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Polymer Melt Viscosity

Polymer Melt Viscosity
Polymer Melt Viscosity

POLYMER MELT VISCOSITY

A. N. Yakunin1

Karpov Institute of Physical Chemistry, ul.Vorontsovo Pole 10, Moscow 103064, Russia 1E-mail: yakunin@cc.nifhi.ac.ru

Abstract: The research is important for a molecular theory of liquid and has a wide interest as an example solving the problem when dynamic parameters of systems can be indirectly connected with their equilibrium properties. In frameworks of the reptation model the power law with the 3.5-exponent for the melt viscosity relation to the molecular weight of flexible-chain polymer is obtained. In order to find the exponent close to experimental values it should be taken into account the rotation vibration precession motion of chain ends with respect to the polymer melt flow direction.

1. Introduction

In present, one may describe the polymer melt viscosity dependence on the polymerisation degree (the number of chain monomers per one macromolecule) in terms of the reptation model [1-3] suggested by P.-G. de Gennes in 1971. The reptation theory explains why the power law for the melt viscosity relation to the molecular weight of polymer can be observed. However, experimental data show the strong discrepancy with the theory (the exponent is equal to 3.3-3.4 or even is out of the range as distinct from the theoretical value which is equal to 3). Usually, in order to obtain better agreement with experiment one may assume that the length of the tube, created by entanglement chains and along that a macromolecule can crawl making the reptation motion, can be subjected to fluctuations [2]. Wool [4] has also derived an analogous result using a different concept. Other attempts have been aimed modifying the dynamic equations [5, 6]. They continue up to now. More complex systems such as phase-separate polymer solutions, blends, block and graft copolymer mesophases and other fluids are suppose to be applicable to studying by similar techniques [7]. However, in such approaches the number of monomers between neighbour entanglements along the chain, N e, is introduced phenomenologically or ignored completely. At last, the recent Monte Carlo results [8] have shown that reptation motions prevail in melts where entropic trapping is absent in contrast to swollen gels [9]. Thus, the questions dealing with polymer melt viscosity and entanglements have been extensively discussed during the past decade [3, 4, 7, 8, 10]. The fact claims that the problems are open in the present time although the entanglement concentration has been already estimated (see, for example, [4]).

The aim of the article is to construct the solution by such way which could enable to achieve a good accordance with the experimental data in frameworks of the reptation model without the use of no additional simplifying assumptions.

The structure of the article is following. We will recall the main principles of the reptation theory [1-3] and try to understand which of ways can be fitted to modify the theory. We will see that we should introduce the notation of a mechanical field. In that case, a chain seems can “swell” and the vector connecting the chain ends can rotate (Figure 1) making a vibration precession motion with respect to the direction of polymer melt flow. Finally, we will obtain a good agreement with the experimental data by help of the suggested changed reptation theory. A physical transparency of concepts forming its background makes very attractive the application of the approach in understanding and explaining the nature of the energy dissipation in liquids.

2. Results and discussion

Let us consider the reptation theory [1]. A macromolecule of flexible-chain polymer melt crawls along the tube under the influence of an applied constant force, f, with the resulting velocity, v. Let S0 be the cross-section area of the tube. Assuming S01/2 = aN e1/2 where a is the diameter of the monomer (diameter of the chain or the lattice constant) we can find the expression for the length of the tube, L (in units of the diameter of the tube): L = S01/2N/N e = aN/N e1/2.(1)

Here, N is the polymerisation degree. It should be underlined that we are not going to write numerical constants in our formulae because we only want to obtain the true exponent for the melt viscosity dependence on the molecular weight of polymer.

The mobility of the chain along the tube, μt = 1/ζfr, may be defined as

μt = v/f(2)

where ζfr is the friction coefficient. Finally, using (1) and (2) we can find the time of relaxation (so-called the maximum time of relaxation), τ:

τ = L2/D t = (aN/N e1/2)2/(vTN-1/f1) = τ1N3/N e(3)

where D t = μt T = vTN-1/f1 is the diffusion coefficient of the chain along the tube, f1 is the friction force per one monomer, T is the temperature expressed in energy units, τ1 = a2/D1 and D1 are the time of relaxation and the diffusion coefficient typical for low-molecular-weight liquids, respectively. Thus, from (3) one may draw the following conclusion: the polymer melt viscosity

η ~ Eτ(4)

is proportional to the polymerisation degree to the third power. Here,

E ~ Ta-3/N e(5)

is the elastic modulus of the fluctuation network of polymer melt.

Now, we are going to suggest the main scaling arguments for our model. We do not want to change the formula (1), consequently, we should find the mechanism decreasing the mobility of the reptation motion. We are going to look for an additional force responsible for the appropriate increase of viscosity.

Let us consider the such mechanical field for that the frequency, ω, of the rotation vibration motion of the chain ends with respect to the polymer melt flow direction is much less than the reciprocal value of τ

? = ωτ << 1.(6)

Then the arising phase difference, ?, is connected with the moment, M, which tends to return the chain ends in their initial position, by help of the expression

M ~ T?/g D.(7)

Here, g D ~ r–1 is the Debye pair correlation function [1-3], r is the end-to-end distance and the scale at which the field significantly changes, r ~ aN1/2 for ideal chains [1-3]. The ratio M/ωfrom (6, 7) can be expressed through the true viscosity, ηtr:

ηtr = const(M/ω) = const(Tτr).(8)

If we will regard the constant equal to a-4N e-1 then the expression (8) will look like (4) with E from (5) and the true relaxation time, τtr

τtr ~ τ N1/2.(9)

Thus, the maximum time of relaxation (9) increases resulting in the hydrodynamic effect of the velocity of a ball-shaped body, rotating effectively in a high-molecular-weight liquid with the viscosity η, on the friction force f. A characteristic size of the body is r. It means as we think that there exists an fluctuation attraction between the chain ends since the end monomers can locate into an interaction potential differing from that of other monomers. The mechanism of the interaction in polymer solutions was described elsewhere [3].

We must note that although all motions associated with the chain ends are fast at small scales of the order of several atom radii, the reduction in overall chain mobility is due to a mechanism which ‘inhibits’ the motions of the ends at large scales (of the order of the end-to-end distance).

The rotation vibration motion can not be observed at macroscopic scales due to decreasing the field with increasing the distance. More accurate accordance with experimental data can be not achieved owing to the interaction potential at short distances depends on chemical nature of polymers.

We have also found that an non-equilibrium parameter of polymer melts such as the viscosity is indirectly connected with the equilibrium pair correlation function due to the finite length of macromolecules. We can indeed neglect the fluctuation attraction of the chain ends, supposing it small, for long enough chains.

Acknowledgements

Thanks are expressed to Professor A.R.Khokhlov and to Professor I.Ya.Erukhimovich from Moscow State University for useful discussions, and also to Dr. A.V.Mironov for technical help in preparing the manuscript.

The author is thankful to Russian Foundation for Basic Research (Grant No 01-03-32225) for financial support.

REFERENCES

1. de Gennes P G 1979 Scaling Concepts in Polymer Physics (Ithaca and London, NY: Cornell University Press)

2. Doi M. and Edwards S F 1986 Theory of Polymer Dynamics (New York: Academic Press)

3. Grosberg A Yu and Khokhlov A R 1994 Statistical Physics of Macromolecules (New York: American Institute of Physics Press)

4. Wool R P 1993 Macromolecules26 1564-1569

5. Volkov V S and Vinogradov G V 1985 J. Non-Newt. Fluid Mech. 18 163-172

6. Volkov V S and Vinogradov G V 1987 J. Non-Newt. Fluid Mech.25 261-275

7. Fredrickson G H 2002 J. Chem. Phys.117 6810-6820

8. Schafer L, Baumgartner A and Ebert U 1999 Eur. Phys. J. B10 105-117

9. Muthukumar M 1991 J. Non-Сryst. Solids131 654-666

10. Ebert U, Baumgartner A and Schafer L 1996 Phys. Rev. E53 950-965

Figure caption

Figure 1. A macromolecule crawling into entanglement network (open circles) can make the rotation vibration motion (shown by vectors) resulting in increasing viscosity. Dotted curve designates the initial position of the tube, and solid curve - its final position.

工程塑料及其应用

工程塑料及其应用
Engineering Plastics and Their Applications
由NordriDesign提供
https://www.wendangku.net/doc/b916903331.html,

工程塑料的定义
工程塑料是指: 【在较宽的温度范围和较长期的使用时间内,能够保持优 良性能,并能承受机械应力做为结构材料使用的热塑性塑 料】

工程塑料的物性


美规 ASTM D638 kg/cm2(MPa) ASTM D638 % ASTM D790 kg/cm2(MPa) ASTM D790 kg/cm2(MPa) ASTM D256 (kg?cm/cm)
欧规 ISO 527 N/m2(MPa) ISO 527 %
拉伸强度(屈服,断裂) Tensile Strength (at yield, Break) 伸长率 Elongation at break 弯曲强度 Flexural Strength 弯曲模数 Flexural Modulus IZOD冲击强度(1/8“缺口) IZOD Impact(Notched 1/8”) 冲击强度(缺口) Impact(Notched) 简支梁冲击强度(缺口) Charpy Impact(Notched) Rockwell 硬度 Rockwell Hardness
ISO 180/1A kJ/m2 ISO 179 kJ/m2 ASTM D785 (R-Scale)

工程塑料的物性
物 热变形温度(HDT) Heat Deflection Temperature 维卡软化温度 Vicat Softening Temperature 球压温度 Ball Pressure Temperature

美规 ASTM D648 ℃
欧规 ISO 75/A ℃ ISO 306/B50 ℃ IEC 60695-10-2 ℃
线性膨胀系数 Coeff. Of Linear Thermal Expansion 融熔体积率 Melt Volume Rate(MVR) 热融熔指数 Melting Flow Index(MFI) 耗氧指数(OI) Oxygen Index
ASTM D696 10-5 cm/cm℃
DIN 53572 K-1×10-4 ISO 1183 ml/10min.
ASTM D1238 g/10min. ISO 4589 %

聚氯乙烯的聚合基础学习知识原理

聚氯乙烯的聚合

聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行,间歇操作。大型釜除依靠夹套传热外,还配有内冷管或(和)釜顶冷凝器,并设法提高传热系数。悬浮聚合体系粘度不高,搅拌一般采用小尺寸、高转数的透平式、桨式、三叶后掠式搅拌桨。 二、氯乙烯单体中杂质对聚合反应的影响 1.VCM中乙炔对聚合的影响 首先表现在对聚合时间和聚合度的影响上,见表1. 可知聚合生产中除去单体中的乙炔很重要,一般要求低于10ppm (0.001%)。乙炔的主要危害是和引发剂的自由基、单体自由基发生链转移反应。当乙炔含量高时,生产上一般采取降低聚合温度的办法,以免树脂转型;或在聚合反应初期适当提高聚合温度,以消除诱导期的延长;

2.VCM中高沸物对聚合的影响 VCM中乙醛、二氯乙烯、二氯乙烷等高沸物,均为活泼的链转移剂,从而降低PVC聚合度和降低反应速度。由于高沸物存在于VCM中不便于聚合温度的掌握,以及高沸物对分散剂的稳定性有明显的破坏作用,因此对VCM中的高沸物含量要严加控制。 此外,高沸物杂质高,影响树脂的颗粒形态,造成高分子歧化,以及影响聚合釜粘釜和“鱼眼”等。工业生产要求单体中高沸物总含量控制在100ppm(0.01%)以下,即单体纯度≥99.99%。一般高沸物含量较高时,可借降低聚合反应温度来处理。 3.铁质对聚合的影响 VCM中铁离子的存在,使聚合诱导期延长,反应速度减慢,产品热稳定性差,还会降低树脂的电绝缘性能(特别是铁离子混入PVC中时)。此外,铁离子还会影响产品颗粒的均匀度。 4.水质对聚合的影响。 聚合投料用水的质量,直接影响到产品树脂的质量。如硬度(表征水中金属等阳离子含量)过高,会影响产品的电绝缘性能和热稳定;氯根(表征水中阴离子含量)过高,特别对聚乙烯醇分散体系,易使颗粒变粗,影响产品的颗粒形态;PH值影响分散剂的稳定性,较低的PH值对分散体系有显著的破坏作用,较高的PH值会引起聚乙烯醇的部分醇解,影响分散效果及颗粒形态。此外,水质还会影响粘釜及“鱼眼”的生成。 三、聚合生产过程中常用的助剂 氯乙烯悬浮聚合过程中,聚合配方体系或为改善树脂性能而添加各种各样的助剂,其中用得比较广泛的有以下几种:分散剂、引发剂、PH

PET塑料原料的性能和用途简介

基础知识之什么是“通用塑料”? 通用塑料:通用塑料指的是力学性能和耐热性能较低不能作为结构材料但量大面广的塑料。 五大通用塑料:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。 常见的通用塑料 基础知识之什么是“工程塑料”? 工程塑料 工程塑料指的是可作为结构材料的塑料。它与通用塑料并没有明显的界线,其主要品种有聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯、热塑性的聚氨酯、聚砜、聚芳砜(见聚砜)、聚苯硫醚及其他芳杂环聚合物等。也有人将氟树脂、超高分子量聚乙烯和所有热塑性的增强塑料,以及其它以此为基础的高分子共混物和改性的材料包括在内。 五大工程塑料 聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯。 工程塑料的特性 ①密度小,一般为钢铁的1/4,铜的1/9~1/5,铝的1/2。这对于全面减轻车辆、飞行器的重量有特殊意义。 ②比强度高,用玻璃纤维增强的工程塑料,其抗张强度与质量之比达1700~4000,而钢材仅为1600左右。 ③化学稳定性好,对酸、碱以及一般有机溶剂均有良好耐腐蚀性。 ④电绝缘性优良。 ⑤耐磨,具自润滑性,可减低摩擦系数。 ⑥耐热性和尺寸稳定性高。 ⑦抗冲击、抗疲劳性能优良。 常见的工程塑料

特种工程塑料 PET塑料原料的性能和用途简介 聚对苯二甲酸类塑料,主要包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)。 PET,分子结构高度对称,具有一定的结晶取向能力,故而具有较高的成膜性和成性。PET具有很好的光学性能和耐候性,非晶态的PET 具有良好的光学透明性。另外PET具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。PBT与PET分子链结构相似,大部分性质也是一样的,只是分子主链由两个亚甲基变成了四个,所以分子更加柔顺,加工性能更加优良。 聚对苯二甲酸类塑料的主要用途有: 薄膜片材方面:各类食品、药品、无毒无菌的包装材料;纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料;录音带、录象带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜及感光胶片等的基材;电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关等电子领域和机械领域。 包装瓶的应用:其应用已由最初的碳酸气饮料发展到现在的啤酒瓶、食用油瓶、调味品瓶、药品瓶、化妆品瓶等。 电子电器:制造连接器、线圈绕线管、集成电路外壳、电容器外壳、变压器外壳、电视机配件、调谐器、开关、计时器外壳、自动熔断器、电动机托架和继电器等。 汽车配件:如配电盘罩、发火线圈、各种阀门、排气零件、分电器盖、计量仪器罩壳、小型电动机罩壳等,也可利用PET优良的涂装性、表面光泽及刚性,制造汽车的外装零件。 机械设备:制造齿轮、凸轮、泵壳体、皮带轮、电动机框架和钟表零件,也可用作微波烘箱烤盘、各种顶棚、户外广告牌和模型等。 ABS塑料的特点和基础知识介绍 ABS塑料 化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene

浅析PVDF管性能和PVDF管的应用

一、PVDF管简介 PVDF管(聚偏氟乙烯管),分子链间排列紧密,有较强的氢键,天性耐燃,结晶度65%~78%,长期使用温度-40~150℃。其突出特点是机械强度高,耐辐照性好,可在户外长期使用,无需保养。具有良好的化学稳定性,在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀,广泛应用于石油化工、电子电气、钢厂酸洗、酸碱液的输送。 图1:PVDF管来源:铁氟龙管小姐姐 PVDF管(聚偏氟乙烯管)特点: 1很好的耐化学特性,室温下不被酸、碱强氧化剂、卤素所腐蚀。 2抗冲击强度高、耐磨耗,耐蠕变、高机械强度及韧性好。 3耐热性佳、不燃性、长期使用温度-40~150℃、并有高介电强度。 4具有突出的耐气候老化性、耐臭氧,抗紫外线及核射线。 PVDF(聚偏氟乙烯管)性能参数

二、PVDF管道规格(聚偏氟乙烯管)

材质:pvdf管道施工是偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少录含氟乙烯基单体的共聚物,pvdf树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性,除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外,pvdf管还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能,是目前含氟塑料中产最名列第二位的大产品。PVDF管厂家直销,PVDF管价格,PVDF管厂家报价。 图2:PVDF管来源:铁氟龙管小姐姐 PVDF管道规格表(聚偏氟乙烯管): 常用规格:内径*外径(单位:mm) 公制:2*4 3*5 4*6 5*7 6*8 8*10 8*12 9*12 10*12 12*14 14*16 16*18 18*20 20*22 英制:1/8英寸(1.6*3.2)1/4英寸(3.96*6.35)3/8英寸(6.35*9.525) 1/2英寸(9.5*12.7)3/4英寸(15.88*19.05)1英寸(22.2*25.4) 其它可生产规格,内径0.5mm到内径200mm,壁厚0.12mm到3mm

氟聚合物基础知识讲座

氟聚合物 氟(F2): A.1886年,法国的莫瓦桑在铂制U型管中,用铂铱合金作电极,电解干燥的氟氢化钾,制得氟。 B.常温下为淡黄色气体,有刺激性臭味;熔点-219.62℃,沸点-188.14℃,密度1.69克/升。 C.化学性质最活泼、已知的最强的氧化剂之一,除氦、氖、氢外,可以同所有的非金属和金属元素起猛烈的反应,生成氟化物,并发生燃烧。 有机氟工业的开端: A.1928年化学家雷密得在他的实验室给通用公司的老板打电话,快要结束通话时,通用老板说他与冰箱的工程师讨论过,若要制冷工业不断地取得进步,需要一种新的制冷剂。 B.1930年,雷密得和他的助手向世界宣布合成了一种新的制冷剂二氟二氯甲烷(R12)。人们往往把这一年认为是有机氟工业的开端。 题外:1930年,他在美国亚物兰大美国化学学会宣读论文发现这一新发明时,所有分会均延期。他在宣读论文时,为证明这种制冷剂无毒,现场深深地吸了一口R12气体将一只燃烧的蜡烛吹灭。说明这种制冷剂无毒、不易燃、易气化。 氟聚合物的发现: 氟聚合物是偶然被人类发现的。杜邦公司的Dr.RoyPlunkett在1938年用四氟乙烯(TFE)合成一种新的制冷剂三氟一氯乙烷(CCLF2—CF2)的实验过程中,将四氟乙烯密封在一个圆柱形容器内,过了一段时间它打开容器时发现里面的TFE没有了,取而代之的是一些白色腊状粉末。这就是聚四氟乙烯(PTFE),从此揭开了人类研究、利用氟聚合物的历史。

氟聚合物: A.含氟聚合物是指主链上碳—氢键上的氢原子被氟原子全部或部分取代的一类聚合物。 B.氟聚合物分为氟树脂、氟弹性体、聚氟醚,与相对应的就是氟塑料、氟橡胶和氟润滑油。 全(含)氟单体的制备: 四氟乙烯性质与应用: 轻微毒性的可燃性无色气体。它比空气重3倍,能扩散很远,并被远处的火源点燃后能把火焰沿气流相反方向引回。具有很强的聚合趋势,不能控制的聚合作用能引起爆炸性分解。有氧存在时,易形成不稳定易爆炸的过氧化物,所以要在—30℃左右下无氧贮存,而且要加入阻聚剂。 A.聚四氟乙烯及其他氟树脂、氟弹性体的重要单体 B.生产六氟丙烯、全氟烷基等的重要原料 C.新型灭火剂、制冷剂、抑雾剂的原料 D.医药中间体、精细化学品的重要原料 六氟丙烯属三类低毒物质,主要伤害人体的肾脏、肝脏器官,一定浓度吸入人体时,可致使肝细胞浊肿。有机氟工业基础原料之一。

氟树脂知识介绍

氟树脂 一、概述 氟树脂又称氟碳树脂,是指主链或侧链的碳链上含有氟原子的合成高分子化合物。氟树脂可以加工成塑料制品(通用塑料和工程塑料),增强塑料(玻璃钢等)和涂料等产品。以氟树脂为基础制成的涂料称为氟树脂涂料,也称氟碳树脂涂料,简称氟碳涂料。 自从1934年德国赫司特公司发现聚三氟氯乙烯,特别是1938年美国DuPont公司的R.J.Plunkett博士发明聚四氟乙烯(PTFE)以来,氟树脂以其优异的耐热性、耐化学药品性、不粘性、耐候性、低摩擦系数和优良的电气特性,博得人们的青睐,获得长足的发展。1964年杜邦公司将聚四氟乙烯商品化,商品牌号为特氟龙(Teflon)。聚四氟乙烯由于耐腐蚀性最为突出,很快获得了“塑料王”的美称,对现代工业发展起了重要作用。 国际上,从氟塑料基础上发展起来的涂料品种主要有三种。第一种是以美国杜邦公司为代表的热熔型氟涂料特氟龙系列不粘涂料,主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第二种是是以美国阿托-菲纳公司生产的聚偏氟乙烯树脂(PVDF)为主要成分的建筑氟涂料,具有超强耐候性,主要用于铝幕墙板;第三种是1982年日本旭硝子公司推出了Lumiflon牌号的热固性氟碳树脂FEVE,FEVE由三氟氯乙烯(CTFE)和烷烯基醚共聚制得,其涂料可常温和中温固化。这种常温固化型氟碳涂料不需烘烤,可在建筑及野外露天大型物件上现场施工操作,从而大大拓展了氟碳漆的应用范围,主要用于建筑、桥梁、电视塔等难以经常维修的大型结构装饰性保护等,具有施工简单、防护效果好和防护寿命长等特点。1995年以后,杜邦公司开发了氟弹性体(氟橡胶),以后又发展了液态(包括水性)氟碳弹性体,产生了溶剂型和水性氟弹性体涂料。至此,具有不同用途的热塑性、热固性及弹性体的氟碳树脂涂料,品种齐全,溶剂型、水性、粉末的氟树脂涂料都在发展,拓宽了氟树脂涂料的应且领域。 我国氟树脂涂料是在借鉴国外先进技术的基础上发展起来的,自20世纪90年代初期引进日本旭硝子涂料树脂株式会社生产的常温固化氟碳树脂涂料,开始用于上海高速公路、桥梁工程。1990年代后期开始在国内建厂生产。目前年生产能力估计达到1.2万吨左右,已大量应用于防腐、高速公路、铁路桥梁、交通车辆、船舶及海洋工程设施等领域。 氟树脂之所以有许多独特的优良性能,在于氟树脂中含有较多的C—F键。氟元素是一

2020年(塑料橡胶材料)塑料的基本知识

(塑料橡胶材料)塑料的基 本知识

塑料的基本知识 一、塑料的定义 二、塑料是以树脂为主要成分,在壹定温度和压力下塑造成壹定形状,且在常温下能保持既 定形状的高分子有机材料。 三、树脂是指受热时通常有转化或熔融范围,转化时受外力作用具有流动性,常温下呈固态 或半固态或液态的有机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。广义地讲,在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。 四、二、塑料的分类 五、塑料目前尚无确切的分类,壹般分类如下: 六、1.按塑料的物理化学性能分 七、热塑性塑料:在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚 氯乙烯塑料。 八、热固性塑料:因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑 料等。 九、2.按塑料用选分 十、通用塑料:-般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯等。 十一、工程塑料:-般指能承受壹定的外力作用,且有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,能够作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。十二、特种塑料:-般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。 十三、3.按塑料成型方法分 十四、模压塑料:供模压用的树脂混合料。如壹般热固性塑料。

十五、层压塑料:指浸有树脂的纤维织物,可经叠合、热压结合而成为整体材料。 十六、注射、挤出和吹塑塑料:-般指能在料筒温度下熔融、流动,在模具中迅速硬化的树脂混合科。如壹般热塑性塑料。 十七、浇铸塑料:能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成壹定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。 十八、反应注射模塑料:壹般指液态原材料,加压注入模腔内,使其反应固化制得成品。 如聚氨脂类。 十九、4.按塑料半制品和制品分 二十、模塑粉:又称塑料粉,主要由热固性树脂(如酚醛)和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。 二十一、增强塑料:加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的壹类塑料。二十二、泡沫塑料:整体内合有无数微孔的塑料。 二十三、薄膜:壹般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。 二十四、此外,工程塑料、增强塑料和泡沫塑料又有其不同的类别,见下表: 二十五、工程塑料的分类 二十六、类别聚合物 二十七、通用工程塑料尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、 二十八、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等 二十九、特种工程塑料非交联型聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等 三十、交联型聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树脂等 增强塑料的分类

复合材料基础知识

复合材料基础知识 2009.1.2 定义: ?复合材料(Composite materials),是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 性能 ?复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。 ?其特点是比重小、比强度和比模量大。 ?还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。 ?各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。 ?以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。 ?非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。 分类: ?按组成分 ①金属与金属复合材料 ②非金属与金属复合材料 ③非金属与非金属复合材料 ?按结构特点: ①纤维复合材料 ②夹层复合材料 ③细粒复合材料 ④混杂复合材料 ?树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。 ?这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国俗称玻璃钢。树脂基复合材料发展史 ?1932年在美国出现 ?1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩 ?1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。 ?1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。 ?1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。 ?60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。

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