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不同種類的高分子材料(塑料和橡膠)其微觀的結(jié)構(gòu)特征有什么不同?

作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-06-04分類:催化劑及助劑瀏覽:123


導(dǎo)讀:塑料(Plastics):具有塑性行為的材料,所謂塑性是指受外力作用時(shí),發(fā)生形變,外力取消后,仍能保持受力時(shí)的狀態(tài)。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間,受力能發(fā)生一定形變。軟塑料接近...

塑料(Plastics):具有塑性行為的材料,所謂塑性是指受外力作用時(shí),發(fā)生形變,外力取消后,仍能保持受力時(shí)的狀態(tài)。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間,受力能發(fā)生一定形變。軟塑料接近橡膠,硬塑料接近纖維。

塑料是指以樹脂(或在加工過程中用單體直接聚合)為主要成分,以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分,在加工過程中能流動(dòng)成型的材料。
塑料為合成的高分子化合物,可以自由改變形體樣式。塑料是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的,它的主要成分是合成樹脂。

塑料的特性
塑料主要有以下特性:
①大多數(shù)塑料質(zhì)輕,化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕;②耐沖擊性好;③具有較好的透明性和耐磨耗性;④絕緣性好,導(dǎo)熱性低;⑤一般成型性、著色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐熱性差,熱膨脹率大,易燃燒;⑦尺寸穩(wěn)定性差,容易變形;⑧多數(shù)塑料耐低溫性差,低溫下變脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶劑。
塑料可區(qū)分為熱固性與熱可塑性二類,前者無法重新塑造使用,后者可一再重復(fù)生產(chǎn)。
塑料高分子的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型:第一種是線型結(jié)構(gòu),具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物;第二種是體型結(jié)構(gòu),具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈,稱為支鏈高分子,屬于線型結(jié)構(gòu)。有些高分子雖然分子間有交聯(lián),但交聯(lián)較少,稱為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于體型結(jié)構(gòu)。
兩種不同的結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出兩種相反的性能。線型結(jié)構(gòu)(包括支鏈結(jié)構(gòu))高聚物由于有獨(dú)立的分子存在,故有彈性、可塑性,在溶劑中能溶解,加熱能熔融,硬度和脆性較小的特點(diǎn)。體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨(dú)立的大分子存在,故沒有彈性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶脹,硬度和脆性較大。塑料則兩種結(jié)構(gòu)的高分子都有,由線型高分子制成的是熱塑性塑料,由體型高分子制成的是熱固性塑料。
【塑料與其它材料比較有如下的特性】
〈1〉 耐化學(xué)侵蝕
〈2〉 具光澤,部份透明或半透明
〈3〉 大部分為良好絕緣體
〈4〉 重量輕且堅(jiān)固
〈5〉 加工容易可大量生產(chǎn),價(jià)格便宜
〈6〉 用途廣泛、效用多、容易著色、部分耐高溫
塑料也區(qū)分為泛用性塑料及工程塑料,主要是用途的廣泛性來界定,如PE、PP價(jià)格便宜,可用在多種不同型態(tài)的機(jī)器上生產(chǎn)。工程塑料則價(jià)格較昂貴,但原料穩(wěn)性及物理物性均好很多,一般而言,其同時(shí)具有剛性與韌性兩種特性。

塑料的優(yōu)點(diǎn)

1、大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng),不與酸、堿反應(yīng)。
2、塑料制造成本低。
3、耐用、防水、質(zhì)輕。
4、容易被塑制成不同形狀。
5、是良好的絕緣體。
6、塑料可以用于制備燃料油和燃料氣,這樣可以降低原油消耗。

塑料的缺點(diǎn)

1、回收利用廢棄塑料時(shí),分類十分困難,而且經(jīng)濟(jì)上不合算。
2、塑料容易燃燒,燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。
3、塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的,石油資源是有限的。

塑料的成分

我們通常所用的塑料并不是一種純物質(zhì),它是由許多材料配制而成的。其中高分子聚合物(或稱合成樹脂)是塑料的主要成分,此外,為了改進(jìn)塑料的性能,還要在聚合物中添加各種輔助材料,如填料、增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等,才能成為性能良好的塑料。
1、合成樹脂
合成樹脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。由于含量大,而且樹脂的性質(zhì)常常決定了塑料的性質(zhì),所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實(shí)樹脂與塑料是兩個(gè)不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物,它不僅用于制造塑料,而且還是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含100%的樹脂外,絕大多數(shù)的塑料,除了主要組分樹脂外,還需要加入其他物質(zhì)。
2、填料
填料又叫填充劑,它可以提高塑料的強(qiáng)度和耐熱性能,并降低成本。例如酚醛樹脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成為最廉價(jià)的塑料之一,同時(shí)還能顯著提高機(jī)械強(qiáng)度。填料可分為有機(jī)填料和無機(jī)填料兩類,前者如木粉、碎布、紙張和各種織物纖維等,后者如玻璃纖維、硅藻土、石棉、炭黑等。
3、增塑劑
增塑劑可增加塑料的可塑性和柔軟性,降低脆性,使塑料易于加工成型。增塑劑一般是能與樹脂混溶,無毒、無臭,對光、熱穩(wěn)定的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物,最常用的是鄰苯二甲酸酯類。例如生產(chǎn)聚氯乙烯塑料時(shí),若加入較多的增塑劑便可得到軟質(zhì)聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑劑(用量

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