汽车中的有机高分子材料--橡胶 PPT
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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
高分子材料PPT课件
高分子材料遍及各行各业，各个领域：包装、农林牧渔、建筑、电子
电气，交通运输、家庭日用、机械、化工、纺织、医疗卫生、玩具、文 教办公、家具等等。
• 农用塑料：①薄膜 ②灌溉用管。
• 建筑工业：①给排水管PVC、HDPE ②塑料门窗 ③涂料油漆 ④ 复合地板、家具人造木材、地板 ⑤PVC天花板。
• 包装工业：①塑料薄膜：PE、PP、PS、PET、PA等 ②中空容器： PET、、PE、PP等 ③泡沫塑料：PE、PU等。
2020年9月28日
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我国近代高分子科学的发展
• 我国高分子研究起步于50年代初，唐敖庆于1951年，发表 了首篇高分子 科学论文。
• 长春应化所1950年开始合成橡胶工作（王佛松，沈之荃）；
• 冯新德50年代在北京大学开设高分子化学专业。
• 何炳林50年代中期在南开大学开展了离子交换树脂的研究。
• 汽车工业：塑料件、仪表盘、保险机、油箱内饰件、坐垫等。
• 军工工业：飞机和火箭固体燃料（低聚物）、复合纤维等。
2020年9月28日
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• 电气工业 ：①绝缘材料（导热性、电阻率）等、导电高分子；
②电子：通讯光纤、电缆、电线、光盘、手机、电话；
③家用电器：外壳、内胆（电视、电脑、空调）等。
• 医疗卫生中的应用： 人工心脏、人工脏器、人工肾（PU）、人工 肌肉、 输液管、人工肌肉、输液管、血袋、注射器、可溶缝合线 等。
• 1893年，法国人De Chardonnet发明粘胶纤维。
• 1907年，第一个合成高分子—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。1953年获诺贝尔化学奖。
高中化学人教版(2019)必修第二册课件第7章第2节第2课时烃有机高分子材料
C．有些烷烃在光照下不能与氯气发生取代反应
D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数
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第七章 有机化合物
人教化学必修第二册
2．下列有关苯的说法错误的是 A．苯分子结构中对位上的 4 个原子在一条直线上
( BC )
B．苯的结构简式可用 表示，说明含有 3 个碳碳双键 C．苯的一氯代物有 2 种 D．苯是一种碳原子的价键远没有饱和的烃
物质性质差异及其原因。
3．知道塑料、合成纤维、 2．能从宏观上认识常见高分子材料，
合成橡胶的性质和用途。 了解高分子化合物的结构特点和性质。
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第七章 有机化合物
人教化学必修第二册
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第七章 有机化合物
剂、涂料等。
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第七章 有机化合物
人教化学必修第二册
2．塑料 (1)组成 ①主要成分：_合__成__树__脂___。如_聚__乙__烯__、_聚__丙__烯__、聚氯乙烯、酚醛 树脂等。 ② 特 定 作 用 的 添 加 剂 ： 提 高 塑 性 的 _增__塑__剂__ ， 防 止 塑 料 老 化 的 _防__老__剂__，增强材料，着色剂等。 (2)性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。
人教化学必修第二册
知识归纳总结
1．链状烷烃、烯烃和炔烃的组成与结构特点
烃类
链状烷烃
烯烃 炔烃
结构特点
通式
分子中碳原子之间只以单键结合成链状，
碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合的 CnH2n＋2(n≥1) 饱和烃
分子里含有一个碳碳双键的不饱和链烃 CnH2n(n≥2) 分子里含有一个碳碳三键的不饱和链烃 CnH2n-2(n≥2)
橡胶介绍PPT
在常温下的高弹性是橡胶材料的一个主要特征，所以橡胶材料 也叫弹性体。
橡胶材料的特征
弹性种类
普弹形变
(Ideal Elasticity;Energy Elasticity)
高弹形变
(Entropy Elasticity;Rubber Rlasticity)
橡胶高弹形变示意图
橡胶的玻璃化温度低于室温，使得橡胶在常温下具备高弹形变
热塑性弹性体
按照化学结构
碳链橡胶 杂链橡胶
不饱和非极性橡胶 不饱和极性橡胶 饱和非极性橡胶 饱和极性橡胶
硅橡胶 聚氨酯橡胶 氯醚橡胶 聚硫橡胶
橡胶的配合与加工工艺
• 橡胶的配方设计
• 橡胶配方体系
1、生胶体系 2、硫化体系 3、填充与增强体系 4、软化增塑体系 5、防护体系
1. 生胶体系
三叶橡胶树 乳胶
橡胶加工设备
开炼机(二辊)
密炼机
混炼
混炼目的：分散助剂
混炼
混炼过程中加料顺序：
塑炼胶
促进剂 防老剂
增塑剂 填充剂
硫化剂 硫化促进剂
软化剂
压延和压出
作用：混炼胶通过压延和压出后，制成一定形状的半成品；
五辊压延机
二辊压延机
压延机辊筒排列方式
胶料在辊筒上的受力状态和流速分布 （a）胶料在辊筒上的受力状态；（b）胶料在辊隙中的流速分布状态
―60
―50 ～ +140
―70
―50 ～ +150
―45
―35 ～ +180
―41
―35 ～ +175
―60
―40 ～ +150
―120
―70 ～ +275
橡胶材料的特征
弹性种类
普弹形变
(Ideal Elasticity;Energy Elasticity)
高弹形变
(Entropy Elasticity;Rubber Rlasticity)
橡胶高弹形变示意图
橡胶的玻璃化温度低于室温，使得橡胶在常温下具备高弹形变
热塑性弹性体
按照化学结构
碳链橡胶 杂链橡胶
不饱和非极性橡胶 不饱和极性橡胶 饱和非极性橡胶 饱和极性橡胶
硅橡胶 聚氨酯橡胶 氯醚橡胶 聚硫橡胶
橡胶的配合与加工工艺
• 橡胶的配方设计
• 橡胶配方体系
1、生胶体系 2、硫化体系 3、填充与增强体系 4、软化增塑体系 5、防护体系
1. 生胶体系
三叶橡胶树 乳胶
橡胶加工设备
开炼机(二辊)
密炼机
混炼
混炼目的：分散助剂
混炼
混炼过程中加料顺序：
塑炼胶
促进剂 防老剂
增塑剂 填充剂
硫化剂 硫化促进剂
软化剂
压延和压出
作用：混炼胶通过压延和压出后，制成一定形状的半成品；
五辊压延机
二辊压延机
压延机辊筒排列方式
胶料在辊筒上的受力状态和流速分布 （a）胶料在辊筒上的受力状态；（b）胶料在辊隙中的流速分布状态
―60
―50 ～ +140
―70
―50 ～ +150
―45
―35 ～ +180
―41
―35 ～ +175
―60
―40 ～ +150
―120
―70 ～ +275
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
烃 有机高分子材料-高一化学同步精品课件(人教版2019必修第二册)
① 加入炭黑：提高耐磨性 ② 硫化处理：具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
线型结构
使线型分子通过硫桥交联起来， 形成立体网状结构。
立体网状结构
课时二 烃 有机高分子材料 3、橡胶的分类？
橡胶
天然橡胶 （聚异戊二烯）
CH2 胶
异戊橡胶 （又称合成天然橡胶）
合成橡胶 通用橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
聚乙烯的分子结构模型(局部)
聚合反应：由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物 分子（即高分子）的聚合反应
课时二 烃 有机高分子材料 加聚反应
课时二 烃 有机高分子材料 加聚反应
加聚反应：乙烯的聚合反应同时也是加成反应，这样的反应又被叫做加成聚合反应， 简称加聚反应。
n CH2=CH2
苯环中的碳碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
课时二 烃 有机高分子材料 烃 小结
烃 化学键
甲烷 C—H
乙烯 C=C C—H
乙炔 C—H —C≡C—
苯
6个碳碳键 完全相同
电子式
H︰C⋮⋮C︰H
——
分子 结构特点
正四面体
平面形
直线形
平面形
含有碳碳双键的烃成为“烯烃”， 含有碳碳三键的烃称为“炔烃”， 含有苯环的称为“芳香烃”。
课时二 烃 有机高分子材料 烃 根据碳骨架不同分为：
有机化合物中，碳原子互相连结成链状或环状叫分子骨架，又称碳骨架。
链状烃： 烃
环状烃： 脂环化合物
芳香化合物
课时二 烃 有机高分子材料 烃
【例1】下列有机物属于烃的是（ A ）
课时二 烃 有机高分子材料 橡胶 橡胶是一类具有高弹性的高分子材料，是制造汽车、飞机轮胎和各种
线型结构
使线型分子通过硫桥交联起来， 形成立体网状结构。
立体网状结构
课时二 烃 有机高分子材料 3、橡胶的分类？
橡胶
天然橡胶 （聚异戊二烯）
CH2 胶
异戊橡胶 （又称合成天然橡胶）
合成橡胶 通用橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
聚乙烯的分子结构模型(局部)
聚合反应：由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物 分子（即高分子）的聚合反应
课时二 烃 有机高分子材料 加聚反应
课时二 烃 有机高分子材料 加聚反应
加聚反应：乙烯的聚合反应同时也是加成反应，这样的反应又被叫做加成聚合反应， 简称加聚反应。
n CH2=CH2
苯环中的碳碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
课时二 烃 有机高分子材料 烃 小结
烃 化学键
甲烷 C—H
乙烯 C=C C—H
乙炔 C—H —C≡C—
苯
6个碳碳键 完全相同
电子式
H︰C⋮⋮C︰H
——
分子 结构特点
正四面体
平面形
直线形
平面形
含有碳碳双键的烃成为“烯烃”， 含有碳碳三键的烃称为“炔烃”， 含有苯环的称为“芳香烃”。
课时二 烃 有机高分子材料 烃 根据碳骨架不同分为：
有机化合物中，碳原子互相连结成链状或环状叫分子骨架，又称碳骨架。
链状烃： 烃
环状烃： 脂环化合物
芳香化合物
课时二 烃 有机高分子材料 烃
【例1】下列有机物属于烃的是（ A ）
课时二 烃 有机高分子材料 橡胶 橡胶是一类具有高弹性的高分子材料，是制造汽车、飞机轮胎和各种
有机高分子材料和无机高分子材料
有机高分子材料和无机高分子材料一、引言高分子材料是指由重复单元组成的大分子化合物，常见的有机高分子材料包括塑料、橡胶和纤维等，而无机高分子材料则包括陶瓷、玻璃和金属等。
这些材料具有广泛的应用领域，如医学、电子、航空航天和汽车工业等。
本文将详细介绍有机高分子材料和无机高分子材料的特点及应用。
二、有机高分子材料1. 定义有机高分子材料是由碳、氢、氧等元素组成的大分子化合物，在自然界中广泛存在。
它们可以通过聚合反应制备而成，如聚乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等。
2. 特点（1）柔韧性好：有机高分子材料通常具有较好的柔韧性，可以通过改变其结构来调节其力学性能；（2）加工性能好：由于其良好的可塑性和可加工性，使得它们可以制成各种形状和尺寸；（3）化学稳定性差：与无机高分子相比，有机高分子材料的化学稳定性较差，容易受到光、热、氧化和酸碱等因素的影响；（4）易燃：有机高分子材料通常具有较低的熔点和易燃性，需要采取相应的防火措施。
3. 应用（1）塑料制品：由于其良好的可塑性和可加工性，使得有机高分子材料广泛用于制造各种塑料制品，如塑料袋、塑料桶和塑料容器等；（2）纤维制品：有机高分子材料还可以用于制造各种纤维制品，如聚酯纤维、尼龙纤维和丙烯腈纤维等；（3）橡胶制品：由于其良好的柔韧性和弹性，使得有机高分子材料也广泛用于制造各种橡胶制品，如轮胎、密封圈和管道等。
三、无机高分子材料1. 定义无机高分子材料是由金属、非金属或其氧化物等无机物质组成的大分子化合物，在自然界中也广泛存在。
它们可以通过溶胶-凝胶法、水热合成法和气相沉积法等制备而成，如氧化铝、二氧化硅和硅酸盐等。
2. 特点（1）化学稳定性好：与有机高分子相比，无机高分子材料具有较好的化学稳定性，不易受到光、热、氧化和酸碱等因素的影响；（2）力学性能好：无机高分子材料通常具有较好的力学性能，如硬度、强度和耐磨性等；（3）导电性能好：由于其良好的导电性能，使得无机高分子材料广泛用于制造各种电子元件；（4）加工难度大：由于其较高的熔点和脆性，使得无机高分子材料加工难度较大。
【高中化学】烃和有机高分子材料 课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
C、6个碳原子一定都在同一平面上
D、6个碳原子不可能都在同C一H平3—面上CH＝CH3 H—C4≡C5—C6F3F
H
2
C
H C1
C—C≡C—C F F
HH
【回忆】迄今为止，我们学过的材料可以分为几大类？
材料
金属材料： 铝锅、钢材等。
无机非金属材料
传统材料： 玻璃、水泥、陶瓷等。 新型材料： 光导纤维、芯片、金刚砂等
常见塑料
名称 结构简式
聚乙烯 (PE)
聚氯乙烯 (PVC)
课本72页
性能
用途
绝缘性好，耐化学腐蚀， 可制成薄膜，用于
耐寒，无毒；耐热性差， 食品、药物的包装
容易老化
材料，以及日常用 品、绝缘材料等
绝缘性好，耐化学腐 蚀，机械强度较高；
热稳定性差
可制成薄膜、管 道、日常用品、 绝缘材料等
聚苯乙烯 (PS)
常见烃分子中原子共平面的判断
1.常见分子的空间结构
(1)甲烷型：
正四面体→凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，其空间结构都是四 面体形，5个原子中最多有3个原子共平面。
(2)乙烯型： 平面结构→与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。 (3)乙炔型：—C≡C— 直线结构→与碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。
A．分子式为C6H6
B．所有的原子在同一平面上
C．存在碳碳单键与碳碳双键交替出现的结构
D．存在介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键
烃
四、苯、芳香烃、芳香族化合物 1．苯 2．芳香烃：分子中含有苯环的烃。苯是最简单的芳香烃。
3．芳香族化合物：分子中含有苯环的有机物。
教学拓展-有机物共面共线问题
合成橡胶PPT课件
活化剂
还原剂 螯合剂
硫酸亚铁 雕白粉
EDTA
缓
冲
剂
磷酸钠
聚合温度
反应条件
聚合物合成工艺学多媒体课件
转 化 率，% 聚合时间，h
配方I 70 30 0.20 200 4.5 0.15 0.08 0.05 0.15
0.035 0.08
5 60 7-12
配方II 72 28 0.16 195 4.62 －
SBR
丁苯橡胶： 由1，3-丁二烯
与苯乙烯共聚而得 的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
聚合物合成工艺学多媒体课件
概述
工业生产方法
第二节 丁苯橡胶 广泛应用
溶液聚合
乳液聚合
烷丁 基苯 锂橡 溶胶 液 聚
胶醇 烯 溶 液 聚 丁 苯 橡
1 4-
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 液 聚
31
38
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺
生产中存在的问题-----挂胶现象(聚合中普遍性问题)
危害
挂胶发生在搅拌轴、釜壁上及管道内壁，严重影响聚 合，产生产事故，甚至停车。
产生 原因
1.原料纯度；2.催化剂种类和用量：Ａｌ/Ｂ↑，挂胶严重； 3.溶剂种类与用量；4.聚合温度：T↑，挂胶严重；5.聚合釜结 构、搅拌情况及釜壁光洁度。
国防、聚交合通物及合日成常工生艺活学中多。媒体课件
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件
轮胎制品
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件工业制品
二、橡胶的特性
汽车材料教学课件第四版第八章非金属材料及复合材料及其在汽车上的应用
35
3. 增强材料 增强材料主要用来提高橡胶的力学性能，如强度、硬度、耐磨性和刚性等。
36
二、橡胶的分类
1. 按原料来源分类 橡胶的种类很多，按其原料来源不同，橡胶分为天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶 三大类。 （1）天然橡胶天然橡胶是指以天然生胶制成的橡胶材料。天然橡胶是一种综合 性能优良的高弹性物质，大量用于制造各类轮胎以及各种胶带、胶管等橡胶制品。
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一、汽车塑料件
汽车塑料零部件主要有三类：内饰件、外饰件和功能件。内饰件主要有仪表板、 车门内饰板、座椅、车厢内饰等。外饰件除要求具有内饰件的功能外，还要求强度 高、韧性好、耐环境条件及耐冲击性能好，主要有前后保险杠、挡泥板等。塑料材 料的前保险杠如下图所示，保险杠饰板和泡沫塑料碰撞吸能器可吸收车速低于 4 km/h时的轻微碰撞力，这些部件碰撞后会自动恢复原样。
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（2）合成橡胶 合成橡胶是指以合成生胶制成的橡胶材料。合成橡胶品种繁多，通常分为通用合 成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶是汽车工业的重要材料，常用的有氯丁橡胶、 丁苯橡胶、顺丁橡胶等。
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（3）再生橡胶 再生橡胶是利用废旧橡胶制品经再加工而成的橡胶材料。再生橡胶强度较低，但 有良好的耐老化性，且加工方便，价格低廉。汽车上常用于制造橡胶地毡、各种封 口胶条等。
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2. 按性能和用途分类 橡胶按其性能和用途不同，分为通用橡胶和特种橡胶两大类。 （1）通用橡胶通用橡胶是指产量大、应用广，在使用上没有特殊性能要求的橡 胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等。汽车上使用的一般都是通用 橡胶。 （2）特种橡胶特种橡胶是指具有耐热、耐寒、耐油和耐化学腐蚀等特殊性能的 橡胶。主要用于在特殊环境下工作的零件，如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶等。
3. 增强材料 增强材料主要用来提高橡胶的力学性能，如强度、硬度、耐磨性和刚性等。
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二、橡胶的分类
1. 按原料来源分类 橡胶的种类很多，按其原料来源不同，橡胶分为天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶 三大类。 （1）天然橡胶天然橡胶是指以天然生胶制成的橡胶材料。天然橡胶是一种综合 性能优良的高弹性物质，大量用于制造各类轮胎以及各种胶带、胶管等橡胶制品。
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一、汽车塑料件
汽车塑料零部件主要有三类：内饰件、外饰件和功能件。内饰件主要有仪表板、 车门内饰板、座椅、车厢内饰等。外饰件除要求具有内饰件的功能外，还要求强度 高、韧性好、耐环境条件及耐冲击性能好，主要有前后保险杠、挡泥板等。塑料材 料的前保险杠如下图所示，保险杠饰板和泡沫塑料碰撞吸能器可吸收车速低于 4 km/h时的轻微碰撞力，这些部件碰撞后会自动恢复原样。
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（2）合成橡胶 合成橡胶是指以合成生胶制成的橡胶材料。合成橡胶品种繁多，通常分为通用合 成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶是汽车工业的重要材料，常用的有氯丁橡胶、 丁苯橡胶、顺丁橡胶等。
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（3）再生橡胶 再生橡胶是利用废旧橡胶制品经再加工而成的橡胶材料。再生橡胶强度较低，但 有良好的耐老化性，且加工方便，价格低廉。汽车上常用于制造橡胶地毡、各种封 口胶条等。
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2. 按性能和用途分类 橡胶按其性能和用途不同，分为通用橡胶和特种橡胶两大类。 （1）通用橡胶通用橡胶是指产量大、应用广，在使用上没有特殊性能要求的橡 胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等。汽车上使用的一般都是通用 橡胶。 （2）特种橡胶特种橡胶是指具有耐热、耐寒、耐油和耐化学腐蚀等特殊性能的 橡胶。主要用于在特殊环境下工作的零件，如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶等。
高分子概论高分子合成材料课件.ppt
度
划
分
次结构型胶粘剂
——介于结构型与非结构型胶粘剂之间
高分子概论高分子合成材料课件
胶粘剂 —— 胶粘剂类型
有 机
动物胶：鱼胶、骨胶、虫胶 天然 植物胶：淀粉、松香、阿拉伯树胶
胶 粘 按剂 组
热塑性树脂胶：PVAc、PA、聚丙烯酸酯 合成 热固性树脂胶：环氧树脂、酚醛树脂
橡胶型胶粘剂：氯丁胶、丁腈胶
CH2OH
n
工程塑料
聚酰胺（polyamide）/ 尼龙（nylon）：
nylon-6、 nylon-11、 nylon-12、nylon-66、
nylon-610、 nylon-612、 nylon-1010、 nylon-1212
Nomex： O
OH
H
C
Kevlar： 聚碳酸酯（PC）：
O
CN
通用塑料：产量大、价格低、力学性能一般，主要作为非结构 材料使用，如：PP、PE、PVC、PSt等。
工程塑料：产量小、价格高、力学性能优异、耐热、耐磨、尺 寸稳定，主要作为结构材料使用，如：PA、PC、POM 等。
塑料的主要优点：质轻、电绝缘、耐化学腐蚀、易成型加工。 塑料的主要缺点：力学性能较金属差、表面硬度低、多数易
Ox n
天然纤维
高分子材料概述——纤维
棉花、羊毛、蚕丝、麻
人
造
纤
化维
学 纤 维
杂 链 合纤
成维
纤 维
碳 链
纤
维
再生蛋白质纤维 再生纤维素纤维：粘胶纤维、铜氨纤维 纤维素酯纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维
聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯弹性纤维 其它：聚脲、聚甲醛、聚酰亚胺
聚酰胺-酰肼、聚苯并咪唑等。
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认识橡胶的性能与结构 思考与交流
针对天然橡胶结构上的问题，你能如何改进呢？
线型结构
官能团：碳 碳双键；易 被氧化
认识橡胶的性能与结构 橡胶的硫化
硫原子
天然橡胶模型
硫化橡胶模型
认识橡胶的性能与结构
为什么说体型结构能增加橡胶的弹性呢？
线
体
型
型
结
结
构
构
认识橡胶的性能与结构 硫化程度不同的橡胶制品
合成橡胶
高强度 耐磨 柔韧
骨架材料
尼龙66，又称锦纶，是聚己内酰胺纤维。其结构具有高 度的链状性，相对分子质量分布窄；且分子中有—CO— 、—NH—基团，可以在分子间或分子内形成氢键结合， 具 有高度的柔韧性。
认识轮胎的结构
轮胎
橡胶 丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
补强剂：使轮胎更加耐磨
主体材料
添加剂
硫化剂：线性大分子通过与硫发生化学反
天然橡胶资源量有限，且质 量不均匀，并含有杂质，所以 合成结构相同的聚异戊二烯， 是化学家们长期梦寐以求的事
合成橡胶
合成橡胶
工业上可以以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为 单体，合成橡胶。请你以乙烯和甲烷为原料（无机试剂 任选），设计合成聚异戊二烯 已知：
合成橡胶
原料
初级目标产物
CH4 CH2 CH2
取X2 光照 代
卤代烃
H2O 一定
条件
浓硫酸 △
KMnO4(H+)
HX △ 醇
NaOH水△
O2/Cu △ H2/催△
醛 O2/催△
羧酸
浓硫酸△
可逆
1、H+△ 可逆
2、NaOH△完全
酯
水解
小结
石油化工产品
高分子材料
甲烷 乙烯
异戊二烯
聚异戊二烯 （线型结构）
合成橡胶 （体型网状结构）
有机合成的思考角度：
汽车轮胎 （橡胶）
汽车中的有机高分子材料
——轮胎用橡胶的结构与合成
认识橡胶的性能与结构
结合你生活中的经验，你认为轮胎用橡胶应具备哪些性能？ 这种材料可能具备哪些化学性质？
性能 ➢ 耐高温 ➢ 耐腐蚀 ➢ 耐磨 ➢ 弹性
反映
化学性质
熔沸点高、热稳定
不易氧化、性质稳定
认识橡胶的性能与结构
阅读材料并结合化学知识，轮胎用橡胶要想具有这些化学性质应
有什么样的化学结构？
性能
反映
化学性质 反映
结构
➢ 耐高温 ➢ 耐腐蚀 ➢ 耐磨
熔沸点高、热稳定 不易氧化、性质稳定
➢ 弹性
认识橡胶的性能与结构
经测定天然橡胶的主要成分是 聚异戊二烯，请你书写其结构简式
认识橡胶的性能与结构
请你从结构的角度预测，该聚异戊二烯在性能上可能会有什么 问题？
认识橡胶的性能与结构 橡胶老化的严重后果
应，形成立体网状交联结构，增强稳定性
防护剂：防止氧气、臭氧等的氧化和微
生物的作用使得橡胶的分子结构发生变化
骨架材料：给予外胎足够强度，承受负荷
小结
科学家开发新材料的思考路径：
反映
性能
决定
性质
反映 决定
结构
谢谢！敬请批评指正！
加快硫化速度
促进剂
缩短硫化时间
亚胺类物质
减少硫化剂用量
添加剂
3.防护剂
防止氧气、臭氧等的氧化和微生物的作 用使得橡胶的分子结构发生变化。 物理防护剂：打蜡 形成保护膜
化学防护剂：酮胺、对苯二胺 阻止氧化或减缓氧化速度
骨架材料
作用：给予外胎足够强度，承受负荷 纤维织物类：尼龙66、芳纶、人造丝
金属织物类：钢丝
………
CH2＝C－CH＝CH2 CH3
思考构建有机物结构的思考角度？
目标产物
合成橡胶
中间产物
OH
OH
CH2－CH－CH－CH3
CHO
………
初级目标产物
CH2＝C－键 醇的消去 卤代烃的消去 碳碳三键的加成
官能团转化：醛基 …… 烷基
资料：
转化关系图
烷烃 H2/催，加热 烯烃
碳数增加
碳骨架的构建 碳数减少
结构 官能团：引入、转化、保护
空间构型
认识轮胎的结构
橡胶 主体材料
轮胎
添加剂
骨架材料
添加剂
1.补强剂
作用：使轮胎更加耐磨 SiO2·nH2O 活性补强剂 炭黑与白炭黑 惰性补强剂 陶土、碳酸钙
添加剂
2.硫化剂
线性大分子通过与硫发生化学反应，形 成立体网状交联结构，增强稳定性。