精细高分子的材料
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
01
02
03
04
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
聚碳酸酯的制备
聚碳酸酯的制备
聚碳酸酯是一种常见的高分子材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
其制备过程多样，但一般包括原料准备、缩聚反应和聚合反应等步骤。
原料准备
制备聚碳酸酯的原料通常为二醇和二酸。
二醇是聚碳酸酯主要的构建单元之一，常见的二醇有乙二醇、丙二醇等；二酸也是构建单元之一，常用的二酸有对苯二甲酸、环己烷二甲酸等。
为了提高反应效率和产物质量，原料的纯度要求较高，通常需要经过精细的精炼和预处理。
缩聚反应
制备聚碳酸酯的过程中，缩聚反应是至关重要的一步。
在缩聚反应中，二醇和二酸经过酯键形成缩聚物，释放出水分子。
这一步骤常常在高温、高压环境下进行，以促进反应的进行。
反应物质的比例、温度、压力和催化剂的选择都会对反应效率和产物质量产生重要影响。
聚合反应
缩聚得到的中间体经过进一步的聚合反应，形成聚碳酸酯高分子链。
聚合反应是聚碳酸酯制备过程的决定性步骤，其聚合程度直接影响着聚合物的物理化学性质。
聚合反应常常在较高温度下进行，通过控制反应条件和添加合适的催化剂，可以获得具有不同分子量和结构的聚碳酸酯。
总结
聚碳酸酯的制备是一个复杂而精细的过程，需要精密的控制和严格的实验操作。
通过合理选择原料、优化反应条件和控制反应过程，可以获得高质量的聚碳酸酯产品。
聚碳酸酯作为一种具有广泛应用前景的高分子材料，将在各个领域发挥重要作用，为人们生活和工作带来更多便利和可能性。
1。
精细高分子
1精细高分子：本身具有特定性能或功能的高分子，或能增进或赋予其他产品专有性能或功能的高分2性能：材料对外部刺激产生的抵抗特性。
3功能：材料传输或转换能量的一种作用。
传输（一次功能）：材料仅仅起着能量传送的作用转换（二次功能）：材料使能量的形式发送了转化4精细化学品：深度加工的技术密集度高和附加价值大的化学品，具品种多更新快规模小利润高特点5静电现象：聚合物与其他材料接触，或自身相互接触摩擦，在其表面上有过量电荷聚集的现象6高次结构：三次结构的再组合，最典型的高次结构是复合材料结构7微胶囊及缓释技术：以高分子膜为壳，在其中包裹功能基，尺寸为5~200μm，可以控制释放内部的被包裹物质，使其在一瞬间或一定时间内逐渐释放。
8等离子体：一种电离气体，处于由离子、电子和中性粒子组成的电离状态。
9超临界流体：是对比温度和对比压力同时大于1的流体，具有液体一样的密度、溶解性和传热系数，又有气体一样的低粘度和高扩散性。
10高分子螯合剂：也称螯合树脂，是一类重要的高分子材料。
其特征为高分子骨架上连接有能够对金属离子进行配位的螯合功能基，对多种金属离子有选择性螯合作用，因此这类吸附树脂对各种金属离子有浓缩和富集作用。
11高吸水材料：主要指高吸水性树脂，又称超强吸水剂，指吸水能力特别强的高分子物质。
12高分子功能膜：是一种二维的功能材料。
在一个体相内或者两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体分隔开来成为两部分，这一凝聚相物质就是膜。
这种物质可以是固态，也可以是液态。
被膜隔开的流体可以是液态也可以是气态。
14光敏高分子材料：在光的作用下能够表现出特殊性能的聚合物。
13高分子酸碱催化剂：小分子酸碱催化剂多半可以由阳离子或阴离子交换树脂代替，原因是阳离子交换树脂可以提供质子，起作用与酸性催化剂相同；阴离子交换树脂可以提供氢氧根离子，其作用与碱性催化剂相同。
影响高聚物力学强度的结构因素：1）.主链含有芳环的高聚物，其强度和模量都较高。
精细化学品化学论文
华东理工大学20_10_—20_11_学年第_2_学期《精细化学品化学与应用》课程论文 2011.6班级材化083 学号10081867 姓名张慧波开课学院化学院任课教师俞晔成绩__________新型可降解功能高分子材料聚乳酸及其应用华东理工大学材化083 张慧波摘要：本文主要介绍了新型可降解功能高分子材料——聚乳酸的两种合成方法、基本性能、降解机理、以及如何延长其使用寿命，并概述了聚乳酸制品的应用。
关键词：聚乳酸；合成；降解；提高使用寿命；应用。
随着世界人口的急剧增长，人类对全球资源的掠夺性开发，石油等石化资源合成的高分子化合物制品的大量生产、消费、遗弃等所引起的环保问题日趋严重，人们已经意识到环境保护的重要性。
近几十年来，在全球逐渐形成了一股绿色浪潮，许多绿色产品纷纷面世。
为了解决合成树脂和纤维不易被环境分解的问题。
人们开发出各种可生物降解的合成树脂和纤维，聚乳酸（PLA）就是其中一种研究较多和性能较好的可生物降解的高分子材料。
聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，会在微生物的作用下分解成二氧化碳和水，随后在太阳光合作用下它们又会成为淀粉的起始原料，不会对环境产生污染，因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。
1 聚乳酸的生产方法聚乳酸的合成是以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料，经过酶分解得到葡萄糖，再通过乳酸菌发酵后变成乳酸，然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。
聚乳酸的合成有两种方法，即乳酸直接聚合法和环丙交酯开环间接聚合法。
1.1直接聚合法由乳酸通过缩合直接制备聚乳酸。
这种方法生产工艺简单，是降低PLA成本的重要途径，但缩聚反应进行到一定程度时体系会出现游离乳酸、水．聚酯和丙交酯的平衡态．通过反应动力学控制，永的有效去除，抑制降解可以获得高相对分子质量的聚乳酸。
一般都采用增加真空度，提高温度，使用催化剂以及延长反应时间等方法，通过直接的聚合产生高分子量的聚乳酸是非常困难的。
郑敦胜等以D，L—乳酸为原料，采用优选催化剂、分步除水、连续通氮气、高真空缩合等工艺，直接缩聚合成了聚乳酸。
精细化工新材料的类型
精细化工新材料的类型一、金属有机框架材料金属有机框架材料（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是一种由金属离子或簇与有机配体构成的结晶材料。
MOFs具有高度的可调性和多样性，可以通过改变金属离子和有机配体的选择来调控其结构和性能。
MOFs具有大孔隙、高比表面积和可调控的孔径大小等优点，因此在气体吸附、储能、分离等领域具有广泛的应用前景。
二、纳米材料纳米材料是指在一定条件下制备的颗粒尺寸在1-100纳米之间的材料。
由于其尺寸效应和表面效应的存在，纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质。
纳米材料广泛应用于催化、电子器件、传感器、生物医学和环境保护等领域。
三、高分子功能材料高分子功能材料是以高分子化合物为基础，通过合成和改性得到的具有特定功能的材料。
高分子功能材料具有多样的结构和性能，可用于电子器件、光学材料、超级电容器、生物医学材料等领域。
例如，聚合物发光材料可应用于有机发光二极管（OLED）和荧光传感器等领域。
四、功能陶瓷材料功能陶瓷材料是指具有特定功能和性能的陶瓷材料。
功能陶瓷材料具有优异的物理、化学和机械性能，可用于催化、传感器、电子器件、高温结构材料等领域。
例如，氧化锆陶瓷具有高温稳定性和优异的机械性能，可用于高温气体分离和固体氧化物燃料电池等应用。
五、生物材料生物材料是指具有生物相容性和生物活性的材料，可用于修复和替代人体组织。
生物材料广泛应用于医学领域，如人工关节、脊椎间盘、组织工程和药物传递系统等。
生物材料的开发对于改善人类健康和提高生活质量具有重要意义。
六、功能涂层材料功能涂层材料是将具有特定功能的材料涂覆在基材表面，以赋予基材特定的性能和功能。
功能涂层材料广泛应用于防腐、耐磨、防刮、防腐蚀、隔热和光学等领域。
例如，纳米涂层具有高硬度、耐磨和抗腐蚀性能，可用于汽车、航空航天和建筑等领域。
七、电化学材料电化学材料是指能够在电化学过程中发生电荷转移和电化学反应的材料。
精细化学品的概念和特点
精细化学品的概念和特点精细化学品的概念和特点精细化学品是指具有特定构造和性能的一类先进的分子结构材料，它们具有很高的功能性、工业性和应用前景。
精细化学品包括各种形式的有机物-无机化合物-复杂有机物以及生物分子等。
精细化学品的主要功能是作为活性助剂、有机合成原料、高分子纳米材料、润滑剂、溶剂和乳化剂，用于制造日用品、医药、农药、电子、电线电缆等产品。
一、精细化学品的概念精细化学品是指具有特定构造和性能的一类先进的分子结构材料，它们具有较高的功能性、工业性和应用前景。
最常见的精细化学品是有机物，它们可以根据用户的需要进行性能的调整和细胞结构的修改，它们的结构特点是分子结构中的多中心结构和分子表面上的特殊活性基团。
其他精细化学品还包括无机物、复杂有机物和生物分子等。
二、精细化学品的特点按其功能性的不同，精细化学品可分为活性助剂、有机合成原料、高分子纳米材料、润滑剂、溶剂和乳化剂等类别。
1、活性助剂活性助剂是一种具有活性的有机物，它们可以对各种有机物或无机物的反应过程进行协助，以提升产品的质量和性能。
活性助剂的主要功能是促进有机反应的进行，提高有机反应的活性，并可以调节细胞的合成速率、调节分子量和改善产品的性能。
2、有机合成原料有机合成原料是指以有机化合物为主要的有机物质，具有活性基团的多链烃。
有机合成原料具有反应性强、可控性好的特点，可用于复杂有机化合物的合成，如药物、染料、催化剂等。
3、高分子纳米材料高分子纳米材料是将高分子材料以纳米等级进行划分，并具有可控的分子表面特性的一类材料，它具有高结构密度、低吸湿性、高有机稳定性、低毒性等特点，可以用于医药、电子、电线电缆等领域。
4、润滑剂润滑剂是一种降低磨损和增加操作寿命的有机物，它具有极好的润滑性能、可控性好、无害性等特点，可以在传动设备、摩擦件和其他机械装备上使用。
5、溶剂溶剂是一种具有良好的溶解性和分散性的有机物，它可以用来处理各种有机物，如颜料、染料、涂料、塑料、橡胶、电子元器件、药物等。
精细化工新材料的类型
精细化工新材料的类型
随着科技的发展和社会的进步，精细化工新材料逐渐成为了现代工业的重要组成部分。
精细化工新材料是指那些经过精细化处理和改性的化学原材料，具有更高的纯度和更好的性能，可以广泛应用于化工、电子、军工、航空航天等领域。
精细化工新材料的类型繁多，以下是其中的几类：
1. 高分子材料
高分子材料是一类分子量较大的化合物，具有良好的物理和机械性能，广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维等领域。
常见的高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
2. 功能性材料
功能性材料是指那些具有特定功能的化学材料，如光学材料、电子材料、磁性材料、光催化材料等。
这些材料可以应用于光学器件、电子元器件、磁盘存储器、太阳能电池等领域，起到了重要的作用。
3. 纳米材料
纳米材料是指粒径在1-100纳米之间的材料，具有特殊的物理和化学性质。
常见的纳米材料有金属纳米粒子、碳纳米管、氧化物纳米粒子等。
这些材料在材料科学、生物医学、能源环境等领域中有广泛的应用前景。
4. 生物材料
生物材料是指用于代替或增强人体组织、器官或器械的材料。
这些材料可以应用于人工关节、牙科修复、心脏瓣膜等医疗领域，为医学发展做出了重要贡献。
总之，精细化工新材料的类型繁多，不断涌现出新的材料种类和应用领域，为人类的生产生活和科技进步提供了有力支撑。
精细化工分类标准
精细化工分类标准
一、按照产品特性分类
1. 表面活性剂：包括洗涤剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、泡沫剂、去污剂等。
2. 香料：包括香水、香精、香料等。
3. 高分子材料：包括合成橡胶、合成树脂、塑料、纤维、涂料等。
4. 催化剂与助剂：包括催化剂、引发剂、助剂等。
5. 医药及其它化学品：包括药品、生物制品、诊断试剂等。
6. 电子化学品：包括电子级化学品、光刻胶等。
7. 功能材料：包括光电材料、磁性材料、热电材料等。
8. 其它精细化工产品：包括粘合剂、密封剂、润滑剂等。
二、按照应用领域分类
1. 纺织化学品：包括织物整理剂、柔软剂、抗皱剂等。
2. 水处理化学品：包括阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等。
3. 皮革化学品：包括鞣剂、加脂剂等。
4. 造纸化学品：包括增强剂、助留剂、施胶剂等。
5. 油气化学品：包括油田化学品、气田化学品等。
6. 建筑化学品：包括建筑涂料、防水材料等。
7. 电子化学品：包括电子级化学品、光刻胶等。
8. 其它应用领域化学品：包括汽车化学品、环保化学品等。
高分子材料的新型制备技术及应用
高分子材料的新型制备技术及应用高分子材料是一类应用广泛的材料，主要包括塑料、橡胶、树脂等，多用于生产制造中的各种产品和工业生产中的各种设备。
随着科技的发展和需求的提高，人们对高分子材料的性能、品质和成本都提出了更高的要求。
因此，开发新型的高分子材料制备技术，并将其广泛应用于不同领域，成为当前行业的重要发展方向之一。
一、新型高分子材料制备技术的发展趋势目前，高分子材料制备技术主要分为常压成型、高压成型、注射成型、吹塑成型、挤出成型等几种，这些技术已经被广泛应用于工业领域。
但是，随着科技的发展，人们对高分子材料性能和品质的要求越来越高，因此研发更加先进的制备技术成为一个迫切的问题。
其中，常温和常压下，通过聚合反应或化学反应所得到的高分子材料制备技术，具有化学反应速度快、成本低廉等特点，但是造成的废气、废水和大量的化学废品排放难以处理。
因此，新型高分子材料制备技术的发展趋势之一是环保性强。
如发展无溶剂聚合技术、固体超临界聚合技术等，要求在制备过程中不需要添加任何溶剂或化学品，从而避免环境污染。
另外一个发展趋势就是高分子材料的纳米制备技术。
纳米技术在各个领域都得到了广泛的应用，对高分子材料来说也不例外。
通过纳米技术的应用，可以制造出更加均匀的高分子材料，提高其物性和化学反应活性，同时也可以在高分子材料的表面涂布一定厚度的纳米涂层，从而增加其附着性和防腐蚀性。
二、新型高分子材料制备技术的应用领域分析新型高分子材料制备技术不仅可以提高高分子材料的品质和性能，也可以将高分子材料应用到更多的领域。
下面分别从汽车工业、医药工业和IT工业三个角度分析新型高分子材料的应用领域。
1.汽车工业汽车工业是高分子材料应用范围非常广泛的一个领域，高分子材料主要用于汽车内饰、汽车外观件、轮胎和胶管等部件的制造。
随着汽车制造工艺的发展，对高分子材料的要求越来越高，比如材料的强度、耐磨性、耐高温性等。
而新型高分子材料制备技术可以提供更加优良的材料性能，一方面可以提高汽车工业的生产效率，另一方面也可以降低汽车制造成本。
精细化工产品分类
精细化工产品分类精细化工产品分类精细化工是指以化学反应为基础，通过物理、化学、生物等多种方法对原料进行改性、加工和提纯，制得高纯度、高品质和高附加值的产品。
精细化工产品广泛应用于医药、农药、染料、涂料、香料等领域。
下面将对精细化工产品进行分类介绍。
一、医药类1.原料药：指制备中间体或最终制剂所需的有机或无机化合物，如阿司匹林、青霉素等。
2.中间体：指在合成活性物质过程中所需的中间产物，如苯丙胺。
3.制剂：指已经经过配方设计和加工处理的成品药品，如头孢菌素片。
二、农药类1.杀虫剂：指用于防治各种害虫的农用化学品，如敌敌畏。
2.除草剂：指用于防治各种杂草的农用化学品，如氟乐灵。
3.杀菌剂：指用于防治各种植物病害的农用化学品，如百菌清。
三、染料类1.酸性染料：指在酸性条件下染色的染料，如酸性紫。
2.碱性染料：指在碱性条件下染色的染料，如亚硫酸钠。
3.分散染料：指在水中分散的颜料，如红色FD&C No. 40。
四、涂料类1.树脂：指用于制备涂料和油漆等产品的聚合物，如丙烯酸树脂。
2.颜填料：指用于调节涂层颜色和提高涂层耐久性的物质，如钛白粉。
3.助剂：指用于改善涂层性能和加工工艺的化学品，如流平剂。
五、香料类1.天然香精油：指从植物中提取出来的香味物质，如薰衣草精油。
2.合成香精油：指通过化学反应合成出来的香味物质，如乙酰基丁酸乙酯。
3.食品添加剂：指用于增强食品口感、保持食品质量和延长保质期等功能的化学品，如甘露醇。
六、其他类1.功能性化学品：指用于特定功能的化学品，如表面活性剂。
2.电子化学品：指用于电子工业的化学品，如氟聚合物。
3.高分子材料：指具有高分子结构的材料，如聚乙烯。
总结精细化工产品是一类经过多种加工和提纯的高纯度、高品质和高附加值的产品。
根据不同的应用领域，精细化工产品可以分为医药、农药、染料、涂料、香料等多个类别。
每个类别下又包含不同种类的产品，这些产品在实际应用中发挥着重要作用。
第5章 高强高模高分子材料
专用于纤维的概念介绍
(2) 断裂强度与相对断裂强度：是指测定纤维在标准 状态下受恒速增加的负荷作用直至断裂时的负荷值。 如果负荷是以纤维单位面积所受力的大小表示，断 裂强度的单位为帕（Pa）或千帕（kPa）。如果负 荷是以纤维的单位线密度所受的力的大小表示，则 测定的断裂强度称为“相对断裂强度”，法定计量 单位为牛顿/特（N/tex），过去常用的（非法定计 量单位）单位为克/旦。
模量/Gpa 模 量 密 度 熔点/℃ /cN/dtex /g.cm-3
14-17 1.38-1.40 255-265
4.9-5.7 4.4-5.7 3.1-4.5 2.8-5.3 2.6-3.5 0.33 0.40 0.61
26-40 28-42 15-20 12-20 17-22 580 640 660 620 10-24
数值 160 500 无强度损失 无强度损失 3170 2720 无模量损失
性能 在空气中高温下长期使用的温度℃ 分解温度℃ 拉伸强度MPa 在室温下16个月 在50℃空气中2个月 在100℃空气中
拉伸弹性模量GPa
在200℃空气中 在室温下16个月
在50℃空气中2个月
在100℃空气中 在200℃空气中 收缩率％ 热膨胀系数（10－6×℃－1） 纵向0－1000℃ 横向0－1000℃ 室温比热容（J/g.℃） 室温下导热系数[W/(m.K)] 垂直于纤维方向 平行于纤维方向 燃烧热（KJ/g）
无模量损失
113.6 110.3 4×10－4 －2 50 1.42 4.110×10－2 4.816×10－2 34.8
5.2.1.3 用途
表5-6
用途分类 产业用纺织品
Kevlar纤维的用途
具体说明 缆绳、编织线绳、编织带、织物（过滤布、 蓬布等）、非织造布 （耐热毡）、土工布 （增强材料） 防弹衣、切割料（安全手套、安全围裙等）、 防腐蚀衣 帘子线或帘子布、动力带、胶管（高压软管、 耐热软管等）、复合材料（航空机部件、压 力容器、体育用品、塑料增强等） 摩擦材料、密封材料、工业用纸（耐热绝缘 纸、工业特种纸） 建筑材料（幕墙、地基屋顶材料）、补强材 料（钢筋替代材料、筒管基材等）
第1章 精细高分子简介
乳液聚合
乳液聚合指在搅拌下借助于乳化剂的作用，使单 体分散在乳浊液中进行的聚合反应。 组分：水不溶性单体、分散介质（水）、乳化剂、 引发剂。 例如：丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚醋酸乙烯酯、丙 烯酸类、PS、聚丁二烯（PB）、PMMA、PVC等。 如果反应单体溶解于水，以有机溶剂为分散介质 进行的乳液聚合则称为反相乳液聚合。例如丙烯 酸及丙稀酰胺等水溶性单体的反相乳液聚合。
例如：高压聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯 酸甲酯（PMMA）、聚丙烯腈（PAN）单体溶于某种溶剂中进行引发聚 合的方法。 组分：单体、溶剂、引发剂 例如：PAN溶液聚合-溶液纺丝、醋酸乙烯酯在 甲醇中进行溶液聚合（甲醇调节分子量）、丙 烯酸酯类溶液聚合、离子型溶液聚合等。
优点：聚合速度快，产物聚合度大。分子量 分布窄。体系粘度相对较低。在某些场合下， 聚合所得的乳胶可直接用作涂料、织物处理 剂或用于制造纤维。
缺点：聚合产物经分离净化后常含有没有洗 净的乳化剂和其它杂质，使产物纯度降低。
1.1.2.4 缩聚反应的实施方法
逐步聚合反应的研究以缩聚反应为 代表，其实施方法主要有熔融缩聚、 溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚等。
第一章 精细高分子简介
§1.1 高分子简介 1.1 §1.2 精细高分子简介
§1.1 高分子简介
1.1.1 高分子的基本概念
高分子(macromolecule)是一种由许多结 构相同的、简单的单元通过共价键重复 连接而成的相对分子质量很大的化合物。
高分子特点
（a） 相对分子质量大，一般在104～106。例 如尼龙的相对分子质量为1.2～1.8×104，聚 氯乙烯的相对分子质量为5～15×104，顺丁橡 胶的相对分子质量为25～30×104。相对分子 质量超过106的化合物习惯上称为超高相对分 子质量化合物。相对分子质量在103～104的化 合物一般称为低聚物或齐聚物（oligomer）。 （b） 价键连接。 （c） 由相同的化学结构重复多次连接而成。 对化学结构组成多样、排列顺序严格的生物高 分子，则仍称其为高分子或大分子。
精细化工的定义和分类
精细化工的定义和分类一、前言精细化工是一种高科技含量的产业，它涉及到化学、材料、生物等多个领域，是现代工业的重要组成部分。
精细化工产品具有高附加值、高技术含量和高品质等特点，广泛应用于医药、农药、涂料、电子材料等多个领域。
二、精细化工的定义精细化工是指通过对原材料进行加工和改性，生产出具有高附加值和高纯度的特殊化学品的过程。
这些产品通常需要经过多道复杂的生产工艺才能得到最终产品。
精细化工产品具有高纯度、高稳定性和高品质等特点，广泛应用于医药、农药、涂料、电子材料等多个领域。
三、精细化工的分类1. 化学品类（1）有机合成：包括各种有机合成反应，如酰胺反应、酯交换反应等。
（2）无机合成：包括氧化物合成、硅酸盐合成等。
（3）功能性单体制备：包括丙烯酸甲酯制备、苯乙烯制备等。
（4）高分子材料合成：包括聚酰亚胺合成、聚乙烯醇合成等。
2. 生物化学品类（1）生物技术制品：包括基因工程技术制品、蛋白质制品等。
（2）生物试剂：包括酶类试剂、细胞培养试剂等。
（3）生物医药中间体：包括氨基酸衍生物、核苷酸衍生物等。
3. 新材料类（1）电子材料：包括半导体材料、显示器材料等。
（2）光学材料：包括透镜材料、激光器材料等。
（3）高分子材料：包括聚合物薄膜、高分子复合材料等。
4. 功能性产品类（1）功能性化妆品原料：包括保湿剂、抗氧化剂等。
（2）功能性食品添加剂：包括增稠剂、防腐剂等。
（3）环保产品原料：包括环保催化剂、吸附剂等。
四、精细化工的发展趋势1. 绿色化生产：精细化工产业将逐步向绿色化、环保化方向发展，推进清洁生产和循环经济。
2. 低碳经济：精细化工产业将逐步向低碳经济方向发展，推进能源节约和减排。
3. 信息化生产：精细化工产业将逐步向信息化方向发展，推进智能制造和数字化管理。
4. 多元化产品：精细化工产品将逐步向多元化方向发展，涉及到医药、农药、涂料、电子材料等多个领域。
5. 国际竞争力：精细化工产业将逐步提升国际竞争力，加强与国际先进水平的合作与交流。
特种高分子材料
1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高分 子结构设计的先河。
50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛 （1956），聚碳酸酯（1957），聚砜（1965），聚苯醚 （1964），聚酰亚胺（1962）。
60年代以后，特种高分子得到发展。
80年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和 发展。
② 高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、 高分子农药等；
③ 生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
研究生课程
➢ 国内一般采用按其性质、功能或实际用途来划 分特种高分子材料，具体可划分为8种类型。
1. 反应性高分子材料，包括高分子试剂、高分子催化剂和 高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试 剂等。
新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自 由基聚合、等离子聚合等；
新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星 状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含C60聚合物 等。
研究生课程
2.特种高分子基本概念
➢ 特种高分子是相对于通用高分子而言的。
通用高分子材料：应用面广量大，价格较低。根据其性质 和用途可分为五大类：化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、 粘合剂。
珞。 1889年，法国人De Chardonnet（夏尔多内）发明人造丝。 1907年，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。 1935年，Carothes发明尼龙66，1938年工业化。
研究生课程
特种高分子
第一章
绪论
研究生课程
内容提纲
1
功能高分子材料
功能高分子材料的分类按照性质和功能分为7种：反应型高分子材料：包括高分子试剂、高分子催化剂和高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
光敏型高分子：包括各种光稳定剂、光刻胶，感光材料、非线性光学材料、光导材料和光致变色材料等。
电活性高分子材料：包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料以及其他电敏感性材料等。
膜型高分子材料：包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等。
吸附型高分子材料：包括高分子吸附性树脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。
高分子智能材料：包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。
高性能工程材料：如高分子液晶材料，耐高温高分子材料、高强高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子等按用途分类：医药用高分子材料、分离用过高分子材料、高分子化学反应试剂、高分子染料。
反应型高分子材料高分子试剂：氧化还原型试剂，卤代试剂，酰化试剂，烷基化试剂，亲核试剂，亲电试剂，固相合成试剂。
高分子反应试剂——小分子试剂经高分子化，在某些聚合物骨架上引入反应活性基团，得到具有化学试剂功能的高分子化合物。
特点：在反应体系中不溶解，易除去；立体选择性好；稳定性好；特殊应用，固相反应载体。
高分子催化剂——将小分子催化剂通过一定的方法与高分子骨架结合，得到的具有催化活性的高分子物质。
反应型高分子试剂优点：不溶性；多孔性；高选择性；化学稳定性；可回收再利用。
催化反应按反应体系的外观特征分为两类：①均相催化反应：催化剂完全溶解在反应介质中，反应体系成为均匀的单相。
②多相催化反应：与均相催化反应相反，在多相催化中催化剂自成一相，反应过后通过简单过滤即可将催化剂分离回收。
高分子催化剂种类：高分子酸碱催化剂；高分子金属络合物；高分子相转移催化剂；固定化酶。
固相反应生物活性大分子一般合成很慢，Merrifield利用固相合成大大缩短合成时间。
聚氨酯的微相分离结构调控、性能和应用
聚氨酯的微相分离结构调控、性能和应用一、本文概述聚氨酯（Polyurethane，PU）作为一种重要的高分子材料，以其独特的微相分离结构和优异的性能，在各个领域中都得到了广泛的应用。
本文旨在探讨聚氨酯的微相分离结构调控、性能及其在各种实际应用中的表现。
我们将首先概述聚氨酯的基本结构和微相分离现象，然后深入探讨调控微相分离结构的方法和手段，接着分析这种调控对聚氨酯性能的影响，并最后展望聚氨酯在各种实际应用中的潜力和挑战。
通过本文的阐述，我们期望能够为聚氨酯的进一步研究与应用提供有益的参考和指导。
二、聚氨酯微相分离结构的基础理论聚氨酯（PU）是一种由异氰酸酯与多元醇反应生成的聚合物，因其独特的结构和性能，在多个领域有广泛的应用。
而聚氨酯的微相分离结构，指的是在聚氨酯中，硬段和软段在分子水平上的分离，这种分离不仅影响聚氨酯的宏观性能，还对其应用产生深远影响。
因此，调控聚氨酯的微相分离结构，对于优化其性能，拓展其应用领域具有重要意义。
微相分离结构的基础理论主要基于软硬段的相容性和相互作用。
在聚氨酯中，硬段主要由异氰酸酯和扩链剂组成，具有较高的内聚能和玻璃化转变温度，赋予聚氨酯强度、硬度、模量等物理性能。
而软段则主要由多元醇组成，具有较低的玻璃化转变温度，赋予聚氨酯柔韧性、耐低温性能等。
软硬段的相容性主要取决于其化学结构、分子量、分子链的极性等因素。
当软硬段之间的相容性较差时，聚氨酯在固化过程中会发生微相分离，形成硬段和软段分别聚集的微观结构。
这种微相分离结构可以显著提高聚氨酯的力学性能和耐热性能，但同时也可能影响其耐低温性能和加工性能。
因此，通过调控聚氨酯的合成条件，如原料种类、配比、反应温度、时间等，可以实现对微相分离结构的调控。
例如，改变硬段和软段的比例，可以影响微相分离的程度和形态；选择不同的扩链剂，可以改变硬段的长度和刚性，从而影响微相分离的结构和性能。
聚氨酯的微相分离结构是其性能和应用的重要影响因素。
精细化工产品分类
序号
产品类别
1
农药
2
染料
3
涂料（油漆）和油墨
4
颜料
5
试剂和高纯物
6
食品添加剂
7
粘合剂
8
催化剂
9
日用化学品和防臭防霉剂，包括香料、化妆品、肥皂和合成洗涤剂、芳香防臭剂、杀菌防霉剂
10
汽车用化学品
11
纸及纸浆用化学品
12
脂肪酸
13
稀土化学品
14
精细陶瓷
15
医药
16
兽药和饲料添加剂
序号
产品类别
长链脂肪酸：棕榈酸，硬脂酸，花生酸，山嵛酸，木质素酸，蜡酸，褐煤酸，蜜蜡酸。
13
稀土化学品
稀土元素氧化物，稀土元素的氢氧化物，稀土元素的含氧酸盐，稀土元素的卤化物，稀土元素的氢化物，稀土元素的硼化物，稀土元素的碳化物和硅化物，第ⅤA族元素的稀土化合物，稀土元素的硫化物。
14
精细陶瓷
氧化铝陶瓷，氧化锆陶瓷，氧化硅陶瓷，微晶玻璃陶瓷。
17
生化制品和酶
18
其它助剂，包括表面活性剂、橡胶助剂、高分子絮凝剂、石油添加剂、塑料添加剂、金属表面处理剂、增塑剂、稳定剂、混凝土外加剂、油田助剂等
19
功能高分子材料
20
摄影感光材料
21
有机电子材料
精细化工产品分类举例
序号
产品类别
1
农药
杀虫剂：无机和矿物质类，植物性类，有机合成类；
除草剂：苯氧羧酸类，苯氧基类，取代脲类，磺酰脲类，氨基甲酸酯类，有机磷类，三氮苯类；
石油加工催化剂：催化裂化催化剂，重整催化剂，加氢精制催化剂，加氢裂化催化剂；
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根据实际应用情况，医用高分子材料可分为三 类：
1.人工脏器：如人工心脏、人工肾、人工肺等
2.修复性医用高分子材料：人工角膜和接触眼镜、人 工骨、齿科材料、美容材料，如聚丙烯酰胺水凝胶
3.高分子医疗器械：医用导管、高分子绷带、一次性 高分子医疗用品等。
精细高分子的材料
高分子药物 小分子药物：活性高、作用快、停留时间短、对人 体副作用大，需定时定量服用。 高分子药物可减少毒性、延长停留时间、实现定向 给药。
目前，全世界高分子医用材料的年产值达300－500 亿美元。
精细高分子的材料
分类 按来源分为天然医用高分子材料、人工合成医用高分 子材料和天然生物组织与器官（如角膜）。
按材料与活体组织的相互作用： 生物惰性高分子材料，适于长期植入人体； 生物活性高分子材料，对组织、细胞等具有生物活 性材料； 生物吸收高分子材料
2.利用磁性向导
3.利用刺激信号，pH、温度等，如胃和肠道pH差异
精细高分子的材料
感光性高分子树脂
定义：指在光作用下，短时间发生 化学反应，并使其溶解度发生变化 的高分子。
光源：紫外线、电子束、可见光、 激光、X射线、离子束、等离子体等。
精细高分子的材料
感光性高分子的功能及应用
1．光固化(光交联)功能 光固化功能在光敏粘合剂、光敏涂料、光敏油墨以 及负性光刻胶等方面有重要的用途。
精细高分子的材料
2.血液对植入材料的反应 血液是由细胞、蛋白质、激素、无机盐及大量水组成。 绝大多数高分子具有凝血作用，即使血液凝固，需要高 分子材料表面具有抑制凝血因子活化及防止血小板黏附、 释放和聚集。
3.高分子植入材料在体党内结构与性能变化 化学变化：降解、小分子物质的释放； 物理性能变化：越易降解的强度下降越快。
精细高分子的材料
控制释放材料
现有服药方式：在血液中浓度过高造成中毒，过低 则无效；需多次服用。
药物释放体系应具备以下功能： 使需药部位血药浓度维持在要求的范围 药物靶向释放功能 其它要求：安全性、稳定性、易于操作等
精细高分子的材料
控制释放机理： 扩散控释机理 溶出控释机理 膨胀控释机理 化学反应控施机理，如高分子药物
第7次讲座
医用高分子材料 感光性高分子材料 高分子科学发展方向
精细高分子的材料
医用高分子材料
医用高分子
用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断检查、治疗疾 患等的高分子材料，要求对人体组织、血液不产生不良影 响。
研究内容包括：
1材料制备； 2克服伤害及副作用。
精细高分子的材料
发展历史
天然高分子很早就开始采用； 1936年，PMMA用于制作假牙和补牙； 1943年，硝酸纤维素用于薄膜用于血液透析； 50年代，各种人工器官进入临床； 60年代，设计医用高分子材料； 70-80年代，形成生物材料产业。
精细高分子的材料
对高分子载体材料的要求 生物相容性和生物降解性 降解产物无毒和不发生炎症反应 降解速度合适
可降解材料优于不降解材料，合成材料优于天然材料
合成生物降解性高分子材料包括：脂肪族聚酯、聚酸 酐等
精细高分子的材料
靶向药物制剂导向机理：
1.利用药物颗粒大小向导 粒径小于2微米可静脉注射；小于6微米可关节腔注 射；50-100微米可动脉注射
精细高分子的材料
按用途分类： 硬组织相容性高分子材料，替代骨科、牙科等； 软组织相容性高分子材料，用于软组织的替代与修 复； 血液相容性高分子材料，与血液接触的人工器官与 器械 高分子药物和药物控释高分子材料。
按与肌体组织接触的关系： 长期植入、短期植入、体外连通使用和体表接触材 料等。
2．光降解功能 减少白色污染
3．光成像功能 印刷板、印刷电路、半导体及集成电路制造中的光 刻工艺等方面
精细高分子的材料
4．光致变色功能 图像显示、光信息存储元件、可变光密度的滤 光元件、摄影模板和光控开关元件等诸方面有 良好的应用前景
5．光能的化学转换功能 实现太阳能的化学转换
6．光导电功能 静电复印(静电照相)
精细高分子的材料
1.高分子载体药物 高分子本身没有药效，可作为小分子药物的载体，其 作用表现在以下方面： 作为药物包衣； 控制释放速度，如由虫胶对药品进行包衣后制备的肠 溶片，在胃酸环境6.5h不溶解，在肠的微碱性环境下， 12min即可溶解； 对释放部位具有定向作用。利用高分子在人体某些部 位的富集作用，将药物结合在其上，得到的高分子药 物同样易于在病灶部位富集，可提高药理活性。
精细高分子的材料
感光作用机理：
进入临床前，需对材料的物化性能、机械性能及生物 适应性等进行全面评价。
精细高分子的材料
应用范围： 人工器官、药物制剂与释放体系、诊断试验试剂、生 物工程材料与制品四方面。
生物相容性 1.肌体软组织对植入材料的反应： 材料本身可溢出物毒性越大、量越多，则炎症反应 越强； 强疏水和强亲水性高分子材料引起的组织反应较轻； 植入材料体积越大、越平滑，造成的组织反应越严 重；
精细高分子的材料
Байду номын сангаас
2小分子药物的高分子化 用化学方法将药物连接在大分子链上制得，可延长 药物作用、减少药物毒副作用，因为其输送和溶解 的性能发生很大变化。 也将一些激素和上午活性酶固定在高分子上保留生 物活性并使其缓慢释放。
精细高分子的材料
3.高分子药物 是本身具有药理活性的高分子化合物，它具有高效、 低毒、靶向、缓释等特点。 例如：由二乙烯基醚与马来酸酐形成的、分子量在 3000到2万之间的交替共聚物为抗肿瘤药物。
精细高分子的材料
对医用高分子材料的要求：
对材料本身的要求： 耐生物老化、物理和力学稳定性、易于加工成型、 材料易得、便于消毒灭菌、价格适当。
对人体效应的要求： 无毒、无热源反应、不致癌、不致畸、不引起过敏 反应或干扰肌体的敏疫机理、不破坏临近组织、良 好的血液相容性。
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生产与加工的要求： 严格控制原料的纯度； 所用助剂符合医用标准； 生产环境洁净。