《高分子材料之塑料》课件

高分子材料之塑料塑料是一种重要的高分子材料广泛应用于日常生活和工业生产了解塑料的性,质和制造过程将有助于更好地利用这种可塑性强、成本低廉的材料塑料的定义和性质什么是塑料主要特性塑料是由高分子化合物制成的一塑料通常具有良好的绝缘性、耐种人工合成材料具有轻质、耐化学腐蚀性、耐热性、韧性和可,腐蚀、成型方便等特点塑性等性能应用广泛开发历史塑料广泛应用于包装、建筑、电塑料是世纪末世纪初逐步1920子电器、汽车、家用品等诸多领发展起来的一种新型材料其研,域是现代生活不可或缺的材料究和应用正在不断深入,塑料的历史发展古代的塑料人类早在多年前就开始利用天然树脂、乳胶等制造塑料3000工业革命后的合成塑料世纪后期人类开始研发合成塑料标志着塑料工业的发展19,,世纪的塑料革命20世纪年代起随着聚合物化学的进步合成塑料种类日益丰富2040,,塑料应用的不断扩大塑料凭借其优异性能被广泛应用于各个领域成为现代生活的重要元素,塑料的制造过程原料准备1从石油化工等原料中提取塑料单体聚合反应2通过聚合反应制造出高分子聚合物配方调整3根据需求添加各种助剂和填充剂成型加工4采用注塑、挤出等工艺成型后处理5表面处理、包装等最终工序塑料的制造是一个复杂的过程需要经过原料准备、聚合反应、配方调整、成型加工等多个步骤每个步骤都需要精心控制以确保最终产品的质量和性能,,塑料的主要原料石油天然气煤塑料的主要原料是从石油中提取的烃类化合一些塑料也可以从天然气中提取的烃类化合此外部分塑料还可以从煤炭中提取的烃类,物如乙烯、丙烯等这些基本单体经过聚物为原料比如聚乙烯和聚丙烯等热塑性塑化合物为原料制造过程相对复杂,,,合反应形成聚合物最终制成各种塑料料,塑料的分类热塑性塑料热固性塑料可重复加热熔融和冷却凝固如聚乙烯、加热后发生不可逆的化学反应成为不,,聚丙烯等可熔融的树脂如酚醛树脂、环氧树脂,等弹性体增强塑料具有良好的伸缩性能如橡胶、硅橡胶添加增强材料如玻璃纤维、碳纤维等,,等提高机械强度热塑性塑料定义特点优势应用领域热塑性塑料是一类在加热时会热塑性塑料可以重复软化和成•加工性能优良热塑性塑料广泛应用于日常生变软、可以塑造成型冷却后型具有良好的加工性能广泛活用品、电子电器、建筑、汽,,,•可反复利用和回收则又变硬的高分子材料这种应用于注塑、挤出、真空成型车等诸多领域是目前使用最,•生产效率高材料经过软化和成型后可以重等加工工艺代表有聚乙烯、广泛的工程塑料•成本相对较低复利用聚丙烯、聚苯乙烯等热固性塑料交联分子结构加热后不可逆热固性塑料分子链之间形成化学热固性塑料受热后会发生化学反键呈交联结构不能再熔融或溶解应分子链彼此交联形成稳定的三,,,,维网状结构优异耐热性广泛应用交联结构使热固性塑料具有优异热固性塑料广泛应用于航空航天、的刚性、耐热性和抗化学腐蚀性电气电子、汽车制造等高性能领能域塑料的常见性能密度低耐腐蚀性强塑料材料普遍密度较低可以减轻产品的重量这使得塑料在大多数塑料具有良好的耐腐蚀性不易受到化学物质的侵蚀适,,,诸如包装、运输等领域广受欢迎用于各种酸碱环境绝缘性好可加工性强塑料材料绝大部分为绝缘体可作为电线电缆的绝缘材料广泛塑料可以通过多种工艺如注塑、挤出等成型满足不同产品的,,,应用于电子电气领域制造需求成本相对较低塑料的力学性能塑料的热学性能℃℃100200熔点软化温度塑料通常具有较低的熔点可在度左右熔融成型塑料在软化温度以上变软可进行成型加工,100,℃

0.2W/m·K120热导率最高使用温度塑料普遍具有较低的热导率大多数不超过塑料受热会发生变形和降解通常不建议在度以上使用,

0.2,120塑料的电学性能绝缘性塑料通常具有优良的绝缘性能可广,泛用于制造各种电气产品的绝缘件介电性能塑料的介电常数、介电损耗等指标可根据应用需求进行设计和改性静电性能一些塑料容易产生静电可通过添加,填料或涂层来改善静电特性塑料的化学性能塑料的化学性能是其重要特性之一它们具有良好的耐腐蚀性、耐化学品性、抗氧化性和抗紫外线性能这些特性使塑料在很多领域得到广泛应用如化工、医疗、航天等不同类型的塑料有不同的化学性能如聚苯乙烯具,,有良好的耐酸、耐碱性而聚氨酯有优异的耐水解性能,塑料的加工工艺注塑成型1将加热熔融的塑料原料注入模具中在模具中成型冷却得到所,,需形状适用于大批量生产各种复杂造型的塑料制品挤出成型2将塑料原料通过螺杆推挤挤出连续成型出所需截面形状的塑,料制品如管材、板材等吹塑成型,3将熔融的塑料管材吹入模具中并冷却成型适用于制造空心类,塑料制品如瓶罐等注塑成型模具制作1根据产品设计制作精密模具料料准备2将塑料粒子干燥、混合并熔融注入成型3将熔融料料快速注入模具中冷却取出4模具内待产品冷却后取出注塑成型是最常用的塑料加工方法之一通过模具、注入、冷却等步骤可以快速制造出复杂的塑料制品它适用于各种热塑性材料生产效率高、精,,度好、成本低、适合大规模生产挤出成型材料预热1将塑料颗粒加热至可塑状态挤压挤出2将预热塑料通过螺杆挤压挤出成型冷却固化3使挤出的塑料制品快速冷却固化切割收集4切割成所需尺寸并收集加工制品挤出成型是将熔融的塑料通过螺杆挤压机挤出成型的一种加工工艺该工艺具有生产效率高、成型精度好、适用于连续生产等特点，广泛应用于生产塑料管材、型材、片材等制品吹塑成型预热1对塑料原料进行加热至可塑性状态充型2将预热好的塑料挤入模具内并充满吹气3向模具内吹入压缩空气使塑料贴合模具表面吹塑成型是一种常见的塑料加工工艺主要用于制造中空容器类产品通过预热、充型和吹气三个步骤能够制造出各种规格的塑料瓶、桶、,,罐等制品该工艺具有成本低、生产效率高的特点广泛应用于饮料、化妆品、日化用品等领域,压缩成型模具准备首先准备好精密模具确保表面光洁平整并对模具进行预热,,料料填充将塑料粒子或粉末均匀地填充到模具腔体内确保填料密实均匀,加压成型采用高压力将填料压缩成型使塑料充满模腔并成型压力可达数百吨,冷却脱模经过一定时间冷却打开模具将成型件取出再进行后续的修整和加工,,增强塑料及其应用碳纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料金属增强塑料碳纤维具有高强度、耐腐蚀性和低密度特点玻璃纤维增强塑料兼具了轻质、强度高和制金属颗粒或纤维增强塑料有更好的刚性、耐,广泛应用于航空航天、汽车、体育等领域造成本低的优势应用于建筑、电子电器等磨性和导电性用于生产高性能零件和工具,,行业塑料复合材料概念定义优势特点塑料复合材料是由两种或多种不同材料有机结合而成的新型材料塑料复合材料不仅具有塑料的轻量、成型性好等优点还能提高材,其中一种材料为塑料基体另一种为增强材料两者相互渗透、交织料的强度、刚性、耐温性等性能广泛应用于航空航天、汽车制,,成整体造、体育用品等领域塑料助剂及作用稳定剂着色剂提高塑料的热稳定性和抗光氧化性能增加塑料的颜色和外观满足不同的美,,防止塑料在加工和使用过程中的降解学需求阻燃剂增塑剂提高塑料的耐火性能增强产品的安全提高塑料的柔韧性和加工性改善其力,,性学性能塑料的回收利用回收过程资源化利用塑料回收包括分类收集、清洗、回收的塑料可制造成新塑料制品、切碎、熔融、造粒等步骤以生产建材、纺织品等实现资源的循环,,再生塑料原料利用环境保护塑料回收有助于减少采掘新原料降低能耗和污染排放推动绿色环保,,塑料的环保问题海洋污染垃圾填埋问题微塑料污染大量的塑料垃圾流入海洋污染海洋环境危大量的塑料制品最终成为垃圾填埋场的主要塑料制品在降解过程中产生的微塑料进入食,,害海洋生物需要采取更有效的回收利用措组成部分占据大量土地资源寻求更环保物链对人类健康和生态环境造成严重威胁,,施的处理方式刻不容缓需要加强管控塑料的未来发展趋势可持续性智能化高性能化个性化未来塑料将更加注重环境友好塑料将与电子、传感器等技术塑料将通过分子设计和复合增基于打印等技术塑料制品3D,和可回收利用采用生物基或结合实现智能感知、交互和强提高强度、耐磨性、隔热将实现个性化定制满足消费,,,,可降解材料减少对环境的污功能化应用于智能家居、可性等性能满足航天、汽车等者多样化需求,,,染穿戴设备等领域高端应用需求塑料在建筑中的应用屋顶保温材料外墙装饰12塑料广泛应用于建筑物的屋顶塑料制成的外墙装饰板能够装保温可以有效降低能耗保持饰建筑物外观并兼具耐用和防,,,室内温度稳定水的特性室内装修管道系统34塑料材质的地板、墙板和天花塑料管道因其耐腐蚀、比重轻板等能为室内空间营造现代化、等特点在供水、排水等管线系,时尚的风格统中广受应用塑料在汽车制造中的应用车身轻量化内饰件塑造塑料替代传统金属材料能显著降塑料用于制造车内仪表板、门板,低车重提高燃油效率等内饰件提高舒适性和美观度,,安全性能提升节能环保塑料材料在车身、座椅和安全气塑料质地轻、易加工有助于降低,囊等装置中的应用增强了汽车的能耗和减少碳排放符合绿色环保,,碰撞安全性需求塑料在电子电气中的应用电路板电线电缆塑料作为电路板的主要材料具有优良塑料作为电线电缆的绝缘层是电子电,,的绝缘性和耐热性可用于制造各种气领域不可或缺的材料确保安全可靠,电子设备的电路板传输电力和信号电子元件外壳外罩塑料广泛用于电容器、电阻器、开关塑料作为电子产品的外壳和外罩材料,等各类电子元件的外壳和支架提供绝既美观耐用又可提供坚固的保护广,,缘保护和外观美化泛应用于手机、电脑等电子设备塑料在包装中的应用食品包装日用品包装电子产品包装医疗用品包装塑料广泛应用于食品包装如塑料容器和包装广泛用于化妆塑料外壳和包装材料被广泛应医疗用品如注射器、药瓶、输,塑料袋、盒子、瓶子等可有品、洗涤用品、玩具等日用品用于手机、电脑等电子产品液袋等包装多采用塑料材料,,,,效保护食品新鲜和卫生延长具有轻巧、坚固、防漏等优点起到防护和装饰的作用以确保无菌和安全性,保质期塑料在医疗卫生中的应用医疗设备医疗耗材塑料材料被广泛应用于医疗设备一次性塑料注射器、导管、手术,如输液袋、手术工具、义肢、假手套等医疗耗材采用塑料制造提,体等具有耐腐蚀、轻质等特点高了医疗卫生安全性,康复辅助生物材料可降解塑料制成的人工骨、牙科特种塑料可以模拟人体组织结构,固定器等能有效辅助人体组织修应用于人工器官、组织工程等生复与再生物医学领域塑料在农业中的应用温室大棚农业灌溉塑料膜结构搭建的温室大棚可以更好塑料管道和喷淋设备被广泛应用于农地调节环境有效保护作物提高农业生业灌溉系统提高水资源利用率和作物,,,产效率灌溉效果塑料地膜农产品包装塑料地膜可以有效保持土壤水分抑制塑料包装材料可以保护农产品免受损,杂草生长改善作物生长环境坏延长保鲜期提高运输和贮存效果,,,塑料在日用品中的应用塑料制日用品塑料制家居用品塑料制个人护理用品塑料以其轻质、耐用、易加工等特点被广泛塑料还广泛应用于制造各类家居用品如桌除了家居用品塑料还被广泛应用于制造各,,应用于日用品的制造如塑料餐具、衣架、椅、花瓶、电器外壳等不仅美观大方而且种个人护理用品如牙刷、梳子、化妆品容,,,,玩具等极大地丰富了人们的日常生活耐用耐磨深受消费者喜爱器等方便实用又环保,,,结语塑料作为一种非常重要的高分子材料广泛应用于各个领域在未来其发展潜力还,有很大空间随着新技术和新材料的不断出现塑料将持续推动产业变革为社会,,发展作出更大贡献我们应该积极应对塑料污染等环境问题推动塑料回收利用,和循环利用共同建设一个更加绿色、可持续的未来,。