材料导论高分子材料
高中高分子材料
高中高分子材料
高中化学中高分子材料是一个重要的知识点，以下是关于高中高分子材料的相关介绍：
高分子材料也称为聚合物材料，是由相对分子质量较高的化合物构成的。在我们的生活中，许多常见的物质都是由高分子构成的，如天然橡胶、棉花、塑料、合成纤维等。高分子材料按来源可以分为天然高分子材料和合成高分子材料。
天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。
高分子材料按特性又可以分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。例如，高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料；高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加溶剂和各种添加剂制得；高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。
此外，按照功能特性分类，高分子材料可以分为分离材料和化学功能材料、电磁功能高分子材料、光功能高分子材料以及生物医用高分子材料等。
以上内容仅供参考，建议查阅高中化学教材获取更全面和准确的信息。
高分子材料定义
高分子材料定义
高分子材料是一种由大量重复单元组成的聚合物材料，具有高分子量、高强度、高韧性、耐热性、耐腐蚀性等特点。它们广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维等。
一、聚合物的基本概念
聚合物是由许多相同或不同的单体分子通过化学键连接而成的大分子
化合物。单体是指具有反应活性的小分子化合物，它们可以通过共价
键连接形成长链或支链结构。聚合反应可以通过加热、辐射等方式进行。
二、高分子材料的特点
1. 高分子量：由于聚合物是由大量单体组成的，因此其相对分子质量
较大，通常在几千到数百万之间。
2. 高强度：高分子材料具有较好的机械性能，如拉伸强度和硬度等。
3. 高韧性：高分子材料具有良好的延展性和抗冲击性能，在受力时不
容易断裂。
4. 耐热性：部分高分子材料可以在高温下保持稳定，并且不容易燃烧。
5. 耐腐蚀性：高分子材料对酸、碱等化学物质具有较好的耐受性。
三、高分子材料的分类
1. 按来源分类：天然高分子和合成高分子。天然高分子是指从大自然
中提取或分离得到的聚合物，如木材、天然橡胶等；合成高分子是指
通过人工手段制备的聚合物，如聚乙烯、聚苯乙烯等。
2. 按结构分类：线性高分子、支化高分子和交联高分子。线性高分子
是由一条链组成的聚合物，支化高分子是在主链上附加了支链结构，
交联高分子则是由多条链相互连接而成的网状结构。
3. 按用途分类：塑料、橡胶、纤维等。塑料是指可塑性较好的聚合物
材料，可用于制造各种日用品和工业产品；橡胶则具有良好的弹性和
耐磨性能，常用于轮胎、密封件等领域；纤维则具有良好的柔软度和
抗拉强度，常用于纺织品和绝缘材料等领域。
有机材料 高分子材料-概述说明以及解释
有机材料高分子材料-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述
概述：
有机材料和高分子材料作为重要的材料类别，在各个领域都有着广泛的应用。有机材料是指由含碳的化合物组成的材料，具有丰富的化学性质和多样的结构形式。而高分子材料则是由大量重复单体组成的聚合物，具有高分子量和可塑性等特点。本文将对有机材料和高分子材料的特性、制备方法以及在各领域的应用进行系统地介绍和探讨。通过深入研究这两种材料，我们可以更好地理解它们的优势和局限性，为未来材料设计和应用提供更多的思路和可能性。
1.2 文章结构
文章结构部分主要介绍了整篇文章的框架和内容安排。本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。在概述部分，将简要介绍有机材料和高分子材料的概念，引出本文的研究重点。文章结构部分即本部分，解释了整篇文章的目录结构，为读者提供了整体了解。
正文部分包括有机材料、高分子材料和特性与应用三个小节。在有机
材料和高分子材料部分，将详细介绍它们的定义、特点、制备方法等内容。特性与应用部分则会探讨它们在不同领域的应用和未来发展趋势。
结论部分包括总结、展望和结论三个小节。在总结部分，将对本文涉及的内容进行概括总结；展望部分将展望有机材料和高分子材料未来发展的方向和趋势；结论部分则是对本文研究内容的结论和观点阐述。
通过上述结构，读者可以清晰地了解本文的内容安排和重点部分，有助于更好地理解和阅读全文。
1.3 目的
文章目的是探讨有机材料和高分子材料在科学研究和工业应用中的重要性和价值。通过对这两类材料的特性和应用进行深入分析，我们旨在帮助读者了解其在材料科学领域中的广泛应用和未来发展方向，从而促进这些材料的进一步研究和应用。同时，我们也希望通过这篇文章的撰写，加深对有机材料和高分子材料在可持续发展和环境保护方面的潜在作用的认识，为未来的材料设计和应用提供一定的参考和启发。
材料导论第五章高分子材料ppt课件
➢ 聚苯乙烯（ PS-polystyrene ）：
1） 结构单元： —［—CH2—CH2—］—
│
2） 性质： 无毒、无味、无色透明状固体。电绝缘性优良，介
电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有 机溶剂；强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热 性差，易燃。
1）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 和抗蠕变能力。常用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、 氨基树脂、有机硅树脂等。
1） 结构单元：
—［—
2） 性质：
CH3 │
—C—
│
CH3
① 低温冲击韧性极佳；
O
］ │
—O—C—O——
② 高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；
③ 透光率高，约为86～92％； ④ 电绝缘性好。
3）应用： 由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能，又高度透
明，故俗称“透明金属”。 纤维增强聚碳酸酯可部分取代钢、有色金属等制造
固化剂 热塑性酚醛树脂
混合 模压
加热
材料导论-高分子期末复习材料
结构 次结构
,
,
结构及
结构
2.构型与构象的区别 2.构型与构象的区别 构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几 构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几 化学键 何排列. 何排列. 要改变构型必须经过化学键的断裂和重组. 要改变构型必须经过化学键的断裂和重组. 构型的改变往往使分子的光学活性发生变化. 构型的改变往往使分子的光学活性发生变化. 构象:指一个分子中,不改变共价键结构, 构象:指一个分子中,不改变共价键结构,仅单 键周围的原子放置所产生的空间排布. 键周围的原子放置所产生的空间排布. 一种构象改变为另一种构象时, 一种构象改变为另一种构象时,不要求共 价键的断裂和重新形成. 价键的断裂和重新形成.构象改变不会改变分 子的光学活性. 子的光学活性.
高分子科学导论
高分子科学导论是关于高分子材料的合成、结构和性能以及应用等方面的一门科学。它涵盖了高分子的合成反应、聚合物的结构与性能、聚合物的成型加工以及通用高分子材料和新型高分子材料等方面的基本内容。
在高分子合成反应方面，高分子科学导论介绍了自由基聚合反应、离子型聚合、配位聚合反应等聚合实施方法，以及逐步聚合反应等反应类型。此外，还介绍了高分子的合成原理，包括单体、引发剂、催化剂等原料的选择和制备，聚合反应的条件和实施方法等。
在聚合物的结构和性能方面，高分子科学导论介绍了聚合物的分子结构、聚集态结构以及分子运动等方面的知识。此外，还介绍了聚合物的力学性能、溶液性质、物理性能等方面的实验测定方法和技术。
在聚合物的成型加工方面，高分子科学导论介绍了塑料、橡胶、纤维等高分子材料的成型加工技术，包括挤出成型、注塑成型、压缩成型、压注成型等塑料成型方法，以及橡胶的挤出成型和注射成型等加工技术。此外，还介绍了纤维纺丝的原料制备、熔体或溶液的制备以及纺丝成型等方面的知识。
在通用高分子材料和新型高分子材料方面，高分子科学导论介绍了塑料、橡胶、纤维等通用高分子材料的种类、性能和用途，以及新
型高分子材料的研发和进展。此外，还介绍了高分子材料的应用领域和市场前景等方面的知识。
总之，高分子科学导论是一门涉及高分子材料合成、结构与性能以及应用等方面的综合性学科，对于深入了解高分子材料的性质和应用具有重要意义。
材料科学与工程(高分子材料)
材料科学与工程（高分子材料）
材料科学与工程是一门涉及材料的结构、性能、制备和应用的学科。其中，高分子材料作为材料科学与工程领域中的一个重要分支，受到了广泛的关注和研究。高分子材料具有许多优异的性能和应用前景，已成为现代工业和生活中不可或缺的材料之一。
高分子材料是由大量重复单元通过共价键或者非共价键相互连接而形成的材料。其分子量通常较大，具有较高的分子量分布，可以是线性、支化、交联等结构。由于其分子结构的多样性，高分子材料可以制备成各种不同性质和用途的材料，例如塑料、橡胶、纤维、涂料等。
在高分子材料的研究与应用中，材料的结构和性能是研究的重点之一。高分子材料的结构决定了其性能和用途，通过调控分子结构和组成可以实现对材料性能的调控和优化。例如，通过改变聚合物链的分子量、支化度、交联程度等参数，可以实现对材料的力学性能、热学性能、光学性能等方面的调控。
高分子材料具有许多优异的性能，如良好的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性、透明性、柔韧性等。这些性能使得高分子材料在各个领域得到了广泛的应用。例如，聚乙烯、聚丙烯等塑料材料在包装、建筑、医疗器械等领域有着重要的应用；丁腈橡胶、丙烯酸橡胶等橡胶材料在汽车、航空、医疗等领域也起到了重要作用。
高分子材料还具有良好的可塑性和可加工性，可以通过各种加工方法制备成不同形状和结构的制品。例如，注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等加工方法广泛应用于高分子材料的制备过程中，使得高分子材料能够适应各种复杂的生产需求。
总的来说，高分子材料作为材料科学与工程领域中的一个重要分支，具有广泛的研究价值和应用前景。通过对高分子材料结构、性能和制备过程的深入研究，可以实现对材料性能的调控和优化，推动高分子材料在各个领域的应用和发展。希望未来能够有更多的科研人员投身于高分子材料的研究与开发工作，为推动材料科学与工程领域的发展做出更大的贡献。
材料导论第十三章 高分子材料
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。
纤维类：在我国用“纶”作后缀
例如: 聚对苯二甲酸乙二酯---涤纶，聚酯纤维 聚酰胺---锦纶，尼龙(Nylon音译) 聚乙烯醇纤维——维尼龙 聚丙烯腈---腈纶 聚丙烯---丙纶
Cl
聚二氯一氮化磷
高分子材料发展简史
天然高分子的利用
天然高分子改性
天然橡胶硫化（1839年） 硝化纤维赛璐珞（1868年） 粘胶纤维（1893-1898年）
合成高分子
20世纪初，酚醛树脂(苯酚+甲醛) 美 贝克兰德 1920年，Staudinger提出高分子概念 30年代、40年代，飞速发展 尼龙、PVC、有机玻璃 70年代，特种性能的高分子
近程结构
化学组成
结构单元的链接方式
一种单体：头－尾、头－头、尾－尾 两种单体：无规、交替、嵌段和接枝共聚
空间构型：
全同立构、间同立构、无规立构
近程结构
材料科学与工程导论 第6章 高分子材料
或Xn表示，在结构式中用 n表示。
14
6.1.2 高分子材料基本概念
▲链原子
——构成高分子主链骨架的单个原子。
H H C C H CH3 H H C C H CH3
聚丙烯
H H C C H CH3
H H H H H H C C O C C O C C O H H H H H H
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯塑料等。
▼热固性塑料：因受热发生固化反应，形成不溶性物料，
不具有多次重复加工性的塑料。 如酚醛塑料、环氧塑料等。
32
6.1.3 高分子材料简介
◆塑料的特点
优点： • 塑料比较轻，这是相对于金属和有机玻璃而言的，轻的原因 不是因为它是高分子化合物，而是因为它们是有机化合物， 即由碳、氢、氧、氮等较轻的元素组成的。 • 塑料易于加工。塑料具有可塑性，即在加热或加压后变形， 在降温或压力消失后维持原形不变。可以通过挤出，注射等 方式加工成各自形状的产品。 • 塑料绝缘性好，耐腐蚀。可作为电器、电线的绝缘包覆物。
(5) 润滑剂——用于防止塑料加工时粘模具上, 使制品光亮。
(6)着色剂——用于塑料制品着色。 (7) 其他的还有发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。
26
6.1.3 高分子材料简介
◆塑料分类
1）按塑料用途分：
高分子材料的基本知识
高分子材料的基本知识
高分子材料是由高分子化合物组成的一类材料，其基本知识包括以下几个方面：
1. 高分子化合物的定义：高分子化合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的聚合物，其相对分子质量通常很高，一般在10000以上。
2. 高分子材料的分类：高分子材料可以根据来源、特性和应用功能进行分类。按来源分类可分为天然高分子材料和合成高分子材料，按特性分类可分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等，按应用功能分类可分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料。
3. 高分子材料的性能：高分子材料具有许多优良的性能，如较高的力学性能、良好的化学稳定性、优良的电绝缘性能和耐热性等。这些性能使得高分子材料在许多领域都有着广泛的应用。
4. 高分子材料的合成与加工：高分子材料的合成通常是通过化学反应将小分子聚合在一起形成的。在合成过程中，需要选择合适的单体、催化剂、反应条件等，以确保获得的高分子材料具有所需的性能。高分子材料的加工通常是在高温下进行的，通过热塑或热固的方式将高分子材料制成各种制品。
5. 高分子材料的应用：高分子材料在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。例如，塑料、橡胶、纤维等高分子材料在汽车、建筑、航空航天、电子
电器、包装等领域都有着广泛的应用。此外，高分子材料还在医疗、生物工程、环保等领域有着重要的应用。
总的来说，高分子材料的基本知识包括高分子化合物的定义、分类、性能、合成与加工以及应用等方面。了解这些基本知识可以帮助我们更好地认识高分子材料的性质和用途，并在日常生活和工业生产中更好地应用这些材料。
高分子材料思考题答案
《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？
材料学概论4-高分子材料.pdf
2014/2/20
23
大分子链的远程结构
（1）分子内旋转
C－C，C－N， C－O，Si－O σ 电子组成的σ键 同σ键连接的两个原子可以 相对旋转
大分子的内旋转
2014/2/20
24
大分子链的远程结构
（2）构象 在分子内旋转作用下，大分子链具有很大
的柔曲性，可采取各种可能的形态，每种 形态所对应原子及链的空间排列称为构象。
2014/2/20
4
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
2014/2/20
5
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。
构象是由分子内部热运动而产生的，是一 种物理结构。
2014/2/20
25
大分子链的远程结构
（3）大分子链的柔顺性 由于分子的内旋转，在自然状态下，大分
子链以卷曲状态存在，这时相应的构象数 最多。
在外力作用下，大分子链可以伸展开来， 构象数减少，当外力除去后，大分子链又 回复到原来的卷曲状态，这就是大分子链 的柔顺性。
2014/2/20
《高分子材料》课程教学大纲
《高分子材料》课程教学大纲高分子材料课程教学大纲
课程目标
本课程旨在介绍高分子材料的基本概念、性质、应用及制备方法，培养学生在高分子材料领域的基础知识和实际操作能力。
课程安排
第一部分：高分子材料概述
- 高分子材料的定义和分类
- 高分子材料在工程和科学领域的重要性
- 高分子结构与性质的关系
第二部分：高分子材料的性质和测试方法
- 高分子材料的物理性质和化学性质
- 高分子材料的力学性能测试方法
- 高分子材料的热学性能测试方法
第三部分：高分子材料的应用
- 高分子材料在塑料、橡胶、纤维等方面的应用
- 高分子材料在医疗、电子、汽车等领域的应用
- 高分子材料的环境和可持续发展问题
第四部分：高分子材料的制备方法
- 高分子聚合反应的基本原理和机制
- 高分子材料的聚合方法和工艺
- 高分子材料的加工和成型技术
教学方法
本课程将采用多种教学方法，包括讲授、案例分析、实验演示和小组讨论等。学生将有机会参与实际的高分子材料制备和测试实验，以增强实践能力。
考核方式
本课程的考核方式将包括平时成绩、实验报告、课堂讨论和期末考试等。具体的考核比例将在课程开始时由授课教师详细说明。
参考教材
- 《高分子材料导论》王良新编著，清华大学出版社
- 《高分子材料化学》陈信雄等著，科学出版社
以上为课程的大纲教学安排，具体内容和教学进度可能会根据实际情况进行调整，敬请理解。
高分子材料导论
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。
第1节 高分子材料概述
第一章塑胶材料知识
第一节高分子材料概述
高分子材料是由一种或多种简单低分子化合物（单体）聚合而成的聚合物（或高聚物）。顾名思义，“高分子”是指材料的分子量很大，通常几万到数百万。高分子材料虽然分子量很大，但组成并不复杂，主要是由C、H、O、N、P、S等原子以共价键方式组成的大分子链。按其主链所包含原子的种类，可分为：
①碳链高分子化合物，主链全部为碳原子，如聚乙烯烃、聚四氟乙烯等。
②杂链高分子化合物，主链除碳原子外，还可有O、N、P、S等元素，如聚酯、聚醚、聚酰胺等。
③元素有机聚合物，主链是由Si、Ti、Al、B等原子和O原子构成，侧基一般为有机基团，如有机硅树脂、有机硅橡胶等。
用来合成聚合物的原料称之为单体，是一些稳定存在的、简单的低分子化合物，如聚乙烯(PE)是由许多乙烯分子(CH2=CH2)合成的，聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯分子(CH2=CHCl)合成的。
高分子材料有许多金属和陶瓷材料不具备的优点，如原料丰富、成本低廉，它们大多可以从石油、天然气或煤中提取；密度小；化学稳定性好，一般对酸、碱和有机溶剂均有良好的抗蚀性能；有良好的电绝缘性能；有优良的耐磨、减摩和自润滑性；能吸振和减小噪声；优良的光学性能等。
一、高分子材料的合成反应：
由单体聚合形成高分子化合物的反应称为聚合反应，可以分为加聚反应和缩聚反应二类。
1.1 加聚反应：
加聚反应是指由一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的反应。让我们以乙烯形成聚乙烯为例来说明。加聚反应开始是有条件的，如加压、升温或添加引发剂。如添加H2O2就可以使乙烯单体中碳、碳原子间双键破坏，形成链节。一旦反应开始就会自发进行下去，这是由于链节聚合放出的能量大于破坏双键所需能量。当单体的供应耗竭时，或链的活性消失，如一个活性链端吸引了一个引发基，反应就会终止。可以通过控制引发剂的数量来控制链的长度，引发剂添加少，链就会长得较长。