内容发布更新时间 : 2024/5/3 23:01:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
聚合物加工原理
材料是一切技术发展的物质基础，是技术进步的核心内容。 材料发展阶段
第一代材料：天然材料如石材、木材等；
第二代材料：人造材料如钢材、陶瓷、水泥等； 第三代材料：合成材料如塑料、橡胶等。 材料按化学组成可分为三大类： 金属材料
无机非金属材料 有机高分子材料 材料的制备（加工）、材料的结构、材料的性能、材料的使用性能。 一、高分子材料
定义：一定配合的高分子化合物，经成型加工成一定形状的材料制品。 高分子材料分类：
塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂等。 塑料和橡胶制品的区别：玻璃化温度。 塑料：热塑性塑料、热固性塑料。
通用塑料：PE、PP、PVC、PS等；
工程塑料：PA、PC、POM、PPO、PET、PBT等。 橡胶：通用橡胶：NR、SBR、BR、IR、IIR、EPDM、CR； 特种橡胶：NBR、MQ、FPM、UR等。 热塑性弹性体：SBS、SIS等。
二 添加剂
添加剂（助剂）：改善高分子材料加工性能和制品的使用性能的辅助材料。 分类：稳定剂（防老剂）——抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂等 增塑剂（软化剂） 填充剂（补强剂） 润滑剂
交联体系（硫化体系）
其他：发泡剂、阻燃剂、防静电剂等。
选用原则：相容性、耐久性、制品性能的制约性、经济性等。 三、高分子材料的制造 1 高分子材料的特征 以塑料为例 优点：比强度高；
电绝缘性、绝热性、耐腐蚀性优良； 减震、消音性能良好；
着色性好，成型加工性优良；
某些塑料还有耐磨性好、透光性好及其他特殊性能。
缺点：模量低、易产生蠕变、疲劳等现象，热膨胀系数大，耐热性较差、易燃。 2 高分子材料的制造
（1）高分子化合物的制造
?聚合反应：自由基聚合、离子与配位聚合、缩聚、逐步加成聚合等； ?高分子反应：交联、氯化、氯磺化、酯化、硝化、加氢、醚化等； ?复合化：高分子合金、高分子化合物/填充剂复合物等。
（2）成型加工
? 配合：高分子化合物与添加剂混合；
塑料——混合、塑化、造粒 橡胶——塑炼、混炼
? 成型：通常在Tf（或Tm）以上或附近进行；
一次成型：挤出、注射、压延、模压、吹塑等； 二次成型：热成型；
? 加工：机械加工、装饰、装配。 四、高分子材料工业的历史与未来 1 高分子材料工业的初创时期 20世纪30年代以前 2 高分子材料工业的发展期 20世纪30年代到70年代 高分子合成工业飞速发展 3 高分子材料全面发展时期
高分子合金、功能高分子、聚合物/无机物复合技术、新型的成型加工技术。 4 我国的高分子材料工业 第一章 高分子材料学
高分子材料学：研究高分子化合物及其制品的特性、结构与性能之间的关系。
第一节 影响高分子材料性能的化学因素 一、构成的元素种类及其连接方式
按主链的构成元素，可将高分子化合物分为三类： ?碳链高分子
通用热塑性塑料、通用橡胶。 ?杂链高分子
C—O、C—N、C—S等，链刚性大、耐热性和力学性能好，可用作工程塑料如PET、PA、POM、PSF及特种橡胶。 ?元素有机高分子
主链中含硅、磷、硼等元素，如有机硅高分子化合物。 耐热性高。
侧基对高分子化合物性质也有很大影响。 二、立体规整性
高分子空间构型：
等规（全同） 间 规 无 规 PP PS
顺 式 反 式 NR 天然橡胶 呈皮革状、质地坚硬 BR 通用橡胶 呈树脂状
三、共聚物组成
四、交联
改善高分子材料的力学性能、耐热性能、化学稳定性和使用性能等。 ?橡胶：生胶使用价值很低，硫化可提高强度、弹性等； ?热固性塑料：PF、UF、EP、UP； ?泡沫塑料：PE、PVC、PU。
五、端基 1、热性能
分子量较低时，使熔点↓。 2、光热稳定性
PVC、POM、PC，端基使稳定性↓。 3、成型时的熔体粘度
PA、PET，熔体粘度↑；封端。
4、利用端基可使高分子化合物改性和功能化等 扩链、制造相容剂等。 六、结构缺陷
?PE：不饱和双键； ?PVC：头-头结构 七、支链
PE：LDPE——支链多，长、短支链；高压 HDPE——支链少；
LLDPE——由共聚单体引入短支链；
支链数目增加，结晶度下降，密度下降，强度、硬度、软化温度、耐化学腐蚀性等性能下降，断裂伸长率、冲击韧性、透明性等增加。
第二节 影响高分子材料性能的物理因素 一 相对分子质量及其分布 1 Tg随分子量增加而提高。
2 熔体粘度随分子量增加而增加，流动性下降，成型困难。 3 成型方法
注塑、挤出、吹塑对分子量要求不同
4 强度、热变形温度等性能随分子量增加而增加。 二、结晶性
1 高分子化合物链结构与结晶性
简单、规整、对称、少或无支链、刚柔性适中，易结晶。 如PE、PP、PA、PET、POM、PTFE等。
NR、BR、IIR、CR是结晶性橡胶（低温或拉伸）。 3 后处理方法与结晶性
二次结晶、后结晶、后收缩， 退火：使结晶完善； 淬火（骤冷）：使结晶度降低。 4 成核剂与结晶性
成核剂可提高结晶速度，促进微晶生成，提高透明性。 5 结晶性和物性
结晶使强度、模量、耐热性、耐化学药品性等提高，透明性下降、成型收缩率较高。