材料科学与工程手册 下 第8篇 高分子材料篇PDF电子书下载

8.1　导论 7

8.1.1 高分子材料的结构特点 7

8.1.2　高分子材料的结构与性能 7

8.1.2.1　聚合物的多重结构 7

8.1.2.2　聚合物的多重分子运动 8

8.1.3　高分子材料按来源的分类 8

8.1.4 高分子材料按用途的分类 8

8.1.5　高分子材料名称与缩语 9

参考文献 9

8.2　热塑性树脂和塑料 10

8.2.1 概述 10

8.2.2 聚烯烃 10

8.2.2.1　聚乙烯 10

8.2.2.2　聚丙烯 14

8.2.2.3　茂金属催化剂 20

8.2.3　氯乙烯系聚合物 22

8.2.3.1　单体——氯乙烯 22

8.2.3.2　氯乙烯均聚物 22

8.2.3.3　氯乙烯与其他单体的共聚合——共聚改性 26

8.2.3.4　聚氯乙烯的共混改性 27

8.2.3.5　聚氯乙烯的化学改性及增塑 28

8.2.3.6　聚氯乙烯的降解与稳定方法 28

8.2.3.7　聚氯乙烯制品 28

8.2.4　苯乙烯系聚合物 29

8.2.4.1　概述 29

8.2.4.2　性能 30

8.2.4.3　应用领域 30

8.2.4.4　加工与工艺 31

8.2.4.5　改性聚苯乙烯 31

8.2.4.6　苯乙烯系聚合物最新发展动态 36

8.2.5　丙烯酸酯类聚合物 39

8.2.5.1　丙烯酸酯类塑料 39

8.2.5.2　涂料用丙烯酸类树脂 40

8.2.5.3　丙烯酸酯橡胶 42

8.2.6　氟塑料 44

8.2.6.1　聚四氟乙烯 44

8.2.6.2　聚全氟乙丙烯 46

8.2.6.3 四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物 47

8.2.6.4　聚三氟氯乙烯 48

8.2.6.5　聚偏氟乙烯 49

8.2.6.6　聚氟乙烯 50

8.2.6.7　乙烯-四氟乙烯共聚物 51

8.2.6.8　全氟磺酸树脂 52

8.2.6.9　四氟乙烯-全氟二噁茂共聚物 52

8.2.7　聚对苯二甲酸丁二酯和聚对苯二甲酸乙二酯 53

8.2.7.1　概述 53

8.2.7.2　聚对苯二甲酸乙二酯 54

8.2.7.3　聚对苯二甲酸丁二酯 57

8.2.8　聚碳酸酯 59

8.2.8.1　聚碳酸酯的合成 59

8.2.8.2　聚碳酸酯的结构 61

8.2.8.3　聚碳酸酯的性能 62

8.2.8.4　聚碳酸酯的成型加工 63

8.2.8.5　聚碳酸酯的改性 63

8.2.8.6　聚碳酸酯的应用 64

8.2.8.7　发展趋势 64

8.2.9　聚酰胺树脂 64

8.2.9.1　尼龙的结构与性能 64

8.2.9.2　尼龙的加工性能 66

8.2.9.3　尼龙的应用 68

8.2.9.4　尼龙系高分子合金 68

8.2.10 聚醚 69

8.2.10.1　聚甲醛 69

8.2.10.2　聚苯醚 74

8.2.10.3　聚苯硫醚 76

8.2.11　热塑性聚酰亚胺 78

8.2.11.1 聚酰亚胺的合成及其制备方法 78

8.2.11.2　聚酰亚胺的热稳定性和化学稳定性 80

8.2.11.3　聚酰亚胺结构特性 80

8.2.11.4　聚酰亚胺应用 80

8.2.12　聚砜类树脂 81

8.2.12.1　聚砜 81

8.2.12.2　聚芳砜 84

8.2.12.3　聚苯醚砜 85

8.2.13　聚酮 86

8.2.13.1 聚醚酮 86

8.2.13.2　聚醚醚酮 87

8.2.13.3　其他聚醚酮类 88

8.2.13.4 聚芳醚酮类树脂的性能及加工应用 88

8.2.14　纤维素塑料 89

8.2.14.1　纤维素塑料的物化性质 89

8.2.14.2　纤维素塑料的原材料 89

8.2.14.3　纤维素塑料的加工 90

8.2.14.4　纤维素塑料的性能及用途 90

8.2.15　热致液晶聚合物 92

8.2.15.1　热致液晶聚合物的表征方法 92

8.2.15.2　主链型热致液晶聚合物 92

8.2.15.3　侧链型热致液晶聚合物 93

8.2.15.4　聚芳酯热致液晶聚合物 94

8.2.15.5　热致液晶聚合物的应用 95

参考文献 96

8.3　热固性高分子材料 99

8.3.1　热固性高分子概论 99

8.3.1.1　命名与分类 99

8.3.1.2　热固性高分子的分子设计 99

8.3.1.3　交联聚合和固化过程 99

8.3.1.4　热固性高分子的交联网络与形态结构 100

8.3.1.5　热固性高分子的性能特点和用途 101

8.3.2　酚醛树脂 101

8.3.2.1　发展简史 101

8.3.2.2　酚醛树脂的合成 101

8.3.2.3　酚醛树脂的固化 102

8.3.2.4　酚醛树脂的性能特点和改性 103

8.3.2.5　酚醛树脂的应用 103

8.3.3　氨基树脂 104

8.3.3.1　发展简史 104

8.3.3.2　氨基树脂的制造 105

8.3.3.3　氨基树脂的固化 105

8.3.3.4　氨基树脂的性能 105

8.3.3.5　氨基树脂的用途 106

8.3.4　醇酸树脂 106

8.3.4.1　醇酸树脂的发展简史 106

8.3.4.2　醇酸树脂的制造 106

8.3.4.3　醇酸树脂的分类 107

8.3.4.4　醇酸树脂的性能和用途 107

8.3.4.5　醇酸树脂的改性 108

8.3.5　不饱和聚酯 108

8.3.5.1　不饱和聚酯的发展简史 108

8.3.5.2　不饱和聚酯的制备 108

8.3.5.3　不饱和聚酯的固化 109

8.3.5.4　不饱和聚酯的性能 110

8.3.5.5　乙烯基树脂 110

8.3.5.6　烯丙基酯树脂 111

8.3.5.7　不饱和聚酯的用途 111

8.3.6　聚氨酯 111

8.3.6.1　异氰酸酯的化学反应 111

8.3.6.2　多元醇 112

8.3.6.3　聚氨酯的助剂及辅助材料 113

8.3.6.4　聚氨酯材料的制造方法 113

8.3.6.5　聚氨酯的结构、性能特点和用途 113

8.3.7　热固性聚丙烯酸酯 114

8.3.7.1　热固性聚丙烯酸酯的组成 114

8.3.7.2　热固性聚丙烯酸酯的固化 115

8.3.7.3　热固性聚丙烯酸酯的性能和用途 115

8.3.8　环氧树脂 115

8.3.8.1　环氧树脂的种类及制备方法 115

8.3.8.2　环氧基的化学反应及环氧树脂的固化 117

8.3.8.3　环氧树脂体系的辅助材料 119

8.3.8.4　环氧树脂体系的性能特点和用途 120

8.3.9　有机硅树脂 121

8.3.9.1　有机硅树脂结构的特点 121

8.3.9.2　有机硅树脂的合成和固化 122

8.3.9.3　有机硅树脂的性能特点 122

8.3.9.4　有机硅树脂的应用 122

8.3.10 高性能热固性树脂 123

8.3.10.1　双马来酰亚胺树脂 123

8.3.10.2　氰酸酯树脂 124

8.3.10.3　热固性聚酰亚胺 127

参考文献 129

8.4　橡胶和热塑性弹性体 130

8.4.1　橡胶概述 130

8.4.1.1　橡胶的基本结构与性能 130

8.4.1.2　橡胶的配合 132

8.4.1.3　橡胶的加工 134

8.4.2　天然橡胶 136

8.4.2.1　天然橡胶的品种 136

8.4.2.2　天然橡胶的结构与性能 137

8.4.2.3　天然橡胶的配合与加工 137

8.4.2.4　反式-1，4-聚异戊二烯 138

8.4.2.5　环氧化天然橡胶 138

8.4.3　聚丁二烯橡胶 138

8.4.3.1　顺丁橡胶的结构和性能 139

8.4.3.2　顺丁橡胶的配合与加工 139

8.4.3.3　低顺式-1，4-聚丁二烯 140

8.4.3.4　乙烯基聚丁二烯（中乙烯基橡胶和高乙烯基橡胶） 140

8.4.4　丁苯橡胶 140

8.4.4.1　丁苯橡胶的结构与性能 140

8.4.4.2　丁苯橡胶的配合 141

8.4.4.3　溶聚丁苯橡胶 142

8.4.5　聚异戊二烯橡胶 142

8.4.5.1　聚异戊二烯橡胶的结构与性能 142

8.4.5.2　聚异戊二烯橡胶的配合与加工 143

8.4.6　乙丙橡胶 143

8.4.6.1　乙丙橡胶的结构与性能 143

8.4.6.2　乙丙橡胶的配合与加工 144

8.4.7　氯丁橡胶 145

8.4.7.1　氯丁橡胶的结构与性能 146

8.4.7.2　氯丁橡胶的配合与加工 146

8.4.8　丁腈橡胶 148

8.4.8.1　丁腈橡胶的结构与性能 148

8.4.8.2　丁腈橡胶的配合和加工 148

8.4.8.3　丁腈橡胶的并用 149

8.4.8.4　氢化丁腈橡胶 150

8.4.8.5　羧化丁腈橡胶 150

8.4.9　丁基橡胶和聚异丁烯 150

8.4.9.1　丁基橡胶的结构与性能 151

8.4.9.2　丁基橡胶的配合与加工 151

8.4.9.3　卤化丁基橡胶 153

8.4.9.4　交联丁基橡胶 153

8.4.10　硅橡胶 153

8.4.10.1　硅橡胶的结构与性能 154

8.4.10.2　硅橡胶的配合 154

8.4.10.3　室温硫化硅橡胶 155

8.4.10.4　加成硫化型硅橡胶 156

8.4.11 氟橡胶 156

8.4.11.1　氟橡胶的结构与性能 156

8.4.11.2　氟橡胶的配合 157

8.4.11.3　氟橡胶的加工 158

8.4.11.4　羧基亚硝基氟橡胶 158

8.4.11.5　氟化磷腈橡胶 158

8.4.11.6　全氟醚橡胶 158

8.4.12　聚丙烯酸酯橡胶 159

8.4.12.1　聚丙烯酸酯橡胶的结构与性能 159

8.4.12.2　聚丙烯酸酯橡胶的配合与加工 159

8.4.13　聚氨酯橡胶 160

8.4.13.1 浇注型聚氨酯橡胶 161

8.4.13.2　混炼型聚氨酯橡胶 161

8.4.14　聚硫橡胶 161

8.4.14.1 聚硫橡胶的结构和性能 161

8.4.14.2　聚硫橡胶的配合和加工 161

8.4.14.3　液体聚硫橡胶 162

8.4.15　氯醚橡胶 163

8.4.15.1　氯醚橡胶的结构与性能 163

8.4.15.2　氯醚橡胶的配合 164

8.4.16　氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯 164

8.4.16.1　氯化聚乙烯橡胶的结构与性能 164

8.4.16.2　氯化聚乙烯橡胶的配合和加工 165

8.4.16.3　氯磺化聚乙烯橡胶的结构和性能 165

8.4.16.4　氯磺化聚乙烯橡胶的配合与加工 166

8.4.17　热塑性弹性体 166

8.4.17.1 聚苯乙烯-弹性体-聚苯乙烯三嵌段共聚物热塑性弹性体 166

8.4.17.2　硬质聚合物-弹性体共混物 167

8.4.17.3　多嵌段共聚物热塑性弹性体 167

参考文献 169

8.5　合成纤维 170

8.5.1 聚酯纤维 170

8.5.1.1　聚对苯二甲酸乙二酯纤维 170

8.5.1.2　聚对苯二甲酸丙二酯纤维 173

8.5.2　聚丙烯纤维 173

8.5.2.1 引言 173

8.5.2.2　结构式与生产技术 173

8.5.2.3　品种、性能与用途 174

8.5.3　聚酰胺纤维 176

8.5.3.1 聚己二酰己二胺（聚酰胺66）纤维 176

8.5.3.2　聚己内酰胺（聚酰胺6）纤维 177

8.5.4　聚丙烯腈纤维 179

8.5.4.1　引言 179

8.5.4.2　结构式与生产技术 179

8.5.4.3　品种、性能与用途 179

8.5.5　聚乙烯醇纤维 180

8.5.5.1 引言 180

8.5.5.2　结构式与生产技术 181

8.5.5.3　品种、性能与用途 181

8.5.6　聚氨酯纤维 182

8.5.6.1 引言 182

8.5.6.2　结构式与生产技术 182

8.5.6.3　品种、性能与用途 182

8.5.7　聚四氟乙烯纤维 183

8.5.7.1 引言 183

8.5.7.2　结构式与生产技术 183

8.5.7.3　结构、品种、性能与用途 183

8.5.8　聚间苯二甲酰间苯二胺纤维 184

8.5.8.1 引言 184

8.5.8.2　结构式与生产技术 184

8.5.8.3　结构、品种、性能与用途 184

8.5.9　聚酰胺酰亚胺纤维 185

8.5.9.1　引言 185

8.5.9.2　结构式与生产技术 185

8.5.9.3　结构、品种、性能与用途 185

8.5.10　聚酰亚胺纤维 185

8.5.10.1　引言 185

8.5.10.2　结构式与生产技术 186

8.5.11　聚苯硫醚纤维 187

8.5.11.1　引言 187

8.5.11.2　结构式与生产工艺 187

8.5.11.3　结构、品种、性能与用途 187

8.5.12　蜜胺纤维 187

8.5.12.1　引言 187

8.5.12.2　结构式与生产工艺 187

8.5.12.3　结构、品种、性能与用途 187

8.5.13　酚醛纤维 187

8.5.13.1　引言 187

8.5.13.2　结构式与生产工艺 188

8.5.13.3　结构、品种、性能与用途 188

8.5.14　超高分子量聚乙烯纤维 188

8.5.14.1　引言 188

8.5.14.2　结构式与生产工艺 189

8.5.14.3　结构、品种、性能与用途 189

8.5.15　聚对苯二甲酰对苯二胺及其共聚纤维 190

8.5.15.1　引言 190

8.5.15.2　结构式与生产工艺 190

8.5.15.3　结构、品种、性能与用途 190

8.5.16　聚芳酯纤维 191

8.5.16.1 引言 191

8.5.16.2　结构式与生产工艺 191

8.5.16.3　结构、品种、性能与用途 191

8.5.17　聚对亚苯基苯并双噁唑纤维 192

8.5.17.1 引言 192

8.5.17.2　结构式与生产工艺 192

8.5.17.3　结构、品种、性能与用途 192

8.5.18　碳化硅纤维 192

8.5.18.1 引言 192

8.5.18.2　结构式与生产工艺 192

8.5.18.3　结构、品种、性能与用途 193

8.5.19　碳纤维 193

8.5.19.1 引言 193

8.5.19.2　结构式与生产工艺 194

8.5.19.3　结构、品种、性能与用途 194

参考文献 197

8.6　涂料 199

8.6.1　涂料的发展 199

8.6.2　涂料的功能 199

8.6.3　涂料的主要组成及其作用 199

8.6.3.1　成膜物和膜的形成 199

8.6.3.2　成膜方式 200

8.6.3.3　溶剂 200

8.6.3.4　颜料 201

8.6.3.5　助剂 203

8.6.4　涂装技术 203

8.6.4.1　被涂物的表面处理 203

8.6.4.2　涂装方法 204

8.6.5　涂料的分类 204

8.6.6 主要的成膜物与相应的涂料品种 204

8.6.6.1　干性油、松香与大漆 204

8.6.6.2　酚醛树脂涂料 205

8.6.6.3　沥青涂料 206

8.6.6.4　纤维素类涂料 206

8.6.6.5 乙烯类树脂与氯化聚合物涂料 206

8.6.6.6　醇酸树脂与聚酯 207

8.6.6.7　聚酯树脂 208

8.6.6.8　氨基树脂及其他交联剂 209

8.6.6.9　丙烯酸树脂 210

8.6.6.10　环氧树脂 211

8.6.6.11 聚氨酯 212

8.6.6.12　有机硅和氟碳聚合物涂料 214

8.6.6.13　环境友好涂料的发展 216

8.6.6.14　工业涂料 222

8.6.6.15　建筑涂料 224

8.6.6.16　功能涂料 226

8.7　胶黏剂 229

8.7.1　胶接技术概论 229

8.7.1.1　简史 229

8.7.1.2　在国民经济建设中的作用 230

8.7.1.3　胶接接头的形成 231

8.7.1.4　胶接接头的特点 233

8.7.2　重要胶黏剂的类型 233

8.7.2.1　胶黏剂主体材料的化学结构 233

8.7.2.2　胶黏剂的固化形式 234

8.7.2.3 胶黏剂物理状态、外观形态和包装形式 235

8.7.2.4 根据胶黏剂性能和应用领域分类 236

8.7.3　胶接工艺 236

8.7.3.1　胶黏剂的选择 236

8.7.3.2　胶接接头设计 238

8.7.3.3　被粘材料的表面处理 241

8.7.4　胶黏剂的固化 245

8.7.4.1　环氧胶黏剂 245

8.7.4.2　聚氨酯胶黏剂 245

8.7.4.3　酚醛树脂胶黏剂 246

8.7.4.4　丙烯酸酯胶黏剂 246

8.7.4.5　有机硅胶黏剂 246

8.7.5　胶接接头性能的表征方法 247

8.7.5.1　剪切强度 247

8.7.5.2　正拉强度的测试 248

8.7.5.3　剥离强度和劈裂强度的测试 249

8.7.5.4　冲击强度 250

8.7.5.5　接头的持久强度和蠕变 251

8.7.5.6　胶接接头的疲劳强度 251

8.7.5.7　胶接接头的耐老化性能和环境试验 252

8.7.6　胶黏剂的功能与应用领域 254

8.7.6.1　胶黏剂在结构制造中的应用 254

8.7.6.2　电气功能性及应用 264

8.7.6.3　生物体相容性及应用 268

8.7.6.4　光学透明性及应用 270

8.7.6.5　压敏胶及应用 270

参考文献 271

8.8　功能高分子 272

8.8.1　概论 272

8.8.2　高分子吸附剂 272

8.8.2.1　离子交换树脂 272

8.8.2.2　吸附树脂 274

8.8.2.3　配体交换树脂 276

8.8.3　高分子功能膜 277

8.8.4　导电聚合物和高分子驻极体 281

8.8.4.1　导电聚合物 281

8.8.4.2　高分子驻极体 285

8.8.5　光敏高分子材料 285

8.8.6　高分子处理剂 289

8.8.6.1　水处理剂 289

8.8.6.2　油田开发用高分子材料 290

8.8.6.3　减阻剂 291

参考文献 291