高分子材料及应用第一章综述分析报告.pptVIP

高分子材料及应用 授课人：徐乃库 Email：xunaiku@tjpu.edu.cn 答疑地点：材料学院B330 第一章 综述 一、高分子材料的发展 近年来，许多高分子学者的研究方向开始集中在生物 医学高分子材料和生物活性高分子材料，从人工器官到高 效、定向的高分子药物控制释放体系 的研究及应用，取得了长足发展。然而， 随着高分子材料使用量增加，对环境的 污染益发严重，“白色污染”已成亟待解 决的问题。现在世界各国在大力推进发 展“环境友好”（或绿色）高分子，以改 善对生态环境的影响。 二、高分子的基本概念 高分子也称高分子化合物、大分子、聚合物或高聚物，其分子量有几万、几十万甚至几百万，具有多分散性即不均一性。 高分子材料是以高聚物为集体组分的材料，此外，常含有 各种添加剂，如增塑剂、热稳定剂、防焦剂、颜料等。 三、高分子化合物的命名　　国际上曾提出过高分子化合物的命名方法, 但未被广泛采用,现流行使用的命名方法有三类: 　　① 按聚合物的化学结构命名,也就是以聚合物链节的化学组成和结构来命名。要求指出链中的特性基团，如聚酯，聚酰胺，聚烯烃等。 　　② 根据聚合物的原料单体命名。对加聚类聚合物，在其链节所对应的单体前加一“聚”字来命名，如聚甲醛、聚苯乙烯等；对于缩聚类以及某些共聚类聚合物，在其低分子原料后加“树脂”二字，如酚类和醛类的缩聚产物称酚醛树脂。但也有些聚合物的命名不按此规律执行。　　③ 采用商品名称和代表符号。如有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯），胶木(酚醛树脂),的确良(涤沦,聚酯纤维)、人造毛（腈纶、聚丙烯腈纤维），维尼龙（聚乙烯醇纤维）、尼龙（锦纶，聚酰胺纤维）等。代表符号常用P加该聚合物单体的第一个字母表示,见表。 四、高聚物的分类 1.根据高聚物中基本结构单元连接方式分类 1）线型高聚物 有许多链节彼此相连，没有支链的长链分子组成，大多数成卷曲状。 2）支链型高聚物 主链上带有长支链或短支链。 3）交联型高分子 是线型或支链型高分子以化学键交联形成的网状或体型结构的高分子。 2.按高聚物主链化学结构分类 1）碳链高聚物 大分子主链完全由碳原子组成的高聚物。 2）杂链高聚物 大分子主链中除碳原子外，还有O、N、S等杂原子的高聚物。 3）元素有机高聚物 大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝、和氧、氮、硫、磷等原子组成主链，但侧基却由有机基团组成的高聚物。 当高分子主链和侧基均无碳原子时为无机高聚物，如聚二硫化硅、聚二氟磷氮等。 （1）塑料 以高聚物为主要成分，并在加工为成品的某阶段可流动成型的材料。 塑料主要优点有： ①质轻、比强度高 一般塑料的密度在0.9~2.3g/cm3之间 ②电气绝缘性好 ③耐化学腐蚀性优良 ④隔热性好 ⑤成型加工性能优异 塑料不足之处: 耐温性不太好， 力学性能较差， 膨胀系数较大， 尺寸稳定性差。 （2）橡胶 橡胶在很宽的温度范围（-50~150℃）内具有独特的高弹性，因此常常 被称为弹性体。橡胶还具有优异的 疲劳强度、电绝缘性、耐化学腐蚀 性以及耐磨性。 （3）纤维 纤维一种细长形状的物体，其长度对其最大平均横向尺寸比至少为10：1，其截面积小于0.05mm2，宽度小于0.25mm。纺织用纤维的直径一般为几微米至几十微米，长度与直径之比一般大于1000：1，还应具有一定的柔曲性、强度、模量、伸长和弹性等。 （4）涂料 涂料是指涂覆在物体表面起保 护、装饰、标志作用或赋予某些特殊功能 的材料。涂料是多组分体系，平均分子量较 低，加入添加剂可制成具有特殊功能的材 料。 ①可减轻构件重量 ②节省劳动力、降低成本 ③胶接结构具有密封、绝缘和防腐作用 ④可解决传统工艺不能或不易解决 的技术难题 ⑤劳动强度低 (6)功能高分子材料 功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和储存作用的高分子材料及其复合材料，在物理化学性质方面明显表现出某些特殊性。 (7)绿色高分子材料 从生产到使用过程中能节约能源和资源 ，废弃物排放少， 对环境污染少，又能再生循环利 用的高分子材料，即绿色高分子 材料。 五、高分子材料的成型加工 （一）塑料的成型加工