚酯纤维, 又叫的确良, 具有高强度, 耐磨, 耐腐
蚀, 易洗快干等优点, 是很好的衣料纤维 。
2) 尼龙
即聚酰胺, 又称棉纶, 其强度大, 耐磨性好, 弹性较
好, 主要缺点是耐光性差 。
3) 腈纶
即聚丙烯腈, 有人造羊毛之称 。
4) 维纶
性能与棉花相似, 且强度高, 缺点是弹性差, 织物
易皱 。
5) 丙纶
即聚丙烯, 以轻, 牢, 耐磨著称, 缺点是可染性较
差, 且晒易老化 。
6) 氯纶
难燃, 保暖, 耐晒, 耐磨, 弹性好, 但染色性差,
热收缩大, 限制了它的应用 。
第四节 胶 粘 剂
胶粘剂是把 两个固体表面粘合在一起, 并且在胶接
面处具有足够强度的物质 ; 以各种树脂, 橡胶, 淀粉等
为基体材料, 添加各种辅料而制成的 。
? 环氧树脂 胶粘剂
具有很高的粘接力, 操作简便, 不需外力即可粘接;
有良好的耐酸, 碱, 油及有机溶剂的性能 。 但 环氧 胶胶
层较脆 。
用途,环氧树脂 胶粘剂对金属, 玻璃, 陶瓷, 塑料,
橡胶, 混凝土等均具有较好的粘合能力, 常用于以上物
品之间的粘接和修补, 也可用于竹木和皮革, 织物, 纤
维之间的粘接 。
具有较强的粘接力, 耐高温, 但韧性低, 剥离强度
差 。 主要 用于 木材, 胶合板, 泡沫塑料等, 也可用于胶
接金属, 陶瓷 。
改性的 酚醛 -丁晴胶 可在 -60~ 150℃ 使用, 广泛用于
机器, 汽车, 飞机结构部件的 胶 接, 也可用于胶接金属,
玻璃, 陶瓷, 塑料等材料 。
改性的酚醛 -缩醛胶 具有较好的胶接强度和耐热性,
主要用于金属, 玻璃, 陶瓷, 塑料的胶接, 也可用于玻
璃纤维层压板的胶结 。
? 酚醛 树脂 胶粘剂,
初粘结力大, 常温触压即可固化, 有利于粘接大面
积柔软材料及难以加压的工件 。
在 -250℃ 以下 仍能保持较高的剥离强度, 而且其抗
剪强度随着温度下降而显著提高 。
聚氨酯树脂胶毒性大, 固化时间长, 耐热性不高,
易与水反应 。
可对 金属, 玻璃, 陶瓷, 橡胶, 木材, 皮革和极性
塑料有很强的粘结力, 特别是超低温工件的粘接 。
?聚氨酯树脂胶粘剂,
具有透明性好, 粘度低, 粘结速度极快等特点, 使
用很方便 。 但它不耐水, 性脆, 耐温性和耐久性较差,
有一定气味 。
广泛用于,金属, 陶瓷, 玻璃及大多数塑料和橡胶制
品的粘接及日常修理 。 市场上销售的, 501”胶和, 502”
胶就属于这类胶粘剂 。
?α -氰基丙烯酸酯胶粘剂,
具有良好的弹性和柔韧性, 初粘力强, 但强度较低,
耐热性不高, 贮存稳定性较差, 耐寒性不佳, 溶剂有毒 。
氯丁橡胶胶粘剂使用方便, 价格低廉, 广泛用于 橡胶与
橡胶, 金属, 纤维, 木材, 塑料之间的粘接 。
?氯丁橡胶胶粘剂,
即乳白胶 。 无毒, 粘度小, 价格低, 不燃 。 但耐水性
和耐热性较差 。 主要用于 胶接木材, 纤维, 纸张, 皮革,
混凝土, 瓷砖等 。
? 聚醋酸乙烯乳液胶粘剂,
第二节 橡 胶
第三节 合成纤维
第四节 胶 粘 剂
第十二章 高分子材料
第一节 塑 料
? 概 述
塑料 是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材
料。它以树脂为主要组分,加入各种添加剂,能在一定
温度和压力下加工成形的各种材料的总称。
? 塑料的组成,
1) 树脂, 塑料的主要组分 。 它胶粘着塑料中的其它一切
组成部分, 并使其具有成型性能 。 绝大多数塑料就是以
所用树脂命名的 。
2) 填充剂 ( 填料 ), 提高塑料的力学, 电学性能或降低
成本等 。 它在塑料占有相当大的比例 。 如加入铝粉可提
高光反射能力和防老化;加入二硫化钼可提高润滑性 。
常用填充剂有云母粉, 石墨粉, 炭粉, 氧化铝粉,
木屑, 玻璃纤维, 碳纤维等 。
3) 增塑剂, 提高塑料的可塑性和柔软性 。 常用熔点低的
低分子化合物来增加大分子链间距离, 从而达到增加大
分子链的柔顺性的目的 。
常用增塑剂有甲酸酯类, 磷酸酯类, 氯化石蜡等 。
4) 稳定剂, 提高塑料对热, 光, 氧等的稳定性, 延长使
用寿命 。
常用 热稳定剂 有硬酯酸盐, 环氧化合物和铅的化合
物等 。 光稳定剂 有炭黑, 氧化锌等遮光剂 。
5) 增色剂, 赋予塑料制品各种色彩 。
常用的着色剂是一些有机染料和无机颜料 。 有时也
采用能产生荧光或磷光的颜料 。
6) 润滑剂, 提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模
能力, 同时可使制品光亮美观 。
常用润滑剂有硬酯酸, 盐类等 。
7) 固化剂, 与树脂发生交联反应, 使受热可塑的线型结
构变成热稳定好的体型结构 。
常用的 固化 剂 如六次甲基四胺, 过氧化二苯甲酰等 。
8) 其他, 还有发泡剂, 催化剂, 阻燃剂等 。
? 塑料的分类,
1)按塑料热性质分类:
热塑性塑料,受热时软化或熔融, 冷却后硬化, 韧性
好, 可反复成形 。 它包括聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯,
聚酰胺, 聚苯醚, 聚四氟乙烯等 。
热固性塑料,在加热, 加压并经过一定时间后即固化
为不溶, 不熔的坚硬制品, 不可再生 。 具有更好耐热性
和抗蠕变能力 。 常用热固性塑料有酚醛树脂, 环氧树脂,
氨基树脂, 有机硅树脂等 。
2) 按塑料的功能和用途分类:
通用塑料, 产量大用途广价格低的塑料 。 主要包括聚乙
烯, 聚氯乙烯, 聚苯乙烯, 聚丙烯, 酚醛塑料, 氨基塑料
等, 产量占塑料总产量的 75%以上 。
工程塑料,具有较高性能, 能替代金属制造机械零件和
工程构件的塑料 。 聚酰胺, ABS,聚甲醛, 聚碳酸酯, 聚
砜, 聚四氟乙烯, 聚甲基丙烯酸甲酯, 环氧树脂等 。
功能塑料,导电塑料, 导磁塑料, 感光塑料等 。
1) 结构单元:
? 热塑性塑料
? 聚乙烯 ( PE- polyethylene),
—— CH2— CH2——[ ]
2) 支化结构:
右图:( a)高密度 PE
分子链( b)低密度 PE
分子链( c)线性低密
度 PE分子链
3)性质:
① 耐化学腐蚀;
② 良好的电绝缘性和高频介电性能;
③ 韧性、耐寒性好;
④ 较低的摩擦系数;
⑤ 不易吸水;
⑥ 不耐热,不耐大气老化。
4)应用:
聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种,属于结晶
性塑料,外观乳白,半透明。
低密度聚乙烯 (LDPE), 日用制品、薄膜、软质包
装材料、层压板、电线电缆包覆等。
高密度聚乙烯 (HDPE), 小负荷齿轮和轴承、化工管
道、阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等。
1) 结构单元:
? 聚氯乙烯 ( PVC- polyvinyl chloride ),
2) 性质:
具有较高的强度, 刚性;良好的电绝缘性, 耐化学腐
蚀性;能溶于四氢呋喃和环已酮等有机溶剂;具有阻燃
性;但热稳定性较差, 使用温度较低, 介电常数, 介电
损耗较高 。
—— CH2— CH2——[ ]
Cl
│
3)应用:
纯聚氯乙烯属无规立构,无色透明,硬而脆,很少
应用。常利用橡胶和增塑剂对其改性处理。
硬聚氯乙稀,用于工业管道, 给排水系统, 板件,
管件, 建筑及家用防火材料, 化工防腐设备及各种机械
零件 。
增塑 ( 软 ) 聚氯乙稀,用于窗帘, 桌布, 雨衣, 手
提箱, 人造革, 墙纸;农用薄膜, 耐酸碱软管及电线电
缆包覆层等 。
1) 结构单元:
? 聚丙烯 ( PP-polypropylene)),
2) 性质:
无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体。密度小,力
学性能高于聚乙烯;耐热性、耐水性良好,化学稳定性
好;但不耐芳香族和氯化烃溶剂,耐寒性差,易老化。
—— CH2— CH2——[ ]
CH3
│
3)应用:
聚丙烯属等规立构,结晶性塑料,外观乳白半透明。
主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、
高频绝缘材料;化工管道、家用电器部件等,以及汽车
及机械零部件,如车门、方向盘、齿轮、接头等。
1) 结构单元:
? 聚苯乙烯 ( PS-polystyrene ),
2) 性质:
无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优良,介
电损耗极小;耐化学腐蚀性优良,但不耐苯、汽油等有
机溶剂;强度较低,硬度高,脆性大,不耐冲击,耐热
性差,易燃。
—— CH2— CH2——[ ]
│
3)应用:
聚丙烯属无规立构,非晶性塑料,高度透明(透光
率为 88~ 92%)。
主要用于日用、装潢、包装及工业制品;仪器仪表
外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化
工储酸槽,包装及管道的保温层,冷冻绝缘层等。
1) 结构单元:
? 聚甲基丙烯酸甲酯
( PMMA-polymethyl methacrylate ),
2) 性质:
较高的强度和韧性、优良的光学性能,透光率比普
通硅玻璃好(透光率约为 91~ 93%);优良的电绝缘性;
耐化学腐蚀性好,热导率低;但硬度低,表面易擦伤,
耐磨性差,耐热性不高。
—— CH2— C — C——[ ]
│
CH3
COOCH3
│
3)应用:
聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃,属无规立构,非
晶性塑料。
主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖,光学镜片,
仪表外壳,装饰品,广告牌,灯罩,光学纤维,透明模
型,标本,医疗器械等。
1) 结构单元:
? 聚四氟乙烯 ( PTFE),
2) 性质:
出色的耐热、耐寒能力( -180~ +260℃ 长期使用);
摩擦系数极低,有自润滑效果;化学稳定性极佳,俗称
,塑料王, ;极好的电绝缘性和介电性;但强度低,抗
蠕变性较差,不易加工成形。
—— CF2— CF2——[ ]
3)应用:
聚四氟乙烯属结晶性塑料,外观呈瓷白色,一般在
360~ 380℃ 烧结成形。
主要用于轴承、垫圈等自润滑材料;高温电缆绝缘
材料、电器元件;化工管道及零件;不粘锅涂层等。
1) 结构:
尼龙的品种很多,如尼龙 6、尼龙 66、尼龙 610等。
数字表示基本单元中的碳原子数目。所有尼龙分子结构
单元中都有一个相同的特征基团-酰胺基:
?聚酰胺 (尼龙或锦纶)( PA- polyamides ),
—— C— N——[ ]
‖ O H│
3)应用:
纤维增强尼龙主要用于轴承, 齿轮, 高压密封圈,
阀门, 包装材料, 输油管, 汽车保险杠及丝织品等 。
2) 性质:
聚酰胺属结晶性塑料,半透明,乳白,略带黄色。
由于酰胺基的存在,分子之间有很强的氢键作用,
因此聚酰胺的强度高,韧性好;另外 耐磨性和自润滑性
好,摩擦系数低;具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性;
但吸水性大,热膨胀系数大,耐热性不高。
1) 结构单元:
?聚甲醛 ( POM-polyformaldehyde ),
—— CH2— O——[ ]
2) 性质:
具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自
润滑性,耐疲劳性能高,吸水性小,摩擦系数小,耐化
学品腐蚀性好,电绝缘性能良好,但热稳定性差,易燃。
具有较高的综合性能,可以替代一些金属和尼龙。
3)均聚甲醛的改性:
工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛, 来改善热稳
定性 。 共聚甲醛的结构单元为:
4)应用:
聚甲醛属结晶性塑料,乳白色。
部分取代有色金属和合金,用于制造低载荷齿轮、
轴承,塑料弹簧等。
— CH2— O—[ ] x — CH2-CH2-CH2-CH2-O—[ ] y,
1) 结构单元:
?聚碳酸酯 ( PC-polycarbonate ),
2) 性质:
① 低温冲击韧性极佳;
② 高模量、高强度、抗蠕变,尺寸稳定性好;
— O— C— O——[ ]
│
O
—— — C—
│
│
CH3
CH3
3)应用:
由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能, 又高度透
明, 故俗称, 透明金属, 。
纤维增强聚碳酸酯 可部分取代钢, 有色金属等制造
仪器仪表的机械传动部件 。 未增强聚碳酸酯 用于制作车
灯罩, 护目镜, 安全帽, 门窗玻璃甚至防弹玻璃等 。
③ 透光率高,约为 86~ 92%;
④ 电绝缘性好。
1) 结构单元:
丙烯晴 (A)、丁二烯 (B)、苯乙烯 (S)三种单体(共聚生成)
?ABS塑料,
2) 性质:
丙烯晴 能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,丁
二烯 能提高韧性,苯乙烯 能提高电性能和成型加工性能。
ABS塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性,
成型性好,不易燃,耐腐蚀性好,但不耐酮、醛、酯、
氯代烃类溶剂。
3)应用:
ABS作为, 坚韧, 质硬且刚性, 的材料, 是最早被
人
类认识和使用的, 高分子合金, 。
用于轻载齿轮, 轴承, 电器外壳, 汽车部件, 各类
容器, 管道等 。
1) 结构单元:
?聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT),
2) 性质:
结晶性塑料,呈乳白色,工程上常用玻璃纤维增强
PBT作为结构材料。
— CH2- CH2- CH2- CH2- O- C— — C—[ ]
O‖ ‖O
1) 聚 砜( PSF):
? 其他热塑性塑料:
聚砜是含硫的透明树脂,其耐热性抗蠕变性突出,
长期使用温度可达 150~174℃,脆化温度 -100℃ 。广泛用
于电器、机械、交通和医疗领域。
2) 聚苯醚( PPO):
聚苯醚是线性非晶态工程塑料,综合性能好,使用
温度宽 -190~ 190℃,耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能
好。主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、
化工管道、阀门和外科医疗器械等。
3)聚酰亚胺:
聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂,其强度
硬度较高,使用温度可达 260℃ ;但加工性较差,脆性大,
成本高。
主要用于特殊条件下工作的精密零件,如喷气发动
机供燃料系统的零件,耐高温高真空用自润滑轴承及电
气设备,是航空航天工业中常用的高分子材料。
? 热固性塑料
热固性塑料是树脂经固化处理后获得的。所谓固化处
理就是树脂中加入固化剂并压制成型,使其由线型聚合物
变为体型聚合物的过程。
热固性塑料具有耐热性高,刚度大,抗蠕变性能好,
尺寸稳定性高;但脆性大,不易成形。
? 酚醛塑料 ( PF-bakelite),
酚醛塑料中的酚醛树脂是酚类和醛类的缩聚产物。根
据酚类和醛类的反应摩尔比及反应介质 PH值的差异,可
以分别得到热固性和热塑性两类材料。
苯酚上与羟基邻位或对位的 3个氢原子都很活泼,均
能与甲醛发生两种情形下的缩聚反应:
PH 值 甲醛与苯酚摩尔比 链结构 产物
< 7 0.8~ 0.9 线 性 热塑性
> 7 1.1~ 1.5 交 联 热固性
1) 酚醛树脂:
苯酚邻位氢原子与甲醛的缩聚反应如下:
热塑性酚醛 树脂, 只有加入能与之反应的固化剂, 才能固化 。
热固性酚醛 树脂, 制备时反应不彻底, 在热的作用下可继续
进行缩聚反应形成高度交联网状结构 。
2) 酚醛塑料:
热塑性酚醛树脂
固 化 剂
添 加 剂
压 塑 粉 压 坯 成 品
混 合 模 压 加 热
① 以热塑性酚醛树脂为原料:
通常作粘胶剂或浸渍增强剂压制成层状塑料 。
② 以热固性酚醛树脂为原料:
有一定的强度和硬度, 良好的耐热性, 耐磨性, 耐
腐蚀性及电绝缘性, 热导率低, 成本低廉 。
酚醛塑料所用的填料分为粉状, 纤维状, 层状 。
③ 应 用
以木粉为原料的酚醛塑料粉 又称 胶木粉或电木粉,
它价格低廉,但性脆、耐光性差,用于制造手柄、瓶盖、
电话及收音机外壳、灯头、开关、插座等。
以云母粉、石英粉、玻璃纤维为填料的塑料粉 可用
来制造电闸刀、电子管插座、汽车点火器等。
以石棉为填料的塑料粉 可用于制造电炉、电熨斗等
设备上的耐热绝缘部件。
以玻璃布、石棉布等为填料的层状塑料 的可用于制
造轴承、齿轮、带轮、各种壳体等。
? 环氧塑料 ( EP-epoxy plastics ),
环氧塑料是以环氧树脂为基,加入填料及其它添加剂
而制成。树脂中每个分子含有
两个或两个以上环氧基团:
1) 环氧树脂:
( CH2— CH— )
O
环氧树脂中最常用的是双酚 A型环氧树脂:
n= 0~ 7
其中, R为
2) 环氧塑料:
环氧树脂有,万能胶” 之称。其粘性好,强度高,
具有良好的耐热性、耐腐蚀性、尺寸稳定性,优良的电
绝缘性能。
主要用于,仪表构件、塑料模具、精密量具、电子
元件的密封和固定、粘合剂、复合材料等。
? 塑料制品的成形工艺
将 塑料原料放入成型
模加热熔化, 加压, 使塑
料充满整个型腔, 同时发
生交联反应而固化 。
模压成型主要用于热固性塑料, 适用于形状复杂或带
有复杂嵌件的制品, 但 生产率低, 模具成本较高 。
? 模压成形,
将 塑料原料在注射
机料筒内加热熔化, 通
过推杆或螺杆向前推压
至喷嘴, 迅速注入封闭
模具内, 冷却后即得塑
料制品 。
? 注射成型,
主要用于 热塑性塑料。能生产形状复杂、薄壁、嵌
有金属或非金属的塑料制品。
? 挤出成型,
将原料在料筒中加热至流动状态, 同时通过螺杆向
前推压至机头, 通过不同形状和结构的口模连续挤出,
获得不同形状的型材, 如管, 棒, 带, 丝, 板等 。
挤出成形的生产效率高, 可自动化连续生产, 一般
使用热塑性塑料作原料 。
? 吹塑成形,
熔融态的塑料坯通过 挤出机或注射机挤出后, 置于
模具内, 用压缩空气将此坯料吹胀, 使其紧贴模内壁成
型而获得中空制品 。
吹塑成型还
可以用压缩空
气将型坯连续
吹胀成薄膜。
? 真空成形(吸塑成形),
将热塑性塑料板 ( 片 ) 材置于模具上, 四周加紧并
加热;待塑料进入高弹态后, 对模腔抽真空, 使板材在
大气压作用下紧贴模腔内壁, 冷却后硬化成形 。
抽真空前 抽真空后
? 浇注成形,
又称 浇塑法, 根据浇注方式的差异可分为 静态铸型
,嵌铸型 和 离心铸型 等 。
在液态树脂中加入适量固化剂, 然后浇入 模具型腔
中, 在常压或低压及常温或适当加热条件下固化成型 。
此法主要用于生产大型制品, 设备简单, 但生产率低 。
第二节 橡 胶
橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性
的材料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成的高分子
弹性体。
? 橡胶的组分
橡胶是以生胶为主要成分,添加各种配合剂和增强
材料制成的。
? 生 胶
生胶是指无配合剂, 未经硫化的橡胶 。 按原料来源
有天然 橡胶 和合成 橡胶 。
用来改善橡胶的某些性能 。 常用配合剂有硫化剂,
硫化促进剂, 活化剂, 填充剂, 增塑剂, 防老化剂, 着
色剂 等 。
① 硫化剂, 用来使生胶的结构由线型转变为交联体型结
构, 从而具有一定强度, 韧性, 高弹性 。
常用硫化剂有硫磺和含硫化合物, 有机过氧化物,
胺类化合物, 树脂类化合物, 金属氧化物等 。
? 配合剂
③ 活化剂,用来提高 促进剂的 作用 。
常用活化剂有氧化锌, 氧化镁, 硬酯酸等 。
② 硫化促进剂, 缩短硫化时间, 降低硫化温度, 改善橡
胶性能 。
常用 促进剂 有二硫化氨基甲酸盐, 黄原酸盐类, 噻
唑类, 硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物 。
④ 填充剂,用来提高橡胶的强度, 改善工艺性能和降
低成本 。
用于提高性能的填充剂称为补强剂, 如炭黑, 二氧
化硅, 氧化锌, 氧化镁等;另外还有用于 降低成本的填
充剂, 如滑石粉, 硫酸钡等 。
⑤ 增塑剂,用来增加橡胶的塑性和柔韧性 。
常用增塑剂有石油系列, 煤油系列和松焦油系列增
塑剂 。
⑥ 防老剂,用来防止或延缓橡胶老化 。
主要有石蜡, 胺类和酚类防老剂 。
? 橡胶的制备及成形
? 硫 化
聚异戊二
烯的硫化
反应
生胶流动温度高, 粘度大, 它与各种配合剂的混合,
需要通过塑炼和混炼来实现 。
? 混 合
1) 塑 炼:
强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙,
使之在强剪切力作用下长分子链被切断, 相对分子量减小
,从而流动性增加 ( 即塑性增加 ) 的工艺过程 。
塑炼一般在螺杆式塑炼机或两辊式塑炼机上进行 。
2) 混 炼:
将塑炼后的生胶和配合剂 混合均匀 的过程 。
混炼的加料顺序是:塑炼 胶, 防老剂, 填充剂, 增塑
剂, 硫化剂及硫化促进剂 等 。 混炼时要注意严格控制温度
和时间 。
常用的混炼机有 密炼机 和 开炼机, 通常联合使用 。
开炼后的状态
2)注射法:
与热固性塑料注射成形类似。
? 成 形
大多数橡胶制品都是被加热到硫化温度以上, 在模
具中成形 。
1)模压法:
将预压好或经称重的型坯直接放入模腔,合模加
热加压,使产品硫化直至定型。
? 常见橡胶
? 天然橡胶
具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘
性及耐碱性。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。
由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐热性、
耐油、抗老化性均比天然橡胶好。缺点是生胶强度低、
粘接性差、成型困难、硫化速度慢。
? 丁苯橡胶
由丁二烯聚合而成 。 其弹性, 耐磨性, 耐热性, 耐寒
性均优于天然橡胶, 是制造轮胎的优良材料 。 缺点是强
度较低, 加工性能差, 抗撕性差 。
? 顺丁橡胶
由乙烯和丙稀的共聚物 。 由于主链不含双链, 分子
链十分柔软 。 它具有优异的耐老化和耐高, 低温特性 。
用于制作一般橡胶制品及内外轮胎等 。
? 乙丙橡胶
由丁二烯与丙烯睛聚合而成 。 其耐油性好, 耐热, 耐
燃烧, 耐磨, 耐碱, 耐有机溶剂 。 缺点是耐寒性差, 其脆
化温度为 -10℃ ~ -20℃ 。
? 丁腈橡胶
由氯丁二烯聚合而成 。 具有天然橡胶和一般通用橡
胶所没有的优良性能 。 故有, 万能橡胶, 之称 。 缺点是
耐寒性差, 密度大, 生胶稳定性差 。 用于制造矿井的运
输管, 胶管, 电缆, 高速带, 垫圈等 。
? 氯丁橡胶
以碳原子为主链,含有氟原子的聚合物。其化学稳定
性高、耐蚀性能居各类橡胶之首,耐蚀性好,最高使用温
度为 300℃ 。主要用于国防和高技术中的密封件。
? 氟橡胶
由二甲基硅氧烷与其它有机硅单体共聚而成 。 具有
高耐热性和耐寒性, 抗老化能力强, 绝缘性好 。 缺点是
强度低, 耐磨性, 耐酸性差, 价格较贵 。
? 硅橡胶
苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物 。 分子链的两端是
柔性较小的聚苯乙烯段, 中间是柔性很好的聚丁二烯 。
兼有硫化橡胶和热塑性橡胶的优点 。
强度高, 弹性好, 可反复回收利用 。
? SBS热塑弹体
第三节 合成纤维
凡能保持长度比本身直径大 100倍的均匀条状或丝状
的高分子材料均称 纤维 。
它可分为 天然纤维 和 化学纤维 。
化学纤维又可分为 人造纤维 和 合成纤维 。人造纤维
是用自然界的纤维加工制成,如:, 人造丝,,, 人造
棉, 。
合成纤维是以石油、煤、天然气为原料制成的,它发展
很快。
1) 涤纶
即聚酯纤维, 又叫的确良, 具有高强度, 耐磨, 耐腐
蚀, 易洗快干等优点, 是很好的衣料纤维 。
2) 尼龙
即聚酰胺, 又称棉纶, 其强度大, 耐磨性好, 弹性较
好, 主要缺点是耐光性差 。
3) 腈纶
即聚丙烯腈, 有人造羊毛之称 。
4) 维纶
性能与棉花相似, 且强度高, 缺点是弹性差, 织物
易皱 。
5) 丙纶
即聚丙烯, 以轻, 牢, 耐磨著称, 缺点是可染性较
差, 且晒易老化 。
6) 氯纶
难燃, 保暖, 耐晒, 耐磨, 弹性好, 但染色性差,
热收缩大, 限制了它的应用 。
第四节 胶 粘 剂
胶粘剂是把 两个固体表面粘合在一起, 并且在胶接
面处具有足够强度的物质 ; 以各种树脂, 橡胶, 淀粉等
为基体材料, 添加各种辅料而制成的 。
? 环氧树脂 胶粘剂
具有很高的粘接力, 操作简便, 不需外力即可粘接;
有良好的耐酸, 碱, 油及有机溶剂的性能 。 但 环氧 胶胶
层较脆 。
用途,环氧树脂 胶粘剂对金属, 玻璃, 陶瓷, 塑料,
橡胶, 混凝土等均具有较好的粘合能力, 常用于以上物
品之间的粘接和修补, 也可用于竹木和皮革, 织物, 纤
维之间的粘接 。
具有较强的粘接力, 耐高温, 但韧性低, 剥离强度
差 。 主要 用于 木材, 胶合板, 泡沫塑料等, 也可用于胶
接金属, 陶瓷 。
改性的 酚醛 -丁晴胶 可在 -60~ 150℃ 使用, 广泛用于
机器, 汽车, 飞机结构部件的 胶 接, 也可用于胶接金属,
玻璃, 陶瓷, 塑料等材料 。
改性的酚醛 -缩醛胶 具有较好的胶接强度和耐热性,
主要用于金属, 玻璃, 陶瓷, 塑料的胶接, 也可用于玻
璃纤维层压板的胶结 。
? 酚醛 树脂 胶粘剂,
初粘结力大, 常温触压即可固化, 有利于粘接大面
积柔软材料及难以加压的工件 。
在 -250℃ 以下 仍能保持较高的剥离强度, 而且其抗
剪强度随着温度下降而显著提高 。
聚氨酯树脂胶毒性大, 固化时间长, 耐热性不高,
易与水反应 。
可对 金属, 玻璃, 陶瓷, 橡胶, 木材, 皮革和极性
塑料有很强的粘结力, 特别是超低温工件的粘接 。
?聚氨酯树脂胶粘剂,
具有透明性好, 粘度低, 粘结速度极快等特点, 使
用很方便 。 但它不耐水, 性脆, 耐温性和耐久性较差,
有一定气味 。
广泛用于,金属, 陶瓷, 玻璃及大多数塑料和橡胶制
品的粘接及日常修理 。 市场上销售的, 501”胶和, 502”
胶就属于这类胶粘剂 。
?α -氰基丙烯酸酯胶粘剂,
具有良好的弹性和柔韧性, 初粘力强, 但强度较低,
耐热性不高, 贮存稳定性较差, 耐寒性不佳, 溶剂有毒 。
氯丁橡胶胶粘剂使用方便, 价格低廉, 广泛用于 橡胶与
橡胶, 金属, 纤维, 木材, 塑料之间的粘接 。
?氯丁橡胶胶粘剂,
即乳白胶 。 无毒, 粘度小, 价格低, 不燃 。 但耐水性
和耐热性较差 。 主要用于 胶接木材, 纤维, 纸张, 皮革,
混凝土, 瓷砖等 。
? 聚醋酸乙烯乳液胶粘剂,