環氧樹脂熱強度
① 塑料 耐熱溫度
塑料基本知識
一、塑料的定義
塑料是以樹脂為主要成分,在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀,並在常溫下能保持既定形狀的高分子有機材料。
樹脂是指受熱時通常有轉化或熔融范圍,轉化時受外力作用具有流動性,常溫下呈固態或半固態或液態的有機聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。廣義地講,在塑料工業中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹脂。
二、塑料的分類
塑料目前尚無確切的分類,一般分類如下:
1.按塑料的物理化學性能分
熱塑性塑料: 在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
熱固性塑料: 因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環氧塑料等。
2.按塑料用選分
通用塑料: -般指產量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料: -般指能承受一定的外力作用,並有良好的機械性能和尺寸穩定性,在高、低溫下仍能保持其優良性能,可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。
特種塑料: -般指具有特種功能(如耐熱、自潤滑等),應用於特殊要求的塑料。如氟塑料、有機硅等。
3.按塑料成型方法分
模壓塑料: 供模壓用的樹脂混合料。如一般熱固性塑料。
層壓塑料: 指浸有樹脂的纖維織物,可經疊合、熱壓結合而成為整體材料。
注射、擠出和吹塑塑料: -般指能在料筒溫度下熔融、流動,在模具中迅速硬化的樹脂混合科。如一般熱塑性塑料。
澆鑄塑料: 能在無壓或稍加壓力的情況下,傾注於模具中能硬化成一定形狀製品的液態樹脂混合料。如MC尼龍。
反應注射模塑料: 一般指液態原材料,加壓注入模腔內,使其反應固化製得成品。如聚氨脂類。
4.按塑料半製品和製品分
模塑粉: 又稱塑料粉,主要由熱固性樹脂(如酚醛)和填料等經充分混合、按壓、粉碎而得。如酚醛塑料粉。
增強塑料: 加有增強材料而某些力學性能比原樹脂有較大提高的一類塑料。
泡沫塑料: 整體內合有無數微孔的塑料。
薄膜: 一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料製品。
此外,工程塑料、增強塑料和泡沫塑料又有其不同的類別,見下表:
工程塑料的分類
類 別 聚 合 物
通用工程塑料 尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、
超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等
特種工程塑料 非交聯型 聚礬、聚醚礬、聚苯硫醚、聚芳酯、聚醯亞胺、聚醚醚酮、氟樹脂等
交聯型 聚氨基雙馬來醯胺、聚三嗪、交聯聚醯亞胺、耐熱環氧樹脂等
增強塑料的分類
按增強材料
的外形分類 粒狀增強塑料 如鈣塑塑料
纖維增強塑料 如玻璃纖維或玻璃布增強塑料
片狀增強塑料 如雲母增強塑料
按增強材料
的材質分類 布基、石棉增強塑料 如碎布增強塑料
無機礦物填充塑料 如石英、雲母填充塑料
玻纖增強塑料 如預浸漬料,SMC、BMC等
特種纖維增強塑料 如碳纖維、凱芙拉纖維增強塑料
金屬纖維增強塑料 如鋼絲增強塑料
泡沫塑料的分類
類 別 定 義
硬質泡沫塑料 無柔韌性,壓縮硬度大,應力達到一定值方產生變形,解除應力後本能恢復原狀的泡沫塑料
半硬質泡沫塑料 柔韌性介於硬質和軟質泡沫塑料之間的泡沫塑料
軟質泡沫塑料 富有柔韌性,壓縮硬度很小,應力解除後能恢復原狀,殘余變形較小的泡抹塑料
三、塑料的基本性能
1.質輕、比強度高。塑料質輕,一般塑料的密度都在0.9 ~ 2.3克/厘米3之間,只有鋼鐵的1/8 ~1/4、鋁的1/2左右,而各種泡沫塑料的密度更低,約在0.01 ~ O.5克/厘米3之間。按單位質量計算的強度稱為比強度,有些增強塑料的比強度接近甚至超過鋼材。例如合金鋼材,其單位質量的拉伸強度為160兆帕,而用玻璃纖維增強的塑料可達到170 ~ 400兆帕。
2.優異的電絕緣性能。幾乎所有的塑料都具有優異的電絕緣性能,如極小的介電損耗和優良的耐電弧特性,這些性能可與陶瓷媲美。
3.優良的化學穩定性能。一般塑料對酸鹼等化學葯品均有良好的耐腐蝕能力,特別是聚四氟乙烯的耐化學腐蝕性能比黃金還要好,甚至能耐"王水"等強腐蝕性電解質的腐蝕,被稱為"塑料王"。
4.減摩、耐磨性能好。大多數塑料具有優良的減摩、耐磨和自潤滑特性。許多工程塑料製造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性,在耐磨塑料中加入某些固體潤滑劑和填料時,可降低其摩擦系數或進一步提高其耐磨性能。
5.透光及防護性能。多數塑料都可以作為透明或半透明製品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機玻璃化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作農用薄膜。塑料具有多種防護性能,因此常用作防護保裝用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。
6.減震、消音性能優良。某些塑料柔韌而富於彈性,當它受到外界頻繁的機械沖擊和振動時,內部產生粘性內耗,將機械能轉變成熱能,因此,工程上用作減震消音材料。例如,用工程塑料製作的軸承和齒可減小噪音,各種泡沫塑料更是廣泛使用的優良減震消音材料。
上述塑料的優良性能,使它在工農業生產和人們的日常生活中具有廣泛用途;它已從過去作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品,而一躍成為現代生活和尖端工業不可缺少的材料。
然而,塑料也有不足之處。例如,耐熱性比金屬等材料差,一般塑料僅能在100℃以下溫度使用,少數200℃左右使用;塑料的熱膨脹系數要比金屬大3 ~ 10倍,容易受溫度變化而影響尺寸的穩定性;在載荷作用下,塑料會緩慢地產生粘性流動或變形,即蠕變現象;此外,塑料在大氣、陽光、長期的壓力或某些質作用下會發生老化,使性能變壞等。塑料的這些缺點或多或少地影響或限制了它的應用。但是,隨著塑料工業的發展和塑料材料研究工作的深入,這些缺點正被逐漸克服,性能優異的新穎塑料和各種塑料復合材料正不斷涌現。
四、塑料的製造和樹脂的合成方法
(一) 塑料的製造
塑料的基礎原料,最初是以農副產品為主,從本世紀20年代起轉向以煤和煤焦油產品為主,從50年代起逐漸轉向以石油和天然氣為主。
塑料工業包括三個生產系統:塑料原料(樹脂或半成品及助劑)的生產,塑料製品的生產,塑料成型機械(包括模具)的製造。前兩者的關系可示意如下:
從示意圖中可看出三個生產系統就是塑料工業的三個組成部分,三者互相依存,缺一不可。
(二) 樹脂的合成方法
1.縮聚反應。單體分子間脫掉水或其它簡單分子鍵合成聚合物的化學反應。可分為均縮聚反應和共縮聚反應。
(1) 均縮聚反應: 帶有兩個官能團的一種單體進行的縮聚反應。
(2) 共縮聚反應: 兩種或兩種以上的雙官能團單體進行的縮聚反應。
2.加聚反應。由不飽和或環狀單體分子加成聚合生成聚合物的一種化學反應。反應中沒有水或其它低分子副產物的釋出,而且所生成的聚合物元素成分與原用單體的成分相同。按參加反應的單體種類和聚合物本身的構型,可分為均聚合反應、共聚合反應和定向聚合反應。
(1) 均聚合反應: 一種不飽和或環狀單體分子間進行的聚合反應。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
(2) 共聚合反應: 兩種或兩種以上不飽和或環狀的單體鍵合的聚合反應。如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。由兩種單體製得的共聚物,在聚合物鏈中可以有以下四種排列方式:
交替共聚物 …… -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A一……
無規共聚物 …… -A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-A一……
嵌段共聚物 …… -A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A一……
接枝共聚物 …… -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A一……
└-B-B-B └-B-B-B
(3) 定向聚合反應: 在聚合過程中,控制反應條件,使單體聚合成具有定向有規則結構產物的反應,即全同立構型或間同立構型的聚合反應。其聚合產物叫做定向聚合物。
五、塑料的成型和加工方法
塑料成型加工是一門工程技術,所涉及的內容是將塑料轉變為塑料製品的各種工藝。在轉變過程中常會發生以下一種或幾種情況,如聚合物的流變以及物理、化學性能的變化等。塑料成型的方法很多,詳細見表
塑料成型方法
成 型 方 法 成 型 方 法
壓製成型 壓縮模塑 層壓 冷壓模塑 傳遞模塑 低壓成型 澆 鑄 靜態澆鑄 嵌 鑄 離心澆鑄 搪 塑 旋轉鑄塑 滾 塑 流延鑄塑
擠出成型 手糊成型 擠拉成型 纖維纏繞成型 注射成型 排氣式注射成型 流動式注射成型 共注射注射成型 無流道注射成型 反應注射成型 熱固注射成型壓延成型 吹塑成型 注射吹塑成型 擠出吹塑成型
拉伸吹塑薄膜 塗 覆 熱熔敷 流化噴塗 火焰噴塗 靜電噴塗 等離子噴塗 發泡成型 化學發泡 物理發泡 機械發泡 二次成型 熱成型 雙軸拉伸
................................
熱固性與熱塑性塑料注射成型條件的比較
工藝條件 熱固性塑料 熱塑性塑料
料筒溫度 塑化溫度低,料筒溫度在95℃以下,溫度控制要求嚴格 塑化溫度高,料筒溫度在150℃以上,溫度控制不嚴格
在料筒中的時間 短 較 長
料筒加熱方式 液體介質(水、油) 電加熱
模具溫度 150一200℃ 100℃以下
注射壓力 100-200MPa 35-140MPa
注射量 注射量較小,料筒前部余料很小 注射量較大,料筒前部余料較多
熱固性塑料的注射成型應用最多的是酚醛塑料。
9.吹塑成型。借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空製品,或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用於各種包裝容器和管式膜的製造。凡是熔體指數為0.04 ~ 1.12的都是比較優良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚醯胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等,其中以聚乙烯應用得最多。
(1) 注射吹塑成型。系用注射成型法先將塑料製成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹製成中空製品。
(2) 擠出吹塑成型。系用擠出法先將塑料製成有底型坯,接著再將型坯移到吹塑模中吹製成中空製品。
注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是製造型坯的方法不同,吹塑過程基本上是相同的。
吹塑設備除注射機和擠出機外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成,其中設有冷卻劑通道,分型面上小孔可插入充壓氣吹管。
(3) 拉伸吹塑成型。拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型,其方法是先將型還進行縱向拉伸,然後用壓縮空氣進行吹脹達到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使製品的透明性、沖擊強度、表面硬度和剛性有很大的提高,適用於聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。
拉伸吹塑成型包括:注射型坯定向拉伸吹塑,擠出型坯定向拉伸吹塑,多層定向拉伸吹塑,壓縮成型定向拉伸吹塑等。
(4) 吹塑薄膜法。成型熱塑性薄膜的一種方法。系用擠出法先將塑料擠成管,而後藉助向管內吹入的空氣使其連續膨脹到一定尺寸的管式膜,冷卻後折疊卷繞成雙層平膜。
塑料薄膜可用許多方法製造,如吹塑、擠出、流延、壓延、澆鑄等,但以吹塑法應用最廣泛。
該方法適宜於聚乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺等薄膜的製造。
10.澆鑄。在不加壓或稍加壓的情況下,將液態單體、樹脂或其混合物注入模內並使其成為固態製品的方法。澆鑄法分為靜態澆鑄、嵌鑄、離心澆鑄、搪塑、旋轉鑄塑、滾塑和流延鑄塑等。
(1) 靜態澆鑄。靜態澆鑄是澆鑄成型中較為簡便和使用較為廣泛的二種方法。這種方法常用液狀單體,部分聚合或縮聚的漿狀物、聚合物與單體的溶液,配入助劑(如引發劑、固化劑、促進劑等),或熱塑性樹脂熔體鑄入模腔而成型。
(2) 嵌鑄。嵌鑄又稱封入成型,是將各種樣品、零件等包封到塑料中間的一種成型技術。即將被嵌物件置於模具中,注入單體、預聚物或聚合物等液體,然後使其聚合或固化(或硬化),脫模。這種技術已廣泛用於電子工業。用於這類成型工藝的塑料品種有腮甲醛、不飽和聚酯、有機玻璃和環氧樹脂等。
(3) 離心澆鑄。離心澆鑄是利用離心力成型管狀或空心筒狀製品的方法。通過擠出機或專用漏斗將定量的液態樹脂或樹脂分散體注入旋轉並加熱的容器(即模具)中,使其繞單軸高速旋轉(每分鍾幾十轉到兩千轉),此時放入的物料即被離心力迫使分布在模具的近壁部位。在旋轉的同時,放入的物料發生固化,隨後視需要經過冷卻或後處理即能取得製品。在成型增強塑料製品時還可同時加入增強性的填料。
離心澆鑄通常用的都是熔體粘度較小、熱穩定性較好的熱塑性塑料,如聚醯胺、聚乙烯等。
(4) 搪塑。搪塑是模塑中空製品的一種方法。模塑時將塑料糊倒人開口的中空模內,直至達到規定的容量。模具在裝料前或裝料後應進行加熱,以便使物料在模具內壁變成凝膠。當凝膠達到預定厚度時,倒出過量的液體物料,並再行加熱使之熔融,冷卻後即可自模具內剝出製品。搪塑用的塑料主要是聚氯乙烯。
(5) 旋轉鑄塑。該法是將液態物料裝入密閉的模具中而使它以較低速度(每分鍾幾轉到幾十轉)繞單軸或多軸旋轉,這樣,物料即能借重力而分布在模具的內壁上,再通過加熱或冷卻達到固化或硬化後,即可從模具中取得製品。繞單軸旋轉的用於生產圓筒形製品,繞雙軸或靠振動運動的則用於生產密閉製品。
(6) 滾塑(旋轉成型)。類似於旋轉鑄塑的一種成型方法,不同的是其所用的物料不是液體,而是燒結性乾粉料。其過程是把粉料裝入模具中而使它繞兩個互相垂直的軸旋轉、受熱並均勻地在模具內壁上熔結為一體,而後再經冷卻就能從模具中取得空心製品。
滾塑使用的有聚乙烯、改性聚苯乙烯、聚醯胺、聚碳酸酯和纖維素塑料等。
(7) 流延鑄塑。製取薄膜的一種方法。製造時,先將液態樹脂或樹脂分散體流布在運行的載體(一般為金屬帶)上,隨後用適當方法將其固化(或硬化),最後即可從載體上剝取薄膜。
用於生產流延薄膜的塑料有:三乙酸纖維素、聚乙烯醇、氯乙烯和乙酸乙烯的共聚物等,此外某些工程塑料如聚碳酸酯等也可用來生產流延薄膜。
11.手糊成型。手糊成型又稱手工裱糊成型、接觸成型,是製造增強塑料製品的方法之一。該法是在塗好脫模劑的模具上,用手工一邊鋪設增強材料一邊塗刷樹脂直到所需厚度為止,然後通過固化和脫模而取得製品。手糊成型中採用的合成樹脂主要是環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。增強材料有玻璃布、無捻粗紗方格布、玻璃氈等。
12.纖維纏繞成型。在控制張力和預定線型的條件下,以浸有樹脂膠液的連續絲纏繞到芯模或模具上來成型增強塑料製品。這種方法只適於製造圓柱形和球形等回轉體。常用的樹脂有酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。玻璃纖維是纏繞成型常用的增強材料,它有兩種:有捻纖維和無捻纖維。
13.壓延。將熱塑性塑料通過一系列加熱的壓輥,而使其在擠壓和展延作用下連結成為薄膜或片材的一種成型方法。壓廷產品有薄膜、片材、人造革和其它塗層製品等。壓延成型所採用的原材料主要是聚氯乙烯、纖維素、改性聚苯乙烯等。
壓延設備包括壓延機和其它輔機。壓延機通常以輥筒數目及其排列方式分類。根據輥筒數目不同,壓延機有雙輥、三輥、四輥、五輥、甚至六輥,以三輥或四輥壓延機用得最多。
14.塗覆。為了防腐、絕緣、裝飾等目的,以液體或粉末形式在織物、紙張、金屬箔或板等物體表面上塗蓋塑料薄層(例如.0.3毫米以下)的方法。
塗覆法最常用的塑料一般是熱塑性塑料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚乙烯醇、聚三氟氯乙烯等。
塗覆工藝有熱熔敷、流化噴塗、火焰噴塗、靜電噴塗和等離子噴塗。
(1) 熱熔敷。用壓縮空氣將塑料粉末經過噴槍、噴射到預熱過的工件表面,塑料熔化、冷卻形成覆蓋層。
(2) 流化噴塗。預熱的工件浸入懸浮有樹脂粉末的容器中樹脂粉末熔化而粘附在表面上。
(3) 火焰噴塗。將流態化樹脂通過噴槍口的錐形火焰區使之熔化而實現噴塗的一種方法。
(4) 靜電噴塗。利用高壓靜電造成靜電場,即工件接地成正級,塑料粉末噴出時帶有負電荷,則塑料靜電噴塗到工件上。
(5) 等離子噴塗。用等離子噴槍使流經等離子發生區的惰性氣體(如氬氣、氮氣、氦氣的混合氣體)成為5500 ~ 6300℃的高速高能等離子流,卷引粉狀樹脂以高速噴射至工件表面熔結成塗層。
15.發泡成型。發泡成型是使塑料產生微孔結構的過程。幾乎所有的熱固性和熱塑性塑料都能製成泡沫塑料,常用的樹脂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛等。
按照泡孔結構可將泡沫塑料分為兩類,若絕大多數氣孔是互相連通的,則稱為開孔泡沫塑料;如果絕大多數氣孔是互相分隔的,則稱為閉孔泡沫塑料。開孔或閉孔的泡沫結構是由製造方法所決定的。
(1) 化學發泡。由特意加入的化學發泡劑,受熱分解或原料組分間發生化學反應而產生的氣體,使塑料熔體充滿泡孔。化學發泡劑在加熱時釋放出的氣體有二氧化碳、氮氣、氨氣等。化學發泡常用於聚氨脂泡沫塑料的生產。
(2) 物理發泡。物理發泡是在塑料中溶入氣體或液體,而後使其膨脹或氣化發泡的方法。物理發泡適應的塑料品種較多。
(3) 機械發泡。借機械攪拌方法使氣體混入液體混合料中,然後經定型過程形成泡孔的泡沫塑料。此法常用於脲眠甲醛樹脂,其它如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯溶膠等也適用。
16.二次成型。二次成型是塑料成型加工的方法之一。以塑料型材或型坯為原料,使其通過加熱和外力作用成為所需形狀的製品的一種方法。
(1) 熱成型。熱成型是將熱塑性塑料片材加熱至軟化,在氣體壓力、液體壓力或機械壓力下,採用適當的模具或夾具而使其成為製品的一種成型方法。塑料熱成型的方法很多,一般可分為:
模壓成型 採用單模(陽模或陰模)或對模,利用外加機械壓力或自重,將片材製成各種製品的成型方法,它不同於一次加工的模壓成型。此法適用於所有熱塑性塑料。
差壓成型 採用單模(陽模或陰模)或對模,也可以不用模具,在氣體差壓的作用下,使加熱至軟的塑料片材緊貼模面,冷卻後製成各種製品的成型方法。差壓成型又可分為真空成型和氣壓成型。
熱成型特別適用於壁薄、表面積大的製品的製造。常用的塑料品種有各種類型的聚苯乙烯、有機玻璃、聚氯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯等。
熱成型設備包括夾持系統、加熱系統、真空和壓縮空氣系統及成型模具等。
(2) 雙軸拉伸。為使熱塑性薄膜或板材等的分子重新定向,特在玻璃化溫度以上所作的雙向拉伸過程。拉伸定向要在聚合物的玻璃化溫度和熔點之間進行,經過定向拉伸並迅速冷到室溫後的薄膜或單絲,在拉伸方向上的機械性能有很大提高。
適合於定向拉伸的聚合物有:聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及某些苯乙烯共聚物。
(3) 固相成型。固相成型是熱塑性塑料型材或坯料在壓力下用模具使其成型為製品的方法。成型過程在塑料的熔融(成軟化)溫度以下(至少低於熔點10-20℃)。均屬固相成型。其中對非結晶類的塑料在玻璃化溫度以上,熔點以下的高彈區域加工的常稱為熱成型,而在玻璃化溫度以下加工的則稱作冷成型或室溫成型,也常稱作塑料的冷加工方法或常溫塑性加工。
該法有如下優點:生產周期短;提高製品的韌性和強度;設備簡單,可生產大型及超大型製品;成本降低。缺點是:難以生產形狀復雜、精密的製品;生產工藝難以控制,製品易變形、開裂。
固相成型包括:片材輥軋、深度拉伸或片材沖壓、液壓成型、擠出、冷沖壓、輥筒成型等。
17.二次加工。成型後的塑料製品或型材,按需要進行的再加工,例如機械加工、連接、修飾等。下表列出了塑料二次加工的方法。
塑料二次加工方法
分 類 加 工 方 法
機械加工 鋸、剪、沖、車、刨、刮、銑、鑽、磨、拋光、噴砂、揉面、螺紋加工等
激光加工 裁斷、打孔、刻花等
連 接 焊接 熱風、加熱工具、激光、旋轉摩擦、振動摩擦、高頻、超聲、感應等
粘結 溶劑、溶液、熱熔等
機械 螺釘、彈簧夾、彈簧插銷、鉚接、鉸鏈等
表面裝飾 塗料塗飾、溶劑增亮、塗覆、印刷、彩繪、燙印、真空鍍膜、噴鍍、電鍍等
六、塑料的用途
塑料巳被廣泛用於農業、工業、建築、包裝、國防尖端工業以及人們日常生活等各個領域。
農業方面:大量塑料被用於製造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、魚網、養殖浮漂等。
工業方面:電氣和電於工業廣泛使用塑料製作絕緣材料和封裝材料;在機械工業中用塑料製成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件代替金屬製品;在化學工業中用塑料作管道、各種容器及其它防腐材料;在建築工業中作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件及坑管、裝飾板和衛生潔具等。
在國防工業和尖端技術中,無論是常規武器、飛機、艦艇,還是火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船和原子能工業等,塑料都是不可缺少的材料。
在人們的日常生活中,塑料的應用更廣泛,如市場上銷售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包、兒童玩具、牙刷、肥皂盒、熱水瓶殼等等。目前在各種家用電器,如電視機、收錄機、電風扇、洗衣機、電冰箱等方面也獲得了廣泛的應用。
塑料作為一種新型包裝材料,在包裝領域中已獲得廣泛應用,例如各種中空容器、注塑容器(周轉箱、集裝箱、桶等),包裝薄膜,編織袋、瓦楞箱、泡沫塑料、捆紮繩和打包帶等。
七、塑料工業的發展歷史及現狀
早在19世紀以前,人們就已經利用瀝青、松香、琥珀、蟲膠等天然樹脂。1868年將天然纖維素硝化,用樟腦作增塑劑製成了世界上第一個塑料品種,稱為賽璐珞,從此開始了人類使用塑料的歷史。1909年出現了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)誕生了。這兩種塑料當時為推動電氣工業和儀器製造工業的發展起了積極作用。
到20世紀20、30年代,相繼出現了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚醯胺等塑料。從40年代至今,隨著科學技術和工業的發展,石油資源的廣泛開發利用,塑料工業獲得迅速發展。品種上又出現了聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環氧樹脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚醯亞胺等等。下表表示各種塑料的發現及工業化年份。
主要塑料品種的工業化歷史
工業化年份 熱 塑 性 塑 料 熱 固 性 塑 料
1868 硝酸纖維素(1833) 1909 酚醛樹脂(1872) 1919 酪素塑料(1897) 1926 苯胺甲醛樹脂(1892) 1927 醋酸纖維(1865) 醇酸樹脂(1901) 1929 聚醋酸乙烯(1912) B8醛樹脂(1918) 1931 聚丙烯酸甲酯(1880) 1935 乙基纖維素(1913) 1936 聚氯乙烯(1872) 1936 聚甲基丙烯酸甲酯(1932) 1936 聚乙烯醇縮醛(1928) 1938 聚苯乙烯(1839) 1938 聚醯胺66(1935) 1939 高壓聚乙烯(1933) 三聚氰胺樹脂(1935) 1939 聚偏氯乙烯(1933) 1941 不飽和聚酯樹脂(1937) 1943 聚四氟乙烯 (1938) 聚硅氧烷(1931) 1947 環氧樹脂(1934) 1948 聚丙烯腈(1893) 1948 臘丁苯(ABS)樹脂 1948 聚三氟氯乙烯(1934) 1953 聚對苯二甲酸乙二(1941) 聚氨酯泡沫塑料(1947) 1954 低壓聚乙烯(1952) 1957 聚丙烯(1954) 1958 聚環氧乙烷(1859) 1958 聚碳酸酯(1956) 1958 氯化聚醚(1950) 1959 聚甲醛(1926) 1960 聚鄰(間)苯二甲酸二丙烯酯(1946) 1962 乙丙塑料 1963 聚醯亞胺(1959) 1965 聚苯並咪唑(1959) 1965 聚苯醚(PPO)(1964)
1965 聚礬 1965 聚甲基戊烯(TPX) 1969 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 1973 聚丁烯
還有多的只是沒有辦法弄上去了你可以看網站.
② 我要一份全面介紹環氧樹脂的資料
環氧樹脂及環氧樹脂膠粘劑的基本知識
(一)、環氧樹脂的概念:
環氧樹脂是指高分子鏈結構中含有兩個或兩個以上環氧基團的高分子化合物的總稱,屬於熱固性樹脂,代表性樹脂是雙酚A型環氧樹脂。
(二).環氧樹脂的特點(通常指雙酚A型環氧樹脂)
1.單獨的環氧樹脂應用價值很低,它需要與固化劑配合使用才有實用價值。
2.高粘接強度:在合成膠粘劑中環氧樹脂膠的膠接強度居前列。
3.固化收縮率小,在膠粘劑中環氧樹脂膠的收縮率最小,這也是環氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。例如:
酚醛樹脂膠:8—10% ; 有機硅樹脂膠:6—8%
聚酯樹脂膠:4—8% ; 環氧樹脂膠:1—3%
若經過改性加工後的環氧樹脂膠收縮率可降為0.1—0.3%,熱膨脹系數為6.0×10-5/℃
4.耐化學性能工好:在固化體系中的醚基、苯環和脂肪羥基不易受酸鹼侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用兩年;而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡一個月,性能保持不變。
5.電絕緣性優良:環氧樹脂的擊穿電壓可大於35kv/mm
6.工藝性能良好、製品尺寸穩定、耐性良好和吸水率低。
雙酚A型環氧樹脂的優點固然好,但也有其缺點:
①.操作粘度大,這在施工方面顯的有些不方便
②.固化物性脆,伸長率小。
③.剝離強度低。
④.耐機械沖擊和熱沖擊差。
(三).環氧樹脂的應用與發展
1.環氧樹脂的發展史:
環氧樹脂是1938年由P.Castam申請瑞士專利,由汽巴公司在1946年研製出最早的環氧粘接劑,1949年美國的S.O.Creentee研製了環氧塗料,我國於1958年開始環氧樹脂的工業化生產。
2.環氧樹脂的應用:
①塗料工業:環氧樹脂在塗料工業中需用量最大,目前較廣泛使用的有水性塗料、粉末塗料和高固分塗料。可廣泛用於管道容器、汽車、船舶、航天、電子、玩具、工藝品等行業。
②電子電器工業:環氧樹脂膠可用於電氣絕緣材料,例如整流器、變壓器的密封灌注;電子元器件的密封保護;機電產品的絕緣處理與粘接;蓄電池的密封粘接;電容器、電阻、電感器的表面披覆。
③五金飾品,工藝品、體育用品品行業:可用於標牌、飾品、商標、五金、球拍、釣具、運動用品、工藝品等產品上。
④光電行業:可用於發光二極體(LED)、數碼管、像素管、電子顯示屏、LED燈飾等產品的封裝、灌注和粘接。
⑤建築工業:在道路、橋梁、地坪、鋼鐵結構、建築、牆體塗料、堤壩、工程施工、文物修補等行業也會廣泛用到。
⑥膠粘劑、密封劑和復合材料領域:如風力發電機葉片、工藝品、陶瓷、玻璃等各種物質之間的粘接,碳纖維板材的復合、微電子材料的密封等等。
(四).環氧樹脂膠的特性
1、環氧樹脂膠是在環氧樹脂的基礎上對其特性進行再加工或改性,使其性能參數等符合特定的要求,通常環氧樹脂膠也需要有固化劑搭配才能使用,並且需要混合均勻後才能完全固化,一般環氧樹脂膠稱為A膠或主劑,固化劑稱為B膠或固化劑(硬化劑)。
2、反映環氧樹脂膠固化前的主要特性有:顏色、粘度、比重、配比、凝膠時間、可使用時間、固化時間、觸變性(止流性)、硬度、表面張力等。
粘度(Viscosity):是指膠體在流動中所產生的內部摩擦阻力,其數值由物質種類、溫度、濃度等因素決定。
凝膠時間:膠水的固化是從液體向固化轉化的過程,從膠水開始反應起到膠體趨向固體時的臨界狀態的時間為凝膠時間,它由環氧樹脂膠的混合量、溫度等因素決定。
觸變性:該特性是指膠體受外力觸動(搖晃、攪拌、振動、超聲波等)時,隨外力作用由稠變稀,當外界因素停止作用時,膠體又恢復到原來時的稠度的現象。
硬度(Hardness):是指材料對壓印、刮痕等外力的抵抗能力。根據試驗方法不同有邵氏(Shore)硬度、布氏(Brinell)硬度、洛氏(Rockwell)硬度、莫氏(Mohs)硬度、巴氏(Barcol)硬度、維氏(Vichers)硬度等。硬度的數值與硬度計類型有關,在常用的硬度計中,邵氏硬度計結構簡單,適於生產檢驗,邵氏硬度計可分為A型、C型、D型,A型用於測量軟質膠體,C和D型用於測量半硬和硬質膠體。
表面張力(Surface tension):液體內部分子的吸引力使表面上的分子處於向內一種力作用下,這種力使液體盡量縮小其表面積而形成平行於表面的力,稱為表面張力。或者說是液體表面相鄰兩部分間單位長度內的相互牽引力,它是分子力的一種表現。表面張力的單位是N/m。表面張力的大小與液體的性質、純度和溫度有關。
3、反映環氧樹脂膠固化後特性的主要特性有:電阻、耐電壓、吸水率、抗壓強度、拉伸(引張)強度、剪切強度、剝離強度、沖擊強度、熱變形形溫度、玻璃化轉變溫度、內應力、耐化學性、伸長率、收縮系數、導熱系數、誘電率、耐候性、耐老化性等。
電阻(Resistivity):描述材料電阻特性通常用表面電阻或體積電阻。表面電阻簡單地說就是同一表面上兩電極之間所測得的電阻值,單位是Ω。將電極形狀和電阻值結合在一起通過計算可得到單位面積的表面電阻率。體積電阻也叫體積電阻率、體積電阻系數,指通過材料厚度的電阻值,是表徵電介質或絕緣材料電性能的一個重要指標。表示1cm2電介質對泄漏電流的電阻,單位是Ω•m或Ω•cm。電阻率愈大,絕緣性能愈好。
耐電壓(Proof voltage):又稱耐壓強度(絕緣強度),膠體兩端所加的電壓越高,材料內電荷受到的電場力就越大,越容易發生電離碰撞,造成膠體擊穿。使絕緣體擊穿的最低電壓叫做這個物體的擊穿電壓。使1毫米厚的絕緣材料擊穿時,需要加上的電壓千伏數叫做絕緣材料的絕緣耐壓強度,簡稱耐電壓,單位是:Kv/mm。絕緣材料的絕緣性能與溫度有密切的關系。溫度越高,絕緣材料的絕緣性能越差。為保證絕緣強度,每種絕緣材料都有一個適當的最高允許工作溫度,在此溫度以下,可以長期安全地使用,超過這個溫度就會迅速老化。
吸水率(Water absorption):是指物質吸水程度的量度。系指在一定的溫度下把物質在水中浸泡一定時間所增加的質量百分數。
拉伸強度(Tensile strength):拉伸強度是膠體拉伸至斷裂時的最大拉伸應力。有稱扯斷力、扯斷強度、抗張力、抗張強度。單位為MPa。
剪切強度(Shear strength):也稱抗剪強度,是指單位粘接面積上能夠承受平行於粘接面積的最大載荷,常用的單位為MPa。
剝離強度(Peel strength):也稱抗剝強度,是指每單位寬度所能承受的最大破壞載荷,是衡量線受力能力的,單位為kN/m。
伸長率(Elongation):是指膠體在拉力作用下長度的增加,以原長的百分數表示。
熱變形溫度(Heat deflection temperature under load):是指固化物耐熱性的一種量度,是將固化物試樣浸在一種等速升溫的適宜傳熱介質中,在簡支梁式的靜彎曲負荷作用下,測出試樣彎曲變形達到規定值時的溫度,即為熱變形溫度,簡稱HDT。
玻璃化溫度(Glass transition temperature):是指固化物從玻璃形態向無定形或高彈態或流態轉變(或相反的轉變)的較窄溫度范圍的近似中點,稱為玻璃化溫度,通常以Tg表示,是耐熱性的一個指標。
收縮率(Shrinkage ration):定義為收縮量與收縮前尺寸之比的百分數,收縮量則為收縮前後尺寸之差。
內應力(Internal stress):是指在沒有外力存在下,膠體(材料)內部由於存在缺陷、溫度變化、溶劑作用等原因所產生的應力。
耐化學性(Chemical resistance):是指耐酸、鹼、鹽、溶劑和其他化學物質的能力。
阻燃性(Flame resistance):是指材料接觸火焰時,抵制燃燒或離開火焰時阻礙繼續燃燒的能力。
耐候性(Weatherability):是指材料曝露在日光、冷熱、風雨等氣候條件下的耐受性。
老化(Aging):固化後膠體在加工、貯存和使用過程中,由於受到外界因素(熱、光、氧、水、射線、機械力和化學介質等)的作用,發生一系列物理或化學變化,使高分子材料交聯變脆、裂解發粘、變色龜裂、粗糙起泡、表麵粉化、分層剝落、性能逐漸變壞,以至喪失力學性能不能使用,這種變化的現象叫老化。
介電常數(Dielectric Constant):又稱電容率、誘電率(Permittivity)。是指每「單位體積」的物體,在每一單位之「電位梯度」下所能儲蓄「靜電能量」(Electrostatic Energy)的多少。當膠體的「透電率」越大(表示品質越不好),而兩逼近之導線中有電流工作時,就愈難到達徹底絕緣的效果,換言之就越容易產生某種程度的漏電。故絕緣材料的介質常數在通常情況下要愈小愈好。水的介電常數是70,很少的水分,會引起顯著的變化。
4、環氧樹脂膠大部分是熱固型的膠,它有以下主要特點:溫度越高固化越快;一次混合的量越多固化越快;固化過程中有放熱現象等。
③ 環氧樹脂砂漿強度是多少
資料:環氧砂漿的配製表環氧基液配合比(重量比,單位g)材料名稱環氧樹脂固化劑增韌劑稀釋劑化學名稱6101乙二胺二丁脂丙酮配合比10071520環氧基液配製過程:環氧樹脂加熱至60℃,加入二丁脂和丙酮拌勻,再加入乙二胺拌勻.環氧基液在此作為溶劑.表2環氧砂漿配合比(重量比,單位g)材料名稱環氧樹脂固化劑增韌劑稀釋劑化學名稱6101乙二胺二丁脂丙酮配合比100101020填充料425號水泥300砂375石棉100環氧砂漿配製工藝過程:環氧樹脂加熱至60℃,加入二丁脂和丙酮拌勻,加入乙二胺拌勻,再將預熱至30℃的填充料加入拌勻.4施工時的工藝要求施工時,氣溫不低於15℃,不超過40℃,環氧基液的塗抹厚度不超過1mm,塗刷基液需間隔30min後,才能粘貼玻璃絲布,以防產生氣泡.施工結束後,要用草袋子或黑塑料布遮蓋,嚴禁用水養護.5注意事項配合時,要用計量工具准確計量;乙二胺加入後,盡可能立即施工,以防環氧固結;在拌合乙二胺和丙酮時要避免與皮膚接觸.環氧砂漿主要是對預制構件的裂縫進行封堵,但是對結構來說沒有什麼幫助,主要是為了防止海水沿裂縫流進構件,腐蝕鋼筋,我覺得在配製裡面還要摻加一定量的白水泥.謝謝樓主的共享,我們現在的部分柵欄板就有這方面的問題,但是我們採取的是一種液體的修補液,滲透力特別的強,修補後也挺好的.環氧的用途遠不止對預制構件的裂縫進行封堵,它的強度可以達到50以上.它的用途很廣,例如軌道螺栓孔固孔、修補、及水下構件的封堵等等.以下配比經我公司試驗,水下強度可以達到70,比軌道專用膠泥效果好.環氧:聚醯胺:丙酮:水泥:砂=1000:500:100:1000:1500環氧:乙二胺:二丙酯:丙酮:砂=1000::80:100:100:2500
④ 誰知道灌封膠(環氧樹脂和硅橡膠)的導熱系數和絕緣強度的!
16717是一種高性能雙組分,熱固化環氧灌封體系。本體系設計用於大型澆注線圈變回壓器答,供電器等和耐高溫性能元件的生產.導熱系數,導熱系數,
BTU in./hr. ft² °F 為 3.45 僅供參考,詳細可聯系 021-64950900-837,陳
⑤ 不飽和樹脂和環氧樹脂的區別是什麼
不飽和聚酯樹脂可以定義為由二元酸與二元醇縮聚而成的含不飽和二元酸或二元醇的線型內高分子化容合物溶解於單體(通常用苯乙烯)中而成的粘稠的液體。
環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機化合物,除個別外,它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵,環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團,使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶的具有三向網狀結構的高聚物。凡分子結構中含有環氧基團的高分子化合物統稱為環氧樹脂。
簡單的說,不飽和樹脂分子中含有雙鍵(-C=C-),其固化是靠打開雙鍵加成實現的。
環氧樹脂中含有環氧基,其固化是靠環氧基開環加成實現的。