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三、塑料的基本性能 1．質(zhì)輕、比強(qiáng)度高。塑料質(zhì)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(zhì)量計(jì)算的強(qiáng)度稱為比強(qiáng)度，有些增強(qiáng)塑料的比強(qiáng)度接近甚至超過(guò)鋼材。例如合金鋼材，其單位質(zhì)量的拉伸強(qiáng)度為160兆帕，而用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料可達(dá)到170 ~ 400兆帕。 2．優(yōu)異的電絕緣性能。幾乎所有的塑料都具有優(yōu)異的電絕緣性能，如極小的介電損耗和優(yōu)良的耐電弧特性，這些性能可與陶瓷媲美。 3．優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。一般塑料對(duì)酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐"王水"等強(qiáng)腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕，被稱為"塑料王"。 4．減摩、耐磨性能好。大多數(shù)塑料具有優(yōu)良的減摩、耐磨和自潤(rùn)滑特性。許多工程塑料制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(rùn)滑劑和填料時(shí)，可降低其摩擦系數(shù)或進(jìn)一步提高其耐磨性能。 5．透光及防護(hù)性能。多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料象玻璃一樣透明。有機(jī)玻璃化學(xué)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(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護(hù)性能，因此常用作防護(hù)保裝用品，如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。6．減震、消音性能優(yōu)良。某些塑料柔韌而富于彈性，當(dāng)它受到外界頻繁的機(jī)械沖擊和振動(dòng)時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生粘性內(nèi)耗，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能，因此，工程上用作減震消音材料。例如，用工程塑料制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(yōu)良減震消音材料。 上述塑料的優(yōu)良性能，使它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中具有廣泛用途；它已從過(guò)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(xiàn)代生活和尖端工業(yè)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(shù)200℃左右使用；塑料的熱膨脹系數(shù)要比金屬大3 ~ 10倍，容易受溫度變化而影響尺寸的穩(wěn)定性；在載荷作用下，塑料會(huì)緩慢地產(chǎn)生粘性流動(dòng)或變形，即蠕變現(xiàn)象；此外，塑料在大氣、陽(yáng)光、長(zhǎng)期的壓力或某些質(zhì)作用下會(huì)發(fā)生老化，使性能變壞等。塑料的這些缺點(diǎn)或多或少地影響或限制了它的應(yīng)用。但是，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和塑料材料研究工作的深入，這些缺點(diǎn)正被逐漸克服，性能優(yōu)異的新穎塑料和各種塑料復(fù)合材料正不斷涌現(xiàn)。 四、塑料的制造和樹(shù)脂的合成方法 (一) 塑料的制造 塑料的基礎(chǔ)原料，最初是以農(nóng)副產(chǎn)品為主，從本世紀(jì)20年代起轉(zhuǎn)向以煤和煤焦油產(chǎn)品為主，從50年代起逐漸轉(zhuǎn)向以石油和天然氣為主。 塑料工業(yè)包括三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)：塑料原料(樹(shù)脂或半成品及助劑)的生產(chǎn)，塑料制品的生產(chǎn)，塑料成型機(jī)械(包括模具)的制造。前兩者的關(guān)系可示意如下： 從示意圖中可看出三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)就是塑料工業(yè)的三個(gè)組成部分，三者互相依存，缺一不可。 (二) 樹(shù)脂的合成方法 1．縮聚反應(yīng)。單體分子間脫掉水或其它簡(jiǎn)單分子鍵合成聚合物的化學(xué)反應(yīng)。可分為均縮聚反應(yīng)和共縮聚反應(yīng)。 (1) 均縮聚反應(yīng)： 帶有兩個(gè)官能團(tuán)的一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。 (2) 共縮聚反應(yīng)： 兩種或兩種以上的雙官能團(tuán)單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。 2．加聚反應(yīng)。由不飽和或環(huán)狀單體分子加成聚合生成聚合物的一種化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)中沒(méi)有水或其它低分子副產(chǎn)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(yīng)的單體種類和聚合物本身的構(gòu)型，可分為均聚合反應(yīng)、共聚合反應(yīng)和定向聚合反應(yīng)。 (1) 均聚合反應(yīng)： 一種不飽和或環(huán)狀單體分子間進(jìn)行的聚合反應(yīng)。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 (2) 共聚合反應(yīng)： 兩種或兩種以上不飽和或環(huán)狀的單體鍵合的聚合反應(yīng)。如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。由兩種單體制得的共聚物，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(wú)規(guī)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(yīng)： 在聚合過(guò)程中，控制反應(yīng)條件，使單體聚合成具有定向有規(guī)則結(jié)構(gòu)產(chǎn)物的反應(yīng)，即全同立構(gòu)型或間同立構(gòu)型的聚合反應(yīng)。其聚合產(chǎn)物叫做定向聚合物。