新型功能高分子材料共29页

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高分子材料的概论讲课文档

高分子材料的概论讲课文档
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一、分子间作用力
1.分子间作用力的分类
1.1范德华力
①静电力:极性分子都有永久偶极,极性分子之间的引
力称为静电力。如:PVC、 PVA 、PMMA等分子间
作用力主要是静电力
②诱导力:极性分子的永久偶极与它在其它分子上引 起的诱导偶极之间的相互作用力
③色散力:分子瞬间偶极之间的相互作用力。它存在 一切极性和非极性分子中,是范氏力中最普遍的 一种。在一般非极性高分子中 ,它甚至占分子间 作用总能量的80~100%。PE、PP、PS等非极性高
• 液态——物质质点只是近程有序,而远程 无序。
• 气态——分子间的几何排列既近程无序, 又远程无序。
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二、聚集态的结晶态
2.小分子的两个过渡态: • 液晶——这是一个过渡态,它是一种排列相
当有序的液态。是从各向异性的晶态过渡到 各向同性的液体之间的过渡态,它一般由较 长的刚性分子形成。 • 玻璃态——是过冷的液体,具有一定形状和 体积,看起来是固体,但它具有液体的结构, 不是远程有序的,因为温度低,分子运动被 冻结。分子在某一位置上定居的时间远远大 于我们的观察时间。因而觉察不到分子的运 动(古代欧洲教堂的玻璃上薄下厚)。
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二、聚集态的结晶态
3.结晶聚合物的主要特征
高聚物的聚集态结构很长一段时间内搞不清楚,很长而柔 的链分子如何形成规整的晶体结构是很难想象的,特别是 这些分子纵向方向长度要比横向方向大许多倍;每个分子 的长度又都不一样,形状更是变化多端。所以起初人们认 为高聚物是缠结的乱线团构成的系统,象毛线一样,无规 整结构可言。
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二、聚集态的结晶态
结晶度的测定方法

明胶PPT课件

明胶PPT课件
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2.2 制备工艺 明胶生产过程中的两个关键步骤就是原料的前期处理和提取的工艺条件。
原料的前期处理: 目前国内外生产明胶的方法主要有碱法、酸法、酶法、酸盐法和盐碱法。一般采用碱法和酶法。
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碱法提取的胶原含羟基和巯基的氨基酸全部被破坏且产生 消旋作用,因此提取的胶原质量不高;酸法只能提取动物组织 中未共价交联或者未成熟的胶原,且有资料表明:酸溶性胶原 在潮湿环境中抗张强度低,在活体组织中很容易被酶解掉,因 此酸法提取的胶原不适合用于医药等领域;使用蛋白酶可以降 解胶原纤维的末端肽,提高胶原的产率,且不会破坏胶原三股 螺旋结构,提取的胶原能够保持活性,具有很强的抗张强度, 有资料表明利用酶溶性胶原制造的医用材料在动物体内能够保 持较长时间不被降解,因此要提取适用于生物医学材料等高附 加值领域的胶原,最好还是选用酶法,而且酶法提取胶原生产 周期短,环境污染小,因此采用酶法提取生猪皮胶原是一种理 想的方法。
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• 制造糖衣丸时,在包上糖衣之前在药核上需先涂上一层糖浆, 此 糖浆中含 20%的明胶液,明胶液浓度约为1. 5%~ 5%。这层糖 浆可增加药心与糖衣的粘附性和防止糖衣中的成分吸入药心的 毛细管中,使糖衣丸上色时色彩更为艳丽。
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1.明胶
明胶(Gelatin )是一种从动物的骨、生 皮、肌腱、膜等结缔组织的生胶质(又称胶 原)中提取出来的蛋白质,同时也是一种生 物高分子材料,其分子量从几万到十几万 不等,有“工业味精”之称,被广泛应用于 医药、保健、食品加工、化妆品、化工、 感光材料等众多领域,在国内外市场上有 供不应求的趋势。
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4.3 医药与生物研究
4.3.1 药用明胶 明胶的凝胶性、固水性、粘结性和溶解性等多种特性,令明胶在医药行业有关广泛的用途,其中最主要

吸附性高分子材料

吸附性高分子材料


决定了树
脂空间网络
剂 的大小
用量:一般为0.2~0.8% 用量过多:网络收缩 用量太少:树脂溶解度
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吸水率 吸水率
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• 天然产物的接枝改性 第41页/共47页
CH2OH
O O
OH
O
OH
活化 mCH2 CHCN
17.5%NaOH n-2
K+盐引发剂
CH2OH
O
OH O CH2
线型聚丙 烯 酸 结构示意图
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淀粉系超高吸水高分子材料
超强吸水剂的研究起源于淀粉系,美国北方农业省研究所从淀粉接枝丙烯腈开始, 接着于1966年完成该项研究,并投入生产。 80年代我国开始了对淀粉系高吸水性树脂的研究。
淀粉结构 支链淀粉 直链淀粉
H OH
O HO
HO
H H
OH
O HO
• 合成Synthetic Absorbent polymeric materials • 离子交换树脂(聚苯乙烯骨架)ion exchange resin • 高分子螯合剂(骨架含O,N,P,S,可与金属形成配位键)polymeric chelator • 高吸水树脂(骨架上含亲水基团,如-OH,-COOH,COOM,-NH2等)Super
water-absorbent resin
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Molecular architecture design
• 引入不同官能团调节极性Polarity • 调整交联度(Cross-linking degree)改善溶胀性(swelling capacity) • 调节制备工艺以制备多规格多孔材料(Pore size and density)

高分子材料的聚合.pptx

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锁聚合


单体
CH2=CH-X X为弱吸电子基


CH2=CH-X X为推电子基

CH2=CH-X X为吸电子基

引 发 剂 偶氮、有机无机过氧化物、 氧化还原
含C、O、N、S等杂环化合物
亲电试剂 广义 Lewis酸
亲核试剂 广义 Lewis碱
光、热、辐射引发
影响链引发
自始至终对聚合都有影响
增长方式 头-尾连接为主,其他少量
20世纪初——合成高分子得到开发和应用 • 1933年,英国ICI公司高压聚乙烯问世 • 1935年,杜邦公司Carothers第一次用人工
方法制成合成纤维——尼龙66 • 1953年,低压PE,PP被聚合…
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一、高分子基本概念
高分子材料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。顾 名思义, “高分子”是指这种材料的分子量 很大,通常几万,再大者可达数百万。高 分子材料虽然分子量很大,但组成并不复 杂,主要是由C、H、O、N、P、S等原子 以共价键方式组成大分子链。
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三、聚合反应基本原理
1、自由基聚合 聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚丙烯 连锁反应中,以自由基形式激活单体
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2、离子聚合
定义:单体在阳离子或阴离子作用下,活化为带 正电荷或带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚 合形成高聚物的化学反应,统称为离子型聚合反 应。
橡胶的分类: 天然橡胶
丁苯、顺丁、乙 丙、丁基、氯丁
合成橡胶 通用合成橡胶 橡胶等
特种合成橡胶 丁腈、硅、氟、丙 烯酸酯橡胶等
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现代生活中的高分子材料-橡胶

丙烯酸_丙烯酸钠共聚合成高吸水性树脂的研究

丙烯酸_丙烯酸钠共聚合成高吸水性树脂的研究

丙烯酸2丙烯酸钠共聚合成高吸水性树脂的研究3林润雄黄毓礼牛爱杰摘要采用反相悬浮聚合法合成丙烯酸2丙烯酸钠高吸水性树脂。

研究了反应单体浓度、丙烯酸中和度、交联剂、引发剂及反应温度对反相悬浮聚合产物性能的影响, 为选择最佳配方和工艺条件提供了依据。

关键词反相悬浮聚合; 高吸水性树脂; 丙烯酸2丙烯酸钠共聚分类号TQ32517高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料。

它可以吸收自身重的数百乃至上千倍的水。

而且吸水后, 施加压力亦不脱水, 具有很强的保水性能, 被广泛应用于医疗卫生、建筑、植树造林等方面, 并愈来愈受到人们的关注 1 ,2 。

本文研究了以丙烯酸为主要原料, 采用反相悬浮聚合合成高吸水性树脂的工艺条件及树脂的性能。

1 实验部分111 实验试剂丙烯酸, 东方化工厂产品, 使用前减压蒸馏除去阻聚剂等。

过硫酸钾、氢氧化钠、正庚烷、N , N2亚甲基双丙烯酰胺等为A .R 级。

112 反相悬浮共聚在反应器中加入正庚烷、悬浮剂, 于45 ℃搅拌30 min 。

用氢氧化钠中和丙烯酸至一定中和度, 与引发剂、交联剂加入反应器中, 65 ℃下进行聚合反应。

反应3 h 后, 向体系中加入适量甲醇, 分离、干燥、粉碎备用。

113 性能测定[ 2 ]吸水率测定: 采用自然过滤法测定高吸水性树脂的吸水倍率。

即将一定量的吸水性树脂放入大量的水溶液中, 待溶胀饱和之后, 用筛网将剩余的水溶液滤去的方法。

吸水率以Q 表示( mL ·g- 1 ) .2 结果与讨论吸水性树脂的吸水性能是衡量吸水性树脂的主要指标。

为了提高吸水倍率, 进行了各收稿日期: 1997212202第一作者: 男, 32 岁, 博士生, 讲师3 中国石化总公司研究课题·36 · 北 京 化 工 大 学 学 报 1998 种不同条件实验 , 研究了丙烯酸中和度 、交联剂用量和单体浓度等因素对吸水性树脂吸水 倍率的影响 , 为选择最佳配方和工艺条件提供了依据 。

药用高分子包装材料.课件

药用高分子包装材料.课件
量通常小于1%,过量的润滑剂会从制品表面析出,影响外观。
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四、常见药用高分子包装
1、单层药袋
药袋是颗粒剂最常用的包装形式。一般选用高密度聚乙烯、
聚丙烯、聚氯乙烯等防潮性能好,拉伸强度高的材料。虽然普 通药袋有时也用于片剂的包装,但片剂本身应有较大硬度,如
糖衣片,否则易因挤压而造成裂片和碎片。
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4、抗静电剂 聚合物因其较大的分子链而存在显著的静电现象,即使几
百个原子转移一个电子也会使聚合物带有很大的电荷量。一般
说来,静电在聚合物加工和使用过程中是个不利因素。表面电 荷能引起材料的排斥或吸引,例如在高速一步制粒包衣时,滚
动小丸的聚合物衣膜产生的静电可使小丸相互吸引成团,妨碍
热压灭菌(115℃),或γ射线照射灭菌;未加增塑剂的产品
也可用γ射线照射灭菌,但热压灭菌(115℃)可使其变形。
PVC可制造透明硬质包装容器,加入增塑剂可制造薄膜。
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4、聚苯乙烯 (PS)
PS是一种线型无规立构聚合物,主链上苯环的无规空间位阻
使聚合物不能结晶,但具有较大的刚性,在室温下显现出坚硬、
分子结构中存在双键,而这种双键在外界条件影响下又成为降
解中心,因此,消除双键即可抑制聚合物的降解。
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3、抗氧剂 抗氧剂能代替易受氧化分解的聚合物与氧反应,防止或推
迟氧对聚合物的影响,抑制聚合物的氧化。 酚类和芳基仲胺等抗氧剂可与聚合物中的游离基或增长链
作用而终止氧化降解;而正磷酸酯、含硫化合物(如硫醇)等则 可使聚合物氧化降解产生的氢过氧化物分解成非游离基型稳定 化合物。
伸长率低、冲击强度差的特点。作为药用包装材料, PS多年来用 以盛装固体药剂,具有成本低、加工性能好、吸水性低,易于着

高分子材料的性能特点.pptx

高分子材料的性能特点.pptx
2.1 高分子材料的力学状态
气态 物质的力学三态 液态
固态
温度增加
聚合物力学状态具有特殊性。原因:
没有气态; 具有非晶态; 结晶具有不完善性。
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2.1 高分子材料的力学状态
线型无定形聚合物的力学三态及其转变
热机械曲线(形变-温度曲线)实验示意 等速升温
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2.1 高分子材料的力学状态
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感谢您的观看。
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弯曲强度 冲击强度
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2.2 高分子材料的力学性能
应力-应变
应变(形变):外力作用而不产生惯性移动时其 几何形状和尺寸所发生的变化。
材料
外力作
用 发生形变
材料欲保持原

产生附加内力
外力卸载
内力使形变回复并自行逐步消除
应力:单位面积上的内力。
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2.2 高分子材料的力学性能
作业:
一、名词术语解释 1、结晶度 2、玻璃化转变温度(Tg) 3、粘流温度(Tf) 4、应变 5、蠕变
二、简答 1、高弹性为什么又称为熵弹性? 2、简要阐述聚合物的粘弹性。 3、描述高分子材料的软硬、强弱和韧脆的指标分别是什么? 4、请说明非晶态聚合物力学三态的运动单元。
三、论述题 1、画出塑料材料的应力应变曲线,并对其进行描述? 2、高分子材料的使用温度同玻璃化转变温度有什么关系?
(2)力学特征:形变量小(0.01 ~ 1%),模量高(109 ~ 1010 Pa)。 形变与时间无关,呈普弹性。
(3)常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。
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高弹态
Tg ~Tf
(1)分子运动机制:链段“解冻”,可以运动

高分子材料化学PPT课件

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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
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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
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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。
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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。
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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。
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智能高分子材料讲解PPT课件

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加热
将其冷却到可逆相结晶硬化的温度以下,材料保待A 形状。 ——SMP没有双程记忆效应
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热致形状记忆反应过程简图
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8.5.3光致SMP
• 一定方式引入光致变色基团,光照时候,基团发生异构反应传递给侧链,引发宏 观变形,光照取消后,可逆反应
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8.5.3光致SMP
形状记忆聚合物(SMP)
具有初始形状的聚合物制品经形变固定后, 通过加热等外部刺激手段的处理又可恢复初始形 状的聚合物。
优点:形变量大、形变加工方便、形状恢复温度易 于调整、电绝缘性和保温效果好、不生锈、 易着色、可印刷、质轻、耐用、价格低廉。
缺点:强度低、形变恢复驱动力小、刚性和硬度低、 稳定性差、性能易受外部环境的物理、化学 因素的影响,易燃烧、耐热性差、易老化、 使用寿命短。
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8.5.3光致SMP
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热致SMP与SMA的形状记忆效果比较:
(1)SMA的形变量低,一般在l0%以下,而SMP较高, 形状记忆聚氨酯和TPI均高于400%。
(2)SMP的形状恢复温度可通过化学方法调整;如形 状记忆聚氨酯的恢复温度范围为30-70℃,具体 品种的SMA的形状恢复温度一般是固定的。
热致形状记忆高分子种类
聚烯烃类: 耐高温 耐腐蚀场合 聚酯类:耐热 耐化学药品-医用 聚氨酯类:建筑 医学
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8.5.2 热致SMP 在室温以上一定温度变形并能在室温固定形变且
长期存放,当再升温至某一特定响应温度时,能很快 回复初始形状的聚合物。
两相结构:固定相+可逆相
固定相:聚合物交联结构或部分结晶结构,在工作温 度范围内保持稳定,用以保持成型制品形状 即记忆起始态。

pom共混改性2 29页PPT文档

pom共混改性2 29页PPT文档

●提高聚甲醛的耐候性
• 在聚甲醛中加入抗氧剂及光稳定剂可以提 高聚甲醛的耐候性。
• 针对POM 受紫外线照射易发生白化、龟裂 等缺点,一些科研机构纷纷开发出耐候型品 种,以满足汽车内外装饰材料的要求。
●导电、抗静电聚甲醛
采用加入炭黑、碳纤维、不锈钢纤维等导 电填充料的方法,可以提高聚甲醛导电性 能。在聚甲醛中加入特殊的抗静电剂则可 使聚甲醛具有抗静电性,减少其在电子领 域应用时因灰尘、碎屑积聚及静电荷产生 的干扰。
应用
• 我国聚甲醛行业处在产业寿命周期的初始 期,产品结构性短缺更加突出,高性能产 品基本依赖进口或者由国内独资的大型跨 国公司所掌控。汽车、通信、机械、电子、 航空航天、核电、轨道交通、飞机、新能 源等产业的技术升级对高性能工程塑料、 结构性材料和复合材料的需求不断增长。
1 .聚甲醛改性的意义
2.聚甲醛改性研究的方法
• 聚甲醛改性方法主要有共聚改性、添加改 性、共混改性、复合改性、形态控制改性、 交联改性及表面改性。
• 物理改性(共混、填充、增强) • 化学改性(共聚、嵌段、接枝、互穿网络)
3 .聚甲醛改性研究的关键
• POM的物理改性关键在于复合体系相间的 相容性,应加大多功能增容剂的开发研究。 新开发的凝胶体系及原位聚合离聚体增韧 使复合体系形成稳定互穿网络,是解决相 间相容性的新的研究方向。
POM/EPDM(三元乙丙橡胶)合金
由于TPU(热塑性聚氨酯)的价格较高, 用EPDM(三元乙丙橡胶)代替TPU能有 效降低POM合金生产成本,但三元乙丙橡 胶与POM的相容性很差。因此制备POM /EPDM合金,首先要解决POM与三元乙 丙橡胶相容性的问题。
以MEPDM(顺酐化三元乙丙橡胶)为增容剂, 研究了EPDM对POM的共混增韧改性,结 果表明,MEPDM能明显改善POM与EPDM 的相容性,使共混物分散相尺寸明显减少,
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