第四章 通用高分子材料.

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1 第四章 通用高分子材料

2 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
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。

3 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 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）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。

5 6）抗静电剂: 通过降低电阻来减少摩擦电荷，从而减少或消除制品表面静电荷的形成。
抗静电剂一般是有机氮化物或具有醚结构的化合物 7）阻燃剂：用以减缓塑料燃烧性能的助剂。 8）着色剂: 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 9）发泡剂: 是一类受热时会分解放出气体的有机化合物，它是制备泡沫塑料的助剂。
10）偶联剂：增强剂或填料用偶联剂处理后可提高其效能，改善塑料制品的性能。 常用的偶联剂有有机硅、有机钛酸酯等。 11）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。

7 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。

8 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。

9 塑料的成型加工方法 塑料制品通常由聚合物或聚合物与其他组分的混合物，于受热后在一定条件下塑制成一定形状，并经冷却定型、修整而成。
主要：挤出、注射、压延、吹塑、模压 挤出、注射、压延、吹塑是热塑性塑料的主要加工方法 模压、铸塑及传递模塑是热固性塑料的主要加工方法

10 1）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。

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13 挤出过程：分为两个阶段： 　　第一个阶段是使固态塑料塑化(即变成粘性流体)并在加压情况下使其通过特殊形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续体； 　　第二阶段则是用适当的处理方法使挤出的连续体失去塑性状态而变为固体，即得所需制品

14 加压方式：分为连续和间歇两种。 　　连续式所用设备为螺杆挤出机， 　　间歇式为柱塞式挤出机。柱塞式挤出机的主要部件是一个料筒和一个由液压操纵的柱塞 螺杆数量 单螺杆挤出机，使用较多挤出机。 双螺杆，比较多 多螺杆挤出机，用于塑炼

15 2） 注射成型： 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。

16 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。

17 注射成型工作循环 加料 预塑 合模 注射充模 保压补缩 冷却定型 开模 清模 塑件脱模

18 注射过程：  加料 将粒状或粉状塑料加入注射机的料斗。
 加料 将粒状或粉状塑料加入注射机的料斗。  塑化 通过注射机加热装置的加热，使得螺杆中的塑料原料熔融，成为具有良好的可塑性的塑料熔体 。  充模 塑化好的塑料熔体在注射机柱塞或螺杆的推动作用下，以一定的压力和速度经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模具型腔。

19  保压补缩 从熔体充满型腔后，在注射机柱塞或螺杆推动下，熔体仍然保持压力进行补料，使料筒中的熔料继续进入型腔，以补充型腔中塑料的收缩需要，并且可以防止熔体倒流。
 浇口冻结后的冷却 经过一段时间使型腔内的熔融塑料凝固成固体，确保当脱模时塑件有足够的刚度，不致产生翘曲或变形。  脱模 塑件冷却到一定的温度,推出机构将塑件推出模外。

20 注射成型的特点： 优点  成型周期短、生产效率高、易实现自动化  能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件  产品质量稳定  适应范围广 到目前为止，除氟塑料以外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型的方法成型。另外，一些流动性好的热固性塑料也可用注射成型。

21 缺点  注射设备价格较高  注射模具结构复杂  生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产

22 3）压延成型 将已塑化的物料通过一组热辊之间使其厚度减薄，从而制得均匀片状制品的方法称为压延成型。 压延成型主要用于制备聚氯乙烯片材或薄膜。

23 4） 模压成形： 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。

24 5） 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。

25 吹塑成型还 可以用压缩空 气将型坯连续 吹胀成薄膜。

26 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

27 8）浇铸成形： 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。

28 热塑性塑料 ［ ］ 聚乙烯（PE－polyethylene）： ——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

29 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。

30 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。

31 ［ ］ 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。

32 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。

33 ［ ］ 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。

34 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。

35 ［ ］ 聚1-丁烯 ： ——CH2—CH2—— │ CH2 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。

36 ［ ］ 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。

37 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。

38 ［ ］ 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。

39 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。

40 ［ ］ 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。

41 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。

42 4.1.5 工程塑料 ［ ］ ‖ 4.1.5.1聚酰胺（尼龙或锦纶）： 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——

43 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。

44 4）改性和新型聚酰胺 1、增强尼龙 2、单体浇铸尼龙 采用了碱聚合法，加快了聚合速度，力学性能得到提高。 3、反应注射成型尼龙 与尼龙6相比，具有更高的结晶性和刚性、更小的吸湿性 4、芳香族尼龙 耐高温、耐辐射、耐腐蚀的尼龙新品种

45 5、透明尼龙 具有高度透明、低吸水性、耐热水性及耐抓伤性，并且具有一般尼龙所具有的优良力学强度。 6、高抗冲尼龙 7、电镀尼龙

46 ［ ］ 4.1.5.2聚碳酸酯（ PC-polycarbonate ）： —O—C—O—— │ O —— —C— CH3
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；

47 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。

48 ［ ］ 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。

49 ［ ］ ［ ］ —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。

50 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：

51 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。

52 ［ ］ ‖ 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：

53 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。

54 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。

55 4.1.6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。

56 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

57 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。

58 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

59 ② 以热固性酚醛树脂为原料： 通常作粘胶剂或浸渍增强剂压制成层状塑料。 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

60 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。

61 氨基塑料 脲-甲醛塑料（UF）和蜜胺-甲醛树脂（MF） 1）基本特性：染色能力强， UF表面硬度较高，耐电弧性能好，耐矿物油、耐霉菌，但耐水性较差。MF可制成耐光、耐电弧、无毒的塑件，能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性强的物质，能像陶瓷一样方便地去除茶渍 2）主要用途：UF用于压制日用品及电器照明用设备的零件、电话机、收录机、钟表外壳、开关插座及电气绝缘零件 ；MF主要用于制作餐具、航空茶杯及电器开关、灭弧罩及防爆电器的配件 。主要用于颜色鲜艳的日用品、装饰品和电器设备。

62 呋喃塑料 以呋喃树脂为基本组分的塑料 主要特点：能耐强酸和强碱且耐热性好，可达 度，在制取火箭液体燃料方面有重要应用价值。

63 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

64 环氧树脂固化后具有坚韧、收缩率小、耐水、耐化学腐蚀和优异的介电性能。
2） 环氧塑料： 环氧树脂有“万能胶”之称。其粘性好，强度高，优良的电绝缘性能。 环氧塑料有增强塑料、泡沫塑料、浇铸塑料之分。增强塑料主要是玻璃纤维增强，俗称环氧玻璃钢；环氧泡沫塑料用于绝热、防震、吸音等方面；环氧浇铸塑料主要用于电气方面。

65 有机硅塑料 主要特点：不燃、介电性能优异、耐高温，可在300度下长期使用。

66 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。

67 分类 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 天然橡胶 通用橡胶 橡　胶 合成橡胶 特种橡胶 聚硫橡胶 硅橡胶

68 4.2.1橡胶的结构与性能 4.2.1.1结构特征 1、大分子链具有足够的柔顺性，玻璃化温度比室温低很多。
2、在使用条件下不结晶或结晶度很小。 3、在使用条件下无分子间相对滑动。

69 结构与性能的关系 1、弹性和强度 柔性越大，弹性越大；交联使橡胶形成网状结构，可提高橡胶的弹性和强度。 2、耐热性和耐老化性 耐热性主要取决于主链上化学键的键能 不饱和橡胶主链上的双键易被臭氧氧化，次甲基的氢也易被氧化，耐老化性差。

70 3、耐寒性 降低Tg或避免结晶，可提高橡胶的耐寒性 4、化学反应性 有利：交联反应或进行取代等改性反应 有害：氧化降解等 5、加工性能

71 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。
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。

72 配合剂 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。

73 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。 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。

74 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。

75 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

76 混 合 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。 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。

77 将塑炼后的生胶和配合剂混合均匀的过程。 2） 混 炼： 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。

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79 开炼后的状态

80 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。 2）注射法： 与热固性塑料注射成形类似。

81 4.2.3天然橡胶 具有较高的弹性、较高的机械强度、良好的力学性能、良好的耐寒性、优良的气密性、防水性、电绝缘性和绝热性能。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。 缺点：耐油性差，耐臭氧老化性和耐热氧老化性差。

82 4.2.4合成橡胶 1、聚丁二烯橡胶（居第二位） 溶聚高顺式丁二烯橡胶，弹性高，耐低温性能好，耐磨性能优异，滞后损失小，生热量低
2、聚异戊二烯橡胶 分子结构和性能与天然橡胶相似，也称为合成天然橡胶。 是一种综合性能最好的合成橡胶。具有优良的弹性、耐磨性、耐热性、抗撕裂及低温屈扰性。

83 3、丁苯橡胶（第一） 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。 4、丁腈橡胶（耐油性著称的特种合成橡胶） 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℃。

84 5、氯丁橡胶 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。
优异的耐燃性，是通用橡胶耐燃性最好的，优良的耐油、耐溶剂、耐老化、良好的黏着性、耐水性和气密性 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。 5、氯丁橡胶

85 6、丁基橡胶 异丁烯和少量异戊二烯的共聚物 优点：气密性最好的橡胶，耐热性、耐臭氧老化性很突出，耐化学腐蚀性好、耐酸、碱和极性溶剂，电绝缘性和耐电晕性能好，耐水性好，减震性好。 缺点：硫化速度慢 用途：主要用于气密性制品，也广泛用于蒸气软管、耐热输送带、化工设备衬里、耐水密封垫片、电绝缘材料和防震缓冲器材。

86 7、乙丙橡胶 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。

87 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
8、 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。 9、硅橡胶

88 4.2.5 热塑弹体 热塑性弹性体(TPE thermoplastic elastomer)是一种在常温为橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料。它是不需要硫化的橡胶，被认为橡胶界有史以来最大的革命。 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。

89 热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。由于不需再像橡胶那样经过热硫化，因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终产品。它的这一特点，使橡胶工业生产流程缩短了1／4，节约能耗25%-40%，提高效率10-20倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。

90 SBS树脂是用阴离子聚合法制得的苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。其分子链的中段是聚丁二烯，两端是聚苯乙烯，SBS具有两相结构，橡胶相PB连续相，PS形成微区分散在橡胶相中，起物理交联作用。

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92 4.2.6微孔高分子材料 内部具有大量微小气孔的一类高分子材料称为微孔高分子材料。 以树脂为基体的称泡沫塑料
以生胶或乳胶为基体的称为泡沫橡胶 微孔高分子材料具有质轻、绝热、吸音、防震、耐潮湿、耐腐蚀等优良特性。主要用作保温材料、隔音材料、防震材料以及坐垫和床垫等。