高分子材料学PPT课件

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高分子材料遍及各行各业,各个领域:包装、农林牧渔、建筑、电子
电气,交通运输、家庭日用、机械、化工、纺织、医疗卫生、玩具、文 教办公、家具等等。
• 农用塑料:①薄膜 ②灌溉用管。
• 建筑工业:①给排水管PVC、HDPE ②塑料门窗 ③涂料油漆 ④ 复合地板、家具人造木材、地板 ⑤PVC天花板。
• 包装工业:①塑料薄膜:PE、PP、PS、PET、PA等 ②中空容器: PET、、PE、PP等 ③泡沫塑料:PE、PU等。
2020年9月28日
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我国近代高分子科学的发展
• 我国高分子研究起步于50年代初,唐敖庆于1951年,发表 了首篇高分子 科学论文。
• 长春应化所1950年开始合成橡胶工作(王佛松,沈之荃);
• 冯新德50年代在北京大学开设高分子化学专业。
• 何炳林50年代中期在南开大学开展了离子交换树脂的研究。
• 汽车工业:塑料件、仪表盘、保险机、油箱内饰件、坐垫等。
• 军工工业:飞机和火箭固体燃料(低聚物)、复合纤维等。
2020年9月28日
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• 电气工业 :①绝缘材料(导热性、电阻率)等、导电高分子;
②电子:通讯光纤、电缆、电线、光盘、手机、电话;
③家用电器:外壳、内胆(电视、电脑、空调)等。
• 医疗卫生中的应用: 人工心脏、人工脏器、人工肾(PU)、人工 肌肉、 输液管、人工肌肉、输液管、血袋、注射器、可溶缝合线 等。
• 1893年,法国人De Chardonnet发明粘胶纤维。
• 1907年,第一个合成高分子—酚醛树脂诞生。
• 1920年,德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文,提 出了高分子的概念,并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲 酯等聚合物的结构。1953年获诺贝尔化学奖。

第五章 有机高分子材料(共100张PPT)

第五章  有机高分子材料(共100张PPT)
有多种测定相对分子质量的方法,各种方法符合不同的统计
数学模型,故测定的统计平均值互不相等,常见的相对分子质量
有数均相对分子质量、重均相对分子质量、黏均相对分子质量
等。
第二节 高分子的合成、结构与性能
1. 高分子的合成原理及方法
2. 高分子的结构和性能
一、 高分子的合成原理及方法
1. 高分子的合成原理
高功能化
对高分子功能的研究正在深度和广度上获得进展,从离子交
换开展到电子交换,又开展到各种高分子别离膜和高分子吸附
剂。从电绝缘体扩展到半导体、导体,甚至超导体。由电性能扩
展到光、磁、声、热、力等性能。从化学、物理性能扩展到了生
物性能。
复合化
高分子材料是结构复合材料的最主要的基体之一,以玻璃纤
➢ 60年代,是聚烯烃、合成橡胶、工程塑料、溶液聚合、配位聚合、 离子聚合的开展时期,形成了高分子全面繁荣的局面。
➢ 70年代,开展了液晶高分子。
➢ 70年代以后,主要提高产量、改进性能、开展功能等方面。
四、高分子材料的战略地位和开展趋势
1.高分子材料在国民经济和科学技术中的战略地位
材料是工业生产开展的根底,新材料的出现往往会给新技术带来划时代的 突破。高分子材料是材料领域中的后起之秀,它的出现带来了材料领 域的重大变革,从而形成了金属材料、无机材料、高分子材料和复合 材料多角共存的格局。
生。
智能化
智能材料使材料本身带有生物所具有的高级功能,例如具有 预知预告性、自我诊断、自我修复、自我增殖、认识识别能力、 刺激反响性、环境应答性等种种特性,对环境条件的变化能作出
符合要求的应答。
五、高分子材料的根本概念
1. 高分子的链结构
2. 高分子的聚合度及其计算

高分子材料培训教程(精品PPT)

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1. 聚氯乙烯塑料 (PVC)
2. 聚乙烯塑料 (PE)
3. 聚苯乙烯塑料 (PS) 4. 聚丙烯塑料(PP) 5. 酚醛塑料 (PF)
6. 玻璃纤维(bō lixiānwéi)增强塑料 (GRP)
7. 脲醛塑料 (UF)
第十二页,共六十八页。
(1) 聚氯乙烯塑料 (PVC) 建筑工程中应用最为广泛的一种塑料,如
燃,在建筑工程中可用作保温材料、制作成片材(用于 隔断、吊顶灯片等)。目前,其产量仅次于聚氯乙烯 和聚乙烯。
第十七页,共六十八页。
聚乙烯 (PE)和聚苯乙烯 (PS)
第十八页,共六十八页。
(4) 聚丙烯塑料(PP) 聚丙烯塑料的机械性能和耐热性都优于聚
乙烯〔PE〕,耐溶剂性好,易燃烧,耐低 温较差,有一定的脆性(cuìxìng)。主要用于生产 管材和卫生洁具。
水立方的外衣(wàiyī)
ETFE(乙烯、四氟乙烯共聚物) 中文名为乙烯-四 氟乙烯共聚物。厚度通常(tōngcháng)小于0.20mm, 是一种透明膜材。
第二十八页,共六十八页。
二、工程塑料(ɡōnɡ chénɡ sù liào)
1. ABS塑料(sùliào) 2. 聚碳酸酯塑料(PC) 3. 聚酯塑料 (UP) 4. 聚氨酯塑料 (PV)
第二十九页,共六十八页。
(1) ABS塑料 ABS塑料是一种经改性的聚苯乙烯,具
有较好的抗冲性、耐低温性、耐热性、耐 候性及抗静电性。可用作结构材料,是通 用工程塑料中应用最为广泛的一种,也可 制作成管道、异型板材(bǎn cái)、门窗框架、 高级卫生洁具、模板等用于建筑工程中。
第三十页,共六十八页。
图A 塑料管
讨论
图B 镀锌铁管
第十五页,共六十八页。

高分子材料课件(专业)经典.ppt

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②链节:
氯乙烯 苯乙烯
定义:构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例:
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度:高分子链节中的数目n。
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材料科学与工程学院
2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量:
①高聚物的分子量是M: M m n
m:链节分子量; n:聚合度 分子量不同,高聚物的性能和 物理状态不同。例:聚乙烯
柔顺性:大分子链构象变化而获得不同蜷曲程度的特性。
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ⅱ、柔顺性的好坏与链中单链的内旋转的难易程度有 关。运动的单元为链段,链段包含的链节数越少, 则运动越容易,大分子链的柔顺性越好。
ⅲ、大分子链的柔顺性是高聚物与低分子物质在许多 基本性能上差异的原因。例:高弹性。
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特点: 官能团之间反应,缩聚物有特征结构官能团; 有低分子副产物; 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
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四、高分子材料的分类
①按来源: ⅰ、天然聚合物:天然橡胶,纤维素,蛋白质等。 ⅱ、人造聚合物:经人工改性的天然聚合物。
例:硝酸纤维。 ⅲ、合成聚合物:完全由低分子人工合成。
特点:聚合物的结构单元与单体组成相同;
分子量是单体分子量的整数倍; 聚合过程无副产物生成。
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共聚物: 由两种或两种以上的单体经过加聚反应生
成的高分子化合物。
例:ABS塑料。A:丙烯脂 B:丁二烯 S:苯乙烯
n[xCH=CH+gCH2 =CH-CH=CH2 +zCH=CH2 ]
的主力军。
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高分子材料ppt[完整版本]

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1909年 美国人Leo Baekeland用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料——酚醛树酯。

1920年 德国人Hermann Staudinger发表了“关于聚合反应”的论文提出:高分子物质是由具有相同化学结构
的单体经过化学反应(聚合),通过化学键连接在一起的大分子化合物,高分子或聚合物一词即源于此。
• 按高分子排列情况分类:结晶高聚物,非 晶高聚物。
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4. 性能介绍
• 高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制 和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子 材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具 有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从 而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个 领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个 方面不可缺少的材料。 很多天然材料通常是高 分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官 等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如 此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业 化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有 特殊用途与功能的为功能高分子
子化学作为一门新兴学科建立的标志。

1935年 杜邦公司基础化学研究所有机化学部的Wallace H. Carothers合成出聚酰胺66,即尼龙。尼龙在1938年
实现工业化生产。

1930年 德国人用金属钠作为催化剂,用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。

1940年 英国人T. R. Whinfield合成出聚酯纤维(PET)。
天然橡胶。

1956年Szwarc提出活性聚合概念。高分子进入分子设计时代。

1971年S. L Wolek 发明可耐300℃高温的Kevlar。

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高分子材料
胡音 曲艺 王琳卓
08273006 08273013 08273018
.ular material,以高分子化合物为基 础的材料。高分子材料是由相对 分子质量较高的化合物构成的材 料,包括橡胶、塑料、纤维、涂 料、胶粘剂和高分子基复合材料。
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3
PC其它类
PP 聚丙烯 HDPE高密度聚乙烯
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PP VS
PC
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点用
喔 !
它 喝 水




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扰乱人体内的代谢过程双酚A可能 诱发某些癌症。双酚A与成年人的 心脏病、糖尿病、肝功能不正常等 有关联。
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22
个人观点供参考,欢迎讨论!
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PE 聚乙烯
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高温时有有害物质产生, 保鲜膜别进微波炉
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PP 聚丙烯
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熔点高达167℃,是唯一可以放 进微波炉的塑料盒,可在小心 清洁后重复使用
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PS 聚苯乙烯
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不能放进微波炉中,装酸、 碱性物质后,会分解出致癌 物质
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PC其它类
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使用时不要加热,不要 在阳光下直晒。
PS 聚苯乙烯 PET 聚对苯二甲酸 乙二醇脂

《高分子材料》课件

《高分子材料》课件
广泛应用于防弹材料、抗火材 料、防切割材料等领域
广泛应用于航空航天、汽车、 运动器材等领域
高分子材料的环保问题
1 可持续发展
高分子材料能够实现可持 续发展,目前已经研究出 很多再生材料,如可降解 高分子材料。
2 回收利用
高分子材料的回收利用率 较低,仅有少数材料能够 回收利用。
3 环境影响
一些高分子材料会对环境 造成一定的影响,因此需 要注意环保问题。
应用
广泛应用于包装、电子、家电、航空航天、建筑、医疗及生活用品等领域。
高分子材料的分类和特点
塑料
塑料是高分子材料的一类,具有 轻质、廉价、易成型等特点,广 泛应用于日常生活中的各个领域。
合成树脂
合成树脂是一种广泛应用的高分 子材料,具有高强度、防腐蚀等 特点,广泛应用于制造建筑材料、 船舶配件等领域。
高分子材料的未来发展趋势
生物材料
智能材料
生物材料是未来高分子材料的重 要方向,具有良好的生物相容性、 组织可再生等特点。
智能材料具有自我修复、智能感 应等特点,将应用于传感器、信 息储存等领域。
3 D打印技术
3D打印技术将改变传统生产模式, 未来高分子材料的生产方式将更 加灵活高效。
总结和展望
高分子材料作为一种极富前途的材料,在科技进步与环保意识不断提高的背 景下,将会有越来越广泛的应用。我们期待着它们在未来更广泛、更深入的 领域中的重要作用。
通用高分子材料PPT课件
本课程将全面介绍通用高分子材料的分类、特点及广泛应用,帮助您了解更 多关于这一领域的知识。
什么是高分子材料?
定义
高分子是由大量重复单元(称为聚合物)组成的大分子化合物,具有综合性能优异、加工性 好等特点。
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氯丁胶: CH2 CH C CH2 n 含Cl,极性,双键不易活动,耐
CI
老化、 耐油,但耐低温性下降
利用端基可进行改性和功能化 例:PPgMAH与PA的NH2端基反应
六、支链
影响加工性能、力学性能、结晶度、应力开裂等。 例:HDPE、LDPE、LLDPE
包括支链数、支链的长度、分布
第三节 影响高分子材料性能的物理因素
高分子材料学
第一节 高分子化合物(聚合物)
聚合物是高分子材料的主体,它通过 粘接各种配合剂使之成为一整体,使其具 有一定的力学性能,具有良好的加工性能。
一、聚合物种类
聚合物的选择:(1)根据制品的性能要求 (2)根据制品形状——加工工艺 要求
分子结构 聚合物的 聚合方法
主要特征及其原理
(结构与性能的关系)

35 ℃
Tg —— 玻璃化转变温度 87 ℃ 20~130℃ 10~15 ℃
Tf —— 粘流温度
Tm——熔融温度
136 ℃


~ LDPE:105~115 ℃ 164~175 ℃
HDPE:115~135 ℃
Td —— 分解温度
140 ℃

300 ℃
2、流变特性
多数为非牛顿型流体,表观粘度ηa与剪切速率 ŕ 有关。 PA、PC近牛顿型,PC有较大ηa 。
所以,应根据用途和加工方法,选择适当的分子量。
例:超高分子量PE与普通PE PVC的聚合度与Tg的关系
表1-15(P28) 表1-16(P28)
拉伸强度


冲击强度


伸长率
蠕变 抗弯强度 热变形温度
分子量增加
分子量对使用性能的影响
Tf 指 标 增 加
流动性 加工效应 离模膨胀效应
成型收缩率
分子量增加
1、生胶

生胶
天然胶 NR 合成胶 CR
通用合成胶:SBR、BR、CR、 IIR EPR (EPDM)、IR
特种合成胶:NBR、MQ、FPM、 UR、CPE、·······
结构-特性-应用的关系
2、合成树脂
分类依据


化学结构 聚烯烃类(PE、PP、PS、EVA)、聚酰胺类(PA)、 氯乙烯基类(PVC、CPVC、PVDC)、丙烯酸酯类(PMMA) 聚苯醚酯类(PET、PBT、PC、PPO)
3、结晶性:PC、PVC有微晶
4、加工性:相关因素 熔体强度、吸水率、
成型收缩率
5、加工温度与使用温度:
PVC:加工温度:150~190℃,使用温度:15~60℃
第二节 影响高分子材料性能的化学因素
高分子材料的化学结构影响
高分子材料制品性能
成型加工性能
(如:热塑性、热固性)
选择聚合物时必须考虑其分子结构 另外,加工时还会发生化学变化,引起结构改变。
1、4聚丁二烯,弹性好,耐磨 1、2聚丁二烯,强度低,弹性差
2、构型:
等规立构:表1-4(P20) 高分子化合物空间构型 间规立构:表1-5(P20)
无规立构
几何位置:分子链中各原子的几何位置不一样,性能不一样。 例:1、4聚丁二烯:顺式、反式性能不一样。
聚集态结构:分子排列规整性。
三、共聚物组成
热 效 应 热塑性、热固性:表0-1
结晶能力 结晶性、无定形:
用途性能
通用型(PE、 PP、PS、PVC、PF、UF): 工程型(>50MPa、>6KJ/m2)、耐高温(氟、硅树脂)、 功能型(离子交换树脂、环氧树脂)
二、聚合物的主要成型工艺性能
1、温度热效应
PVC
PE
PP
Tb —— 脆化温度
61 ℃
交联使性能提高:表1-7(P21)
影响交联密度的因素:温度、时间、反应官能度、应力、 交联剂用量 表1-8(P22)
五、基团与端基
分子链中的活性基团影响加工和使用性能 例1:对加工方法的影响 无活性基团——热塑性塑料:可反复多次成型 有活性基团——橡胶和热固性塑料:只可一次成型
例2:对使用性能的影响 顺丁胶: CH2 CH CH CH2 n
一、聚合物分子构成
1、共价键的形式
键能不同,成型时的稳定性、使用时的耐候性和降解性 也不同。 表1-2
2、元素
即主链的构成元素。CC:碳链高分子;CO、CN、 CS:杂链高分子;主链含Si、P、B等:元素有机高分子。
例:主链上CO、CN、CS,易无规逐步降解,加工时要干 燥,H2O % < 0.05%。
分子量对加工性能的影响
2、反映聚合物分子量的指标
生胶——门尼粘度 树脂(聚烯烃)——熔体流动速率(MFR) PVC——绝对粘度、聚合度 热固性树脂:以其聚合程度来表示分子量
测量——滴点温度和落球粘度
PVC型号 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6
[η]/cp >2.1 1.9-2.1 1.8-1.9 1.7-1.8 1.6-1.7 1.5-1.6
1、单体比例:例:丁腈橡胶(NBR18、24、40)
丁二烯 聚丁二烯
丁腈橡胶
(NBR)
顺丁橡胶 弹性好
(BR) 低温性好
强度高、硬度高 耐温性好
丙烯腈 聚丙烯腈
腈纶纤维
(PAN)
无规共聚物 2、序列分布 嵌段共聚物
接枝共聚物 表1-6(P20)
四、交联
橡胶:二维网状结构 热固性塑料:三维体型结构 (复合材料) 热塑性塑料:PE(提高性能)、PVC(不正常交联)
P
1500 1300 1150 1000 900 <600
M
用途
120000
50000 3~6×104
高级 膜、 软管、 硬板、 唱片、 过氯乙烯、
电器 电线、 薄膜 硬片 硬板 涂料
材料 电缆
3、分子量选择
分 子 量: 低

熔体流动速率: 大

加工方法: 纺丝 注射 中空吹塑 挤出 表1-17(P29) 表1-18(P29) 表1-19(P29)
高分子材料本身的分子结构(大分子结构)影响 其加工性能和制品性能。
在成型加工中,高分子材料又会发生一系列物 理变化,如微观形态结构的变化,进而影响其使用 性能。
一、分子量及分子量分布
1、分子量与使用性能和加工性能
对材料的力学性能、热性能和加工性能有很大影响。 一般,分子量下降 流动性上升,易形变,易混合,但 产品强度下降。
3、侧基(取代基)
虽然主链为主要影响因素,但侧基也影响Tg、Tm、降解、 老化、水解、耐热性、力学性能。
二、键接次序和构型
1、键接次序
聚合单体相同,但结构单元的键接次序可能不同。同样 的分子式,若分子结构不一样,则性能也不一样。
例:聚丁二烯
CH2 CH CH CH2 n CH2 CH n
CH CH2
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