高分子概论ppt课件.ppt
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1、高分子概論,期末報告 題目:運動鞋 組員名單: 林 安 49840913 黃琮琳 49840912,運動鞋構造示意圖,鞋面.鞋帶 材質 ( 軟尼龍、 特多龍 )為尼龍的一種 尼龍(Nylon),又稱耐綸,是一種人造聚合物、纖維、塑料,發明於1935年2月28日,發明者為美國威爾明頓杜邦公司的華萊士卡羅瑟斯,1938年尼龍正式上市,最早的尼龍製品是尼龍製的牙刷的刷子,於1938年2月24日開始出售;婦女穿的尼龍襪,於1940年5月15日上市,今天,尼龍纖維是多種人造纖維的原材料,而硬的尼龍也被用在建築業中。 Nylon 6 、Nylon 6,6結構式,物理性質 密度 1.15 g/cm3 電導率
2、() 10-12 S/m 熱導率 0.25 W/(mK) 熔點 190C - 350C 鞋面網狀布料材質為尼龍,Nylon 6,6 尼龍66,學名:聚亞己基己二酸醯胺或聚己二醯己二胺, 英文名polyhexamethyleneadipamide簡寫PA66。 是由己二酸和己二胺縮聚而成。耐熱性、彎曲強度等略高於PA6,是尼龍家族中產量最大,用途廣的品種之一。 工業上製備PA66生產方法 1連續縮聚法:大型化生產採用連續縮聚工藝 2間歇縮聚法:產量不大品種不多採用是間歇縮聚法 圖為攀岩繩,材質為尼龍,Nylon6 尼龍6,學名:聚已內醯胺, 英文名polycaprolactam,簡稱PA6。 工
3、業上製備 尼龍6 1單體-已內醯胺生產工藝(有五種方法) 2苯加氫-環己烷氧化法 3苯酚法 4甲苯法 5硝基環己烷法 尼龍6聚合生產方法 1高壓間隙聚合 2常壓水解連續聚合 3二段連續聚合(又稱高壓前聚合) 4單體澆注反映 5雙螺杆擠出聚合 6連續固相聚合 7間隙固相聚合,製備方法,中底、鞋墊材料為EVA EVA結構式 乙烯醋酸乙烯酯共聚物(又稱乙烯乙酸乙烯酯共聚物),是由乙烯(E)和乙酸乙烯酯(VA)共聚而製成,英文名稱為:Ethylene Vinyl Acetate,簡稱為EVA,或E/VAC。 物理性質 乙烯醋酸乙烯酯共聚物的特點是具有良好的柔軟性,橡膠一樣的彈性,在-50仍能具有較好的
4、可繞性,透明性和表面光澤性好,化學穩定性良好,抗老化和耐臭氧強度好,無毒性。與填料的摻混性好,著色和成形加工性好。 它在常溫下為固體,加熱融熔到一定程度變為能流動,並具有一定黏度的液體。,EVA製備方法,EVA鞋底黏合促進劑的製備方法。本製備方法首先將氯丁橡膠和氯化聚乙烯加入反應溶劑(成分為甲苯、乙酸乙酯、丁酮、丙酮)中攪拌,完全溶解後充入氮氣,加入甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯,升溫至7590後加入的過氧化苯甲酰進行聚合反應;聚合反應23小時後,加入丙烯酸,繼續反應12小時後關閉氮氣,降溫至3050,然後加入帖稀樹脂和2,6一二叔丁基對甲酚,攪勻後出料,得到接枝共聚物;將接枝共聚物與稀釋溶劑按重
5、量比為11.53混合,攪拌均勻,得到EVA鞋底黏合促進劑。本發明方法製備的EVA鞋底黏合促進劑綜合性能好,對EVA鞋底具有顯著的黏合促進作用。 用途 一般情況下,乙酸乙烯酯含量在5%以下的EVA,其主要產品是薄膜、電線電纜、LDPE改性劑、膠黏劑等;乙酸乙烯酯含量在5%10%的EVA產品為彈性薄膜等;乙酸乙烯酯含量在20%28%的EVA,主要用於熱熔黏合劑和塗層製品;乙酸乙烯酯含量在5%45%,主要產品為薄膜(包含農用薄膜)和片材,射出、模塑製品,發泡製品,熱熔黏合劑等。,鞋面人工皮革或鞋底之大底 聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride, PVC)是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個
6、氫原子的高分子材料。另外加入其他成分來增強其耐熱性,韌性,延展性等。它是當今世界上深受喜愛、頗為流行並且也被廣泛應用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。據統計,僅僅1995年一年,不PVC在歐洲的生產量就有五百萬噸左右,而其消費量則為五百三十萬噸。在德國,PVC的生產量和消費量平均為一百四十萬噸。PVC正以4%的增長速度在全世界範圍內得到生產和應用。近年來PVC 在東南亞的增長數度尤為顯著,這要歸功於東南亞各國都有進行基礎設施建設的迫切需求。在可以生產三維表面膜的材料中,PVC是最適合的材料。 物理性質 密度1380 kg/m3 楊氏彈性模量(E)2900-3400 Mpa
7、 拉伸強度(t)50-80 Mpa Notch test2-5 kJ/m2 鞋面黑色部分為PVC人工皮革 玻璃轉變溫度87 C 熔點212 C PVC結構式 導熱率 ()0.16 W/m.K 熱膨脹係數 ()8 10-5 /K 熱容 (c)0.9 kJ/(kgK) 吸水率 (ASTM)0.04-0.4,應用,PVC是一個極性非結晶性高聚物,分子之間有較強的作用力,是一個堅硬而脆的材料;抗衝擊強度較低。加入衝擊改性劑後,衝擊改性劑的彈性體粒子可以降低總的銀紋引發應力,並利用粒子自身的變形和剪切帶,阻止銀紋擴大和增長,吸收掉傳人材料體內的衝擊能,從而達到抗衝擊的目的。改性劑的顆粒很小,以利於增加單
8、位重量或單位體積中改性劑的數量,使其有效體積份數提高,從而增強了分散應力的能力。目前應用比較廣泛的為有機抗衝擊改性劑。 PVC鞋底一般分位兩種。一種是由軟質PVC混煉時,加入適量的發泡劑做成片材,經發泡成型為泡沫塑料,製成泡沫PVC鞋底;另一種是用注射成型機配合各種模具製成PVC鞋底。 PVC鞋底具有良好的物理性能和化學性能。它從直觀的角度來看可以說是塑料類的材料,特點是輕,光澤度強,但缺乏質感。 製備方法 目前使用較多的PVC生產方法是懸浮聚合。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應釜中,然後加入引發劑和其它助劑,升溫到一定溫度後VCM單體發生自由基聚合反應生成PVC顆粒。持續的攪拌使得
9、顆粒的粒度均勻,並且使生成的顆粒懸浮在水中。因反應是放熱反應,必須配備有效的除熱換熱裝置:如夾套冷卻水、釜頂冷凝器。而且,因為PVC的密度比VCM的密度大。反應過程中隨著PVC的不斷生成,反應釜內液相的體積會不斷收縮,必須不斷加入純水以維持適當的壓力。在不同的聚合溫度下,VCM聚合生成PVC的聚合度不同。控制不同的聚合溫度可以生成不同牌號(聚合度不同牌號不同)的PVC樹脂。 生成的PVC料漿經過汽提塔脫除殘餘的VCM氣體(經回收系統回收後與新鮮VCM按一定比例循環使用),然後經過離心脫水,乾燥床乾燥、篩分後包裝成產品。一般經後處理後PVC粉中的VCM含量小於1PPM。,鞋底材料 SBR 橡膠
10、苯乙烯丁二烯橡膠 (Styrene-Butadiene Rubber) 苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)是一種合成橡膠組成的苯乙烯和丁二烯 共聚物。它具有良好的抗磨損性和良好的耐老化添加劑保護時的穩定性,被廣泛用於汽車輪胎,它可能與混合天然橡膠。它最初是在德國二戰前,但在戰爭期間被美國廣泛使用,以取代從遠東,被日本人俘虜了天然橡膠的供應 。 SBR法可以產生兩個根本不同的過程:從解決方案(S - SBR)或乳液(E - SBR 。在一審中的反應是離子聚合,乳液聚合案通過自由基聚合反應 。在這個過程中,低壓反應容器是必需的,通常與苯乙烯和丁二烯,兩種單體,自由基生成和鏈轉移劑烷基硫醇
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