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人工合成的树脂,是指在人为的因素下合成化学性质及物理性质会和天然树脂很相似的高分子量聚合物。他和天然树脂八杆子到不着边,是完全两种不同的物质,但是他也被成为树脂。现今我们看到的家居小摆件,油漆,塑料等都是由人工树脂制作而成。近年来,出现了大批的树脂家居,你可以在里面看到海洋,看到星空,有各种眼花缭乱的色彩和花纹。都是由人工合成的“环氧树脂”制作而成。如果说天然树脂是艳丽的美女,那么人工合成树脂更像是踏踏实实的居家主妇。一个更注重观赏价值,而另一个更注重实用价值。现今聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS树脂为五大通用树脂,是应用为广泛的合成树脂材料。
合成树脂重要的应用是制造塑料。为便于加工和改善性能,常添加助剂,有时也直接用于加工成形,故常是塑料的同义语。合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料,目前广泛使用的树脂混凝土也以合成树脂为胶凝材料。
本体聚合
本体聚合是单体在引发剂或热、光、辐射的作用下,不加其他介质进行的聚合过程。特点是产品纯洁,不需复杂的分离、提纯,操作较简单,生产设备利用率高。可以直接生产管材、板材等质品,故又称块状聚合。缺点是物料粘度随着聚和反应的进行而不断增加,混合和传热困难,反应器温度不易控制。本体聚合法常用于聚加基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚酰胺等树酯的生产。
一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石,虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆,初只用作木材的防腐剂,但随着电机的发明又成为早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。
人工合成树脂是从煤炭(煤焦油)、石油通过聚合或缩合所得高分子化合物。人类早发现的树脂是从树上分泌物的脂状物,有多种成分组成,如松香等。由于“脂”来源于“树”,故名树脂。人工合成的高分子化合物,即人工合成树脂问世后继续沿用树脂这一名称。
树脂的应用相当广泛,这得益于它的良好物理化学特性,经过处理的树脂有着优良的回弹性、绝缘性、隔水性、耐油、耐酸碱、耐压、耐磨、耐高温等等,从初的工艺品,到后面应用到人类社会的各个方面。比如在居民生活中有雨伞、手套、衣服、鞋底等等。路上的汽车、水里的潜艇、天上的飞机,太空上的火箭……
树脂有一些是液态的,像水一样稀;有一些是固态的,和石头一样硬;还有一些是半固态的,软绵绵的,像橡皮泥一样。于是储存或使用时便会出现各种问题。再加上树脂单使用时,很多性能上不去,性能大打折扣。所以,有些树脂就不得不使用液态的有机油溶剂进行溶解(有机油溶剂和水类似,都是液体,都可以溶解某些物质,只是水不含C分子,而有机溶剂含C,大部分与水不相容,要是混合在一起会变成不连续的相,可以看到有油滴在水中漂浮。),根据需要加入一些填料和颜料及其它助剂来提高拉伸强度、弯曲强度、耐高温及耐热性等等,这就成为了油漆。
天然树脂与合成树脂都溶于部分有机溶剂,合成树脂不溶于水,天然树脂一般不溶于水,但在碱、表面活性剂等化学品的作用下可溶于水。从洗涤的角度看,天然树脂既不耐干洗,也不耐水洗;合成树脂耐水洗,虽然耐有机溶剂性能较差,但好于天然树脂。因此,印花黏合剂、服装涂层、树脂整理使用的树脂材料都是合成树脂,天然树脂已经取代或淘汰。
有一些脂肪族的聚酯类树脂,就比较容易降解,甚至能够完全降解为水和二氧化碳。比如聚乙醇酸(PGA),就是容易降解的树脂,现在大的用途就是可吸收的医用缝合线,在人体内2周就可以完全降解被吸收。目前,聚乙醇酸的制品在油气压裂开采上得到应用,尤其是在美国页岩油开采上,作为暂堵或压裂剂,基本上已经取代了原来的镁铝合金制品。
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