高分子材料简单定性分析9.3

高分子材料简单定性分析

本节掌握内容
高分子材料的分类、外观和用途燃烧试验溶解性

密度

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一、高分子材料的分类
塑料

1.按性能和用途分类

橡胶

纤维

热塑性塑料： PE、PP 、PVC 、PS

塑料（按受热）
热固性塑料：酚醛树脂、脲醛树脂、
聚氨酯、不饱和聚酯等

通用塑料:PVC、PE、PP、PS、
ABS、酚醛塑料、氨基塑料

塑料
（按用途）

工程塑料：PC、PA、聚苯醚、聚砜特殊塑料：含氟塑料、硅树脂、环氧树脂、不饱和聚酯离子交换树脂

碳链高分子：单烯类、双烯类

2.按主链结构分类

杂链高分子：聚甲醛
元素有机高分子：聚二甲基硅氧烷

高分子材料的外观
透明性和颜色
塑料制品的外形

手感与机械性能

（一）透明性和颜色

PC透明制品

PP半透明制品

PET透明制品

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影响透明性因素：
试样的厚薄(PE、PP、尼龙）结晶性（PET）共聚组成（乙烯－醋酸乙烯）添加剂（有机填料、无机填料）

常用作透明制品的高分子材料主要有：
丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类，特别是聚甲基丙

烯酸甲酯；聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、
乙烯－醋酸乙烯等

颜色
塑料制品颜色
酚醛树脂常为棕色或黑色聚苯醚（PPO）常着色为黑色聚缩醛和聚四氟乙烯为乳白色 ABS常为乳白色或米黄色尼龙为淡黄色或浅棕色硬PVC常为深灰色环氧树脂为黄至棕色大多橡胶制品为黑色，彩色橡胶多半是聚氨酯、氯磺化聚乙烯

酚醛

酚醛树脂

酚醛脚轮

酚醛锅把手

酚醛板

聚四氟乙烯

聚四氟乙烯搅拌器

聚四氟乙烯卡套四通

聚四氟乙烯套管

特氟龙棒

树脂的本色
无色透明：PS、PMMA、PET（结晶度高时为白色）等；半透明：PE、PP、PA等；白色：ABS、PVC、PVA等；无色或其他颜色：PC、酚醛树脂、环氧树脂等。

（二）塑料制品外形
塑料薄膜
塑料板材

塑料管材
泡沫塑料

1.塑料薄膜常见品种有PE、PVC、玻璃纸、PET、PVA、 PS、PA

PE保鲜膜

PET底片

PVC胶带

彩色玻璃纸

有些薄膜通过单轴或双轴拉伸提高了强度。单轴拉伸薄膜主要有PE和PP，双轴拉伸薄膜主要有PP和PET。

BOPP烟膜

PET胶卷

2.塑料板材塑料板材主要是以聚氯乙烯或酚醛树脂为粘合剂，用纤维做填充材料经加热加压制成的。（1）PVC硬板（2）塑料贴面板（3）酚醛层压纸板（4）酚醛玻璃布板

PVC硬板

由聚氯乙烯树脂、填充材料和约5％增塑剂，经热压制成的。厚度为2－20mm，主要用于耐腐蚀的化工设备。

塑料贴面板

将有图案的特制纸张浸以酚醛树脂或蜜胺树脂，经热压制成塑料纸板，再将其粘贴在胶合板、纤维板或木板等板面上制成，主要用于家

具等木板表面的装饰材料。

酚醛层压纸板

俗称胶木板，将硫酸盐浸渍过的纸浸以酚醛树脂，经热压制成。主要用做电绝缘材料。

酚醛玻璃布板

用无碱玻璃布浸以酚醛树脂热压而成，用做一般绝缘结构零件。

3.塑料管材用做管材的树脂有PE、PVC、PP、PA、 ABS、PC、PTFE

PP管材

PE给水管

聚氯乙烯软管

尼龙管

4.泡沫塑料（1）聚苯乙烯泡沫这是应用最广的硬质闭孔型泡沫塑料。（2）聚氨酯泡沫聚氨酯泡沫分为软质、半硬质和硬质。

PS发泡塑料

聚氨酯发泡材料

（三）手感与机械性能
强度和韧性硬度 HDPE、聚丙烯、尼龙等，表面光滑、较硬强度较大，其中尼龙的强度显著优于聚烯烃。 LDPE、聚四氟乙烯等，表面较软、光滑、有蜡状感，拉伸易断裂，弯曲时有一定韧性。 PS质硬、有金属感，落地有清脆的金属声。 ABS、PC等工程塑料质地硬，强韧，弯曲时有强弹性。

高分子材料的用途
某些重要应用领域都有所适用的高分子材料

高分子材料都有主要的用途

例如：剖析一个不碎内胆的塑料保温杯

首先，内胆和内盖必须耐温，透明
排除了聚乙烯和聚丙烯可能聚苯乙烯不满足不碎的要求普通聚氯乙烯和ABS有残留单体氯乙烯透明的有聚碳酸酯和高抗冲聚苯乙烯（是聚碳酸酯）

其次，中间夹层的保温材料
多半是聚苯乙烯或聚氨酯闭孔型泡沫塑料

第三，外壳
只需耐热80℃ ，有一定硬度、不脆、美观即可。 PP和ABS符合要求（实际上是PP）

二、燃烧实验
高分子材料受热时行为的鉴别是初步定性分析最主要的一种每一种高分子材料几乎都能释放它独特的气味对于一般人员，只要有各种高分子材料的标准样品，也可以进行比较试验而很快获得经验。

根据元素组成高分子材料分为
(1)不燃的含氟、硅的高分子和热固性树脂如酚醛、脲醛树脂等 (2)难燃自熄的含氯高分子，聚氯乙烯相关共聚物；含氮高分子，聚酰胺等 (3)易燃的大多数含碳、氢、硫的高分子中

燃烧性的观察
材料的发烟性含氯、磷量越高发烟量越大芳香侧基典型易发烟，如聚苯乙烯火焰颜色只含碳、氢的高分子材料火焰黄色含氧的高分子材料常带蓝色，含氯的有特征绿色气味挥发性小分子产生的，如苯乙烯、甲醛、丁醛等

燃烧实验

常见塑料的燃烧性

三、溶解性
影响溶解性的因素化学组成分子量、等规度和结晶度结构因素分子链形状（交联只能溶胀）温度

常见高分子的溶解性
聚乙/丙烯聚苯乙烯 ABS 聚氟乙烯聚乙烯醇聚甲基丙烯酸酯酚醛树脂（未固化）酚醛树脂（已固化）对二甲苯（120°C以上）芳烃二氯甲烷所有溶剂水氯代烃醇、酮

、水热碱

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四、密度法
准备以下四种溶剂或溶液 (1) 乙醇（密度为0.79g/cm3) (2) 水（密度为1/cm3) (3) 饱和氯化镁溶液（密度为1.34/cm3) (4) 饱和氯化锌溶液（密度为2.01g/cm3)

主要高分子材料的大致密度范围密度范围＜0.8 0.8～1.0 可能的高分子材料泡沫塑料、泡沫橡胶聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶

1.0～1.34
1.34～2.01 ＞2.01

其他
聚酯、酚醛树脂、脲醛树脂聚四氟乙烯

普通塑料综合鉴别法
首先，判断是热塑性塑料还是热固性塑料泡沫塑料热塑性塑料判断密度非泡沫塑料燃烧燃烧 PS、PU 或其他 PE、PC、 PP、PVC、 PS、ABS、 PET

热固性塑料

燃烧

酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂

作业
写一篇综述，介绍一种材料剖析方法在高分子中的应用。要求：介绍原理、实验、结果讨论、参考文献字数：2500字