热塑性弹性体

定义：指在高温下能塑化成型而在常温下能显示 橡胶弹性的一类材料
特点： 以交联形式（化学和物理交联）而成的网状结
构。交联具有可逆性，T升高时，交联消失；T冷 却至室温，这些交联又起到与硫化橡胶交联键类 似的作用。
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热塑性弹性体
既具有类似硫化橡胶的物理机械性能，又有类似 热塑性塑料的加工特性。加工过程中产生的边角 料及废料均可重复加工使用。 这类新材料自1958年问世以来，引起极大重 视，被称为“橡胶的第三代”，得到迅速发展目 前已经工业化生产的有聚烯烃类，苯乙烯嵌段共 聚类，聚氨酯和聚酯类。
也可以说：以高分子化合物为基本原料，加入适当 的助剂，经过一定的加工过程制得的材料。
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制备性能良好的高分子材料的三个关键因 素
适宜的材料组成 正确的成型加工方法 合理的成型机械及模具
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2 高分子材料的分类
常见的高分子材料可以分为五大类： 塑料 橡胶 纤维 涂料 粘合剂
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2 高分子材料的分类
高分子材料成型加工
第一讲 绪论
2020年4月10日星期五
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参考教材
课程名称：高聚合物加工工艺、聚合物加工 工艺或者高分子材料与工程。
教材：高分子材料成型加工（周达飞） 参考书：
应宗荣，高分子材料成型工艺学
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第一章 绪论
一、材料概述 二、高分子材料
1、高分子材料的定义 2、高分子材料的分类 3、高分子材料的制造 4、高分子材料的加工程序和研究方法 三、高分子工业的历史和未来
按化学结构和是否具有多次重复加工性，可以将 塑料分成热塑性塑料和热固性塑料
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2 高分子材料的分类
按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料和 工程塑料。
通用塑料是指生产量大、用途广、价格低廉且 成型性能良好的一类塑料品种。
工程塑料指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大 于6kJ/m2，长期耐温超过100摄氏度。可以代 替金属用于结构材料。
果不加光稳定剂和抗氧化剂，在户外暴晒数 月就会老化。
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添加剂分类
31Fra Baidu bibliotek
添加剂选用原则
✓ 与高分子化合物的配伍性：添加剂应能长期、稳定、 均匀地分散在制品中并发挥效用；
✓ 耐久性 ✓ 加工适应性 ✓ 制备性能的制约性 ✓ 不同添加剂之间的相互作用性 ✓ 经济性
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3、高分子材料的制造
（1）高分子材料与其它材料的比较
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高分子材料时代
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材料概述
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材料概述
人类社会发展史也是一部材料的发展史； 材料划分为三大类： 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料，简称高分子材料 随着材料科学技术的发展，应当还要增加一类， 那就是复合材料。
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材料概述
材料四要素：
(A)材料的制备（加工）
(B) 材料的结构 (C) 材料的性质 (D) 材料的使用性能。
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高分子合金
由塑料与橡胶、塑料与塑料经物理共混合或经 接枝、嵌段共聚或互穿聚合物网络等化学改性 制成的宏观均相、微观上分相的一类材料的总 称。
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添加剂
添加剂 也称助剂，是为了改善高分子材料加工性能 和制品的使用性能而使用的辅助材料。 通常将添加剂分为：工艺性添加剂和功能性 添加剂。
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添加剂
天然纤维（棉、毛、丝、麻等） 化学纤维 人造纤维
合成纤维
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纤维
化学纤维 化学纤维是人造纤维和合成纤维的总称。 人造纤维是指由天然纤维素或蛋白质等改性 而成，如粘胶纤维、铜氨纤维、醋酸纤维等； 合成纤维是指由合成高分子化合物经纺丝而 成的，如涤纶、锦纶、腈纶、维尼纶等。
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纤维制品
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热塑性弹性体
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（2）高分子材料的特征 ✓ 质量轻，密度在900～2300kg/m3 ✓ 拉伸强度和拉伸模量较低； ✓ 传热小、电气绝缘 ✓ 成型加工优良 ✓ 减震、消音性能良好 ✓ 等等
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(3)塑料工业快速发展的原因
至90年代初，塑料产量已超过1亿吨，以体积计算 的产量已超过钢铁，主要原因是： ✓ 具有可以作为结构材料使用的物性，可替代金属材 料和其它材料； ✓ 优良的成型加工性； ✓ 可赋予各种特殊的功能性； ✓ 制造成本、价格急剧下降；
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材料概述
材料的特点： （A）一定的组成 （B）可加工性 （C）形状保持性 （D）使用性能 （E）经济性 （F）再生性
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材料概述
高分子材料是古老的材料 木材、棉、蚕丝品
高分子材料是年轻的高分子材料 主要是合成或半合成高分子材料
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二 高分子材料
概念：一定配合的高分子化合物，在成型设备中， 受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑 制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的 材料制品。
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一 材料概述
材料是人类生活或生产必须的基础，也是人类 文明的物质基础；材料与生产力发展水平密切 相关，反映一个时代的生产力发展水平，也是 衡量一个国家的科学技术、经济发展水平的重 要标志之一；
人类社会发展史也是一部材料的发展史； 石器时代、青铜器时代、铁器时代，…
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石器
青铜器
铁器（汉代古墓出土）
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（4）高分子材料的制造
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高分子材料的制造
聚合反应 利用聚合反应是制造高分子化合物的主要
手段。迄今为止，聚合技术已经进入成熟期， 今后主要的任务是催化剂的改进和更节约成 本的聚合方法的进一步推广。
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高分子材料的制造
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高分子材料的制造
高分子化 利用高分子化合物的化学反应性能使之改
性也是一种获得预期性能高分子化合物的方 法。其中羟基化、氯化、酯化、硝化等可引 入官能基团。这种方法也进入成熟期，今后 的工作是功能性高分子的开发。
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2 高分子材料的分类
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2 高分子材料的分类
塑料制品
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橡胶
定义：室温下具有黏弹性的高分子化合物。在 适当的配合剂存在下，在一定的温度和压力下 适度交联而制得的弹性材料。
按使用性能分：通用R和特种R 按来源分：天然R和合成R
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橡胶
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橡胶制品
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纤维(fiber)
➢ 特点：弹性模量大；形变小；强度高；分子量小 （一般为几万）。 ➢ 分类：
工艺性添加剂 工艺性添加剂有利于高分子材料的加工。 例如，硬质PVC塑料加工过程中添加热稳 定剂和润滑剂，如果没有加入这两种添加剂， PVC会发生严重的热分解，加工无法进行， 得不到合格产品。
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添加剂
功能性添加剂 赋予高分子材料制品一定的性能，也可是
原产品的性能得到改善。 例如，聚合丙烯耐光性和耐候性极差，如