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玻璃化转变是聚合物的普遍现象
聚合物的力学性能
聚合物的力学性能可 通过测定聚合物的应 力－应变曲线来获得
不同聚合物的应力－应变曲线
聚合物的其它性能
1-质轻 一般密度为1-2 泡沫塑料只有 0.01其它性能
泡沫塑料打捞沉船法
将比重轻的闭孔型泡沫塑料输入沉船舱内，排去 海水，可使沉船浮起。
聚合物的性能与应用
（高分子的今天）
聚合物的性能
与小分子相比，高分子具有高的分子量、高弹性、高 粘度、低结晶度和无气态的特点（简称为“三高一低 一消失”）
高粘度的聚合物熔体和溶液是聚合体系的特征之一。
聚合物的热转变
聚合物的分子运动强烈地依赖于温 度及时间，聚合物的力学三态： 玻璃态（具有脆性和刚性） 高弹态（具有高的弹性） 粘流态（可流动，但粘性大）
泡沫塑料打捞法的优点是可省去在沉船下穿引船 底钢缆，减少或免去封舱工作而能获得较大浮力。 此外，对海上风浪的适应性也优于其他方法。
2 高比强度
玻璃钢（一种聚合物基复合材料），一般指用 玻璃纤维增强不饱和聚脂。
质轻而硬，不导电，机械强度高（其比强度比 合金钢高1.7倍），耐腐蚀。可以代替钢材制造 机器零件和汽车、船舶外壳等。
高分子结构的多层次性
近程结构
化学结构：分子链的组成、取代基 和端基、单体单元的链接方式、共 聚物序列结构、分子链的几何形态
(一级结构)
立体化学结构：几何异构和立体异构
链结构
高
分
子
远程结构（二级结构）：指单个大分子的大小和
结
在空间的存在的各种形状（构象）
构
凝聚态结构（三级结构）：是指大分子之间的堆砌方式，包括晶 态，非晶态，取向态，液晶态，织态等。与
上次课的内容
1.基本概念 2.聚合物的分类及命名 3.聚合反应类型（重点） 4.高分子的历史
常见的高分子材料 （需要记下）
四大塑料“四烯”
聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯
合成纤维“六纶”
涤纶、 尼龙、腈纶、维尼纶、丙纶、氯纶
合成橡胶“四胶”
丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶
尼龙：尼龙6、尼龙66
Thermosets (热固性塑料)——Rigid materials and network polymers in which chain motion is greatly restricted by a high degree of crosslinking. Intractable (难加工) once formed. Degrade rather than melt upon heating.
红字部分是由化学反应控制的结构
9
聚合物结构决定其性能
近程结构：直接影响熔点、溶解性、粘度、粘附性。 远程结构: 赋予高分子链柔性，使聚合物有高弹性 （小分子没有，大分子独有）。 凝聚态结构：决定聚合物制品使用性能的主要因素。
不同层次结构都会影响聚合物性能
10
凝胶渗透色谱(GPC)测定分子量
单分散性PS作为标样进行校正
最透明的塑料，不会碎的玻璃。
➢ 热固性塑料(Thermosets)
➢ 环氧树脂 (Epoxy resins )：用作复合材料，粘合剂等。 ➢ 酚醛树脂 (Phenolic resins)：电器绝缘材料等。 ➢ 聚酯树脂 (Polyester resins )：玻璃钢等。 ➢ 脲醛树脂（ Urea formaldehyde resin ）：粘合剂
高分子材料强度一般比较大。 如把10kg高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子， 可吊起物体的重量如下表：
➢ 热塑性塑料 (Thermoplastics)
➢ 聚乙烯（Polyethylene）： 产量最大，结构最简单。 ➢ 聚丙烯(Polypropylene)：最轻的塑料。 ➢ 聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)：全能的塑料，价格低廉。 ➢ 聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacylate)：
橡 胶 Rubber
➢ 天然橡胶 (Natural rubber) ： 综合性能最好，生产受地域限制。
➢ 合成橡胶 (Synthetic rubber) 丁苯橡胶 ：产量最大（占80％）。 氯丁橡胶 ：用途广泛，价廉物美。 丁腈橡胶 ：耐油性好。 乙丙橡胶 ：比重最轻。 顺丁橡胶 ：弹性最好。 丁基橡胶 ：气密性最好—内胎。 硅橡胶 ：低温性能最好。 氟橡胶：全能橡胶，在最恶劣条件下使用。
纤 维 Fibers
➢ 天然纤维： ➢ 人造纤维： ➢ 合成纤维：
➢ 特种纤维：
棉、麻、丝 粘胶纤维 (Viscose fiber)： 醋酸纤维 (Acetate fiber) 硝酸纤维 尼龙（Nylon）：结实耐磨 涤纶（Polyester fiber）: 最挺括纤维 腈纶：最耐晒的纤维 氯纶：保暖性最好的纤维 丙纶：最轻的纤维 源自文库纤维
为什么要学习聚合物的结构？
高分子材料千差万别，有的硬、有的软，有的脆， 有的韧，是什么导致它们性能上的不同？是结构。
高分子的制备、结构和性能之间存在着必然联系， 原料及制备条件决定了结构，而结构又决定了性能 ，结构和性能又会影响聚合的进行。
高分子化学家的目标就是通过聚合反应，获得具有 特定结构形态和预期性能的高分子，以满足应用的 要求。因此，只有认识了结构，才能对高分子进行 设计，并指导合成出这样的结构。
体型结构的树脂在塑制 成型后，再加热时就能 固化成不溶的聚合物 （热固性）。
线型或支链型树脂加热软化后变为黏稠流体，可塑制成型，冷 却后固化定型；但若再加热，又将变软而可以重塑（热塑性）。
Thermoplastics (热塑性塑料)——Linear or branched polymers which can be melted upon the application of heat.
2
其他重要的高分子
碳链高分子：聚异丁烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酰 胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯 醇、聚氯丁二烯
杂链高分子：聚甲醛、聚环氧乙烷、环氧树脂、 聚碳酸酯、不饱和聚酯、醇酸树脂、聚氨酯、酚 醛树脂、脲醛树脂
元素有机高分子：有机硅橡胶
在学习的过程中掌握
塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类
聚合物的力学性能
聚合物的力学性能可 通过测定聚合物的应 力－应变曲线来获得
不同聚合物的应力－应变曲线
聚合物的其它性能
1-质轻 一般密度为1-2 泡沫塑料只有 0.01其它性能
泡沫塑料打捞沉船法
将比重轻的闭孔型泡沫塑料输入沉船舱内，排去 海水，可使沉船浮起。
聚合物的性能与应用
（高分子的今天）
聚合物的性能
与小分子相比，高分子具有高的分子量、高弹性、高 粘度、低结晶度和无气态的特点（简称为“三高一低 一消失”）
高粘度的聚合物熔体和溶液是聚合体系的特征之一。
聚合物的热转变
聚合物的分子运动强烈地依赖于温 度及时间，聚合物的力学三态： 玻璃态（具有脆性和刚性） 高弹态（具有高的弹性） 粘流态（可流动，但粘性大）
泡沫塑料打捞法的优点是可省去在沉船下穿引船 底钢缆，减少或免去封舱工作而能获得较大浮力。 此外，对海上风浪的适应性也优于其他方法。
2 高比强度
玻璃钢（一种聚合物基复合材料），一般指用 玻璃纤维增强不饱和聚脂。
质轻而硬，不导电，机械强度高（其比强度比 合金钢高1.7倍），耐腐蚀。可以代替钢材制造 机器零件和汽车、船舶外壳等。
高分子结构的多层次性
近程结构
化学结构：分子链的组成、取代基 和端基、单体单元的链接方式、共 聚物序列结构、分子链的几何形态
(一级结构)
立体化学结构：几何异构和立体异构
链结构
高
分
子
远程结构（二级结构）：指单个大分子的大小和
结
在空间的存在的各种形状（构象）
构
凝聚态结构（三级结构）：是指大分子之间的堆砌方式，包括晶 态，非晶态，取向态，液晶态，织态等。与
上次课的内容
1.基本概念 2.聚合物的分类及命名 3.聚合反应类型（重点） 4.高分子的历史
常见的高分子材料 （需要记下）
四大塑料“四烯”
聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯
合成纤维“六纶”
涤纶、 尼龙、腈纶、维尼纶、丙纶、氯纶
合成橡胶“四胶”
丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶
尼龙：尼龙6、尼龙66
Thermosets (热固性塑料)——Rigid materials and network polymers in which chain motion is greatly restricted by a high degree of crosslinking. Intractable (难加工) once formed. Degrade rather than melt upon heating.
红字部分是由化学反应控制的结构
9
聚合物结构决定其性能
近程结构：直接影响熔点、溶解性、粘度、粘附性。 远程结构: 赋予高分子链柔性，使聚合物有高弹性 （小分子没有，大分子独有）。 凝聚态结构：决定聚合物制品使用性能的主要因素。
不同层次结构都会影响聚合物性能
10
凝胶渗透色谱(GPC)测定分子量
单分散性PS作为标样进行校正
最透明的塑料，不会碎的玻璃。
➢ 热固性塑料(Thermosets)
➢ 环氧树脂 (Epoxy resins )：用作复合材料，粘合剂等。 ➢ 酚醛树脂 (Phenolic resins)：电器绝缘材料等。 ➢ 聚酯树脂 (Polyester resins )：玻璃钢等。 ➢ 脲醛树脂（ Urea formaldehyde resin ）：粘合剂
高分子材料强度一般比较大。 如把10kg高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子， 可吊起物体的重量如下表：
➢ 热塑性塑料 (Thermoplastics)
➢ 聚乙烯（Polyethylene）： 产量最大，结构最简单。 ➢ 聚丙烯(Polypropylene)：最轻的塑料。 ➢ 聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)：全能的塑料，价格低廉。 ➢ 聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacylate)：
橡 胶 Rubber
➢ 天然橡胶 (Natural rubber) ： 综合性能最好，生产受地域限制。
➢ 合成橡胶 (Synthetic rubber) 丁苯橡胶 ：产量最大（占80％）。 氯丁橡胶 ：用途广泛，价廉物美。 丁腈橡胶 ：耐油性好。 乙丙橡胶 ：比重最轻。 顺丁橡胶 ：弹性最好。 丁基橡胶 ：气密性最好—内胎。 硅橡胶 ：低温性能最好。 氟橡胶：全能橡胶，在最恶劣条件下使用。
纤 维 Fibers
➢ 天然纤维： ➢ 人造纤维： ➢ 合成纤维：
➢ 特种纤维：
棉、麻、丝 粘胶纤维 (Viscose fiber)： 醋酸纤维 (Acetate fiber) 硝酸纤维 尼龙（Nylon）：结实耐磨 涤纶（Polyester fiber）: 最挺括纤维 腈纶：最耐晒的纤维 氯纶：保暖性最好的纤维 丙纶：最轻的纤维 源自文库纤维
为什么要学习聚合物的结构？
高分子材料千差万别，有的硬、有的软，有的脆， 有的韧，是什么导致它们性能上的不同？是结构。
高分子的制备、结构和性能之间存在着必然联系， 原料及制备条件决定了结构，而结构又决定了性能 ，结构和性能又会影响聚合的进行。
高分子化学家的目标就是通过聚合反应，获得具有 特定结构形态和预期性能的高分子，以满足应用的 要求。因此，只有认识了结构，才能对高分子进行 设计，并指导合成出这样的结构。
体型结构的树脂在塑制 成型后，再加热时就能 固化成不溶的聚合物 （热固性）。
线型或支链型树脂加热软化后变为黏稠流体，可塑制成型，冷 却后固化定型；但若再加热，又将变软而可以重塑（热塑性）。
Thermoplastics (热塑性塑料)——Linear or branched polymers which can be melted upon the application of heat.
2
其他重要的高分子
碳链高分子：聚异丁烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酰 胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯 醇、聚氯丁二烯
杂链高分子：聚甲醛、聚环氧乙烷、环氧树脂、 聚碳酸酯、不饱和聚酯、醇酸树脂、聚氨酯、酚 醛树脂、脲醛树脂
元素有机高分子：有机硅橡胶
在学习的过程中掌握
塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类