高分子材料课件(专业)经典.ppt
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《高分子材料》PPT课堂-课件【人教版】
q塑 处高料 状弹所 态态：形变很容橡 处易胶 状，所 态具有高弹性液 所。态 处树 状脂 态
q
粘流态：形变能任意发生，具有流动性。
温度升高
温度降低
一、塑料
1． 定义：是指具有可塑性能的高分子材料。
2. 分类
热塑性塑料
据受热可分为 热固性塑料
通用塑料 据应用可分为
工程塑料
3. 组成
树 脂 （ 主 要 成 份 ）
缺点：弹性和耐寒性比天然橡胶差。
用途：广泛用作海底电线绝缘材料，化工防腐 材料，耐油制品等。
《高分子材料》PPT课堂-课件【人教 版】优 秀课件 （实用 教材）
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4. 丁腈橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2+ n H 2 C C引 H 3 发 5 ℃ 剂
1.顺丁橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2
CO 2 N O A i,2 lH (5 )3 C B F 3· (C 2 H 5 )2 O
H 2 C
C2H
CC
H
H
顺 丁 橡 胶 n
优点：弹性好，耐磨性能、耐低温性能 也较好。具有良好的物理机械性能。
缺点：抗斯裂强度、加工性能较差。
5. 硅橡胶 结构：
R
R
O Si O Si
R
Rn
优点：既耐低温，又耐高温。在-65 ~ 250℃保持 弹性。耐油防水，不易老化，绝缘性能也很好。
缺点：机械性能较差，耐酸碱不及其它橡胶。
用途：可作高温高压设备的衬垫，油管衬里，火 箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料。
医用高分子材料ppt课件
30
第八章 医用高分子材料
〔2〕对人体组织不会引起炎症或异物反应 有些高分子材料本身对人体有害,不能用作医
用材料.而有些高分子材料本身对人体组织并无不 良影响,但在合成、加工过程中不可避免地会残留 一些单体,或使用一些添加剂.当材料植入人体以 后,这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面, 从而对周围组织发生作用,引起炎症或组织畸变, 严重的可引起全身性反应.
26
第八章 医用高分子材料
另一类则是用来制造医疗器械、用品的材料, 如注射器、手术钳、血浆袋等.这类材料用来为医 疗事业服务,但本身并不具备治疗疾病、替代人体 器官的功能,因此不属功能高分子的范畴.
国内通常将高分子药物单独列为一类功能性高 分子,故不在医用高分子范围内讨论.
本章讨论直接用于治疗人体病变组织,替代人 体病变器官、修补人体缺陷的高分子材料.
11
第八章 医用高分子材料
从应用情况看,人工器官的功能开始从部分取 代向完全取代发展,从短时间应用向长时期应用发 展,从大型向小型化发展,从体外应用向体内植入 发展、人工器官的种类从与生命密切相关的部位向 人工感觉器官、人工肢体发展.
12
第八章 医用高分子材料
医用高分子材料研发过程中遇到的一个巨大难 题是材料的抗血栓问题.当材料用于人工器官植入 体内时,必然要与血液接触.由于人体的自然保护 性反应将产生排异现象,其中之一即为在材料与肌 体接触表面产生凝血,即血栓,结果将造成手术失 败,严重的还会引起生命危险.对高分子材料的抗 血栓性研制是医用高分子研究中的关键问题,至今 尚未完全突破.将是今后医用高分子材料研究中的 首要问题.
28
第八章 医用高分子材料
〔1〕化学隋性,不会因与体液接触而发生反应 人体环境对高分子材料主要有以下一些影响： 1>体液引起聚合物的降解、交联和相变化； 2>体内的自由基引起材料的氧化降解反应； 3>生物酶引起的聚合物分解反应； 4>在体液作用下材料中添加剂的溶出； 5>血液、体液中的类脂质、类固醇及脂肪等物
第八章 医用高分子材料
〔2〕对人体组织不会引起炎症或异物反应 有些高分子材料本身对人体有害,不能用作医
用材料.而有些高分子材料本身对人体组织并无不 良影响,但在合成、加工过程中不可避免地会残留 一些单体,或使用一些添加剂.当材料植入人体以 后,这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面, 从而对周围组织发生作用,引起炎症或组织畸变, 严重的可引起全身性反应.
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第八章 医用高分子材料
另一类则是用来制造医疗器械、用品的材料, 如注射器、手术钳、血浆袋等.这类材料用来为医 疗事业服务,但本身并不具备治疗疾病、替代人体 器官的功能,因此不属功能高分子的范畴.
国内通常将高分子药物单独列为一类功能性高 分子,故不在医用高分子范围内讨论.
本章讨论直接用于治疗人体病变组织,替代人 体病变器官、修补人体缺陷的高分子材料.
11
第八章 医用高分子材料
从应用情况看,人工器官的功能开始从部分取 代向完全取代发展,从短时间应用向长时期应用发 展,从大型向小型化发展,从体外应用向体内植入 发展、人工器官的种类从与生命密切相关的部位向 人工感觉器官、人工肢体发展.
12
第八章 医用高分子材料
医用高分子材料研发过程中遇到的一个巨大难 题是材料的抗血栓问题.当材料用于人工器官植入 体内时,必然要与血液接触.由于人体的自然保护 性反应将产生排异现象,其中之一即为在材料与肌 体接触表面产生凝血,即血栓,结果将造成手术失 败,严重的还会引起生命危险.对高分子材料的抗 血栓性研制是医用高分子研究中的关键问题,至今 尚未完全突破.将是今后医用高分子材料研究中的 首要问题.
28
第八章 医用高分子材料
〔1〕化学隋性,不会因与体液接触而发生反应 人体环境对高分子材料主要有以下一些影响： 1>体液引起聚合物的降解、交联和相变化； 2>体内的自由基引起材料的氧化降解反应； 3>生物酶引起的聚合物分解反应； 4>在体液作用下材料中添加剂的溶出； 5>血液、体液中的类脂质、类固醇及脂肪等物
特种高分子ppt课件
16
研究生课程
聚砜的性能
聚砜类是略带琥珀色、非晶型、透明或半透明聚合物。 聚砜最大的特点是在高温时仍能保持其室温下所具有的机
械性能。在所有工程塑料中聚砜的耐蠕变性最好，室温时 在21MPa应力作用下经1000h，蠕变量仅为1%，在99℃的 热空气中，上述应力作用下一年，蠕变量仍低于2%。 聚砜热变形温度175 ℃，长期使用温度不很高，仅在150 ℃，但它是在所有耐热塑料中价格最便宜的一种；聚芳砜 可在260oC长期使用。
18
研究生课程
聚砜的改性：聚砜改性产品的开发主要是提高它的冲
击强度和伸长率、耐热水性、耐环境性能、加工性能和 可电镀性能。
① 玻璃纤维增强聚醚砜，改性后，耐磨性和耐热水性有明 显改善，特别是耐热性，长期使用温度由180oC提高到 200oC。
② 聚砜高分子合金，可降低加工成型温度，提高耐溶剂性 和耐冲击性等，如聚砜/ABS合金合金耐冲击、耐热水、 尺寸稳定性等优良性能，还具有可电镀的特性。
11
研究生课程
涂覆成型，采用乳液法得到的聚四氟乙烯乳液，固含量 60%，先喷涂、浸渍等方法涂于物质表面，再经干燥、烧 结定型。
氟塑料的应用：氟塑料独特的性能使其在化工、 石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等 工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。
防腐材料方面：各种化工容器和零件，如蒸馏塔、反应器、 阀门、阀座、隔膜、反应釜、过滤材料和分离材料；
电子电器及家用电器，利用PPS在200℃的高温下仍具有 良好刚性和尺寸稳定性，高温、高频条件下仍具有优良 电性能的特点，可制作高温、高频条件下的电器元件。
化工领域，PPS涂料、塑料以及纤维均可用于耐热防腐 设备和零部件，如各类耐腐蚀泵、管、阀、容器、反应 釜、过滤器以及耐热、耐压、耐酸的石油钻井部件等。
研究生课程
聚砜的性能
聚砜类是略带琥珀色、非晶型、透明或半透明聚合物。 聚砜最大的特点是在高温时仍能保持其室温下所具有的机
械性能。在所有工程塑料中聚砜的耐蠕变性最好，室温时 在21MPa应力作用下经1000h，蠕变量仅为1%，在99℃的 热空气中，上述应力作用下一年，蠕变量仍低于2%。 聚砜热变形温度175 ℃，长期使用温度不很高，仅在150 ℃，但它是在所有耐热塑料中价格最便宜的一种；聚芳砜 可在260oC长期使用。
18
研究生课程
聚砜的改性：聚砜改性产品的开发主要是提高它的冲
击强度和伸长率、耐热水性、耐环境性能、加工性能和 可电镀性能。
① 玻璃纤维增强聚醚砜，改性后，耐磨性和耐热水性有明 显改善，特别是耐热性，长期使用温度由180oC提高到 200oC。
② 聚砜高分子合金，可降低加工成型温度，提高耐溶剂性 和耐冲击性等，如聚砜/ABS合金合金耐冲击、耐热水、 尺寸稳定性等优良性能，还具有可电镀的特性。
11
研究生课程
涂覆成型，采用乳液法得到的聚四氟乙烯乳液，固含量 60%，先喷涂、浸渍等方法涂于物质表面，再经干燥、烧 结定型。
氟塑料的应用：氟塑料独特的性能使其在化工、 石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等 工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。
防腐材料方面：各种化工容器和零件，如蒸馏塔、反应器、 阀门、阀座、隔膜、反应釜、过滤材料和分离材料；
电子电器及家用电器，利用PPS在200℃的高温下仍具有 良好刚性和尺寸稳定性，高温、高频条件下仍具有优良 电性能的特点，可制作高温、高频条件下的电器元件。
化工领域，PPS涂料、塑料以及纤维均可用于耐热防腐 设备和零部件，如各类耐腐蚀泵、管、阀、容器、反应 釜、过滤器以及耐热、耐压、耐酸的石油钻井部件等。
《医用高分子材料》PPT课件
•
如果在缩聚过程中有三个或三个以上的官能度的单体
存在，或是在加聚过程中有自由基的链转移反应发生，或
是双烯类单体第二键被活化等，则单体单元的键接顺序通
常有无规、交替、嵌段和接枝之分，能生成支化的或交联
的高分子。支化高分子又有星型、梳型和无规支化之分。
• 1) 线型分子链
• 由许多链节组成的长链，通常是卷曲为团状，这类高 聚物有较高的弹性、塑性好、硬度低，是典型的热塑性材 料的结构，如图镜 照片
5.2.1 近程结构
1. 高分子链的组成
• 高分子是链状结构，高分子链是由单体通过加聚或缩聚反应连接而成 的链状分子。
• 通常的有机高分子化合物，它是由碳-碳主链或由碳与氧、氮或硫等 元素形成主链的高聚物，即均链高聚物或杂链高聚物。
• 高密度聚乙烯(HDPE)结构为－[CH2CH2]n－，是高分子中分子结构最 为简单的一种，它的单体是乙烯，重复单元即结构单元为CH2CH2 ， 称为链节，n为链节数，亦为聚合度。
I 图5-3 高分子链II结构示意图 III
(Ⅰ线型结构；II支链型结构；III交联网状
• 2) 支链型分子链
➢ 在主链上带有支链，这类高聚物的性能和加工成型能力都 接近线型分子链高聚物。
➢ 线型和支链型高分子加热可熔化，也可溶于有机溶剂，易 于结晶，因此可反复加工成型，称作“热塑性树脂”。
➢ 合成纤维和大多数塑料都是线型分子。
定在高分子材料表面上以提高其抗凝血性； • （3）设计微相分离结构； • （4）改变表面粗糙度。
以嵌段共聚高分子材料为例, 它由两种或多种 不同性质的单体段聚合而成. 当单体之间不相容 时, 它们倾向于发生相分离, 但由于不同单体之间 有化学键相连, 不可能形成通常意义上的宏 观相 变, 而只能形成纳米到微米尺度的相区, 这种相分 离通常称为微相分离, 不同相区所形成 的结构称为 微相分离结构.
《高分子材料性能学》PPT课件
14
八、本课程的学习方法
预备知识：材料力学、高分子材料科学基础、 高分子物理
学习方法：性能的基本概念——物理本质—— 影响因素——性能指标的工程意义—— 指标的测试与评价
理论联系实际、重视实验
15
八、参考书目
1. 《材料性能学》王从曾主编，北京工业大学出版社，2001年 2. 《材料性能学》张帆等主编，上海交通大学出版社，2009年 3. 《高分子物理》何曼君等主编，复旦大学出版社，2001年 4. 《高分子物理》金日光等主编，化学工业出版社，2007年 5. 《高聚物的力学性能》何平笙编著，中国科学技术大学出版社，
外界作用下的综合反映 影响因素：内因（材料结构），外因（温度等） 性能测试：测试原理、设备、方法
12
六、高分子材料性能学的主要内容
• 高分子材料的常规力学性能 （6课时） • 高分子材料的高弹性与粘弹性 （5课时） • 高分子材料的断裂 （5课时） • 高分子材料的力学强度 （5课时） • 高分子材料的疲劳性能 （3课时） • 高分子材料的磨损性能 （3课时） • 高分子材料的热、电、磁、光学性能 （15课时） • 高分子材料的老化性能 （4课时）
3
2.橡胶：
天然橡胶
(聚异戊二烯)
合成橡胶
( 顺丁,丁苯,丁腈, 氯丁橡胶)
室温弹性高；形变大（可达1000%），外力去除后，能迅速恢复原状；弹性模量小， 约105~104Pa。
4
3.纤维
聚酯纤维(涤纶，如PET) 聚酰胺纤维（如尼龙，锦纶）
腈纶(PAN) 丙纶(PP) 维纶（PVA）
弹性模量较大，约109~1010Pa。 形变小，机械性能随温度变化不大
9
力学性能：材料在外加载荷作用下或载荷与环境联合作用下所表现的行为— 变形和断裂。即材料抵抗外载引起变形和断裂的能力。
八、本课程的学习方法
预备知识：材料力学、高分子材料科学基础、 高分子物理
学习方法：性能的基本概念——物理本质—— 影响因素——性能指标的工程意义—— 指标的测试与评价
理论联系实际、重视实验
15
八、参考书目
1. 《材料性能学》王从曾主编，北京工业大学出版社，2001年 2. 《材料性能学》张帆等主编，上海交通大学出版社，2009年 3. 《高分子物理》何曼君等主编，复旦大学出版社，2001年 4. 《高分子物理》金日光等主编，化学工业出版社，2007年 5. 《高聚物的力学性能》何平笙编著，中国科学技术大学出版社，
外界作用下的综合反映 影响因素：内因（材料结构），外因（温度等） 性能测试：测试原理、设备、方法
12
六、高分子材料性能学的主要内容
• 高分子材料的常规力学性能 （6课时） • 高分子材料的高弹性与粘弹性 （5课时） • 高分子材料的断裂 （5课时） • 高分子材料的力学强度 （5课时） • 高分子材料的疲劳性能 （3课时） • 高分子材料的磨损性能 （3课时） • 高分子材料的热、电、磁、光学性能 （15课时） • 高分子材料的老化性能 （4课时）
3
2.橡胶：
天然橡胶
(聚异戊二烯)
合成橡胶
( 顺丁,丁苯,丁腈, 氯丁橡胶)
室温弹性高；形变大（可达1000%），外力去除后，能迅速恢复原状；弹性模量小， 约105~104Pa。
4
3.纤维
聚酯纤维(涤纶，如PET) 聚酰胺纤维（如尼龙，锦纶）
腈纶(PAN) 丙纶(PP) 维纶（PVA）
弹性模量较大，约109~1010Pa。 形变小，机械性能随温度变化不大
9
力学性能：材料在外加载荷作用下或载荷与环境联合作用下所表现的行为— 变形和断裂。即材料抵抗外载引起变形和断裂的能力。
高分子材料课件(专业)经典.ppt
②链节：
氯乙烯 苯乙烯
定义：构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例：
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度：高分子链节中的数目n。
演示课件
材料科学与工程学院
2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量：
①高聚物的分子量是M： M m n
m:链节分子量； n:聚合度 分子量不同，高聚物的性能和 物理状态不同。例：聚乙烯
柔顺性：大分子链构象变化而获得不同蜷曲程度的特性。
演示课件
材料科学与工程学院
ⅱ、柔顺性的好坏与链中单链的内旋转的难易程度有 关。运动的单元为链段，链段包含的链节数越少， 则运动越容易，大分子链的柔顺性越好。
ⅲ、大分子链的柔顺性是高聚物与低分子物质在许多 基本性能上差异的原因。例：高弹性。
演示课件
材料科学与工程学院
演示课件
材料科学与工程学院
特点： 官能团之间反应，缩聚物有特征结构官能团； 有低分子副产物； 缩聚物和单体分子量不成整数倍。
演示课件
材料科学与工程学院
四、高分子材料的分类
①按来源： ⅰ、天然聚合物：天然橡胶，纤维素，蛋白质等。 ⅱ、人造聚合物：经人工改性的天然聚合物。
例：硝酸纤维。 ⅲ、合成聚合物：完全由低分子人工合成。
特点：聚合物的结构单元与单体组成相同；
分子量是单体分子量的整数倍； 聚合过程无副产物生成。
演示课件
材料科学与工程学院
共聚物: 由两种或两种以上的单体经过加聚反应生
成的高分子化合物。
例：ABS塑料。A：丙烯脂 B：丁二烯 S：苯乙烯
n[xCH=CH+gCH2 =CH-CH=CH2 +zCH=CH2 ]
的主力军。
演示课件
高分子材料成型加工PPT课件
根据产品需求选择合适的高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等。
原材料处理
对原材料进行干燥、除湿、清洁等预处理，确保其质量和稳定性。
配料与混合
根据生产需要，将多种原材料按比例混合，制备成适合加工的混 合料。
模具设计
模具材料选择
选用耐高温、耐腐蚀、高硬度的材料制作模具。
模具结构设计
根据产品形状、尺寸和性能要求，设计合理的模具结构。
环保化
总结词
环保意识的提高促使高分子材料成型加工向 更加环保的方向发展。
详细描述
为了降低高分子制品在生产和使用过程中的 环境污染，人们正在积极开发环保型的高分 子材料和加工技术。例如，采用可降解的高 分子材料、开发无毒或低毒的加工助剂、优 化加工工艺以减少能源和资源的消耗等。
智能化
总结词
智能化是高分子材料成型加工的未来重要发展方向。
表面处理
根据需要，对成品进行表面处理，如喷涂、电镀、热压等。
包装与储存
将成品进行包装，并选择适当的储存环境，以防受潮、尘土和紫外 线等因素影响。
04 高分子材料成型加工中的问题与对策
CHAPTER
气泡问题
总结词
气泡问题在高分子材料成型加工中较为常见，主要是由于气体在材料中滞留或挥 发所致。
详细描述
翘曲问题
总结词
翘曲问题是指高分子材料成型加工后 出现弯曲、变形的情况。
详细描述
翘曲问题会影响产品的外观和性能，如 导致不平整的表面或扭曲的形状。解决 翘曲问题的方法包括优化加工工艺、调 整模具设计和选择合适的材料等。
其他问题与对策
总结词
除上述问题外，高分子材料成型加工中还可能遇到其他问题，如裂纹、变色等。
02
原材料处理
对原材料进行干燥、除湿、清洁等预处理，确保其质量和稳定性。
配料与混合
根据生产需要，将多种原材料按比例混合，制备成适合加工的混 合料。
模具设计
模具材料选择
选用耐高温、耐腐蚀、高硬度的材料制作模具。
模具结构设计
根据产品形状、尺寸和性能要求，设计合理的模具结构。
环保化
总结词
环保意识的提高促使高分子材料成型加工向 更加环保的方向发展。
详细描述
为了降低高分子制品在生产和使用过程中的 环境污染，人们正在积极开发环保型的高分 子材料和加工技术。例如，采用可降解的高 分子材料、开发无毒或低毒的加工助剂、优 化加工工艺以减少能源和资源的消耗等。
智能化
总结词
智能化是高分子材料成型加工的未来重要发展方向。
表面处理
根据需要，对成品进行表面处理，如喷涂、电镀、热压等。
包装与储存
将成品进行包装，并选择适当的储存环境，以防受潮、尘土和紫外 线等因素影响。
04 高分子材料成型加工中的问题与对策
CHAPTER
气泡问题
总结词
气泡问题在高分子材料成型加工中较为常见，主要是由于气体在材料中滞留或挥 发所致。
详细描述
翘曲问题
总结词
翘曲问题是指高分子材料成型加工后 出现弯曲、变形的情况。
详细描述
翘曲问题会影响产品的外观和性能，如 导致不平整的表面或扭曲的形状。解决 翘曲问题的方法包括优化加工工艺、调 整模具设计和选择合适的材料等。
其他问题与对策
总结词
除上述问题外，高分子材料成型加工中还可能遇到其他问题，如裂纹、变色等。
02
高分子材料与工程PPT课件
实施方法
缩聚反应的实施方法包括熔融缩聚、溶液缩聚和界面缩聚等。熔融缩聚是将单体加热至熔融状态进行 缩聚；溶液缩聚是将单体溶解在溶剂中进行缩聚；界面缩聚则是在两种不相溶的溶剂界面上进行缩聚 。
逐步聚合反应原理及实施方法
逐步聚合反应原理
逐步聚合反应是一种特殊的缩聚反应， 通过单体分子间逐步缩合，形成高分子 化合物。逐步聚合反应具有反应条件温 和、产物分子量分布窄等优点。
实施方法
加聚反应的实施方法包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合等。其中自由基聚合是最常用的方法，通过引发 剂分解产生自由基，引发单体聚合。阳离子聚合和阴离子聚合则分别在阳离子和阴离子的引发下进行。
缩聚反应原理及实施方法
缩聚反应原理
缩聚反应是高分子合成的另一种重要方法，通过单体分子间缩合反应，脱去小分子化合物，形成高分 子化合物。缩聚反应通常是可逆的，需要在一定条件下进行。
浴中，溶剂与凝固剂交换后固化成纤维。此方法适用于某些需要特殊截
面形状或性能的纤维。
05
高分子材料改性技术
共混改性原理及方法
共混改性的原理
通过物理或化学方法将两种或两种以上的高 分子材料混合，以获得具有优异性能的新材 料。共混改性可以改善高分子材料的加工性 能、力学性能、热性能、电性能等。
共混改性的方法
橡胶成型加工方法
压延成型
将橡胶与配合剂混炼后，通过压延机压成一定厚度和宽度的胶片 或胶布。此方法适用于制造轮胎胎面、胶管、胶带等。
模压成型
将橡胶原料放入模具中，在平板硫化机上加热加压，使橡胶充满模 腔并硫化成型。此方法适用于制造密封件、减震件等。
注射成型
将橡胶加热熔融后注入模具中，在注射机和模具中完成硫化过程。 此方法适用于形状复杂、精度要求高的橡胶制品。
缩聚反应的实施方法包括熔融缩聚、溶液缩聚和界面缩聚等。熔融缩聚是将单体加热至熔融状态进行 缩聚；溶液缩聚是将单体溶解在溶剂中进行缩聚；界面缩聚则是在两种不相溶的溶剂界面上进行缩聚 。
逐步聚合反应原理及实施方法
逐步聚合反应原理
逐步聚合反应是一种特殊的缩聚反应， 通过单体分子间逐步缩合，形成高分子 化合物。逐步聚合反应具有反应条件温 和、产物分子量分布窄等优点。
实施方法
加聚反应的实施方法包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合等。其中自由基聚合是最常用的方法，通过引发 剂分解产生自由基，引发单体聚合。阳离子聚合和阴离子聚合则分别在阳离子和阴离子的引发下进行。
缩聚反应原理及实施方法
缩聚反应原理
缩聚反应是高分子合成的另一种重要方法，通过单体分子间缩合反应，脱去小分子化合物，形成高分 子化合物。缩聚反应通常是可逆的，需要在一定条件下进行。
浴中，溶剂与凝固剂交换后固化成纤维。此方法适用于某些需要特殊截
面形状或性能的纤维。
05
高分子材料改性技术
共混改性原理及方法
共混改性的原理
通过物理或化学方法将两种或两种以上的高 分子材料混合，以获得具有优异性能的新材 料。共混改性可以改善高分子材料的加工性 能、力学性能、热性能、电性能等。
共混改性的方法
橡胶成型加工方法
压延成型
将橡胶与配合剂混炼后，通过压延机压成一定厚度和宽度的胶片 或胶布。此方法适用于制造轮胎胎面、胶管、胶带等。
模压成型
将橡胶原料放入模具中，在平板硫化机上加热加压，使橡胶充满模 腔并硫化成型。此方法适用于制造密封件、减震件等。
注射成型
将橡胶加热熔融后注入模具中，在注射机和模具中完成硫化过程。 此方法适用于形状复杂、精度要求高的橡胶制品。
高分子材料教学课件PPT
• 氢键是与电负性较强的原子相结合的氢原子(如X—H)同时与另 一个电负性较强的原子(如Y)之间的相互作用，即(X—H…Y)．这 些电负性铰强的原子一般是氮、氧或卤素原子．一般认为在氢键 中，X—H基本上是共价键，而H…Y则是一种强而有方向性的范 德华力．这里把氢键归入范德华力是因为氢键本质上是带有部分 负电荷的Y与电偶极矩很大的极性键X—H间的静电吸引相互作用.
5
聚合物分子内与分子间相互作用力
• 物质的结构是指物质的组成单元(原于或分子)之间在相互吸引和排斥作用
达到平衡时的空间诽布．因此为了认识高聚物的结构，首先应了解存在于高聚 物分子内和分子间的相互作用．
• 化学键
构成分子的原子间的作用力有吸引力和斥力，吸引力是原子形成分于的结合力， 叫作主价力，或称键合力．斥力是各原子的电子之间的相互排斥力．当吸引力 和斥力达到平衡时，便形成稳定的化学键．
• 金属键 是由金属原子的价电子和金属离子晶格之间的相互 作用而形成的，无方向性和饱和性，赋予高导电性．在所谓的 “金属螯合高聚”(metallocene po1ymer)中可以说存在金属 键．
2024/6/20
7
• 范德华力
作用能: 2~8kJ/mol
是存在于分子间或分子内非键合原于间的相互作用力．两分子间的 范德华力F(r)及相互作用能E(r)是分子之间距离r的函数如图所示.
2024/6/20
19
重要高分子材料
合成树脂和塑料: 填充增强增韧,降低成本. 教 材P332表7.4
➢ 通用塑料: 应用广, 产量大, 价格廉的塑料. 如聚烯烃: PE, PP, PS等; PVC; 酚醛, 环氧, 聚酯, 尿醛等.
➢ 工程塑料: 综合性能好, 可代替金属作工程材料, 制 造机器零部件的塑料. 最重要的有:
高分子材料PPT课件
编辑ppt11编辑ppt12高温时有有害物质产生保鲜膜别进微波炉编辑ppt13编辑ppt14熔点高达167是唯一可以放进微波炉的塑料盒可在小心清洁后重复使用编辑ppt15编辑ppt16不能放进微波炉中装酸碱性物质后会分解出致癌物质编辑ppt17编辑ppt18使用时不要加热不要在阳光下直晒
高分子材料
胡音 曲艺 王琳卓
08273006 08273013 08273018
.ular material，以高分子化合物为基 础的材料。高分子材料是由相对 分子质量较高的化合物构成的材 料，包括橡胶、塑料、纤维、涂 料、胶粘剂和高分子基复合材料。
.
2
.
3
PC其它类
ＰＰ 聚丙烯 HDPE高密度聚乙烯
.
18
PP VS
PC
.
19
点用
喔 ！
它 喝 水
更
健
康
一
.
20
扰乱人体内的代谢过程双酚A可能 诱发某些癌症。双酚A与成年人的 心脏病、糖尿病、肝功能不正常等 有关联。
.
21
.
22
个人观点供参考，欢迎讨论！
.
10
ＰＥ 聚乙烯
.
11
高温时有有害物质产生， 保鲜膜别进微波炉
.
12
ＰＰ 聚丙烯
.
13
熔点高达167℃，是唯一可以放 进微波炉的塑料盒，可在小心 清洁后重复使用
.
14
ＰＳ 聚苯乙烯
.
15
不能放进微波炉中，装酸、 碱性物质后，会分解出致癌 物质
.
16
PC其它类
.
17
使用时不要加热，不要 在阳光下直晒。
ＰＳ 聚苯乙烯 PET 聚对苯二甲酸 乙二醇脂
高分子材料
胡音 曲艺 王琳卓
08273006 08273013 08273018
.ular material，以高分子化合物为基 础的材料。高分子材料是由相对 分子质量较高的化合物构成的材 料，包括橡胶、塑料、纤维、涂 料、胶粘剂和高分子基复合材料。
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2
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3
PC其它类
ＰＰ 聚丙烯 HDPE高密度聚乙烯
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18
PP VS
PC
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19
点用
喔 ！
它 喝 水
更
健
康
一
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20
扰乱人体内的代谢过程双酚A可能 诱发某些癌症。双酚A与成年人的 心脏病、糖尿病、肝功能不正常等 有关联。
.
21
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22
个人观点供参考，欢迎讨论！
.
10
ＰＥ 聚乙烯
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11
高温时有有害物质产生， 保鲜膜别进微波炉
.
12
ＰＰ 聚丙烯
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13
熔点高达167℃，是唯一可以放 进微波炉的塑料盒，可在小心 清洁后重复使用
.
14
ＰＳ 聚苯乙烯
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15
不能放进微波炉中，装酸、 碱性物质后，会分解出致癌 物质
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16
PC其它类
.
17
使用时不要加热，不要 在阳光下直晒。
ＰＳ 聚苯乙烯 PET 聚对苯二甲酸 乙二醇脂
高分子化学PPT全套课件(2024)
反应过程中存在链引发、链增长、链终止 等步骤；反应速率与引发剂浓度和单体浓 度有关；聚合度与转化率不成正比。
连锁聚合反应类型
连锁聚合反应实施方法
包括自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚 合等。
本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合 等。
开环聚合反应原理及方法
开环聚合反应定义
开环聚合反应是一种特殊的高分子合成方法，通过环状单体的开环加 成反应，生成高分子化合物。
通过测量高分子化合物对 红外光的吸收，可以确定 其化学结构和官能团。
利用核磁共振现象研究高 分子化合物的结构和动力 学行为，包括1H NMR、 13C NMR等。
通过测量高分子化合物的 质荷比，可以推断其分子 量和结构信息。
利用不同分子量高分子在 色谱柱中的保留时间差异 ，可以测定其分子量分布 和平均分子量。
分子量分布
分子量分布宽度也会影响高分子材料的性能。较窄的分子量分布通常意味着材 料具有更好的力学性能和加工稳定性，而较宽的分子量分布可能会提高材料的 韧性和冲击强度。
05 高分子材料加工与改性技 术
高分子材料加工成型技术
挤出成型
通过挤出机将高分子材料加热熔 融，经模头挤出得到所需截面形
状的连续型材。
注射成型
将高分子材料加热熔融后注入模具 型腔，经冷却固化得到制品。
压延成型
将高分子材料通过压延机的两个或 多个旋转辊筒间隙，使其受到挤压 和延展，成为一定厚度和宽度的薄 片状制品。
高分子材料共混改性技术
机械共混
通过机械搅拌或高速剪切作用，使两种或多种高分子材料均匀混 合，改善材料的性能。
溶液共混
将不同高分子材料溶解于共同溶剂中，形成均相溶液，再除去溶 剂得到共混物。
5.2高分子材料课件(共30张PPT)高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3
1：2 加成
+(n-1) H2O
nH2NCONH2 + 2nHCHO
三.通用高分子材料——合成纤维
1. 纤维的分类
天然纤维
化学纤维
棉花 羊毛蚕丝 麻
合成纤维
涤纶
锦纶
腈纶
丙纶
维纶
氯纶
六大纶
以各种单体为原料经聚合反应制成
强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖；但透气性、吸湿性较差。
再生纤维
(2)热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型 (在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 )。如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
线型结构，链状结构
网状结构，体型结构
物质的结构决定其性质的原则同样适用于高分子。
思考：同样的聚乙烯原料，为什么合成的塑料性能不同？
应用
性能
结构
结构特点
性质特点
线型
没有支链的长链分子，且大多数呈卷曲状
受热后熔化，冷却后固化，具有热塑性
可反复加工，多次使用,能溶解在适当的有机溶剂里
支链型
主链上有长支链和短支链，分子排列松散，分子间作用力弱
柔软度和溶解度较线型高分子的大，密度、强度和软化温度低于线型高分子
网状
线型或支链型高分子以化学键交联，形成网状结构
二.通用高分子材料——塑料
1.塑料的成分
主要成分是合成树脂例如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂辅助成分是各种加工助剂
增塑剂：提高柔韧性热稳定剂：提高耐热性着色剂：赋予塑料各种颜色
2.塑料的分类
(1)热塑性塑料：可以反复加热熔融加工 (受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用)。如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
+(n-1) H2O
nH2NCONH2 + 2nHCHO
三.通用高分子材料——合成纤维
1. 纤维的分类
天然纤维
化学纤维
棉花 羊毛蚕丝 麻
合成纤维
涤纶
锦纶
腈纶
丙纶
维纶
氯纶
六大纶
以各种单体为原料经聚合反应制成
强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖；但透气性、吸湿性较差。
再生纤维
(2)热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型 (在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 )。如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
线型结构，链状结构
网状结构，体型结构
物质的结构决定其性质的原则同样适用于高分子。
思考：同样的聚乙烯原料，为什么合成的塑料性能不同？
应用
性能
结构
结构特点
性质特点
线型
没有支链的长链分子，且大多数呈卷曲状
受热后熔化，冷却后固化，具有热塑性
可反复加工，多次使用,能溶解在适当的有机溶剂里
支链型
主链上有长支链和短支链，分子排列松散，分子间作用力弱
柔软度和溶解度较线型高分子的大，密度、强度和软化温度低于线型高分子
网状
线型或支链型高分子以化学键交联，形成网状结构
二.通用高分子材料——塑料
1.塑料的成分
主要成分是合成树脂例如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂辅助成分是各种加工助剂
增塑剂：提高柔韧性热稳定剂：提高耐热性着色剂：赋予塑料各种颜色
2.塑料的分类
(1)热塑性塑料：可以反复加热熔融加工 (受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用)。如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
药用高分子材料ppt课件
整理版课件
24
药用高分子
乙烯基尿嘧啶是最简单的尿嘧啶单体，能在引发 作用下聚合形成水溶性聚合物，它能像天然核酸那样 彼此间通过氢键缔合形成高分子络合物，有良好的抗 肿瘤作用。
CH2 CH n ON
HN
[ CH2 CH]n ON
HN
整理版课件
25
药用高分子
用甲基富马酰氯与5-氟尿嘧啶（5-Fu）反应得 到单体，均聚物和共聚物都具有抗肿瘤活性。
能通过排泄系统排除体外。
整理版课件
11
药用高分子
(3) 对于导入方式进入循环系统的药物－体内包埋以及注射用 药物的载体或者是高分子药物，由于会进入血液系统，故
要求是水溶性或亲水性的、生物可降解的、能被人体吸收
或排出体外、具有抗凝血性并且不会引起血栓的高分子材
料，作为体内包埋药物的载体还应有一定的持久性；
整理版课件
13
药用高分子
3.1 高分子化药物 3.1.1 低分子药物高分子化的优点
低分子药物与高分子化合物结合后，起医疗作用 的仍然是低分子活性基团，高分子仅起了骨架或载体 的作用。但越来越多的事实表明，高分子骨架并不是 惰性的，它们对药理基团有着一定的活化和促进作用。
整理版课件
14
药用高分子
高分子载体药物有以下优点：能控制药物缓慢 释放，使代谢减速、排泄减少、药性持久、疗效提 高；载体能把药物有选择地输送到体内确定部位， 并能识别变异细胞；稳定性好；释放后的载体高分 子是无毒的，不会在体内长时间积累，可排出体外 或水解后被人体吸收，因此副作用小。
S
D
T 输 送 用 基 团
S
D
S
连
药
接
物
E
《高分子材料》课件
广泛应用于防弹材料、抗火材 料、防切割材料等领域
广泛应用于航空航天、汽车、 运动器材等领域
高分子材料的环保问题
1 可持续发展
高分子材料能够实现可持 续发展，目前已经研究出 很多再生材料，如可降解 高分子材料。
2 回收利用
高分子材料的回收利用率 较低，仅有少数材料能够 回收利用。
3 环境影响
一些高分子材料会对环境 造成一定的影响，因此需 要注意环保问题。
应用
广泛应用于包装、电子、家电、航空航天、建筑、医疗及生活用品等领域。
高分子材料的分类和特点
塑料
塑料是高分子材料的一类，具有 轻质、廉价、易成型等特点，广 泛应用于日常生活中的各个领域。
合成树脂
合成树脂是一种广泛应用的高分 子材料，具有高强度、防腐蚀等 特点，广泛应用于制造建筑材料、 船舶配件等领域。
高分子材料的未来发展趋势
生物材料
智能材料
生物材料是未来高分子材料的重 要方向，具有良好的生物相容性、 组织可再生等特点。
智能材料具有自我修复、智能感 应等特点，将应用于传感器、信 息储存等领域。
3 D打印技术
3D打印技术将改变传统生产模式， 未来高分子材料的生产方式将更 加灵活高效。
总结和展望
高分子材料作为一种极富前途的材料，在科技进步与环保意识不断提高的背 景下，将会有越来越广泛的应用。我们期待着它们在未来更广泛、更深入的 领域中的重要作用。
通用高分子材料PPT课件
本课程将全面介绍通用高分子材料的分类、特点及广泛应用，帮助您了解更 多关于这一领域的知识。
什么是高分子材料？
定义
高分子是由大量重复单元（称为聚合物）组成的大分子化合物，具有综合性能优异、加工性 好等特点。
广泛应用于航空航天、汽车、 运动器材等领域
高分子材料的环保问题
1 可持续发展
高分子材料能够实现可持 续发展，目前已经研究出 很多再生材料，如可降解 高分子材料。
2 回收利用
高分子材料的回收利用率 较低，仅有少数材料能够 回收利用。
3 环境影响
一些高分子材料会对环境 造成一定的影响，因此需 要注意环保问题。
应用
广泛应用于包装、电子、家电、航空航天、建筑、医疗及生活用品等领域。
高分子材料的分类和特点
塑料
塑料是高分子材料的一类，具有 轻质、廉价、易成型等特点，广 泛应用于日常生活中的各个领域。
合成树脂
合成树脂是一种广泛应用的高分 子材料，具有高强度、防腐蚀等 特点，广泛应用于制造建筑材料、 船舶配件等领域。
高分子材料的未来发展趋势
生物材料
智能材料
生物材料是未来高分子材料的重 要方向，具有良好的生物相容性、 组织可再生等特点。
智能材料具有自我修复、智能感 应等特点，将应用于传感器、信 息储存等领域。
3 D打印技术
3D打印技术将改变传统生产模式， 未来高分子材料的生产方式将更 加灵活高效。
总结和展望
高分子材料作为一种极富前途的材料，在科技进步与环保意识不断提高的背 景下，将会有越来越广泛的应用。我们期待着它们在未来更广泛、更深入的 领域中的重要作用。
通用高分子材料PPT课件
本课程将全面介绍通用高分子材料的分类、特点及广泛应用，帮助您了解更 多关于这一领域的知识。
什么是高分子材料？
定义
高分子是由大量重复单元（称为聚合物）组成的大分子化合物，具有综合性能优异、加工性 好等特点。
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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的主力军。
演示课件
材料科学与工程学院
（3）复合材料：高的比强度、高的刚度、低的密度 等，是单一材料和合金难以比拟的。
（4）非金属材料不是金属材料的代用品，而是具有 优越性能的不可缺少的材料。例如;
美国“哥伦比亚”号航天飞机，机身覆盖一万多 块隔热绝热陶瓷，以保护飞机。
演示课件
材料科学与工程学院
三、非金属材料的发展趋势：
演示课件
材料科学与工程学院
三、高分子化合物的聚合：
1. 加聚反应： 加成聚合反应 定义：由一种或多种单体相互加成，或由环状化合物开环
相互结合成聚合物的反应称为加聚反应。
均聚物:由一种单体经过加聚反应生成的高分子化合物；
例如：聚乙烯、聚苯乙烯等。
均聚反应表达式：nA A A A A 或（A）n
名称 石英 乙烯 单糖 橡胶 淀粉 聚乙烯 聚氯乙烯
分子量 60
28
180 ～9 ＞20 12万- 2万-16万
万 万 百万
演示课件
材料科学与工程学院
2、高分子材料:以高分子化合物为主要组分的材料。
主要包括：塑料、橡胶、化学纤维等。
演示课件
材料科学与工程学院
二、高分子化合物的组成
高分子化合物的分子量虽很大，但其化学组成并不 复杂，通常由一种或几种低分子化合物聚合而成。
演示课件
材料科学与工程学院
（2）陶瓷材料：传统陶瓷指：陶器、瓷器、玻璃、水 泥，性能硬、脆； 现代陶瓷指：所有无机非金属材料的总称。
近三十年来，以氧化物（例Al3O2)、氮化物（例Si3N4) 和碳化物（例SiC）等高纯化合物为原料，经过传统陶 瓷生产工艺制成的无机多晶产品，已成为：
高温材料：例：火箭喷气口、高温电炉发热体； 功能材料：光导纤维；
分子量 n=8 M=224
n>50 M>1400
n>200～2000 M>5600～560000
室温状态 气+液
软态固体 固体
演示课件
材料科学与工程学院
②高聚物分子量的多分散性：
低分子化合物有确定而均一的分子量。 例：H2O，18；CO2，44。
高分子化合物总是由不同大小的分子组成，这一现象 称为高分子化合物的分子量的多分散性。
合成纤维：分子量分布宜窄； 塑料、橡胶：分子量分布可宽；
常用的聚合物的分子量（万）
演示课件
材料科学与工程学院
其中氯乙烯
的单体.
就是聚氯乙烯
就是聚氯乙烯分子键的链节， n就是聚合度。聚合度反映了大分子链的长短和分子量的 大小，高分子化合物的分子量（M）是链节的分子量（M0）
与聚合度（n）的乘积。M= M0×n
例：n(CH 2 CH 2) 聚乙烯
1、高分子化合物的单体、链节和聚合度:
①单体：
定义：组成高分子化合物的简单低分子化合物。
或：凡是可以聚合成大分子链的低分子化合物。 例：乙烯分子：CH2=CH2
演示课件
材料科学与工程学院
单体的必要条件：至少能形成两个或两个以上新键
的有机化合物，才能做为单体。
例：烯烃，双键；炔烃，三键。
1、研制具有优良性能的新材料； 2、对现有材料进行改性；例如加入添加剂改性，是
工程材料的主要发展方向。 3、研制复合材料：传统的纤维增强树脂复合；
现在:金属基复合、陶瓷基复合、功能复合材料， 例建筑屋顶，集构件、发电、采暖于一体。 4、新型功能塑料的研制：例如：导电塑料、导磁塑 料、医用塑料、人工降解塑料等。
钼基合金＜1300℃、陶瓷工作温度1700-2000℃；
演示课件
材料科学与工程学院
2.非金属材料的发展史：
（1）高分子材料：1920年，确立了“大分子链结构 学说”，合成高分子材料诞生。 发展很快，就体积来说。 1983年：与钢铁材料相当； 1985年：占工程材料54％，金属占38％； 2000年：3.5万吨，体积是金属材料的4倍；
演示课件
第一节
基本概念
Basic Concept
演示课件
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一、高分子材料的基本概念
1、高分子化合物:指分子量很大的有机化合物，每 个分子可含几千、几万甚至几十万个原子。 也叫高聚物、或聚合物；
分子量＜500，叫低分子；分子量＞500，叫高分子， 一般高分子材料的分子量在103-106之间。
High polymer Material
主讲人：ห้องสมุดไป่ตู้安铭
材料科学与工程学院
演示课件
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绪论
一、非金属工程材料的定义：
金属材料之外的所有工程材料。 金属材料：钢铁、有色金属；
工程材料 高分子材料：塑料、橡胶、复合材料；
无机非金属材料：陶瓷，玻璃、水泥； 三大固体材料，称为材料的三大支柱。
大，流动性差。分散性大；熔融温度范围变宽， 有利于加工成型，但抗撕裂性差。 ⅲ、生产中，通过控制产品的分子量大小和分布 情况，改善性能以满足不同的需要。
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分子量过高部分使聚合物的强度增加，但加工成型时塑 化困难；低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:
②链节：
氯乙烯 苯乙烯
定义：构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例：
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度：高分子链节中的数目n。
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2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量：
①高聚物的分子量是M： M m n
m:链节分子量； n:聚合度 分子量不同，高聚物的性能和 物理状态不同。例：聚乙烯
例：聚苯乙烯： 分子量 10000～300000 聚丙烯脂： 分子量 60000～500000
分子量的分散性对性能产生影响。
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③平均分子量 M
ⅰ、平均分子量用 M 表示，具有统计概念。
ⅱ、平均分子量和分布宽窄（分散性大小） 影响高聚物的物理、力学性能。
M 越大，强度越高，硬度越高，但融熔粘度增
演示课件
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二、非金属材料的发展：
1.金属材料的优点及局限性： 使用性能：高强韧性；导电导热性；
优点
工艺性能：切削加工；铸、锻、焊； 柯垂尔：金属今后一段时间仍是主要的工程材料。
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局限性：难以适用密度小、耐腐蚀、电绝缘、减
震、消音、耐高温等。
密度：钢7.8、铝 2.7、高分子 0.8-2.0； 耐腐蚀：金属难以与陶瓷相比； 耐高温：金属耐热钢＜800℃、镍基合金＜1000℃、
特点：聚合物的结构单元与单体组成相同；
分子量是单体分子量的整数倍； 聚合过程无副产物生成。
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（3）复合材料：高的比强度、高的刚度、低的密度 等，是单一材料和合金难以比拟的。
（4）非金属材料不是金属材料的代用品，而是具有 优越性能的不可缺少的材料。例如;
美国“哥伦比亚”号航天飞机，机身覆盖一万多 块隔热绝热陶瓷，以保护飞机。
演示课件
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三、非金属材料的发展趋势：
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三、高分子化合物的聚合：
1. 加聚反应： 加成聚合反应 定义：由一种或多种单体相互加成，或由环状化合物开环
相互结合成聚合物的反应称为加聚反应。
均聚物:由一种单体经过加聚反应生成的高分子化合物；
例如：聚乙烯、聚苯乙烯等。
均聚反应表达式：nA A A A A 或（A）n
名称 石英 乙烯 单糖 橡胶 淀粉 聚乙烯 聚氯乙烯
分子量 60
28
180 ～9 ＞20 12万- 2万-16万
万 万 百万
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2、高分子材料:以高分子化合物为主要组分的材料。
主要包括：塑料、橡胶、化学纤维等。
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二、高分子化合物的组成
高分子化合物的分子量虽很大，但其化学组成并不 复杂，通常由一种或几种低分子化合物聚合而成。
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（2）陶瓷材料：传统陶瓷指：陶器、瓷器、玻璃、水 泥，性能硬、脆； 现代陶瓷指：所有无机非金属材料的总称。
近三十年来，以氧化物（例Al3O2)、氮化物（例Si3N4) 和碳化物（例SiC）等高纯化合物为原料，经过传统陶 瓷生产工艺制成的无机多晶产品，已成为：
高温材料：例：火箭喷气口、高温电炉发热体； 功能材料：光导纤维；
分子量 n=8 M=224
n>50 M>1400
n>200～2000 M>5600～560000
室温状态 气+液
软态固体 固体
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②高聚物分子量的多分散性：
低分子化合物有确定而均一的分子量。 例：H2O，18；CO2，44。
高分子化合物总是由不同大小的分子组成，这一现象 称为高分子化合物的分子量的多分散性。
合成纤维：分子量分布宜窄； 塑料、橡胶：分子量分布可宽；
常用的聚合物的分子量（万）
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其中氯乙烯
的单体.
就是聚氯乙烯
就是聚氯乙烯分子键的链节， n就是聚合度。聚合度反映了大分子链的长短和分子量的 大小，高分子化合物的分子量（M）是链节的分子量（M0）
与聚合度（n）的乘积。M= M0×n
例：n(CH 2 CH 2) 聚乙烯
1、高分子化合物的单体、链节和聚合度:
①单体：
定义：组成高分子化合物的简单低分子化合物。
或：凡是可以聚合成大分子链的低分子化合物。 例：乙烯分子：CH2=CH2
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材料科学与工程学院
单体的必要条件：至少能形成两个或两个以上新键
的有机化合物，才能做为单体。
例：烯烃，双键；炔烃，三键。
1、研制具有优良性能的新材料； 2、对现有材料进行改性；例如加入添加剂改性，是
工程材料的主要发展方向。 3、研制复合材料：传统的纤维增强树脂复合；
现在:金属基复合、陶瓷基复合、功能复合材料， 例建筑屋顶，集构件、发电、采暖于一体。 4、新型功能塑料的研制：例如：导电塑料、导磁塑 料、医用塑料、人工降解塑料等。
钼基合金＜1300℃、陶瓷工作温度1700-2000℃；
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2.非金属材料的发展史：
（1）高分子材料：1920年，确立了“大分子链结构 学说”，合成高分子材料诞生。 发展很快，就体积来说。 1983年：与钢铁材料相当； 1985年：占工程材料54％，金属占38％； 2000年：3.5万吨，体积是金属材料的4倍；
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第一节
基本概念
Basic Concept
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一、高分子材料的基本概念
1、高分子化合物:指分子量很大的有机化合物，每 个分子可含几千、几万甚至几十万个原子。 也叫高聚物、或聚合物；
分子量＜500，叫低分子；分子量＞500，叫高分子， 一般高分子材料的分子量在103-106之间。
High polymer Material
主讲人：ห้องสมุดไป่ตู้安铭
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绪论
一、非金属工程材料的定义：
金属材料之外的所有工程材料。 金属材料：钢铁、有色金属；
工程材料 高分子材料：塑料、橡胶、复合材料；
无机非金属材料：陶瓷，玻璃、水泥； 三大固体材料，称为材料的三大支柱。
大，流动性差。分散性大；熔融温度范围变宽， 有利于加工成型，但抗撕裂性差。 ⅲ、生产中，通过控制产品的分子量大小和分布 情况，改善性能以满足不同的需要。
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分子量过高部分使聚合物的强度增加，但加工成型时塑 化困难；低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布:
②链节：
氯乙烯 苯乙烯
定义：构成高聚物的重复结构单元称为链节。
例：
氯乙烯链节
尼龙-66链节
③聚合度：高分子链节中的数目n。
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2、高聚物的分子量的多分散性和平均分子量：
①高聚物的分子量是M： M m n
m:链节分子量； n:聚合度 分子量不同，高聚物的性能和 物理状态不同。例：聚乙烯
例：聚苯乙烯： 分子量 10000～300000 聚丙烯脂： 分子量 60000～500000
分子量的分散性对性能产生影响。
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③平均分子量 M
ⅰ、平均分子量用 M 表示，具有统计概念。
ⅱ、平均分子量和分布宽窄（分散性大小） 影响高聚物的物理、力学性能。
M 越大，强度越高，硬度越高，但融熔粘度增
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二、非金属材料的发展：
1.金属材料的优点及局限性： 使用性能：高强韧性；导电导热性；
优点
工艺性能：切削加工；铸、锻、焊； 柯垂尔：金属今后一段时间仍是主要的工程材料。
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局限性：难以适用密度小、耐腐蚀、电绝缘、减
震、消音、耐高温等。
密度：钢7.8、铝 2.7、高分子 0.8-2.0； 耐腐蚀：金属难以与陶瓷相比； 耐高温：金属耐热钢＜800℃、镍基合金＜1000℃、
特点：聚合物的结构单元与单体组成相同；
分子量是单体分子量的整数倍； 聚合过程无副产物生成。