精细高分子PP第-章绪论PPT课件

02 高分子化学基础
高分子化合物分类与命名
分类
根据来源、结构、性质和应用等不同角度，高分子化合物可分为多种类型，如均 聚物、共聚物、聚合物合金等。
命名
高分子化合物的命名通常采用系统命名法，包括来源命名、结构命名和性质命名 等。其中，结构命名是最常用的一种方法，能够准确反映高分子的结构特征。
聚合反应类型及机理
纳米复合
将纳米粒子均匀分散在高分子基 体中，利用纳米效应提高材料的
力学、热学、电学等性能。
纤维增强
将高性能纤维与高分子基体复合， 制备出具有优异力学性能和热稳
定性的复合材料。
多层共挤复合
采用多层共挤技术，将不同性质 的高分子材料复合在一起，形成 具有多层结构的复合材料，提高
材料的综合性能。
环境友好型精细高分子材料
高分子科学的发展历程
高分子科学的重要性
在材料、能源、信息、生物等领域具 有广泛应用，对国民经济和社会发展 具有重要意义。
从天然高分子到合成高分子，再到功 能高分子和精细高分子。
精细高分子定义与特点
精细高分子的定义
指具有特定功能或特殊性能的高 分子化合物，其分子量、分子结 构、聚集态结构和表面性质等方 面具有精细的控制和调节。
精细高分子的特点
分子量分布窄、分子结构规整、 聚集态结构有序、表面性质独特 等，具有优异的物理、化学和生 物性能。
精细高分子应用领域
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功能材料领域
如光电材料、磁性材料、传感 器材料等。
生物医用领域
如药物载体、生物相容性材料 、组织工程材料等。
环保与能源领域
如水处理剂、油田化学品、太 阳能电池材料等。
纤维加工成型方法
纺丝、织布、针织、非织造等。
纤维制品的应用领域
服装、家居、产业用纺织品等。
涂料、胶粘剂等辅助材料应用技术
涂料的组成与分类
溶剂型涂料、水性涂料、粉末 涂料等。
胶粘剂的种类与性质
水基胶粘剂、溶剂型胶粘剂、 热熔胶等。
涂料的应用领域
建筑、汽车、船舶、家具等。
胶粘剂的应用领域
包装、建筑、汽车、电子电器 等。
聚合物结构与性能关系
聚合物结构
聚合物的结构包括分子链结构、聚集态结构和织态结构等多个层次。其中，分子链结构是最基本的结构单元，决 定了聚合物的基本性质。
结构与性能关系
聚合物的结构与性能之间密切相关。不同的结构特点赋予聚合物不同的性能，如力学性能、热性能、电性能、光 学性能等。同时，聚合物的加工性能和使用性能也受到其结构的影响。
塑料加工成型方法
注射成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等。
塑料制品的应用领域
包装、建筑、汽车、电子电器等。
橡胶加工成型技术
橡胶的种类与性质
天然橡胶、合成橡胶等。
橡胶加工成型方法
混炼、压延、压出、硫化等。
橡胶制品的应用领域
轮胎、密封件、减震件、胶管等。
纤维加工成型技术
纤维的种类与性质
天然纤维、合成纤维等。
04 精细高分子结构与性能调 控
微观结构调控技术
分子设计与合成
通过分子设计，合成具有特定结 构和功能的精细高分子材料，实
现对其性能的精准调控。
聚合反应控制
通过控制聚合反应条件，如温度、 压力、催化剂等，调控聚合物的分 子量和分子量分布，进而影响其性 能。
微观相分离技术
利用高分子链间的相互作用，通过 共混、共聚等方法实现微观相分离， 从而优化材料的性能。
加工、应用等方面也面临着一些挑战，如加工成型难度大、成本高、回收再利用困难等问题。
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可控/活性自由基聚合（CRP）
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如ATRP、RAFT等，实现分子量可控、结构明确的聚合物合成。
开环聚合（ROP）
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适用于环状单体，如环氧乙烷、己内酯等，得到高性能聚合物。
链增长聚合（CGP）
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适用于乙烯基单体，如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，实现高立
体选择性聚合。
功能性单体选择与反应条件控制
功能性单体
电子电气领域应用
绝缘材料
精细高分子材料具有优 良的电气绝缘性能，广 泛应用于电线电缆、电 机、变压器等电气设备 的绝缘层。
导电材料
部分高分子材料经过特 殊处理，可具有良好的 导电性能，用于制造电 极、导电膜等电子元器 件。
电子封装材料
精细高分子材料还可用 于电子元器件的封装， 起到保护内部电路、防 止外界环境干扰食品添加剂 等。
本课程学习目标与内容
学习目标
掌握精细高分子的基本概念、合成方法、结构与性能关系以及加工应用技术， 培养分析问题和解决问题的能力，为从事相关领域的研究和开发工作打下基础。
学习内容
包括精细高分子的合成原理与方法、结构与性能表征技术、加工成型工艺以及 应用领域等方面的知识。同时，还将介绍相关领域的研究进展和发展趋势，以 拓展学生的视野和知识面。
03 精细高分子合成方法
传统聚合方法改进与优化
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自由基聚合
通过改进引发剂、优化反 应条件等方式提高聚合效 率和分子量。
离子聚合
采用新型催化剂、调整溶 剂和温度等条件，实现高 活性、高立体选择性的聚 合。
配位聚合
通过设计新型配体和金属 中心，实现高分子量、窄 分子量分布的聚合物合成。
新型聚合技术及应用实例
精细高分子pp第-章绪论ppt课件
contents
目录
• 绪论 • 高分子化学基础 • 精细高分子合成方法 • 精细高分子结构与性能调控 • 精细高分子加工成型技术 • 精细高分子应用领域及市场前景
01 绪论
高分子科学概述
高分子科学的定义
研究高分子化合物的合成、结构、性 能和加工应用的一门科学。
06 精细高分子应用领域及市 场前景
汽车工业领域应用
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汽车内饰材料
精细高分子材料广泛应用于汽车座椅、仪表盘、 门板等内饰部件，具有优良的耐磨、耐刮、抗紫 外线等性能。
汽车外饰材料
高分子材料也用于汽车保险杠、车身侧裙、后视 镜等外饰部件，具有良好的抗冲击、耐腐蚀和耐 候性能。
汽车功能件
精细高分子材料还可用于制造汽车密封件、油封、 O型圈等功能件，具有良好的密封性能和耐久性。
宏观性能优化策略
增强增韧
通过添加增强剂、增韧剂 等，提高精细高分子材料 的力学性能和韧性，拓宽 其应用范围。
耐磨耐候
采用特殊表面处理技术， 提高材料的耐磨性和耐候 性，延长其使用寿命。
功能化改性
通过化学或物理方法，赋 予精细高分子材料特定的 功能，如导电、导热、光 敏等，拓展其应用领域。
复合增强改性方法
未来发展趋势及挑战
• 高性能化：随着科技的进步，对精细高分子材料的性能要求越来越高，如耐高温、耐低温、高强度、高模量等。 • 功能化：精细高分子材料的功能化是其发展的重要趋势，如自修复、形状记忆、导电、导热等功能。 • 环保化：环保意识的提高对精细高分子材料的发展提出了新的要求，如生物降解、低毒、低污染等。 • 智能化：智能化是精细高分子材料发展的重要方向之一，如智能传感器、智能药物载体等。同时，精细高分子材料在制备、
选择具有特定官能团的单体，如羟基 、羧基、氨基等，赋予聚合物特定性 能。
反应条件控制
通过调整反应温度、压力、浓度、催 化剂等条件，实现聚合物的可控合成 。
聚合物后处理及性能表征
聚合物后处理
包括聚合物的分离、纯化、干燥等步 骤，得到纯净的聚合物产品。
性能表征
通过分子量测定、热分析、光谱分析 等手段，对聚合物的结构、性能进行 表征和分析。
功能高分子材料设计原理
功能高分子材料
功能高分子材料是指具有特定功能或性能的高分子材料，如导电高分子、磁性高分子、高分子分离膜 等。
设计原理
功能高分子材料的设计原理主要包括分子设计、结构设计和形态设计等方面。通过合理的分子设计和 结构设计，可以制备出具有特定功能和性能的高分子材料。同时，形态设计也是实现功能高分子材料 性能的重要手段之一。
生物降解高分子
开发可生物降解的高分子材料，减少环境污染，满足可持续发展 需求。
低毒低害高分子
降低高分子材料中有毒有害物质的含量，提高其环保性能。
资源化利用
加强废旧高分子材料的回收和再利用，实现资源的高效利用和循 环利用。
05 精细高分子加工成型技术
塑料加工成型技术
塑料的组成与分类
热塑性塑料、热固性塑料等。
聚合反应类型
根据反应机理和反应条件的不同，聚合反应可分为加成聚合 和缩合聚合两大类。加成聚合又包括自由基聚合、阴离子聚 合和阳离子聚合等。
聚合机理
聚合反应的机理复杂多样，涉及引发剂、催化剂、链转移剂 等多种因素。不同类型的聚合反应具有不同的机理特点，如 自由基聚合的链式反应机理、阴离子聚合的配位插入机理等 。
环境保护领域应用
污水处理
精细高分子材料可作为污水处理剂，用于去除水中的悬浮 物、有机物和重金属离子等污染物。
空气净化
部分高分子材料具有吸附和分解有害气体的能力，可用于 室内空气净化器的滤材。
固体废弃物处理
精细高分子材料也可用于固体废弃物的处理，如垃圾填埋 场的防渗材料、垃圾焚烧炉的烟气净化材料等。
生物医药领域应用
医疗器械
精细高分子材料可用于制造医疗器械，如输液器、注射器、 导管等，具有良好的生物相容性和无毒性。
药物载体
部分高分子材料可作为药物载体，用于药物的缓释、控释 和靶向输送，提高药物治疗效果。
生物传感器
精细高分子材料还可用于制造生物传感器，用于检测生物 分子、细胞等生物信号，具有灵敏度高、选择性好等优点。