工程塑料
2.2 聚合物金字塔 .2
Expensive PI
Super-Engineering Plastics
High
PEEK LCP Price
Specl.- PA
PAI PEI Heat Resistance
PPS PA POM PP
SPS PBT PET PE
PES PSF PAR
PC
Engineering Plastics m-PPE PS Commodity Plastics
数字含义
第二个数字表示二元酸的碳原子数 只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数
2..分类 2..
根据材料的性能和用途分类
塑料 产量最大，与国民经济、 产量最大，与国民经济、人民生活关系密切 橡胶 故称为“三大合成材料” 故称为“三大合成材料” 纤维 涂料 涂料是涂布于物体表面能结 涂料是涂布于物体表面能结 胶粘剂 成坚韧保护膜的涂装材料 功能高分子
平均分子量的表示方法 数均分子量（Number数均分子量（Number-average molecular weight） weight） 重均分子量（ Weight重均分子量（ Weight-average molecular weight） weight） Z均分子量（Z-average molecular weight ） 均分子量（ 粘均分子量（Viscosity粘均分子量（Viscosity- average molecular weight） weight）
n
重复结构单元
此时 ，两种结构单元构成一个重复结构单元
3. 由无规排列的结构单元组成的高分子
由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物 由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物 由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则 称为共聚物 称为共聚物 例如： 例如：丁苯橡胶
----( CH 2--CH=CH--CH 2 -)--(-CH 2--CH-)---y x
分子量分布是影响聚合物性能的因素之一 分子量过高的部分使聚合物强度增加， 分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工 成型时塑化困难 低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 低分子量部分使聚合物强度降低， 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布: 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布: 合成纤维 塑料薄膜 橡胶 分子量分布易窄 分子量分布可较宽
3.1 塑料的基本性能 .1 3.2 塑料的性能测试及标准 .2 3.3 塑料的成型及工艺 .3 3.4 塑料的改性 .4
3. 高分子的结构复杂
高分子的链结构 高分子链的几何形状大致有三种： 高分子链的几何形状大致有三种： 线形、支链形、 线形、支链形、体形
线形高分子 其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团， 其长链可能比较伸展，也可能卷曲成团，取决 于链的柔顺性和外部条件， 于链的柔顺性和外部条件，一般为无规线团 适当溶剂可溶解，加热可以熔融， 适当溶剂可溶解，加热可以熔融，即可溶可熔
PMMA ABS
Crystalline
Amorphous
Positioning of Plastic Resins
塔底是商品塑料，塔顶处是高性能塑料，工程塑料处于中间的位置。 塔底是商品塑料，塔顶处是高性能塑料，工程塑料处于中间的位置。
三、塑料应用当中所需考虑的基本问题 塑料应用当中所需考虑的基本问题
以高分子链的结构特征命名
£ O -C-NH聚酰胺
O -C-O聚酯
O -NH-C-O聚氨酯
-O聚醚
商品名 合成纤维最普遍，我国以“ 合成纤维最普遍，我国以“纶”作为合成纤维的后 缀 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙纶 聚丙烯 聚酰胺（尼龙）， ），后面加数字区别 锦纶 第一个数字表示二元胺的碳原子数 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别
根据高分子的主链结构分类 碳链聚合物
大分子主链完全由碳原子组成 绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类 绝大部分烯类、 PE，PP，PS， 如：PE，PP，PS，PVC
杂链聚合物
大分子主链中除碳原子外，还有O、N、S等杂原子 大分子主链中除碳原子外，还有O 聚酯、聚酰胺、聚氨酯、 如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚
n
x, y为任意值，故在分子链上结构单元的排 y为任意值 为任意值， 列是任意的： 列是任意的： ∼ ∼M1M2M1M1M2M1M2M2M2 ∼ ∼
1.3 高分子化合物的基本特征
1.分子量大 1.分子量大
分子量大是高分子的根本性质 高分子的许多特殊性质都与分子量大有关， 高分子的许多特殊性质都与分子量大有关，如： 高分子的溶液性质： 高分子的溶液性质： 难溶，甚至不溶， 难溶，甚至不溶，溶解过程往往要经过溶胀阶段 溶液粘度比同浓度的小分子高得多 分子之间的作用力大,只有液态和固态, 分子之间的作用力大,只有液态和固态,不能汽化 固体聚合物具有一定的力学强度,可抽丝、 固体聚合物具有一定的力学强度,可抽丝、能制膜
比 容
惊 惊 悪 温度
温 度
悪 温度
非晶态高聚物的温度比容曲线
变
形
玻璃态 高弹态 粘流态
玻璃化转变温度，Tg 粘流温度，Tf Tg 悹 温度
Tg Tf
温 度
非晶态高聚物的温度形变曲线
晶态结构 高聚物可以高度结晶，但不能达到100％， 高聚物可以高度结晶，但不能达到100％， 即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存 的状态 结晶熔融温度， 结晶熔融温度，Tm，是结晶高聚物的主要热 转变温度 液晶态结构 取向态结构
1.1什么是高分子？ 1.1什么是高分子 什么是高分子？
物 质
分子
高分子 高分子
也称为高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、 也称为高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、 高分子化合物 高聚物、 高聚物、聚合物 ，这些术语一般可以通用
1.2 高分子的结构单元组成
1.由一种结构单元组成的高分子 1.由一种结构单元组成的高分子
2.由两种结构单元组成的高分子 2.由两种结构单元组成的高分子
合成尼龙-66则具有另一特征： 合成尼龙-66则具有另一特征： 则具有另一特征
H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH + (2n-1) H2O
结构单元 结构单元
晶态高聚物 处于部分结晶态 ，Tm是使用的上限温度 Tm是使用的上限温度 非晶态高聚物 处于玻璃态，Tg是使用的上限温度 处于玻璃态，Tg是使用的上限温度
橡胶 只能是非晶态高聚物，处于高弹态 只能是非晶态高聚物，
Tg是使用的下限温度， Tg应低于室温70℃ Tg是使用的下限温度， Tg应低于室温70℃ 应低于室温70 是使用的下限温度 Tf 是使用的上限温度 应高于室温150℃ 纤 维 大部分纤维是晶态高聚物 Tm应高于室温150℃以上 也有非晶态高聚物 分子排列要有一定规则和取向
塑料业务常识
翁 永 华
纲
要
一、高分子的基本概念 二、塑料的基本类型及其应用 塑料应用当中所需考虑的基本问题 三、塑料应用当中所需考虑的基本问题 四、开展塑料业务的基本流程 五、公司的产品类型 六、试题
1
一、高分子的基本概念
1.1 1.2 1.3 1.4 什么是高分子？ 高分子的结构单元组成 高分子化合物的基本特征 高分子化合物的命名和分类
元素有机聚合物
大分子主链中没有碳原子，主要由Si、B、Al、O、 Al、 大分子主链中没有碳原子，主要由Si、 N、S、P 等原子组成，侧基则由有机基团组成 等原子组成， 如：硅橡胶
二、塑料的基本类型
2.1 塑料的基本类型 .1 2.2 聚合物金字塔 .2
2.1 塑料的基本类型 .1
酚醛树脂 环氧树脂
高分子的聚集态结构 高分子的聚集态结构，是指高聚物材料整体的 高分子的聚集态结构， 内部结构， 内部结构，即高分子链与链之间的排列和堆砌 结构。分为： 结构。分为： 非晶态结构 高聚物可以是完全的非晶态 非晶态高聚物的分子链处于无规线团状态 这种缠结、 这种缠结、混杂的状态存在着一定程度的有序 非晶态高分子没有熔点，在比容非晶态高分子没有熔点，在比容-温度曲线上有 一转折点，此点对应的温度称为玻璃化转变温度 玻璃化转变温度， 一转折点，此点对应的温度称为玻璃化转变温度， Tg表示 用Tg表示
分子量多大才算是高分子？ 分子量多大才算是高分子？ 其实，并无明确界限， 其实，并无明确界限，一般
- - - - - < 1000 < - - - - - - - - - - - - < 10000 < - - - - 低分子 过渡区（齐聚物） 过渡区（齐聚物） 强 度 B A 聚合度 C 高聚物
常用的聚合物的分子量（ 常用的聚合物的分子量（万）塑料聚乙烯分来自量6～30纤维
涤纶
分子量
1.8～ 1.8～2.3
橡胶
分子量
天然橡胶 20～40 20～ 丁苯橡胶 15～20 15～ 顺丁烯胶 25～30 25～
聚氯乙烯 5～15 聚苯乙烯 10～30 10～
尼龙尼龙-66 1.2～1.8 1.2～ 维呢纶 6～7.5
一般高分子的分子量在 104 ～106 范围 超高分子量的聚合物 的分子量高达10 的分子量高达106 以上
高分子的强度与分子 量密切相关
A 点是初具强度的最低聚合度，A 点是初具强度的最低聚合度，
点以上强度随分子链迅速增加 B 点是临界点，强度增加逐 渐减慢 点是临界点， C 点以后强度不再明显增加
1.4
高分子化合物的命名和分类
1 命名
以单体名称为基础，在前面加“聚”字 以单体名称为基础，在前面加“ 乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 取单体简名，在后面加“树脂” 橡胶” 取单体简名，在后面加“树脂” 、“橡胶”二字 如 苯酚 甲醛 酚醛树脂 尿素 甲醛 脲醛树脂 甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂 丁二烯 苯乙烯 丁苯橡胶