材料导论高分子材料
《高分子材料导论》课程教学大纲.docx

高分子材料导论课程教学大纲课程名称:高分子材料导论英文名称:Introduction of polymer materials课程编码:x4030941学时数:32其中实践学时数:0课外学时数:0学分数:2.0适用专业:应用化学、功能材料一、课程简介《高分子材料导论》是应用化学专业和功能材料专业一门比较重要的专业选修课程,是培养该专业技术人才的整体知识结构和能力结构的重要组成部分。
高分子材料是材料科学的一个重要分支, 它广泛应用于国民经济的各个领域,对尖端科学技术的发展起到了重大作用。
该课程以聚合物材料为研究对象,以材料科学基本知识为基础,结合高分子材料自身的特点,主要讲述了高分子材料的基本概念、命名、分类、性能及应用等,包括塑料、橡胶、涂料、粘合剂、纤维以及功能高分子材料和聚合物基复合材料的概念、性质及应用。
此外,还涉及各类高分子材料的结构测定和性能表征手段等。
课程的教学目标是通过本课程的学习,使学生对高分子材料的命名、分类、合成、结构与性能的关系、性能与应用有比较深入的了解,熟悉塑料、橡胶、涂料、粘合剂与纤维、功能高分子材料、聚合物基复合材料、高分子材料测试表征方法等内容,掌握高分子材料的基础知识,能应用课堂上学到的知识为日常的生活、工作和学习服务。
培养学生分析问题、解决问题的能力,为学生进一步学好后续相关课程打下坚实基础。
二、课程目标与毕业要求关系表(一)绪论了解高分了材料的基本概念、命名、分类;掌握高分子材料的性能特点;熟练掌握高分子材料的应用领域。
重点:高分子材料的分类、命名、性能特点;高分子材料的应用。
难点:高分子材料的应用.(-)高分子材料的结构与性质了解高分子材料的结构、分类;掌握高分子材料结构与性能间的关系。
重点:高分子材料的结构分类;高分子材料的性能分类;高分子材料结构与性能间的关系。
难点:高分子材料结构与性能间的关系。
(三)塑料了解塑料的分类、性能和用途,了解聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通用塑料和聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等工程塑料的结构、成型、性能和应用;掌握塑料的结构与性能间关系。
高分子材料导论6(通用高分子材料)(2)
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2、添加剂
添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。
塑料与树脂的区别:树脂是纯的高聚物,而塑料是以
树脂为主的高聚物制品。
主要的添加剂 ⑴ 填料及增强剂
•填料:使用其的主要目的是增加制品的体积,降低成本 和收缩率,故又有增量剂之称。 种类:硅石(石英砂)、硅酸盐(云母、滑石、陶土、 石棉)、碳酸钙、金属氧化物、炭黑、玻璃珠、木粉等。
增强剂:为提高塑料制品的强度和刚性,可加入各种纤 维状材料作增强剂,最常用的是玻璃纤维;新型的增强 剂有碳纤维、石墨纤维和硼纤维。
增强剂和填料的用量一般为20~50%。 增强剂和填料的增强效果取决于它们与聚合物界面分子 间相互作用的状况。采用偶联剂处理填料及增强剂,可 增加其与聚合物之间的作用力,通过化学键偶联起来, 更好地发挥其增强效果。
①作用
防止塑料在光、热、氧等条件下过早老化,延长制品的 使用寿命。
②类型
抗氧剂
消除老化反应中生成的自由基,常用 取代酚类、芳胺类等
热稳定剂 使分解温度上升,常用硬脂酸铅,铅的
化合物及环氧化合物等
光稳定剂
光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂
主要的添加剂 其他种类
润滑剂:防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮;常用润滑剂有 硬酯酸、盐类等。
泡沫塑料
聚氯乙稀
聚四氟乙烯
密度
5 10
1
<1
<1
0.1
1.4
2.2
g/cm3
应用领域:日常生活用品、汽车工业、航空和宇航工业、军事
• 绝缘性和绝热性好(表面电阻109-1018 Ω)
制备电缆的绝缘套管和电气设备的绝缘外壳,冷藏、建 筑隔热、节能装置
高分子科学导论天然高分子材料课件
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壳聚糖
总结词
天然高分子材料中唯一一种阳离子型高 分子,具有良好的生物相容性和可降解 性等优点。
VS
详细描述
壳聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖 苷键连接而成的线性高分子,广泛存在于 甲壳类动物的外壳中。壳聚糖具有良好的 生物相容性和可降解性,可用于药物载体、 组织工程、环境保护等领域。壳聚糖可通 过化学改性等方法进行修饰,提高其性能 和应用范围。
木质素
总结词
天然高分子材料中结构最复杂的一种,具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性等。
详细描述
木质素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族高分子,广泛存在于植物细胞壁中,主要起到增强细胞壁的 作用。木质素的结构复杂,具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性,可用于制造塑料、胶粘剂、染料、 香料等产品,也可用于生物医学领域。
蛋白 质
总结词
天然高分子材料中功能最多样化的一种,具有生物活性 和生物相容性等优点。
详细描述
蛋白质是由氨基酸分子通过肽键连接而成的生物大分子, 是生命活动中必不可少的物质。蛋白质具有多种生物功 能,如催化、运输、识别、防御等,同时具有良好的生 物活性和生物相容性,可用于药物传递、组织工程、生 物传感器等领域。蛋白质的来源丰富,可通过动物、植 物和微生物进行提取和制备。
例如,近年来科学家们发现了一些具有特殊性能的天然高分 子材料,如抗菌、防霉、自修复等功能,这些材料在医疗、 环保、食品等领域有着广泛的应用前景。
天然高分子材料的功能化与高性能化
功能化和高性能化是天然高分子材料的另一个重要发展趋 势。通过化学改性、物理改性等方法,可以使天然高分子 材料具有更加优异的性能,满足各种不同的需求。
材料学中的高分子材料
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材料学中的高分子材料在材料学中,高分子材料是一个广泛而重要的领域。
高分子材料是指由类似或相同的单体构成的聚合物,这些材料具有很多优良性质和应用。
高分子材料通常具有较低的密度、良好的化学稳定性、可塑性、透明度和导电性等特性,因此被广泛应用于许多不同领域,如医学、化学、制造业、电子等。
高分子材料具有广泛的应用,其中一个主要的领域是材料科学中的复合材料。
复合材料由两种或两种以上的材料组成,通常具有更好的力学性能和化学性质,可应用于航空航天、汽车、建筑和工业生产等领域。
在复合材料的制备过程中,高分子材料能够提供粘合效果,使得其他材料可以相互结合,形成强度更高的复合材料。
另一个常见的应用领域是塑料制品。
高分子材料可以被用于生产各种塑料制品,例如塑料袋、塑料工具、塑料瓶子等。
由于高分子材料的可塑性,这些制品可以被制造成各种大小和形状,并具有不同的耐用性和化学性质。
高分子材料的用途还包括医疗设备、电子设备、汽车部件等。
高分子材料的一个重要方面是它们的特殊性质。
例如,聚苯乙烯是一种常见的高分子材料,其具有高强度、透明度和耐用性。
一些高分子材料还具有导电性或半导体性能,如聚乙烯基吡咯烷酮(PEEK),这种材料常用于医疗和航空航天领域。
其他高分子材料也具有不同的特性,如聚四氟乙烯(PTFE)拥有优异的化学稳定性和高温稳定性。
因此,高分子材料的种类繁多,许多不同的材料都可以应用于各种不同领域。
高分子材料的研究也是材料学中的一个重要领域。
科学家们不断发掘新型高分子材料,并寻找更可持续和环保的生产方法。
最近,生物基高分子材料得到了越来越多的关注,这些材料通常由可再生的植物来源,如淀粉和纤维素构成。
这些高分子材料具有天然的可降解性和环保性,有望成为替代传统塑料的一种新选择。
总体而言,高分子材料在现代材料学中扮演着至关重要的角色。
这些材料的广泛应用范围使得我们的生活变得更加便利,同时也推动了材料科学的进步。
随着技术的不断发展和研究的不断深入,我们可以期待更多创新的高分子材料的诞生。
材料导论-高分子期末复习材料
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4.氯乙烯, 4.氯乙烯,苯乙烯的聚合物名称分别是 聚氯乙烯 氯乙烯 PVC),聚苯乙烯. ),聚苯乙烯 (PVC),聚苯乙烯. 5.给出聚合度的定义; 5.给出聚合度的定义;如何计算一个已知聚合度的 给出聚合度的定义 聚合物的分子量? 聚合物的分子量? 聚合物分子链中连续出现的重复单元( 聚合物分子链中连续出现的重复单元(或称 链节)的次数. 链节)的次数.聚合度是衡量高分子大小的一个指 标. 聚合度两种表示法: 聚合度两种表示法: 以大分子链中的结构单元数目表示, 以大分子链中的结构单元数目表示,记作 x n 以大分子链中的重复单元数目表示, 以大分子链中的重复单元数目表示,记作 DP
5.合成橡胶的分类 5.合成橡胶的分类 合 成 橡 胶 通用合成橡胶
按其性 能和用 途
特种合成橡胶
6.天然橡胶的主要成分是( 6.天然橡胶的主要成分是(从自然界含胶植物中 天然橡胶的主要成分是 制取的一种高弹性物质) 制取的一种高弹性物质) 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯( 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯(天然橡 CH3 胶))
4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 自由基聚合: 自由基聚合:链引发 链增长 链终止 (1)链引发 慢 单体自由基 (2)链增长 快 活性高分子链 (3)链终止 速 稳定大分子 自由基聚合反应的特征: 自由基聚合反应的特征: 1.可明显区分出引发 增长,终止, 可明显区分出引发, 1.可明显区分出引发,增长,终止,转移等基元反 慢引发,快增长,速终止. 应.慢引发,快增长,速终止. 2.大分子瞬时形成 聚合物的聚合度无大的变化. 大分子瞬时形成, 2.大分子瞬时形成,聚合物的聚合度无大的变化. 3.聚合过程中 单体浓度逐步降低, 聚合过程中, 3.聚合过程中,单体浓度逐步降低,聚合物转化率 逐步增大. 逐步增大.
高分子材料与工程专业导论课程论文【最新版】
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高分子材料与工程专业导论课程论文1.高分子的定义高分子又称作聚合物,由小分子相互反应而形成,高分子与低分子的区别在于前者分子量很高。
通俗地说,高分子是一种许许多多原子由共价键连接而组成的相对分子质量很大的化合物。
更精确的描述是,高分子是指其分子主链上的原子都直接以共价键连接,且链上的成键原子都共享成键电子的化合物,这样组成的高分子链的键的类型,除了共价键外,还可以包括某些配位键和缺电子键,而金属键和离子键是被排除在外的。
我对高分子的分类总结如下:其中合成高分子,又可分为橡胶、纤维和塑料三大类,常称为三大合成材料,合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶等。
合成纤维的主要品种有涤纶、腈纶、锦纶、维纶和丙纶。
塑料还可分为热塑性塑料和热固性塑料,前者为线性聚合物,受热可熔融流动,可多次重复加工成型,主要品种有聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯;后者是网状聚合物,通常由线性聚合物或低聚物经交联得到,以后不能加热融化重复成型,主要品种有酚醛树脂、不饱和聚酯、环氧树脂等。
此外,聚合物还可作为涂料和粘合剂来使用,而且使用越来越广泛,也有人将他们单独列为两类,所以聚合物按应用分类,也应包括上述五大合成材料。
最近,着眼于聚合物所具有的特定的物理、化学、生物功能的功能高分子,也已成为新的重要一类。
天然高分子,也有有机高分子和无机高分子之分。
天然高分子,如人们所熟悉的石棉、石墨、金刚石、云母等,天然有机高分子,都是在生物体内制造出来的,储存能量的肝糖、淀粉,生物体外分泌物如蚕丝、蛛丝、植物的橡胶,还有储存遗传信息的核酸。
2.高分子材料科学的发展简史(以塑料的发展为例)从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。
其发展历史可分为三个阶段。
1.天然高分子加工阶段这个时期以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。
1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质,热压下可成型为塑料制品,命名为赛璐珞。
大学一年级材料学导论PPT课件-6-高分子材料
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4.1.3聚合物的分类
①按大分子主链结构分类:
碳链、杂链和元素有机高分子
举例:碳链
(CH2—CH)n
CH3
杂链 (CH2—O)n
元素有机高分子
CH3 (Si—O)n CH3
高分子化合物的分子式: A—M—M······M—B 高分子的通式: [M]n [M]:结构单元或重复单元,又称为链节。 n:聚合度(常以DP表示)。
Байду номын сангаас
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4.1.1聚合物材料的基本概念
聚合物的分子量:M=n·M0 低分子化合物分子量:<500 高分子化合物分子量:> 104 聚合物分子量:104 ~106
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4.1.5 高分子材料的成型加工
高分子材料的成型加工是将高分子材料 转变成所需形状和性质的实用材料或制 品的工程技术。
通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊 状或溶液状态的高分子化合物熔融或变 形,经过模具形成所需的形状,并保持 其已经取得的形状,最终得到制品的工 艺过程。
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4.1.2聚合物材料的命名
①化学名称根据大分子链的化学结构而 确定的。
以单体或假想单体名称为基础,前面冠 以“聚”字,就成为聚合物名称。
由两种单体缩聚而成的聚合物,如果结 构比较复杂或不太明确,则往往在单体 名称后面加上“树脂”二字来命名。
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4.1.2聚合物材料的命名
4.1.6高分子材料的的发展趋势
高分子导论复习大纲---高分子材料PPT课件
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• 4、添加剂类型
① 有助于加工的润滑剂和热稳定剂; ② 改进材料力学性能的填料、增强剂、抗冲
改性剂、增塑剂等; ③ 改进耐燃性能的阻燃剂; ④ 提高使用过程中耐老化性的各种稳定剂。
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• 一、通用塑料
• (一)、聚乙烯(PE) ——分子量要求:1万以上(塑料) ——合成方法:
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⊕化学稳定性:优异。室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、 甲酸、氨、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾、 稀硫酸和稀硝酸;发烟硫酸、浓硝酸、硝化混酸、铬 酸-硫酸混合液在室温下能缓慢溶解;>90℃,硫酸 和硝酸能迅速破坏PE;
⊕其它稳定性:易光氧化、热氧化、臭氧分解;光降解 (紫外线→炭黑优异的光屏蔽作用);辐射可发生交 联、断链、形成不饱和基团等(主要倾向交联反应);
均采用齐格勒-纳塔催化剂,其聚合工艺基本上与 低压PE相同。聚合过程中有5%~7%的无规PP,可 用己烷、庚烷溶剂进行萃取分离。等规PP结晶不溶, 无规物溶解→进行分离。在正庚烷中不溶部分的质 量分数作为PP的等规定。
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——性能
⊕耐化学性:好,抗硫酸、盐酸及氢氧化钠的能力 优于PE及PVC; ⊕耐热性:高,对80%的硫酸可耐100℃; ⊕稳定性:易受光、热、氧的作用发生降解和老化 (叔碳原子上H的存在)→添加稳定剂; ⊕燃烧性:与PE一样,易燃,火焰有黑烟,燃烧后 滴落并有石油味。
(1)单体乙烯的制备方法 ⊕主要方法:由石油烷烃热裂解后,分离精制而得。 ⊕次要方法:乙醇脱水、乙炔加氢、天然气中分离出 乙烯等。
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(2)乙烯聚合方法 ⊕高压聚合法(ICI法):压力150-300MPa、温度
材料科学与工程导论 第6章 高分子材料
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聚酰胺(PA) 聚碳酸酯(PC) 聚甲醛(POM) 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) PC
挡 风 板
6.1.3 高分子材料简介
ABS树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物,ABS是 Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写)是一 种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。
有机玻璃顶棚
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6.1.3 高分子材料简介
▲工程塑料
热稳定性高是其最突出 的特点。使用温度 150~174℃。 用于机械设备等工业。
聚砜(PSU) 聚醚砜(PES) 聚醚醚酮(PEEK) 聚苯硫醚(PPS) 聚四氟乙烯 (PTFE)
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又称尼龙。强 度较高,耐磨、 自润滑性好, 广泛用作机械、 化工及电气零 件。 优良的机械性能, 透明无毒,应用 广泛。
初~40年代末)。
●现代高分子科学阶段(20世纪50年代初~20世纪末)。 ●21世纪的高分子科学—分子设计。
——高分子的概念始于20世纪20年代,但应用更早。1920年, 德国人Staudinger (施陶丁格)发表了“论聚合”的论文,提 出了高分子的概念。
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6.1.1 高分子材料科学发展简史
高分子科学既是一门应用学科,也是一门基础学科,它
▲单体 用来制备高分子的小分子物质称单体。 高分子的单体: 通过聚合反应能制备高分
子化合物的物质称做单体。
例如乙烯是单体,能聚合 生成聚乙烯。
[ CH2–CH2 ]n
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6.1.2 高分子材料基本概念
▲结构单元 构成大分子的最小重复结构单元,简称结构 单元,或称链节。
[ CH2–CH2 ]n
▲聚合度
材料导论第十三章 高分子材料
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热固性聚合物
在一次加热成型过程中,由单体 直接或通过线型预聚体强烈交联 形成网状结构而固化成型,其形 状稳定,再次加热时不会再软化 回到可塑状态—无再加工性和再 回收利用性。
刚性高、耐热、不易变形,成型 工艺复杂、效率低,不溶不熔。
热塑性a、b和热固性c聚合物的形态特征
通过改变结构改善性能的途径
玻璃态、高弹态和粘流态 称为聚合物的力学三态。
玻璃态
Tg:玻璃化转变温度 或玻璃化温度
Tf:高弹态与粘流态间 的转变温度—粘流 温度或软化温度
Td:主链发生断裂的化 学分解温度。
力学状态—线型非晶态高聚物
玻璃态(T<Tg)
模量高、形变小。具有虎克弹性行为,质硬而脆 链段运动处于“冻结”状态,链节、侧基、原子等在
柔顺性:大分子链通过单键内旋转改变其构向的特性
取决于:主链结构 取代基的特性
高分子链之间的相互关系: 线型、支化、交联(网状)
远程结构
远程结构
构向:主要为无规线团形状
凝聚态结构
非晶态 分子排列无规则,远程无序而近程有序
晶 态 分子排列规整有序
结晶度:结晶区所占的重量百分数
取向结构 在某种外力作用下,分子链或其他结构单
总的力学状态将随分子量的不同而变化。
力学状态—交联网状高聚物
交联聚合物无粘流态存在
玻璃态和高弹态
交 联 程 度
玻璃态
热塑性与热固性
热塑性聚合物
线型链状结构 加工固化冷却以后,再次受 热时发生塑化和软化,仍能 达到流动性,并可再次对其 进行凝固成型—具有良好的 再加工性和再回收利用性。
柔韧、脆性低,刚性、耐热 性和尺寸稳定性较差,可以 溶解。
改变结晶度 改变取代基的性质 改变主链结构 共 聚 拉拔强化
高分子材料导论
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材料化学导论教案第一篇高分子材料导论目录第一章概论1.1 高分子科学的历史、现状和未来1.2 高分子科学的重要性1.3 高分子的定义、基本概念、分类和命名1.3.1 定义1.3.2 基本概念1.3.3 分类1.3.4 命名1.4 分子量和分子量分布1.5 高分子结构的一般特点1.5.1 一级结构1.5.2 二级结构1.5.3 三级结构和四级结构1.6 高分子性质的一般特点1.6.1 力学性质1.6.2 热性质1.6.3 溶解性第二章天然高分子2.1 多糖类2.1.1 纤维素2.1.2 淀粉2.1.3 甲壳素、壳聚糖2.2 天然橡胶2.3 蛋白质2.4 核酸第三章链式聚合反应3.1 概述3.1.1 一般特征3.1.2 链式聚合反应的单体3.2 自由基链式聚合反应3.2.1 自由基聚合的基元反应3.2.2 链引发反应3.2.2.1 引发剂种类3.2.2.2 引发分解动力学3.2.2.3 引发剂效率3.2.2.4 引发剂的选择3.2.2.5 其他引发作用3.2.3 聚合速率3.2.3.1 概述3.2.3.2 聚合动力学研究方法3.2.3.3 自由基聚合微观动力学3.2.3.4 自由基聚合基元反应速率常数3.2.3.5 温度对聚合速率的影响3.2.3.6 自动加速现象3.2.4 分子量和链转移反应3.2.4.1 无链转移时的分子量3.2.4.2 链转移反应对聚合速率和聚合度的影响3.2.5 阻聚和缓聚3.2.5.1 阻聚剂和阻聚机理3.2.5.2 烯丙基单体的自阻聚作用3.2.5.3 阻聚效率和阻聚常数3.2.6 反应速率常数的测定3.2.7 分子量分布3.2.8 聚合方法3.2.8.1 本体聚合3.2.8.2 溶液聚合3.2.8.3 悬浮聚合3.2.8.4 乳液聚合3.3 阳离子聚合反应3.3.1 阳离子聚合的单体3.3.2 阳离子聚合引发剂体系及引发作用3.3.3 溶剂3.3.4 阳离子聚合反应机理3.4 阴离子聚合反应3.4.1 阴离子聚合的单体3.4.2 阴离子聚合引发体系和引发作用3.4.3 阴离子聚合引发剂和单体的匹配3.4.4 溶剂3.4.5 聚合反应机理3.5 自由基聚合与离子聚合的比较3.6 配位聚合反应简介3.6.1 引言3.6.2 配位聚合的基本概念3.6.3 Ziegler-Natta引发体系3.6.4 α-烯烃配位聚合的机理3.7 链式活性聚合反应3.7.1 活性聚合的定义与一般特征3.7.2 活性聚合的实现3.7.3 活性聚合的应用第四章逐步聚合反应4.1 概述4.1.1 逐步聚合反应的一般特征4.1.2 逐步聚合类型4.1.3 缩聚合反应4.2 逐步聚合反应的单体4.2.1 逐步聚合反应常见的单体4.2.2 反应基团的数目与官能度4.3 线型缩聚反应4.3.1 线型缩聚和成环倾向4.3.2 线型缩聚机理-逐步和平衡4.4 线型缩聚动力学4.4.1 缩聚反应速率及其测定4.4.2 官能团等活性概念4.4.3 线型缩聚动力学4.4.4 其他逐步聚合的动力学问题4.5 线型缩聚物的分子量及分子量分布4.5.1 反应程度对聚合度的影响4.5.2 缩聚平衡对聚合度的影响4.5.3 线型缩聚物聚合度的控制4.5.4 线型缩聚物的分子量分布4.6 非线型逐步聚合反应4.6.1 一般特征4.6.2 凝胶化作用和凝胶点4.6.3 凝胶点的测定方法4.7 逐步聚合反应实施方法4.7.1 逐步聚合的热力学和动力学特征4.7.2 逐步聚合实施方法第五章聚合物的化学反应5.1 概述5.2 聚合物化学反应的分类、特征及其影响因素5.2.1 聚合物化学反应的分类5.2.2 聚合物化学反应的特征5.2.3 聚合物化学反应的影响因素5.3 聚合物的相似转变及其应用5.3.1 引入新基团5.3.2 基团的转化5.4 聚合度变大的化学转变及其应用5.4.1 交联5.4.2 接枝5.4.3 嵌段共聚5.4.4 扩链5.5 聚合度变小的化学转变-聚合物的降解5.5.1 水解、化学降解和生化降解5.5.2 热降解5.5.3 机械降解和超声波降解5.5.4 热氧化降解和稳定5.6 聚合物的防老化5.7 自然降解高分子的设计第六章聚合物的结构6.1 高分子链的二级结构6.1.1 高分子链的内旋转构象6.1.2 高分子链的柔顺性及其结构影响因素6.1.3 高分子链的构象统计6.2 高分子链的三级结构6.2.1 结晶结构6.2.1.1 樱状微束模型6.2.1.2 高分子单晶及折叠链模型6.2.1.3 高分子的晶胞结构6.2.1.4 球晶6.2.1.5 串晶和伸直链晶体6.2.1.6 结晶能力与结晶度6.2.1.7 结晶速度6.2.1.8 结晶的熔融6.2.2 取向结构6.2.3 液晶态结构6.2.4 高分子共混物的形态结构第七章聚合物的性质7.1 聚合物的溶液性质7.1.1 分子间相互作用和溶度参数7.1.2 溶剂的选择7.1.3 分子量及其分布测定方法7.1.3.1 端基分析法7.1.3.2 膜渗透压法7.1.3.3 气相渗透法(VPO法)7.1.3.4 光散射法7.1.3.5 粘度法7.1.3.6 凝胶色谱(GPC)7.2 聚合物的热性质7.2.1 形变-温度曲线7.2.2 玻璃化转变7.2.2.1 T g的测定和自由体积理论7.2.2.2 影响T g的因素7.2.2.3 聚合物的耐热性7.2.3 高弹态7.2.4 流动温度和粘流态7.2.4.1 流动温度7.2.4.2 粘流态7.3 聚合物的力学性质7.3.1 应力-应变曲线7.3.1.1 什么是应力和应变7.3.1.2 极限强度7.3.1.3 玻璃态聚合物拉伸时的应力-应变曲线7.3.1.4 结晶态聚合物拉伸时的应力-应变曲线7.3.1.5 影响聚合物强度的结构因素和增强增韧途径7.3.2 聚合物的力学松弛――粘弹性7.3.2.1 静态粘弹性现象7.3.2.2 动态粘弹性现象7.3.2.3 聚合物主要力学性质各参量之间的关系7.4 聚合物的电学性质7.4.1 聚合物的介电性7.4.2 聚合物的导电性7.4.3 聚合物的静电现象第一章 概论1.1 高分子科学的历史、现状和未来人类直接利用天然高分子,可以追溯到远古时期,比如利用纤维素造纸,利用蛋白质练丝和鞣革,利用生漆作涂料和利用动物胶作墨的粘合剂等等。
高分子材料思考题答案
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《高分子材料导论》思考题第一章材料科学概述1.试从不同角度把材料进行分类,并阐述三大材料的特性。
按化学组成分类:金属材料无机材料.有机材料(高分子材料)按状态分类:气态。
固态:单晶.多晶.非晶.复合材料.液态按材料作用分类:结构材料,功能材料按使用领域分类:电子材料。
耐火材料。
医用材料。
耐蚀材料。
建筑材料三大材料:(1)金属材料富于展性和延性,有良好的导电及导热性、较高的强度及耐冲击性。
(2)无机材料一般硬度大、性脆、强度高、抗化学腐蚀、对电和热的绝缘性好。
(3)高分子材料的一般特点是质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于成型加工,但强度、耐磨性及使用寿命较差。
2.说出材料、材料工艺过程的定义。
材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。
由化学物质或原料转变成适用于一定用场的材料,其转变过程称为材料化过程或材料工艺过程。
3.原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式?试论述各种结合键的特点。
离子键:无方向性,键能较大。
由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度大、膨胀系数小的特点。
共价键:具有方向性和饱和性两个基本特点。
键能较大,由共价结合而形成的材料一般都是绝缘体。
金属键:无饱和性和方向性。
具有良好的延展性,并且由于自由电子的存在,金属一般都具有良好的导电、导热性能。
4.何为非晶态结构?非晶态结构材料有何共同特点?原子排列近程有序而远程无序的结构称为非晶态结构或无定形结构,非晶态结构又称玻璃态结构。
共同特点是:结构长程无序,物理性质一般是各向同性的;没有固定的熔点,而是一个依冷却速度而改变的转变温度范围;塑性形变一般较大,导热率和热膨胀性都比较小。
5.材料的特征性能主要哪些方面?热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能6.什么是材料的功能物性?材料的功能物性包括哪些方面?功能物性,是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时,通过材料将这种作用转换为另一形式功能的性质。
包括:1热电转换性能2光-热转换性能3光-电转换性能4力-电转换性能5磁-光转换性能6电-光转换性能7声-光转换性能7.材料工艺与材料结构及性能有何关系?材料工艺,包括材料合成工艺及材料加工工艺,影响材料的组织结构,因而对材料的性能有显著的影响。
高分子材料导论
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4.6.1一般特征
4.6.2凝胶化作用和凝胶点
4.6.3凝胶点的测定方法
4.7逐步聚合反应实施方法
4.7.1逐步聚合的热力学和动力学特征
4.7.2逐步聚合实施方法
第五章聚合物的化学反应
5.1概述
5.2聚合物化学反应的分类、特征及其影响因素
5.2.1聚合物化学反应的分类
5.2.2聚合物化学反应的特征
5.2.3聚合物化学反应的影响因素
3.7.2活性聚合的实现
3.7.3活性聚合的应用
第四章逐步聚合反应
4.1概述
4.1.1逐步聚合反应的一般特征
4.1.2逐步聚合类型
4.1.3缩聚合反应
4.2逐步聚合反应的单体
4.2.1逐步聚合反应常见的单体
4.2.2反应基团的数目与官能度
4.3线型缩聚反应
4.3.1线型缩聚和成环倾向
4.3.2线型缩聚机理-逐步和平衡
4.4线型缩聚动力学
4.4.1缩聚反应速率及其测定
4.4.2官能团等活性概念
4.4.3线型缩聚动力学
4.4.4其他逐步聚合的动力学问题
高分子材料导论
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高分子材料导论高分子材料是一类具有高分子结构的材料,其分子量较大,通常由重复单元组成。
高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域,对于现代工业和生活起着重要作用。
本文将对高分子材料的基本概念、特点、分类以及应用进行简要介绍。
首先,高分子材料的基本概念是指分子量较大的化合物,由许多重复单元通过共价键相连而成。
这些重复单元可以是相同的,也可以是不同的,形成不同结构和性质的高分子材料。
高分子材料通常具有较高的分子量和较长的链状结构,因此具有良好的延展性、韧性和耐磨损性。
其次,高分子材料的特点主要包括高分子结构、多样性和可塑性。
高分子材料的分子量通常在千到百万之间,具有较高的分子量和链状结构。
由于其分子结构的多样性,高分子材料的性能也具有多样性,可以通过改变单体的种类和比例来调控材料的性能。
同时,高分子材料具有良好的可塑性,可以通过加工成型来制备各种形状的制品。
高分子材料根据其来源和性质可以分为天然高分子和合成高分子两大类。
天然高分子主要包括橡胶、纤维素、蛋白质等,具有天然存在和生物可降解的特点。
合成高分子则是通过化学合成或聚合反应制备而成,包括塑料、合成纤维、合成橡胶等,具有多样性和可定制性的特点。
在应用方面,高分子材料被广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维制品、涂料、胶粘剂、包装材料等领域。
其中,塑料制品是高分子材料的主要应用领域之一,包括塑料薄膜、塑料容器、塑料管材等,广泛应用于日常生活和工业生产中。
另外,橡胶制品也是高分子材料的重要应用领域,包括轮胎、密封件、橡胶管等,对于汽车工业、建筑工程和航空航天等领域起着重要作用。
总的来说,高分子材料作为一类具有重要应用价值的材料,在现代工业和生活中发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展,高分子材料的研究和应用将会更加广泛和深入,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。