不同种类的高分子材料（塑料和橡胶）其微观的结构特征有什么不同?

Question

不同种类的高分子材料（塑料和橡胶）其微观的结构特征有什么不同?

Answer 1

塑料（Plastics）：具有塑性行为的材料,所谓塑性是指受外力作用时,发生形变,外力取消后,仍能保持受力时的状态.塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间,受力能发生一定形变.软塑料接近橡胶,硬塑料接近纤维.
塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料.
塑料为合成的高分子化合物,可以自由改变形体样式.塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂.
塑料的特性
塑料主要有以下特性：
①大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好,导热性低；⑤一般成型性、着色性好,加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧；⑦尺寸稳定性差,容易变形；⑧多数塑料耐低温性差,低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂.
塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可一再重复生产.
塑料高分子的结构基本有两种类型：第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物.有些高分子带有支链,称为支链高分子,属于线型结构.有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状结构,属于体型结构.
两种不同的结构,表现出两种相反的性能.线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点.体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大.塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料.
【塑料与其它材料比较有如下的特性】
〈1〉 耐化学侵蚀
〈2〉 具光泽,部份透明或半透明
〈3〉 大部分为良好绝缘体
〈4〉 重量轻且坚固
〈5〉 加工容易可大量生产,价格便宜
〈6〉 用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温
塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料,主要是用途的广泛性来界定,如PE、PP价格便宜,可用在多种不同型态的机器上生产.工程塑料则价格较昂贵,但原料稳性及物理物性均好很多,一般而言,其同时具有刚性与韧性两种特性.
塑料的优点
1、大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应.
2、塑料制造成本低.
3、耐用、防水、质轻.
4、容易被塑制成不同形状.
5、是良好的绝缘体.
6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气,这样可以降低原油消耗.
塑料的缺点
1、回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合算.
2、塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体.
3、塑料是由石油炼制的产品制成的,石油资源是有限的.

塑料的成分
我们通常所用的塑料并不是一种纯物质,它是由许多材料配制而成的.其中高分子聚合物(或称合成树脂)是塑料的主要成分,此外,为了改进塑料的性能,还要在聚合物中添加各种辅助材料,如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等,才能成为性能良好的塑料.
1、合成树脂
合成树脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40％～100％.由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词.例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈.其实树脂与塑料是两个不同的概念.树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅用于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料.而塑料除了极少一部分含100％的树脂外,绝大多数的塑料,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质.
2、填料
填料又叫填充剂,它可以提高塑料的强度和耐热性能,并降低成本.例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一,同时还能显著提高机械强度.填料可分为有机填料和无机填料两类,前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等,后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等.
3、增塑剂
增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型.增塑剂一般是能与树脂混溶,无毒、无臭,对光、热稳定的高沸点有机化合物,最常用的是邻苯二甲酸酯类.例如生产聚氯乙烯塑料时,若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂(用量