工程材料网络课程 5 高分子材料 5.1 通用高分子材料(3)

⑵聚丙烯（Polypropylene，PP）

聚丙烯自1957年意大利Montecatini公司首先生产以来，当前聚丙烯已成为发展速度最快的塑料品种，其产量仅次于PE、PVC和PS而位居第四。目前生产的聚丙烯95％皆为等规聚丙烯。无规聚丙烯是生产等规聚丙烯的副产物，而间规聚丙烯是采用特殊Ziegler催化剂在低温聚合而得。

聚丙烯为白色蜡状材料，相对密度0.89～0.91g/cm3，是较轻的树脂品种，在水中稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01％，具有优良的机械力学性能，其拉伸、压缩强度和硬度、弹性模量等都优于HDPE。但在室温及低温下，由于分子结构的规整度高，因而冲击强度较差，其耐磨性能与尼龙相近。聚丙烯具有良好的耐热性，熔点为165～170℃，所以制品能在100℃以上进行消毒灭菌，不受外力作用时在150℃也不变形，其脆化温度约为-15℃，耐寒性较差。其优良的电绝缘性能并不受湿度影响，同时具有较高的介电系数，可以用作受热的电气绝缘件，其击穿电压较高，可适用于作电器零件。聚丙烯具有较高化学稳定性，除能被浓硫酸和浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定。同时其化学稳定性随结晶度的增加而有所提高，与PE和PVC相比，在80℃以上还能耐70％以上硫酸、硝酸、磷酸及各种浓度盐酸和40％的氢氧化钠溶液，甚至在100℃以上还能耐稀酸和稀碱。但其耐紫外线和耐候性不理想，所以常加稳定剂以提高其耐老化性能。聚丙烯宜采用注射、挤出吹塑等方法成型加工，用途广泛，主要用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可以用作机械零件如法兰、接头、汽车零件、管道等，可用作家用电器如电视机、收录机外壳、洗衣机内衬等，由于其无毒及一定耐热性，广泛应用于医药工业如注射器及药品包装、食品包装等，并且聚丙烯可拉丝成纤维，用于制作地毯及编织袋等。

⑶聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)

聚氯乙烯是工业化生产较早（1931年）的通用塑料，目前年产量仅次于聚乙烯而居第二。

聚氯乙烯的单体为氯乙烯，可由乙炔和氯化氢加成制得（电石路线），其优点是转化率高，设备简单，但其明显的缺点是耗电量大，成本高。所以目前生产氯乙烯主要用乙烯为原料，与氯、氧等合成氯乙烯的氧氯化法（石油路线）。其经过乙烯氯化，二氯乙烷裂解，以及氧氯化等阶段，总的方程式为：

由于此方法原料丰富，原料利用率高，产率高，工艺合理，因而已逐步代替其他生产氯乙烯的方法。氯乙烯单体经悬浮、乳液或本体聚合制得聚氯乙稀树脂，目前用悬浮法生产的PVC树脂占总产量的80～85％。悬浮聚合是在水溶液分散剂（如明胶）与溶于单体的引发剂（如偶氮二异丁腈）存在下，在机械搅拌下，一般当转化率达到85％左右就可以结束。

聚乙烯具有阻燃（氧指数40以上）、化学稳定性（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度为30％氢氧化钠）、机械强度和电绝缘性能优良的优点，但耐热性较差。

聚氯乙稀塑料主要应用于：软制品，主要是薄膜和人造革，薄膜制品有农膜、包装材料、防雨材料、台布等；硬制品，主要是硬管、瓦楞板、衬里、门窗、墙壁装饰物；电线、电缆的绝缘层；地板、家具、录音材料等。

⑷聚苯乙烯（Polystyrene，PS）

聚苯乙烯1930年在德国首先工业化生产。苯乙烯类塑料是以苯乙烯树脂为基体成分的塑料，其中包括均聚物和以苯乙烯为主的共聚物。目前产量仅次于聚乙烯和聚氯乙稀而位居第三。

单体苯乙烯是由苯和乙烯为原料，在AlCl3为催化剂反应生成乙苯，然后乙苯再以铁、锌、镁的氧化物为催化剂，在高温下脱氢，生成苯乙烯。苯乙烯受热易聚合，故单体贮存时应加阻聚剂，在过氧化物类的引发剂的作用下，按自由基机理进行聚合。目前工业上主要以本体聚合和悬浮聚合为主，本体聚合可以是热引发也可以是光引发，热引发一般是分两个阶段进行，首 << >>