材料科学基础_高分子材料课件.pptVIP

13 高分子材料 13.1 高分子材料的合成与生产 1.加聚反应（addition polymerization） 2.缩聚反应（polycondensation） 13.1 高分子材料的合成与生产 常用的加工方法 挤出成型 注射成型 压缩成型 压注成型 吹塑成型 浇铸成型 发泡成型：机械、物理、化学 冷塑（冷压烧结） 13.1 高分子材料的合成与生产 13.2 高分子材料的性能特点 二、高分子材料的性能 二、高分子材料的性能 二、高分子材料的性能 二、高分子材料的性能 二、高分子材料的性能 二、高分子材料的性能 二、高分子材料的性能 二、高分子材料的性能 三、高分子材料的老化与防止 三、高分子材料的老化与防止 13.3 常用高分子材料及其应用 一、塑料 一、塑料 一、塑料 一、塑料 二、 橡胶 二、 橡胶 二、 橡胶 三、 合成纤维 三、 合成纤维 四、 胶粘剂 五、 涂料 * * 13.1 高分子材料的合成与生产 13.2 高分子材料的性能特点 13.3 常用高分子材料及其应用 一.高分子的合成 二.高分子材料制品的生产 三、高分子材料的分类 按高聚物的热行为 1.热固性高聚物 2.热塑性高聚物 按性能和用途 1.塑料 2.橡胶 3.纤维 4.胶粘剂 5.涂料 6.泡沫材料 按来源 1.天然高聚物 2.合成高聚物 按主链结构 1.碳链高分子化合物 2.杂链高分子化合物 3.元素有机高分子化合物 4.元素无机高分子化合物 高分子化合物 （1）玻璃态（TTg） （2）高弹态(TgTTf) （3）粘流态（TTf) 一、高分子材料的力学状态 （一）高分子材料的粘弹性 1.蠕变 2、应力松弛 （一）高分子材料的粘弹性 3、滞后 （一）高分子材料的粘弹性 4、内耗 高聚物材料在交变应力作用下，因滞后现象而引起一部分能量以热的形式损耗掉，这部分能量损耗称为内耗 高聚物材料在拉伸与回缩过程中，外界对高聚物所做的功大于高聚物向外界做的功，二者之差为克服分子间内摩擦所损耗的功，即内耗。 （一）高分子材料的粘弹性 高分子材料的应力应变曲线 （二）弹性 高聚物的弹性形变可分为普弹形变和高弹形变。高弹形变是处于高弹态的高聚物所独有的性能，它来源于高分子链中链段的运动，表现为在较小的外力作用下却能产生较大的形变。 决定高弹性的基本因素 大分子链的柔顺性：柔顺性越好，弹性越高 大分子链的聚集态：处于结晶态的高聚物不会有高弹性，只有那些由柔性高分子链组成的处于无定形态的高聚物，才具有高弹性。 大分子链间的交联程度 ：大分子链间的适度交联，可使之保持高弹性 分子质量：分子质量的增大，有利于扩大高弹性的温度范围 （三）高分子材料的主要力学性能指标 强度指标：抗拉强度、抗弯强度、疲劳强度、剥离强度 塑性指标：断后伸长率、断面收缩率 韧性指标：冲击强度、冲击韧度 硬度指标：邵氏硬度 （四）高分子材料的物理化学性能 物理性能 导热性：良好 耐热性：Tg、Tm越高，耐热性越好 导电性：电绝缘体 耐磨性：良好 静电性：有静电 化学性能 耐蚀性:良好 热稳定性：具有环状、梯形和元素有机结构的热稳定性好 胶粘性：可作胶粘剂和涂料 溶解性：对某些溶剂可溶解或溶胀 特征 由于大分子链之间产生交联，使高分子化合物从线型结构或支链型结构转变为体型结构，性能变僵、变脆，丧失弹性等 由于大分子链的裂解，使高聚物分子链长度减短，分子质量降低，性能变软、变粘、脱色、丧失机械强度等 原因 内因：主要是指组成高分子材料的基本成分、配方条件、高聚物本身的化学结构和物理结构等 外因：主要是指外界环境因素，包括物理因素、化学因素、生物因素等 老化是指高累物材料在加工、储存和使用过程中，由于内外因素的综合作用，使高聚物失去原有性能而丧失使用价值的过程。 （一）老化 改进聚合与加工工艺，减少老化弱点：提高单体与高聚物的纯度，尽可能避免杂质引入，减少大分子的支链和不饱和结构 改性高分子材料，引进耐老化结构：对高聚物进行交联改性或共聚改性等 物理防护:在材料表面镀上一层金属或喷涂一层耐老化的涂料、石腊等保护层，以隔绝材料与外界的接触。 添加防老剂:在高分子材料中引入各种稳定剂，例如抗氧剂、防老剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、光屏蔽剂等抑制老化反应的发生 （二）老化的防止 一、塑料 （一）塑料的分类与组成 塑料的组成 树脂、填充剂、增塑剂 稳定剂、增色剂、润滑剂、固化剂 其他: 还有发泡剂、催化剂、阻燃剂等。 （一）塑料的分类与组成 塑料的分类 按塑料热性质分类 热塑性塑料：受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形。它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。 热固性塑料：在加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。具有更好耐热性和