高分子材料研究新方法PPT课件
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《高分子材料》PPT课堂-课件【人教版】
q塑 处高料 状弹所 态态：形变很容橡 处易胶 状，所 态具有高弹性液 所。态 处树 状脂 态
q
粘流态：形变能任意发生，具有流动性。
温度升高
温度降低
一、塑料
1． 定义：是指具有可塑性能的高分子材料。
2. 分类
热塑性塑料
据受热可分为 热固性塑料
通用塑料 据应用可分为
工程塑料
3. 组成
树 脂 （ 主 要 成 份 ）
缺点：弹性和耐寒性比天然橡胶差。
用途：广泛用作海底电线绝缘材料，化工防腐 材料，耐油制品等。
《高分子材料》PPT课堂-课件【人教 版】优 秀课件 （实用 教材）
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4. 丁腈橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2+ n H 2 C C引 H 3 发 5 ℃ 剂
1.顺丁橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2
CO 2 N O A i,2 lH (5 )3 C B F 3· (C 2 H 5 )2 O
H 2 C
C2H
CC
H
H
顺 丁 橡 胶 n
优点：弹性好，耐磨性能、耐低温性能 也较好。具有良好的物理机械性能。
缺点：抗斯裂强度、加工性能较差。
5. 硅橡胶 结构：
R
R
O Si O Si
R
Rn
优点：既耐低温，又耐高温。在-65 ~ 250℃保持 弹性。耐油防水，不易老化，绝缘性能也很好。
缺点：机械性能较差，耐酸碱不及其它橡胶。
用途：可作高温高压设备的衬垫，油管衬里，火 箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料。
生物医学高分子材料课件
化学法
利用化学反应将药物与高 分子材料结合，如接枝共 聚法、药物嵌入聚合物网 络法等。
生物法
利用生物分子和生物过程 将药物与高分子材料结合 ，如抗体偶联法、基因载 体法等。
高分子药物载体的性能评价
安全性评价
主要包括急性毒性试验、长期毒 性试验、致畸致癌性试验等，以 确保药物载体对人体的安全性。
有效性评价
生物医学高分子 材料课件
汇报人： 日期:
目录
• 生物医学高分子材料概述 • 生物相容性高分子材料 • 生物降解性高分子材料 • 高分子药物载体 • 高分子组织工程支架材料 • 研究展望与挑战
01
生物医学高分子材料概述
定义与分类
生物医学高分子材料
指用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官的材料。
分类
根据应用部位和功能，可分为生物惰性、生物活性、生物降 解和生物相容性高分子材料。
生物医学高分子材料的特性
生物惰性
指在体内稳定，不发生化学反应，无毒无害 。
生物降解
在体内可被分解为小分子，无害化排出体外 。
生物活性
具有诱发机体免疫反应的能力。
生物相容性
与人体组织相容，无排异反应。
生物医学高分子材料的应用
生物活性评价
检测支架材料是否具有促进 细胞生长和分化的生物活性 。
安全性评价
对支架材料进行安全性评估 ，包括急性毒性、慢性毒性 、致敏性等。
06
研究展望与挑战
新材料设计及制备技术展望
发展新的聚合反应
01
研究新的聚合反应，如活性聚合、基团转移聚合等，以实现高
分子材料的精确控制合成。
纳米技术和3D打印
骨骼系统
用于制作人工关节、骨板、骨 钉等。
高分子材料的性能与研究方法(ppt 28页)
料
医用高分子
概念：可应用于医药的人工合成（包括改性）的
高分子材料，不包括天然高分子材料、生物高分子 材料、无机（高分子）材料等在内。
分 类
基本：（1）、组织相容性：材料自身稳定性及于机 要求 体组织亲和性（容忍性），材料对集体的影
响； （2）、酶生物老化性：材料对人体复杂环境 的适应性（抗“体内老化”性） （3）、血液适应性：不凝血、不溶血、不改 变血液中的蛋白、不破坏血小板、不在引发 血栓形成等。
功能高分子材料
分类：（1）化学功能：感光高分子、氧化还原树脂、离子交
高
换树脂、高分子催化剂、光降解塑料、固体电介质等；
分
（2）物理功能：导电高分子、压电高分子、高分子极 驻体、旋光性高分子、磁记录高分子、荧光体等； （3）化学、物理复合功能：高分子吸附剂、絮凝剂、
子 发 光 板
表面活性剂、染料、稳定剂、高吸水材料等；
2、连锁聚合反应（链式聚合、链式反应）： 单体被某种能量激活，是指链接到具有能量 的基团上，从而再激发另一个单体使之在连 接到这个增长的基团上，如此往复连成高分 子。包括自由基聚合与离子聚合。
4、高分子共混：多种高分子共混，形成有 特点的新的高分子材料。包括机械粉末共混、 溶液共混、乳液共混、熔融共混、化学反应 性共混等。
复合材料：以一种材料为基体（基体材料），另一
种材料为增强体（增强材料）组合而成的材料。 聚合物基复合材料通常以塑料或橡胶为基体，以纤维 为增强材料。
优势性能：强度高、力学性能好，抗疲劳性能好，
减震性能好，热变形温度高。
应用领域：
（1）航天航空（机翼、卫星天线、太阳能电池翼、大型运载火箭壳体等）； （2）汽车工业（车身、受力构件、传动轴、发动机架及内部构件等）； （3）化工、纺织、机械制造（化工设备、纺织机、复印机、高速机床等）； （4）医学领域（医用X光机、矫形支架等）。
高分子智能材料全解PPT课件
将非电量转换为与之有确定关系的电量输出的装 置。
传感器分类
按输入量、输出量、工作原理、能量关系等分类 。
传感器基本原理
利用物理效应、化学效应或生物效应，将被测量 转换为电量。
高分子智能材料在传感器中作用机制
敏感元件
高分子材料作为敏感元件，能够感知被测量的变化并产生响应。
转换元件
将敏感元件产生的响应转换为电量输出。
• 高分子智能材料在高端制造和智能制造中的应用：高分子智能材料在高端制造 和智能制造领域具有广阔的应用前景，如智能传感器、智能执行器、智能机器 人等，将为现代制造业的发展注入新的活力。
THANKS
感谢观看
应用领域及前景展望
应用领域
高分子智能材料在传感器、驱动器、智能纺织品、生物医学、环保等领域具有 广泛的应用前景。
前景展望
随着科技的进步和需求的增长，高分子智能材料的应用领域将不断拓展，同时 对其性能的要求也将不断提高。未来，高分子智能材料将在智能化、多功能化 、环保化等方面取得更大的突破和发展。
02
控的释放行为等。
03
实践举例
列举几个成功应用高分子材料作为药物控释载体的案例，并分析其设计
思路和应用效果。
组织工程支架材料研究进展
组织工程支架材料的作用及要求
阐述组织工程支架材料在组织工程中的作用和所需满足的要求，如良好的生物相容性、适 当的机械性能等。
高分子材料在组织工程支架中的应用
分析高分子材料作为组织工程支架材料的优点和应用现状，如可降解高分子材料、水凝胶 等。
无免疫原性等。
安全性问题及对策
03
探讨高分子材料在生物医学应用中可能存在的安全性
问题，如毒性、致癌性等，并提出相应的解决策略。
传感器分类
按输入量、输出量、工作原理、能量关系等分类 。
传感器基本原理
利用物理效应、化学效应或生物效应，将被测量 转换为电量。
高分子智能材料在传感器中作用机制
敏感元件
高分子材料作为敏感元件，能够感知被测量的变化并产生响应。
转换元件
将敏感元件产生的响应转换为电量输出。
• 高分子智能材料在高端制造和智能制造中的应用：高分子智能材料在高端制造 和智能制造领域具有广阔的应用前景，如智能传感器、智能执行器、智能机器 人等，将为现代制造业的发展注入新的活力。
THANKS
感谢观看
应用领域及前景展望
应用领域
高分子智能材料在传感器、驱动器、智能纺织品、生物医学、环保等领域具有 广泛的应用前景。
前景展望
随着科技的进步和需求的增长，高分子智能材料的应用领域将不断拓展，同时 对其性能的要求也将不断提高。未来，高分子智能材料将在智能化、多功能化 、环保化等方面取得更大的突破和发展。
02
控的释放行为等。
03
实践举例
列举几个成功应用高分子材料作为药物控释载体的案例，并分析其设计
思路和应用效果。
组织工程支架材料研究进展
组织工程支架材料的作用及要求
阐述组织工程支架材料在组织工程中的作用和所需满足的要求，如良好的生物相容性、适 当的机械性能等。
高分子材料在组织工程支架中的应用
分析高分子材料作为组织工程支架材料的优点和应用现状，如可降解高分子材料、水凝胶 等。
无免疫原性等。
安全性问题及对策
03
探讨高分子材料在生物医学应用中可能存在的安全性
问题，如毒性、致癌性等，并提出相应的解决策略。
高分子材料研究方法--紫外可见吸收光谱 ppt课件
ppt课件
16
常用的是π→π*跃迁和n→π*，这两种跃迁都 需要分子中有不饱和基团提供π轨道。
n→π*跃迁与π→π*跃迁的比较如下：
π→π*
n→π*
吸收峰波长 与组成双键的
有关
原子种类基本无关
吸收强度 强吸收 104~105 弱吸收 ＜102
极性溶剂 向长波方向移动 向短波方向移动
ppt课件
O:
例：H C
H ppt课件
10
分子轨道有σ、σ*、π、 π*、n 能量高低σ＜π＜n＜π*＜σ*
σ* π*
n → σ* π→π* n→π*跃迁
n
π
能
σ→σ*
量
σ
ppt课件
11
主要有四种跃迁类型 跃迁所需能量为：
σ→σ* n→σ* π→π* n→π*
分子中电子的能级和跃迁
2
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不同波长的光
ppt课件
L 4
A
图3-1 紫外可见吸收光谱示意图
末端吸收
最强峰
肩 峰
次强峰 峰谷
max
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min
5
A
分析吸收曲线 可以看到：
1.同一浓度的 待测溶液对不 同波长的光有 不同的吸光度;
max
min
2. 对于同一待测溶液，浓度愈大，吸光度也愈大；
3. 对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰所对应 的波长(最大吸收波长 λmax) 不变。并且曲线的形状也 完全相同。
CH3Br λmax=204nm
ppt课件
14
（3）π→π*跃迁
π电子跃迁到反键π* 轨道所产生的跃迁，这类跃迁 所需能量比σ→σ*跃迁小，若无共轭，与n→σ*跃迁 差不多。200nm左右
高分子纳米复合材料课件.ppt
最重要的是界面组元。界面组元具有以下两个特点：首先是原
子密度相对较低，其次是邻近原子配位数有变化。因为界面在
纳米结构材料中所占的比例较高，以至于对材料性能产生较大
影响。
高分子纳米复合材料课件
五、纳米复合材料（nanocomposites）
1、纳米复合材料的分类
复合材料的复合方式可以分为四大类：
①、0-0型复合
利用宏观量子隧道效应，可以解释纳米镍粒子在低温下继续 保持超顺磁性的现象。这种纳米颗粒的宏观量子隧道效应和量子 尺寸效应，将会是未来微电子器件发展的基础，它们确定了微电 子器件进一步微型化的极限。
高分子纳米复合材料课件
三、纳米材料的制备方法
可分为物理法和化学法两大类。 1、物理方法 ①、真空冷凝法
例如，纳米颗粒具有高的光学非线性及特异的催化性能均属 此列。
高分子纳米复合材料课件
4、宏观量子隧道效应 微观粒子（电子、原子）具有穿越势垒的能力称之为隧道效
应。一些宏观的物理量，如纳米颗粒的磁化强度、量子相干器件 中的磁通量以及电荷等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统 的势垒而产生性能变化，称为宏观量子隧道效应。
第一节 高分子纳米复合材料概述
一、纳米材料与纳米技术
1、纳米材料 是以纳米结构为基础的材料，或者以纳米结构为基本单元构
成的复合材料。 ①、纳米结构
以具有纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或营造 的一种新结构体系，称为纳高分米子纳结米构复合体材料系课件。
②、纳米材料 纳米材料是在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范 围的物质，或者由它们作为基本单元构成的复合材料。 从微观角度分类，纳米材料大致有以下两类：
衡合金固态分解、溶胶-凝胶法、气相沉积法、快速凝固法、晶晶 化法、深度塑性变形法等。
高分子化学ppt幻灯片课件
产业的发展。
02
高分子化合物结构 与性质
高分子化合物基本结构
链状结构
由长链分子组成，链上原子以共 价键连接，形成线性或支链结构。
网状结构
由三维空间的分子链交织而成，具 有高度的交联性和空间稳定性。
聚集态结构
高分子链在空间中的排列和堆砌方 式，包括晶态、非晶态、液晶态等。
高分子化合物聚集态结构
晶态结构
高分子化学ppt幻灯 片课件
目录
CONTENTS
• 高分子化学概述 • 高分子化合物结构与性质 • 高分子合成方法与反应机理 • 高分子材料制备与加工技术 • 高分子材料性能与应用领域 • 高分子化学前沿研究领域与展望
01
高分子化学概述
高分子化学定义与特点
定义
高分子化学是研究高分子化合物的 合成、结构、性能及其应用的科学。
维。
后处理
纺织加工
对初生纤维进行拉伸、 热定形、卷曲等后处理， 改善纤维的物理机械性
能。
将纤维加工成纱线、织 物等纺织品，满足服装、 家居用品等领域的需求。
05
高分子材料性能与 应用领域
塑料性能及应用领域
塑料主要性能
质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工成型等。
应用领域
包装、建筑、汽车、电子电器、农业等。
发展趋势
高分子链在空间中规则排列，形 成晶体。晶态高分子具有优异的
力学性能和热稳定性。
非晶态结构
高分子链在空间中无规则排列， 呈现无序状态。非晶态高分子具
有较好的柔韧性和加工性能。
液晶态结构
介于晶态和非晶态之间的一种特 殊聚集态，高分子链在空间中呈 现一定程度的有序排列。液晶高 分子具有独特的光学、电学和力
高性能化、功能化、环保化。
02
高分子化合物结构 与性质
高分子化合物基本结构
链状结构
由长链分子组成，链上原子以共 价键连接，形成线性或支链结构。
网状结构
由三维空间的分子链交织而成，具 有高度的交联性和空间稳定性。
聚集态结构
高分子链在空间中的排列和堆砌方 式，包括晶态、非晶态、液晶态等。
高分子化合物聚集态结构
晶态结构
高分子化学ppt幻灯 片课件
目录
CONTENTS
• 高分子化学概述 • 高分子化合物结构与性质 • 高分子合成方法与反应机理 • 高分子材料制备与加工技术 • 高分子材料性能与应用领域 • 高分子化学前沿研究领域与展望
01
高分子化学概述
高分子化学定义与特点
定义
高分子化学是研究高分子化合物的 合成、结构、性能及其应用的科学。
维。
后处理
纺织加工
对初生纤维进行拉伸、 热定形、卷曲等后处理， 改善纤维的物理机械性
能。
将纤维加工成纱线、织 物等纺织品，满足服装、 家居用品等领域的需求。
05
高分子材料性能与 应用领域
塑料性能及应用领域
塑料主要性能
质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工成型等。
应用领域
包装、建筑、汽车、电子电器、农业等。
发展趋势
高分子链在空间中规则排列，形 成晶体。晶态高分子具有优异的
力学性能和热稳定性。
非晶态结构
高分子链在空间中无规则排列， 呈现无序状态。非晶态高分子具
有较好的柔韧性和加工性能。
液晶态结构
介于晶态和非晶态之间的一种特 殊聚集态，高分子链在空间中呈 现一定程度的有序排列。液晶高 分子具有独特的光学、电学和力
高性能化、功能化、环保化。
新型有机高分子材料课件
新型有机高分子材料
有机高分子材料是一种以碳元素为主要构成元素的大分子有机化合物。
定义
有机高分子材料是由碳元素构成的大分子有机化合物，具有广泛的应用领域 和独特的物理、化学性质。
分类
聚合物
由多个单体通过共价键连接 而成，如塑料、橡胶等。
共聚物
由两种或多种不同单体通过 共价键连接而成，具有特定 的性能和结构。
纳米材料应用
将纳米技术与高分子材料相结合，创造 更多应用领域。
生物高分子
来源于自然界的有机物，具 有生物活性和可降解性。
制备方法
聚合反应
通过添加引发剂和催化剂，将单体连接成高分子链。
纳米材料合成
运用纳米技术制备具有特殊性能的有机高分子材料。
工业应用
1 包装材料
轻便、耐用的塑料材料广泛用于食品、日用 品等领域的包装。
2 电子器件
高分子材料的绝缘性能和柔韧性使其成为电 子器件的理想材质。
高分子材料具有良好的可塑性 和可加工性，可制备成各种形 状和尺寸。
挑战和限制
• 高分子材料的稳定性和寿命有限，易受到热、光、湿等环境因素的影响。 • 某些高分子材料存在毒性和环境污染问题。
发展趋势和未来展望
1
功能性高分子材料
2
开发具有特殊功能的高分子材料，如自
修复、导电等。
3可持续Biblioteka 展研发更环保、可降解的高分子材料。
3 医疗用途
4 环境保护
生物可降解的高分子材料被应用于医疗领域， 如缝合线、植入物等。
高分子材料的可回收性和再生性有助于环境 保护和可持续发展。
特性和优势
高分子链结构
多样性链结构赋予高分子材料 丰富的物理性质和化学反应活 性。
有机高分子材料是一种以碳元素为主要构成元素的大分子有机化合物。
定义
有机高分子材料是由碳元素构成的大分子有机化合物，具有广泛的应用领域 和独特的物理、化学性质。
分类
聚合物
由多个单体通过共价键连接 而成，如塑料、橡胶等。
共聚物
由两种或多种不同单体通过 共价键连接而成，具有特定 的性能和结构。
纳米材料应用
将纳米技术与高分子材料相结合，创造 更多应用领域。
生物高分子
来源于自然界的有机物，具 有生物活性和可降解性。
制备方法
聚合反应
通过添加引发剂和催化剂，将单体连接成高分子链。
纳米材料合成
运用纳米技术制备具有特殊性能的有机高分子材料。
工业应用
1 包装材料
轻便、耐用的塑料材料广泛用于食品、日用 品等领域的包装。
2 电子器件
高分子材料的绝缘性能和柔韧性使其成为电 子器件的理想材质。
高分子材料具有良好的可塑性 和可加工性，可制备成各种形 状和尺寸。
挑战和限制
• 高分子材料的稳定性和寿命有限，易受到热、光、湿等环境因素的影响。 • 某些高分子材料存在毒性和环境污染问题。
发展趋势和未来展望
1
功能性高分子材料
2
开发具有特殊功能的高分子材料，如自
修复、导电等。
3可持续Biblioteka 展研发更环保、可降解的高分子材料。
3 医疗用途
4 环境保护
生物可降解的高分子材料被应用于医疗领域， 如缝合线、植入物等。
高分子材料的可回收性和再生性有助于环境 保护和可持续发展。
特性和优势
高分子链结构
多样性链结构赋予高分子材料 丰富的物理性质和化学反应活 性。
高分子材料分析测试方法ppt课件
区域
波长μm 波数 cm-1 能级跃迁类型
近 红 外 区 0.75～2.5 13158 ～ OH 、 NH 及 CH
（泛频区）
4000
键的倍频吸收
中 红 外 区 2.5～25 4000～400 分 子 振 动 ， 伴
（基本振动
随转动
5
傅里叶红外光谱
傅立叶变换红外光谱仪的结构
傅立叶变换红外光谱仪的结构
1
结构鉴 定
流变性
高分子材 料分析主 要方向
分子量 及分布
鉴定
形态及 形貌表
征
热分析 技术
2
核磁共 振法
气相色 谱法
红外光 谱法
结构 鉴定
紫外光 谱法拉曼散 射质谱法分子荧 光光谱发3
傅里叶红外光谱
红外光谱又称为分子振动转动光谱，它和紫外－可见光谱一 样，也是一种分子吸收光谱。当样品受到频率连续变化的红外 光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运 动引起偶极矩的净变化产生分子振动和转动能级从基态到激发 态的跃迁，使相应于这些吸收区城的透射光强度减弱。记录红 外光的百分透射比与波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱。 红外光谱法不仅能进行定性和定量分析，而且从分子的特征吸 收可以鉴定化合物和分子结构。
f ( ) 0 E(x) cos 2 xdx
我们用迈克耳孙干涉仪可以得到红外光的时域谱，通过FT就 可以得到光的频率（波数）分布。这就是傅里叶变换红外光谱 仪名称的由来。
8
傅里叶红外光谱
分析速 度
信噪比
光谱范 围
红外光 谱仪各 项指标
分辨率
波长准 确度
光度准 确度
波长精 确度
9
傅里叶红外光谱
高分子材料研究方法与测试技术教学课件PPT X射线衍射原理教学PPT
I
I’
2.1.2布拉格方程
1. 同一层晶面相邻原子反射线之间的光程差 如晶面A 上P原子和K原子散射线光程差： =QK-PR=PKcos-PKcos=0 同一层晶面相邻原子光程差为零---散射线相互加强
2. 相邻两层平行晶面上原子反射线之间的光程差。 由于X射线具有相当强的穿透能力，它可以穿透上万 个原子面，因此，我们必须考虑各个平行的原子面 间的‘反射’波的相互干涉问题。
2.1.2布拉格方程
可得布拉格方程：
2d'sin=n
为布拉格角,n 为衍射级数。 布拉格公式表达了发生衍射时所必须满足的基本条 件。
在n＝1的情形下称为第一级反射，如果波1 ’和2 ’ 之间的波程差为波长的一倍；而1 ’和3 ’的波程差为波 长的两倍，…以此类推，我们可以认为，凡是在满足 布拉格公式的方向上的所有晶面上的所有原子散射波 的位相完全相同，共振幅互相加强。 在与入射线成2 角的方向上就会出现衍射线。而在其它方向的散射线 的振幅互相抵消，x射线的强度减弱或者等于零。
强度
200
220
面心立方NaCl的粉末衍射图
111
222 311
420 400
331
600,442
422 511,333
440 531
20 30
40
50
60
70 80
90 100
110
2
强反射的
入射角为 15°
入射X射线波长 第二级强反射
的入射角
根据布喇格公式
15° 2 × 2.82×10-10 × 15° 1.46×10-10 (m)
0.5177 31.18 °
例题：写出简单立方(a=0.3nm)的前三条线(即2 值最低的三条线)，入射线为CuK (=0.154nm)
高分子材料教学课件PPT
• 氢键是与电负性较强的原子相结合的氢原子(如X—H)同时与另 一个电负性较强的原子(如Y)之间的相互作用，即(X—H…Y)．这 些电负性铰强的原子一般是氮、氧或卤素原子．一般认为在氢键 中，X—H基本上是共价键，而H…Y则是一种强而有方向性的范 德华力．这里把氢键归入范德华力是因为氢键本质上是带有部分 负电荷的Y与电偶极矩很大的极性键X—H间的静电吸引相互作用.
5
聚合物分子内与分子间相互作用力
• 物质的结构是指物质的组成单元(原于或分子)之间在相互吸引和排斥作用
达到平衡时的空间诽布．因此为了认识高聚物的结构，首先应了解存在于高聚 物分子内和分子间的相互作用．
• 化学键
构成分子的原子间的作用力有吸引力和斥力，吸引力是原子形成分于的结合力， 叫作主价力，或称键合力．斥力是各原子的电子之间的相互排斥力．当吸引力 和斥力达到平衡时，便形成稳定的化学键．
• 金属键 是由金属原子的价电子和金属离子晶格之间的相互 作用而形成的，无方向性和饱和性，赋予高导电性．在所谓的 “金属螯合高聚”(metallocene po1ymer)中可以说存在金属 键．
2024/6/20
7
• 范德华力
作用能: 2~8kJ/mol
是存在于分子间或分子内非键合原于间的相互作用力．两分子间的 范德华力F(r)及相互作用能E(r)是分子之间距离r的函数如图所示.
2024/6/20
19
重要高分子材料
合成树脂和塑料: 填充增强增韧,降低成本. 教 材P332表7.4
➢ 通用塑料: 应用广, 产量大, 价格廉的塑料. 如聚烯烃: PE, PP, PS等; PVC; 酚醛, 环氧, 聚酯, 尿醛等.
➢ 工程塑料: 综合性能好, 可代替金属作工程材料, 制 造机器零部件的塑料. 最重要的有:
新型高分子材料第二章——高性能高分子PPT课件
17
2. 热性能
PPS分子的刚性高及规整排列，使其成为结晶性聚合物， 最高结晶度达65%，结晶温度为127℃，Tm为280～290℃， 在空气中的开始分解温度为430～460℃，热稳定性远远优于 PA、PBT、POM及PTFE等工程塑料。经与GF复合增强后， HDT可达260℃，长期使用温度为220～240℃，在热塑性塑 料中是最高的。
全同立构PS（IPS），结晶， 熔点240 ℃
间同立构PS（SPS） ，熔 点270 ℃，
无规立构PS（aPS），无定 形，透明
提高分子的等规度，提高Tg 和Tm
7
分子间氢键
交联
增加分子间的相互作用，提高Tg
8
纤
聚甲醛
维
增
尼龙6
强
尼龙66
对
酚醛树脂
热
聚碳酸酯
变
芳香聚酯
形
温
聚醚醚酮
度
聚苯硫醚
的
聚砜
14
2.2.1 聚苯硫醚
聚苯硫醚（PPS）为对二氯苯和硫化钠为原料制备的，目 前被认为耐热性最佳的聚合物之一。
nNa2S + n Cl
Cl NMP 加热加压
S
+ 2nNaCl
n
PPS为第六大工程塑料和第一大特种工程塑料，属热塑性 结晶树脂。其Tm高达280~290℃，Td＞400℃，与无机填料、 增强纤维以及其它高分子材料复合，可制得各种PPS工程塑 料及合金。
有极好的刚性和强度，其拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹 性模量均列在工程塑料前列。PPS树脂通过纤维增强后， 刚性进一步提高。
良好的抗蠕变性，在高温下的强度保持率远远高于PBT、 PES、PC及其它工程塑料，适宜制作螺丝等紧固件，可解 决因塑料松弛而引起的紧固力下降这一缺点。
2. 热性能
PPS分子的刚性高及规整排列，使其成为结晶性聚合物， 最高结晶度达65%，结晶温度为127℃，Tm为280～290℃， 在空气中的开始分解温度为430～460℃，热稳定性远远优于 PA、PBT、POM及PTFE等工程塑料。经与GF复合增强后， HDT可达260℃，长期使用温度为220～240℃，在热塑性塑 料中是最高的。
全同立构PS（IPS），结晶， 熔点240 ℃
间同立构PS（SPS） ，熔 点270 ℃，
无规立构PS（aPS），无定 形，透明
提高分子的等规度，提高Tg 和Tm
7
分子间氢键
交联
增加分子间的相互作用，提高Tg
8
纤
聚甲醛
维
增
尼龙6
强
尼龙66
对
酚醛树脂
热
聚碳酸酯
变
芳香聚酯
形
温
聚醚醚酮
度
聚苯硫醚
的
聚砜
14
2.2.1 聚苯硫醚
聚苯硫醚（PPS）为对二氯苯和硫化钠为原料制备的，目 前被认为耐热性最佳的聚合物之一。
nNa2S + n Cl
Cl NMP 加热加压
S
+ 2nNaCl
n
PPS为第六大工程塑料和第一大特种工程塑料，属热塑性 结晶树脂。其Tm高达280~290℃，Td＞400℃，与无机填料、 增强纤维以及其它高分子材料复合，可制得各种PPS工程塑 料及合金。
有极好的刚性和强度，其拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹 性模量均列在工程塑料前列。PPS树脂通过纤维增强后， 刚性进一步提高。
良好的抗蠕变性，在高温下的强度保持率远远高于PBT、 PES、PC及其它工程塑料，适宜制作螺丝等紧固件，可解 决因塑料松弛而引起的紧固力下降这一缺点。
药用高分子材料ppt课件
整理版课件
24
药用高分子
乙烯基尿嘧啶是最简单的尿嘧啶单体，能在引发 作用下聚合形成水溶性聚合物，它能像天然核酸那样 彼此间通过氢键缔合形成高分子络合物，有良好的抗 肿瘤作用。
CH2 CH n ON
HN
[ CH2 CH]n ON
HN
整理版课件
25
药用高分子
用甲基富马酰氯与5-氟尿嘧啶（5-Fu）反应得 到单体，均聚物和共聚物都具有抗肿瘤活性。
能通过排泄系统排除体外。
整理版课件
11
药用高分子
(3) 对于导入方式进入循环系统的药物－体内包埋以及注射用 药物的载体或者是高分子药物，由于会进入血液系统，故
要求是水溶性或亲水性的、生物可降解的、能被人体吸收
或排出体外、具有抗凝血性并且不会引起血栓的高分子材
料，作为体内包埋药物的载体还应有一定的持久性；
整理版课件
13
药用高分子
3.1 高分子化药物 3.1.1 低分子药物高分子化的优点
低分子药物与高分子化合物结合后，起医疗作用 的仍然是低分子活性基团，高分子仅起了骨架或载体 的作用。但越来越多的事实表明，高分子骨架并不是 惰性的，它们对药理基团有着一定的活化和促进作用。
整理版课件
14
药用高分子
高分子载体药物有以下优点：能控制药物缓慢 释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提 高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位， 并能识别变异细胞；稳定性好；释放后的载体高分 子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体外 或水解后被人体吸收，因此副作用小。
S
D
T 输 送 用 基 团
S
D
S
连
药
接
物
E
《高分子材料进展》课件
生物降解高分子材料
生物降解高分子材料在体内可降解，如聚乳 酸、聚己内酯等，可用于药物载体和手术缝 合线等领域。
高分子材料的绿色化发展
要点一
可再生资源合成高分子材料
利用可再生资源合成高分子材料是绿色化学的重要方向， 如淀粉基塑料、纤维素基复合材料等。
要点二
环保型高分子材料
环保型高分子材料在生产过程中对环境影响较小，如水性 涂料、生物基塑料等，符合可持续发展要求。
光学性能与化学性能
总结词
高分子材料的光学性能和化学性能对于 其外观、耐久性和功能性至关重要。
VS
详细描述
光学性能主要包括透明度、光泽度和反射 率等，这些参数决定了材料在视觉上的表 现。化学性能包括耐腐蚀性、抗氧化性和 耐候性等，它们决定了材料在各种环境条 件下的稳定性和耐久性。
高分子材料的应用领域
合成方法与技术
自由基聚合
自由基聚合是一种常见的合成方法，通过引发剂产生自由基活性 种，引发单体聚合形成聚合物。
离子聚合
离子聚合是指通过离子键合形成聚合物的合成方法，包括阴离子聚 合和阳离子聚合两种类型。
配位聚合
配位聚合是一种定向聚合方法，通过过渡金属催化剂催化烯烃单体 进行聚合，形成具有特定立构规整性的聚合物。
智能化
高分子材料将逐渐实现智 能化，能够根据环境变化 进行自我调节和适应。
绿色化
环保意识的提高，高分子 材料的生产和使用将更加 注重环保和可持续发展。
高分子材料与其他学科的交叉融合
生物学
高分子材料与生物学的交 叉融合将产生更多生物医 用材料，如生物降解材料 、组织工程材料等。
物理学
高分子材料与物理学的交 叉融合将促进高分子材料 的结构和性能研究，提高 其稳定性和功能性。
高分子材料化学PPT课件
第19页/共140页
溶剂的选择
溶度参数相近原则 极性相似相溶原则 溶剂化原则
第20页/共140页
溶度参数相近原则
如何选择溶解高分子材料合适的溶剂是药物制剂中常 遇到的问题，如制备薄膜包衣液或制备控释膜，如何 来选择溶剂、应用何种不同性质的化合物来调节膜上 孔隙的大小，药物、溶剂和高分子的相容性如何等， 这就需要运用判断高分子溶解度及相容性的一般规律。 这些规律对聚合物的溶剂选择具有一定的指导意义。
?溶度参数相近原则极性相似相溶原则313溶剂的选择?极性相似相溶原则?溶剂化原则?如何选择溶解高分子材料合适的溶剂是药物制剂中常遇到的问题如制备薄膜包衣液或制备控释膜如何来选择溶剂应用何种不同性质的化合物来调节膜上孔隙的大小药物溶剂和高分子的相容性如何等这就需要运用判断高分子溶解度及相容性的一般规律
1
1 3
1 :2 1: 2
第23页/共140页
极性相似相溶原则
对于非晶态极性聚合物不仅要求溶剂的溶度参数与聚 合物相近，而且还要求溶剂的极性要与聚合物接近才 能使之溶解，如聚乙烯醇是极性的，它可溶于水和乙 醇中，而不溶于苯中。
第24页/共140页
溶剂化原则ຫໍສະໝຸດ 溶度参数相近的聚合物一溶剂体系，不一定都能很好
只能发生溶胀。 交联度越大，溶解度越小。 交联度可以用交联点密度表示。交联聚合物中交联链
的结构单元数Nc占总结构单元数N的分数，通常用q表 示。Q=Nc/N。
第9页/共140页
制备药用高分子溶液的方法
药用高分子材料大多呈粒状、粉末状，如果将其直接 置于良溶剂中，易于聚结成团，与溶剂接触的团块表 面的聚合物首先溶解，使其表面粘度增加，不利于溶 剂继续扩散进人颗粒内部。
第33页/共140页
《高分子材料》课件
广泛应用于防弹材料、抗火材 料、防切割材料等领域
广泛应用于航空航天、汽车、 运动器材等领域
高分子材料的环保问题
1 可持续发展
高分子材料能够实现可持 续发展，目前已经研究出 很多再生材料，如可降解 高分子材料。
2 回收利用
高分子材料的回收利用率 较低，仅有少数材料能够 回收利用。
3 环境影响
一些高分子材料会对环境 造成一定的影响，因此需 要注意环保问题。
应用
广泛应用于包装、电子、家电、航空航天、建筑、医疗及生活用品等领域。
高分子材料的分类和特点
塑料
塑料是高分子材料的一类，具有 轻质、廉价、易成型等特点，广 泛应用于日常生活中的各个领域。
合成树脂
合成树脂是一种广泛应用的高分 子材料，具有高强度、防腐蚀等 特点，广泛应用于制造建筑材料、 船舶配件等领域。
高分子材料的未来发展趋势
生物材料
智能材料
生物材料是未来高分子材料的重 要方向，具有良好的生物相容性、 组织可再生等特点。
智能材料具有自我修复、智能感 应等特点，将应用于传感器、信 息储存等领域。
3 D打印技术
3D打印技术将改变传统生产模式， 未来高分子材料的生产方式将更 加灵活高效。
总结和展望
高分子材料作为一种极富前途的材料，在科技进步与环保意识不断提高的背 景下，将会有越来越广泛的应用。我们期待着它们在未来更广泛、更深入的 领域中的重要作用。
通用高分子材料PPT课件
本课程将全面介绍通用高分子材料的分类、特点及广泛应用，帮助您了解更 多关于这一领域的知识。
什么是高分子材料？
定义
高分子是由大量重复单元（称为聚合物）组成的大分子化合物，具有综合性能优异、加工性 好等特点。
广泛应用于航空航天、汽车、 运动器材等领域
高分子材料的环保问题
1 可持续发展
高分子材料能够实现可持 续发展，目前已经研究出 很多再生材料，如可降解 高分子材料。
2 回收利用
高分子材料的回收利用率 较低，仅有少数材料能够 回收利用。
3 环境影响
一些高分子材料会对环境 造成一定的影响，因此需 要注意环保问题。
应用
广泛应用于包装、电子、家电、航空航天、建筑、医疗及生活用品等领域。
高分子材料的分类和特点
塑料
塑料是高分子材料的一类，具有 轻质、廉价、易成型等特点，广 泛应用于日常生活中的各个领域。
合成树脂
合成树脂是一种广泛应用的高分 子材料，具有高强度、防腐蚀等 特点，广泛应用于制造建筑材料、 船舶配件等领域。
高分子材料的未来发展趋势
生物材料
智能材料
生物材料是未来高分子材料的重 要方向，具有良好的生物相容性、 组织可再生等特点。
智能材料具有自我修复、智能感 应等特点，将应用于传感器、信 息储存等领域。
3 D打印技术
3D打印技术将改变传统生产模式， 未来高分子材料的生产方式将更 加灵活高效。
总结和展望
高分子材料作为一种极富前途的材料，在科技进步与环保意识不断提高的背 景下，将会有越来越广泛的应用。我们期待着它们在未来更广泛、更深入的 领域中的重要作用。
通用高分子材料PPT课件
本课程将全面介绍通用高分子材料的分类、特点及广泛应用，帮助您了解更 多关于这一领域的知识。
什么是高分子材料？
定义
高分子是由大量重复单元（称为聚合物）组成的大分子化合物，具有综合性能优异、加工性 好等特点。
高分子材料研究前沿浅见33页PPT
谢谢！
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
高分子材料研究前沿浅见 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
药用高分子材料学ppt课件
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药用高分子材料学ppt 课件
目录 CONTENT
• 引言 • 药用高分子材料的性质与要求 • 药用高分子材料的制备与加工 • 药用高分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料在药物制剂中的
应用 • 药用高分子材料的安全性与评价 • 药用高分子材料的未来展望与挑
战
01
引言
药用高分子材料的定义与分类
总结词
介绍药用高分子材料的定义，以及按照来源、合成方 法和功能进行的分类。
提高药物的稳定性
某些高分子材料可以作为药物 的保护层，防止药物在储存和 运输过程中发生氧化、水解等 反应，从而提高药物的稳定性 。
改善药物的释放行为
通过使用不同类型和不同分子 量的高分子材料，可以调节药 物的释放速度和释放模式，实 现药物的定时、定量、定位释 放。
药用高分子材料在注射制剂中的应用
用作药物载体和稳定剂
04
药用高分子材料在药物制 剂中的应用
药用高分子材料在口服制剂中的应用
药用高分子材料作为药物 载体
用于改善药物在体内的溶解度 、稳定性和生物利用度。例如 ，利用高分子材料包裹药物， 以实现缓释或控释效果，减少 服药次数和剂量，提高患者的 依从性。
改善药物口感和口感持久 性
通过使用高分子材料，改善药 物口感，使其更易于被患者接 受。同时，高分子材料还可以 增加药物口感的持久性，提高 患者用药的满意度。
表面处理与修饰
对高分子材料表面进行修饰，以提高其生物相容性和稳定性。
药用高分子材料的质量控制
化学结构
确保药用高分子材料的化学结构符合预定要求，无杂质和降解产 物。
物理性质
控制药用高分子材料的物理性质，如粒径、形态、流动性、吸湿性 和稳定性等。
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• 国内 1. 分析化学 2. 分析测试学报 3. 色谱 4. 光谱学与光谱分析
• 国外 1. Analytical Chemistry 2. Analyst
1 高分子材料研究方法的研究对象
高分子材料研究方法是指应用近代实验技术，特别是各
种近代仪器分析方法，分析测试高分子材料的组成、微观 结构及其与宏观性能之间的内在联系以及高聚物的合成反 应及在加工过程中结构的变化等。
化规律。如： 聚合反应过程、固化过程、老化过程和成型
加工过程等； 在线分析（即原位连续测定）。
2 高聚物近代分析方法所用仪器简介
• 大型仪器的基本原理和这些分析方法所能提供的 主要信息是高分子材料近代分析方法的基础。
A、各种分析方法简介 ➢ 分析方法 ➢ 分析原理 ➢ 谱图的表示方法 ➢ 提供的信息
近代仪器分析方法在高分子材料 研究中的主要应用(四方面)：
聚合物链结构的表征 决定高聚物基本性质的主要因素有： ⑴ 高分子的化学结构，包括结构单元的化学组成、序列结
构、支化与交联、结构单元的立体构型和空间排布等。 ⑵ 高分子的平均分子量及其分布。
通过这二项表征，可确定高分子链中原子和基团之间的 几何排列及其链的长短。
本课程的主要内容：
第0章 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
绪论（2学时） 结构鉴定 （16学时） 分子量与分子量分布的测定 （6学时） 形态与形貌表征 （10学时） 热分析技术（6学时） 流变性研究 （4学时） 力学性能测定（6学时） 吸附性能测定 （4学时）
主要参考学术期刊：
高分子材料指？
• 主要成分为高聚物； • 辅助成分有各种有机助剂或无机添加剂，如：
增塑剂、纳米氧化硅、残留单体、催化剂、乳 化剂等。
➢ 高聚物的成型条件的不同，包括以上成分的不 同，都会得到不同结构和性能的高分子材料。
➢ 对各种不同高分子材料在性能、制备、加工、 应用等方面的了解可以来加深对分析方法的研 究。
高分子的聚集态结构 包括晶态、非晶态、液晶态、高聚物的取向及共混或
共聚高聚物的多相结构等。 决定高分子材料使用性能的重要因素。
• 高分子材料的力学状态和热转变温度 通过这种研究可以了解材料内部分子的运动，
揭示高聚物的微观结构与宏观性能之间的内在 联系。
决定高分子材料的宏究在特定外界条件下高分子材料结构的变
▲ 紫外吸收光谱UV 吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 相对吸收光能量随吸收光波长的变化 吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 ▲ 荧光光谱法FS 被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射费 光 发射的荧光能量随光波长的变化 荧光效率和寿命。提供分子中不同电子结构的信息 ▲ 红外吸收光谱法IR 吸收红外光能量，引起其有偶极矩变化的分子的振动、转动能 级跃迁 相对透射光能量随透射光频率变化 峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率
▲ 静态热-力分析TMA 样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化 样品形变值随温度或时间变化曲线 热转变温度和力学状态 ▲ 动态热-力分析DMA 样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化 模量或tgδ随温度变化曲线 热转变温度模量和tgδ
▲ 拉曼光谱法Ram 吸收光能后引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 相对透射光能量随透射光频率变化
峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 ▲ 核磁共振波谱法NMR 在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自 旋能级的跃迁 吸收光能量随化学位移的变化
峰的化学位移、强度、裂分数和耦合常数，提供核的数目、所 处化学环境和几何构型的信息 ▲ 电子顺磁共振波谱法ESR 在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量。产生电子自旋 能级跃迁 吸收光能量或微分能量随磁场强度变化
高分子材料—— 无机材料 金属材料 半导体材料 纳米材料 ………
针对高分子材料研究 • 传统研究模式包括：合成方法，测试物理、化学性质，
改善加工技术，开发新用途 • 当今新技术是：
研究
合成反应与结构 结构与性能 性能与加工
之间内在规律
根据目标材料的性能要求，提出合成方法和加工条件， 高聚物近代仪器分析方法所起的作用越来越大。
▲ 反气相色谱法IGC 探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之 间的相互作用力 探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 探针分子保留值与温度的关系提供聚合物热力学参数 ▲ 裂解气相色谱法PGC 高分子材料在一定条件下瞬间裂解可获得具有一定特征的碎片 柱后流出物浓度随保留值的变化 指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型 ▲ 凝胶色谱法GPC 样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大 分子先流出 柱后流出物浓度随保留值的变化 高聚物的平均分子量及其分布
▲ 热重法TG 在控温环境中，样品重量随温度或时间变化 样品的重量分数随温度或时间的变化曲线 曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区 ▲ 差热分析DTA 样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同 产生温差，记录温差随环境温度或时间的变化 温差随环境温度或时间的变化曲线 提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息 ▲ 示差扫描量热法DSC 样品与参比物处于同一控温环境中记录维持温差为零时，所 需能量随环境温度或时间的变化 热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线 提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息
谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电 子密度、分子键特性及几何构型信息
▲ 质谱分析法MS 分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同 m/e分离 以棒图形式表示离子的相对丰度随m/e的变化 分子离子及碎片离子的质量数及其相对丰度，提供分子量， 元素组成及结构的信息 ▲ 气相色谱法GC 样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而 分离 柱后流出物浓度随保留值的变化 峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与 组分含量有关
• 国外 1. Analytical Chemistry 2. Analyst
1 高分子材料研究方法的研究对象
高分子材料研究方法是指应用近代实验技术，特别是各
种近代仪器分析方法，分析测试高分子材料的组成、微观 结构及其与宏观性能之间的内在联系以及高聚物的合成反 应及在加工过程中结构的变化等。
化规律。如： 聚合反应过程、固化过程、老化过程和成型
加工过程等； 在线分析（即原位连续测定）。
2 高聚物近代分析方法所用仪器简介
• 大型仪器的基本原理和这些分析方法所能提供的 主要信息是高分子材料近代分析方法的基础。
A、各种分析方法简介 ➢ 分析方法 ➢ 分析原理 ➢ 谱图的表示方法 ➢ 提供的信息
近代仪器分析方法在高分子材料 研究中的主要应用(四方面)：
聚合物链结构的表征 决定高聚物基本性质的主要因素有： ⑴ 高分子的化学结构，包括结构单元的化学组成、序列结
构、支化与交联、结构单元的立体构型和空间排布等。 ⑵ 高分子的平均分子量及其分布。
通过这二项表征，可确定高分子链中原子和基团之间的 几何排列及其链的长短。
本课程的主要内容：
第0章 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
绪论（2学时） 结构鉴定 （16学时） 分子量与分子量分布的测定 （6学时） 形态与形貌表征 （10学时） 热分析技术（6学时） 流变性研究 （4学时） 力学性能测定（6学时） 吸附性能测定 （4学时）
主要参考学术期刊：
高分子材料指？
• 主要成分为高聚物； • 辅助成分有各种有机助剂或无机添加剂，如：
增塑剂、纳米氧化硅、残留单体、催化剂、乳 化剂等。
➢ 高聚物的成型条件的不同，包括以上成分的不 同，都会得到不同结构和性能的高分子材料。
➢ 对各种不同高分子材料在性能、制备、加工、 应用等方面的了解可以来加深对分析方法的研 究。
高分子的聚集态结构 包括晶态、非晶态、液晶态、高聚物的取向及共混或
共聚高聚物的多相结构等。 决定高分子材料使用性能的重要因素。
• 高分子材料的力学状态和热转变温度 通过这种研究可以了解材料内部分子的运动，
揭示高聚物的微观结构与宏观性能之间的内在 联系。
决定高分子材料的宏究在特定外界条件下高分子材料结构的变
▲ 紫外吸收光谱UV 吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 相对吸收光能量随吸收光波长的变化 吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 ▲ 荧光光谱法FS 被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射费 光 发射的荧光能量随光波长的变化 荧光效率和寿命。提供分子中不同电子结构的信息 ▲ 红外吸收光谱法IR 吸收红外光能量，引起其有偶极矩变化的分子的振动、转动能 级跃迁 相对透射光能量随透射光频率变化 峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率
▲ 静态热-力分析TMA 样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化 样品形变值随温度或时间变化曲线 热转变温度和力学状态 ▲ 动态热-力分析DMA 样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化 模量或tgδ随温度变化曲线 热转变温度模量和tgδ
▲ 拉曼光谱法Ram 吸收光能后引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 相对透射光能量随透射光频率变化
峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 ▲ 核磁共振波谱法NMR 在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自 旋能级的跃迁 吸收光能量随化学位移的变化
峰的化学位移、强度、裂分数和耦合常数，提供核的数目、所 处化学环境和几何构型的信息 ▲ 电子顺磁共振波谱法ESR 在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量。产生电子自旋 能级跃迁 吸收光能量或微分能量随磁场强度变化
高分子材料—— 无机材料 金属材料 半导体材料 纳米材料 ………
针对高分子材料研究 • 传统研究模式包括：合成方法，测试物理、化学性质，
改善加工技术，开发新用途 • 当今新技术是：
研究
合成反应与结构 结构与性能 性能与加工
之间内在规律
根据目标材料的性能要求，提出合成方法和加工条件， 高聚物近代仪器分析方法所起的作用越来越大。
▲ 反气相色谱法IGC 探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之 间的相互作用力 探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 探针分子保留值与温度的关系提供聚合物热力学参数 ▲ 裂解气相色谱法PGC 高分子材料在一定条件下瞬间裂解可获得具有一定特征的碎片 柱后流出物浓度随保留值的变化 指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型 ▲ 凝胶色谱法GPC 样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大 分子先流出 柱后流出物浓度随保留值的变化 高聚物的平均分子量及其分布
▲ 热重法TG 在控温环境中，样品重量随温度或时间变化 样品的重量分数随温度或时间的变化曲线 曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区 ▲ 差热分析DTA 样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同 产生温差，记录温差随环境温度或时间的变化 温差随环境温度或时间的变化曲线 提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息 ▲ 示差扫描量热法DSC 样品与参比物处于同一控温环境中记录维持温差为零时，所 需能量随环境温度或时间的变化 热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线 提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息
谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电 子密度、分子键特性及几何构型信息
▲ 质谱分析法MS 分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同 m/e分离 以棒图形式表示离子的相对丰度随m/e的变化 分子离子及碎片离子的质量数及其相对丰度，提供分子量， 元素组成及结构的信息 ▲ 气相色谱法GC 样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而 分离 柱后流出物浓度随保留值的变化 峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与 组分含量有关