有机高分子材料的特性和应用
三大有机合成高分子材料
三大有机合成高分子材料:合成、应用及未
来展望
有机高分子材料是一类重要的高分子材料,广泛用于医疗、电子、汽车、环保等领域。
其中,通过有机合成方法制备的高分子材料具有
良好的性能和结构可控性,因此被广泛应用。
本文将介绍三种有机合
成高分子材料:聚醚酮、聚酰亚胺、聚碳酸酯。
聚醚酮是一种具有良好热稳定性、耐化学腐蚀性和高强度的高分
子材料,常用于制备汽车零部件、航空航天材料、医疗设备和电子元
器件等。
其合成方法一般为聚合法和交替共轭聚合法。
聚合法中,利
用二酮类和二醇类反应合成聚醚酮;交替共轭聚合法是指将副交替共
轭单体和有机高分子材料进行反应得到聚醚酮。
聚酰亚胺是又称聚酰胺酸,具有极高的热稳定性、耐化学腐蚀性
和抗辐射能力。
因此,聚酰亚胺广泛应用于航空航天、电子、医疗和
环保等领域。
其合成方法一般为亲核芳香取代反应、缩合聚合法和热
回流法。
聚碳酸酯是一类重要的生物降解高分子材料,具有良好的塑料化、热稳定性、透明度和耐久性。
目前,聚碳酸酯已被广泛用于食品包装、医疗器械、群众娱乐用品等领域。
其合成方法主要为缩合聚合法和无
催化剂的环氧开环聚合法。
总之,有机合成高分子材料具有广泛的应用前景,值得我们继续深入研究其合成方法和性能优化。
未来,随着新型材料合成方法的不断出现,有机高分子材料在各个领域的应用将变得更加广泛。
有机高分孑材料定义
有机高分孑材料定义有机高分子材料是指由碳、氢、氧、氮等元素构成的高分子化合物,具有较高的分子量和一定的结晶性或无定形性。
这类材料具有良好的可塑性、耐热性、耐腐蚀性和机械强度,广泛应用于各个领域。
一、有机高分子材料的分类有机高分子材料根据其结构和用途可以分为以下几类:1.聚合物:由单体通过聚合反应而形成的大分子化合物,如聚乙烯、聚丙烯等。
2.共聚物:由两种或两种以上单体通过共聚反应而形成的大分子化合物,如苯乙烯-丁二烯共聚物。
3.交联聚合物:在聚合过程中引入交联剂使得链之间相互交联而形成三维网络结构的高分子化合物,如环氧树脂等。
4.复合材料:将不同种类或不同形态的材料组装在一起形成新材料,如玻璃纤维增强塑料。
5.功能性高分子:在普通高分子基础上引入某些特殊结构或功能单元而形成的高分子化合物,如聚酰亚胺。
二、有机高分子材料的性质有机高分子材料具有以下几种基本性质:1.可塑性:有机高分子材料易于加工成各种形状,如薄膜、管道、板材等。
2.耐热性:有机高分子材料的熔点较高,耐热温度可达数百摄氏度。
3.耐腐蚀性:大多数有机高分子材料具有良好的耐酸碱、耐溶剂等化学稳定性。
4.机械强度:由于其长链结构和三维网络结构,有机高分子材料具有较好的强度和硬度。
5.导电性:一些功能性高分子具有良好的导电性能。
三、有机高分子材料的应用由于其优良的物理化学性质和广泛适用范围,有机高分子材料在各个领域都得到了广泛应用:1.包装领域:聚乙烯、聚丙烯等塑料袋和容器广泛应用于食品、化妆品、药品等包装行业。
2.建筑领域:聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料材料广泛应用于隔音、保温、防水等方面。
3.汽车工业:聚酰亚胺等高性能塑料材料广泛应用于汽车零部件制造。
4.电子领域:聚酰胺、聚碳酸酯等高性能塑料材料广泛应用于电子器件制造。
5.医疗领域:聚乳酸等生物降解塑料材料广泛应用于医疗器械和医用耗材制造。
四、有机高分子材料的发展趋势有机高分子材料的发展趋势主要体现在以下几个方面:1.功能性高分子的开发和应用,如导电高分子、光学高分子等。
有机高分子/无机物杂化纳米材料
纳米粒子具有量子尺寸效应,其吸收光谱随粒经的减 小而发生蓝移.量子效应,隧道效应是未来微电子器 件的基础.
以上特点决定了纳米组装体具有高密度,多功 能,高集成度,高存储密度,协调和协同效应, 且材料透明,可用于光学通讯.
三.利用单体R’Si(OR)3,R’是可在光照 或加热情况下聚合的基团。例如:光聚 合或热聚合得到的带三乙氧基硅烷的聚 合物与TEOS、H2O反应,得到有机聚合 物在二氧化硅基体中。
5.5预聚体杂化
预聚体带有较小的无机网络,端基带有可聚合的基团, 聚合得到有机-无机杂化材料。例子。P288
6嵌段共聚物杂化 两嵌段共聚物组成变化引起的形态变化有:球形、圆
有机小分子 有机高分子
○ + 有机无机互穿网络
无机小分子无机高分子
5.2分子内自杂化
由一种反应物(含亲水基团),水解缩合后生 成带可聚合基团的产物。例子。P287
3大分子混合杂化 ○ 大分子与大分子的杂化,若是简单混合,
ΔS混合≈0,只有当ΔH混合<0,即混合过程放 热, ΔG混合<0才能实现,而这样的体系很 少.大分子与大分子的杂化不能依靠简单混合 实现,而要用反应杂化来实现.
单击添加副标题
有机高分 子/无机 物杂化纳
米材料
2023
杂化材料是从二十世纪八十年代末开始 迅速发展的多学科交叉的材料.
1.无机材料,有机高分子材料及生物物质的特点
无机材料: 结构材料(高强度,高刚性,高硬度); 光,电,磁等功能材料(光谱谱线较窄); 性能长期稳定,使用寿命长; 加工成型较难(高温烧结,冶炼,晶体培养等加工成型方法).
有机高分子材料: 易于成型加工; 某些高分子材料可作结构材料(较高的强度,刚
新型有机高分子材料
新型有机高分子材料一、简介新型有机高分子材料是指近年来发展起来的一类具有特殊性能和应用潜力的高分子材料。
与传统的合成高分子材料相比,新型有机高分子材料在结构和性能上有所创新和突破,具有更高的分子量、更低的表面能和更好的力学性能等特点。
这些材料可以用于各种领域,包括材料科学、化学工程、能源存储和生物医学等。
二、种类和应用目前,新型有机高分子材料的种类繁多,包括聚合物、共聚物、聚合物混合物和凝胶等。
它们具有可调控的化学结构和物理性质,可以通过改变聚合度、共聚比例和交联度等方式来调节材料的性能。
下面介绍几种常见的新型有机高分子材料及其应用:1.聚合物聚合物是一种由重复单元组成的大分子,具有良好的延展性、柔韧性和可塑性。
其中,聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)和聚四氟乙烯(PTFE)等是应用最广泛的聚合物材料。
它们被广泛用于包装材料、电子部件、建筑材料和汽车零部件等。
2.共聚物共聚物是由两种或更多种单体按照一定的比例共聚而成的高分子材料。
其中,丙烯腈-丙烯酸酯共聚物(PAN-PMA)和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(PS-PMA)是常见的共聚物材料。
它们具有很强的耐高温性、抗氧化性和耐腐蚀性,适用于制备高温耐酸碱和耐腐蚀材料。
3.聚合物混合物聚合物混合物是不同种类聚合物按一定比例机械混合而成的材料。
它们继承了各自单一聚合物的性能,并具有更广泛的应用领域。
例如,聚酰亚胺和聚乳酸混合材料可以制备出具有优异力学性能和生物可降解性的医疗用途材料。
4.凝胶凝胶是一种源于凝聚相转变的胶态物质,具有高分子网络结构和大量孔隙空间。
其中,聚丙烯酸盐凝胶、聚乙烯醇凝胶和聚丙烯酰胺凝胶是常见的凝胶材料。
它们具有较高的吸水性、稳定性和柔软性,可以用于制备吸水剂、生物传感器和药物释放系统等。
三、发展趋势和应用前景新型有机高分子材料的研究和应用在世界范围内得到了广泛关注和重视。
在材料科学领域,人们致力于开发更多种类、更高性能的高分子材料,以满足不同领域对材料的需求。
有机高分子吸波材料优缺点及应用
有机高分子吸波材料优缺点及应用
有机高分子吸波材料,是一种特殊的材料,具有吸收电磁波能量的能力。
它们在吸波材料领域有着广泛的应用。
下面将从优缺点和应用三个方面进行介绍。
优点:
有机高分子吸波材料具有较好的柔韧性和可塑性,可以根据需要制备成各种形状和结构,适应不同领域的需求。
其次,这种材料具有较高的吸波性能,可以有效吸收电磁波的能量,减少反射和散射的现象。
再次,有机高分子吸波材料制备工艺简单,成本较低,可大规模生产,具有较好的经济性。
缺点:
然而,有机高分子吸波材料也存在一些缺点。
首先,这种材料的吸波性能受到温度、湿度等环境因素的影响,易受到外界条件的限制。
其次,有机高分子吸波材料的稳定性较差,容易受到光、热、氧等因素的影响,导致性能的衰减和寿命的缩短。
再次,有机高分子吸波材料的机械强度较低,容易受到外力的损伤,限制了其在一些应用场景中的使用。
应用:
有机高分子吸波材料在军事、通信、电子等领域有着广泛的应用。
在军事领域,它可以用于制造隐身飞机、舰船等装备,有效减少雷达波的反射,增强隐身效果。
在通信领域,它可以用于制造天线罩、
吸波室等设备,减少信号的干扰和泄漏。
在电子领域,它可以用于制造电磁波屏蔽材料、电磁波吸收器等器件,提高电子设备的性能和稳定性。
总结:
有机高分子吸波材料具有柔韧性、吸波性能高、制备工艺简单等优点,但也存在受环境影响大、稳定性差、机械强度低等缺点。
在军事、通信、电子等领域有着广泛的应用。
随着科技的进步和材料研究的深入,有机高分子吸波材料有望在更多的领域发挥作用,为人类创造更多的可能性。
有机高分子材料的定义
有机高分子材料的定义有机高分子材料是一种由碳、氢、氧、氮等元素组成的大分子化合物,具有高分子量、高强度、高韧性、高耐热性、高耐腐蚀性等特点。
它们广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、医药、食品、化妆品等领域,成为现代工业和生活中不可或缺的材料。
有机高分子材料的制备方法多种多样,常见的有聚合法、缩合法、加成反应法、交联反应法等。
其中,聚合法是最常用的制备方法之一,它是通过将单体分子中的双键或三键断裂,使其发生聚合反应,形成高分子化合物。
聚合法可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子交换聚合等多种类型,每种类型都有其适用的单体和反应条件。
有机高分子材料的种类繁多,常见的有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚醚等。
这些材料具有不同的物理化学性质和用途,例如聚乙烯具有良好的耐热性和耐腐蚀性,广泛应用于包装、建筑、电子等领域;聚酰胺具有优异的机械性能和耐热性,常用于制造高强度纤维和工程塑料;聚碳酸酯具有良好的透明度和耐冲击性,广泛应用于制造眼镜、瓶子、餐具等。
有机高分子材料的性能与结构密切相关,其结构可以通过改变单体的种类、反应条件、聚合方式等来调控。
例如,通过引入不同的官能团或改变聚合条件,可以制备出具有不同性质的共聚物、交联物、接枝物等。
此外,还可以通过添加填料、增塑剂、稳定剂等来改善材料的性能,例如添加玻璃纤维可以提高材料的强度和刚度,添加增塑剂可以提高材料的柔韧性和韧性,添加稳定剂可以提高材料的耐候性和耐热性。
有机高分子材料的应用范围非常广泛,其中塑料是最为常见的应用领域之一。
塑料具有轻质、易加工、成型性好、耐腐蚀、绝缘性能好等优点,广泛应用于包装、建筑、电子、汽车、医疗等领域。
例如,聚乙烯袋、聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯管道、聚酰胺纤维等都是塑料制品的代表。
除了塑料,有机高分子材料还广泛应用于橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、医药、食品、化妆品等领域。
例如,橡胶是一种具有高弹性、耐磨性、耐腐蚀性等特点的有机高分子材料,广泛应用于轮胎、密封件、管道等领域;纤维是一种具有高强度、高模量、高耐热性等特点的有机高分子材料,广泛应用于纺织、航空、航天等领域;涂料是一种具有良好的防腐、防水、防火、美观等特点的有机高分子材料,广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
聚亚安酯的特点和应用
聚亚安酯的特点和应用聚亚安酯材料特点和用途聚亚安酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。
产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空........聚亚安酯具有诸多优良特性,包括:(1)硬度范围宽(Shore A15~邵D90). 适应性强,(2)耐磨性能好;(3)机械强度大;(4)粘接性能好;(5)弹性好,具有优良的复原性,可用于动态接缝;(6)低温柔性好;(7)耐候性好,使用寿命长达15~20年;(8)耐油性好;(9)耐生物老化;(10)价格适中。
聚亚安酯的分类和用途如下:1.PU软泡Flexible PU 垫材——如座椅、沙发、床垫等,聚亚安酯软泡是一种非常理想的垫材材料,垫材也是软泡用量最大的应用领域;2.吸音材料——开孔的聚亚安酯软泡具有良好的吸声消震功能,可用作室内隔音材料;3.织物复合材料——垫肩、文胸海绵、化妆棉;玩具4.PU硬泡Rigid PU5.冷冻冷藏设备——如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等,聚亚安酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料;6.工业设备保温——如储罐、管道等;7.建筑材料——在欧美发达国家,建筑用聚亚安酯硬泡占硬泡总消耗量的70%左右,是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中国,硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍,所以发展的潜力非常大;8.交通运输业——如汽车顶篷、内饰件(方向盘、仪表盘)等;9.仿木材——高密度(密度300~700kg/m3)聚亚安酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料,又称仿木材,具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点,强度可比天然木材高,密度可比天然木材低,可替代木材用作各类高档制品。
10.灌封材料——例如防水灌浆材料、堵漏材料、屋顶防水材料11.花卉行业——PU花盆、插花泥等12.PU半硬泡Semi-rigid PU13.吸能性泡沫体——吸能性泡沫体具有优异的减震、缓冲性能,良好的抗压缩负荷性能及变形复原性能,其最典型的应用是用于制备汽车保险杠;14.自结皮泡沫体(Integral Skin Foam)——用于制备汽车方向盘、扶手、头枕等软化性内功能件和内部饰件。
什么是有机高分子材料
什么是有机高分子材料有机高分子材料是一类由大量有机分子组成的材料,它们具有多样的结构和性能,被广泛应用于各个领域。
有机高分子材料是由碳、氢、氧、氮等元素组成的,其中碳元素是其主要组成元素。
有机高分子材料的特点是分子量大、结构多样、性能丰富,广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等领域。
有机高分子材料的结构多样性体现在其分子链的长度、支链的结构、分子链的取向等方面。
这些结构的差异导致了有机高分子材料的性能多样性,比如硬度、强度、耐热性、耐化学品性等。
有机高分子材料的性能丰富,可以通过改变分子结构、添加不同的添加剂等手段来调控其性能,满足不同领域的需求。
有机高分子材料在塑料领域的应用是最为广泛的。
塑料是由有机高分子材料制成的,具有轻质、耐用、易加工成型等优点,被广泛应用于日常生活用品、工业制品、包装材料等领域。
另外,有机高分子材料在橡胶领域也有重要应用,如轮胎、密封件、橡胶管等都是由有机高分子材料制成的。
在纤维领域,有机高分子材料也被用于生产合成纤维,如涤纶、尼龙等合成纤维就是由有机高分子材料制成的。
在涂料领域,有机高分子材料被广泛用于生产各种类型的涂料,如油漆、树脂涂料等。
这些涂料具有良好的耐候性、耐腐蚀性等性能,被广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
此外,有机高分子材料还被用于生产各种类型的胶粘剂,如环氧树脂胶、聚氨酯胶等,这些胶粘剂具有优异的粘接性能,被广泛应用于家具、建筑、航空航天等领域。
总的来说,有机高分子材料具有丰富的结构和性能,广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等领域。
它们的应用范围涵盖了日常生活的方方面面,对于推动工业发展、提高生活质量起着重要作用。
在未来,随着科技的不断进步,有机高分子材料的应用领域将会更加广泛,性能也将会更加优越,为人类社会的发展做出更大的贡献。
高分子材料的研究与应用
高分子材料的研究与应用高分子材料是一种有机高分子化合物,具有很多优异的物理和化学性质,在产品设计和制造等方面有着广泛的应用。
随着科技的发展和需求的增加,高分子材料的研究和应用也变得越来越重要。
在本文中,将讨论高分子材料的主要特性、不同类别的高分子材料及其应用,以及未来展望。
一、高分子材料的主要特性高分子材料具有许多独特的性质,是一种非常有用的材料。
以下是高分子材料的一些主要特性:1. 高分子材料通常可以被塑形和加工成各种形式。
2. 高分子材料比较轻,并具有较高的强度和刚度。
3. 高分子材料具有很好的耐水性和耐化学腐蚀性。
4. 高分子材料可以在高温或低温下使用。
5. 高分子材料具有较低的成本和易于大规模生产的优势。
二、不同类别的高分子材料及其应用高分子材料可以根据其化学结构和应用领域进行分类。
以下是几种不同类别的高分子材料及其应用:1. 聚烯烃类高分子材料这种材料广泛应用于塑料和橡胶制品中,如食品包装、奶瓶、药品瓶、工业管道等。
聚乙烯和聚丙烯是最常用的聚烯烃类高分子材料之一。
2. 聚氨酯聚氨酯具有很好的柔韧性和耐撕裂性,广泛应用于沙发、床垫、汽车座椅、鞋子、医疗器械等领域。
3. 聚酯类高分子材料聚酯类高分子材料主要用于生产塑料瓶、纤维、包装膜等。
常见的聚酯类高分子材料有聚乙烯酸乙酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEE)。
4. 聚醚类高分子材料聚醚类高分子材料是一种基于环氧树脂的高性能材料,广泛应用于制造航空航天器件、汽车部件、造船、骨科设备等。
5. 聚碳酸酯类高分子材料聚碳酸酯类高分子材料是一种透明、高强度、耐冲击的热塑性塑料,广泛应用于食品包装、电子设备、行车灯罩、电视背景板等领域。
三、未来展望随着人们对环境保护和可持续发展的关注增多,高分子材料的制造和应用也受到越来越多的关注。
未来,高分子材料将越来越注重其绿色环保性和可持续发展性,同时也将大力发展高性能材料,在汽车、航空航天、电子、医疗等行业得到广泛的应用。
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在材料科学领域,高分子材料是一类由长链有机分子构成的材料。
根据它们的组成,可以将高分子材料分为有机高分子材料和无机高分子材料。
1. 有机高分子材料有机高分子材料是由碳、氢、氮、氧等有机元素构成的长链聚合物。
这些材料通常具有可塑性、高强度、耐热性和绝缘性等优良特性。
有机高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料等领域。
1.1 塑料塑料是有机高分子材料的一种常见应用。
它由聚合物和添加剂组成,通过熔融成型或溶液成型来制备各种形状的制品。
塑料具有良好的可塑性和可加工性,广泛应用于包装、建筑、电子、汽车等领域。
常见的塑料材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。
1.2 橡胶橡胶是一种具有高弹性和抗拉性的高分子材料。
它通常用于制造橡胶制品,如轮胎、密封件、橡胶管等。
橡胶可以通过硫化反应来提高其机械性能和耐候性。
常见的橡胶材料包括天然橡胶、合成橡胶等。
1.3 纤维纤维是由高分子聚合物形成的线状材料。
它可以通过纺织、纺丝等工艺制成纺织品,如棉织物、毛织物、合成纤维等。
纤维具有优良的强度、柔软性和耐磨性,广泛应用于纺织、服装、家居等领域。
1.4 涂料涂料是一种能够在物体表面形成连续的保护膜的高分子材料。
涂料可以保护物体表面免受腐蚀和损伤,并改善外观。
常见的涂料材料包括乳胶漆、聚氨酯涂料、环氧涂料等。
2. 无机高分子材料无机高分子材料是由无机元素构成的高分子聚合物。
与有机高分子材料相比,无机高分子材料具有更高的热稳定性和氧化稳定性,但通常缺乏可塑性。
无机高分子材料在电子、催化、环境等领域具有广泛的应用。
2.1 硅橡胶硅橡胶是一种由无机硅氧链构成的高分子材料。
它具有优良的热稳定性、耐候性和电绝缘性能。
硅橡胶常用于制造密封件、电线电缆外套等。
2.2 碳纳米管碳纳米管是由碳原子构成的纳米管状结构。
它具有优异的力学性能和导电性能,在材料科学、电子技术等领域具有广泛应用。
碳纳米管可以用于制备新型材料、传感器、超级电容器等。
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。
元素有机高分子
元素有机高分子
元素有机高分子(ElementalOrganicPolymers,EOP)是一种特殊的高分子材料,它们的分子中含有元素元素的氧化物,具有超高的机械性能和高的抗氧化性能。
因此,元素有机高分子被广泛用于航空航天、船舶、汽车、电器等领域。
元素有机高分子由元素元素氧化物和高聚物链构成。
这种类型的高分子具有轻质特性,导热系数低,塑性大,抗氧化性能高,耐温度高,耐候性好,不容易被氧化,以及耐磨损性好等优点。
因此,它们广泛地用于汽车、航空航天、电子、船舶、电器等领域的外壳、轴承、机器零件等制造过程中。
除了工业应用外,元素有机高分子还可以用于生物医学领域,如植入材料、药物载体、成像装置、生物传感器等。
元素有机高分子在生物医学领域的应用性能极大。
比如,它可以改善药物载体的稳定性,有助于改善药物的给药效果;它可以作为生物传感器的蛋白质或细胞组分的“纳米架构”,以便对蛋白质或细胞组分的行为进行观察;它还可以用作药物本底的控制剂,从而有效地控制药物的释放速度;它还可以用作靶向肿瘤治疗的载体,提高抗癌药物的精准度和安全性。
由于元素有机高分子具有优异的机械性能和抗氧化性能,因此它们可以在很多领域长期发挥作用,尤其是在生物医学领域,它们可以大大改善治疗药物的有效性和安全性。
因此,未来元素有机高分子在航空航天、船舶、汽车、电器等领域以及生物医学领域将会有更多更广泛的应用。
生活化学之有机化学高分子材料有哪些
生活化学之有机化学高分子材料有哪些生活中使用的塑料、涤纶、锦纶、腈纶、橡胶。
都是通过化学变化加工而来的。
在我们的生活应用广泛。
下面是小编给大家带来的生活化学之有机化学高分子材料,欢迎大家阅读参考,我们一起来看看吧!初中化学知识点:合成有机高分子材料定义:有机合成材料:常称聚合物,如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
1.基本性质:(1)热塑性和热固性(2)强度高(3)电绝缘性好(4)有的高分子材料有耐化学腐蚀,耐热,耐磨,耐油,不透水等性质2.三大合成材料:塑料,合成纤维(如涤纶,锦纶,腈纶),合成橡胶。
(1)塑料:聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚丙烯等。
(2)合成纤维:天然纤维与合成纤维的区别:用燃烧的方法来鉴别比较容易。
羊毛的主要成分是蛋白质,燃烧时可闻到烧焦羽毛的刺激性气味,燃烧后的剩余物用手指可以压成粉末;棉纤维的主要成分为纤维素,燃烧时无异味,余烬为细软粉末;而合成纤维燃烧时常伴有熔化、收缩的现象,燃烧后的灰烬为黑色块状,较硬。
三大合成材料:(1)塑料塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂,此外还有多种添加剂,用于改变塑料制品的性能。
塑料的名称是根据树脂的种类确定的。
塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。
受热时软化,冷却后硬化,并且可以反复加工的塑料,属于热塑性塑料。
热塑性塑料是链状结构的高分子材料。
如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。
受热时软化成型,冷却后固化,但一经固化后,就不能再用加热的方法使之软化的塑料,属于热固性塑料。
热固性塑料是网状结构的高分子材料。
如酚醛塑料、脲醛塑料等。
塑料具有优良的化学性能。
一般塑料对酸、戚等化学药品均有良好的耐腐蚀能力,特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好,甚至能耐“王水”。
等强腐蚀性电解质的腐蚀,被称为“塑料王”。
另外塑料还具白良好的透光及防护性能。
多数塑料的制品为透明或半透明的,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料像玻璃一样透明。
(2)合成纤维①合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品做原料,经一系列化学反应制成的高聚物。
有机硅高分子及其应用
有机硅高分子及其应用1有机硅高分子简介有机硅高分子是一种具有高分子结构的硅有机化合物,通常是由硅、碳、氢和氧等元素构成。
与传统的有机高分子相比,有机硅高分子具有许多优异性能,例如高温稳定性、耐候性、抗紫外线辐射性、电气绝缘性等等,因此,在许多领域都得到了广泛的应用。
2有机硅高分子的应用领域2.1粘合剂和密封剂有机硅高分子作为一种优异的粘合剂和密封剂,其耐高温、耐化学腐蚀、耐紫外线辐射等性能,使得它广泛应用于汽车、电子、建筑、医疗等领域,如密封汽车零件、粘接电子元件、建筑外墙保温、医疗器械密封等。
2.2涂料和涂层有机硅高分子涂料和涂层具有良好的耐候性、耐腐蚀性和耐高温性能,因此在航空航天、电子、建筑、交通等领域得到了广泛应用。
如在飞机表面上涂覆有机硅高分子涂层可以改善飞机的空气动力性能、防止腐蚀和氧化。
2.3医疗材料由于有机硅高分子的生物相容性好、抗菌能力强等特点,因此被广泛应用于医疗材料制备中,如人工关节、人工血管和人工心脏等。
2.4功能材料有机硅高分子还可以作为电池隔膜、电介质、吸音隔音材料、光纤涂层等功能材料的制备。
例如,用有机硅高分子作为电池隔膜可以提高电池的安全性和循环寿命。
3有机硅高分子的未来发展未来,有机硅高分子在材料科学、能源科学、生命科学等领域的应用将会更加广泛。
尤其在新能源领域中,有机硅高分子的应用已经开始起步,例如用有机硅高分子作为锂离子电池隔膜和太阳能电池电介质材料等,这将有望推动有机硅高分子材料的进一步发展和应用。
同时,有机硅高分子的可持续性的研究也成为了未来研究的热点,例如代替传统有机高分子的绿色化合物、生物来源的有机硅高分子的制备等,这将大大促进有机硅高分子在各个领域的应用。
天然有机高分子
天然有机高分子天然有机高分子是指由天然产生的以碳和氢为主要组成部分的大分子化合物。
它是从植物、动物和微生物中提取的绿色原料,包括蛋白质、多糖、淀粉、油脂、脂肪酸、醇和酮等,可拆分为碳水化合物、蛋白质和其它各种有机分子。
它们特别擅长结合水和溶质,形成较高的黏度,稳定观察者、抑菌、湿润和吸收,具有重要的功能和用途。
1、绿色安全。
天然有机高分子采用的都是绿色的原料,不含有害的有机溶剂和其他有毒有害的物质,是一种节能环保的产品。
2、低毒低刺激性。
天然有机高分子的原料都是植物油及脂肪酸或多糖等,毒性低,不会刺激皮肤,能有效保护人体健康。
3、质地细腻好洗涤。
天然有机高分子运用自身特性,形成微细稳定胶,不易成块不易分解等,使用它可以获得更遮盖度,尤其是一层柔滑和细腻的使用体验,洗涤时也更加干净温和,着色留墨不易脱落。
4、便当操作。
天然有机高分子已经完全解决了操作技术问题,它可以通过喷涂、包覆、粘接等技术对各类物件进行有效的保护处理,节约操作时间,省力省力物资,提高工作效率。
1、建筑行业。
天然有机高分子可以为建筑物表面涂布,具有良好的耐热、防水、防潮、抗污抗渣、耐冲击等性能。
与其它材料相比,具有节能环保等优点,可以大大降低建筑物的能耗。
2、涂料行业。
天然有机高分子的涂料是一种以纯天然和绿色原料调制而成的涂料,是目前最流行的环保涂料,具有苛本防尘、驱虫、抗紫外线强度大等特性,广泛的用于房屋装修、墙面装潢、瓷砖和卫浴施工等行业。
3、包装行业。
天然有机高分子可以用来包装食品、药物、工艺品等类别,因其用料天然环保,具有生物降解性和抗菌性,无毒无害,不会对物品有任何不良影响。
1、强化防护性能。
随着工业发展,环境污染日益严重,这也要求天然有机高分子在性能上具备更强的抗污抗氧化能力和抗营养性,使其在工业领域具有更大的发展潜力。
2、功能性研究与开发。
通过对现有成分的功能性研究,可以让其具有更多的性能,如抗菌抑菌、抗氧化、防霉菌以及抗老化等,使其在工业领域具有更强的将来发展潜力。
有机化学高分子材料的应用及发展前景
有机化学高分子材料的应用及发展前景摘要:有机化学领域内的高分子材料,其来源、应用特性、应用功能以及高分子主链结构都存在较大差异,因此需要从有机化学高分子材料的合成特性进行重点分析,将高分子材料的聚合反应和改性反应进行深入研究。
有机化学高分子合成材料能够被广泛应用在生产和生活领域之中,其发展前景非常广阔。
本文将着重探析有机化学高分子材料的应用及发展前景。
关键词:有机化学;高分子材料;应用;发展前景在有机化学领域内,高分子合成材料的物理和化学性质都比较显著,能够强于传统高分子材料的各项数据指标,还能根据自由基以及聚合反应中的材料特性,将改性高分子材料的应用用途进行合理划分。
很多有机高分子合成材料普遍具有绿色环保特性,能够根据特定生产生活应用场景,呈现出无公害性质,提升聚合反应中能量转换的稳定性。
1 有机化学高分子材料的应用1.1 工业和农业领域的应用在工业机械以及农业机械领域内,有机化学的高分子合成材料应用非常广泛,能够有效提升零部件类产品的物化性质指标,保障各项工业农业生产活动的连贯性和安全稳定性[1]。
很多有机高分子合成材料,其主链结构非常稳定,能够替代部分金属零部件和固定按钮等设施,还能够有效强化焊接作业质量,保障生产操作环境的安全性和可控性。
在农业领域内,比较常见的有机高分子合成材料为透光塑料薄膜,在温室大棚和其他农业生产环境中的应用非常广泛,显著提升农业生产和经济发展速度,但是也能够协助经营管理人员快速判断生产环节中普遍存在的安全和质量问题。
在工业生产和农业生产环节中,很多有机高分子合成材料的环境适应能力比较强,还具备较强的抗性,因此能够协助生产技术人员进行育苗育种等工作,保障有机化学高分子材料应用环节的安全可控性和稳定性。
大部分有机化学高分子材料的物化性质都比较稳定,透水性和透气性都比较显著,在工业和农业领域内的应用效果更加明显[2]。
1.2 电气工程领域的应用在电气工程技术领域内,有机化学高分子材料的应用形式主要集中在导磁导电元件、感光树脂、有机玻璃等层面之上,部分复合型有机化学高分子合成材料的可塑性比较强,强度和韧性等指标非常贴近于行业技术标准[3]。
高分子材料在生物医学领域的应用
高分子材料在生物医学领域的应用随着科学技术不断的发展,生物医学领域日新月异。
高分子材料因其良好的生物相容性、可降解性、可控性等优势,在生物医学领域发挥着重要的作用。
本文将从高分子材料的种类、特点以及在生物医学领域的应用方面进行阐述。
一、高分子材料的种类与特点高分子材料是指由大量分子链结构构成的材料。
广义上,高分子材料可以是有机或无机合成的聚合物,也可以是纤维素、蛋白质等天然高分子物质。
它们具有下列特点:1.生物相容性良好:高分子材料在与生物组织接触时,不会引起过敏反应和毒性反应。
2.可降解性好:高分子材料在人体内会逐渐分解成小分子,降解产物能够被人体代谢和排泄。
3.可控性强:高分子材料的合成工艺和制品性能可以根据需要进行调控。
4.多功能性强:高分子材料可以通过改变其化学结构、形态等,具有反应性、生物活性等多重特性。
二、高分子材料在生物医学领域的应用1.组织工程组织工程是利用生物材料、生化因子和细胞等手段,建造人工组织和器官。
高分子材料在组织工程中发挥着重要作用。
例如,人造骨与人工皮肤、人造关节等组织工程产物均包含高分子材料。
2.医用纤维一些高分子材料适用于医用纤维的制备。
生物降解高分子材料与抗菌性能强的高分子材料是重要的医用纤维原料。
这类材料可以制成消毒用药、医用纱布等。
3.药物输送高分子材料可以用于药物输送,这需要材料具有可控的制备性质,能做出某些空转组织所需的合适形状的材料,必须能够适用于各种材料处理工艺。
例如,通过将药物包含在聚合物内,可以延长药物的缓释时间,达到药物更好的控制吸收和治疗效果的目的。
4.生物传感高分子材料具有很好的生物传感能力,可以制备成传感器用于检测体内的生理和药理指标。
可以用于血糖监测、血压监测等方面。
高分子材料传感器综合了传感、分析和调节功能于一体,具有极高的研究和应用前景。
5.人工器官高分子材料能够用于建造人工器官,大大改善病人的生活质量。
高分子材料能够制备成合适的形状和尺寸,使得人工器官更好的接近实际情况。
高分子材料的应用
高分子材料的应用
高分子材料是指以大分子为基础,由聚合物小分子单体经化学反应而成的有机物质。
它具有优异的力学性能、化学稳定性和耐磨性,因此在工业上得到了广泛的应用。
一、高分子材料的应用 1. 建筑行业:高分子材料通常用于建筑行业,如管道和密封件、涂料和保温材料等,可以提高工程质量和延长使用寿命。
2. 医药行业:高分子材料可以用于制备药物,用于诊断和治疗疾病,如人工心脏袋、肾移植、血管内植入件、皮肤移植和关节置换等。
3. 汽车行业:高分子材料也被广泛应用于汽车行业,如制造汽车车身、座椅、安全带和内部装饰等,以提高汽车的安全性和舒适性。
4. 电子行业:高分子材料可用于制造电子元器件,如印刷电路板、液晶显示器、电阻器、绝缘子等,可以提升电子元器件的性能。
5. 纺织行业:高分子材料也可以用于纺织行业,如制造纤维、纱线、布料和服装等,可以提高纺织品的耐磨性和质感。
有机高分子材料有哪些
有机高分子材料有哪些有机高分子材料是一类具有高分子结构的材料,由于其独特的性能和广泛的应用领域,受到了广泛关注。
有机高分子材料主要包括塑料、橡胶和纤维三大类,具有轻质、耐磨、绝缘、耐腐蚀等特点,被广泛应用于汽车、电子、医疗、建筑等领域。
本文将介绍有机高分子材料的种类、特性和应用。
一、塑料塑料是一种由合成树脂为主要组成的有机高分子材料,具有轻质、耐磨、绝缘、耐腐蚀等特点。
根据不同的合成方法和用途,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料在一定温度范围内具有可塑性,可通过加热塑形,如聚乙烯、聚丙烯等;热固性塑料在加热后会发生化学反应,形成不可逆的三维网络结构,如酚醛树脂、环氧树脂等。
塑料广泛应用于包装、电子、建筑、医疗等领域。
二、橡胶橡胶是一种由天然或合成高分子物质制成的弹性材料,具有优良的弹性、耐磨、耐寒、耐热等特点。
根据不同的合成方法和用途,橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
天然橡胶是从橡胶树中提取的天然高分子物质,具有优良的弹性和耐磨性,广泛应用于轮胎、橡胶制品等领域;合成橡胶是通过化学合成制备的高分子材料,具有优良的耐磨、耐寒、耐热等特点,广泛应用于汽车、建筑、医疗等领域。
三、纤维纤维是一种由天然或合成高分子物质制成的细长材料,具有轻质、耐磨、抗拉、吸湿等特点。
根据不同的合成方法和用途,纤维可分为天然纤维和合成纤维两大类。
天然纤维是从植物或动物中提取的天然高分子物质,具有良好的吸湿性和透气性,广泛应用于纺织、服装等领域;合成纤维是通过化学合成制备的高分子材料,具有优良的耐磨、抗拉等特点,广泛应用于纺织、建筑、医疗等领域。
综上所述,有机高分子材料具有轻质、耐磨、绝缘、耐腐蚀等特点,广泛应用于汽车、电子、医疗、建筑等领域。
随着科学技术的不断发展,有机高分子材料的种类和性能将得到进一步提升,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
8.3有机高分子材料的特性和应用本节讨论的有机高分子材料均指有机高分子合成材料。
由于它的出现,一方面大大减少了天然材料如木材、树脂、橡胶、皮革、棉花等的用量;另一方面与金属和合金材料、无机非金属材料相对比,它也显示出如资源丰富、质轻、耐腐蚀、易加工、柔韧性好等特点。
因而,有机高分子材料在新材料中显得越来越重要。
有机高分子材料中,除橡胶外,塑料、纤维用高聚物在加工成材料前均称为合成树脂,以区别于加工成型后的塑料或纤维。
而有机胶粘材料、离子交换树脂、涂料也都称为合成树脂,因它们都可以树脂形式不经加工,直接使用。
应当指出,各类有机高分子材料之间没有严格的界限。
虽然从T g的数据可反映出有些高聚物适合作橡胶,另一些适合作塑料,但若采用不同的合成方法和工艺,同一种高聚物可制成不同的材料。
例如,尼龙、涤纶可作纤维,其相应的高聚物也可制成塑料;环氧树脂既可配制成胶粘材料和涂料,也可加工成塑料。
随着高分子科学的发展,近年来已制得一类称作聚氨酯(见表8.2)的新品种高聚物。
它可用作泡沫塑料、橡胶、纤维、胶粘材料、涂料和合成皮革等,是典型的“多功能高聚物”,特别是一种称作热塑性弹性体的聚氨酯产品,例如:它是一种介于橡胶与塑料之间的材料。
由于分子链结构的特点,使它既具有橡胶的弹性,又可以用加工热塑性塑料的方法加工(不需硫化)。
因而又称为“弹性塑料”。
下面摘要介绍一些工程塑料、合成橡胶和有机胶粘材料的性能和应用。
8.3.1工程塑料在加热、加压条件下可塑制成型,而在通常条件(室温、1×105Pa)下能保持固定形状的高聚物叫做塑料。
塑料的主要组分是合成树脂(约占总质量的40%~100%),它对塑料的性能起决定性的作用。
此外,为改进某些性能还常加入一些其他组分。
树脂可根据其受热后性能的不同分为热塑性树脂和热固性树脂,因而塑料也分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料包含的是链型结构的树脂,加热成型时只发生物理变化,即遇热时树脂软化或变为粘稠流体,冷却后可获得一定形状的制品。
若再加热又可使之软化,如此反复处理其性能基本不变。
热固性塑料在加热成型时需加入固化剂或引发剂等,因而树脂的分子链间发生化学变化,交联而成三维体型结构,再加热不能重新熔融成型。
从塑料品种的发展来看,最初以酚醛这类热固性塑料为主。
50年代后,逐渐转向以乙烯类热塑性塑料为主,形成了以酚醛、氨基与“四烯”(聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯)六大类为主的通用塑料,其产量占塑料总产量3/4以上。
60年代前后,由于科学技术发展对新材料的需要,出现了一系列如聚酰胺、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚二甲基苯醚、聚砜等工程塑料。
工程塑料通常是指具有较高的机械强度和其他特殊性能的塑料,它们能代替金属作为工程技术上的结构材料。
举例说明于下。
1.聚酰胺(PA)聚酰胺即尼龙,是发现得最早、应用得最多的热塑性工程塑料。
聚酰胺分两类:第一类是由二元胺与二元羧酸缩聚而成的;第二类是由环状的内酰胺开环聚合而成的。
如由己内酰胺尼龙通常具有韧性、耐磨、自润滑、抗霉性和无毒等优点,因而可代替不锈钢和铝、铜等有色金属,用于制造机械、仪表仪器等零件。
但尼龙制件常因吸水而引起尺寸变化。
不同的尼龙性质有所差异,与尼龙-6相比,尼龙-66的拉伸强度较大,而吸水性较低;但尼龙-6具有熔点较低、较易加工的优点。
只是两者的相对介电常数均较大,不宜用作高频率、低损耗的电绝缘材料。
尼龙-1010是我国首先发明的。
它是利用农产品蓖麻油作原料制取的一种尼龙品种。
尼龙-1010的吸水性小、耐油性好,主要用于制造机械、纺织等机械零件,如输油管、螺帽、轴承等。
填充石墨或二硫化钼的尼龙可制各种机械的齿轮和滑轮;用玻璃纤维增强的尼龙还可以作水泵叶轮和叶片等。
如8.2节中所述,聚酰胺制品有良好的机械强度是与其结构有关的。
2.聚四氟乙烯(PTFE)聚四氟乙烯是目前含氟塑料中综合性能最突出、应用最广的一种,其产量约占含氟塑料总产量的85%~90%。
聚四氟乙烯是由四氟乙烯加聚而成的,由于聚合物分子中C-F键的键能高(485.6kJ·mol-1)、链节结构高度对称、结晶度高达90%以上,使它具有对任何酸、碱、王水和溶剂的卓越耐蚀性,并具有耐热、耐寒的特性,可在-200~250℃温度范围内使用。
聚四氟乙烯的电绝缘性能也是十分优异的,并且不受温度的影响和交流电频率的限制。
此外,聚四氟乙烯具有较低的摩擦系数,使制得的零件耐磨损。
以上这些性质都是其他塑料所不及的。
聚四氟乙烯的缺点是刚性不够,以致影响零件尺寸的稳定性。
聚四氟乙烯可用作高温环境中化工设备的密封零件,以及在无油润滑条件下作轴承、活塞环等,其薄膜材料可用作电容器、通讯电缆的绝缘材料。
3.苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)ABS是由苯乙烯(styrene,以S表示)与丙烯腈(acrylo-nitrile,以A表示)、丁二烯(butadiene,以B表示)三种不同单体加聚(这种加聚也称为共聚)而成的,因此称为共聚物,其结构式一般可表示为ABS树脂既保持了聚苯乙烯优良的电性能和加工成型性,又由于其中丁二烯可提高弹性和冲击强度,丙烯腈可增加耐热、耐腐蚀性和表面硬度,使之成为综合性能优良的刚韧兼备的工程材料。
ABS主要用于制造纺织器材,汽车、飞机的零件,仪表、洗衣机等家电的外壳。
ABS的表面还可电镀,因此,在建筑行业中可代替金属、木材作装璜材料。
4.聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种新型热塑性工程塑料,其结构式可表示为聚碳酸酯由于分子主链中引入了苯环,T g高达149℃,大大提高了耐热性能,且使用温度范围较宽(-100~130℃)。
聚碳酸酯还具有良好的机械性能与电绝缘性能,特别是韧性好,具有优异的抗冲击性能,且透明度高达90%,因而被誉为“透明金属”。
总之,聚碳酸酯不仅可代替金属,还可代替玻璃、木材等用作齿轮等机械零件、仪表外壳和照相灯罩、防弹玻璃以及防护用的面盔等,而且还是宇航工程中不可缺少的材料。
8.3.2合成橡胶任何链型非晶态高聚物在玻璃化温度以上均可呈现高弹性,可称为弹性体。
不过具有实际意义的弹性体一般是指T g较低,即在相当宽的温度范围,如-50~100℃内,仍不失其弹性的高聚物,这类高聚物通常就称为橡胶。
橡胶可分为天然橡胶与合成橡胶两大类。
天然橡胶主要取自热带的橡胶树,其化学组成是聚异戊二烯(因此又称为聚异戊二烯有顺式与反式两种构型,或称为顺、反异构体。
它们的结构简式分别为:顺式-1,4-聚异戊二烯顺式指连在双键两个碳原子上的-CH2基因位于双键的同一侧。
反式-1,4-聚异戊二烯反式指连在双键两个碳原子上的-CH2基团位于双键的两侧。
天然橡胶含质量分数约98%的顺式-1,4-聚异戊二烯,即分子链中基本只含一种链节结构,其空间排列比较规整。
直到1954年发现了钛催化剂和锂催化剂,才实现了使合成的异戊橡胶中顺式-1,4-聚异戊二烯的含量提高到质量分数95%左右。
这种催化聚合的方法称为“定向聚合”,又称为“立构规整聚合”。
我国科学家还研制出一种稀土催化剂,它的性能比上述催化剂还要好,具有重要的学术意义和经济价值。
顺式-1,4-聚异戊二烯适合作橡胶的关键,在于其分子结构具有三个特点:一是分子链的柔顺性较好;二是分子链间仅有较弱的作用力;三是分子链中一般含有容易进行交联的基团(如含不饱和的双键)。
显然,其他类似结构的高聚物也可具备相似的性质。
例如,以丁二烯及其衍生物加聚而成的丁二烯类合成橡胶。
1.丁二烯类合成橡胶顺式-1,4-聚丁二烯习惯上称为顺丁橡胶。
聚合物可用下式表示:顺丁橡胶的结构规整有序,因而具有优良的耐磨性。
它的弹性、耐老化性和耐低温性(T g=-105℃)也都超过天然橡胶,成为合成橡胶的第二大品种。
缺点是抗撕裂能力差,易出现裂纹,特别是制成的轮胎抗滑性差,影响它在载重车中使用。
通常采用橡胶共混方法(见8.4节)加以改善。
由1,3-丁二烯与苯乙烯两种单体加聚得到的丁苯橡胶是合成橡胶中最大的品种。
适当改变加聚时的条件能得到多种性质稍有不同的丁苯橡胶。
一般说来,在丁苯橡胶中苯乙烯的质量分数约为25%。
聚合物一般可用下式表示:丁苯橡胶的耐老化性能、特别是耐磨性比天然橡胶的要好,可用来制轮胎、皮带等,且可与天然橡胶共混用作密封材料和电绝缘材料。
然而它与天然橡胶、顺丁橡胶都有同样的缺点,即不耐油和有机溶剂。
由丁二烯与丙烯腈CH2=CH-CN两种单体加聚,可制得丁氰橡胶,它一般可用下式表示:由于在分子中引入了极性基团-CN,这种橡胶的最大优点是耐油,其拉伸强度比丁苯橡胶的要好,耐热性比天然橡胶的要好,但电绝缘性和耐寒性差,且塑性低、加工较困难。
它主要用作机械上的垫圈以及制造飞机和汽车等需要耐油的零件。
随着科学技术的发展,合成橡胶的单体种类越来越扩大,除二烯烃外,许多烯烃(如乙烯、丙烯、异丁烯)经过均聚或共聚,都可以制得各种合成橡胶。
如下所示:由乙烯和丙烯加聚可得乙丙橡胶,它一般可用下式表示:由于分子链中不存在双键和极性基团,乙丙橡胶的耐热、耐老化性能均优于丁二烯类合成橡胶,而且电绝缘性能也较好,但抗撕裂性差。
它主要用作电气绝缘零件。
2.硅橡胶硅橡胶属于有机硅聚合物,它是一种链型结构的聚硅氧烷(见本章选读材料)。
例如,由二甲基硅二醇[(CH3)2Si(OH)2]缩聚(析出H2O)可得二甲基硅橡胶,它可用下式表示:硅橡胶以硅氧链为主链,由于Si-O健能(368kJ·mol-1)较大,因此它是一种耐热性和耐老化性很好的橡胶。
它的特点是既耐低温又耐高温,能在-65~250℃之间保持弹性,耐油、防水、电绝缘性能也很好。
缺点是机械性能较差,易撕裂,耐碱性不及其他橡胶。
硅橡胶可用作高温高压设备的衬垫、油管衬里、火箭导弹的零件和电绝缘材料等,且因制品柔软光滑,对人体无害,而用作医用高分子材料,如静脉插管、人造关节等。
8.3.3有机胶粘材料1.有机胶粘材料的分类和粘结原理有机胶粘材料又称为粘合材料,它是一种具有优良的粘合性能,能将各种不同的固体材料(非金属或金属材料)牢固地粘结在一起的材料。
有机胶粘材料的品种很多,并有多种分类方法。
(1)按有机胶粘材料的主要化学成分不同,可分为热固性树脂胶粘材料、热塑性树脂胶粘材料和橡胶型胶粘材料。
(2)按胶粘工艺的特点,可分为反应型胶粘材料、热熔型胶粘材料和溶剂挥发型胶粘材料。
(3)按用途不同,可分为结构胶和非结构胶。
结构胶在粘结后能承受较大负荷,它们基本上以热固性树脂胶为主,而非结构胶只用来粘结承受力较小的制件或用作定位。
与传统的焊接、铆接、螺钉连接相比,粘结技术不仅方便、快速、经济、节能,且具有粘结力强、胶层密封、受力均匀、耐腐蚀、绝缘性能好等特点。
因此,胶粘材料的应用已日趋广泛,从木材加工到建筑业的装修、密封,从电子、仪表工业中的胶接定位到医疗上的补牙、外科,乃致于宇航工程中整个飞机设计制造的基础,都离不开胶粘材料。