高分子材料介绍. ppt

四级结构
高分子在材料中的堆砌方式
结构框架图
高聚物结构主要特点
1．高分子是由很大数目（103—105 数量级）的结构单元组成的， 每一个结构单元相当于一个小分子；
2． 一般高分子的主链都有一定的内旋转自由度，可以使主链卷曲 而具有柔性； 3 ．高分子结构具有不均一性，即多分散性 ； 4．各结构单元间的相互作用（范德华力、氢键）对其聚集态结构 和物理性能有很重要的影响 ；
模拟高分子化合物
高分子的分类
纤维素、木质素材料 淀粉材料 甲壳素、壳聚糖材料 其它多糖材料 蛋白质材料 天然橡胶材料 热塑性高分子
天然高分子
按来源分类
合成高分子
热固性高分子
塑料 ：较好的机械强度，做结构材料 橡胶 ：良好的高弹性能，作弹性材料使用 纤维 ：能抽丝成型较好的强度和挠曲性能 按性能分类 涂料 ：一定条件下可以成膜 粘合剂：对基材有很高的粘结性能 功能高分子：具有特殊功能的高分子材料
高分子材料伴随着石化工业的 发展取得了极大的进展。近年来, 高分子材料的新型发展方向已经逐 渐拓展到医用、通讯、光电等方面。 同时, 高分子材料的快速发展和广 泛应用也为高分子材料本身提出了 更高的要求。要求高分子材料在基 本性能和功能上更加提高, 在绿色 合成化学、环境友好加工上做出更 大的进步, 以适应和改善由于工业 快速发展而带来的环境污染、能源 紧缺及人类生存空间缩小等问题。
导电高分子材料
导电百度文库分子材料通常是指一类具有导电功能（包括半导电性、属 导电性和超导电性）、电导率在10-6S/cm以上的聚合物材料。这类 高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜，以及电 导率可在绝缘体-半导体-金属态（10-9到S/cm）的范围里变化。 结构型导电 高分子材料 导电高分 子材料 聚乙炔、聚苯硫醚 苯硫醚、 聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等 炭黑添加型导电高分子材料 金属添加型导电聚合物
复合智能膜
用于控制释放的复合智能开关膜
用于手性拆分的复合智能开关膜
离子交换高 分子材料研究
离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构 不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的 用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质 选用适当的类型和品种。具体可应用于：水处 理、食品工业、制药行业、合成化学和石油化 学工业、环境保护、湿法冶金等其他重要领域。
5．高分子聚集态有晶态和非晶态之分，两者共存，且晶态存在很 多缺陷 ；
6．成型加工过程中往往需要加入各种各样的助剂：填料、色料等。
高分子材料应用
材料是人类赖以生存和发展的物质基 础是人类文明的重要里程碑。高分子料 在当今世界乃至未来的世纪都充当着举 足重轻的角色，新时代的高分子材料更 是与各行各业紧密不可分，如今有人将 能源 信息和材料并列为新科技革命的 三大支柱。
复合型导电 高分子材料
在电子元器件开发中的应用 在 生 物 材 料 开 发 中 的 应 用 池在 开塑 发料 中薄 的膜 应太 用阳 能 电
导电高分子材料
在新型航空材料开发中的应用
导热高分子材料
几乎所有的高分子材料在具有轻质高强、易加工、 绝缘性好 的同时，还具有导热率低的特点。要使高分 子材料具有较好的 导热性，就必须改变其结构或成分。 通常都是将高导热的 无机填料填充到聚合物中来实现的。
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1.高分子定义 2.高分子分类 3.高分子结构 4.高分子应用
◆ 5.功能高分子
高分子定义
高分子材料：
由大量一种或几种较简单结构 单元组成的大型分子，其中每一结 构单元都包含几个连结在一起的原 子，整个高分子所含原子数目一般 在几万以上，而且这些原子是通过 共价键连接起来的，高分子的分子 量从几千到几十万甚至几百万。
生 物 医 用 高 分 子 材 料
医用 高分子
医用高分子材料材料科学应用于生 物医疗的交叉学科，将加工后的无 生命的材料用来取代或恢复某些组 织器官的功能。
药用 高分子
新型高分子药物具有缓释、 长效、低毒的特点
分子 识别 与温 度响 应复 合智 能材 料
复合智能线型高分子
复合智能微球
用于亲合吸附的复合智能膜
塑料“四烯”
通用高分子 功能高分子 仿生高分子 生物高分子 高分子试剂 高分子催化剂 医用高分子 高分子药物
橡胶“四 胶” 纤维“四 纶”
工程材料高分子 按用途分类
也属于功能高分子
在医药和生理有特殊要求 也可看做功能高分子
碳链高分子：由C原子联接而成 杂链高分子：除C原子外，还含有氧氮硫等
按主链结构
绿色高分子 材料研究
合成工艺 的绿色化
绿色高分 子的合成
废弃高分子 材料回收
低温等离子体在高分子材料
在医用高分子材料上的应用 1. 提高抗凝血性能 2. 改善细胞亲和性 在合成纤维改性上的应用 在薄膜改性上的应用 在其它方面的应用
功能高分子材料
20世纪80 年代以来一场与相适应的 “新材料革命”蓬 勃兴起功能材料是新材料发展的方向，而功能高分子材 料占有举足轻重的地位。由于其原料丰富种类繁多发展 十分迅速已成为新技术革命必不可少的关键材料功能高 分子材。 光、电、磁高分子材料 生物医药高分子材料 功能高分子材料 吸附与分离、催化、传感材料 信息高分子材料
高分子材料在 各行业的应用
建筑 农业 工程
电气 工业
包装 行业
气车 行业
医学 航空 行业 航天
新产业的兴起至兴旺，需要新型材料给予支 撑。而高分子材料早就充当了多次这种角色。先 进高分子结构材料。光电高分子材料.高分子光 通讯材料.生物高分子材料和高分子材料智能系 统等新型材料的研发，需要不同行业支持和不同 的技术支撑。钢铁、陶瓷、高分子这些传统的材 料之间的界限越来越模糊而融合也越来越明显， 通用材料也功能材料之间的相互渗透也越来越 明显等。性能越来越好的高分子材料在生活中， 生产上应用的越来越广。
导热高分子 主要研究成果
绝缘导热橡胶
绝缘导热热固树脂
绝缘导热热塑树脂
磁 性 高 分 子 材 料
铁氧体类永磁复合材料 复合型 稀土类永磁复合材料 磁性高 分子材料 纳米晶磁性复合材料 自由基聚合物 结构型磁 性高分子 材料 金属有机磁性高分子 茂金属化合物
磁性高分子微球
光 功 能 高 分 子 材 料
在光的作用下实现对光的传输吸收贮存转换 的高分子材料，即为光功能高分子材料。近年来在 数据传输能量转换和降低电阻率等方面的应用，增长 迅速感光性树脂由感光基团或光敏剂吸收光的能量， 后迅速改变分子内或分子间的化学结构引起物理和 化学变化，光致变色高分子，具有光色基团不同波长 的光对其照射时会呈现不同的颜色，而当其受到特定 波长照射后又会恢复为原来的颜色。利用这种可逆反 应可以实现信息的存储信号的显示和材料的隐蔽应用 前景十分诱人。
主链：硅氧铝钛硼等元素
元素有机高分子
侧基：有机基团 主链：无机元素或基团
无机高分子
侧基：无机元素或基团
高分子的结构
一级结构 单个分子的结构和形态，属于化学结构， 又称一级结构，包括构造和构型。 包括分子的大小与形态，链的柔顺性及 分子在各种环境中所采取的构象
二级结构
三级结构
包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、 液晶态结构 ，其中最重要的是结晶结构。