塑料工藝

1、一、一、塑料工業(yè)發(fā)展史及現(xiàn)狀塑料工業(yè)發(fā)展史及現(xiàn)狀19世紀(jì)世紀(jì)，美國盛行臺球臺球。那時的臺球是用象牙做的，但當(dāng)時非洲的大象不斷減少，美國差不多完全得不到象牙得不到象牙來制作臺球，臺球制造廠的老板。于是宣布：誰能發(fā)明一種代替象牙做臺球的材料，誰就能得到1萬美元的獎金。1868年，美國一位叫約翰約翰?海阿特海阿特的人，決定發(fā)明出一種代替象牙制作臺球的材料，許多努力都失敗后，一次偶然發(fā)現(xiàn)硝化纖維在酒精中溶解后硝化纖維在酒精中溶解后（火棉膠），將

2、其涂在物體上，干燥后能形成透明而結(jié)實(shí)的膜透明而結(jié)實(shí)的膜。他就想把這種膜凝結(jié)起來做成球，經(jīng)歷一次次失敗后，終于在1869年發(fā)現(xiàn)，在火棉膠中加進(jìn)樟腦樟腦時，硝化纖維成了一種柔韌、硬而不脆一種柔韌、硬而不脆的材料。在熱壓下制成各種形狀，當(dāng)然可以用來做臺球。他將它命名為“賽璐珞賽璐珞”。據(jù)此，他已成了一個大發(fā)明家，1872年，他在美國紐瓦克建立建立了一個生產(chǎn)賽璐珞的工廠工廠，除用來生產(chǎn)臺球外，還用來做馬車和汽車的風(fēng)擋及電影膠片馬車和汽車的風(fēng)擋及

3、電影膠片，從此開創(chuàng)了塑料工業(yè)的先河。1877年，英國也開始用賽璐珞生產(chǎn)假象牙和臺球等塑料制品假象牙和臺球等塑料制品。后來海阿特又用賽璐珞制造箱子、鈕扣、直尺、乒乓球和眼鏡架箱子、鈕扣、直尺、乒乓球和眼鏡架等。賽璐璐雖是最早的人造塑料，而不是合成塑料，由于“賽璐珞賽璐珞”中含硝酸根中含硝酸根，極易著易著火引起火災(zāi)。第一種合成塑料是將酚醛樹脂酚醛樹脂加熱模壓制得，是在20世紀(jì)初，由美籍比利時化學(xué)家貝克蘭貝克蘭制成。1905年美國化學(xué)家貝克蘭

4、有一次將苯酚和甲醛放在燒瓶里以酸做催化劑然后進(jìn)行加熱反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)里面生成了一種粘稠的東西，這東西就是現(xiàn)在的酚醛樹脂，它不滲水，受熱不變形，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，易于加工，而且有很好的絕緣性，這對于剛興起的電器工業(yè)來說，是非常及時的材料。人們在酚醛樹脂里加進(jìn)鋸木屑、石棉或陶土等混合后，在高溫下用模子壓出成品。廣泛用來生產(chǎn)電燈開關(guān)、燈頭、燈座、電話機(jī)等電器用品，因此稱為“電木電木”?，F(xiàn)在電木仍是普遍使用一種塑料。但其衍生的建材粘合劑含甲醛，造成污

5、染。1931年，美國羅姆哈斯公司以本體法生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯，制造出有機(jī)玻璃。1926年，美國W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加熱下溶于高沸點(diǎn)溶劑中，在冷卻后，意外地得到柔軟、易于加工、且富于彈性的增塑聚氯乙烯。這一偶然發(fā)現(xiàn)打開了聚氯乙烯得以工業(yè)生產(chǎn)的大門。1868硝酸纖維素硝酸纖維素(賽璐珞賽璐珞celluloid)1909酚醛樹脂（電木）酚醛樹脂（電木）1931聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯1933聚乙烯聚乙烯PE1936聚氯乙

6、烯聚氯乙烯PVC1936聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃)1936聚乙烯醇縮醛聚乙烯醇縮醛1938聚酰胺聚酰胺1940聚酯、有機(jī)硅樹脂、氟樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯聚酯、有機(jī)硅樹脂、氟樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯1955聚丙烯聚丙烯1956聚苯乙烯聚苯乙烯1970聚甲醛、聚碳酸酯、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS樹酯樹酯二、塑料基礎(chǔ)知識二、塑料基礎(chǔ)知識2.1、塑料的基本性能、塑料的基本性能用作日常生活品、包裝材料。用作日常生活品、包裝材

7、料。（3）增強(qiáng)塑料）增強(qiáng)塑料是一種高分子復(fù)合材料，它以合成樹脂為基礎(chǔ)與增強(qiáng)材料如玻璃纖維、碳纖維、石棉是一種高分子復(fù)合材料，它以合成樹脂為基礎(chǔ)與增強(qiáng)材料如玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維等結(jié)合而成的一種增強(qiáng)材料。纖維等結(jié)合而成的一種增強(qiáng)材料。特點(diǎn)：質(zhì)地非常輕盈（為鋼的14，鋁的12）、堅硬，耐腐蝕等。成形方法：手糊、模壓、纏繞成形法。應(yīng)用：制作交通工具的車門與窗框，儀表盤、內(nèi)部裝飾板、醫(yī)療設(shè)備的外殼、電機(jī)機(jī)應(yīng)用：制作交通工具的車門與窗框，儀表

8、盤、內(nèi)部裝飾板、醫(yī)療設(shè)備的外殼、電機(jī)機(jī)殼等。殼等。(4)特種塑料特種塑料又稱功能塑料，是指具有特殊功能，能在較高溫度（100℃～200℃以上）下工作的塑料，能滿足特殊使用要求，如醫(yī)用塑料、導(dǎo)電塑料等。主要有：聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂等。2、3高分子聚合物的力學(xué)狀態(tài)高分子聚合物的力學(xué)狀態(tài)由于溫度和聚合物形變的關(guān)系能比較全面的反映高分子運(yùn)動的狀態(tài)，因此通過形變—溫度曲線和特征溫度的討論，可了解熱性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在線型

9、聚合物中，由于鏈段熱運(yùn)動程度不同，一般可出現(xiàn)三種不同的力學(xué)狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)1)玻璃態(tài)玻璃態(tài)玻璃態(tài)相當(dāng)于小分子物質(zhì)的固態(tài)。在玻璃態(tài)時由于溫度較低溫度較低，大分子鏈和鏈段鏈和鏈段都不能產(chǎn)生運(yùn)動都不能產(chǎn)生運(yùn)動。在外力的作用下，只能使大分子中的原子作輕微的振動，從而產(chǎn)生較小的可逆可逆形變，2)高彈態(tài)高彈態(tài)隨著溫度繼續(xù)增加溫度繼續(xù)增加，到達(dá)玻璃化溫度時，聚合物進(jìn)入高彈態(tài)。分子鏈段獲得足夠的能量而發(fā)生運(yùn)動產(chǎn)生較大的形變較大的形變—高彈形

10、變，這種形變具有可逆性可逆性，在常溫下處于高彈態(tài)的聚合物，可作為彈性材料使用。3)粘流態(tài)粘流態(tài)當(dāng)溫度繼續(xù)增加達(dá)到軟化溫度軟化溫度時，聚合物進(jìn)入粘流態(tài)，整個大分子鏈開始運(yùn)動大分子鏈開始運(yùn)動，產(chǎn)生相對滑移，形成很大的形變，這種形變具有不可逆性不可逆性，如下圖所示。聚合物的粘流態(tài)不同于玻璃態(tài)和高彈態(tài)，它不是一種使用狀態(tài)，而是工藝狀態(tài)。聚合物在各狀態(tài)的力學(xué)行為特征和分子機(jī)理如下表所示。聚合物在各狀態(tài)的力學(xué)行為特征和分子機(jī)理如下表所示。聚合物力學(xué)