高分子
高分子基本概念
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1. 高分子:高分子也叫聚合物分子或大分子,具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成。
2. 单体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。
3.结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。
4. 共聚物:由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物。
5. 加聚反应:烯类单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应,反应产物称为加聚物。
6. 缩聚反应:是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程,兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义,反应产物称为缩聚物。
7. 高分子的聚集态结构:高分子的聚集态结构,是指高聚物材料整体的内部结构,即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。
分为晶态、非晶态、液晶态。
8. 官能度:一分子中能参加反应的官能团的数目叫官能度9. 平均官能度:每一分子平均带有的基团数。
10. 反应程度:参加反应的基团数占起始基团数的分数。
11. 转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数12. 两者区别:转化率是指已经参加反应的单体的数目, 反应程度则是指已经反应的官能团的数目, 如:一种缩聚反应,单体间双双反应很快全部变成二聚体,就单体转化率而言,转化率达100%;而官能团的反应程度仅50%13. 凝胶化现象:体系粘度突然急剧增加,难以流动,体系转变为具有弹性的凝胶状物质,这一现象称为凝胶化。
14. 凝胶点:开始出现凝胶化时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点,用Pc表示,是高度支化的缩聚物过渡到体型缩聚物的转折点。
15. 引发剂:自由基聚合引发剂通常是一些可在聚合温度下具有适当的热分解速率,分解生成自由基,并能引发单体聚合的化合物。
16. 引发剂半衰期:引发剂分解至起始浓度一半所需要的时间。
17. 引发剂效率:引发剂用来引发单体聚合的部分占引发剂分解或消耗总量的分数。
18. 自动加速现象:随着反应进行,体系的粘度增大,活性端基可能被包埋,双基终止困难,速率常Kt下降,聚合反应速率不仅不随单体和引发剂浓度的降低而减慢,反而增大的现象。
高分子和聚合物概念的差别
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高分子和聚合物概念的差别高分子和聚合物概念的差别如下:一、定义高分子:高分子是指那些由众多原子或原子团组成的复杂化合物,其相对分子质量通常大于10000。
聚合物:聚合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的化合物。
每个重复单元(单体)可以是简单的有机化合物,也可以是复杂的有机化合物。
二、组成单元高分子:高分子的组成单元可以是非常多样的,可以是单个的原子,也可以是复杂的有机或无机分子。
这些组成单元通常是通过化学反应或者物理过程连接在一起的。
聚合物:聚合物的组成单元通常是单体,这些单体在聚合反应中通过共价键连接在一起。
每个单体可以是一个简单的有机化合物,也可以是复杂的有机化合物。
三、应用领域高分子:高分子材料在许多领域都有广泛的应用,包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
高分子材料因其独特的物理和化学性能而被广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、航空航天等领域。
聚合物:聚合物材料同样在许多领域都有广泛的应用,包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
聚合物因其独特的物理和化学性能而被广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、航空航天等领域。
四、性质高分子:高分子化合物通常具有较高的分子量和多分散性,其物理和化学性质往往因分子的结构差异而有所不同。
例如,高分子化合物可能具有较好的机械性能(如强度和韧性)、化学稳定性以及热稳定性等。
聚合物:聚合物通常具有较高的分子量和多分散性,其物理和化学性质往往因分子的结构差异而有所不同。
例如,聚合物可能具有较好的机械性能(如强度和韧性)、化学稳定性以及热稳定性等。
此外,聚合物通常具有较好的加工性能,可以通过注塑、挤出、压延等工艺进行加工。
五、制备方法高分子:高分子的制备通常是通过化学反应或者物理过程来实现的。
常用的化学反应包括聚合反应、缩聚反应、接枝反应等;常用的物理过程包括溶液纺丝、熔融纺丝、乳液纺丝等。
聚合物:聚合物的制备通常是通过聚合反应来实现的。
聚合反应是一种有机化学反应,通常分为加成聚合和缩聚聚合两大类。
高分子材料的特点
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高分子材料的特点
高分子材料是由长链分子构成的材料,具有以下特点:
1. 分子量大:高分子材料的分子量通常在千到百万级别。
由于分子量大,高分子材料具有较高的强度和刚度,能够承受较大的外部力和变形。
2. 高分子材料具有较低的密度:由于高分子材料的分子结构具有空隙,所以其密度较低。
这使得高分子材料在实际应用中起到轻量化的作用,例如航天器和汽车等领域。
3. 高分子材料具有良好的耐腐蚀性:高分子材料由于具有惰性和非极性等特性,因此具有良好的耐腐蚀性。
它们可以耐受酸碱溶液、溶剂和氧化剂等常见的腐蚀介质。
4. 高分子材料具有较高的绝缘性能:由于高分子材料的分子结构中存在大量的非极性键和空隙,所以它们具有较高的绝缘性能。
这使得高分子材料在电气和电子领域中得到广泛应用。
5. 高分子材料具有较好的加工性:高分子材料一般可以通过热塑性和热固性两种不同的方法进行加工。
在加工过程中,高分子材料可以通过挤压、注塑、吹塑等方法制备成各种形状复杂的产品。
6. 高分子材料具有良好的可塑性和可变性:高分子材料的分子结构较为灵活,可以通过控制化学结构和加工工艺等方法来调节其物理和化学性质。
这使得高分子材料具有很好的可塑性和
可变性,可以根据实际需要来设计和制备各种特定性能的材料。
总之,高分子材料具有分子量大、密度低、耐腐蚀、绝缘、加工性好、可塑性和可变性等特点,因此在各个领域都有广泛的应用。
例如,高分子材料在汽车工业中用于制造轻量化部件、在医疗领域中用于制造生物医用材料、在建筑领域中用于制造隔热材料等。
高分子材料的特点使得它们具有广阔的发展前景。
高分子是什么材料
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高分子是什么材料高分子是一类由大量重复单元组成的大分子化合物,由于其独特的结构和性质,在各个领域都有着广泛的应用。
高分子材料的种类繁多,包括塑料、橡胶、纤维和树脂等,它们在日常生活和工业生产中都起着重要的作用。
首先,我们来了解一下高分子材料的特点。
高分子材料通常具有较高的分子量和相对较长的链状结构,这使得它们具有良好的柔韧性和韧性。
同时,高分子材料还具有较强的耐磨损性和化学稳定性,能够在不同的环境条件下保持稳定的性能。
此外,高分子材料还具有较低的密度,使得它们成为轻量化材料的理想选择。
高分子材料的制备方法多种多样,其中最常见的是聚合反应。
聚合反应是通过将单体分子进行化学反应,使其重复结合形成长链状分子的过程。
在聚合反应中,可以通过控制反应条件和单体种类来调控高分子材料的结构和性能,以满足不同的需求。
高分子材料在塑料制品中有着广泛的应用。
塑料制品是高分子材料的一种常见形式,其在日常生活中随处可见。
塑料制品具有轻质、耐用、易加工等特点,被广泛应用于包装、建筑、家居用品等领域。
与传统材料相比,塑料制品具有成本低、生产效率高的优势,因此受到了广泛的青睐。
橡胶是另一种重要的高分子材料。
橡胶具有良好的弹性和耐磨损性,被广泛应用于轮胎、密封件、橡胶制品等领域。
随着汽车工业和工程机械的发展,对橡胶制品的需求不断增加,橡胶材料的研发和生产也得到了迅速发展。
此外,高分子材料还在纤维和树脂等领域发挥着重要作用。
纤维材料如涤纶、尼龙等具有良好的柔软性和耐磨损性,被广泛应用于纺织品、绳索、工业滤料等领域。
树脂材料如环氧树脂、聚酯树脂等具有良好的粘接性和耐腐蚀性,被广泛应用于建筑、航空航天、电子等领域。
总的来说,高分子材料作为一种重要的材料类别,在各个领域都有着广泛的应用前景。
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,为人类的生活和工业生产带来更多的便利和可能性。
高分子的定义
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高分子的定义
高分子的定义:高分子化合物简称高分子,又叫大分子,一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物,绝大多数高分子化合物是许多相对分子质量不同的同系物的混合物,因此高分子化合物的相对分子质量是平均相对分子量。
高分子化合物是由千百个原子以共价键相互连接而成的,虽然它们的相对分子质量很大,但都是以简单的结构单元和重复的方式连接的。
扩展资料
高分子的分类
一、天然高分子(natural polymers)
指以由重复单元连接成的线型长链为基本结构的高分子量化合物,是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质。
天然高分子化合物可以分为:多肽、蛋白质、酶等;多聚磷酸酯、核糖核酸、脱氧核糖核酸等;多糖如淀粉、肝糖、菊粉、纤维素、甲壳素等;橡胶类如巴西橡胶、杜仲胶等;树脂类如阿拉伯树脂、琼脂、褐藻胶等。
二、合成高分子
分子由一千个以上原子通过共价键结合形成,分子量可达几万至几百万,这类分子称为高分子,或称高分子化合物。
存在于自然界中的高分子化合物称为天然高分子,如淀粉、纤维素、棉、麻、丝、毛都是天然高分子,人体中的蛋白质、糖类、核酸等也是天然高分子。
用化学方法合成的高分子称为合成高分子,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺(尼龙)等都是常用的合成高分子材料。
高分子定义
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高分子定义
高分子是一种由许多重复单元组成的大分子化合物。
这些单元可以是相同的,也可以是不同的。
高分子可以是天然的,如蛋白质和淀粉,也可以是人工合成的,如聚乙烯和聚氨酯。
高分子在生活中有着广泛的应用,如塑料、纤维、涂料、胶水等。
高分子的特点是分子量大,通常在几千到几百万之间。
这使得高分子具有很强的物理性质,如高强度、高韧性和高耐热性。
高分子还具有很好的化学稳定性,不易被化学物质侵蚀和分解。
这些特点使得高分子在工业和生活中得到广泛应用。
高分子的制备方法有很多种,其中最常见的是聚合反应。
聚合反应是指将单体分子通过化学反应连接成高分子分子的过程。
聚合反应可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和离子交换聚合等多种类型。
不同类型的聚合反应适用于不同类型的单体和高分子。
高分子的应用范围非常广泛。
在塑料制品中,高分子可以用于制造各种塑料制品,如塑料袋、塑料瓶、塑料桶等。
在纤维制品中,高分子可以用于制造各种纤维制品,如衣服、被子、毛巾等。
在涂料和胶水中,高分子可以用于制造各种涂料和胶水,如油漆、胶水、胶带等。
高分子是一种非常重要的化学物质,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,高分子的制备方法和应用领域也在不断扩展和改进。
相信在不久的将来,高分子将会在更多的领域得到应用,为人类的生活带来更多的便利和舒适。
高分子的特征
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高分子的特征高分子是由许多重复单元构成的大分子化合物,具有以下特征:1. 分子量大:高分子的分子量通常在几万到几百万之间,远远大于小分子化合物。
这是由于高分子由大量的重复单元组成,每个重复单元都通过共价键连接起来,形成长链或支链结构。
2. 高分子链的柔性:由于高分子链的长度较长,链之间的相互作用力较弱,因此高分子具有较高的柔性。
这使得高分子可以发生各种形态的变化,例如拉伸、弯曲等。
3. 高分子的可塑性:高分子材料可以通过加热和加压等加工方法进行塑性变形,制成各种形状的制品。
这是由于高分子链的柔性和链之间的相互滑动使得高分子材料具有良好的可塑性。
4. 高分子的耐热性:由于高分子链的结构较为稳定,其中存在着大量的共价键,因此高分子具有较高的熔点和热稳定性。
这使得高分子可以在高温条件下保持较好的性能。
5. 高分子的化学稳定性:高分子链中的共价键结构使得高分子具有较好的化学稳定性。
高分子通常不容易发生化学反应,不易被酸、碱、溶剂等物质侵蚀,因此具有较长的使用寿命。
6. 高分子的可溶性:高分子在适当的溶剂中可以溶解,形成溶液。
这是由于高分子链上存在着一些极性基团或吸水基团,可以与溶剂分子发生相互作用。
高分子的溶解性对于高分子材料的加工和应用具有重要意义。
7. 高分子的绝缘性:由于高分子链上存在着大量的共价键和非极性基团,高分子具有较好的绝缘性能。
这使得高分子材料广泛应用于电子、电气等领域,作为绝缘材料使用。
8. 高分子的透明性:一些高分子材料具有良好的透明性,可用于制备透明的制品。
这是由于高分子链的结构较为均匀,不易发生散射现象。
9. 高分子的多样性:高分子材料种类繁多,可以通过不同的单体组合、反应条件和加工方法得到不同的高分子材料。
这使得高分子具有广泛的应用领域,例如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
高分子具有分子量大、柔性、可塑性、耐热性、化学稳定性、可溶性、绝缘性、透明性和多样性等特征。
这些特征使得高分子材料在各个领域有着广泛的应用,为人们的生活和工作带来了便利和创新。
高分子材料的定义及分类
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高分子材料的定义及分类高分子材料是由大量重复单元组成的材料,其分子量较大,通常为10^3至10^7之间。
高分子材料通常具有优良的机械性能、耐化学性能和优异的加工性能,因此在工程领域得到广泛应用。
高分子材料可以按照其来源、结构、用途和性能等多种分类方法进行分类。
下面将对高分子材料的分类进行详细介绍。
一、按来源分类1.天然高分子材料天然高分子材料是从自然界中提取的高分子化合物,如橡胶、天然树脂、纤维素等。
这些材料通常具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此在医药和食品包装等领域得到广泛应用。
2.合成高分子材料合成高分子材料是通过化学合成得到的高分子材料,包括热塑性高分子材料和热固性高分子材料两大类。
热塑性高分子材料在加热后可软化流动,冷却后可再次硬化,如聚乙烯、聚丙烯等;热固性高分子材料在加热后可永久固化,如酚醛树脂、环氧树脂等。
二、按结构分类1.线性高分子材料线性高分子材料的分子链呈直线状排列,如聚乙烯、聚丙烯等。
这类材料通常具有较好的延展性和强度,但易于晶化,在加工和使用时需要注意其脆性和收缩率。
2.支化高分子材料支化高分子材料的分子链呈支化状排列,如聚乙烯醇、聚丙烯醇等。
这类材料具有良好的柔韧性和拉伸性能,但其熔融粘度和分子排列的有序性较差,影响其物性和加工性能。
3.网状高分子材料网络结构的高分子材料通常由交联剂或共聚物接枝形成三维连续网络结构,如硅橡胶、环氧树脂等。
这类材料具有良好的耐热性和耐化学性,但加工性能较差。
三、按用途分类1.塑料塑料是高分子材料的一种,其主要成分是合成高分子树脂,通常具有优良的成型性和机械性能,可广泛用于日常生活用品、包装材料、建筑材料等领域。
2.橡胶橡胶是一种具有良好弹性和拉伸性能的高分子材料,通常用于轮胎、密封件、橡胶鞋等领域。
3.纤维纤维是一种长丝状高分子材料,如涤纶、尼龙、腈纶等,具有优良的强度和柔软性,可用于纺织品、绳索、工业滤料等领域。
四、按性能分类1.工程塑料工程塑料是一类具有优良机械性能和耐化学性能的高分子材料,如聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯等,通常用于汽车零部件、电子产品外壳、工程装备等领域。
高分子与大分子的联系与区别
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高分子与大分子的联系与区别高分子和大分子是指化学物质中聚合物的两个不同概念。
尽管它们之间有一些联系,但也有一些明显的区别。
本文将详细介绍高分子和大分子的联系和区别。
首先,我们来谈谈高分子。
高分子是由大量重复单元(即单体)通过共价键连接而成的聚合物。
这些重复单元可以是相同的,也可以是不同的。
高分子通常由一种或多种单体组成。
例如,聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的高分子。
高分子具有很高的相对分子质量,通常在10^3至10^6之间。
由于高分子分子量较高,因此它们具有许多独特的性质,如高可塑性、高韧性和高强度。
与高分子相比,大分子更加广泛。
大分子是指具有高分子量的物质,可以是聚合物,也可以是非聚合物。
与高分子不同,大分子可以由单体之间的共价键连接形成,也可以由其他方式形成,如非共价键或物理相互作用。
大分子一般具有非常复杂的结构,包括分支、交联和链扭曲。
相对于高分子,大分子的分子量更高,通常在10^6至10^9之间,甚至更高。
虽然高分子和大分子在某些方面具有共同之处,但它们之间也有一些明显的区别。
首先,高分子更突出地表现出聚合物的特点,单体之间通过共价键连接形成一个长链。
它们通常具有较高的分子量和较高的可塑性,可以自由调整物质的性质。
而大分子则更广泛地包括了化学物质中所有的高分子和非聚合物。
在大分子中,分子内部的化学键没有统一排列的方式,并且通常存在很大的分子间相互作用。
大分子的结构更加复杂,可以具有更多种类的链扭曲和分支结构。
其次,高分子和大分子在应用方面也有所不同。
由于高分子具有较高的可塑性和较高的强度,因此它们可以用于制造塑料、纤维和橡胶等材料。
高分子也有许多应用于生物工程、医药和电子领域的新兴应用。
大分子由于其复杂的结构和性质,可以应用于涂层、胶黏剂、抗氧化剂等领域。
最后,高分子和大分子在制备过程中也有一些不同之处。
高分子的制备通常通过聚合反应实现,即将单体加入到反应体系中,通过活性化的反应中心进行反应,最终生成高分子。
高分子材料的分类
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高分子材料的分类一、按照化学结构分类。
1. 链状高分子材料。
链状高分子材料是由线性排列的重复单元组成的,其分子链呈直线状排列。
这类高分子材料的分子链通常具有较高的柔韧性和延展性,如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 支化高分子材料。
支化高分子材料的分子链中含有支链结构,使得分子链的空间结构更加复杂。
这类高分子材料通常具有较好的热稳定性和机械性能,如聚乙烯醇、聚苯乙烯等。
3. 交联高分子材料。
交联高分子材料的分子链通过交联作用形成网状结构,具有较高的硬度和强度。
这类高分子材料通常具有优异的耐热性和耐化学性能,如环氧树脂、硅橡胶等。
二、按照物理性质分类。
1. 热塑性高分子材料。
热塑性高分子材料在一定温度范围内具有良好的塑性和可加工性,可通过加热软化后成型,如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 热固性高分子材料。
热固性高分子材料在加热固化后不会软化,具有良好的耐热性和耐化学性能,如酚醛树脂、环氧树脂等。
3. 弹性体。
弹性体具有良好的弹性和回复性能,可以在外力作用下发生形变,去除外力后能够恢复原状,如橡胶、弹性体等。
三、按照用途分类。
1. 工程塑料。
工程塑料具有较好的机械性能和耐热性能,广泛应用于机械、电子、汽车等领域,如聚酰胺、聚碳酸酯等。
2. 包装材料。
包装材料通常要求具有良好的透明性、耐热性和耐撕裂性能,如聚乙烯、聚丙烯等。
3. 功能性高分子材料。
功能性高分子材料具有特殊的功能性能,如导电性、光学性能、磁性等,如聚苯乙烯、聚丙烯腈等。
总结,高分子材料根据其化学结构、物理性质和用途的不同,可以被分为多种不同的分类。
这些分类不仅有助于我们更好地理解和应用高分子材料,也为高分子材料的研究和开发提供了重要的理论指导和实际指导。
希望本文对高分子材料的分类有所帮助,谢谢阅读。
高分子材料有哪些
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高分子材料有哪些高分子材料是指由一种或多种单体经聚合反应制得的具有高分子量的材料。
该类材料具有独特的性质和广泛的应用领域。
下面是对高分子材料的介绍:1. 聚乙烯(PE):聚乙烯是由乙烯单体聚合得到的,具有优良的耐磨、耐腐蚀、绝缘和低温性能,广泛应用于包装、电线电缆、水利工程等方面。
2. 聚丙烯(PP):聚丙烯是由丙烯单体聚合得到的,具有良好的刚性、耐热性和耐腐蚀性能,被广泛应用于塑料箱、瓶子、管道、汽车零部件等领域。
3. 聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合得到的,具有良好的绝缘、耐腐蚀和耐候性能,广泛应用于建筑、包装、电线电缆、医疗器械等方面。
4. 聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合得到的,具有良好的刚性、透明性和绝缘性能,广泛应用于模型、包装、餐具等领域。
5. 聚醚酯(PU):聚醚酯是由多元醇和异氰酸酯反应聚合得到的,具有优良的强度、韧性和耐磨性能,被广泛应用于汽车座椅、家具、鞋类等方面。
6. 聚酰亚胺(PI):聚酰亚胺是由亚苯基异氰酸酯和二元胺反应聚合得到的,具有良好的耐高温、抗氧化和耐蚀性能,广泛应用于航空航天、电子器件等领域。
7. 聚合氯乙烯(PET):聚合氯乙烯是由乙二醇和对苯二甲酸聚合得到的,具有优良的耐热、耐冲击和透明性能,广泛应用于饮料瓶、纤维、电子产品等方面。
8. 聚碳酸酯(PC):聚碳酸酯是由碳酸二酯和二元醇反应聚合得到的,具有优良的耐冲击、耐热和电绝缘性能,被广泛应用于眼镜、电子产品、食品包装等领域。
9. 聚酯环氧树脂(PES):聚酯环氧树脂是由酚醛树脂和环氧树脂反应聚合得到的,具有优良的耐热、耐化学药品和机械强度,广泛应用于电子器件、食品包装等方面。
10. 聚酰胺(PA):聚酰胺是由脂肪族二胺和脂肪族二酸反应聚合得到的,具有良好的耐热、耐磨性能和机械强度,被广泛应用于纺织品、汽车零部件等领域。
总之,高分子材料种类繁多,每种材料都具有独特的性质和应用优势,为我们的生活和工业生产提供了多种选择。
高分子名词解释
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高分子:也叫聚合物分子或大分子,其分子结构由许多重复单元通过共价键有规律地连接而成的,一般具有高的分子量,其中的重复单元是由相应的小分子(实际上的或假想的)衍生而来。
聚合反应:由小分子生成高分子的反应过程。
单体:能够进行聚合反应,并在聚合反应后构成所得高分子的基本结构组成单元的小分子。
重复结构单元:重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。
单体单元:聚合物分子结构中由单个单体分子衍生而来的最大的结构单元。
聚合度:单个聚合物分子所含单体单元的数目。
逐步聚合反应:在聚合反应过程中,聚合物分子是由体系中的单体分子以及所有聚合度不同的中间产物分子之间通过缩合或加成反应生成的,聚合反应可在单体分子以及任何中间产物分子之间进行。
链式聚合反应:在聚合反应过程中,单体分子之间不能发生聚合反应,聚合反应只能发生在单体分子和聚合反应活性中心之间,单体和聚合反应活性中心反应后生成聚合度增大了的新的活性中心,如此反复,生成聚合物分子。
碳链高分子:主链(链原子)完全由C原子组成。
杂链高分子:链原子除C外,还含O,N,S等杂原子。
元素有机高分子:链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成,不含C原子。
聚集态:聚合物的聚集态结构也称超分子结构,是指聚合物内分子链的排列与堆砌结构。
柔顺性:聚合物分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为聚合物分子链的柔顺性。
单体功能度f:单体分子所含的参与聚合反应的功能基或反应点的数目。
反应程度:反应时间t时,已反应的A或B功能基的分数,即:p = 已反应的A(或B)功能基数/起始的A(或B)功能基数。
凝胶化现象:在交联型逐步聚合反应中,随着聚合反应的进行,体系粘度突然增大,失去流动性,反应及搅拌所产生的气泡无法从体系逸出,可看到凝胶或不溶性聚合物的明显生成。
凝胶点p c:出现凝胶化现象时的反应程度。
无规预聚物:未反应功能基在分子链上无规分布。
确定结构预聚物:具有特定的活性端基或侧基,功能基的种类与数量可通过设计来合成。
《高分子简介》课件
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2 强度
某些高分子材料具有很高的强度,可以用于 制作强度要求高的产品。
3 耐热性
一些高分子材料具有较高的耐热性,可以在 高温环境下保持稳定。
4 导电性
部分高分子具有导电性能,可用于制作导电 材料和电子器件。
高分子的应用
塑料制品
高分子塑料广泛应用于包装、建筑、汽车、电子等 领域。
纤维材料
高分子纤维用于制作衣物、绳索、织物等,具有良 好的延展性和抗拉强度。
医疗器械
高分子生物材料可用于制作人工关节、心脏支架等 医疗器械。
涂料和胶粘剂
高分子涂料和胶粘剂具有良好的附着性和耐久性。
高分子的未来发展
1
可持续发展
研究生物可降解高分子材料,减少对环境的影响。
2
高性能材料
开发性能更优越的高分子材料,满足新兴产业的需求。
3
纳米技术应用
结合纳米技术,改善高分子材料的性能和功能。
结论和要点
高分子具有多样性
不同类型的高分子具有不同的性质和应用领域。
高分子材料的未来
在可持续发展和高性能方面有着广阔的发展前景。
《高分子简介》PPT课件
高分子是一种由大量重复单元组成的大分子化合物,具有独特的物理和化学 性质。
高分子的定义
高分子是由许多重复单元组成的巨大分子,通常由碳、氢、氧和其他元素构成。
高分子的分类
根据分子结构和形态,高分子可以分为线性高分子、支化高分子、交联高分子等不同类型。
高分子的特性
1 可塑性
高分子材料排名
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高分子材料排名高分子材料指的是由重复结构单元组成的大分子化合物,具有优异的物理性能和化学稳定性。
在工程和科学领域中,高分子材料的应用广泛,涵盖了塑料、橡胶、纤维和涂料等众多领域。
下面将介绍一些著名的高分子材料及其在不同领域的应用。
1. 聚乙烯(Polyethylene,简称PE)聚乙烯是目前世界上生产规模最大的塑料之一。
它具有良好的韧性、耐腐蚀性和绝缘性能。
广泛应用于包装材料、建筑管道、电线电缆、农膜等领域。
2. 聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)聚氯乙烯是一种常见的塑料材料,具有良好的耐火性、阻燃性和抗化学侵蚀性。
主要应用于建筑、电力、医疗和汽车等领域,如管道、窗框、电线电缆等。
3. 聚丙烯(Polypropylene,简称PP)聚丙烯是一种具有优异耐热性、耐寒性和耐化学性的塑料材料。
广泛应用于汽车零部件、家电、包装材料和纺织品等领域,如汽车保险杠、水槽、食品盒等。
4. 聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,具有优异的绝缘性能和透明度。
广泛应用于食品包装材料、保温杯、电子产品外壳等领域。
5. 聚合氨酯(Polyurethane,简称PU)聚合氨酯具有良好的弹性、耐磨性和耐化学腐蚀性。
广泛应用于床垫、椅子、汽车座椅、鞋子和涂料等领域。
6. 聚酰胺(Polyamide,简称PA)聚酰胺是一类具有高强度、高温耐性和抗磨性的高分子材料。
广泛应用于纺织品、工程塑料和电子产品等领域,如尼龙织物、汽车零部件、连接器等。
7. 聚酯(Polyester,简称PE)聚酯具有优良的机械性能、耐热性和化学稳定性。
主要应用于纤维、塑料和涂料等领域,如聚酯纤维、PET瓶、涂料等。
总而言之,高分子材料在各个领域中扮演着重要的角色,不同种类的高分子材料具有不同的优点和应用特性。
随着科学技术的不断发展,高分子材料的研究和应用将会得到进一步突破和拓展。
高分子材料定义
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高分子材料定义
高分子材料是由大量重复单元构成的一类材料,其分子量通常较大,具有高分子量的特点。
高分子材料是由许多单体分子通过共价键或者物理吸附力等方式连接在一起形成的聚合物,因此也被称为聚合物材料。
高分子材料在我们的日常生活中无处不在,例如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等都属于高分子材料的范畴。
高分子材料通常具有以下特点:
首先,高分子材料具有较高的分子量。
其分子量通常在10^3到10^7之间,甚至更高。
这种高分子量使得高分子材料在物理性能上具有独特的优势,如强度高、韧性好等。
其次,高分子材料具有较高的柔韧性和变形能力。
这是由于高分子材料分子链的柔性和可延展性所决定的。
这种特性使得高分子材料可以被加工成各种形状,广泛应用于工业制品、日用品等领域。
此外,高分子材料还具有良好的耐磨损性和耐腐蚀性。
这使得高分子材料在各种恶劣环境下仍能保持较好的性能,延长使用寿命。
另外,高分子材料还具有较好的绝缘性能和吸音性能。
这些特性使得高分子材料在电子、建筑等领域有着广泛的应用。
总的来说,高分子材料是一类具有重要意义的材料,在现代工业和日常生活中有着广泛的应用。
随着材料科学的不断发展,高分子材料的种类和性能也在不断提升,为人类社会的发展做出了重要贡献。
高分子的定义
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高分子的定义-------高分子化合物简称高分子,是指分子量很高的一类化合物,通常分子量在104~106之间,构成的原子数多达103~105个。
高分子的分子链是由许多简单的结构单元以一定的方式重复连接而成。
也叫聚合物分子或大分子,具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
医药对高分子材料的基本要求(具体见P19✓本身及分解产物应无毒,不会引起炎症和组织变异反应,无致癌性;✓进入血液系统的药物不会引起血栓;✓能经受消毒处理;✓具有水溶性,能在体内水解为具有药理活性的基团;✓能有效达到病灶处,并积累一定浓度;✓口服药剂的高分子残基能通过排泄系统排出体外;✓对于导入方式进入循环系统的药物,聚合物主链必须易降解,使其有可能排出体外或被人体吸收药用高分子材料的定义----药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料包括作为药物制剂之一的药用辅料与高分子药物,以及与药物接触的包装贮运高分子材料。
要求安全有效稳定--广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,其中具有高分子特征的辅料,一般被称为药用高分子辅料。
药用辅料的定义——是在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分。
其作用有:(1)在药物制剂制备过程中有利于成品的加工;(2)加强药物制剂稳定性,提高生物利用度或病人的顺应性;(3)有助于从外观鉴别药物制剂;(4)增强药物制剂在贮藏或应用时的安全和有效。
药用高分子辅料的定义--指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种高聚物。
辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性,从而影响其生物利用度。
按用途分为三大类:(1)在传统剂型中应用的高分子材料;(2)缓释、控释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料;(3)包装用的材料。
药用高分子材料的应用用于片剂和一般固体制剂作为缓、控释材料:用于液体或半固体制剂:用作生物黏附性材料用作新型给药装置的组件用作药品包装材料高分子药物------ 利用高分子化合物自身的结构和性能与机体组织作用,从而克服机体功能障碍达到促进人体康复的一类药物第一节高分子的基本概念高分子化合物——或称聚合物,是由许多单个高分子(聚合物分子)组成的物质。
名词解释高分子
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1832年: Berzelius(Swedish Chemist)提出“Polymer”一词1838年: C.N.Goodyear 发明天然橡胶硫化的方法1907年:比利时人L.Backeland 合成酚醛树脂,首次人工合成1920年:H.Staudinger首次提出共价键联结的大分子概念高分子(polymer):具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
高分子化合物:或称聚合物,是由许多单个高分子组成的物质。
单体(monomer):可进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。
结构单元(structural unit):构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团,可包含一个或多个链单元。
重复单元(repeating unit):重复组成高分子分子结构的最小的结构单元单体单元(monomer unit):聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结构单元聚合度(degree of polymerization):单个聚合物分子(或链段)所含单体单元的数目。
全同立构高分子(isotactic polymer):主链上的C*的立体构型全部为D型或L 型。
间同立构高分子(syndiotactic polymer ):主链上的C*的立体构型各不相同, 即D型与L型相间连接。
无规立构高分子(atactic polymer):主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。
遥爪高分子(telechelic polymer):含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。
均聚物(homopolymer):由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。
共聚物(copolymer):由一种以上单体聚合而成的聚合物。
生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。
逐步聚合反应(step-growth polymerization)是指在反应过程中,聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。
高分子是什么材料
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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
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熔融缩聚:聚合体系中只加单体和少量的催化剂,不加入任何溶剂,聚合过程中原料单体和生成的聚合物均处于熔融状态。
界面缩聚和固态缩聚:界面缩聚是将两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂中,再将这两种溶液倒在一起,在两液相的界面上进行缩聚反应,聚合产物不溶于溶剂,在界面析出;指单体或预聚物在固态条件下的缩聚反应。
CH2=C(C5H6)2, ClCH=CHCl, CH2=C(CH3)C2H5,
CH3CH=CHCH3, CH2=C(CH3) COOCH3,
CH2=CHOCOCH3, CH3CH=CHCOCH3.
3. 阴离子聚合最主要的链终止方式是()
A.向反离子转移; B.向单体转移; C. 自发终止
聚合或阴离子聚合?并说明理由。
CH2=CHCl, CH2=CCl2, CH2=CHCN, CH2=C(CN)2,
CH2=CHCH3, CH2=C(CH3)2, CH2=CHC5H6, C2F2= C2F2,
CH2=C(CN)COOCH3,
CH2=CCH3-CH=CH2.
2. 判别下列单体能否进行自由基聚合,并说明理由。
4. 为什么阳离子聚合反应一般需要在很低的温
度下进行才能得到相对分子质量高的聚合物?
阳离子聚合时,如何控制聚合反应速率和聚合
物相对分子质量?
5. 名词解释: 配位聚合
第五章链式共聚合反应
一、基本概念
无规共聚物:两种单体单元的排列没有一定顺序,A单体单元相邻的单体单元是随机的,可以是A单体单元,也可以是B单体单元。AAABAABAABBABABAAB
性质和用途:塑料、纤维和橡胶,以及功能高分子、胶粘剂和
涂料
常见高分子缩写
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常见高分子缩写高分子是由大量单体分子共价结合而成的化合物。
其分子量一般较高,通常大于1000。
在化学及材料领域中,高分子通常会使用缩写来简化名称,方便交流。
下面是一些常见的高分子缩写及其中文解释:1. PVC:聚氯乙烯。
是一种重要的合成树脂,主要用于制造各种建筑材料、管道、电线等。
2. PE:聚乙烯。
是最常见的热塑性聚合物之一,应用广泛,如制造塑料袋,水管等。
3. PP:聚丙烯。
常见于制造各种塑料容器、汽车零部件等。
4. PS:聚苯乙烯。
是一种易于加工、电性能好的聚合物,常用于制造食品包装、家具、卫生用品等。
5. ABS:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
是一种重要的工程塑料,具有强度高、耐冲击性强等优良性能,应用广泛。
6. PTFE:聚四氟乙烯。
是一种具有良好耐腐蚀性、耐高温性的高分子,可用于制造密封材料、涂层等。
7. PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯。
是一种重要的热塑性聚合物,常用于制造瓶子、膜等。
8. PC:聚碳酸酯。
是一种坚硬、耐冲击的高分子材料,应用广泛于制造电子产品、运动器材等。
9. PMMA:聚甲基丙烯酸甲酯。
是一种透明度高、表面光泽度好的高分子,常用于制造透明杯子、广告牌等。
10. Nylon:聚酰胺。
是一种具有良好的耐磨性、抗拉强度等性能的高分子材料,常用于制造绳索、成型机械零部件等。
14. PEEK:聚醚醚酮。
具有高强度、高温稳定性、化学稳定性等优良性能,常用于制造飞机零部件、医疗器械等。
15. Epoxy:环氧树脂。
是一种具有高强度、粘度的高分子材料,常用于制造涂料、胶水等。
17. SBR:丁苯胶。
是一种具有优良的耐磨性、抗老化性能的合成橡胶,常用于制造汽车轮胎、鞋底等。
总结以上,这些高分子材料在生产生活中应用较广,从各个角度考虑,合理抉择适合的聚合物环保材料对于明确社会发展有着某种影响,让我们共同来携手为环保事业及材料应用开发做出贡献。
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2014-8-31
能将两种固体材料连接起来 , 具有良好 的粘结性能的物质.
天然粘结剂: 淀粉, 虫胶, 松香等. 合成粘结剂: 合成树脂.
粘结剂:
粘度适当, 流动性好; 能重复润湿被粘结物的表面, 填补其凹凸不平处; 通过物理-化学作用, 经固化处理, 将被粘物粘结起来, 具有 较强的附着力和内聚力.
由一种单体的聚合称均聚. 产物称均聚物,如乙烯聚合得聚乙 烯. 由两种或多种单体的加聚反应, 称共聚. 产物称共聚物, 与均 聚物相比有更高的性能,如苯乙烯(S)与丁二烯(B)共聚,得嵌段 共聚物SBS.
加聚反应的单体必须具有不饱和碳-碳重键. 如: CH2=CH2, CHCH , CH2=C-CH3 COOCH3 绝大多数是不可逆反应; 延长反应时间不增加Mr, 但 可提高单体转化率.
交联网状结构
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5
线形非晶态聚合物的物理形态
• 线形非晶态聚合物无一定的熔点, 随温度的变化, 呈现三种物理形态:
• 当T>Tf时, 聚合物呈粘流态 (能 流动的粘稠液体), 如常温下的胶 粘剂或涂料;
• 当T<Tg时, 聚合物呈玻璃态 (玻 璃状坚硬固体), 如常温下的塑料; • 当Tg<T<Tf时, 聚合物呈高弹态 ( 受力形变 , 除力回复的高弹体 ), 如常温下的橡胶.
原料准备 和精制
配料
聚合 反应
合成聚合物: 聚合物溶液、 聚合物乳液等 第一层次
聚合物 分离
助剂
聚合物成型加工
干燥的粉状、粒 状或块状聚合物 第二层次
聚合物后处理: 洗涤、干燥、造粒 或压块、包装等
成型的聚合物:塑料、橡胶或纤维 第三层次
2014-8-31 18
高分子合成反应
加聚反应 由若干单体经加成反应而聚合生成聚合物 的过程.
• 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.
2014-8-31 8
•
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.
聚对苯二甲酸乙二醇酯
聚酰亚胺
2014-8-31 12
聚合物分子单体必须是双官能团的小分子
具有两个(或多个)官能的末端基团.
二元醇, 二元酸, 二元胺 羟基羧酸, 氨基酸 硫化钠Na2S 三元胺, 四羧酸等.
具有重键的单体: 碳碳双键, 碳碳三键; 碳氮三键和碳氧 双键等. 在环中含有杂原子的环状单体: 如
耐热温度低 (Thermal Transitions: ~ 100oC )
机械强度 (mechanical strength) 随结构不同而变化
化学稳定性好, 不腐蚀, 但可氧化燃烧, 空气中易老化.
2014-8-31 17
高分子材料的制备
聚合物直接应用于精细高分子领域 (如涂料、黏合剂、油墨、各种助剂等)
发展要求科学和工程技术最为密切的配合 , 它的进步需 要跨部门、多学科的最佳协调和共同参与.
2014-8-31 1
术语(Nomenclatures )
Macromolecule (大分子): 由大量原子组成, 具有高的 相对分子质量或分子重量.
Polymer molecule (聚合物分子, 简称高分子): 由许多
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高分子光导纤维
Polymeric Optical Fibers
高分子固体电解质
Solid Polymer Electrolytes
高分子烧蚀材料
Ablative Polymer Materials
而合成高分子材料,改性高分子材料.
高分子结构与性能的关系及其变化规律 , 是
高分子分子设计的基础 , 同时也是确定高分
子加工成型工艺的依据.
2014-8-31
4
聚合物结构的主要特点
链式结构 链的柔性 多分散性 凝聚态结构的复杂性
高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作 用培砌在一起,可呈现为晶态和非晶态.
环氧乙烷, 四氢呋喃, 六甲基环三硅氧烷, 己内酰胺等.
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基于结构的高分子
• 均链高分子(homochain polymer)
一种链原子.
• 元素高分子: 主链中含有: Si, S, P, Al, Sb等
• 杂链高分子: 如
PEO, POM, PA等
2014-8-31
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nH2N(CH2)6NH2 + n HOOC-(CH2)4COOH
HO [ C(CH2)4-C-NH-[ (CH2)6-NH ]n H +(n-1)H2O
O O 单体必须有两个或两个以上官能团; 逐步完成, 可逆反应; 延长 反应时间不提高单体转化率, 但可提高Mr.
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重要高分子材料
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Important Properties of Polymers
低密度 (Density: Low – lightweight) 良好绝缘 (Good electrical & thermal insulators )
易变形和加工 (Flexible & subject to deformation)
dE r F r dr
当r=r0时, F(r) =0
dE r 0 dr
r
静电力: 极性分子之间, 温度T成反比, 与距离的7次方成反比; 诱导力: 极性分子与非极性分子之间, 与温度有关, 与距离的7次方成反比; 色散力: 非极性分子之间, 与温度无关,与距离的7次方成反比;
高分子材料
高分子材料学科的基本任务是:研究高分子材料的合成、
结构和组成与材料的性质、性能之间的相互关系; 探索 加工工艺和各种环境因素对高分子材料性能的影响 ; 为 改进工艺, 提高高分子材料的质量, 合理使用高分子材料, 开发新材料、新工艺和新的应用领域提供理论依据和基
础数据. 高分子材料学科是一门年轻而新兴的学科, 它的
高分子驻极体
Polymeric Electrets
高分子压电材料
Polymeric Piezoelectric Materials
高分子透明材料
Polymeric Transparent Materials
高分子非线性光学材料
Polymeric Nonlinear Optical Materials
(poly)部分(mer, 单体单元或链节)组成的多重重复的分 子.
一个高分子总是一个大分子, 但一个大分子不一定是高分子.
Polymer (聚合物): 是由许多聚合物分子组成的一种物 质, 它是一种聚合的物质.
2014-8-31
2
2014-8-31
3
高分子材料结构与性能的关系
结构决定性能,性能反映结构. 根据需要选择性能,根据性能设计结构,进
分子链中具有极性基团-OH, -NH2, -CN, -COOH, O 等的聚合物一般具有较强的粘结力. CH2 性能优良的有聚氰基丙烯酸酯 CH2 环氧树脂(万能胶). 三种类型: 反应固化型 溶液-乳液型 热熔胶
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功能高分子材料
导电高分子材料
Electrically Conductive Polymer 丁二烯与苯乙烯的线性共聚物. 顺丁橡胶: 1,3-丁二烯经1,4加成聚合而得. 乙丙橡胶: 乙烯与丙烯共聚物. 氯丁橡胶: 2-氯-1,3-丁二烯的聚合物. 特种合成橡胶: 丁腈橡胶: 丁二烯, 丙烯腈共聚物. 丁基橡胶: 异丁烯与少量异戊二烯的共聚物. 氟橡胶: 分子链或侧链上有氟的线性聚合物.
( CH2—CH )n
COOH+
聚丙烯酸
( CH2—CH )n NH+ OH聚丙烯胺
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离子型聚合物 (ionomer)中也有离子键存在,例如以乙烯和 10%左 右的丙烯酸的共聚物为主链,以金属离子Mg2+为交联剂的高聚物:
•常温下成键, 高温下解离. •高温加工, 冷却交联. •结晶度低, 透明性好, 冲击和拉伸强度高.
聚甲醛 聚酰胺 聚碳酸酯 聚四氟乙烯 ABS塑料 耐热工程塑料
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橡胶: 使用温度范围内处于高弹态的线性聚合物. 在较
小的外力作用下, 能产生很大的形变, 外力除去后又能恢 复到原始状态. 工业上用做弹性, 密封, 防震和传动材料. 韧性好, 强度低. 填充增强非常重要.
天然橡胶: 橡胶树上流出的胶乳, 其主要成分是异戊二烯的聚 合体, 经凝固, 干燥变成弹性固体, 称生胶, 经硫化, 成型得橡胶 制品. 合成橡胶: 最重要的有:
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:
有机高分子磁性材料
Organic Polymeric Magnetic Materials
介电高分子材料(高分子电绝缘材料)
Dielectric Polymer Materials
高分子光导材料
Photoconductive Polymers
2014-8-31 24
高分子太阳能转换材料