电绝缘性优良、耐酸碱、耐溶剂性良好---差于PP和PE;阻燃性好。 PVC的缺点:软化点不高——耐热性不好;耐寒性差、抗冲强度低;易分解、热稳定性差。 改性:?高分子量PVC(HWM-PVC):分子量增大,分子链间规度提高→力学性能大幅度提高、耐热、耐寒性提高、热稳定性提高。→方向盘,高档人造革
?氯化PVC(CPVC):提高PVC的氯含量→热变形温度、力学强度提高;热稳定性、熔体流动性、抗冲击性变差→门窗异型材、塑料水管 ?VC共聚物:与其它烯类单体共聚,破坏PVC链规整性→提高熔体流动性、抗冲击性和耐寒性。→日用品、包装材料
9 .(作业)PVC热稳定性差的原因?铅盐类、金属皂类热稳定剂提高PVC热稳定性的原理是什么?
原因:PVC分子链中的“缺陷”是导致降解的主要内因,热、光、机械应力是导致PVC降解的外因。
PVC树脂含有聚合反应中残留的少量双键、支链及引发剂残余基团,加上相邻碳原子之间会有氯原子和氢原子,易脱HCI,使PVC在热和光的作用下易发生降解反应
机理:加入的热稳定剂要能与分解放出的HCL反应,达到清除HCL的效果;能与游离基及双键反应,同时起抗氧剂的效用。
PS 聚苯乙烯(硬而脆)
1、PS的结构性能关系
透明:由于侧苯基在空间的排列为无规结构,因此聚苯乙烯为无定形聚合物(非晶),具有很高的透明性
耐候性差:侧苯基可以使主链上a-氢原子活化,在空气中易氧化生成过氧化物,并引起降解,因此制品长期在户外使用易变黄、变脆 热敏感度大:聚苯乙烯的许多力学性能都显著受到温度的影响。 PS耐热性差;导热率低,PS泡沫塑料是良好的绝热保温材料。PS的力学性能随温度提高显著下降
力学性能:由于侧苯基的体积较大,有较大的位阻效应,而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬,因此(Tg较高)刚性较大,质脆,拉伸强度高,但其冲击强度低。
PS属于硬而脆的塑料:拉伸强度和弯曲模量都很高,但抗冲击性和耐低温性差。
Ps硬而脆,硬质PVC硬而强,软质PVC软而韧。 PA硬而韧,PTFE是一种软而弱的树脂。 电性能:PS具有良好的电绝缘性;
耐化学药品性: 非极性,PS化学稳定性较好;PS溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿等有机溶剂。 加工性:PS的熔融温度远低于其热分解温度,很容易进行成型加工.( PS的主要成型为:注射、挤
出和发泡)
2、PS的缺点: (1) PS的抗冲击性差 (2) PS的耐热性不好,强度随温度提高大幅度降低 PS的改性:
<一> 高抗冲PS(HIPS): PS与顺丁橡胶或丁苯橡胶(含量10~20%)直接共混; 将顺丁橡胶或丁苯橡胶溶于苯乙烯单体中共聚 冲击性能优异,尺寸稳定,刚性好,易加工,制品光泽度高,易着色
<二> ABS树脂:丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。ABS是一种用途广泛的通用工程塑料。ABS耐候性较差。丙烯腈——硬度、耐热性、力学强度;丁二烯——抗冲击性;苯乙烯——良好的热塑性加工性 3、(作业)请通过查阅文献回答下列问题: a.“ABS合金/共混物”指的是什么?
ABS合金是利用物理共混或化学接枝的方法,对现有的塑料进行改性,使之实现高性能化、功能化、专用化.
b.目前已经商业化的ABS合金主要有几种?它们的性能特点是什么; 主要有:PC/ABS合金和 PA/ABS合金。 特点:
PC与ABS合金可以综合PC和ABS的优良性能,一方面可以提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度,另一方面可以降低PC成本和熔体粘度,提高流动性,改善加工性能,减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。
PA/ABS合金是聚酰胺(PA)树脂和ABS树脂的合金,具有冲击强度高、热稳定性和抗化学腐蚀性优良、减震和吸声性能较好等特点。既具有PA的耐冲击性,耐化学药品性等,又具有ABS树脂的韧性、刚性、良成形性、二次加工性等特征。
热固性塑料 PF AF EP UP
1.各种热固性塑料的合成反应方程式和合成条件 2.各种热固性塑料的固化反应机理和典型固化交联剂 3.各种热固性塑料的性能特点和典型应用领域
PF 酚醛树脂(电木,阻燃性好,吸水率高)
热塑性PF和热固性PF的合成反应及其条件: 反应条件:
热塑性酚醛树脂:甲醛:苯酚<1,酸性条件下反应:a)强酸——通用性PF树脂;b)弱酸——高邻位PF树脂。不含羟甲基,不能自固化,需要固化剂。
热固性酚醛树脂:甲醛:苯酚>1,碱性条件下反应。含有可反应羟甲基,不需固化剂,加热就可以固化 合成反应:
热塑性酚醛树脂
首先加成,生成邻位和对位的羟基苯酚
这些反应物不稳定,会与苯酚发生缩合反应,生成二酚基甲烷的各种异构体。
生成的二酚基甲烷的各种异构体继续与甲醛反应,使缩聚物的分子链进一步增长,最终得到线型酚醛树脂,
热固性酚醛树脂
首先加成,苯酚与甲醛通过加成反应生成多种羟基酚
然后,羟甲基酚进一步进行缩聚反应,
热塑性PF与热固性PF的结构与性能差异 热塑性PF固化后得到的PF树脂 热固性PF固化后得到的PF树脂 使用六亚甲基四胺固化得到交联网络密度较大,较均匀。但体系中会残余较多的极性小分子。 拉伸强度、模量较高 抗弯、抗冲击强度较低 耐热性较高,电性能差 热塑性PF和热固性PF的固化机理与固化剂 热塑性PF的固化剂:
六亚甲基四胺 固化反应:
通过分子上的活性羟甲基的反应交联固化得到的交联网络中缺陷较多。但体系中残余的极性小分子较少 拉伸强度、模量较低 抗弯、抗冲击强度较高 耐热性较差,电性能好 热固性PF的固化:
机理:采用热压法使其固化温度在145~175℃,在较大的成型压力下排除热压过程中产生的挥发分
羟甲基与邻位或对位活泼氢反应,生成次甲基键
羟甲基之间反应形成二苄基醚
次甲基与羟甲基缩合
次甲基与甲醛之间的缩合
当反应温度超过160℃时,醚键不稳定,会脱除甲醛
固化后的到的丙阶树脂交联网络结构不完整,还残存一些羟甲基和酚羟基的邻对位。 酚醛树脂的性能特点 <一> 力学性能特点 强度和弹性模量高;
使用温度高,长期高温使用强度保持率高;
抗蠕变性好,尺寸稳定。
质脆,抗冲击性能差,需加入填料改善;
加入有机填充剂最高使用温度140oC;加入无机填料最高使用温度160oC;加入玻纤或石棉填充最高可达180oC
<二> 耐化学药品性优良 耐有机溶剂和弱酸弱碱;
不耐强酸(如浓硫酸和硝酸)、强碱和强氧化剂 <三> 电绝缘性良好
有较高的电阻率,但比很多热塑性塑料都低 介电损耗大,不适合于高频。 PF的电性能湿度影响大。 <四> 其它性能
PF阻燃性好,发烟量低;
PF吸水率高,吸水后会导致制品膨胀,产生内应力,同时造成抗拉、抗弯强度下降,冲击提高。 酚醛树脂的应用 :
? 目前很大一部分PF树脂被当作黏合剂用于木材的加工,目前纤维增强PF发展很快。
? 运输业:轿车座椅/飞机座椅(PF发泡)、排气管道、隔热材料、公共汽车内外装饰材料、发动机的隔热罩、盖板等。
? 建筑业:隔热板、内外装饰板、天棚防火板、防火门、地板、管道。 ? 化工: 防腐蚀管道,储槽、储罐等
EP 环氧树脂
1、双酚A型环氧树脂的合成反应
由环氧氯丙烷与双酚A在碱性催化剂作用下反应生成。(催化剂:氢氧化钠溶剂) 加成反应
在NaOH的作用下脱HCL CHCHCH2OROCH2CHCH22 OO 环氧基与双酚A加成反应,
后与环氧氯丙烷加成, ClCH2CHCH2OROCH2CHCH2OROCH2CHCH2OROCH2CHCH2Cl HOHOOHOH