第十章 高分子材料的加工

本章主要内容： 10.1 塑 料 10.2 橡 胶 10.3 合成纤维 10.4 胶 粘 剂 重点：塑料、橡胶的类型和成形工艺

10.1 塑料 一、概述 定义：塑料是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材料。它以聚合物为主要组分，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）聚合物: 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聚合物命名的。

2）填料及增强剂：为提高塑料制品的强度和刚性可加入各种纤维状材料作增强剂，最常用的是玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、石墨纤维和硼纤维。填料的主要功能是降低成本，主要的填料种类有：硅石(石英砂)、硅酸盐(云母、滑石、陶土、石棉)、碳酸钙、金属氧化物、炭黑、玻璃珠、木粉等。 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: 提高塑料在加工和使用中对热、光、氧等的稳定性，延长使用寿命。包括： 抗氧剂：能抑制或延缓聚合物氧化过程的助剂称为抗氧剂。 热稳定剂：主要用于聚氯乙烯及其共聚物。 紫外线吸收剂：波长为290~350nm的紫外线能量达365~407kJ／mol，它足以使大分子主链断裂，发生光降解。

变价金属离子抑制剂： 变价金属离子如铜、锰、铁离子能加速聚合物(特别是聚丙烯)的氧化老化过程。 光屏蔽剂：是一类能将有害于聚合物的光波吸收，然后将光能转换成热能散射出去或将光反射掉，从而对聚合物起到保护作用。

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及其金属的盐类。

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、偶联剂、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：具有较高力学性能，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。 特种塑料：具有某些特殊物理化学性能，如耐高温、耐腐蚀、光学等性能。

二、塑料制品的成型工艺 挤出成型 注射成型 吹塑成型 模压成型

挤出成型 概述 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。挤出成型是热塑性塑料最主要的成型方法。制品主要有等截面的管材、板材、薄膜、电线电线包覆以及各种异型制品。

挤出机（单螺杆）

挤出过程 熔融阶段：将固态塑料通过螺杆转动向前输送，在外部机筒加热器和内部螺杆对物料剪切作用产生的摩擦热的作用下逐渐融化，最后完全转变成熔体，并在压力下压实； 成形阶段：熔体通过口模，在压力作用下成为形状与口模截面形状相似的一个连续体； 定形阶段：将从机头中挤出的塑料的既定形状稳定下来，对其进行精整，从而获得更为精确的截面形状、尺寸和光滑的表面。

视频：挤出成型

注射成型 概述 注射成形是将粒状或粉状塑料从注射成形机的料斗送入机筒内，加热熔融塑化后，在柱塞或螺秆加压下，物料被压缩并向前移动，通过机筒前端的喷嘴，以很快的速度注入闭合模具内，经过一定时间的冷却定形后，开启模具即得制品。 注射成形是热塑性塑料制品的主要成形方法之一。注射成形制品约占塑料制品总质量的30％以上。

注射机 由注射系统、合模系统和液压与电器控制系统三部分组成。

内经加热达到流动状态，经螺杆旋转和柱塞的推挤达到组分均匀并具有良好可塑性的过程 注射是指塑化良好的熔体在螺杆或柱塞推挤下注入模具的过程。 塑化是指塑料在机筒 内经加热达到流动状态，经螺杆旋转和柱塞的推挤达到组分均匀并具有良好可塑性的过程 注射成型过程 加料 塑化 注射入模 保压冷却 脱模 注射是指塑化良好的熔体在螺杆或柱塞推挤下注入模具的过程。

视频：注射成型

吹塑成型 概述 吹塑成型是将挤出或注射成形所得的半熔融态管坏(型坯)置于各种形状的模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到中空制品的成形方法。 只限于热塑性塑料中空制品的成型。 可以生产口径不同、容量不同的瓶、壶、桶等各种包装容器。

成型方法 （1）挤出吹塑 工艺过程：首先通过挤出机将塑料熔融并成形管坯，再闭合模具夹住管坯；插入吹塑头通入压缩空气，在压缩空气的作用下型坯膨胀并附着在型腔壁上成形；成形后进行保压、冷却、定形并放出制品内的压缩空气，开模取出制品切除尾料。

（2）注射吹塑 工艺过程：第一阶段，由注射机将熔体注入带吹气芯管的管坯模具中成形管坯，启模，管坯带着芯管转到吹塑模具中；第二阶段，闭合吹塑模具、压缩空气通入芯管吹胀管坯成形制品。当管坯转到吹塑模具中时，下一管坯成形即开始。

吹塑成型还 可以用压缩空 气将型坯连续 吹胀成薄膜。

视频吹塑成型

模压成型 概述 模压成型是将一定量的粉状、粒状、碎屑状或纤维状的塑料放入具有一定温度的闭合模内，经加热、加压并保温一定时间而固化成型。 模压成型主要用于热固性塑料制品的成型。

液压机

成型过程 成形过程主要包括流动、胶凝和硬化成形。 加热初期塑料呈低分子粘流态，流动性好；随着官能团的相互反应，部分分子发生交联，此时物料流动性变小，并开始产生一定的弹性，此时物料处于胶凝状态；再继续加热，分子交联反应更趋于完善，交联度增大，树脂由胶凝状态变为玻璃态，此时树脂呈体形结构，即达到硬化状态，成形过程完成。

视频压制成型

［ ］ 三、热塑性塑料 聚乙烯（PE－olyethylene）： ——CH2—CH2—— 1） 结构单元： 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。

［ ］ 聚氯乙烯（ PVC－polyvinyl chloride ）： ——CH2—CH2—— │ Cl 1） 结构单元： 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。

硬聚氯乙稀：用于工业管道、给排水系统、板件、 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。

［ ］ 聚丙烯（ PP-polypropylene)）： ——CH2—CH2—— │ CH3 1） 结构单元： 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。

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。

［ ］ 聚苯乙烯（ PS-polystyrene ）： ——CH2—CH2—— │ 1） 结构单元： ——CH2—CH2—— ［ ］ │ 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。

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。 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。

［ ］ 聚甲基丙烯酸甲酯 （ PMMA-polymethyl methacrylate ）： CH3 ——CH2—C —C—— │ COOCH3 1） 结构单元： 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。

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。 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。

［ ］ 聚四氟乙烯（ PTFE）： ——CF2—CF2—— 1） 结构单元： 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。

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。 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。

［ ］ ‖ 聚酰胺（尼龙或锦纶）（ PA－polyamides ）： O H │ ——C—N—— 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： ［ ］ ‖ O H │ ——C—N——

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。 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。

［ ］ 聚甲醛（ POM-polyformaldehyde ）： ——CH2—O—— 1） 结构单元： 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。

［ ］ ［ ］ —CH2-CH2-CH2-CH2-O— —CH2—O— 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： —CH2-CH2-CH2-CH2-O— ［ ］ y —CH2—O— ［ ］ x ， 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。

［ ］ 聚碳酸酯（ PC-polycarbonate ）： —O—C—O—— │ O —— —C— CH3 ① 低温冲击韧性极佳； 1） 结构单元： —O—C—O—— ［ ］ │ O —— —C— CH3 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；

③ 透光率高，约为86～92％； ④ 电绝缘性好。 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。

ABS塑料： 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） 2） 性质：

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。

［ ］ ‖ 聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）： O —CH2－CH2－CH2－CH2－O－C— —C— 1） 结构单元： 2） 性质：

其他热塑性塑料： 1） 聚 砜（PSF）： 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。

［ ］ 聚碳酸酯（ PC-polycarbonate ）： —O—C—O—— │ O —— —C— CH3 ① 低温冲击韧性极佳； 1） 结构单元： —O—C—O—— ［ ］ │ O —— —C— CH3 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；

四、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。

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 酚醛塑料（ PF-bakelite ）： 1） 酚醛树脂： 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

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： ① 以热塑性酚醛树脂为原料： 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

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 ）： 1） 环氧树脂： 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： （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。

10.2 橡胶 一、概述 定义：橡胶是一类在较宽温度范围内表现良好高弹性行为的高分子材料的总称。 分类： 天然橡胶 按其来源 通用橡胶 10.2 橡胶 一、概述 定义：橡胶是一类在较宽温度范围内表现良好高弹性行为的高分子材料的总称。 分类： 天然橡胶 合成橡胶 热塑性橡胶 热固性橡胶 按其来源 按其热行为 通用橡胶 特种橡胶

来源于自然界中含胶植物，如橡胶树、橡胶草、橡胶菊等。 原料主要是石油、天然气、煤、农林产品等。 组分 1、生胶 天然橡胶：天然胶乳经一定的化学处理和加工制得。 来源于自然界中含胶植物，如橡胶树、橡胶草、橡胶菊等。 合成橡胶：用人工合成的方法制得的高分子弹性材料。 原料主要是石油、天然气、煤、农林产品等。

2、再生胶 （1）定义：再生胶是废硫化橡胶经化学、热及机械加工处理后制得的具有一定可塑性、可重新硫化的橡胶制品。 （2）主要反应：脱硫 ，即利用热能、机械能及化学能使废硫化橡胶中的交联点及交联点间的分子链发生断裂，从而破坏其网链结构，恢复一定的可塑性。 （3）作用：代替生胶，节省成本；改善胶料工艺性能，提高产品耐油、耐老化性能。

由于天然橡胶最早采用硫磺交联，所以称为硫化。 3、配合剂 （1）硫化剂：在一定条件下能使橡胶发生交联的物质统称为硫化剂。 （2）硫化促进剂：凡能加快硫化速度，缩短硫化时间的物质统称为硫化促进剂。 （3）硫化活性剂：提高促进剂的活性。 （4）防焦剂：又称硫化延迟剂，作用是使胶料在加工过程不发生早期硫化的现象。

橡胶在长期贮存或使用过程中，受氧、光、热、高能辐射及应力作用，逐渐发粘、变硬、弹性降低的现象 （5）防老剂：凡能防止和延缓橡胶老化的化学物质称为防老剂。 橡胶在长期贮存或使用过程中，受氧、光、热、高能辐射及应力作用，逐渐发粘、变硬、弹性降低的现象 物理防老剂：在橡胶表面形成一层薄膜起到 屏障作用。 化学防老剂：可破坏橡胶氧化初期生成的过氧化物，从而延缓氧化过程。

（6）补强剂和填充剂 凡能提高橡胶机械性能的物质称为补强剂，又称活性填充剂，有炭黑、白炭黑等。 凡在胶料中主要起增加容积作用的物质称为填充剂，有碳酸钙、陶土，碳酸镁等。 （7）其它配合剂：软化剂、着色剂、发泡剂等。

4、纤维和金属材料 橡胶的弹性大、强度低，因此很多橡胶制品必须用纤维材料或金属材料作骨架材料，以增大制品的机械性能，减小变形。

二、橡胶制品的成型工艺 主要包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个工序。

塑炼 定义：塑炼是使生胶由弹性状态转变为可塑状态的工艺过程。 塑炼目的：使胶料获得适宜的可塑性和流动性，利于后序工艺的进行。 塑炼机理：生胶塑炼获得可塑性的原因是橡胶大分子链断裂，平均分子量降低之故。 塑炼方法： 机械塑炼法：通过机械作用使橡胶大分子链断裂，提高其可塑性。 化学塑炼法：借助增塑剂的作用，引起并促进大分子链的断裂。

混炼 定义：将塑炼后的生胶和各种配合剂混合均匀制成混炼胶的过程。 混炼目的：得到符合性能要求的混炼胶。 混炼方法：间歇式混炼和连续式混炼

压延和压出 混炼胶通过压延和压出工艺可制得一定形状的半成品。 1、压延 橡胶的压延是指通过压延机辊筒间对胶料进行延展变薄的作用，制备出具有一定厚度和宽度的胶片或织物涂胶层的工艺过程。主要用于胶料的压片、压型、贴胶、擦胶和贴合等作业。

压片：是把混炼胶制成具有规定厚度、宽度和光滑表面的胶片。 压型：是将胶料制成表面有花纹并具有一定断面形状的带状胶片。胶鞋底、轮胎胎面等。 贴合：是通过压延机使两层薄胶片合成一层胶片的作业。用于制造较厚而要求较高的胶片。 贴胶：利用压延机辊筒的压力使胶片和织物贴合成为挂胶织物。 擦胶：是利用压延机辊筒转速不同，把胶料擦入织物线缝和捻纹中。

2、压出 压出工艺是胶料在压出机机筒和螺杆间的挤压作用下，连续通过一定形状的口型，制成各种复杂断面形状半成品的工艺过程。

成型 成型工艺是把构成制品的各部件，通过粘贴、压合等方法组合成具有一定形状的整体的过程。 不同类型的橡胶制品，其成型工艺也不同， 全胶类制品：如各种模型制品，成型工艺较简单，即将压延或压出的胶片或胶条切割成一定形状，放入模型中经硫化便可得制品。 含有纺织物或金属等骨架材料的制品：如胶带、轮胎、胶鞋等，则必须借助一定的模具，通过粘贴或压合方法将各零件组合而成型。

硫化 定义：硫化是胶料在一定条件（温度、压力）下，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程，其目的是改善胶料的物理机械性能和其它性能。

聚异戊二烯的硫化反应

硫化对橡胶性能的影响 在一定硫化时间内，橡胶的抗张强度、定伸强度、弹性等性能逐渐增高，伸长率、永久形变减小。此外，橡胶的耐热性、耐磨性、抗溶剂性等都有所改善。但是，在正硫化阶段胶料的综合性能达到最佳值，硫化时间过长(过硫)，性能均下降。

三、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。 丁苯橡胶 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、粘结性差、成型困难、硫化速度慢。 丁苯橡胶

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。 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

丁腈橡胶 由丁二烯与丙烯腈聚合而成。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℃。 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 氟橡胶 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。 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

SBS热塑弹体 强度高，弹性好，可反复回收利用。 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。

10.3 纤维 定义：凡能保持长度比本身直径大1000倍的均匀条状或丝状的高分子材料均称纤维。 分类： 天然纤维和化学纤维。 10.3 纤维 定义：凡能保持长度比本身直径大1000倍的均匀条状或丝状的高分子材料均称纤维。 分类： 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。

纤维 天然纤维：棉、毛、蚕丝、麻

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，又称锦纶，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。

10.4 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。

酚醛树脂胶粘剂 ： 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-丁腈胶可在-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。

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。 聚氨酯树脂胶粘剂 ： 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。

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂 ： 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。

氯丁橡胶胶粘剂 ： 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。 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 ：

作业 1、什么是硫化，硫化对橡胶性能有何影响？ 2、热塑性塑料，热固性塑料的概念，主要品种的缩写，结构单元，主要特点和应用。 3、胶料塑炼的目的和机理，胶料混炼的作用各是什么？ 4、对加聚型聚合物的四种制备方法在配方主要成分、聚合场所、聚合机理、主要优缺点方面进行比较。