材料概论 教学配套课件 许并社 第5章 高分子材料.pdfVIP

第5章 高分子材料 5.1 高分子材料概述 5.2 高分子的合成 5.3 高分子材料的结构与性能 5.4 高分子材料的种类 5.5 高分子材料的成型加工 5.1 高分子材料概述 5.1.1 高分子材料的基本概念 5.1.2 高分子材料的命名 5.1.3 高分子材料的分类 5.1.1 高分子材料的基本概念 高分子是高分子化合物的简称，又称为聚合物(Polymer) 。高分子 化合物的最大特点是相对分子质量巨大，其相对分子质量(物质的 分子质量与一个碳原子的1/12的比值)通常在10000以上。高分子 的分子结构是由许多重复单元通过共价键的有规律连接而成的， 其形状主要为链状高分子或网状高分子。 5.1.2 高分子材料的命名 1.结构系统命名法 2.商品名称命名法 3.英文缩写名称 表5-1 常见高分子材料的名称及所对应的英文缩写名称 5.1.3 高分子材料的分类 按来源可分为天然高分子材料及合成高分子材料；按大分子链结 构可分为碳链高分子、杂链高分子及元素有机高分子材料。最常 用的分类方法是按性能和用途来分类，可分为塑料、橡胶、纤 维、粘合剂、涂料。 5.2 高分子的合成 5.2.1 高分子的合成原理 5.2.2 高分子的合成方法 5.2.3 高分子材料的组成 5.2.1 高分子的合成原理 1.加聚反应 2.缩聚反应 3.共混态高分子 1.加聚反应 (1)链引发反应 含有未成对电子的原子、分子或离子叫做自由 基。 (2)链增长反应 链引发反应形成的单体自由基可与第二个单体发 生加聚反应，形成新的自由基(也称为链自由基) 。 (3)链终止反应 自由基活性中心消失，生成稳定大分子的过程称 为链终止反应。 2.缩聚反应 17A.TIF 5.2.2 高分子的合成方法 1.本体聚合法 2.溶液聚合法 3.悬浮聚合法 4.乳液聚合法 图5-1 高分子材料的合成方法示意图 a)本体聚合法 b)溶液聚合法 c)悬浮聚合法 d)乳液聚合法 5.2.3 高分子材料的组成 (1)塑料 含增塑剂、稳定剂、增强剂、填料、颜料、润滑剂、增 韧剂等。 (2)橡胶 含硫化剂、促进剂、补强剂、防老剂、填料、软化剂 等。 (3)涂料 含颜料、催干剂、润湿剂、增塑剂、悬浮剂、稳定剂 等。 5.3 高分子材料的结构与性能 5.3.1 高分子材料的结构 5.3.2 高分子材料的性能 5.3.1 高分子材料的结构 1.聚合物分子链的近程结构 2.高分子链的远程结构 3.高分子材料的凝聚态结构 1.聚合物分子链的近程结构 (1)结构单元的化学组成 聚合物分子链结构单元的化学组成是由 参与聚合的单体化学组成和聚合方式来决定的。 (2)结构单元的键接方式 键接方式可分为均聚物( 由一种单体构 成) 的键接方式和共聚物( 由两种或两种以上的单体构成) 的键接方 式。 (3)结构单元的立体构型 结构单元的立体构型是指分子链中由化 学键所固定的原子在空间的几何排列。 (4)分子链支化与交联 大分子除了线型链状结构外，还存在分子 链支化、交联及网络等结构。 17B.TIF 图5-2 共聚物的键 a)无规共聚物 b)交