高分子材料
高分子工程材料有哪些
高分子工程材料有哪些
高分子工程材料是一类以高分子化合物为基础的材料，它具有优异的力学性能、耐热性、耐化学性，广泛应用于各个领域。
常见的高分子工程材料包括：
1. 聚氯乙烯（PVC）：具有较好的绝缘性能和耐候性，常用于电线电缆、建筑材料等。
2. 聚乙烯（PE）：具有良好的机械性能和化学稳定性，常用于容器、管道、绝缘材料等。
3. 聚丙烯（PP）：具有良好的耐热性和耐化学性，常用于汽车零件、电器外壳等。
4. 聚苯乙烯（PS）：具有较好的透明性和耐冲击性，常用于塑料杯、餐具等。
5. 聚氨酯（PU）：具有优异的强度和弹性，常用于汽车零件、家具等。
6. 聚酯（PET）：具有良好的耐热性和耐化学性，常用于瓶子、纤维等。
7. 聚碳酸酯（PC）：具有较好的透明性和耐冲击性，常用于手机壳、眼镜等。
8. 聚甲醛（POM）：具有良好的耐磨性和机械性能，常用于齿轮、轴承等。
除了以上常见的高分子工程材料，还有更多种类的高分子材料，如聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺（PI）等，它们在特定领域有着特殊的性能和应用。
高分子环境材料相关知识简介
酯
（１）光降解高分子材料
光降解塑料就是一种能在日光条件下快 速光老化的塑料，其主要反应是塑料吸 收太阳光中的紫外线，引发光化学反应， 使高分子链键断裂的过程。
在塑料中加入光敏性物质
国外已应用于农用地膜、垃圾袋、快餐 容器、饮料罐拉环，以及包装塑料制品 等一次性用品
原油 开采
丙烯 生产
环氧丙 烷生产
PPC 生产
使用
废弃
HT POCP AP GWP ADP
图 各生产阶段的归一化结果
PPC的环境负荷主要来自生产阶段，即丙烯、环氧丙烷和聚合物生产；主要环境负荷工序 是环氧丙烷生产；环氧丙烷和丙烯生产的主要环境负荷类型均为温室效应，聚合物生产则 以酸化效应为主。结合清单分析可知这三个工序的能耗大小与其环境负荷大小相对应。
四种树脂的环境排放与能耗
1.20E+05
1.00E+05
8.00E+04
PE
6.00E+04
PPC
NPC
4.00E+04
PLA
2.00E+04
0.00E+00
废气
废水
废渣
能耗
图 四种树脂的污染物排放与能耗
各种环境影响类型的分析
1.20E-10
1.00E-10
8.00E-11
6.00E-11
4.00E-11
糠醛 生产
糠醇 缩水甘油 聚合物 生产 醚生产 生产
使用
图 非石油基聚碳酸酯生命周期过程各阶段的归一化结果
NPC的主要环境负荷工序是生产阶段的糠醛和缩水甘油醚的生产。
废弃
HT POCP AP GWP ADP
高分子定义及简介
功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。
近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10％以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50％。
按照功能来分类1化学功能离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、分解性高分子等.2.物理功能导电性高分子（包括电子型导电高分子、高分子固态离子导体、高分子半导体）、高介电性高分子（包括高分子驻极体、高分子压电体）、高分子光电导体、高分子光生伏打材料、高分子显示材料、高分子光致变色材料等.3.复合功能高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等.4.生物、医用功能抗血栓、控制药物释放和生物活性等 .按照功能特性通常可分成以下几类（1）分离材料和化学功能材料（2）电磁功能高分子材料（3）光功能高分子材料（4）生物医用高分子材料编辑本段离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂，含有H 离子结构，能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂，含有OH一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
编辑本段高分子催化剂和高分子试剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能，反应在常温、常压下进行，催化活性极高，几乎不产生副产物。
目前，人们试图用人工合成的方法模拟酶，将金属化合物结合在高分子配体上，开发高活性、高选择性的高效催化剂，这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
高分子类环境材料
2、高分子材料的环境问题
—使用过程中带来的环境问题
燃
烧
废
引
弃
起
物
的
引
环
起
境
的
问
环
题
境
问
题
3、高分子环境材料
3R原则： ——减量化原则（reduce） ——再使用原则（reuse） ——再循环原则（recycle）
3、高分子环境材料 ——采用的天然原料完全生物降解，所制造的塑料不会产生污染；
——解决严重的“白色污染”问题 2、高分子材料的环境问题 ——解决严重的“白色污染”问题 —使用过程中带来的环境问题 4)化学降解
4、可降解高分子材料
高分子材料的降解有4种主要方式: 1)微生物降解 2)大型生物降解 3)光降解 4)化学降解
微生物降解
光降解
光降解机理： 光降解是指高分子材料在日光照射下发生劣化
分解反应，在一段时间内失去机械强度，其实质 是在紫外线照射下的一种快速光老化反应过程。
光-生物共降解
• 在光和微生物的共同作用下发生的分解过 程。
Ø可降解高分子材料 在光和微生物的共同作用下发生的分解过程。
先通过自然日光作用发生光氧化降解，并在光降解达到衰变期后可继续被微生物降解，最终变成二氧化碳、水及一些低分子化合物， 参与大自然的循环过程。 —使用过程中带来的环境问题
Ø高分子的再生循环 高分子材料的降解有4种主要方式:
—使用过程中带来的环境问题 光降解是指高分子材料在日光照射下发生劣化分解反应，在一段时间内失去机械强度，其实质是在紫外线照射下的一种快速光老化反
• 先通过自然日光作用发生光氧化降解，并 在光降解达到衰变期后可继续被微生物降 解，最终变成二氧化碳、水及一些低分子 化合物，参与大自然的循环过程。
新型高分子材料有哪些
新型高分子材料有哪些
首先，聚合物是新型高分子材料的重要代表，它们由大量重复单体分子通过共价键连接而成，具有较高的分子量和相对分子质量。
聚合物树脂、聚合物纤维、聚合物薄膜等都是常见的新型高分子材料，它们具有优异的机械性能、热性能和化学稳定性，被广泛应用于塑料、橡胶、纺织品、包装材料等领域。
其次，共聚物是由两种或两种以上单体按照一定的摩尔比例聚合而成的高分子化合物，具有两种或两种以上单体的性质。
共聚物具有丰富的结构和性能，可以通过调整单体的比例和结构来获得不同性能的材料，如ABS共聚物具有优异的力学性能和耐热性，被广泛应用于汽车零部件、家电外壳等领域。
此外，高分子合金是由两种或两种以上高分子材料经过物理或化学的方式混合而成的材料，具有两种或两种以上高分子材料的性能。
高分子合金具有综合性能优异、可调性强的特点，如PC/ABS合金具有优异的力学性能和耐候性，被广泛应用于电子产品外壳、汽车内饰等领域。
最后，高分子复合材料是由两种或两种以上材料通过物理或化学的方式混合而成的材料，具有两种或两种以上材料的性能。
高分子复合材料具有结构多样、性能可调的特点，如碳纤维增强复合材料具有优异的强度和刚度，被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
综上所述，新型高分子材料包括聚合物、共聚物、高分子合金、高分子复合材料等，它们具有丰富的结构和性能，被广泛应用于各个领域，对推动材料科学和工程技术的发展具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，新型高分子材料的研究和应用将会迎来更加广阔的发展空间。
高分子材料链的长短
高分子材料链的长短
高分子材料链的长短是指高分子材料分子链的长度。
高分子材料由许多简单的分子单元通过化学键连接而成，形成长链状结构。
分子链的长度可以通过聚合度来衡量，聚合度是指分子链上重复单元的个数。
高分子材料链的长短对材料的性质和应用有重要影响。
较长的分子链通常会导致高分子材料的机械强度和耐用性增加，因为分子链的长度越长，分子间的力就越强，材料的拉伸和弯曲性能就会更好。
此外，较长的分子链还可以提高材料的热稳定性和抗化学腐蚀性能。
然而，分子链过长也会导致高分子材料的流动性和加工性变差。
在加工过程中，分子链之间的交错和排列会影响材料的流动性，分子链过长会增加材料的黏度和粘度，使其难以流动和加工成型。
因此，高分子材料链的长短需要根据具体的应用需求进行设计和选择，以使材料在机械性能、热性能和加工性能等方面达到最佳的平衡。
高分子复合材料的研究和应用
高分子复合材料的研究和应用随着科技的不断进步，高分子复合材料在各个领域中应用越来越广泛。
高分子复合材料是由高分子基质和多种纤维增强材料、无机材料等加工制成的材料。
这种材料的优点是具有潜在的机械性能、耐腐蚀性能、热稳定性能、振动耐受性能等，因此在汽车、飞机、船舶、纺织、建筑、医疗、电子、环境保护、水净化等领域得到广泛应用。
本文将简要介绍高分子复合材料的种类、特点以及应用。
高分子复合材料种类高分子复合材料包括热固性塑料增强材料、热塑性塑料增强材料、橡胶增强材料、粘结增强材料、纤维增强材料等。
其中，纤维增强材料是最常见和应用最广泛的。
常见的纤维增强材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶等。
碳纤维的强度和模量比钢铁更高，因此在航空航天和赛车等领域中得到广泛应用。
采用碳纤维增强材料制造的飞机和赛车，能减轻重量，提高速度和性能。
玻璃纤维的使用范围更广泛。
它是一种低成本的增强材料，具有优异的生物相容性和化学稳定性。
采用玻璃纤维制成的船舶、管道和储罐等能够耐受海水、化学物质等环境的腐蚀和侵蚀。
芳纶是一种聚酰亚胺纤维，具有高强度和高温稳定性能。
采用芳纶增强材料制成的防弹衣、防火服、高温设备等能够保护人员和设备的安全。
高分子复合材料特点高分子复合材料的特点主要体现在以下几个方面：1.轻质：高分子复合材料具有较低的密度，比金属轻。
2.高强度：由于增强材料的加入，高分子复合材料的强度比单一高分子材料高数倍。
3.耐腐蚀性：高分子复合材料在酸碱、盐水等环境下有较强的耐腐蚀性。
4.耐磨性：高分子复合材料具有良好的耐磨性，适用于易磨损的物品。
5.耐高低温性：高分子复合材料在高温和低温环境下也能保持高强度和稳定性。
高分子复合材料应用高分子复合材料在各个领域中广泛应用。
以汽车工业为例，高分子复合材料可以用于车身和车架的制造，比常规钢铁结构减轻60%的重量，减少了燃料消耗和废气排放，同时提高了车身的刚性和安全性。
在医疗领域，高分子复合材料可以用于制造人工器官、骨骼修复材料等，这些材料具有生物相容性，可以更好的适应人体环境。
高分子合成材料范文
高分子合成材料范文高分子合成材料是一种由化学合成而成的大分子化合物，通常具有高分子量、高强度和高导电性等特点。
高分子合成材料广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂等。
在本篇文章中，将会探讨高分子合成材料的特点、分类以及应用领域。
1.高分子量：高分子合成材料的分子量通常在10^4-10^6之间，因此具有较高的物理强度和化学稳定性。
2.可塑性：高分子合成材料具有较好的塑性，可以通过热加工、注塑等方法加工成不同形状的制品。
3.耐磨性：高分子合成材料通常具有较好的耐磨性能，可以用于制造耐磨部件，如轮胎、刷子等。
4.耐化学性：高分子合成材料通常具有较好的耐化学性，不易受到化学药品的侵蚀。
1.聚合物：聚合物是一种由同种或不同种化学单体通过聚合反应合成的高分子化合物，可以进一步分为塑料和橡胶。
塑料是一种具有可塑性的高分子合成材料，可以根据聚合单体的不同特性，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等分类。
橡胶是一种具有高弹性的高分子合成材料，可以根据其硬度和化学结构的不同，如天然橡胶、丁苯橡胶等。
2.高分子复合材料：高分子复合材料由高分子基质和增强材料组成，可以提高材料的力学性能。
常见的高分子复合材料包括聚合物基复合材料、纳米复合材料和纤维增强复合材料等。
3.高分子溶液：高分子溶液是指高分子化合物在溶剂中形成的溶液。
通过调整高分子溶液的浓度、溶剂的种类和温度等条件，可以使其具有不同的性质和应用前景。
1.医疗领域：高分子合成材料被广泛用于医疗器械的制造，如医用塑料制品、人工骨骼和人工器官等。
此外，高分子合成材料还被用于制造药物缓释系统和生物医学材料。
2.电子领域：高分子合成材料被广泛应用于电子器件的制造，如电子电缆、绝缘材料和电子芯片等。
3.环保领域：高分子合成材料被广泛应用于环保材料的研发和生产，如可降解塑料和水处理材料等。
4.能源领域：高分子合成材料被应用于太阳能电池板、燃料电池和锂离子电池等能源领域。
总之，高分子合成材料具有高分子量、可塑性、耐磨性和耐化学性等特点，广泛应用于医疗、电子、环保和能源等领域。
高分子改性材料
高分子改性材料高分子改性材料是指将高分子材料通过物理或化学方法与其他物质进行相互作用，使其性能发生明显改变的材料。
高分子改性材料在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
下面就高分子改性材料的种类、制备方法和应用领域进行详细介绍。
高分子改性材料主要有以下几类：共混物、复合材料、共聚物和交联物。
共混物是指将两种或多种高分子材料混合后形成的新材料，它们之间没有化学反应，只是物理上混合在一起。
复合材料是指在高分子基体中加入其他材料（如纤维、颗粒等），以增强材料的某些性能。
共聚物是指两种或多种单体在聚合过程中同时存在而共聚成的高分子材料。
交联物是指在高分子材料中引入交联结构，以提高材料的力学性能和热稳定性。
高分子改性材料的制备方法多种多样，包括物理法、化学法和辅助法。
物理法主要包括共混、溶胶凝胶、胶体稳定法等；化学法主要包括共聚、交联和化学修饰等；辅助法包括扩散法、溶胶浸渍法等。
制备方法的选择取决于所需改性效果和原材料特性。
高分子改性材料具有广泛的应用领域。
在材料工程领域，高分子改性材料可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐磨性，延长材料的使用寿命。
同时，高分子改性材料的改性效果还可以通过调控其结构和表面性质来调整材料的电学、光学和磁学性能，使其在电子器件、光学器件和传感器等领域得到应用。
在环境保护领域，高分子改性材料的改性效果可以使废弃物得到有效利用，减少环境污染。
在医学领域，高分子改性材料可以用于制备生物材料和医用材料，如人工关节、心脏支架等，在实现人工替代器官和组织工程方面发挥重要作用。
综上所述，高分子改性材料作为一种重要的材料类别，在工业生产和科学研究中具有广泛的应用前景。
随着科技的快速发展，对高分子改性材料的需求也将不断增加，相信这将进一步推动高分子改性材料的发展和应用。
高分子陶瓷复合材料简介
(二)晶态高聚物形变与温度的关系
高度结晶的高聚物，具有明确的熔点Tm,温度达到Tm之后， 材料转变为流体，进入粘流态，此时， Tm也就是粘流温度。
形变
若相对分子质量太大，非晶区 的粘流温度Tf高于晶区的熔点 Tm则晶区熔融后将出现高弹 态，直至温度升高Tf到才进入 粘流态。
1
2
温度 Tg Tm Tf
单轴取向
双轴取向 26
非晶态：分子取向 大尺寸（整链）；小尺寸（链段） 大尺寸取向 小尺寸取向 27
晶态：聚集态结构变化 机理：晶面滑移为主 片晶折 叠链→伸直链 （微丝结构）
第三节、温度对高聚物结构性能的影响
(一)线型无定形高聚物形变与温度的关系 Tg玻璃化温度 Tf粘流化温度 •塑料的高聚物 Tg要高； Tf 不要 太高， Tg—Tf 范 围不要太大。 •橡胶的高聚物Tg要低； Tf 较高, Tg—Tf 范围要求宽。 28
2
（二）高分子化合物的分类及命名
按材料的性能 和用途分类 按聚合物分子 结构分类
塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、功能高分子等。 碳链聚合物：大分子主链全部由碳原子组成。如，聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。 杂链聚合物：大分子主链上除碳原子外，还有氧、硫、 氮等元素。如，聚酯、聚醚、聚酰胺、聚胺酯 元素有机聚合物：大分子主链上没有碳原子，由硅、硼、 铝、氧、氮、硫等元素组成，但侧基由有机基团组成。 如，有机硅橡胶、有机硅树脂。
高分子材料定义
高分子材料定义
高分子材料是指由大量重复单元组成的大分子化合物，通常由聚合物构成。
这
些聚合物分子通常由碳、氢、氧、氮等元素组成，具有高分子量和长链结构。
高分子材料在工业、医学、日常生活等领域都有着广泛的应用，如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。
高分子材料的特点之一是其分子量很大。
通常情况下，高分子材料的分子量都
在千到百万之间，甚至更高。
这种特殊的分子结构使得高分子材料具有很好的机械性能和物理化学性能，如强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点。
另外，高分子材料还具有良好的加工性能。
由于其长链结构和分子间的松散排列，高分子材料可以通过热压、注塑、挤出等方式进行加工成各种形状和结构，从而满足不同领域的需求。
除此之外，高分子材料还具有很好的耐候性和耐老化性能。
在室温下，大部分
高分子材料都能保持良好的物理性能和化学性能，不易发生氧化、分解等现象，因此具有较长的使用寿命。
在应用方面，高分子材料的用途非常广泛。
在工业生产中，塑料制品、橡胶制品、合成纤维等都是高分子材料的代表。
在医学领域，生物医用高分子材料如生物降解材料、人工器官材料等也得到了广泛的应用。
在日常生活中，我们所使用的塑料袋、塑料瓶、橡胶制品等也都是高分子材料的典型代表。
总的来说，高分子材料是一类具有特殊结构和性能的材料，具有很好的机械性能、加工性能、耐候性和耐老化性能，广泛应用于工业、医学、日常生活等领域。
随着科学技术的不断发展，高分子材料的研究和应用也将不断取得新的突破和进展。
高分子装修材料种类
高分子装修材料种类高分子装修材料是利用高分子材料制造的各种装修材料。
它们比传统材料更轻，更坚固，更耐用，更具有环保特性。
高分子装修材料因其独特的性质，广泛应用于各种建筑装修和室内设计中。
以下是几种常见的高分子装修材料：1. 聚氨酯泡沫聚氨酯泡沫是一种轻质、高强度的材料，主要用于室内装修中各种建筑构件的制造。
它具有优异的保温隔热性能、吸音效果和抗震性能。
它还可以用于制造墙板、屋顶板、门窗框以及室内地板等。
2. PVC地板PVC地板是一种由聚氯乙烯制成的地板材料。
它具有防水、防潮、防虫、防火等功能，同时还有很好的保温、防滑和吸音效果。
这种材料在室内装修中很常见，如办公室、宾馆、商场及家庭卫生间、厨房等。
3. 丙烯酸(PMMA)板材丙烯酸板材是一种透明、无色的高分子材料。
它具有较好的耐热性、硬度和韧性，同时具有较好的化学稳定性和加工性能。
因此，丙烯酸板材经常用于制造室内装修中的需要透明或半透明的物品，如台灯罩、墙面装饰、展示架、展示柜等。
4. 聚苯乙烯(XPS)板材聚苯乙烯板材属于一种发泡塑料材料，主要用于保温隔热和防潮处理。
它们具有较好的绝热和防潮性能，同时还有高强度和稳定的物理性能。
因此，聚苯乙烯板材经常用于室内装修中的各种防潮、隔热、保温等工程建设中。
5. 人造文理石人造文理石是一种以合成树脂为基础，通过模拟自然大理石的花纹、颜色纹理制造而成。
这种材料具有高强度、耐磨损、易于清洁和维护等优点，同时也有节能环保的特点。
它通常用于室内装修中的地面、门框、窗框、梯步、墙面等。
总的来说，高分子装修材料由于其轻便、强度高、安全、环保等特点，在室内装修中具有广泛的应用价值。
随着材料科技的不断创新进步，这些材料的应用范围也会不断扩大，为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。
高分子的凝聚态和聚集态
高分子的凝聚态和聚集态引言高分子是由成千上万个重复单元组成的大分子化合物，其分子量往往非常大。
高分子材料在现代科技和工业中扮演着重要的角色。
在不同的条件下，高分子可以出现不同的凝聚态和聚集态。
本文将介绍高分子的凝聚态和聚集态的概念、特点以及相关的应用。
一、高分子的凝聚态高分子的凝聚态是指高分子在无外界作用力下，在固定温度下保持稳定的结构状态。
在凝聚态下，高分子分子间保持着一定的有序性和排列规律。
1.晶体态晶体态是高分子的一种凝聚态，其特点是高分子链在立体空间有规则地排列，形成高度有序的晶体结构。
高分子晶体具有高度结晶度、透明度和硬度等特点，广泛应用于塑料、纤维和电子材料领域。
2.玻璃态玻璃态是高分子的另一种凝聚态，其特点是高分子链呈无规则排列，形成非晶态结构。
高分子玻璃具有高强度、耐高温等优点，在包装、建筑和航空航天等领域有广泛的应用。
二、高分子的聚集态高分子的聚集态是指高分子在外界作用力下，分子间呈现出聚集、堆积的状态。
在聚集态下，高分子分子间相互作用较强。
1.胶体态胶体态是高分子的一种聚集态，其特点是分散相微粒的大小在1~1000纳米之间。
高分子胶体具有分散性好、介电常数大等特点，广泛应用于涂料、纸张和医药等领域。
2.凝胶态凝胶态是高分子的另一种聚集态，其特点是高分子在某种溶剂中形成三维网络结构，并具有可逆的溶胀性。
高分子凝胶具有大孔结构、储存能力强等特点，在制备人工器官和药物控释等方面具有重要应用价值。
三、高分子的应用高分子材料的凝聚态和聚集态在众多领域中都具有广泛的应用。
1.材料领域高分子晶体被广泛应用于塑料、纤维和电子材料领域。
高分子玻璃在包装、建筑和航空航天等领域具有重要应用。
高分子胶体被用于涂料、纸张和医药等领域。
高分子凝胶在制备人工器官和药物控释等方面具有重要作用。
2.生物医学领域高分子凝胶在生物医学领域中具有广泛的应用，如用于人工器官的制备、药物控释系统的设计以及组织工程领域的研究。
第九章 常用非金属材料
添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。 添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。 是为改善塑料某些性能而加入的物质 填料主要起增强作用； 填料主要起增强作用； 主要起增强作用 增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性； 增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性； 用于提高树脂的可塑性和柔软性 固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构； 固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构； 用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构 稳定剂用于防止塑料老化，延长其使用寿命； 稳定剂用于防止塑料老化，延长其使用寿命； 用于防止塑料老化 润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上 使制品光亮； 润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮； 用于防止塑料加工时粘在模具上 着色剂用于塑料制品着色。 着色剂用于塑料制品着色。 用于塑料制品着色 其他的还有发泡剂、 其他的还有发泡剂、催化 发泡剂 剂、阻燃剂、抗静电剂等。 阻燃剂、抗静电剂等
2、高分子的聚集态结构 、 固态高聚物分为晶态和非晶态两大类， 固态高聚物分为晶态和非晶态两大类，晶态为分子 链排列规则的部分，而排列不规则的部分为非晶态。 链排列规则的部分，而排列不规则的部分为非晶态。 一个大分子链可以穿 过几个晶区和非晶区。 过几个晶区和非晶区。 晶区熔点、密度、强 晶区熔点、密度、 度、硬度、刚性、耐 硬度、刚性、 热性、化学稳定性高， 热性、化学稳定性高， 而弹性、塑性、 而弹性、塑性、冲击 强度下降。 强度下降。
三、高分子材料的力学状态
1、线型非晶态高分子材料的力学状态 、 玻璃态：低温下，链段不能运动。在外力作用下， ⑴ 玻璃态：低温下，链段不能运动。在外力作用下， 只发生大分子原子的微量位移，产生少量弹性变形。 只发生大分子原子的微量位移，产生少量弹性变形。 高聚物呈玻璃态的 最高温度称玻璃化 温度， 表示。 温度，用Tg表示。 用于这种状态的材 料有塑料和纤维。 料有塑料分塑料 橡胶、纤维、 分塑料、 ⑴ 按用途分塑料、橡胶、纤维、胶 粘剂、涂料等。 粘剂、涂料等。 按聚合物反应类型分为加聚物和 ⑵ 按聚合物反应类型分为加聚物和 缩聚物。 缩聚物。 按聚合物的热行为分为热塑性聚 ⑶ 按聚合物的热行为分为热塑性聚 合物和热固性聚合物 按主链上的化学组成分为碳链聚 ⑷ 按主链上的化学组成分为碳链聚 合物、 合物、杂链聚合物和元素有机聚合物
高分子材料的特性
高分子材料的特性
高分子材料是一类由大量分子组成的材料，具有许多独特的特性。
首先，高分子材料具有良好的机械性能。
由于其分子结构中存在大量的共价键和非共价键，使得高分子材料具有较高的强度和韧性。
例如，聚乙烯、聚丙烯等塑料材料具有较好的韧性和耐磨性，适用于制作各种日常用品和工业制品。
其次，高分子材料具有较好的耐化学性能。
由于高分子材料中的分子链结构较为稳定，使得其对酸、碱、溶剂等化学物质具有一定的抵抗能力。
例如，聚四氟乙烯具有出色的耐腐蚀性能，被广泛应用于化工设备、管道和阀门等领域。
此外，高分子材料还具有良好的绝缘性能。
由于高分子材料中分子链之间存在较大的空隙，使得其具有较好的绝缘性能。
例如，聚乙烯、聚氯乙烯等塑料材料被广泛应用于电线、电缆等领域，用于绝缘材料。
另外，高分子材料还具有较好的加工性能。
由于高分子材料可以通过热塑性和热固性两种方式进行加工，使得其可以通过挤出、注塑、压延等方式制备成各种形状的制品。
例如，聚丙烯、聚苯乙烯等塑料材料可以通过注塑成型制备成各种日常用品和工业制品。
总的来说，高分子材料具有良好的机械性能、耐化学性能、绝缘性能和加工性能，被广泛应用于日常生活和工业生产中。
随着科技的不断进步，高分子材料的特性将会得到更好的发挥和应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
高分子是什么材料
高分子是什么材料高分子材料是由大分子化合物构成的一类材料。
它是由重复单元（称为聚合物）构成的大分子化合物，通过化学反应或物理方法制备而成。
由于高分子材料具有独特的结构和性质，被广泛应用于各个领域。
高分子材料的主要特点之一是其分子量较大，通常在数千到数百万之间。
这使得高分子材料具有较高的柔韧性和可变形性，可以通过改变其化学结构和聚合度来调节其物理和化学性能。
高分子材料的种类繁多，包括塑料、橡胶、纤维和涂料等。
塑料是最常见的高分子材料之一，具有广泛的应用领域。
根据其性质可以分为热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料在加热后可以软化并重新加工，而热固性塑料在加热后凝固成硬态，难以再次加工。
橡胶是高弹性和耐磨损的高分子材料，在汽车轮胎、密封件和振动吸收装置等领域中广泛应用。
纤维是高分子材料的另一种重要应用，包括天然纤维和合成纤维。
如棉、麻、丝等天然纤维，以及尼龙、涤纶等合成纤维，都是高分子材料的典型代表。
高分子材料具有许多优点。
首先，高分子材料具有较低的密度，具有轻质的特点，可用于制造轻便的产品。
其次，高分子材料具有较高的抗腐蚀性和耐磨性，可以在恶劣环境下长时间稳定使用。
此外，高分子材料还具有优异的绝缘性能、良好的柔性和可塑性，以及较高的可回收性。
高分子材料在各个领域都有着广泛的应用。
在建筑领域，高分子材料被用于制造绝缘材料、涂料和密封剂等。
在电子行业中，高分子材料被用于制造电缆、绝缘子和电子设备等。
在医疗领域，高分子材料用于制造人工器官、医用用品和药物载体等。
此外，高分子材料还被广泛应用于汽车制造、航空航天、纺织、包装和环保等领域。
总而言之，高分子材料作为一种特殊的大分子化合物，具有独特的结构和性质，广泛应用于各个领域。
它们不仅能够满足不同领域的需求，还可以通过改变其化学结构和聚合度来调节其性能，为人类社会的发展做出了重要贡献。
高分子纳米材料
高分子纳米材料
高分子纳米材料是一种具有纳米尺度结构的高分子材料。
纳米尺度的特点使得高分子材料具有了许多优异的性能和应用，在材料科学领域具有广阔的前景。
高分子纳米材料的制备一般通过两种方法：一种是通过化学反应使得高分子材料在纳米尺度上发生变化；另一种是通过纳米颗粒对高分子材料进行改性。
这两种方法都能够使高分子材料具有更好的性能。
高分子纳米材料的优异性能主要体现在以下几个方面：首先，高分子纳米材料具有较大的比表面积，可以增加材料的活性表面，提高催化、吸附等性能；其次，高分子纳米材料的纳米尺度结构使得其具有很高的机械强度和硬度，可以应用于高强度材料的制备；再次，高分子纳米材料的纳米尺度颗粒能够改变材料的光学、电学和磁学性能，使得其在光电子学和磁性材料等领域具有广泛应用。
高分子纳米材料的应用十分广泛，主要包括以下几个方面：首先，在能源领域，高分子纳米材料具有较高的电导率和热导率，可以应用于太阳能电池、燃料电池等领域，提高能源转化效率；其次，在材料加工领域，高分子纳米材料的高机械强度和硬度使得其可以用于制备高强度材料，如高强度纤维和复合材料；再次，在环境保护领域，高分子纳米材料具有较好的吸附性能，可以应用于废水处理、空气净化等领域，提高环境保护效果；最后，在医药领域，高分子纳米材料可以应用于制备药物载体和医用材料，用于药物输送和组织工程方面的研究。
总之，高分子纳米材料是一种具有纳米尺度结构的高分子材料，具有许多优异的性能和应用。
随着纳米科技的不断发展，高分子纳米材料在各个领域的应用前景将更加广阔。
高分子概论高分子合成材料资料讲解
2020/10/17
涂 料 —— 涂料类型
油基树脂漆： 油脂类漆——基于植物油、或植物油加天然树脂、或
植物油加改性酚醛树脂的涂料。 大漆——天然漆（土漆、笨漆、生漆），水乳胶漆；
含有50-80%漆酚（成膜物质）、〈1%漆酶（催干剂）、 20-40%水分、3-9%树脂质、1-5%油分。
v3
V2 > V1 = V3
擦胶
2020/10/17
橡胶加工工艺
压出——在压出机机筒和螺杆间的挤压下，使胶料连续通
过一定形状的口型，制成各种复杂断面半成品。
成型——把构成制品的各部件，通过粘贴、压合等方法组
合成一定形状的最终制品。
硫化——使橡胶大分子由线型结构转变为网状结构
目的：消除永久变形、提高力学性能。
2020/10/17
橡胶制品的原材料
生胶、再生胶 配合剂： 硫化剂
硫化促进剂 硫化活性剂 防焦剂 防老剂 补强剂、填充剂 软化剂、着色剂、溶剂、
发泡剂、隔离剂等。 骨架材料（纤维、金属材料）
纺织纤维、钢丝、玻璃纤维 帘子布、帆布、线绳、针织品 钢丝、钢丝帘子布
2020/10/17
2020/10/17
2020/10/17
2020/10/17
2020/10/17
塑料 塑料 – plastics：以聚合物为主要成分，在一定条件下 （温度、压力）可塑成一定形状，并且在常温下保持 其形状不变的材料。 热塑性塑料：可重复受热塑化、冷却硬化。 热固性塑料：交联聚合物，受热后不再回到可塑状态。
通用塑料：产量大、价格低、力学性能一般，主要作为非结构 材料使用，如：PP、PE、PVC、PSt等。
混炼——将配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶 目的：得到符合性能要求的混炼胶。 方法：机械混炼——开炼机、密炼机、螺杆塑炼机
高分子材料的优点
高分子材料的优点
高分子材料是一类由大量重复单元组成的高分子化合物，具有许多优点，使其在各种领域得到广泛应用。
首先，高分子材料具有优异的物理性能。
例如，高分子材料具有较低的密度，使其成为轻量化材料的理想选择。
此外，高分子材料还具有良好的机械性能，如强度高、韧性好等，能够满足不同领域对材料性能的要求。
其次，高分子材料具有良好的化学稳定性。
高分子材料在常温下具有较好的耐腐蚀性能，能够在恶劣的环境条件下保持稳定。
这使得高分子材料在化工、航空航天等领域得到广泛应用，成为各种设备和器件的重要构成材料。
另外，高分子材料还具有良好的加工性能。
高分子材料可以通过热压、注塑、挤出等多种加工工艺进行成型，使其在制造过程中具有较大的灵活性和可塑性。
这一特点使得高分子材料成为现代工业制造中不可或缺的材料之一。
此外，高分子材料还具有良好的绝缘性能和隔热性能。
这使得高分子材料在电子电器、建筑等领域得到广泛应用，能够有效地保护设备和建筑结构，提高其安全性和稳定性。
总的来说，高分子材料具有物理性能优异、化学稳定性好、加工性能良好、绝缘性能和隔热性能优秀等诸多优点，使其在各种领域得到广泛应用。
随着科学技术的不断进步，相信高分子材料将会在更多领域展现出其独特的优势，为人类社会的发展做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（一）一、名词解释1.药用高分子材料(polymers for pharmaceuticals)：是具有生物相容性、经过安全评价且应用于药物制剂的一类高分子辅料。
2.药用高分子材料学(pharmaceutical polymer material science)：是研究药用高分子材料的结构、理化性质、工艺性能及用途的理论和应用的专业基础学科。
3. 高分子化合物(macromolecules)简称高分子，是指分子量很高的一类化合物，其分子链是由许多简单结构单元以一定方式重复连接而成。
4. 聚合度（Degree of polymerization）：单个聚合物分子所含单体单元的数目是衡量高分子大小的一个指标。
实际上是各同系分子重复单元数的平均值。
5. 均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
6. 共聚物：由两种或两种以上的单体共同聚合而成聚合物7. 高分子链结构是指单个分子的结构和形态，即分子内结构。
分子内结构包含两个层次：近程结构和远程结构。
8. 高分子近程结构是指单个大分子链结构单元的化学结构和立体化学结构。
9. 高分子远程结构是指分子的大小与构象。
10. 聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。
11.加聚反应：加聚物的元素组成与其单体相同；加聚物的分子量是单体分子量的整数倍。
二、简答题1.使用辅料的目的：(1)在药物制剂制备过程中有助于成品的加工。
(2)有助于保护、保持和加强药物制剂稳定性及生物利用度或病人的顺应性。
(3)有助于鉴别药物制剂。
(4)增强药物制剂在贮藏或应用时的安全性和有效性。
2.简述高分子辅料在药物制剂十的应用(1)填充材料固体片剂：质量均，运输不易破裂，口服后易崩解高分子功能：控制药物可压缩性、硬度、吸潮性、脆性、润滑性、稳定性、体内溶解速度功能角色：润湿剂：药物疏水性强，难润湿-增加药物分散吐，片面光滑材料：聚乙二醇、聚山梨酯、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、聚乙二醇油酸酯稀释剂和吸收剂：药物剂量<0.1g，不易压制需增加片重体积原料药含有油类和其它液体，需吸收成为固态，也有黏合作用(2)黏合性与黏附材料黏合利料：采用高分子材料的水或醇水溶液或分散液与药粉混合均匀，使药粉团聚，易于压片(3)粘附材料：粘附在生物黏膜上，应用于口腔、鼻腔、眼眶、阴道、胃肠道特定区段崩解性材料崩解剂作用：克服压缩产生的黏结力，应具有亲水性遇水迅速膨胀微晶纤维素：毛细管吸水进药片碎裂明胶：在水中溶胀药片崩解淀粉、预胶化淀粉、海藻酸、交联聚维酮(4) (包衣)膜材料①膜剂质应用的高分子材料性能-拉伸强度、柔软性、吸湿性、水溶性天然：明胶、阿拉伯胶、虫胶、琼脂、海藻酸盐、淀粉合成：聚乙烯醇-最好的成膜材料、纤维素衍生物等②包衣材料作用：隔离水份、潮气、掩盖药物异味特点：生产周期短，效率高，片重增加少(2％-5％)制剂：胃溶、肠溶、控释制剂(5)保湿性材料①疏水性油类二甲基硅油、凡士林-保护皮肤防止水份蒸发的乳膏②亲水性物质吸收水，凝胶剂、软膏霜剂-保证制剂半固态凝胶剂：琼脂、果胶、纤维素类衍生物：卡波沫、泊洛沙姆软膏霜剂：千毛脂、胆固醇、低分子量(200 700)聚乙二醇、聚氧乙烯，山梨醇(6)环境应答性和缓控释材料①环境应答性高分子材料-温度、酸碱性、光电高分子水凝胶-智能水凝胶构成：亲水性聚合物化学键、氢键、范德华力或物理缠结形成交联网络，不溶丁水，吸收水溶胀作用：保扩药物不受环境影响；控制药物释放的进行或停止-体积膨胀或收缩-开关性能②缓控释性材料缓控释性材料：利用高分子聚集态结构特点和溶解、溶胀及降解性质，通过溶出、扩散、溶蚀、降解、渗透、离子交换、高分子挂接，达到药物的缓释、控释目的控释、缓释相同点：材料相似不同点：与药物结合或混合方式不同，制备工艺不同(7)纳米材料-NPs(10-500nm)优点：①能直接通过毛细血管壁；②能在休内靶向分布-较小尺寸（二）一，纤维素的性质1. 化学反应性：每个单元含3个醇羟基，2个仲醇羟基，1个伯醇羟基，可以发生氧化、醚化、酯化反应、接枝共聚等。
酯化反应时，伯醇羟基的反应速度最快。
2.氢键的作用：在纤维素分子内或分子间可形成氢键(大量的羟基)，也可以与其他分子形成氢键。
如果所有的羟基都被包含在氢键中，则分子间的氢键力非常之大，可能大大超过C-O-C的主价键力，一般，结晶区内羟基都已形成氢键，而在无定形区，则有少量游离羟基。
所以水分子可以进入无定形区，与分子链上的游离羟基形成氢键，即在分子链间形成水桥，发生膨化作用。
3.吸湿性：纤维素吸水后，再干燥的失水量与环境的相对湿度有关。
纤维素在经历不同湿度的环境后，其平衡含水量的变化存在滞后观象：吸附时的吸着量低于解吸时的吸着量。
理由：干燥纤维素的吸附发生在无定形区氢键被破坏的过程，由于受内部应力，的阻力作用，部分氢键脱开，但仍保留部分氢键，因而新游离出的羟基(吸着中心)相对于解吸来说是较少的，当吸湿平衡了的纤维素脱水产生收缩时，无定形区的羟基部分地重新形成氢键，但由于纤维素凝胶结构的内部阻力作用，被吸着的水不易挥发，氢键不可能完全复原，重新形成的氢键较少，即吸着中心较多，故而吸湿量也较多。
水解性：纤维素水解，酸是催化剂，可降低苷键破裂的活化能，增加水解速度。
纤维素对碱在一般情况下是比较稳定的，但在高温下，纤维素也产生碱性水解。
4.溶胀性：纤维素在浓碱液(12.5%~19%)中能形成碱纤维素，具有稳定的结晶格子；温度降低，溶胀作用增加。
纤维素的有限溶胀可分为结晶区间溶胀(液体只进到结晶区间的无定形区，其X—射线衍射图不发生变化)和结晶区内溶胀(纤维素原来的X-射线衍射图谱改变，而出现新衍射图谱)。
原因：水有一定的极性，能进入纤维素的无定形区发生结晶区间的溶胀，稀碱液(1%~6% NaOH)的作用也类似于水，但浓碱液在20 ℃只能发生有限溶胀。
溶胀能力大小取决于碱金属离子水化度，水化度又随离子半径而变化，离子半径越小，其水化度越大，如NaOH的溶胀能力大于KOH；纤维素的溶胀是放热反应，温度降低，溶胀作用增加；对同一种碱液并在同一温度下，纤维素的溶胀随其浓度而增加，至某一浓度，溶胀程度达最高值。
5.机械降解特性纤维素原料经磨碎、压碎或强烈压缩时，纤维素可发生降解，结果聚合度下降，机械降解后的纤维素比氧化、水解或热降解的纤维素具有更大的反应能力。
6.可水解性纤维素水解时，酸是催化剂，可降低苷键破裂的活化能，增加水解速度。
纤维素对碱在一般情况下是比较稳定的，但在高温下,纤维素也产生碱性水解。
二，玻璃化转化温度（Tg）丙烯酸树脂的玻璃化转变温度由其所含的取代基的柔性所决定。
由于甲基和酯侧基的含量、酯侧基柔性的差异，不同型号树脂的玻璃化转变温度有很大差异。
肠溶型甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲醋共聚物Tg在160℃以上，增塑剂加入量最大可达40％。
胃崩型丙烯酸树脂的Tg却低达一8 ℃，配制薄膜衣时可不加或只加很少量的增塑剂，渗透型丙烯酸树脂的Tg介于二者之间，约在55℃左右,增塑剂一般加10％以下。
共混或加入增塑剂可以降低丙烯酸树脂的玻璃化转变温度，调节树脂的成膜性。
三，羧甲纤维素钠又叫纤维素胶，为纤维素的聚羧甲基醚钠盐，白色至接近白色、无味粉末。
视所用纤维素原料不同，分子量为9万~70万之间。
取代度在0.7~1.2之间，广泛用于口服和局部用药物制剂。
制备：将木浆及棉花纤维素浸泡在NaOH溶液中制得碱纤维素，放入醚化锅内，乙醇为反应介质，再与一氯醋酸进行醚化反应，反应液用70％乙醇稀释，盐酸中和，过滤，干燥，粉碎制得。
性质：羧甲纤维素钠的松密度为0.52g/cm3，轻敲密度0.78g/cm3，解离指数(pKa)4.30，约在227℃变成棕色，252℃焦化。
羧甲纤维素钠含水量通常少于10%。
羧甲纤维素钠具有亲水性。
在37 ℃时，RH为80%时，可吸收大量水分。
1 溶解性：易分散于水中成胶体溶液，不溶于乙醚、乙醇、丙酮等有机溶剂，水溶液对热不稳定。
有吸湿性。
水中溶解度与取代度有关，0.5~2时可溶，一般0.7左右。
2 粘度：取代后，纤维素原有的结晶结构被破坏，并因钠盐的强烈亲水性而极易溶于水，水溶液具粘性。
ｐH＞10或ｐH＜5粘度急剧下降，ｐH＜2，沉淀出现，在pH7-9时，羧甲纤维素钠的黏度最大且稳定。
取代度＞0.8，耐酸和耐盐性好。
不同规格的羧甲纤维素钠具有不同的黏度。
1% (W/ V) 羧甲纤维素钠水溶液的黏度为5~13000 mPa〃s。
随着浓度的增大，溶液的黏度随之增大。
高温持续加热，会使黏度降低。
3 分散度：粒度对分散性和溶解性有影响羧甲纤维素钠具吸湿性。
在高湿条件下，可以吸收大量的水分(＞50%)，化学性质稳定。
在片剂中，这一性质使片剂硬度降低和崩解时间延长。
羧甲纤维素钠在150℃干热灭菌1h，会导致黏度急剧降低。
水溶液的灭菌可以采用加热法，同样会导致黏度下降。
灭菌后，黏度会下降大约25%,但比之干燥状态下灭菌制备的溶液的黏度下降要少得多。
黏度下降程度取决于分子量和取代度。
分子量越大，黏度下降就越大。
γ射线辐射灭菌也会导致溶液黏度降低。
羧甲纤维素钠水溶液长期保存，需要加入抑菌剂。
固体羧甲纤维素钠应于密封容器中保存在阴凉、干燥处。
羧甲纤维素钠与强酸溶液、强碱、可溶性铁盐以及某些金属如铝、汞和锌等有配伍禁忌。
与95%的乙醇合时，会产生沉淀。
羧甲纤维素钠与明胶及果胶可以形成共凝聚物，也可以与胶原形成复合物，能沉淀些带正电的蛋白。
4.安全性没有毒性和刺激性。
不被胃肠道消化吸收，口服吸收肠内水分而膨化，使粪便容积增大，刺激肠壁,作膨胀性通便药。
但当大量服用时有缓泻作用，临床上，每日分剂量服用4～10g的中黏度或高黏度的羧甲纤维素钠可作为容积性泻药。
不宜应用于静脉注射，因其易沉着于组织内。
微有中和胃酸作用，可作为黏膜溃疡保护剂。
动物实验的研究表明，皮下注射能够使动物产生炎症，重复注射，注射部位有时出现组织纤维化，静脉注射在动物体内显小有致敏性。
超敏和变态反应只见于牛和马等动物。
应用举例1：醋酸可的松滴眼液【处方】醋酸可的松(微晶)(主药)5.0g 吐温80(表明活性剂) .8g 硝酸苯汞(抑制剂)0.02g 硼酸20.0g 羧甲纤维素钠(混悬剂) 2.0g 蒸馏水加至1000ml【制备】取硝酸苯汞溶于处方量50%的蒸馏水中，加热至40~50℃，加入硼酸、吐温80使溶解，3号垂熔滤器过滤待用；另将羧甲纤维素钠溶于处方量30%的蒸馏水中，用垫有200目尼龙布的布氏漏斗过滤，加热至80~90℃，加醋酸可的松微晶搅匀，保温30min，冷至40~50℃，再与硝酸苯汞等溶液合并。
加蒸馏水到足量。
例2：复方氯霉素膜氯霉素1.5g，磷酸氟美松5mg，羧甲基纤维素钠(粘度600~1000)5g，甘露醇3g，蒸馏水80ml，常法制成600cm2膜剂。