高分子材料的制备
功能高分子材料的制备与应用
功能高分子材料的制备与应用近年来,随着科技的快速发展,我们正处于一个新的时代——功能高分子材料时代。
功能高分子材料,简称功能材料,是一类具有特殊功能的高分子材料,具有广泛的应用前景。
本文将探讨功能高分子材料的制备方法以及其在不同领域中的应用。
一、功能高分子材料的制备方法功能高分子材料的制备方法多种多样,下面将介绍其中几种常见的方法。
1. 化学合成法化学合成法是目前最常用的功能高分子材料制备方法之一。
通过选择合适的单体、催化剂和反应条件,进行聚合反应,可以得到所需的高分子材料。
这种方法可以控制材料的分子结构和性能,从而实现特定功能的调控,例如聚合物的改性和功能化。
2. 共聚合法共聚合法是一种将两个或多个单体在一定条件下共同聚合得到的方法。
通过调整单体的比例和聚合反应的条件,可以合成具有特殊结构和功能的高分子材料。
相比于单一单体聚合,共聚合法可以获得更多样化、更复杂的材料结构,从而实现更多样的功能。
3. 物理交联法物理交联法是一种通过物理相互作用力使高分子链之间结合的方法。
这种方法通常涉及一些非共价键的形成,如氢键、范德华力等。
物理交联的特点在于其可逆性,可以通过外界刺激,如温度、光照等,使交联解除,实现材料在不同环境下的控制性能变化。
二、功能高分子材料的应用领域功能高分子材料在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍几个典型的领域。
1. 生物医学领域功能高分子材料在生物医学领域中有着巨大的应用潜力。
例如,可以制备生物可降解聚合物材料用于药物缓释系统,实现药物长效释放;可以制备生物相容性的材料用于组织工程和人工器官的修复;还可以制备具有生物活性的高分子材料用于生物传感器等。
2. 环境领域功能高分子材料在环境领域中具有广泛的应用前景。
例如,可以制备具有高吸附性能的高分子材料用于水处理和废气处理,实现环境污染物的净化;可以制备具有光催化功能的高分子材料用于处理光催化降解有机污染物等。
3. 新能源领域功能高分子材料在新能源领域中也有着重要的应用价值。
高分子材料的加工与制备方法
高分子材料的加工与制备方法在现代科技的快速发展和应用推广下,高分子材料的加工和制备方法愈加重要和广泛应用。
高分子材料是一类由大量重复单体结构构成的大分子化合物。
而加工和制备高分子材料的方法则是指将这些物质转化为特定形状和性质的工艺过程。
本文将介绍几种常见的高分子材料加工和制备方法。
首先,传统的高分子材料加工方法之一是热塑性材料的注塑成型。
这种方法主要适用于聚合物材料,特点是可以生产出各种形状的制品,如塑料盖子、桶、板材等。
其具体工艺流程为:首先将高分子材料切割成颗粒状,然后将颗粒状的材料放入注塑机的料斗中,通过加热和挤出等过程,将材料熔融后注入模具中。
待冷却凝固后,即得到所需要的成品。
注塑成型方法的优点是生产效率高、成本相对较低,可以大规模生产。
而缺点是材料的形状和尺寸受模具限制。
此外,高分子材料的制备方法还包括热固性材料的热压成型。
这种方法主要适用于含有交联结构的高分子材料,如环氧树脂、酚醛树脂等。
它的工艺流程为:首先将高分子物质与硬化剂混合,形成粘稠的糊状物。
然后将糊状物放入模具中,施加热压力,使材料在高温下发生交联反应,从而形成固体。
热压成型的优点是可以制备出高耐热、高强度的制品,适用于需要高温环境下使用的产品。
然而,热压成型过程中对模具的要求较高,且成本较高。
此外,溶液共混是一种常见的高分子材料的制备方法。
这种方法适用于将两种或多种相溶的高分子材料混合在一起,从而得到新的复合材料。
具体步骤为:将两种高分子材料溶解在相同或相似的溶剂中,通过搅拌和混合等过程,使两种材料均匀分散在溶液中。
然后将溶液蒸发或使用其他方法将溶剂去除,得到固态的混合材料。
溶液共混的优点是制备过程简单、成本较低,可以获得新材料的独特性能。
而缺点则是混合后的材料性能难以控制,容易出现相分离现象。
最后,高分子材料还可以通过纺丝方法制备纤维。
纺丝方法主要适用于聚合物材料,如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。
具体工艺流程为:首先将高分子材料加热熔化至黏度适宜的状态,形成糊状物。
高分子材料的制备及应用研究
高分子材料的制备及应用研究高分子材料是一种有机化合物,由多个单体分子经过共价或离子键结合而成,具有分子量较大、长链或分支链的特点。
在日常生活中,高分子材料被广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等各个领域。
本文将就高分子材料的制备及应用研究进行探讨。
一、高分子材料的制备高分子材料的制备通常可以分为两类:物理方法和化学方法。
1.物理方法:物理方法是指利用物理原理将多个单体分子结合成高分子材料。
例如,加热时将低分子量单体化合物分解为自由基,再利用自由基引发剂进行链式聚合反应,形成高分子。
又如,通过利用高分子界面活性剂制成纳米乳液,然后在外界条件的作用下控制相转移,获得一种微粒直径稳定的高分子。
2.化学方法:化学方法则是利用化学反应或酶催化的方法将多个单体分子结合成高分子材料。
例如,聚合物材料可以通过通过酶的催化作用,将一些生物提取物聚合成高分子。
又如,可以通过两种单体分子在特定催化剂存在下的共聚反应,形成不同的共聚物品种。
二、高分子材料的应用高分子材料在生产、科学研究和医学治疗方面都有着广泛的应用。
1.生产领域:高分子材料在生产领域中主要应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等诸多方面。
例如,聚乙烯和聚丙烯等塑料材料广泛应用于制造各种商品包装,如袋子、瓶子、保鲜膜、玩具等。
聚氨酯等高分子材料则广泛应用于制造泡沫塑料材料,被广泛用于隔音、隔热等方面。
此外,化纤、涂料、粘合剂、拉铆钉、密封材料等产业也都广泛使用高分子材料。
2.科学研究领域:高分子材料在科学研究领域有着非常广泛的应用,例如纳米粒子通过控制粒径的方式被制成了表面整齐,形状多样,组成结构不断变化的高分子材料。
这种材料在纳米学,材料科学,生物医药等领域有着广泛的应用。
3.医学治疗领域:高分子材料在医学治疗方面应用广泛,如医用高分子材料,中空纤维膜等常用于血液透析,膜分离和支架等医疗设备中。
另外,高分子材料也广泛应用于医学材料。
例如,人工关节材料、医用湿敷料等。
高分子材料技术
高分子材料技术1. 简介高分子材料技术是一门研究高分子材料制备、改性和应用的学科。
高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料工业、橡胶工业、纺织工业、医药工业等。
本文将详细介绍高分子材料的制备方法、改性技术和应用领域。
2. 高分子材料的制备方法2.1 聚合法聚合法是制备高分子材料的常用方法之一。
通过聚合反应,将单体分子聚合成高分子链。
聚合反应可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和离子自由基共聚等多种类型。
2.2 缩聚法缩聚法是另一种常用的高分子材料制备方法。
该方法通过两个或更多的小分子反应生成聚合物链。
缩聚反应常用于制备聚酯、聚酰胺等高分子材料。
2.3 乳液聚合法乳液聚合法是一种在水溶液中进行聚合反应的方法。
在乳液聚合中,单体和乳化剂溶解在水溶液中,自由基或离子聚合反应在乳液珠中进行。
2.4 分子模板法分子模板法是一种特殊的制备方法,用于制备具有特定形状和功能的高分子材料。
在分子模板法中,通过与目标分子具有亲和性的模板分子结合,将高分子材料制备成与模板形状相似的形状。
3. 高分子材料的改性技术3.1 添加剂改性添加剂改性是一种简单有效的高分子材料改性技术。
通过在高分子基体中添加适量的添加剂,可以改善高分子材料的性能,如增加耐热性、改善抗氧化性等。
3.2 复合改性复合改性是将高分子材料与其他材料进行混合,形成复合材料的改性技术。
复合材料可以通过增强剂的添加来增加其强度和刚度,也可以通过填充剂的添加来改善其导热性和耐磨性。
3.3 共混改性共混改性是将两种或多种高分子材料混合在一起,形成共混物的改性技术。
通过共混改性,可以实现高分子材料性能的互补和增强。
3.4 表面改性表面改性是利用化学处理、物理处理或涂层等方法改变高分子材料表面性质的技术。
常用的表面改性方法包括等离子体处理、电子束辐照、化学修饰等。
4. 高分子材料的应用领域4.1 塑料工业高分子材料在塑料工业中有广泛的应用。
它们可以用来制造各种塑料制品,如塑料袋、塑料瓶、塑料管等。
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法有很多种,以下是常见的几种方法:
1. 添加聚合法:通过将单体加入反应体系中,在适当的温度和反应条件下进行聚合反应,来制备高分子材料。
常见的添加聚合法有自由基聚合法、阴离子聚合法、阳离子聚合法、共聚法等。
2. 缩聚法:通过合成可溶性低聚物和聚合物,然后通过化学反应或物理处理将其聚合成高分子材料。
常见的缩聚法有聚酯缩聚法、聚酰胺缩聚法、聚酰胺缩聚法等。
3. 乳液聚合法:将单体与表面活性剂、乳化剂等混合形成乳液,并通过反应引发剂或共聚催化剂进行聚合反应,得到乳液聚合物。
乳液聚合法具有操作简便、能够得到高纯度、高分子量聚合物等优点。
4. 溶液聚合法:将单体溶解在溶剂中,添加引发剂或催化剂,然后通过聚合反应得到高分子溶液。
常见的溶液聚合法有溶液聚合法、聚合溶胶-凝胶法等。
5. 辐射聚合法:通过辐射源(如光、电子束、离子束等)照射单体或预聚合体,使其发生聚合反应。
辐射聚合法具有反应速度快、操作简单等优点。
6. 其他方法:还有一些其他制备方法,如发泡法、交联法、剪切聚合法、纺丝
法等。
需要根据具体的高分子材料的性质和用途来选择适合的制备方法。
高分子聚合物材料的制备与性能分析
高分子聚合物材料的制备与性能分析高分子聚合物材料是当今工业和科技领域的重要材料之一。
它们具有优异的力学性能、化学稳定性和加工性,并且在各个领域得到了广泛应用。
本文将介绍高分子聚合物材料的制备方法及其性能分析。
一、高分子聚合物材料的制备方法高分子聚合物材料的制备方法多种多样,其中最常见的是聚合反应。
聚合反应分为两种基本类型:加聚反应和缩聚反应。
加聚反应是通过将单体分子中的双键开启形成聚合物链。
其中最常见的一种加聚反应是自由基聚合反应。
这种反应通过引发剂将单体中的双键开启并将其聚合成大分子。
此外,还有阴离子聚合、阳离子聚合和协同聚合等加聚反应。
缩聚反应则是通过两个或多个官能团之间的反应形成高分子聚合物。
典型的缩聚反应包括酯化反应、胺反应和醚化反应等。
除了聚合反应外,高分子聚合物材料还可以通过物理方法制备。
例如,溶液法将高分子聚合物溶解于溶剂中,然后通过溶剂的蒸发或沉淀形成固态材料。
此外,还有熔融法、拉伸法和电纺法等。
二、高分子聚合物材料的性能分析高分子聚合物材料的性能取决于其化学结构和物理结构。
因此,对于高分子聚合物材料的性能分析需要从多个角度来考察。
首先,力学性能是高分子材料最基本的性能之一。
在力学性能测试中,常用的方法有拉伸测试、压缩测试和弯曲测试等。
这些测试可以用来评估高分子材料的强度、硬度和韧性等。
其次,热学性能是高分子材料的重要性能之一。
热学性能测试用于评估高分子聚合物材料在不同温度下的热稳定性、热传导性和热膨胀性等。
常见的测试方法包括热失重分析、差示扫描量热法和热膨胀仪等。
此外,化学性能也是高分子聚合物材料的重要性能之一。
化学性能测试主要用于评估材料在不同环境下的耐腐蚀性、抗酸碱性和抗氧化性等。
常见的测试方法包括酸碱溶液浸泡试验、氧气强度测试和离子渗透实验等。
最后,对于高分子聚合物材料的表面性能也需要进行分析。
表面性能测试包括润湿性、附着力和耐磨性等。
常见的测试方法包括接触角测定、划痕试验和摩擦测试等。
高分子材料制备技术作业指导书
高分子材料制备技术作业指导书第1章引言 (4)1.1 高分子材料概述 (4)1.2 制备技术简介 (4)第2章高分子合成基本原理 (5)2.1 高分子合成方法 (5)2.1.1 加聚反应 (5)2.1.2 缩聚反应 (5)2.1.3 模板聚合 (5)2.1.4 原子转移自由基聚合 (5)2.2 高分子聚合反应 (5)2.2.1 自由基聚合 (5)2.2.2 离子聚合 (6)2.2.3 配位聚合 (6)2.2.4 缩聚反应 (6)2.3 高分子结构及其功能 (6)2.3.1 高分子链结构 (6)2.3.2 高分子结晶性 (6)2.3.3 高分子取向 (6)2.3.4 高分子复合材料 (6)2.3.5 高分子功能材料 (6)第3章均相聚合反应 (7)3.1 溶液聚合 (7)3.1.1 原理 (7)3.1.2 操作步骤 (7)3.1.3 注意事项 (7)3.2 乳液聚合 (7)3.2.1 原理 (7)3.2.2 操作步骤 (7)3.2.3 注意事项 (7)3.3 悬浮聚合 (7)3.3.1 原理 (8)3.3.2 操作步骤 (8)3.3.3 注意事项 (8)第4章非均相聚合反应 (8)4.1 本体聚合 (8)4.1.1 概述 (8)4.1.2 基本原理 (8)4.1.3 实验操作 (8)4.2 熔融聚合 (8)4.2.1 概述 (8)4.2.2 基本原理 (9)4.3 水相聚合 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 基本原理 (9)4.3.3 实验操作 (9)第5章高分子材料添加剂 (9)5.1 稳定剂 (9)5.1.1 光稳定剂 (9)5.1.2 热稳定剂 (10)5.1.3 抗氧化剂 (10)5.2 填充剂 (10)5.2.1 无机填充剂 (10)5.2.2 有机填充剂 (10)5.3 润滑剂 (10)5.3.1 外润滑剂 (10)5.3.2 内润滑剂 (10)5.4 阻燃剂 (10)5.4.1 无机阻燃剂 (10)5.4.2 有机阻燃剂 (11)第6章热塑性高分子材料制备 (11)6.1 热塑性塑料概述 (11)6.2 聚乙烯制备 (11)6.2.1 制备方法 (11)6.2.2 工艺流程 (11)6.2.3 影响因素 (11)6.3 聚丙烯制备 (11)6.3.1 制备方法 (12)6.3.2 工艺流程 (12)6.3.3 影响因素 (12)6.4 聚氯乙烯制备 (12)6.4.1 制备方法 (12)6.4.2 工艺流程 (12)6.4.3 影响因素 (12)第7章热固性高分子材料制备 (13)7.1 热固性塑料概述 (13)7.2 酚醛树脂制备 (13)7.2.1 原料选择与配比 (13)7.2.2 缩合反应 (13)7.2.3 凝胶化与固化 (13)7.2.4 后处理 (13)7.3 环氧树脂制备 (13)7.3.1 原料选择与配比 (13)7.3.2 开环聚合 (13)7.3.3 固化 (14)7.4 不饱和聚酯树脂制备 (14)7.4.1 原料选择与配比 (14)7.4.2 酯化反应 (14)7.4.3 固化 (14)7.4.4 后处理 (14)第8章橡胶材料制备 (14)8.1 天然橡胶 (14)8.1.1 橡胶树种植与采集 (14)8.1.2 天然橡胶的制备 (14)8.1.3 天然橡胶的性质与应用 (14)8.2 合成橡胶 (14)8.2.1 丁苯橡胶 (14)8.2.2 顺丁橡胶 (15)8.2.3 丁腈橡胶 (15)8.2.4 氯丁橡胶 (15)8.3 硫化橡胶 (15)8.3.1 硫化橡胶的制备原理 (15)8.3.2 硫化橡胶的配方设计 (15)8.3.3 硫化橡胶的功能评价 (15)8.3.4 硫化橡胶的应用 (15)8.4 特种橡胶 (15)8.4.1 硅橡胶 (15)8.4.2 氟橡胶 (15)8.4.3 聚氨酯橡胶 (15)8.4.4 氯磺化聚乙烯橡胶 (15)8.4.5 热塑性弹性体橡胶 (15)第9章复合材料制备 (15)9.1 复合材料概述 (16)9.2 纤维增强复合材料 (16)9.2.1 纤维的选择 (16)9.2.2 基体材料 (16)9.2.3 制备工艺 (16)9.3 层状复合材料 (16)9.3.1 层状复合材料的结构 (16)9.3.2 制备工艺 (16)9.4 颗粒增强复合材料 (17)9.4.1 颗粒的选择 (17)9.4.2 制备工艺 (17)第10章功能性高分子材料制备 (17)10.1 功能性高分子概述 (17)10.1.1 功能性高分子的定义与分类 (17)10.1.2 功能性高分子的基本性质与特点 (17)10.1.3 功能性高分子的应用领域 (17)10.2.1 导电高分子材料的类型与结构 (17)10.2.2 导电高分子材料的制备方法 (17)10.2.3 导电高分子材料的应用实例 (17)10.3 磁性高分子材料 (17)10.3.1 磁性高分子材料的结构与分类 (18)10.3.2 磁性高分子材料的制备技术 (18)10.3.3 磁性高分子材料的应用研究 (18)10.4 光学活性高分子材料 (18)10.4.1 光学活性高分子材料的特性与分类 (18)10.4.2 光学活性高分子材料的制备方法 (18)10.4.3 光学活性高分子材料的应用领域 (18)10.5 生物医用高分子材料 (18)10.5.1 生物医用高分子材料的特性与要求 (18)10.5.2 生物医用高分子材料的分类与选用 (18)10.5.3 生物医用高分子材料的制备与加工技术 (18)10.5.4 生物医用高分子材料的应用实例 (18)第1章引言1.1 高分子材料概述高分子材料是一类由相对分子质量较高的化合物构成的材料,具有独特的物理、化学及生物学功能。
高分子材料的制备及其应用
高分子材料的制备及其应用高分子材料是一种由大量分子组成的材料,具有多种性能优异、加工性好、耐腐蚀、轻质等优点,被广泛应用于化工、医药、电子、汽车等各个领域。
高分子材料的制备技术不断发展、创新,使得高分子材料的品质不断提高,应用范围不断扩大。
一、高分子材料的制备技术1、聚合法聚合法是制备高分子材料的最常用的方法之一,它是利用单体分子中的共价键发生聚合反应而将单体转变为高分子的过程。
聚合反应中,单体反应物与聚合引发剂在加热、搅拌等作用下,形成聚合物。
2、交联法交联法是通过引入化合物,如交联剂等,使高分子材料中的结构发生交联,并形成高强度的网络结构。
交联法主要以叉烷、化学交联等方式实现交联。
3、聚合物改性法聚合物改性法是利用外界工艺干预的方式,通过加入其他物质改变聚合物的化学结构和物理性质,以改变和优化高分子材料的性质。
二、高分子材料的应用领域1、建筑领域高分子材料在建筑领域中的应用越来越广泛。
例如,防水屋面、防水涂料、粘合剂、土壤改良剂、保温材料等都可以利用高分子合成材料得到实现。
他们在建筑材料中具有优异的防水性、耐热性、强度高、粘合性好、不膨胀等特点。
2、电子领域高分子材料在电子领域中的应用是提高电子设备应用性能、功能的一个有效方式。
高分子材料可以为各种微型器件提供基础,如液晶显示器、电池电极、电容器、开关、透明导电系统等。
3、医疗领域高分子材料在医疗领域中的应用也较为广泛,如人工器官、生物传感器、医用材料、药物缓释系统、组织修复等。
高分子材料的生物可兼容性使得其在医疗领域中的应用得到了较为完整的认可与推广。
4、汽车领域高分子材料在汽车领域中的应用是使汽车整体降低重量,提高噪音隔绝性能等。
例如,高分子热塑料可以代替传统的铝合金制品;高分子复合材料可以成为汽车制造业中轻量化的一个新方向。
总的来看,高分子材料的制备技术和应用领域不断扩大和创新,推动了高分子材料行业的发展。
未来随着该行业不断成熟,更多创新技术和产品的涌现,高分子材料行业无疑将拥有更广阔的发展前景。
高分子材料的制备和应用技术
高分子材料的制备和应用技术高分子材料是由许多长链分子聚合而成的材料,常用于制造塑料、橡胶、纤维等。
在现代化生产和生活中,高分子材料扮演着重要的角色,成为了许多工业产品和消费品的材料基础。
本文将从制备和应用技术两个方面对高分子材料进行探讨。
一、高分子材料的制备技术1. 合成聚合反应高分子材料的制备通常采取化学合成的方法,即通过聚合反应将小分子化合物转化为长链分子。
其中,最常用的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和离子交联聚合等。
自由基聚合是一种广泛使用的聚合反应,定量控制好单体转换率可得到高分子材料。
在自由基聚合中,过氧化物、过氧化叔丁酮、有机过硫酸盐、自由基引发剂等都是可以用来引发聚合反应的反应物。
但自由基聚合反应的缺陷之一是当高分子长度达到一定程度时会形成链转移剂,终止聚合反应。
阴离子聚合是依靠阴离子的化学亲和力在反应体系中引发聚合反应,它的缺点是协同加和现象;当有多个单体参与时,容易在反应体系中同时加和,使得所得的高分子材料乱序无序。
与之相对的是阳离子聚合,可得到较规整的高分子链长。
这是因为阳离子被认为更容易限制反应,防止过早链转移和聚合,同时具有一定的反应快速性,是制备高分子材料的好选择。
离子交联聚合是在两种具有亲和性的离子交互作用下生成的高分子材料。
例如,凝胶剂网络可以通过离子交联得到高分子材料,选择合适的单体和催化剂可以控制凝胶剂网络的结构和性质,也是一种常用的高分子材料制备方法。
2. 物理制备法物理制备是一种利用物理过程制备高分子材料的方法,不包括加化学反应产生高分子的反应过程。
这种方法可以保留分子的完整性和特殊的物理性质,并且不会出现化学反应的副反应。
物理制备法可以分为三类:熔融混合、电泳纺丝和原子力显微镜等。
熔融混合是利用分子间的热力作用将高分子材料混合形成异质物,其过程通常在高温下完成。
电泳纺丝是一种消除带电粒子异动性的技术,在离子性高分子铸造过程中,通过施加电场使带电高分子分子链在电场中的运动,从而产生各种各样的纳米结构。
高分子材料的制备和性能调控
高分子材料的制备和性能调控高分子材料是一类具有巨大潜力的材料,它们具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,在各个领域都有广泛的应用。
然而,要充分发挥高分子材料的优势,就需要对其制备和性能进行精确的调控。
一、高分子材料的制备方法高分子材料的制备方法多种多样,包括聚合法、溶液法、熔融法等。
其中,聚合法是最常用的制备方法之一。
聚合法通过将单体分子进行聚合反应,形成高分子链结构。
这种方法可以控制高分子的分子量和分子结构,从而调控材料的性能。
溶液法则是通过将高分子溶解在溶剂中,然后通过溶剂的蒸发或者其他方法使高分子重新凝聚成固体材料。
熔融法则是将高分子加热至熔融状态,然后通过冷却使其重新凝固成固体材料。
这些制备方法可以根据不同的需求选择合适的方法进行制备。
二、高分子材料的性能调控高分子材料的性能调控是实现材料优化的关键。
通过调控高分子的分子结构和组成,可以改变材料的力学性能、热学性能、电学性能等。
例如,通过改变高分子的交联程度和分子量,可以调控材料的硬度和强度。
通过引入不同的功能基团,可以使高分子具有特殊的化学性质,如耐腐蚀性、抗菌性等。
此外,还可以通过控制高分子的晶型和分子排列方式,调控材料的热学性能和电学性能。
这些性能调控手段可以根据具体的应用需求进行选择和设计。
三、高分子材料的应用领域高分子材料在各个领域都有广泛的应用。
在汽车工业中,高分子材料被用于制造轻量化零部件,以提高汽车的燃油效率。
在电子工业中,高分子材料被用于制造电子设备的绝缘层、封装材料等,以提高电子设备的性能和可靠性。
在医疗领域中,高分子材料被用于制造人工关节、医疗器械等,以改善患者的生活质量。
在环保领域中,高分子材料被用于制造可降解塑料、污水处理材料等,以减少对环境的污染。
这些应用领域的不断拓展,推动了高分子材料的制备和性能调控的研究。
四、高分子材料的发展趋势随着科技的进步和社会的发展,对高分子材料的需求越来越高。
未来,高分子材料的发展趋势将主要集中在以下几个方面。
高分子材料的制备方法
高分子材料的制备方法
高分子材料的制备方法通常包括以下几个步骤:
1.原料选择:选择适合制备目标高分子材料的合适原料,通常包括单体、溶剂、稀释剂等。
单体选择要考虑其结构、反应特性和物性等因素。
2.预处理:将原料进行预处理,例如通过溶解、过滤等方法去除杂质,提高原料的纯度。
3.聚合反应:将适量的单体和催化剂等加入反应容器中,并控制合适的温度、反应时间和反应条件,使单体发生聚合反应,形成高分子链。
反应过程中要注意聚合反应的副反应的控制和氧气、水分的排除。
4.混合、加工:将聚合得到的高分子链与其他添加剂(例如填料、增塑剂等)进行充分混合,以获得所需的材料性能。
5.成型加工:根据高分子材料的用途需求,将材料进行成型加工。
常见的成型加工方法包括挤出、注塑、吹塑、压延、热压等。
6.热处理:对成型后的高分子材料进行热处理,以提高材料的稳定性和性能。
7.表面处理:对需要的高分子材料进行表面处理,如涂覆、镀金、氧化等,以改
变材料的表面性质。
除了上述步骤,还要注意在制备过程中控制适当的工艺参数,如温度、压力、反应时间等,以保证高分子材料的质量和性能。
高分子材料的制备技术和应用
高分子材料的制备技术和应用高分子材料是一种极为重要的材料,广泛应用于日常生活中的各个领域。
它们具有良好的机械性能、化学稳定性和成本效益,所以在制造轻量化的零部件、电子设备和医疗器械等领域中拥有广泛应用和前景。
本文将从制备技术和应用方面讨论高分子材料的相关内容。
一、制备技术1.聚合物合成高分子材料的最基本制备技术是聚合物合成。
其过程是一种通过化学反应将小分子单体聚合成大分子聚合物的过程。
聚合物合成通常可分为自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合三种方式。
最常见的有自由基聚合,以丙烯酸、乙烯、苯乙烯、丁苯橡胶等单体为原料,通过桥接二酮等引发剂进行聚合反应,从而制备高分子材料。
2.共聚物合成共聚物是两种甚至多种单体共同聚合成的高分子材料。
由于单体不同,制备的共聚物也会有所不同。
共聚物合成通常可分为自由基共聚和阴离子共聚两种方式。
举例来说,苯乙烯-丁二烯、丙烯酸-丙烯酰胺等都是常见的含有不同单体的共聚物。
3.聚合度控制除了单纯的聚合反应外,还可以通过调整聚合控制条件来控制高分子材料的聚合度。
通过控制反应温度、反应时间和反应体系的气氛,可以控制聚合反应的速度、分子量,从而得到定制性能的高分子材料。
二、应用领域1.塑料制品高分子材料常用于制造塑料制品,如塑料瓶、塑料杯子、塑料膜等。
塑料制品具有良好的表面光泽、硬度、耐磨性和抗腐蚀性,是广泛应用于包装行业和生活领域的材料。
2.电子与信息技术高分子材料可以应用于电子和信息技术领域。
如聚酰亚胺、聚苯胺、聚合物液晶等是电子和信息领域中广泛使用的高分子材料,用于制造高分辨率的显示器、高压线绝缘和面板等。
3.生物医学材料高分子材料还可以应用于生物医学材料的领域,如聚乳酸、聚甲酸乙烯酯、聚酮等是广泛应用于医疗器械和易吸收缝线的高分子材料。
4.环保材料高分子材料可以应用于环保材料的领域。
例如,聚氨酯、聚苯乙烯等材料可以作为隔声材料和绝缘材料等。
总之,高分子材料的制备技术和应用领域的广泛性赢得了广泛的社会认可,将来还有更多的应用空间和创新方向。
高分子材料的制备技术及应用
高分子材料的制备技术及应用一、引言高分子材料以其优异的性能在现代工业和生活中得到了广泛的应用。
高分子材料的制备技术与应用是材料科学中的重要分支,本文将介绍高分子材料的制备技术及其应用。
二、高分子材料的制备技术高分子材料的制备技术可以分为两类,一类是自由基聚合技术,另一类是离子聚合技术。
1. 自由基聚合技术自由基聚合技术是一种广泛应用的制备高分子材料的方法。
它能够制备多种高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
自由基聚合技术的原理是利用自由基引发剂引发单体链酯化反应,形成高分子链。
具体步骤为:首先将单体和引发剂混合后聚合反应,随着聚合的进行,逐渐形成高分子链,最后通过控制反应条件可以得到不同性能的高分子材料。
2. 离子聚合技术离子聚合技术是另一种制备高分子材料的方法。
它包括阳离子聚合和阴离子聚合两种类型。
离子聚合技术一般采用溶剂法聚合。
在溶剂中,阴离子或阳离子为催化剂,通过引发单体中的活性基团进行聚合反应。
离子聚合技术具有反应速度快、聚合度高的优点,可以制备高质量、高纯度的高分子材料。
三、高分子材料的应用高分子材料可应用于多个领域。
下面介绍其中三种应用:1. 医学领域高分子材料在医学领域得到广泛应用。
如聚乳酸、聚丙烯酸等高分子材料,用于制备缝合线及胶原蛋白、明胶等生物材料。
同时,可以用聚合物制备人工器官、生物膜等。
2. 轻工业领域高分子材料在轻工业领域中也有着广泛的应用。
如聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯等高分子材料,可用于制备泡沫塑料、家具制品、地板材料等。
此外,高分子材料还可以用于制造塑料鞋、生活日用品等。
3. 环保领域高分子材料在环保领域中也有着许多应用。
例如,聚乙烯、聚丙烯等高分子材料可制备土壤保持剂、固体废物处理剂等;聚苯乙烯、聚碳酸酯等高分子材料则常常被用于制备环保餐具、水杯等。
四、结语高分子材料的制备技术和应用广泛,已经成为当今材料科学和工业界的一个重要领域。
未来,高分子材料的研究和发展还有很大的发展空间,需要不断探索和创新。
高分子材料的合成及其在工业中的应用
高分子材料的合成及其在工业中的应用随着科技的不断进步和经济的快速发展,高分子材料在工业中的应用日益广泛,如聚乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺等,它们的广泛应用为我们的生活带来了巨大的便利。
而这些高分子材料是通过人工合成而得到的。
以下将详细介绍高分子材料的合成方法以及它们在工业上的应用。
一、高分子材料的合成方法高分子材料的合成是通过一系列的化学反应过程而得到的。
其中,有三种主要的合成方法:自由基聚合法、离子聚合法和缩聚反应法。
下面将对每种方法进行详细介绍。
1. 自由基聚合法自由基聚合法是一种广泛应用于合成高聚物的方法。
该法以自由基引发剂作为催化剂,将单体在空气、水及一定温度下进行反应。
这是一种相对简单且容易实现的方法,且生产成本较低。
其应用范围广泛,如制备聚氯乙烯(PVC)、聚合物、不饱和聚酯、丙烯酸等。
2. 离子聚合法离子聚合法是利用正离子或负离子引发剂作为催化剂,在水或有机溶剂中,使单体在低温条件下发生反应得到聚合物。
此法合成聚合物的分子量可达百万级别以上,且具有优异的性能和多样的形态。
该方法适用于制备聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯等。
3. 缩聚反应法缩聚反应法通常指将二元或多元物质反应产生线状或立体聚合物。
该方法可通过金属或有机催化剂、紫外线、高能辐射等方式进行。
其合成的聚合物不同于链状聚合物,更接近于天然高分子,具有天然高分子的性质,如高抗氧化性、化学稳定性、高熔融温度等。
以上三种方法的合成难度和复杂度各不相同,但都为高分子材料的合成提供了有效的途径。
二、高分子材料在工业中的应用高分子材料在工业上应用极为广泛,下面将分别从四个方面进行介绍:1. 包装材料塑料薄膜、塑料瓶、食品包装、洗涤用品包装等都是高分子材料制成的,其好处是轻便、防水、密封性好、易于存储、简易加工等。
2. 电子材料高分子材料在电子材料领域有着广泛的应用。
用塑料制成的晶体管、绝缘体材料等,为电子设备的小型化、轻量化提供了条件。
高分子材料合成方法
高分子材料合成方法高分子材料合成方法是一种制备高分子材料的方法,通过控制分子结构和化学反应参数,合成出具有特定功能和性能的高分子材料。
高分子材料是一类由大量重复单元组成的巨大分子,具有较高的分子量和多种物理、化学性质。
高分子材料广泛应用于材料科学、化学工程、生物医学和能源等领域。
高分子材料的合成方法可以分为物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要包括聚合法、熔融法、溶剂法和固相法等。
聚合法是最常用的高分子材料合成方法之一,它通过在反应中引入单体分子与链端活性中心反应,将单个分子逐渐连接成为高分子链。
常用的聚合方法包括自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和锁链聚合等。
自由基聚合是最常见的聚合方法之一,它通过引入引发剂,使单体分子中的双键发生开裂,生成自由基反应活性中心,从而引发聚合反应。
阴离子聚合和阳离子聚合是通过引入铵盐或离子交换体等引发剂,在适当的条件下引发聚合反应。
锁链聚合是通过引入不对称的双功能或多功能单体,并通过合适的引发反应来制备线性链或交联聚合物。
熔融法是将高分子材料的原料加热至熔融状态,通过受热、冷却等工艺来合成高分子材料。
这种方法适用于热稳定性较好的高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯等。
熔融法合成具有高分子量和较好相容性的聚合物,可以通过热塑性加工制备各种材料。
溶剂法是将高分子材料的原料溶解在适当的溶剂中,通过调整反应条件来合成高分子材料。
常见的溶剂法包括沉淀聚合法、液液界面聚合法和乳液聚合法等。
沉淀聚合法是将高分子材料的溶质从溶液中析出,并在一定条件下生成聚合物。
液液界面聚合法是在两相非亲和的溶剂界面上引发聚合反应,生成高分子材料。
乳液聚合法是在水相中形成乳液,通过引发剂的作用,在油相中生成聚合物颗粒。
固相法是将高分子材料的原料固态混合,在高温条件下相互反应,生成高分子材料。
常见的固相法包括缩聚法、交联法和光聚合法等。
缩聚法是通过相应的单体之间的缩合反应将单体聚合成高分子材料,生成分子链延长的高分子材料。
高分子材料的合成
高分子材料的合成在现代材料科学领域中,高分子材料凭借其独特的性能和广泛的应用领域而备受关注。
高分子材料的合成是一项重要的研究课题,本文将深入探讨高分子材料的合成方法,包括常用的聚合反应、共聚反应和后掺等技术。
一、聚合反应聚合反应是制备高分子材料的常见方法之一。
聚合反应通过将单体分子在一定条件下连接成长链高分子分子,使其具备特定的结构和性质。
聚合反应的条件包括适宜的温度、催化剂和反应时间等。
1. 自由基聚合反应自由基聚合反应是一种常用的聚合方法,通过引入自由基引发剂,使单体分子中的双键发生开裂并与其他自由基连接形成长链高分子。
自由基聚合反应适用于合成聚乙烯、聚丙烯等高分子材料。
2. 阳离子聚合反应阳离子聚合反应是基于阳离子引发剂的一种聚合方法,适用于含有极性官能团的单体。
阳离子聚合反应可用于合成聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等高分子材料。
3. 阴离子聚合反应阴离子聚合反应是基于阴离子引发剂的一种聚合方法,适用于含有负电荷的单体。
阴离子聚合反应常用于合成聚氯乙烯、聚苯乙烯等高分子材料。
二、共聚反应共聚反应是将两种或多种不同的单体分子通过聚合反应连接成高分子结构的方法。
共聚反应可以在一定程度上调节高分子材料的性能,扩展其应用范围。
1. 无定型共聚反应无定型共聚反应是一种常见的共聚反应方法,通过在反应体系中同时引入不同单体分子,使其共同参与聚合反应形成无定型高分子结构。
无定型共聚反应适用于制备聚酯醚、聚酰胺等高分子材料。
2. 嵌段共聚反应嵌段共聚反应是一种将两种或多种单体分子以片段的形式依次连接成高分子结构的方法。
嵌段共聚反应可以控制高分子材料的结晶行为和热性能,并能制备具有特定功能的材料。
三、后掺后掺是一种将低分子化合物(后掺剂)加入到高分子材料中,通过化学反应使其与高分子链发生结合的方法。
后掺可以在材料表面改善性能、调节形态和增加功能等。
1. 共价后掺共价后掺是一种通过共价键连接后掺剂和高分子链的方法。
高分子材料的制备及应用研究进展
高分子材料的制备及应用研究进展高分子材料是一种具有广泛应用前景的材料,在各个领域中都有重要的作用。
本文将就高分子材料的制备方法及其在不同领域中的应用做出简要介绍。
高分子材料的制备方法多种多样,常见的方法包括聚合法、溶液法、熔融法、注塑法等。
其中,聚合法是最常用的方法之一。
聚合法通过采用不同的引发剂和反应条件,将单体分子连接成长链的高分子分子。
溶液法则是将溶解有高分子单体的溶液逐渐蒸发,让单体分子逐渐聚合形成高分子。
熔融法则是将高分子单体加热至熔点形成熔体,然后通过压力和温度的变化控制其聚合。
注塑法是将高分子熔体通过注射器注入到模具中,随后冷却凝固形成制品。
这些方法各有优缺点,适用于不同的高分子材料制备需求。
高分子材料在不同领域中有广泛应用。
在医学领域,高分子材料可以用于制备人工器官、药物缓释系统、组织工程材料等。
例如,一种被广泛应用于心脏病患者的人工心脏瓣膜材料就是高分子材料。
高分子材料具有良好的生物相容性和生物降解性,能够与人体组织相容,同时具有良好的耐久性和力学性能。
在电子领域,高分子材料可以用于制备柔性显示器件、有机太阳能电池、导电聚合物等。
高分子材料具有重量轻、柔性好、可塑性强的特点,能够适应不同形状和需求,因此在柔性电子产品中有广泛应用。
在环境保护领域,高分子材料可以制备吸附材料、膜材料、催化剂等,用于水处理、废气处理和垃圾处理等。
高分子材料具有较大的比表面积和较好的吸附性能,能够有效去除水中的有机污染物和重金属离子。
在航空航天领域,高分子材料可以用于制作轻质结构和防护层等。
高分子材料具有质量轻、强度高、隔热性好的特点,可以有效减轻航空器的重量并提高其性能。
虽然高分子材料的制备方法和应用领域十分广泛,但仍然存在一些挑战和问题。
首先,高分子材料的制备过程中可能出现反应不完全、副反应发生、分子量分布不合理等问题,使得材料性能不够稳定和一致。
其次,高分子材料的应用领域需要材料具备特定的物理性能和化学稳定性,因此高分子材料在不同领域中需求的性能参数差异较大,需要不断研究和改进。
高分子材料的制备及结构调控研究
高分子材料的制备及结构调控研究高分子材料是一类具有高分子量、由重复单元构成的大分子化合物,具有着重要的物理化学性质。
作为材料学研究中一个重要的分支,高分子材料的制备及结构调控研究正受到越来越多的关注。
本文围绕这一主题,总结了当前高分子材料制备及结构调控的主要方法和技术,以及对未来发展趋势的展望。
一、高分子材料制备的主要方法高分子材料的制备涉及到许多不同的方法,但主要可以分为两大类:聚合法和加工法。
1. 聚合法聚合法是通过分子间的化学反应将单体分子串联成为高分子链的方法。
目前常用的聚合法分为以下几种:(1) 自由基聚合自由基聚合是最常用的一种聚合方法。
在这一过程中,单体分子中的双键可以开启并与周围的自由基反应,从而不断加入到高分子链中,形成一个不断延伸的长链高分子。
即便是在常温条件下,自由基聚合本身也具有很高的化学反应活性和转化率。
(2) 阳离子聚合阳离子聚合是另外一种形式的聚合法。
在这一过程中,单体分子含有活性阳离子,可以通过加入对应阴离子的方式在高分子链中进行扩展。
相对于自由基聚合,阳离子聚合更加适合开发低温、低反应速率条件下的聚合剂。
(3) 阴离子聚合与阳离子聚合相对的是阴离子聚合。
在这一过程中,单体分子中的投入阴离子可以被汇入到起始剂中,并通过引发体重复反应的方式不断加入到高分子链中,形成长链高聚物。
(4) 离子交换聚合离子交换聚合是利用离子之间的相互作用,通过交换阳离子和阴离子进行黏合。
这一聚合方法可以产生连续性、自遮挡性具有多孔性的聚合物。
2. 加工法加工法是一种通过增加高分子材料体积并塑化后加工成为不同形态的材料的方法。
根据加工方法的不同可以分为以下两种:(1) 热塑性加工热塑性加工是一种在高温下的塑性加工方式,通过对高分子材料的融化、加工、冷却等过程进行加工。
该方法适用于热塑性高分子体系。
(2) 热固性加工热固性加工是通过化学交联将高分子材料固化成不可逆转的形态的方法。
在这一过程中,高分子不同分子间的化学基团之间的交联发生,则高分子转变成纤维状、板状或块状的材料。
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➢ 分子量和分子尺寸的多分散性:
一般高分子主链的单键都可内旋转,由此引起高分子 在空间有无数种排布(构象)。
3
2
➢ 溶液聚合:
1、定义:单体溶解于溶剂中的聚合方法。反应产物溶于 溶剂称为均相聚合;反应产物不溶于溶剂称为非均相聚 合或沉淀聚合。
2、特点: 1)反应粘度小,反应散热快、易于控温,工艺易控制; 2)合成物分子量较低,纯度低,生产效率低,成分不易 控制,生产中应用较少; 3)可用于树脂、胶粘剂的生产。
4
1
C-C键的内旋示意图
乙烯类高聚物的构型(全同立构)
因此,即使分子量相同的分子链,其构象不同,分子 尺寸也不相同。这可以理解为同一分子在不同的时刻可能 具有不同的尺寸,也可理解为分子量相同的不同分子之间 在同一时刻可具有不同的尺寸。上述性质决定了所谓高分 子的分子量和分子尺寸只能是某种意义上的统计平均值。
交联的作用:
1. 使分子在使用时克服分子间的流动,即提高强度 2. 提高耐热性 3. 提高抗溶剂性,即不容易溶解于有机溶剂
例如:电线电缆、橡胶、热固性塑料
➢ 聚合物的三种聚集态结构:
1)晶态结构 线型聚合物固化时可以结晶,但由于分子 链运动较困难,不可能完全结晶。
晶态聚合物实际为晶区(分子有规律排列)和非晶 区(分子无规律排列)两相结构,一般结晶度(晶区所 占有的重量百分比)只有50%~85%,特殊情况可达到 98%。在结晶聚合物中,晶区与非晶区相互穿插,紧密 相连,一个大分子链可以同时穿过许多晶区和非晶区。
粘流态是高聚物成型加工的状态。
塑料与橡胶的差别
室温下聚合物的所处的状态不同
室温下:
塑料:处于玻璃态 橡胶:处于高弹态 产品的分子结构有所不同 塑料:热塑性,分子链呈线性或支化结构 橡胶:交联结构
聚合反应分类
由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应
1. 元素组成和结构变化 2. 反应机理
连锁聚合反应(Chain Polymerization)
2)非晶态结构 聚合物凝固时,分子不能规则排列,呈
长程无序、近程有序状态。非晶态聚合物分子链的活动
能力大,弹性 和塑性较好。
非晶区
材料的性能呈 各向同性。
晶区
结晶高聚物和非晶高聚物区别
性能参数 结晶高聚物 非晶高聚物
熔点
高
硬度
大
密度
大
韧性
差
耐热性
好
强度
高
化学稳定性
好
低 小 小 好
较差 低 差
➢ 聚合物的形变-温度关系:
➢ 乳液聚合:
1、定义:借助于乳化剂和机械搅拌的作用,将单体分散 在水中形成乳液而进行的聚合反应。 2、乳化剂的作用:
1)作为表面活性剂,使水的表面张力降低,从而增加 单体(油相)在水中的分散能力。
2)乳化剂分子包围因搅拌而形成的油滴周围,形成稳 定 的乳液。
4、特点: 1)由单体、水、引发剂、乳化剂组成; 2)反应溶液粘度低;聚合速度快,反应温度易于控制; 3)所得聚合物的分子量高; 4)乳化剂、分散剂和稳定剂等加入,导致产品纯度较低, 工艺复杂。 5)主要用于合成橡胶、涂料等的生产
(一)线型非晶态高分子化合物的力学性能 此类聚合物在恒定应力下的变形-温度曲线如图所示。Tb为脆化
温度,Tg为玻璃化温度,Tf 为粘流温度,Td为化学分解温度。
1.玻璃态
Tb<T<Tg时,由于温度低,分子热运动能力很弱,高聚物中的整 个分子链和键段都不能运动,只有键长和键角可作微小变化,此时 分子链的状态称为玻璃态。
PE种类 LDPE HDPE 交联PE
链的几何形状 ρ
支化结构 线形结构 交联结构
0.91~0.9 4
0.95~0.9 7
0.95~1.4 0
(%) 60~70 95 -----
拉伸强度σt (kg/cm2) 70~150
210~370
100~210
Tm 最高使用 温度℃
10 80~100 5
13 120 5
➢ 高分子常用的元素 碳:C;氢:H;氧:O;氮:N;氯:Cl; 硫:S;氟:F;
➢ 高分子常用的基团:
腈基:CN;羧基: COOH; 羟基: OH; 酯基: R-COO-R' 烯基:C=C;炔基:C≡C; 苯基:
高分子化合物的命名
以单体名称为基础,在前面加“聚”字
乙烯 丙烯 氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯
链式反应,反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心,就能很快传递下去, 瞬间形成高分子。
特征:
聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反 应组成
反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂
进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化 合物
连锁聚 合反应
自由基聚合:活性中心为自由基 阳离子聚合:活性中心为阳离子 阴离子聚合:活性中心为阴离子 配位离子聚合:活性中心为配位离子
---- 135 -
用途: 1. LDPE :薄膜材料、软制品
2. HDPE :硬制品、管材
3.交联聚乙烯:海底电缆、电工器材
eg: 橡胶硫化
未硫化:分子间容易滑动,受力后不能恢复原状 硫化后: 不易滑动, 有可逆的弹性形变 注意:交联度不同,性能也不相同; 如交联度小的橡胶(含硫量
<5%),弹性好;交联度大(20%~30%)的橡胶,弹性差,随着交联 度的增加,机械强度和硬度都将增加,最后失去弹性而变脆.
④ 键接结构:是指单体在形成高分子链时因相互 键接 而造成的各基团之间的相对位置。 例如:单体:CHR-CH2
a:头尾相接 -CHR-CH2-CHR-CH2b:头头(尾尾)相接 -CHR-CH2-CH2-CHRc:无规相接
2)整个高分子链的远程结构 ① 远程结构的研究主要包括分子量及分布;构象两 方面。
结构单体:小分子量
聚 合 物:104~ 107
➢ 线链状结构:
Байду номын сангаас
高分子可以看成是数量庞大
的小分子以共价键相连接而 形成的,如果把小分子抽象
聚四氟乙烯单体(xqd)
为一个“点”,那么绝大多数高分子则可抽象为由千百 万
➢ 链节、链段与聚合度:
链 节:是高分子链的最小结构单元。 链 段:高分子链的独立运动基本单元。 聚合度:链节的重复数目(n)。
热固性塑料和硫化橡胶都是交联高分子。
线型:长径比1000:1,具有良好的弹性和塑性,可溶解 或溶胀,加热可融化或软化;易于加工成形,可重复使 用。热塑性塑料PE、PVC等。
体型:网状结构,不溶不熔,具有良好的耐热性和强度, 但脆性大,弹性塑性低,不能重复使用。热固性树脂— 酚醛树脂等。
PE链几何形状对其性能的影响
取单体简名,在后面加“树脂” 、“橡胶”二 字
如 苯酚 甲醛
酚醛树脂
尿素 甲醛
脲醛树脂
丁二烯 苯乙烯
丁苯橡胶
以高分子链的结构特征命名
O £ -C-NH-
O -C-O-
O -NH-C-O- -O-
聚酰胺 聚酯 聚氨酯 聚醚
商品名:合成纤维最普遍,我国以“纶”作为合成纤维的
后缀
涤纶 丙纶 锦纶 腈纶 氯纶
M0 是结构单元的分子量
单体名 称
乙烯 丙烯
氯乙烯
苯乙烯
异戊二 烯
表1 常用聚合物的单体及化学式
单体结构简式 CH2=CH2
CH2=CHCH3
CH2=CHCl
聚合物
[ CH2CH2 ]
[ CH2 CH ]n CH3
[ CH2CH ]n
Cl
CH2=CHPN
CH2 C CH CH2
CH3
[ CH2CH
在受热或者受力的情况下分子间可以相互移动,因此线型高聚 物可以在适当的溶剂中溶解,加热时可以熔融,易于加工成型。
2. 支化高分子(branching polymer) 与线形高分子的化学性质相似,但物理机械性能不同,线
形分子易于结晶,故密度,熔点,结晶度和硬度方面都高于 前者。
支化破坏了分子的规整性,故结晶度大大降低。
高分子的强度与分子量密切相关
C B
强
度
A
聚合度
A 点是初具强度的最低聚合度,A点以上强度随分子链迅速 增加
B 点是临界点,强度增加逐 渐减慢 C 点以后强度不再明显增加
不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同, 如
➢ 物质结构的多层次性:
1)链结构单元的近程有序 ① 高分子链的化学组成: 碳链高分子 杂链高分子(C与O、S和N等元素形成共价键) 元素高分子( C与Si、B、P等元素形成共价键) 梯型和双螺旋型高分子 ② 侧基和端基 ③ 支化和交联(支化表现为多个端基)
逐步聚合(Step Polymerization) 在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的
特征:
聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成 大部分的缩聚反应(反应中有低分子副产物生成)都属于逐步聚合 单体通常是含有官能团的化合物
两种聚合机理的区别:
1、聚合时间:平均每一个分子链增长所需要的时间 连锁聚合:瞬时聚合成大分子,延长聚合时间提高转化率,对分子量影响不 大;逐步聚合:逐步进行,延长聚合时间提高分子量,转化率一开始就比较高; 2、活性中心: 连锁聚合:少量活性中心,单体和聚合物间不能聚合; 逐步聚合:无活性中心,单体和聚合物间可聚合。
② 构象:单键内旋转导致分子在空间的不同形态。
分子 热运动
键的旋转 角的变化
结构取向 的变化