[科普中国]-热塑性树脂

热塑性树脂具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少次，均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合树脂。

简介热塑性树脂由于韧性好、损伤容限大、介电常数良好，同时储存期不受限制、不需低温贮存、成型不需要热压罐等大型专用设备，尤其是它具有良好的可循环性、可回收、可重复利用和不污染环境的特性适应了当今材料环保的发展方向。

分类热塑性树脂有：PE-聚乙烯、PP-聚丙烯、PVC-聚氯乙烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、PC-聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。热塑性树脂的优点是加工成型简便，具有较高的机械能。缺点是耐热性和刚性较差。

松香变性热塑性树脂是由变性松香经甘油酯化后制成的不规则半圆粒状产品。

特性可反复加热软化、冷却固化的一大类合成树脂（也包括常见的天然树脂）。这类树脂在常温下为高分子量固体，是线型或带少量支链的聚合物，分子间无交联，仅借助范德瓦耳斯力或氢键互相吸引。在成型加工过程中，树脂经加压加热即软化和流动，不发生化学交联，可以在模具内赋形，经冷却定型，制得所需形状的制品。在反复受热过程中，分子结构基本上不发生变化，当温度过高、时间过长时，则会发生降解或分解。这些都是与热固性树脂相区别的特征。

力学性能决定合成树脂力学性能的结构因素有以下五个：

①大分子链的主价力；

②分子间的作用力；

③大分子链的柔韧性；

④分子量；

⑤大分子链的交联密度。

热塑性树脂与热固性树脂在结构上的显著差别在于前者的大分子链为线型结构，而后者的大分子链为体型网状结构。由于这一结构上的差别，使热塑性树脂与热固性树脂相比在力学性能上有以下几个显著特点：

①具有明显的力学松弛现象；

②在外力作用下，形变的能力较大，即当应变速度不大进，可具有相当大的断裂延伸率；

③抗冲击性能好。

电学性能热塑性树脂的电性能按其大分子的极性不同可分成以下几类：

（1）非极性的 这类树脂如聚乙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯等。

（2）弱极性的 这类树脂如聚苯乙烯、聚异丁烯、天然橡胶等。

（3）极性的 这类树脂如聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等。

（4）强极性的 这类树脂如聚酯。

非极性树脂具有优异的绝缘性能，对腐蚀性介质稳定，可作为高频率的电解质。弱极性与极性的树脂可用于中频率的电工技术。强极性树脂只能作为低频率的介电体。

化学性能溶解性能

本树脂产品溶解于芳香类、脂肪类、酯类及酮类溶剂。

混溶性能

本树脂产品可与碳五石油树脂、EVA等互熔生产热熔标漆。

结构热塑性树脂系以石油化工产品为主要原料，产量大。占全世界合成树脂总产量的90%左右。常用的热塑性树脂有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚甲醛、聚酰胺、聚苯醚等。热塑性树脂按聚集态结构可分为结晶形（如聚酰胺）和无定形（如聚甲基丙烯酸甲酯）两类。结晶形树脂由于晶粒折光，制品透明度差，熔点高，模塑收缩率大。无定形树脂中某些品种的板材透光率可与无机玻璃相媲美，加工收缩性也小。

制备在热塑性树脂中加入各种塑料助剂，如抗氧剂、增塑剂等，以及各种增强材料，可制成热塑性塑料。有些品种（如聚酯、聚酰胺）添加剂加得很少，纯树脂即可直接加工；有的品种（如聚氯乙烯）配方极其复杂，配方不同，性能各异。热塑性塑料常用的加工方法有挤出、吹塑和注射成型等。

生产热塑性树脂的聚合过程，大分子链为碳链者一般用加聚反应来制取，大分子链为杂链者则用缩聚反应制取。热塑性树脂主要用作热塑性塑料，还用作胶粘剂、涂料。大多数合成纤维用的树脂属于热塑性树脂。

今后热塑性树脂的产量仍将占合成树脂总产量的绝大部分。化学结构全新的品种不会增加太多，但生产工艺会有新改进。寻求耐高温、易加工、高强度或具有某些特殊功能（如导电）的热塑性树脂仍然是重要方向。

热塑性树脂发展现状在树脂基复合材料中，树脂起到固定纤维的作用，同时分担纤维传递的应力，材料的热性能、耐腐蚀性能及加工性能等均由其体现。目前在航天产品上应用的先进树脂基复合材料中，树脂基体为热塑性树脂的主要有：聚酰胺（PA）、聚醚醚酮（PEEK）、PPS、聚酰亚胺（PI）、聚醚酰亚胺（PAI）等。

PAPA俗称尼龙，是分子链上含有重复酰胺基团的树脂总称，是由二元酸与二元胺经缩聚制备而成的。PA具有良好的强度、耐磨性、耐热、耐磨损、耐酸碱腐蚀和自润滑性，而且易加工，特别适于玻璃纤维及其他纤维增强改性等1。近年来，世界PA的生产能力稳步增长，生产规模扩大，企业纷纷扩产或者新建装置，PA的生产能力与产量均居工程塑料的前列 。

PEEKPEEK2是一种全芳香族半结晶性的热塑性工程塑料，由于其具有高强度、耐热等级高、尺寸稳定性好、耐腐蚀、耐摩擦、耐辐射等优异性能，并可采用注射成型、挤出成型和切削加工而被广泛应用于航空航天飞行器及高端民用制造业等领域。PEEK是一种尖端的高性能聚合物材料，由于性能优越，该材料的需求量稳步增长，自1978年商业化生产以来，生产能力得到不断提升。

PPSPPS3是一种半结晶性的聚合物，其结构为苯环和硫重复相连，分子结构比较简单，密度1.34~1.36 g/cm3。由于PPS具有突出的耐热性，热变形温度高达260 ℃，可在200~240 ℃长期连续使用，力学性能在高温下很少下降，且耐疲劳、抗蠕变性能极佳，耐化学腐蚀性强，以及出色的尺寸稳定性，优良的电性能和良好的成型加工性能等诸多优异的性能，已被广泛应用于各行各业，是继PA、聚甲醛、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸丁二酯、聚苯醚之后公认的第六大工程塑料、第一大特种工程塑料。

PIPI是由含二酐和二胺的化合物逐步反应聚合而成的分子主链上含有酰亚胺环的聚合物。PI品种很多，但是目前主要品种有聚醚酰亚胺（PEI）、聚酰胺—酰亚胺（PAl）和双马来酰亚胺（BMI）等。PI密度为1.38~1.43 g/cm3，由于具有结构稳定的芳杂环的存在，使得PI具有高模量、高强度，其抗拉强度达到100 MPa以上，弹性模量达到3~4 GPa。PI的耐高温性能强，在550 ℃能短期保持主要的物理性能不变，在接近330 ℃下能长期使用。PI还具有优良的尺寸稳定性能、阻燃、耐化学药品性和耐辐射性能，以及良好的韧性和柔软性，在航空、航天、军工、建材、高新技术等领域得到了广泛的应用4。

**热塑性塑料中英文****名称、**特性、用途一览表

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应用树脂产品是专门应用于生产热熔型路标漆，具有颜色浅、抗黄变及热稳定性好的特性。在路标漆要求的典型施工温度范围内，该树脂具备优良的粘度稳定性及流动一致性，其涂层附着力强，硬度高、抗磨性好及抗污染等优点，并对施工环境不造成污染。白色或黄色热熔型树脂应用于道路标线漆、各类油漆、油墨。

本词条内容贡献者为:

蒲富永 - 教授 - 西南大学