高分子材料成型加工[古柏优讲]

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1、聚合物加工工程主讲人：白绘宇主讲人：白绘宇1科学教育 聚合物加工工程聚合物加工工程 授课说明授课说明 授课内容授课内容 授课顺序授课顺序 考核及要求考核及要求 教材和参考书教材和参考书2科学教育教 材周达飞周达飞 唐颂超唐颂超 主编主编中国轻工业出版社中国轻工业出版社上海普通高校上海普通高校“九五九五”重点教材重点教材专专 业：高分子材料业：高分子材料学时数：学时数：48学时学时内内 容：塑料、橡胶和合成纤维容：塑料、橡胶和合成纤维 三者的共性和各自的特性三者的共性和各自的特性主要讲授：主要讲授：加工工艺加工工艺以及与工艺相关以及与工艺相关 的的设备设备3科学教育课程性质：课程性质：高分子材料

2、与工程专业的高分子材料与工程专业的 专业课程专业课程 核心课程核心课程4科学教育授课方式：授课方式：1、讲课、讲课PowerPoint录像录像2、自学、自学讲要点（部分章节）讲要点（部分章节）出专题、查资料、写报告出专题、查资料、写报告做相关的小课题做相关的小课题3、课外兴趣小、课外兴趣小组组写专题读书报告、集体讨论写专题读书报告、集体讨论5科学教育授课内容与考核：授课内容与考核：主要讲授的章主要讲授的章节节部分了解的章部分了解的章节节考核方式考核方式绪论、第一章、第五章、第六章、绪论、第一章、第五章、第六章、第七章、第八章、第九章、第十章、第十一章第七章、第八章、第九章、第十章、第十一章第二

3、章、第三章、第四章、第十二章、第十三章第二章、第三章、第四章、第十二章、第十三章习题、读书报告、期终考试习题、读书报告、期终考试6科学教育作者：潘祖仁作者：潘祖仁 浙江大学浙江大学 教授教授19801980年年7 7月由潘祖仁先生和孙经武（天津月由潘祖仁先生和孙经武（天津大学）合编大学）合编高分子化学高分子化学，为文化革命，为文化革命后我国第一部正式的高校教材。后我国第一部正式的高校教材。19861986年由潘祖仁先生为主编，对全书进行年由潘祖仁先生为主编，对全书进行了较大修改后再次出版。其后十余年间一了较大修改后再次出版。其后十余年间一直是各校的主要教材，直是各校的主要教材，19921992

4、年被评为全国年被评为全国优秀教材。优秀教材。19961996年，潘祖仁先生再次对全书进行修定，年，潘祖仁先生再次对全书进行修定，补充一些新内容后由化工出版社出版。补充一些新内容后由化工出版社出版。特点：主要参考特点：主要参考G.Odian G.Odian 的的Principles Principles of Polymerizationof Polymerization，对一些经典理论，对一些经典理论给予了系统的论述，对聚合方法和典型产给予了系统的论述，对聚合方法和典型产品制备进行了介绍，品制备进行了介绍，适合工科学生使用适合工科学生使用。不足之处是对最新进展介绍的不够不足之处是对最新进展介绍

5、的不够。教 学 参 考 书7科学教育复旦大学高分子科学系集体编写复旦大学高分子科学系集体编写19951995年年7 7月由复旦大学出版社出版月由复旦大学出版社出版特点：对各种理论问题讲的较深，且特点：对各种理论问题讲的较深，且包含有许多近年发现的新理论，为一包含有许多近年发现的新理论，为一本本适合理科学生使用适合理科学生使用的书。各章中以的书。各章中以“小专栏小专栏”的形式插入相关的课外知的形式插入相关的课外知识，使教材生动活泼。不足之处是对识，使教材生动活泼。不足之处是对聚合方法和典型产品介绍不多，工科聚合方法和典型产品介绍不多，工科学生需补充相关知识。学生需补充相关知识。教 学 参 考 书

6、8科学教育教 学 参 考 书9科学教育学习方法高分子材料成型加工主要内容：高分子材料成型加工主要内容：（1）高分子材料；）高分子材料；（2）成型加工工艺；）成型加工工艺；（3）材料制品性能。）材料制品性能。10科学教育主要内容主要内容高分子材料加工工艺高分子材料加工工艺相关理论相关理论材料制备材料制备配方设计配方设计、混、混合、配制合、配制影响加工工艺影响加工工艺制品性能的因制品性能的因素、各种工艺素、各种工艺的原理、物理的原理、物理和化学变化和化学变化成型成型工艺特点、工工艺特点、工艺过程、工艺艺过程、工艺条件、控制因条件、控制因素素聚合物助剂、配方设计、加工机械和模具是独立课程，故不做详细

7、介绍聚合物助剂、配方设计、加工机械和模具是独立课程，故不做详细介绍11科学教育所需要的所需要的基本知识基本知识：热力学、力学热力学、力学物理化学、有机化学物理化学、有机化学质量和能量的传递质量和能量的传递高分子化学、高分子物理高分子化学、高分子物理粘弹性流体力学（流变学）粘弹性流体力学（流变学）12科学教育（1）始终围绕）始终围绕一条主线一条主线“高分子材料成型加工性高分子材料成型加工性能能”；（2）掌握高分子材料成型加工的）掌握高分子材料成型加工的三基三基：基本原理，基：基本原理，基本方法，基本规律；本方法，基本规律；（3）结合）结合高分子材料工程实验高分子材料工程实验、模具设计模具设计、高

8、聚物助剂和配方高聚物助剂和配方和和高聚物流变学高聚物流变学等的学习，等的学习，加深对课程要求的理论、技术与应用的系统掌握和理解；加深对课程要求的理论、技术与应用的系统掌握和理解；（4）通过参加）通过参加课外兴趣小组课外兴趣小组，加深对课程中某一内容，加深对课程中某一内容的深入而广泛的学习，同时理解成型加工的最新科研信的深入而广泛的学习，同时理解成型加工的最新科研信息；息；（5）加强同学之间的）加强同学之间的交流交流，加强与教师的，加强与教师的讨论讨论。13科学教育绪绪 论论14科学教育高分子高分子工程工程高分子高分子物理物理高分子高分子化学化学高分子科学高分子科学 研究高分子化合物合成、改性，

9、高分子及其聚集态的结研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集态的结构、性能，聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。包括高构、性能，聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。包括高分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。高分子高分子科学科学15科学教育1、高分子材料的定义、高分子材料的定义2、高分子材料的成型加工、高分子材料的成型加工3、高分子材料的制造、高分子材料的制造4、高分子材料的工程特征、高分子材料的工程特征第一节第一节 高分子材料高分子材料16科学教育人类的文明史人类的文明史=材料的发展史材料的发展史 17科学教育金属材料金属材料有机高分子

10、有机高分子材料材料非金属非金属无机材料无机材料改性改性合金材料合金材料复合材料复合材料金属合金金属合金高分子合金高分子合金材料的三大领域材料的三大领域18科学教育材料四要素材料四要素化学工程合成/加工使用性能结构/成分性质物理19科学教育材料的通性材料的通性高分子材料在材料中的地位高分子材料在材料中的地位（1）组成）组成（2）加工性（）加工性（3）形状）形状（4）使用性（）使用性（5）经济性（）经济性（6）再生性）再生性1、年轻学科、有生命力、年轻学科、有生命力2、最有发展前途、最有发展前途3、应用广泛、应用广泛20科学教育石油石油天然气天然气煤煤加工加工C3、C4、C5等碳氢化合物等碳氢化合

11、物有机合成有机合成乙烯乙烯丙烯丙烯苯乙烯苯乙烯氯乙烯氯乙烯聚合反应聚合反应高聚物高聚物成型加工成型加工制品制品高分子化学高分子化学聚合反应工程聚合反应工程高分子合成工艺高分子合成工艺生产过程及设备生产过程及设备反应机理反应机理高高分分子子物物理理加工工艺加工工艺机械机械模具模具改性改性应用应用高分子化工高分子化工高分子材料高分子材料高分子材料科学高分子材料科学与工程体系与工程体系高分子材料学科在化工学科中的位置高分子材料学科在化工学科中的位置21科学教育高高 分分 子子 化化 学学有机化学有机化学物理化学物理化学化学工程化学工程.聚合反应工程聚合反应工程高高 分分 子子 物物 理理小分子化合物

12、小分子化合物高分子化合物高分子化合物制品制品聚合物成型加工聚合物成型加工材料力学材料力学流体力学流体力学.分分 子子 结结 构构形形 态态 形形 状状使使用用性性能能无机化学无机化学分析化学分析化学物物 理理循环利用循环利用石油天燃气煤其它高分子科学高分子科学高分子工程高分子工程高分子材料涉及的学科高分子材料涉及的学科22科学教育 高分子材料是一定配合的高分子化合物高分子材料是一定配合的高分子化合物(由主要由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成)在成型设在成型设备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成

13、一定形状，冷却后在常温下能保持既定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。形状的材料制品。1、高分子材料的定义、高分子材料的定义23科学教育高分子材料高分子材料成型加工工艺成型加工工艺实用的材料实用的材料或制品或制品（聚合物（聚合物+助剂）助剂）这一过程的工程技术这一过程的工程技术1 如何实现如何实现方法方法(挤出、注射、压制等挤出、注射、压制等)2 方法不同，产品性能不同方法不同，产品性能不同3 材料不同，方法不同材料不同，方法不同4 方法不同，设备不方法不同，设备不同同2、高分子材料的成型加工、高分子材料的成型加工24科学教育3、高分子材料的制造、高分子材料的制造高分子

14、材料高分子材料及制品生产及制品生产高分子高分子化合物制造化合物制造成型加工成型加工聚合反应聚合反应高分子反应高分子反应复合化复合化合金合金填充填充表表0-5表表0-6表表0-7（添加剂、混合、成型）（添加剂、混合、成型）图图0-525科学教育 影响高分子材料制造的因素：影响高分子材料制造的因素：高分子化合物的性质（化学结构、物理结构）高分子化合物的性质（化学结构、物理结构）（与高分子化合物的制造有关（与高分子化合物的制造有关高分子材料学）高分子材料学）成型加工过程成型加工过程:添加剂的作用添加剂的作用 混合过程混合过程 成型过程成型过程 （添加剂、混合、各成型工艺章节）（添加剂、混合、各成型工

15、艺章节）26科学教育1熔融纺丝熔融纺丝2注射成型注射成型3薄膜成型薄膜成型4挤出成型挤出成型5压延成型压延成型6中空成型中空成型7真空和压力成型真空和压力成型8薄膜和纤维热拉伸薄膜和纤维热拉伸9薄膜和纤维冷拉伸薄膜和纤维冷拉伸高聚物的状态变化与成型加工的关系高聚物的状态变化与成型加工的关系三种物理状态：三种物理状态：玻璃态：玻璃态：Tg高弹态：高弹态：TgTf（Tm）粘流态：粘流态：Tf（Tm）Td27科学教育影响聚合物的状态变化的因素：影响聚合物的状态变化的因素：聚合物的分子结构聚合物的分子结构聚合物体系的组成聚合物体系的组成聚合物所受应力聚合物所受应力环境温度环境温度当聚合物和组成一定时，

16、在一定外力作用下，聚合物聚集当聚合物和组成一定时，在一定外力作用下，聚合物聚集态的转变主要与态的转变主要与温度温度有关：有关：聚合物聚合物聚集态聚集态不同不同性能性能不同不同内聚能内聚能不同不同主价键主价键次价键次价键聚合物对加工聚合物对加工技术的适用性技术的适用性不同不同28科学教育29科学教育成型加工方法和实质成型加工方法和实质 高分子材料成型加工是一个复杂的物理化学变化过高分子材料成型加工是一个复杂的物理化学变化过程，其中，程，其中，流动性是必要条件流动性是必要条件。物理变化物理变化软化、熔化、溶解、冷却固化、溶剂挥软化、熔化、溶解、冷却固化、溶剂挥发盐析、结晶、取向（拉伸强度发盐析、结

17、晶、取向（拉伸强度）化学变化化学变化接枝、嵌段、分解、降解、炭化、聚合、接枝、嵌段、分解、降解、炭化、聚合、交联交联30科学教育成型加工过程中发生的物理化学变化成型加工过程中发生的物理化学变化（1）物理变化为主：热塑性塑料）物理变化为主：热塑性塑料（2）化学变化为主：浇铸成型）化学变化为主：浇铸成型（3）物理变化化学变化兼有：热固性塑料、橡胶）物理变化化学变化兼有：热固性塑料、橡胶材料材料加热加热流动流动冷却冷却凝固凝固 加热或引发剂加热或引发剂单体或预聚体单体或预聚体聚合聚合成型成型材料材料加热加热流动流动交联（硫化）交联（硫化）成型成型31科学教育加工技术从加工技术从形变形变出发：出发：（

18、1）高聚物熔体塑性形变：）高聚物熔体塑性形变：Tf(m)Td多用于一次成型多用于一次成型（2）高聚物类橡胶态弹性形变（残余形变）：）高聚物类橡胶态弹性形变（残余形变）：TgTf，多用于二次成型，多用于二次成型（3）高聚物溶液态：用于浸渍、湿法或干法纺丝）高聚物溶液态：用于浸渍、湿法或干法纺丝（4）高聚物分散体（悬浮体、溶液、胶乳）：搪塑）高聚物分散体（悬浮体、溶液、胶乳）：搪塑（5）高聚物单体或预聚体直接成型化学加工：浇注）高聚物单体或预聚体直接成型化学加工：浇注（6）高聚物机械加工后处理）高聚物机械加工后处理32科学教育制品的性能制品的性能内在性质：通过选择合适材料容易解决内在性质：通过选择

19、合适材料容易解决制品性能制品性能外观性质外观性质使用性质使用性质耐久性质耐久性质材料内在性材料内在性质质加工中产生的附加性加工中产生的附加性质质=附加性质：加工中使材料发生实质性变化附加性质：加工中使材料发生实质性变化对制品性能的影响极为重要对制品性能的影响极为重要33科学教育附加性质对制品性能影响附加性质对制品性能影响（1）形状上的变化：使用上的要求）形状上的变化：使用上的要求（3）性质上的变化：反应出制品宏观性能改变）性质上的变化：反应出制品宏观性能改变如如：结晶结晶刚性刚性取向取向各相异性各相异性交联交联弹性、强度弹性、强度结构上结构上的变化的变化分子结构上的变化：交联、硫化分子结构上的

20、变化：交联、硫化聚集态结构上的变化：微观结晶、取向聚集态结构上的变化：微观结晶、取向 等等（2）34科学教育4、高分子材料的工程特征、高分子材料的工程特征高分子材高分子材料料结构上的特殊结构上的特殊性性性能上的可变性能上的可变性性（随加工过程而变）（随加工过程而变）高分子材高分子材料成型加料成型加工方法具工方法具有多样性有多样性35科学教育材料性能材料性能材料本身材料本身成型加工中成型加工中产生的附加性质产生的附加性质有目的有目的的产生的产生加工中加工中自发产自发产生生有利有利不利：分解、烧焦不利：分解、烧焦结晶结晶交联交联取向取向塑料降解塑料降解结论：结论：材料不同材料不同性能要求不同性能要

21、求不同加工方法不同加工方法不同36科学教育高分子材料的分高分子材料的分类类三大合成材料三大合成材料塑料塑料橡胶橡胶纤维纤维(意义、分类：意义、分类：P2P4)区分三个概念区分三个概念聚合物聚合物高分子材料高分子材料高分子材料制品高分子材料制品（树脂、生胶）（树脂、生胶）（塑料、胶料）（塑料、胶料）（塑料制品、（塑料制品、橡胶制品）橡胶制品）37科学教育轮胎轮胎天然橡胶和布粘合鼠标垫天然橡胶和布粘合鼠标垫38科学教育PMMA39科学教育涤纶PU40科学教育 高分子材料的消耗率高分子材料的消耗率 41科学教育 生活中的塑料生活中的塑料塑料已成为当今家庭、办公室，以及产业中不可缺少的存在。塑料已成为

22、当今家庭、办公室，以及产业中不可缺少的存在。用图片介绍塑料在各种场所的应用。用图片介绍塑料在各种场所的应用。42科学教育客客 厅厅43科学教育厨厨 房房44科学教育浴浴 室室45科学教育Problems：1、高分子材料为何具有独特性能？如何划分三大合成材料：、高分子材料为何具有独特性能？如何划分三大合成材料：molecule weights of rubber（几十万）、（几十万）、fibre（5万左右）、万左右）、plastic（介于二者之间）（介于二者之间）2、一种聚合物应用的多样性：、一种聚合物应用的多样性：e.g：PE、PET等等3、高分子材料的环境适应性：、高分子材料的环境适应性：4

23、、高分子材料的改性、高分子材料的改性46科学教育1869年31岁的印刷工人约翰海阿特发明赛璐珞1909年贝克兰发明酚醛树脂47科学教育48科学教育49科学教育橡橡树树之之泪泪丑却受宠的合成橡胶50科学教育51科学教育1855年瑞士人奥蒂玛斯把纤维素放在硝酸中得到硝化纤维素溶液，制得第一根人造纤维；1884年查唐纳脱把硝化纤维素放在酒精和乙醚中得到溶液，得到人造丝；52科学教育功能高分子材料于功能高分子材料于20世纪世纪60年代末开始得到发展。年代末开始得到发展。功能高分子是指具有化学反应活性、催化性、光敏性、功能高分子是指具有化学反应活性、催化性、光敏性、导电性、磁性、生物相容性、药理性、选择

24、分离性，或具导电性、磁性、生物相容性、药理性、选择分离性，或具有转换或贮存物质、能量和信息作用等功能的高分子及其有转换或贮存物质、能量和信息作用等功能的高分子及其复合材料。复合材料。目前已达到实用化的功能高分子有：离子交换树脂、分目前已达到实用化的功能高分子有：离子交换树脂、分离功能膜、光刻胶、感光树脂、高分子缓释药物、人工脏离功能膜、光刻胶、感光树脂、高分子缓释药物、人工脏器等等。器等等。高分子敏感元件、高导电高分子、高分辨能力分离膜、高分子敏感元件、高导电高分子、高分辨能力分离膜、高感光性高分子、高分子太阳能电池等功能高分子材料，高感光性高分子、高分子太阳能电池等功能高分子材料，即将达到实

25、用化阶段。即将达到实用化阶段。53科学教育高吸水性树脂就是一种功能高分子材料，它具有优异的吸水、保高吸水性树脂就是一种功能高分子材料，它具有优异的吸水、保水功能，可吸收自身重量几百倍、上千倍，被冠予水功能，可吸收自身重量几百倍、上千倍，被冠予“超级吸附剂超级吸附剂”的桂冠。的桂冠。主要类型主要类型有聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚有聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚氨酯类、淀粉接校共聚物类等。聚丙烯酸酯类以丙烯酸和烧碱为氨酯类、淀粉接校共聚物类等。聚丙烯酸酯类以丙烯酸和烧碱为主要原料，采用逆向聚合法而制得。主要原料，采用逆向聚合法而制得。可以做成婴幼儿纸尿布以及纸餐巾

26、等，此外还可用作室内空气芳可以做成婴幼儿纸尿布以及纸餐巾等，此外还可用作室内空气芳香剂，蔬菜、水果的保鲜剂、防霉剂、阻燃剂、防潮剂以及吸水香剂，蔬菜、水果的保鲜剂、防霉剂、阻燃剂、防潮剂以及吸水后体积膨胀的儿童玩具等。后体积膨胀的儿童玩具等。目前，全世界总生产能力已经超过目前，全世界总生产能力已经超过130万吨万吨/年，其中日本触媒化年，其中日本触媒化学公司是目前世界上最大的生产公司，生产能力达到学公司是目前世界上最大的生产公司，生产能力达到25万吨万吨/年。年。54科学教育 高分子膜是指那些由具有特殊分离功能的高分子材高分子膜是指那些由具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜，能有选择地分离物

27、质。目前应用于海水料制成的薄膜，能有选择地分离物质。目前应用于海水淡化、反渗透、膜萃取、膜蒸馏等技术领域。淡化、反渗透、膜萃取、膜蒸馏等技术领域。建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水日供应淡水12000吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。55科学教育 光敏高分子材料以光敏树脂光敏高分子材料以光敏树脂为代表，主要用于照相、印为代表，主要用于照相、印刷制版、印刷集成电路等。刷制版、印刷集成电路等。印刷工业应用聚乙烯醇酸酯，印刷工业应用聚乙烯醇酸酯，光照时交联而不溶而保留下光照时交联

28、而不溶而保留下来，得到凸版。来，得到凸版。光解性的光刻胶，重氮醌接光解性的光刻胶，重氮醌接到酚醛树脂上，光作用下重到酚醛树脂上，光作用下重氮醌分解，图像被保留，分氮醌分解，图像被保留，分辨率达辨率达10纳米。纳米。56科学教育 1950年人们逐渐开始配年人们逐渐开始配戴材质是聚甲基丙烯酸甲酯戴材质是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的隐形眼镜，具）的隐形眼镜，具有优越的光学特性，又能矫有优越的光学特性，又能矫正角膜性散光。正角膜性散光。1960年捷克年捷克学者利用十年的时间发明了学者利用十年的时间发明了软性隐形眼镜的材料，就是软性隐形眼镜的材料，就是一直延用至今的聚甲基丙烯一直延用至今的聚甲基丙烯酸

29、羟乙酯（酸羟乙酯（HEMA）。）。57科学教育 在塑料中加入在塑料中加入蓄光型发光材料蓄光型发光材料经加工就可制成经加工就可制成发光塑料。发光发光塑料。发光塑料是近年来兴塑料是近年来兴起的一种高附加起的一种高附加值新型功能材料。值新型功能材料。其产品如：其产品如：交通交通领域通道标识、领域通道标识、楼梯标识、标志楼梯标识、标志线；发光涂料、线；发光涂料、发光开光、发光发光开光、发光壁纸、工艺品、壁纸、工艺品、玩具、体育休闲玩具、体育休闲用品。用品。58科学教育 导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究热点。导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究热点。目前，它已成为一门新型的多学科交叉的研

30、究领域，并目前，它已成为一门新型的多学科交叉的研究领域，并在世界范围内吸引了一大批材料设计专家。在世界范围内吸引了一大批材料设计专家。59科学教育 液晶高分子作为一类新型的高性能材料，极大地引起液晶高分子作为一类新型的高性能材料，极大地引起了科学界和工业界的关注，得到了广泛的应用，并发了科学界和工业界的关注，得到了广泛的应用，并发展为高分子科学中最活跃的领域之一。展为高分子科学中最活跃的领域之一。60科学教育 竹子地板竹子地板 地毯则可以选择耐久的地毯则可以选择耐久的羊毛制品或者羊毛制品或者PET地毯地毯 主要采用水性涂料、粉主要采用水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料末涂料和辐射固化涂料等等 用

31、于户外美化环境的产用于户外美化环境的产品：可以回收的塑料做品：可以回收的塑料做成长椅、桌子和交通标成长椅、桌子和交通标志牌。志牌。61科学教育 目前自然界的污染存在目前自然界的污染存在“白色白色”（塑料）和（塑料）和“黑色黑色”（橡胶）（橡胶）垃圾。发展可生物降解的产品是必要而且急需的，但许多具体垃圾。发展可生物降解的产品是必要而且急需的，但许多具体问题不能解决。问题不能解决。1、可降解塑料袋承重能力低；、可降解塑料袋承重能力低；2、可降解塑料袋色泽暗淡发黄，、可降解塑料袋色泽暗淡发黄，透明度低；透明度低；3、是价格偏高，成本难以接受。、是价格偏高，成本难以接受。62科学教育 一次性医疗用品如

32、输液管、药品瓶、医用胶粘剂等。一次性医疗用品如输液管、药品瓶、医用胶粘剂等。诊断仪器如听诊器、内窥镜及各种其他诊断仪器。诊断仪器如听诊器、内窥镜及各种其他诊断仪器。体外装置如人工假肢、血液透析或灌注装置等。体外装置如人工假肢、血液透析或灌注装置等。人体器官如心脏导管、心脏补片、人工心脏泵材料、人体器官如心脏导管、心脏补片、人工心脏泵材料、气管导管、人工膀胱、人工脑膜、动脉补片、人工血气管导管、人工膀胱、人工脑膜、动脉补片、人工血管及人工关节等。管及人工关节等。整形外科手术材料如面部整形植入物等。整形外科手术材料如面部整形植入物等。生物降解材料是指那些可由体液、酶或微生物的作用生物降解材料是指那

33、些可由体液、酶或微生物的作用而引起分解的材料，用于缝线、人体植入、控释药物而引起分解的材料，用于缝线、人体植入、控释药物等。等。63科学教育人造心脏人造心脏人造关节人造关节人工肾人工肾64科学教育碳纤维复合材料碳纤维复合材料玻璃钢复合材料玻璃钢复合材料65科学教育高分子材料的五个条件高分子材料的五个条件1 以聚合物为主体：配混时聚合物量以聚合物为主体：配混时聚合物量50%50%特例钙塑材料（特例钙塑材料（PP20%,CaCO3 80%）2 属多相复合体系：属多相复合体系：两组分以上宏观均相，微观分相两组分以上宏观均相，微观分相3 具有可加工性：具有可加工性：4 良好的使用性能和适当的寿命良好的

34、使用性能和适当的寿命5 能够工业化规模生产：聚合物成千上万，能够工业化规模生产：聚合物成千上万，能工业化生产的不能工业化生产的不多多例如：例如：PS、PVC通用塑料：通用塑料：PP、PE、PVC、PS、PMMA工程塑料：工程塑料：PC、PBT、PA、POM66科学教育高分子材料加工技术程序高分子材料加工技术程序高分子材料制高分子材料制备备成型工艺成型工艺制品制品（配料、混合、粉化、粒化）（配料、混合、粉化、粒化）（塑化、一次，二次成型）（塑化、一次，二次成型）（定型、后加工）（定型、后加工）图图0-667科学教育衡量聚合物加工性质的几个术语：衡量聚合物加工性质的几个术语：（1）可挤压性）可挤压

35、性（2）可模塑性）可模塑性（3）可延展性）可延展性（4）可纺性）可纺性68科学教育69科学教育预处理预处理后加工后加工原原料料树脂树脂制造制造树树脂脂塑料塑料制造制造塑塑料料成型成型加工加工塑料塑料制品制品单体单体助剂助剂（1）（2）（3）塑料生产部门塑料生产部门塑料制品生产部门塑料制品生产部门（2）包括：配合、预混合、再混合）包括：配合、预混合、再混合(塑炼）、粒化、粉化塑炼）、粒化、粉化（3）包括：预处理）包括：预处理 成型成型 后处理后处理 修饰修饰 装配装配（干燥、预热）（干燥、预热）（机械加工）（机械加工）塑料塑料流程流程70科学教育71科学教育72科学教育73科学教育74科学教育7

36、5科学教育76科学教育77科学教育原原料料生胶生胶制造制造生生胶胶单体单体塑塑炼炼塑炼塑炼胶胶混混炼炼混炼混炼胶胶成成型型压延、压出压延、压出模压、注塑模压、注塑半成品半成品（配料）（配料）硫硫化化橡胶橡胶制品制品原原料料生胶生胶制造制造生生胶胶塑塑炼炼塑炼塑炼胶胶混混炼炼混炼混炼胶胶原原料料生胶生胶制造制造生生胶胶混炼混炼胶胶切胶切胶烘胶烘胶胶料的制胶料的制造造预加工预加工配合剂配合剂塑塑炼炼塑炼塑炼胶胶混混炼炼配料配料塑炼塑炼混炼混炼成型成型硫化硫化基本工艺过程：基本工艺过程：橡胶橡胶流程流程78科学教育研究设计方法研究设计方法聚合物聚合物配合剂配合剂配方设计配方设计试样制备试样制备性能测

37、试性能测试生产工艺制定生产工艺制定高分子材料制品高分子材料制品第一循环：第一循环：配方设计配方设计决定于试样的性能决定于试样的性能第二循环：第二循环：加工工艺制定，经济成本核算加工工艺制定，经济成本核算第一循环第一循环第二循环第二循环力学、热、力学、热、电化学性能电化学性能79科学教育作业：作业：1 材料的四要素是什么？高分子材料的定义材料的四要素是什么？高分子材料的定义是什么？是什么？2 结合形变温度曲线讨论高聚物的状态变化结合形变温度曲线讨论高聚物的状态变化与成型加工的关系？（影响状态变化的因素与成型加工的关系？（影响状态变化的因素有哪些？温度是如何影响的？成型加工技术有哪些？温度是如何影响的？成型加工技术是如何从形变出发进行选择的？）是如何从形变出发进行选择的？）3 高分子化合物的成型加工性能包括哪些性高分子化合物的成型加工性能包括哪些性能？具体是什么？能？具体是什么？80科学教育寄语希望：寄语希望：热爱材料！热爱材料！热爱高分子材料！热爱高分子材料！81科学教育 若感兴趣，欢迎若感兴趣，欢迎 报考高分子研究生！报考高分子研究生！咨询与交流！咨询与交流！82科学教育 联系方式：联系方式：1、地址：化学楼、地址：化学楼 2、电话：、电话：89880723 3、单位：江南大学化学与材料工程学院、单位：江南大学化学与材料工程学院83科学教育