有机高分子材料讲解课件PPT模板
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有机高分子材料简介PPT课件
如：硫化橡胶等
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橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。
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三．高分子化合物的基本性质
（1）溶解性
线型结构高分 子（如有机玻璃） 能溶解在适当的有 机溶剂里，但溶解 速率比小分子缓慢；
体型结构高分子 （如橡胶）则不易溶 解，只有一定程度的 胀大。
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3．高分子化合物的基本性质
作业：课本183页 1.2.3
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感谢您的观看！
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nCH2＝CH2 催化剂 [ CH2-CH2 ]n
—CH2 – CH2 —
聚乙烯的结构单元或链节
n为聚合度。n值越大，
相对分子质量越大
CH2＝CH2
为聚乙烯的单体
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二．高分子化合物的结构特点
高分子最普遍、最重要的结构是长链状的。
有些高分子是线型结构 有些高分子是体型结构
如：聚乙烯、纤维素等
有机高分子材料的
强度一般都比较 大
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3．高分子化合物的基本性质
（4）电绝缘性
为什么?
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3．高分子化合物的基本性质
（5）其它特性
阅读课本183页最后一个自然段。了解有 机高分子材料还有哪些特性？又有什么缺点， 如何改进？
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小结
一、高分子化合物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 相对分子质量很大的有机化合物。大多数高分子化
合物是小分子通过聚合反应而制得的。又称高聚物。 二、有机高分子化合物的结构特点：
线型结构、体型结构 三、有机高分子化合物的基本性质：
1.溶解性。线型高分子材料能溶于适当的溶剂中。 体型高分子材料不易溶解，有的只是胀大。
高分子材料的结构及其性能PPT(36张)
态。 此时，只有比链段更小的结构单元如链节、侧基等能够运动。 受外力作用时，只能使主链的键长和键角有微小的改变，外力去除后形变能迅速回复，这 是一种普弹性状态。
B、高弹性 随着温度的升高，当T＞Tg 时，分子的动能增加，使链段的自由旋转成为可能，此时，试
样的形变明显增加，在这一区域中，试样变成柔软的弹性体，称为高弹态。 高弹态时，弹性模量显著降低，外力去除后，变形量可以回复，有明显的时间依赖性。由
如图16-7，在间同立构高聚物中， 原子或原子团会交替分布在主链两侧； 在全同立构高聚物中，原子或原子团 则全部排列在主链同一侧；而在无规立构高聚物中，主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同，但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象，就叫做 高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性 高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子，共价键的特点是键能
2、单体 高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子 化合物称作单体。所以我们经 常说，高分子化合物是由单体 合成的，单体是高分子化合物 的合成原料。如图16-2，聚乙 烯是由乙烯（CH2＝CH2）单 体聚合而成的。 高分子化合物的相对分子质 量很大，主要呈长链形，因此 常称作大分子链或者分子链。 大分子链极长，可达几百纳米以上，而截面一般小于1nm。
物，简称高聚物材料，是以高分子化合物为主要组分的有机 材料，可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。 天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡 胶、淀粉和蛋白质等。 人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料 等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，其相对分子质量在5000
B、高弹性 随着温度的升高，当T＞Tg 时，分子的动能增加，使链段的自由旋转成为可能，此时，试
样的形变明显增加，在这一区域中，试样变成柔软的弹性体，称为高弹态。 高弹态时，弹性模量显著降低，外力去除后，变形量可以回复，有明显的时间依赖性。由
如图16-7，在间同立构高聚物中， 原子或原子团会交替分布在主链两侧； 在全同立构高聚物中，原子或原子团 则全部排列在主链同一侧；而在无规立构高聚物中，主链两侧原子分布是随机的。
这种化学成分相同，但由于不对称取代基沿分子主链分布不同的现象，就叫做 高分子的立体异构现象。
2、大分子链的构象及柔性 高聚物结构单元是通过共价键重复连接形成线型大分子，共价键的特点是键能
2、单体 高分子化合物是由低分子化合物通过聚合反应获得。
组成高分子化合物的低分子 化合物称作单体。所以我们经 常说，高分子化合物是由单体 合成的，单体是高分子化合物 的合成原料。如图16-2，聚乙 烯是由乙烯（CH2＝CH2）单 体聚合而成的。 高分子化合物的相对分子质 量很大，主要呈长链形，因此 常称作大分子链或者分子链。 大分子链极长，可达几百纳米以上，而截面一般小于1nm。
物，简称高聚物材料，是以高分子化合物为主要组分的有机 材料，可分为天然高分子材料和人工合成高分子材料两大类。 天然高分子材料包括如蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然橡 胶、淀粉和蛋白质等。 人工合成高分子材料包括如塑料、合成橡胶、胶粘剂和涂料 等。工程上使用的主要是人工合成的高分子材料。
一、高聚物的基本概念 1、高聚物和低聚物 高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物，其相对分子质量在5000
土木工程材料教学课件第--十-章有机高分子材料
1、树脂
塑料的主要组分，不仅起着胶结其他组分的作用，而 且决定了塑料的类型、性能、用途和成本等。
2、填料与增强材料
化学性质不活泼得分状、片装或纤维状的固体物质，可 改善或提高塑料的强度、硬度、耐热性等性能；减低成 本，其掺量为30%~70%。
3、增塑剂
分子量小、熔点低和难挥发的有机化合物，可则噶塑料 的柔软性和可塑性、降低玻璃化温度和粘流温度。
❖ 应用于结构材料：
➢ 桥梁，如人行天桥等； ➢ 轻结构建筑物，玻璃钢、聚合物混凝土等； ➢ 混凝土的增强筋等。
二、高分子材料简介
❖ 定义：
➢ 高分子材料的主要组成是高分子化合物 ➢ 高分子化合物是由一种或多种简单低分子化合
物聚合而成的，也叫聚合物或高聚物。
高分子化合物的组成
高分子化合物（聚合物）是由一种或几种 小分子化合物（单体），通过聚合反应，以共 价键连接若干个重复结构单元成形的分子量很 大的化合物。
4、其他助剂：
包括着色剂、抗老剂、稳定剂、固化剂、润滑剂等。
二、 塑料的分类
1．按使用特性分类
❖ 通用塑料 指产量大、用途广、成型性好、价格低的 塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。
❖ 工程塑料 指能承受一定外力作用，具有良好的机械 性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用 作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。
➢ 化学组成：合成高分子主要由碳、氢元素组成，同 时也含有少量杂原子，如：氧、氮、硫、磷、硅、 钛等。
➢ 单体组成：烃、羧酸、酯、醚等有机化合物及其衍 生物。
按高分子主链组成，聚合物的分类
❖ 碳链聚合物 主链上只含碳元素，如聚乙烯、 聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、 氯丁橡胶等。
❖ 杂链聚合物 主链上除碳元素外，还含有O、N、 P、S等元素，如聚酯树脂、环氧树脂等。
塑料的主要组分，不仅起着胶结其他组分的作用，而 且决定了塑料的类型、性能、用途和成本等。
2、填料与增强材料
化学性质不活泼得分状、片装或纤维状的固体物质，可 改善或提高塑料的强度、硬度、耐热性等性能；减低成 本，其掺量为30%~70%。
3、增塑剂
分子量小、熔点低和难挥发的有机化合物，可则噶塑料 的柔软性和可塑性、降低玻璃化温度和粘流温度。
❖ 应用于结构材料：
➢ 桥梁，如人行天桥等； ➢ 轻结构建筑物，玻璃钢、聚合物混凝土等； ➢ 混凝土的增强筋等。
二、高分子材料简介
❖ 定义：
➢ 高分子材料的主要组成是高分子化合物 ➢ 高分子化合物是由一种或多种简单低分子化合
物聚合而成的，也叫聚合物或高聚物。
高分子化合物的组成
高分子化合物（聚合物）是由一种或几种 小分子化合物（单体），通过聚合反应，以共 价键连接若干个重复结构单元成形的分子量很 大的化合物。
4、其他助剂：
包括着色剂、抗老剂、稳定剂、固化剂、润滑剂等。
二、 塑料的分类
1．按使用特性分类
❖ 通用塑料 指产量大、用途广、成型性好、价格低的 塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。
❖ 工程塑料 指能承受一定外力作用，具有良好的机械 性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用 作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。
➢ 化学组成：合成高分子主要由碳、氢元素组成，同 时也含有少量杂原子，如：氧、氮、硫、磷、硅、 钛等。
➢ 单体组成：烃、羧酸、酯、醚等有机化合物及其衍 生物。
按高分子主链组成，聚合物的分类
❖ 碳链聚合物 主链上只含碳元素，如聚乙烯、 聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、 氯丁橡胶等。
❖ 杂链聚合物 主链上除碳元素外，还含有O、N、 P、S等元素，如聚酯树脂、环氧树脂等。
高分子材料课件
——轻度硫化的橡胶
➢若交联点密度大，链段不能运动，性能硬而脆
——酚醛塑料
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20
2、高分子材料的性能特点
（1）力学性能特点
1） 低强度和较高的比强度
抗拉强度平均为100MPa，比金属材料低得多，但是高分
子材料的密度小，只有钢的1/4～1/8，所以其比强度并不比
某些金属低。
2）高弹性和低弹性模量
n2 C C 2 H H [ C 2 H C 2 ] H n
（2）缩聚反应（缩合聚合反应）-------缩聚物 一种或几种单体相互混合而连接成聚合物，同时析出 (缩去)某种低分子物质(如水、氨、醇、卤化氢等)的 反应。缩聚物成分与单体不同。
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6
二、高分子材料的结构
1. 大分子链的结构
B、S、P等元素组成. 例:氟硅橡胶
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8
（2）大分子链的形态
A、线型分子链：各链节以共价键连接成长链分子，直径
小，长度很长，呈卷曲状或线团状。长径比1000:1
B、支化型分子链：在主链的两侧以共价键连接相当数量
的长短不一的支链，其形状有树枝型、梳型、线团型。
C、体型分子链：在线型或支化型分子链之间，沿横向通
橡胶是典型的高弹性材料，其弹性变形率为100%～1000%，
弹性模量仅为2～20MPa左右。
3）塑性好和受迫弹性高
屈服应变达20%以上。在玻璃化温度以下，链节运动由卷
曲变为伸直形，变形不能恢复。
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21
4）粘弹性（应变不随作用力即时建立平衡, 而有所滞后） 高聚物的粘弹性表现为蠕变、应力松弛和内耗三种现象。 蠕变是在恒定载荷下，应变随时间而增加的现象，它反
高分子材料优秀版1课件.pptx
新人教版2019化学
D
练习下列有关高分子化合物的叙述中正确的是（ ）202
塑料
【阅读课本72页】完成下列问题 1、塑料的主要成分是 ，常见的生产塑料的树脂有哪些？ 2、根据需要加入一些特定的添加剂，举例说明。 3、列举常见塑料的性能与主要用途
合成树脂
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂
A
新人教版2019化学
练习2、下列对合成材料的认识不正确的是（
练习
3、“神舟六号”载人飞船的成功发射和回收，是我国航天史上一座新的里程碑，标志着我国在攀登世界科技高峰的征程上，又迈出了具有历史意义的一步，下列叙述正确的是（ ） A.宇航员的航天服是用一种特殊的高强度人造纤维制成 B.钛作为一种重要的航天金属，在工业上可用钠从钛的卤化物溶液中转换出钛来制备 C.飞船助推火箭外层的涂料是一种性质稳定，不易分解的材料 D.航天员所用的“尿不湿”是一种高分子材料制成的，该材料属于纯净物
AD
新人教版2019化学
练习1、下列叙述正确的是（ ）2022
练习
2、下列对合成材料的认识不正确的是（ ） A.高分子链之间靠分子间作用力结合，分子间作用力弱，因此高分子材料的强度小 B.热塑性塑料具有线型结构 C.聚乙烯是由乙烯加聚生成的混合物 D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
A
新人教版2019化学
练习3、“神舟六号”载人飞船的成功发射和回收，是我国航天史上
作业
课本76页 习题8
本节结束
新人教版2019化学
作业课本76页2022/10/225本节结束新人教版2019
添加剂
提高塑性：增塑剂
防止老化：防老剂
增强材料
着色剂
新人教版2019化学
第五章 有机高分子材料(共100张PPT)
有多种测定相对分子质量的方法，各种方法符合不同的统计
数学模型，故测定的统计平均值互不相等，常见的相对分子质量
有数均相对分子质量、重均相对分子质量、黏均相对分子质量
等。
第二节 高分子的合成、结构与性能
1. 高分子的合成原理及方法
2. 高分子的结构和性能
一、 高分子的合成原理及方法
1. 高分子的合成原理
高功能化
对高分子功能的研究正在深度和广度上获得进展，从离子交
换开展到电子交换，又开展到各种高分子别离膜和高分子吸附
剂。从电绝缘体扩展到半导体、导体，甚至超导体。由电性能扩
展到光、磁、声、热、力等性能。从化学、物理性能扩展到了生
物性能。
复合化
高分子材料是结构复合材料的最主要的基体之一，以玻璃纤
➢ 60年代，是聚烯烃、合成橡胶、工程塑料、溶液聚合、配位聚合、 离子聚合的开展时期，形成了高分子全面繁荣的局面。
➢ 70年代，开展了液晶高分子。
➢ 70年代以后，主要提高产量、改进性能、开展功能等方面。
四、高分子材料的战略地位和开展趋势
1.高分子材料在国民经济和科学技术中的战略地位
材料是工业生产开展的根底，新材料的出现往往会给新技术带来划时代的 突破。高分子材料是材料领域中的后起之秀，它的出现带来了材料领 域的重大变革，从而形成了金属材料、无机材料、高分子材料和复合 材料多角共存的格局。
生。
智能化
智能材料使材料本身带有生物所具有的高级功能，例如具有 预知预告性、自我诊断、自我修复、自我增殖、认识识别能力、 刺激反响性、环境应答性等种种特性，对环境条件的变化能作出
符合要求的应答。
五、高分子材料的根本概念
1. 高分子的链结构
2. 高分子的聚合度及其计算
数学模型，故测定的统计平均值互不相等，常见的相对分子质量
有数均相对分子质量、重均相对分子质量、黏均相对分子质量
等。
第二节 高分子的合成、结构与性能
1. 高分子的合成原理及方法
2. 高分子的结构和性能
一、 高分子的合成原理及方法
1. 高分子的合成原理
高功能化
对高分子功能的研究正在深度和广度上获得进展，从离子交
换开展到电子交换，又开展到各种高分子别离膜和高分子吸附
剂。从电绝缘体扩展到半导体、导体，甚至超导体。由电性能扩
展到光、磁、声、热、力等性能。从化学、物理性能扩展到了生
物性能。
复合化
高分子材料是结构复合材料的最主要的基体之一，以玻璃纤
➢ 60年代，是聚烯烃、合成橡胶、工程塑料、溶液聚合、配位聚合、 离子聚合的开展时期，形成了高分子全面繁荣的局面。
➢ 70年代，开展了液晶高分子。
➢ 70年代以后，主要提高产量、改进性能、开展功能等方面。
四、高分子材料的战略地位和开展趋势
1.高分子材料在国民经济和科学技术中的战略地位
材料是工业生产开展的根底，新材料的出现往往会给新技术带来划时代的 突破。高分子材料是材料领域中的后起之秀，它的出现带来了材料领 域的重大变革，从而形成了金属材料、无机材料、高分子材料和复合 材料多角共存的格局。
生。
智能化
智能材料使材料本身带有生物所具有的高级功能，例如具有 预知预告性、自我诊断、自我修复、自我增殖、认识识别能力、 刺激反响性、环境应答性等种种特性，对环境条件的变化能作出
符合要求的应答。
五、高分子材料的根本概念
1. 高分子的链结构
2. 高分子的聚合度及其计算
7.2有机高分子材料 课件(共22张PPT)高中化学人教版(2019)必修第二册
nCH2=CH—CH3 →
[ CH2—CH ]n CH3
任务三、为亚运选择合适吸管 问题6：观察一次性吸管分子结构，可能有怎样的性质？
塑料吸管
纸质吸管
O-
聚乳酸吸管 聚乳酸吸管
任务三、为亚运选择合适吸管
任务三、为亚运选择合适吸管
吸管种类 成本塑料吸管 聚乳酸吸管
降使解用时间
时间长回收 45天
产口品感来源 吸管石油化工利用 植物淀粉等
使用口感
较好
较好
成本产品 来源
0.0降3元解 时间
0.1元
纸吸管 1年
木浆纸 容易发软
0.07元
任务三、为亚运选择合适吸管
吸管种类 降解时间 产品来源 使用口感
成本
塑料吸管 时间长
石油化工 较好 0.03元
聚乳酸吸管 45天
植物淀粉等 较好 0.1元
纸吸管 1年
木浆纸 容易发软
0.07元
问题7：聚乳酸吸管是不是真的容易降解呢？
塑料 合成橡胶
纤维
问题5：如何从小分子形成高分子材料？ CH2=CH2
链节 聚合度
PE吸管 n CH2=CH2 催化剂
[ CH2—CH2 ]n
单体
聚乙烯
加聚反应：在一定条件下，乙烯分子中碳碳双键中的
一个键断裂，分子间通过碳原子相互结合形成长碳链，
生成相对分子质量很大的聚合物聚乙烯。
聚乙烯
练一练：能否写出丙烯加聚反应生成聚丙烯的方程式？
一次性使用
多次使用
任务一、认识多种多样的吸管 问题1：什么是有机高分子材料
一种或几种结构单元多次重复连接的化合物， 分子量很大，一般在一万以上
有机高分子材料
高二化学下学期有机高分子材料简介PPT课件
第八章 合成材料
一．合成材料概况 二．有机高分子材料简介
一．合成材料概况
无机 材料
材 料
有机 高分 子材 料
非金属材料 金属材料
淀粉 纤维素
天然高分子
蛋白质
材料
天然橡胶
合成塑料
合成橡胶
合成高
合成纤维
分子材 料
合成粘合剂 合成涂料
功能高分子பைடு நூலகம்材料
新型合成高分子 复合高分子
材料
材料
天然橡胶：
人工合成橡胶
有机玻璃
聚氯乙烯
聚乙烯
玻璃钢
聚
硅
四 氟 乙
橡 胶
烯
酚醛树脂
聚丙烯
二．有机高分子材料简介
1．有机高分子化合物概况
（1）小分子：相对分子质量通常不上千，通 常称为低分子化合物，简称小分子；如：
烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等 （2）高分子：相对分子质量达几万甚至几 千万，通常称为高分子化合物，简称高分子， 有时，又称高聚物；如： 淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、 酚醛树脂等
（2）根据结构中链节连接方式分类，可以有 线型结构和体型结构，线性结构又可分为 带支链和不带支链的结构。
A．聚乙烯、聚氯乙烯中以C－C键连接成长链；
B．淀粉、纤维素中以C－C键和C－O键连接成 长链；（这些长链结构相互缠绕使分子间接触的 地方增多，分子间的作用就大大增加）
C．硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产 生网状结构而交联在一起。
2．高分子化合物的结构特点
（1）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单 的结构单元重复连接而成；
如聚乙烯 [CH2 CH2]n中：
（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的结构单元（或链 节）；
一．合成材料概况 二．有机高分子材料简介
一．合成材料概况
无机 材料
材 料
有机 高分 子材 料
非金属材料 金属材料
淀粉 纤维素
天然高分子
蛋白质
材料
天然橡胶
合成塑料
合成橡胶
合成高
合成纤维
分子材 料
合成粘合剂 合成涂料
功能高分子பைடு நூலகம்材料
新型合成高分子 复合高分子
材料
材料
天然橡胶：
人工合成橡胶
有机玻璃
聚氯乙烯
聚乙烯
玻璃钢
聚
硅
四 氟 乙
橡 胶
烯
酚醛树脂
聚丙烯
二．有机高分子材料简介
1．有机高分子化合物概况
（1）小分子：相对分子质量通常不上千，通 常称为低分子化合物，简称小分子；如：
烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等 （2）高分子：相对分子质量达几万甚至几 千万，通常称为高分子化合物，简称高分子， 有时，又称高聚物；如： 淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、 酚醛树脂等
（2）根据结构中链节连接方式分类，可以有 线型结构和体型结构，线性结构又可分为 带支链和不带支链的结构。
A．聚乙烯、聚氯乙烯中以C－C键连接成长链；
B．淀粉、纤维素中以C－C键和C－O键连接成 长链；（这些长链结构相互缠绕使分子间接触的 地方增多，分子间的作用就大大增加）
C．硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产 生网状结构而交联在一起。
2．高分子化合物的结构特点
（1）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单 的结构单元重复连接而成；
如聚乙烯 [CH2 CH2]n中：
（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的结构单元（或链 节）；
17-高分子材料PPT模板
常用的通用塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、 聚苯乙烯、酚醛树脂等。
具有良好的综合工程性能（包括力学 性能、耐热耐寒性能、耐蚀性和绝缘性能 等），主要用于制造工程结构件和机械零 部件等。
常用的工程塑料有聚甲醛、聚酰胺、 聚碳酸酯和ABS等。
（4）常用工程塑料
常用塑料的主要性能及用途如教材表8-1所示。
2.橡胶
如右图所示，部分晶态结构的分子排列情况介 于晶态和非晶态之间，其性能与结晶度有关，结晶 度的变化范围为50%～95%。
结晶度是指晶态结构在高分子化合物中所占的质 量分数或体积分数。
部分晶态
1.2 常用高分子材料
按其来 源不同
按物理形 态和用途
不同
天然高分子材料 有天然橡胶、纤维素、蚕丝等
合成高分子材料
这类结构高分子化合物的性能和加工都与线型 分子链高分子化合物相似。
支链型
如左图所示，体型分子链的高分子链之间通过许多
支链相互交联，空间形态呈网状。
这类结构的高分子化合物硬度高，有良好的耐热性
和强度，但脆性大，弹性和塑性低，不能重复成型，这
体型
种性质称为热固性。
2.聚集态结构
高分子的聚集态结构是指高分子材料内部高分子链之间的几何 排列或堆砌结构。按分子排列是否有序，高分子的聚集态结构分类 如下图所示。
种类很多，如合成塑料、合成橡胶、 合成纤维等。
塑料
其中以塑料、橡胶、合成纤 橡胶 维的产量最大
纤维 黏合剂 功能高分子材料
1.塑料
塑料是以树脂为主要成分，添加一些能改善使用性能和工艺性 能的添加剂塑制成型的高分子材料。
（1）塑料的组成
树脂的种类、性能和数量决定了塑料的性能。塑料中的添加剂 种类较多，常用的有以下几种。
具有良好的综合工程性能（包括力学 性能、耐热耐寒性能、耐蚀性和绝缘性能 等），主要用于制造工程结构件和机械零 部件等。
常用的工程塑料有聚甲醛、聚酰胺、 聚碳酸酯和ABS等。
（4）常用工程塑料
常用塑料的主要性能及用途如教材表8-1所示。
2.橡胶
如右图所示，部分晶态结构的分子排列情况介 于晶态和非晶态之间，其性能与结晶度有关，结晶 度的变化范围为50%～95%。
结晶度是指晶态结构在高分子化合物中所占的质 量分数或体积分数。
部分晶态
1.2 常用高分子材料
按其来 源不同
按物理形 态和用途
不同
天然高分子材料 有天然橡胶、纤维素、蚕丝等
合成高分子材料
这类结构高分子化合物的性能和加工都与线型 分子链高分子化合物相似。
支链型
如左图所示，体型分子链的高分子链之间通过许多
支链相互交联，空间形态呈网状。
这类结构的高分子化合物硬度高，有良好的耐热性
和强度，但脆性大，弹性和塑性低，不能重复成型，这
体型
种性质称为热固性。
2.聚集态结构
高分子的聚集态结构是指高分子材料内部高分子链之间的几何 排列或堆砌结构。按分子排列是否有序，高分子的聚集态结构分类 如下图所示。
种类很多，如合成塑料、合成橡胶、 合成纤维等。
塑料
其中以塑料、橡胶、合成纤 橡胶 维的产量最大
纤维 黏合剂 功能高分子材料
1.塑料
塑料是以树脂为主要成分，添加一些能改善使用性能和工艺性 能的添加剂塑制成型的高分子材料。
（1）塑料的组成
树脂的种类、性能和数量决定了塑料的性能。塑料中的添加剂 种类较多，常用的有以下几种。
高分子材料课件(专业)经典.ppt
②链节：
氯乙烯 苯乙烯
定义：构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例：
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度：高分子链节中的数目n。
演示课件
材料科学与工程学院
2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量：
①高聚物的分子量是M： M m n
m:链节分子量； n:聚合度 分子量不同，高聚物的性能和 物理状态不同。例：聚乙烯
柔顺性：大分子链构象变化而获得不同蜷曲程度的特性。
演示课件
材料科学与工程学院
ⅱ、柔顺性的好坏与链中单链的内旋转的难易程度有 关。运动的单元为链段，链段包含的链节数越少， 则运动越容易，大分子链的柔顺性越好。
ⅲ、大分子链的柔顺性是高聚物与低分子物质在许多 基本性能上差异的原因。例：高弹性。
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特点： 官能团之间反应，缩聚物有特征结构官能团； 有低分子副产物； 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
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四、高分子材料的分类
①按来源： ⅰ、天然聚合物：天然橡胶，纤维素，蛋白质等。 ⅱ、人造聚合物：经人工改性的天然聚合物。
例：硝酸纤维。 ⅲ、合成聚合物：完全由低分子人工合成。
特点：聚合物的结构单元与单体组成相同；
分子量是单体分子量的整数倍； 聚合过程无副产物生成。
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共聚物: 由两种或两种以上的单体经过加聚反应生
成的高分子化合物。
例：ABS塑料。A：丙烯脂 B：丁二烯 S：苯乙烯
n[xCH=CH+gCH2 =CH-CH=CH2 +zCH=CH2 ]
的主力军。
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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
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• 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.
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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:
航空材料有机高分子课件
航空有机高分子材料的挑战与解决方案
挑战
航空有机高分子材料在高温、高湿、高速等极端环境下容易发生老化，影响材料的性能和使用寿命。
解决方案
通过改进制造工艺、添加抗老化剂和提高材料自身的耐候性等手段，提高航空有机高分子材料的稳定 性和使用寿命。同时，加强材料的维护和保养也是延长其使用寿命的重要措施。
04 有机高分子材料在航空工业中的未来发展
医疗领域
用于制造医疗器械、人工器官 等。
03 航空材料中的有机高分子
CHAPTER
航空有机高分子材料的种类与特性
聚合物种类
航空有机高分子材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯等，这些材料具 有较高的耐热性、强度和稳定性。
特性
航空有机高分子材料具有轻质、高强、耐磨、防腐蚀等特点，能够满足航空工 业对材料性能的严格要求。
发展趋势
随着科技的不断进步，航空材料 正朝着轻质化、高性能化、环保 化等方向发展，以满足航空工业 日益增长的需求。
航空材料的挑战与解决方案
挑战
航空材料在高空、高速、高温等极端 环境下需要承受巨大的压力和温度变 化，同时还需要具备抗腐蚀、抗老化 等性能。
解决方案
通过研发新型航空材料、优化材料加 工工艺、加强材料检测与维护等方式 ，提高航空材料的性能和使用寿命， 确保飞行器的安全可靠。
有机高分子材料在航空工业中的技术突破
高性能化
通过改进合成方法和配方，提高 有机高分子材料的性能，如强度 、耐热性、耐磨性等，以满足航 空工业对材料性能的严格要求。
智能化
研究有机高分子材料的智能响应 特性，实现材料的自我感知、自 我调节和自我修复，提高飞机结
构的可靠性和安全性。
绿色化
发展环境友好型的有机高分子材 料，降低生产过程中的环境污染 ，同时提高材料的可循环利用性 ，促进航空工业的可持续发展。
《有机高分子材料》PPT课件
天 棉花 羊毛
然 纤
蚕丝
麻
涤纶
纤维 维 化 人造纤维
锦纶 腈纶
学 纤
合成纤维 丙纶
维
维纶
六 大 纶
氯纶
➢维纶——聚乙烯醇(人造棉花) 吸湿性好，因其分子链上有羟基
➢涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯 （的确良） ➢腈纶——聚丙烯腈（人造羊毛）
•婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水 保水的物质。下列高分子中有可能被采
丁苯橡胶
氯丁橡胶
硅橡胶
➢树脂是指未经加工处理的、没有与各 种添加剂混合的聚合物
➢塑料＝树脂＋添加剂
➢树脂的本性决定了塑料的主要基本性 能，添加剂也起重要作用
线型结构
支链型结构
酚 醛 树 脂 局 部 网 状 结 构
影响高分子化合物熔点、密度的因素：
1．高分子链越长——相对分子质量越 大——分子间的作用力越大——熔点、 密度越高
2．链与链之间越密——链之间的作 用力越大——熔点、密度越高 低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长， 而且支链少得多－ 低压、高密度、高熔点－管材、桶
高压、低密度、低沸点－塑料薄膜
•下列高聚物经简单处理可以从线型结
构变成体型结构的是（BC） A线 聚．型 或[C结缩OH构聚H2－里 反C必 应H须 的2－还 官CC存 能HH3－在 团C能，H发如2]生双n 加键、 B羟．基[ 、氨基CH等2]，n 才有可能转变为 体型结构。 Cl C．[CH2－CH2＝CH－CH2]n
用的是（B ）
三.合成橡胶
天然橡胶 通
橡 胶
用 橡 胶
丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶
合成橡胶
特
种 橡
——硅橡胶
胶
硫磺硫 化剂
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线型
加聚物
合成纤维
胶粘剂
支链型
缩聚物
涂料
体型
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识 高聚物的命名
单体名称前 冠以“聚”字
聚乙烯 聚丙烯
原料后附以 “树脂”二字
酚醛树脂
从单体各取一 字，后附“橡胶”
丁苯橡胶 三元乙丙橡胶
大多数烯类单体聚 合物都可按此命名
树脂泛指作为 塑料基材的高
聚物
例如，聚乙烯分子结构为： …CH2—CH2…CH2—CH2…—[—CH2—CH2—]n—
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
这种结构称为分子链，可简写为—CH2— CH2—。即聚乙烯是由低分子化合物乙烯 （CH2=CH2） 聚合而成的。
可以聚合成高聚物的低分子化合物，称为 “单体”；
第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
第二节 建筑塑料
塑料是以天然或合成高分子化合物为基体材料， 加入适量的填料和添加剂，在高温、高压下塑化成型， 且在常温、常压下保持制品形状不变的材料。
常用的合成高分子化合物是各种合成树脂。 塑料作为土木工程材料有着广阔的前途。如建筑 工程常用塑料制品有塑料壁纸、饰面板、塑料地板、 塑料门窗、管线护套等；防水和密封材料有塑料薄膜、 密封膏、管道、卫生设施等。
第九章 有机高分子材料
一、塑料的基本组成
1 合成树脂 2 填充料 3 增塑剂 4 固化剂 5 着色剂 6 稳定剂
第二节 建筑塑料
第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
1 合成树脂
定义 作用
含量
习惯或广义地讲，凡作为塑料基材 的高分子化合物（高聚物）都为树脂。
塑料的基本组成材料
在塑料中起粘结作用
种类、性质和数量决定塑料的性质
合成高分子材料在土木工程领域广泛使 用，代替了很多传统材料。
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
第一节 高分子化合物的基本知识
一、高分子化合物的定义
高分子化合物又称高分子聚合物（简称高 聚物），是组成单元相互多次重复连接而构成 的物质。
高分子化合物分子量虽然很大，但化学组 成比较简单，由许多低分子化合物聚合而成。
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第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
3 增塑剂
作用
注意事项 常用增塑剂
降低树脂流动温度Tf，使树脂具有
较大的可Tf性，以利于塑料加工成型
降低大分子链间的作用力，降低塑
料的硬度和脆性，使塑料具有较好的
塑性、韧性和柔顺性
能与树脂均匀混合，具有良好稳定性
邻苯二甲酸二辛酯
磷酸三甲酚酯
樟脑
二苯甲酮
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第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识 高聚物在不同温度条件下的形态是有差别的，如
图9-2，表现为下列三种物理状态:
图9-2 非晶态线型高聚物的变形与温度的关系
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
（1）玻璃态：当低于某一温度时，分子链作用力很大，分 子链与链段不能运动，高聚物呈非晶态的固体称为“玻璃 态”。 （2）高弹态：当温度超过玻璃化温度Tg时，由于分子链段 可发生旋转，使高聚物在外力作用下能产生大的变形，外力 卸除后又缓慢恢复原状，高聚物的运动状态称为“高弹态”。 （3）粘流态：随温度继续升高，当温度达到“流动温 度”Tf后，高聚物呈极粘的液体，这种状态称为“粘流态”。 此时，分子链和链段都可以发生运动，当受到外力作用时， 分子间相互滑动产生形变，外力卸去后，形变不能恢复。
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
三、高聚物的结构与性质
1 高聚物分子链的形状与性质
按分子几何结构形态分为线型、支链型和体型
图9-1 聚合物大分子链的形状
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
（1）线型：大小分链节排列成线状主链（如图9-1a）。大多数呈卷 曲状，线状大分子间以分子间力结合在一起。线型高聚物具有良好 的弹性、塑性、柔顺性，但强度较低、硬度小、耐热性、耐腐蚀性 较差，且可融可熔。线型结构的合成树脂可反复加热软化、冷却硬 化，称为热塑性树脂。 （2）支链型：分子在主链上带有比主链短的支链（如图9-1b）。分 子排列较松，分子间作用力较弱，因而密度、熔点及强度低于线型 高聚物。 （3）体型：分子由线型或支链型高聚物分子以化学键交联形成，呈 空间网状结构（见图9-1c）。由于化学链结合力强，且交联成一个 巨型分子，因此体型结构的合成树脂仅在第一次加热时软化，固化 后再加热时不会软化，称为热固性树脂。
组成高聚物最小重复结构单元称为“链节”， 如—CH2—CH2—；
高聚物中所含链节的数目n称为“聚合度”； 高聚物的聚合度一般为1×103～1×107，分 子量必然很大。
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
二、高聚物的分类与命名
高聚物分类
按性能用途 按分子结构 按合成反应
塑料
合成橡胶
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
2 高聚物的聚集态结构与物理状态
定义 分类 其他
聚集态结构是指高聚物内部大分子
之间的几何排列与堆砌方式。
晶态
不透明或半透明
非晶态 透明
由于长链高分子难免弯曲，故在晶
态高聚物中也总有非晶区存在，且大分
子链可以同时跨越几个晶区和非晶区。
晶区所占的百分比称为结晶度。
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
第九章 有机高分子材料 主要授课内容：
建筑塑料 建筑涂料 建筑胶粘剂
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
合成高分子材料是指由人工合成的高分 子化合物为基础所组成的材料。
合成高分子材料有许多优良的性能，如 密度小，比强度大，弹性高，电绝缘性能好， 耐腐蚀，装饰性能好等。
第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
4 固化剂（硬化剂或熟化剂）
作用
使线性高聚物交联成体型高聚物 使树脂具有热固性，形成稳定坚硬的塑料
常用固化剂
酚醛树脂中 乌洛托品（六亚甲基四胺） 环氯树脂中 胺类（乙二胺、间苯二胺）
含量约为30%～60%
仅有少数的塑料完全由合成树脂所
组成，如有机玻璃。
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第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
2 填充料 作用
常用填充料 掺率
降低分子链间的流淌性 提高塑料的强度、硬度及耐热性 减少塑料制品的收缩 降低塑料的成本
木粉、滑石粉、硅藻土、石灰石粉、 石棉、铝粉、碳黑和玻璃纤维等
塑料中填充料的掺率约为40%～70%