高分子材料之塑料、橡胶、纤维和涂料的简介
实验室k / 2018-12-22
20世纪,由于高分子化学的发展形成了三大合成材料工业:塑料、纤维和橡胶。它们以酚醛塑料、尼龙66纤维和氯丁橡胶为开端,发展迅速、应用面广,人们的衣、食、住、行以及日常生活用的各种物品均离不开高分子材料。到20世纪末,世界塑料和树脂的年产量超过1亿吨,人造纤维超过2千万吨,橡胶超过1千万吨。年产高分子材料的总体积已超过全部金属的总和。20世纪被称为高分子时代。下面分别对塑料、橡胶、纤维和涂料加以简单介绍。
1.塑料
塑料是以合成的高分子化合物为基础,加入辅助剂,如增塑剂、填料、稳定剂、润滑剂等制得。有的产量大、用途广、价格低廉,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,大量地用在塑料购物袋、包装袋、农用塑料薄膜、家具、日常用品等各个方面。另外一些塑料如聚酰胺、聚甲醛、聚苯醚和聚碳酸酯等,是通过共聚、填充、增强和合金化的途径提高其应用性能,使它耐磨、耐压和耐拉,能耐较宽的温度变化范围,能在苛刻的环境条件下长期地使用,以适应工业部门发展的需要,如航空、航天、汽车、火车、轮船等新型交通工具的发展,计算机等信息产业,化工和制药设备的更新等。有些特殊的需要,如2008年北京奥运会“水立方”的建筑即是一个大型的塑料制品。
2.橡胶
橡胶是一类线型柔性高分子化合物。其分子链的柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。通常用来制造轮胎及其他常用弹性制品,如顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。而具有特殊性能,如耐寒、耐热、耐油和耐臭等特种橡胶(如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶等)也已根据需要研制开发。
3.纤维
纤维是指长度比直径大很多倍,并且具有一定的柔韧性的纤细物质。棉、毛、丝、麻属天然纤维,其余的统称化学纤维。化学纤维一部分以天然聚合物为原料,经化学处理和机械加工得到,如黏胶纤维、乙酸酯纤维等。另一部分由合成的聚合物制得,称合成纤维,它品种繁多,是化学纤维的主流。下面列出几种纤维的通俗名称:
聚酰胺纤维 |
尼龙纤维、锦纶 |
聚酯纤维 |
涤纶(的确良) |
聚氨酯弹性纤维 |
氨纶 |
聚丙烯腈纤维 |
腈纶(人造羊毛) |
聚乙烯醇缩醛纤维 |
维纶 |
聚氯乙烯纤维 |
氯纶 |
聚烯烃纤维 |
乙纶、丙纶 |
合成纤维具有强度高、耐磨损、耐酸碱、质量轻、保暖性好、抗霉蛀等特点,用途广泛,普遍地在纺织业中应用,一般采取混纺的方式,即将天然纤维和合成纤维按一定的比例,混合在一起,使它显示出各自优点。
4.涂料
涂料是指涂布在物体表面形成具有保护和装饰作用的膜层材料。它在社会生活和生产中日益显示其重要性。涂料是多组分体系,主要为成膜物、颜料和溶剂。其中成膜物大都是高分子材料,按其成膜过程可分为两类:一类是成膜过程伴有聚合反应,形成网状交联结构,如环氧树脂、醇酸树酯等。另一类成膜过程仅是溶剂挥发,使聚合物成层形分布在表面上,如热塑性丙烯酸树酯、氯丁橡胶等。