《机械工程材料》课程教学资源（PPT课件）第4章 非金属材料

第卩 四章非金属材料 41高分子材料 42工业陶瓷 43复合材料

第四章 非金属材料 4.1 高分子材料 4.2 工业陶瓷 4.3 复合材料

41高分子材料 4.1.1工程塑料 4.1.2橡胶 41.3胶粘剂

4.1 高分子材料 4.1.1 工程塑料 4.1.2 橡胶 4.1.3 胶粘剂

411工程塑料

4.1.1 工程塑料

1.塑料的组成 塑料的主要成分是合成树脂,此外还包括填 料或增强材料、增塑剂、固化剂、润滑剂、 稳定剂、着色剂、阻燃剂等 它是将各种单体通过聚合反应合成的高聚物 树脂在一定的温度、压力下可软化并塑造成 形,它决定了塑料的基本属性,并起到粘结 剂的作用 其它添加别是为了弥补或改进塑料的某些性 能。例如填料(木粉、碎布、纤维等)主要起 增强和改善性能作用,其用量可达20%-50%

1．塑料的组成 ◼ 塑料的主要成分是合成树脂，此外还包括填 料或增强材料、增塑剂、固化剂、润滑剂、 稳定剂、着色剂、阻燃剂等 ◼ 它是将各种单体通过聚合反应合成的高聚物 ◼ 树脂在一定的温度、压力下可软化并塑造成 形，它决定了塑料的基本属性，并起到粘结 剂的作用 ◼ 其它添加别是为了弥补或改进塑料的某些性 能。例如填料（木粉、碎布、纤维等)主要起 增强和改善性能作用，其用量可达20%-50%

2.塑料的特性 ■密度小塑料的相对密度一般只有1.0-2.0,大约为 钢的1/6,铝的1/2。这对减轻车辆、飞机、船舶 等运输工具的自重意义十分重大 耐腐蚀大多数塑料化学稳定性好,对酸、碱和有 机溶液都有良好的抗蚀能力。有些还可与陶瓷材 料媲美 ■电绝缘性绝大多数塑料具有良好的电绝缘性和较 小的介电损耗。因此,是理想的电绝缘材料

2．塑料的特性 ◼ 密度小 塑料的相对密度一般只有1.0-2.0，大约为 钢的1/6，铝的1/2。这对减轻车辆、飞机、船舶 等运输工具的自重意义十分重大 ◼ 耐腐蚀 大多数塑料化学稳定性好，对酸、碱和有 机溶液都有良好的抗蚀能力。有些还可与陶瓷材 料媲美 ◼ 电绝缘性 绝大多数塑料具有良好的电绝缘性和较 小的介电损耗。因此，是理想的电绝缘材料

耐磨和减摩性好大部分塑料摩擦系数低, 有自润滑能力,可在湿摩擦和干摩擦条件下 有效工作。 良好的成形性大部分塑料都可以直接采用 注塑或挤压成形工艺,无须切削。所以可提 高生产率,降低成本 ■塑料的不足之处是强度、硬度较低,耐热性 差,易老化、易蠕变等

◼ 耐磨和减摩性好 大部分塑料摩擦系数低， 有自润滑能力，可在湿摩擦和干摩擦条件下 有效工作。 ◼ 良好的成形性 大部分塑料都可以直接采用 注塑或挤压成形工艺，无须切削。所以可提 高生产率，降低成本 ◼ 塑料的不足之处是强度、硬度较低，耐热性 差，易老化、易蠕变等

3.常用工程塑料 ■根据树脂的热性能,塑料可分为 >热塑性塑料 >热固性塑料

3．常用工程塑料 ◼ 根据树脂的热性能，塑料可分为 ➢ 热塑性塑料 ➢ 热固性塑料

■(1)热塑性塑料 ■热塑性塑料受热时软化,冷却后变硬,再 受热时又软化。具有可塑性和重复性。其 树脂结构为线型或支链型结构。常用的塑 料有聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS 聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚四氯乙烯 和聚甲基丙烯酸甲酯等

◼ （1）热塑性塑料 ◼ 热塑性塑料受热时软化，冷却后变硬，再 受热时又软化。具有可塑性和重复性。其 树脂结构为线型或支链型结构。常用的塑 料有聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、 聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚四氯乙烯 和聚甲基丙烯酸甲酯等

■1)聚烯烃聚烯烃塑料主要有聚乙烯和聚 丙烯等两种,无毒、无味。 ■聚乙烯(PE)按生产工艺不同,分为高压 中压、低压三种。其中高压、低压聚乙烯 应用较多。高压聚乙烯的短链分枝多,密 度、分子量较小,结晶度较低。所以质地 较柔软,常用于制造薄膜、软管等。低压 聚乙烯则分子量、密度较大、结晶度较高 因此比较刚硬、耐磨、耐蚀,绝缘性较好 ■常用来制造塑料管、板和绳以及载荷不高 的齿轮、轴等

◼ 1）聚烯烃 聚烯烃塑料主要有聚乙烯和聚 丙烯等两种，无毒、无味。 ◼ 聚乙烯（PE）按生产工艺不同，分为高压、 中压、低压三种。其中高压、低压聚乙烯 应用较多。高压聚乙烯的短链分枝多，密 度、分子量较小，结晶度较低。所以质地 较柔软，常用于制造薄膜、软管等。低压 聚乙烯则分子量、密度较大、结晶度较高， 因此比较刚硬、耐磨、耐蚀，绝缘性较好 ◼ 常用来制造塑料管、板和绳以及载荷不高 的齿轮、轴等

聚丙烯(P)相村密度小(0.9~0.92),其 强度、刚度和刚性优于聚乙烯 ■具有良好的耐蚀性、绝缘件、耐热性(加热 到150℃不变形)和耐曲折性(可弯折100万 次以上) 可用作各种机械零件、医疗器械、生活用具, 如齿轮、法兰、叶片、壳体、包裝带等

◼ 聚丙烯（PP）相村密度小（0.9~0.92），其 强度、刚度和刚性优于聚乙烯 ◼ 具有良好的耐蚀性、绝缘件、耐热性（加热 到150℃不变形）和耐曲折性（可弯折100万 次以上） ◼ 可用作各种机械零件、医疗器械、生活用具， 如齿轮、法兰、叶片、壳体、包装带等