机械电子工程与高分子材料.docVIP

题 目 高分子材料与一例典型应用 姓 名 徐鹏程 　　 学 号 3130612142 　　 专业班级 机电134班 　　 指导教师 张 萍 学 院 机 能 　　 完成日期 2015.6.6  高分子材料与一例典型应用 机电134班；徐鹏程；3130612142 摘要：高分子材料 高分子材料应用 塑料 塑料的革命 不同的塑料 人类生存繁衍的历史可以说是人类同大自然相互作用、共同发展和不断进化的历史。选择什么样的生存和发展模式以及如何实现它，一直是困扰着人类的重大命题。 文明是人类改造世界的物质成果和精神成果的总和，人类文明社会不断演替至今，大体经历了采猎文明、农业文明、工业文明和后工业文明这几个阶段。人类破坏其赖以生存的自然环境的历史可能同人类文明史一样古老。 而高分子科学是研究高分子的形成、化学结构与链状结构、聚集态结构、性能与功能、加 工及利用的学科门类，研究对象包括合成高分子、生物大分子和超分子聚合物等。 在高分子化学领域：一是合成高分子的各种聚合方法、分子量和产物结构等可控的聚合反应及大分子的生物合成二是高分子参与的化学过程三是功能高分子，对具有电、光、磁特性、生物医用、能量转换、吸附与分离、催化与 试剂、传感和分子识别等功能高分子开展研究，要注重超分子聚合物、超支化高分子等各种 新结构和高分子立体化学。 在高分子物理领域：主要是高分子的凝聚态、聚合物结构、聚合物结晶、液晶和玻璃化、空间高分子结构、 表面与界面结构与性能、高分子纳米微结构与尺度效应、形态、结构与性能、高分子溶液和聚合物流变仿生高分子、超分子结构、大分子组装与有序结构调控，高分子化学生物学。 高分子化合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物，其相对分子质量与聚合度都是 平均值。 高分子化合物几乎无挥发性，常温下常以固态或液态存在。固态高聚物按其结构形态可 分为晶态和非晶态。前者分子排列规整有序；而后者分子排列无规则。同一种高分子化合物 可以兼具晶态和非晶态两种结构。 而我们拿生活中最熟悉的塑料来说。 今天我们每个人都被塑料包围着。从儿童玩具到仪器和容器，从计算机和电话机的外壳到汽车轮胎及其他部件，从尼龙紧身内衣到航天飞机零部件，我们的生活被牢牢地拴在大分子的长链上。用科学术语来说，具有这些大分子链的化合物称为聚合物。塑料究竟是怎样制成的，怎样生产出日用物品？有哪些不同寻常的应用前景呢？ 聚合物的分子非常大，有时甚至是几百万个相同的小分子头尾相接而得到一个极长的分子。聚合物也称高分子化合物，不全是人工合成的。在自然界也有天然的大分子：各种生命形式中的蛋白质、土豆和粮食中的淀粉，或者木材的主要成分纤维素都是高分子物质。与一个水或氧的分子相比，高分子化合物的一个大分子要比它们大上数十倍乃至千万倍。 ?对天然聚合物进行加工可获得人造聚合物，使物质的特性得到加强，从而增强它的性能。从纤维素可生产人造丝，它是像蚕丝一样细和光滑的纤维，但强度极高。 ?完全人工合成的聚合物“诞生”于1935年，杜邦化学公司实验室研究人员华莱士合成了尼龙的第一个大分子。这种强度极高的纺织纤维的开发开创了我们称为“材料革命”的时代。 ? 不久，除了尼龙的“后几代”纺织纤维外，以塑料和橡胶形式出现的合成聚合物迅速从实验室研究过渡到日常生活的应用之中，并且以质量和价格的优势排挤了木材、金属等传统材料。 当进一步的研究弄清楚了合成聚合物具有的潜能时，一场真正的革命才爆发了：为制造一件产品不再需要从现有的少数材料中去搜寻，而是根据产品性能的要求，去设计生产适合该产品需要的材料。 无论是一个饮料瓶、一件防风衣还是一盘录像带，这些完全不同的东西都是用相同的聚会物制成的，只要把聚合物加以适当改变，就会使它们呈现出如此不同的性质。 ?只要改变聚合物大分子的结构，也就是说改变它的基础分子的数量和排列方式，就能赋予它优于另一种材料的特性（如弹性、可塑性等等）。聚合物间的差别不仅取决于构成聚合物的原子的不同性质和这些原子所确定的键的种类，而且还取决于它们的大分子链的结构，即大分子在空间的排列。每一个不同结构就意味着形成一种新的聚合物，并具有与原有的聚合物不同的性能。 聚合物之间的重要差别还在于它们的结晶程度，即大分子顺序排列的程度。可分为结晶聚合