合成高分子材料 ppt课件
合集下载
高分子材料成形工艺ppt课件
二、高分子材料的物理状态
l 玻璃态(T<Tg):聚合物分子链冻结,具有较好强度、受
力只产生很小弹性变形
l 高弹态(Tg<T<Tf):聚合物分子链部分链锻解冻,在外
力作用下产生较大弹性变形
l 粘流态(T>Tf):聚合物分子链完全解冻,很小的外力产
生明显的塑性变形
❖ 高聚物有几种物理状态,塑料与橡胶分别在什么 物理态下加工,什么物理态下使用?
特种橡胶:在特殊条件(如高温、低温、酸、碱、油、辐 射等)下使用的橡胶材料。
纤维
天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝、麻等
纤维
人造纤维
化学纤维
合成纤维
人造纤维:利用自然界中纤维素或蛋白质作原料,经过化 学处理与机械加工制得的纤维;
合成纤维:利用煤、石油、天然气、水等不含天然纤维的 物质作为原料,经过化学合成与机械加工等制得的纤维。
§1 高分子材料简介
一、高分子化合物的结构
(1)高分子链的化学组成 (2)高分子链的形态 1.高分子链的结构 (3)高分子链中结构单元的键连接方式 (4)高分子链的空间构型 (5)高分子链的构象及柔顺性 2.高分子的聚集态结构
(1)高分子链的化学组成
A.碳链高分子 —C—C—C—C—C—或—C—C=C—C—。 侧基多样,产量最大、应用最广。
橡胶
(2)橡胶的分类 1)按原料来源:
天然橡胶:以天然橡胶树的乳液,经过凝固、干燥、压制 成片状生胶,再经硫化处理后制成可以使用的橡胶制品。
合成橡胶:用人工的方法将单体聚合而成的。 2)按应用范围
通用橡胶:天然橡胶以及能够用来代替天然橡胶制造轮胎 、工业用品、日常生活用品和其它大宗橡胶制品的合成橡胶;
B.杂链高分子 —C—C—O—C—C— , —C—C—N—C—C— , —C—C—S—
l 玻璃态(T<Tg):聚合物分子链冻结,具有较好强度、受
力只产生很小弹性变形
l 高弹态(Tg<T<Tf):聚合物分子链部分链锻解冻,在外
力作用下产生较大弹性变形
l 粘流态(T>Tf):聚合物分子链完全解冻,很小的外力产
生明显的塑性变形
❖ 高聚物有几种物理状态,塑料与橡胶分别在什么 物理态下加工,什么物理态下使用?
特种橡胶:在特殊条件(如高温、低温、酸、碱、油、辐 射等)下使用的橡胶材料。
纤维
天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝、麻等
纤维
人造纤维
化学纤维
合成纤维
人造纤维:利用自然界中纤维素或蛋白质作原料,经过化 学处理与机械加工制得的纤维;
合成纤维:利用煤、石油、天然气、水等不含天然纤维的 物质作为原料,经过化学合成与机械加工等制得的纤维。
§1 高分子材料简介
一、高分子化合物的结构
(1)高分子链的化学组成 (2)高分子链的形态 1.高分子链的结构 (3)高分子链中结构单元的键连接方式 (4)高分子链的空间构型 (5)高分子链的构象及柔顺性 2.高分子的聚集态结构
(1)高分子链的化学组成
A.碳链高分子 —C—C—C—C—C—或—C—C=C—C—。 侧基多样,产量最大、应用最广。
橡胶
(2)橡胶的分类 1)按原料来源:
天然橡胶:以天然橡胶树的乳液,经过凝固、干燥、压制 成片状生胶,再经硫化处理后制成可以使用的橡胶制品。
合成橡胶:用人工的方法将单体聚合而成的。 2)按应用范围
通用橡胶:天然橡胶以及能够用来代替天然橡胶制造轮胎 、工业用品、日常生活用品和其它大宗橡胶制品的合成橡胶;
B.杂链高分子 —C—C—O—C—C— , —C—C—N—C—C— , —C—C—S—
高分子材料的聚合.pptx
锁聚合
反
应
单体
CH2=CH-X X为弱吸电子基
共
轭
CH2=CH-X X为推电子基
烯
CH2=CH-X X为吸电子基
烃
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…
第2页/共65页
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。
第32页/共65页
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
第33页/共65页
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
第15页/共65页
现代生活中的高分子材料-橡胶
药用合成高分子材料ppt课件
CH2
H C C=O OR1
CH3 CH2 C CH2 C=O n1 OCH3 n2 甲基丙烯酸酯共聚物(P145表5-2)
CH3 C C=O OR2
n3
制备:根据成品的要求可选用乳液聚合、溶液聚合、 本体聚合。 性质:1. 玻璃化转变温度Tg 肠溶型 160℃以上 渗透型 55℃左右 胃崩型 -8℃ 含丙烯酸酯比例较大。 均有良好的成膜性,Tg较高树脂表现出显著刚性, 脆性较大。 当用于制作薄膜衣时:胃崩型不加或少加增塑剂 渗透型 加10%以下增塑剂 肠溶型 40%
The microspheres act like tiny sponges that expand and contract in response to changes in acidity. While in an acidic environment, such as that of the stomach, the mesh is tightly woven, and the microspheres' contents are protected. When the microspheres reach the small intestine -- a chemically nonacidic environment -- the polyacrylic acid behaves much like it does in super-absorbent products, forcing the mesh of the microspheres to swell like the expanding bars of a cage and open up to absorb large volumes of liquid. At the same time, whatever is trapped inside the microspheres is allowed to escape .
高分子材料成型工艺课件
智能化制造
将信息技术与高分子材料成型工艺 相结合,实现智能化制造,提高生 产效率。
06
高分子材料成型工艺案例分析
案例一:注塑成型工艺在汽车行业的应用
总结词
广泛使用、高效、精确
详细描述
注塑成型工艺是高分子材料成型中的一种常用方法,尤其在汽车行业中应用广泛。通过注塑成型,可以高效、精 确地生产出各种形状和尺寸的汽车零部件,如保险杠、仪表盘、座椅骨架等。这种工艺能够满足汽车行业对高品 质、高效率和高精度的要求。
注塑成型工艺适用于各种塑料材料, 如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等,广 泛应用于汽车、家电、电子等领域。
挤出成型工艺
挤出成型工艺是一种通过螺杆旋 转加压的方式将高分子材料连续
不断地挤出成型的加工方法。
挤出成型工艺适用于各种塑料材 料,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯等,广泛应用于管材、板材、
型材等领域。
挤出成型工艺具有生产效率高、 加工成本低等优点,但也存在一 些缺点,如设备投资大、生产过
04
高分子材料成型工艺的新发展
3D打印技术
3D打印技术是一种增材制造技术,通过逐层堆积材料来构建三维物体。 在高分子材料成型领域,3D打印技术可用于制造塑料、橡胶等高分子材 料的制品。
3D打印技术的优点包括定制化生产、减少材料浪费、提高生产效率等。 此外,该技术还可用于制造复杂结构的高分子材料制品,如多孔结构、
成型流程
将高分子材料加入成型设备中, 经过加热、加压或特定化学环境 处理,最后冷却固化得到制品。
成型工艺的影响因素
材料性质
高分子材料的分子量、分子量分布、 结晶度、流动性等性能对成型工艺有 很大影响。
成型温度
温度过高可能导致材料分解,温度过 低则可能使材料无法充分流动和塑化 ,影响制品质量。
将信息技术与高分子材料成型工艺 相结合,实现智能化制造,提高生 产效率。
06
高分子材料成型工艺案例分析
案例一:注塑成型工艺在汽车行业的应用
总结词
广泛使用、高效、精确
详细描述
注塑成型工艺是高分子材料成型中的一种常用方法,尤其在汽车行业中应用广泛。通过注塑成型,可以高效、精 确地生产出各种形状和尺寸的汽车零部件,如保险杠、仪表盘、座椅骨架等。这种工艺能够满足汽车行业对高品 质、高效率和高精度的要求。
注塑成型工艺适用于各种塑料材料, 如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等,广 泛应用于汽车、家电、电子等领域。
挤出成型工艺
挤出成型工艺是一种通过螺杆旋 转加压的方式将高分子材料连续
不断地挤出成型的加工方法。
挤出成型工艺适用于各种塑料材 料,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯等,广泛应用于管材、板材、
型材等领域。
挤出成型工艺具有生产效率高、 加工成本低等优点,但也存在一 些缺点,如设备投资大、生产过
04
高分子材料成型工艺的新发展
3D打印技术
3D打印技术是一种增材制造技术,通过逐层堆积材料来构建三维物体。 在高分子材料成型领域,3D打印技术可用于制造塑料、橡胶等高分子材 料的制品。
3D打印技术的优点包括定制化生产、减少材料浪费、提高生产效率等。 此外,该技术还可用于制造复杂结构的高分子材料制品,如多孔结构、
成型流程
将高分子材料加入成型设备中, 经过加热、加压或特定化学环境 处理,最后冷却固化得到制品。
成型工艺的影响因素
材料性质
高分子材料的分子量、分子量分布、 结晶度、流动性等性能对成型工艺有 很大影响。
成型温度
温度过高可能导致材料分解,温度过 低则可能使材料无法充分流动和塑化 ,影响制品质量。
第十章合成高分子材料PPT课件
合成纤维 3、按热行为分: 热塑性聚合物 热固性聚合
物
2021/3/12
17
(二)命名
1、在生成聚合物的单体名称之前加“聚” 字。聚乙烯、聚氯乙烯。
2、在原料名称之后加“树脂”二字。酚醛 树脂、脲醛树脂。
3、商品名称。聚酰胺纤维—尼龙或绵纶, 聚丙烯晴纤维—晴纶。
2021/3/12
18
4、英文名称的缩写。聚乙烯—PE; 聚氯乙烯—PVC;聚乙烯醇—PVA; 丁苯橡胶—SBR;丙烯晴、丁二烯、 苯乙烯共聚物为ABS树脂等。
2021/3/12
12
2、高弹态 温度升高,聚合物从玻璃态变为高
弹态。长链分子具有柔顺性,但仍不 可移动。受力后会发生极大的可逆变 形,称为高弹变形。弹性模量很小, 应变值很大,变形的发生和消失要比 普通弹性变形慢得多。
2021/3/12
13
3、粘流态
温度升得更高时,整个长链分子 具有了可移动性,聚合物从高弹态变 为呈粘流态。
2、裂解反应:在化学因素和物理因素 作用下,大分子发生断裂。使高分子 材料变软、发粘、失去高弹性。
2021/3/12
21
防止老化的措施有三种:
① 改善聚合物结构,提高耐老化力;
② 加入稳定剂(防老剂),吸收紫外 线或抑制分子交联(断裂)反应;
③ 设置表面防护层(或涂层),隔绝 光、热及O2等。
15
2、热固性聚合物(受热不可熔) 首次受热软化(或熔化)后,在
热和催化剂或热和压力作用下发生化 学变化,变成坚硬的体型分子结构, 成为不熔物质;再次受热不再变软。 温度稳定性好,不能反复加工使用。
2021/3/12
16
三、高分子聚合物的分类及命名
(一)分类
物
2021/3/12
17
(二)命名
1、在生成聚合物的单体名称之前加“聚” 字。聚乙烯、聚氯乙烯。
2、在原料名称之后加“树脂”二字。酚醛 树脂、脲醛树脂。
3、商品名称。聚酰胺纤维—尼龙或绵纶, 聚丙烯晴纤维—晴纶。
2021/3/12
18
4、英文名称的缩写。聚乙烯—PE; 聚氯乙烯—PVC;聚乙烯醇—PVA; 丁苯橡胶—SBR;丙烯晴、丁二烯、 苯乙烯共聚物为ABS树脂等。
2021/3/12
12
2、高弹态 温度升高,聚合物从玻璃态变为高
弹态。长链分子具有柔顺性,但仍不 可移动。受力后会发生极大的可逆变 形,称为高弹变形。弹性模量很小, 应变值很大,变形的发生和消失要比 普通弹性变形慢得多。
2021/3/12
13
3、粘流态
温度升得更高时,整个长链分子 具有了可移动性,聚合物从高弹态变 为呈粘流态。
2、裂解反应:在化学因素和物理因素 作用下,大分子发生断裂。使高分子 材料变软、发粘、失去高弹性。
2021/3/12
21
防止老化的措施有三种:
① 改善聚合物结构,提高耐老化力;
② 加入稳定剂(防老剂),吸收紫外 线或抑制分子交联(断裂)反应;
③ 设置表面防护层(或涂层),隔绝 光、热及O2等。
15
2、热固性聚合物(受热不可熔) 首次受热软化(或熔化)后,在
热和催化剂或热和压力作用下发生化 学变化,变成坚硬的体型分子结构, 成为不熔物质;再次受热不再变软。 温度稳定性好,不能反复加工使用。
2021/3/12
16
三、高分子聚合物的分类及命名
(一)分类
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ppt[完整版本]
•
1909年 美国人Leo Baekeland用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料——酚醛树酯。
•
1920年 德国人Hermann Staudinger发表了“关于聚合反应”的论文提出:高分子物质是由具有相同化学结构
的单体经过化学反应(聚合),通过化学键连接在一起的大分子化合物,高分子或聚合物一词即源于此。
• 按高分子排列情况分类:结晶高聚物,非 晶高聚物。
完整编辑ppt
7
4. 性能介绍
• 高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制 和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子 材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具 有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从 而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个 领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个 方面不可缺少的材料。 很多天然材料通常是高 分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官 等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如 此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业 化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有 特殊用途与功能的为功能高分子
子化学作为一门新兴学科建立的标志。
•
1935年 杜邦公司基础化学研究所有机化学部的Wallace H. Carothers合成出聚酰胺66,即尼龙。尼龙在1938年
实现工业化生产。
•
1930年 德国人用金属钠作为催化剂,用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。
•
1940年 英国人T. R. Whinfield合成出聚酯纤维(PET)。
天然橡胶。
•
1956年Szwarc提出活性聚合概念。高分子进入分子设计时代。
•
1971年S. L Wolek 发明可耐300℃高温的Kevlar。
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。
第五章第一节合成高分子的基本方法.ppt-2024-2025学年高中化学选择性必修3教学课件
在物理、化学性质上有较大差异
合成高分子的基本方法
1.加聚反应
2.缩聚反应
二、再识加聚反应
探究
乙烯合成聚乙烯 氯乙烯合成聚氯乙烯 丙烯合成聚丙烯 用化学反应方程式表示出这个过程
单体
链节
聚合度
乙烯式加聚反应:
思考:乙烯式加聚有何规律?
[ CH2-CH2 ]n
nCH2=CH2
催化剂
催化剂
催化剂
加聚反应:由相对分子量小的化合物分子相互加成结合成相对分子量大的聚合物的反应 链节:高分子化合物中化学组成相同,可重复的最小单元 单体:能合成高分子的小分子物质
乙二酸和乙二醇
对苯二甲酸和乙二醇
己二酸和己二胺
HOOC(CH2)4COOH
HOCH2CH2OH
三、探讨缩聚反应
构建模型:1、AB型缩聚:
AB型缩聚反应方程式的书写(聚酯类)
+
n
n
缩聚反应中每一种单体至少有双官能团,且可以反应缩去小分子: 常见双官能团-OH -COOH -NH2
1.
的单体是____
2.
缩聚聚合物的单体推断规律
链节中含有酯基 或肽键 结构的聚合物,一去二断三补。
—C—
O
O—
—C—
O
NH—
链节不含酯基和酰胺键 一去即为单体。
小结:谈谈对聚合反应的认识
加聚反应
缩聚反应
H OH
1、去掉方括号和n,即得单体
一去
寻找聚合物的单体
涤纶
三 步 法
补上——OH
补上——H
单体
1、去掉方括号和n,变成小分子
2、断开分子中的酯基
3、接上OH,H即得单体
合成高分子的基本方法
1.加聚反应
2.缩聚反应
二、再识加聚反应
探究
乙烯合成聚乙烯 氯乙烯合成聚氯乙烯 丙烯合成聚丙烯 用化学反应方程式表示出这个过程
单体
链节
聚合度
乙烯式加聚反应:
思考:乙烯式加聚有何规律?
[ CH2-CH2 ]n
nCH2=CH2
催化剂
催化剂
催化剂
加聚反应:由相对分子量小的化合物分子相互加成结合成相对分子量大的聚合物的反应 链节:高分子化合物中化学组成相同,可重复的最小单元 单体:能合成高分子的小分子物质
乙二酸和乙二醇
对苯二甲酸和乙二醇
己二酸和己二胺
HOOC(CH2)4COOH
HOCH2CH2OH
三、探讨缩聚反应
构建模型:1、AB型缩聚:
AB型缩聚反应方程式的书写(聚酯类)
+
n
n
缩聚反应中每一种单体至少有双官能团,且可以反应缩去小分子: 常见双官能团-OH -COOH -NH2
1.
的单体是____
2.
缩聚聚合物的单体推断规律
链节中含有酯基 或肽键 结构的聚合物,一去二断三补。
—C—
O
O—
—C—
O
NH—
链节不含酯基和酰胺键 一去即为单体。
小结:谈谈对聚合反应的认识
加聚反应
缩聚反应
H OH
1、去掉方括号和n,即得单体
一去
寻找聚合物的单体
涤纶
三 步 法
补上——OH
补上——H
单体
1、去掉方括号和n,变成小分子
2、断开分子中的酯基
3、接上OH,H即得单体
高分子PETPPT课件
详细描述
高分子PET对酸、碱、盐等化学物质具有较好的耐受性,不易被腐蚀或降解。此 外,高分子PET还具有较好的耐候性和耐辐射性,能够在恶劣的环境条件下保持 性能稳定。
04
高分子PET的应用实例
汽车工业
汽车零部件
高分子PET材料具有优良的耐热性、 耐腐蚀性和机械性能,广泛应用于汽 车零部件制造,如发动机罩、车门板 、保险杠等。
将高纯度对苯二甲酸与二元醇在高温 下进行熔融缩聚,直接生成高分子 PET。
直接酯化法
将对苯二甲酸与二元醇进行酯化反应, 生成对苯二甲酸双酯,再经缩聚反应 生成高分子PET。
聚合反应机理
01
02
03
酯化反应
对苯二甲酸或其衍生物与 二元醇在催化剂的作用下, 发生酯化反应,生成低分 子量预聚物。
聚合反应
题,以实现更安全、有效的生物医学应用。
04
高分子PET的跨学科交叉融合将为其带来更多创新机 会,与其他领域的合作将有助于拓展其应用领域和提 升性能。
THANKS
感谢观看
03
汽车领域
高分子PET可制成汽车零部件,如汽 车座椅、方向盘套等,具有质轻、耐 用、易清洁等特点。
05
04
航空航天领域
高分子PET可制成飞机零部件和宇航服 等,具有高强度、耐高温、耐腐蚀等 特点。
02
高分子PET的制备
合成方法
酯交换缩聚法
熔融缩聚法
将二元醇与对苯二甲酸双羟基酯在催 化剂作用下进行酯交换,再经缩聚反 应生成高分子PET。
纯化
对原料进行精制和纯化,去除杂 质和副产物,确保聚合反应的顺
利进行和最终产品的性能。
03
高分子PET的性能特点
机械性能
高分子PET对酸、碱、盐等化学物质具有较好的耐受性,不易被腐蚀或降解。此 外,高分子PET还具有较好的耐候性和耐辐射性,能够在恶劣的环境条件下保持 性能稳定。
04
高分子PET的应用实例
汽车工业
汽车零部件
高分子PET材料具有优良的耐热性、 耐腐蚀性和机械性能,广泛应用于汽 车零部件制造,如发动机罩、车门板 、保险杠等。
将高纯度对苯二甲酸与二元醇在高温 下进行熔融缩聚,直接生成高分子 PET。
直接酯化法
将对苯二甲酸与二元醇进行酯化反应, 生成对苯二甲酸双酯,再经缩聚反应 生成高分子PET。
聚合反应机理
01
02
03
酯化反应
对苯二甲酸或其衍生物与 二元醇在催化剂的作用下, 发生酯化反应,生成低分 子量预聚物。
聚合反应
题,以实现更安全、有效的生物医学应用。
04
高分子PET的跨学科交叉融合将为其带来更多创新机 会,与其他领域的合作将有助于拓展其应用领域和提 升性能。
THANKS
感谢观看
03
汽车领域
高分子PET可制成汽车零部件,如汽 车座椅、方向盘套等,具有质轻、耐 用、易清洁等特点。
05
04
航空航天领域
高分子PET可制成飞机零部件和宇航服 等,具有高强度、耐高温、耐腐蚀等 特点。
02
高分子PET的制备
合成方法
酯交换缩聚法
熔融缩聚法
将二元醇与对苯二甲酸双羟基酯在催 化剂作用下进行酯交换,再经缩聚反 应生成高分子PET。
纯化
对原料进行精制和纯化,去除杂 质和副产物,确保聚合反应的顺
利进行和最终产品的性能。
03
高分子PET的性能特点
机械性能
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。
- 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)。
5
(二)高聚物的聚集态结构与物理状态
聚集态结构是指高聚物内部大分子之间的几何排列与对齐方式。固态 高聚物中并存着晶态与非晶态两种聚集状态。
一般来说,结晶度越高,则高聚物的密度、弹性模量、强度、硬度、 耐热性、折光系数等越高,而冲击韧性、粘附力、塑性、溶解度等越小。
高聚物在不同温度条件下的 形态是有差别的。表现为下列三 种物理状态:
与传统的地面材料相比,具有质轻、美观、耐磨、耐腐蚀、防潮、
防火、吸声、绝热、有弹性、施工简便、易于清洗与保养等特点,使用
较为广泛。
PPT课件
11
第三节 胶黏剂
能直接将两种材料牢固地粘结在一起的物质通称为胶黏剂。
基本要求: 1.具有足够的流动性,且能保证被黏结表面能充分浸润; 2.易于调节黏结性和硬化速度; 3.不易老化; 4.膨胀或收缩变形小; 5.具有足够的黏结强度。
一、塑料的组成
合成树脂
凡作为塑料基材的高分子化合物都称为树脂。合成树脂是塑料的基本
组成材料,在塑料中其粘结作用。
填充料
降低分子链间的流淌性,可提高塑料的强度、硬度及耐热性,减少塑
料制品的收缩,并能有效地降低P塑PT料课件的成本。
7
增塑剂
能降低塑料的硬度和脆性,使塑料具有较好的塑性、韧性和柔顺性等 机械性质。
2.聚氯乙烯塑料(PVC)
软质聚氯乙烯可挤压或注射成板材、型材、薄膜、管道、地板砖、 壁纸等。硬质聚氯乙烯使用于制作排水管道、外墙覆面板、天窗和建筑 配件等。
3.聚丙烯塑料(PP)
主要用作管道、容器、建筑P零PT件课件、耐腐蚀板、薄膜、纤维等。 9
4.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
可制作采光天窗、护墙板和广告牌。
固化剂
使线性高聚物交联成体型高聚物,使树脂具有热固性,形成稳定而坚 硬的塑料制品。
着色剂
使塑料具有鲜艳的色彩和光泽,改善塑料制品的装饰性。
稳定剂
防止塑料在热、光及其他条件下过早老化。
PPT课件
8
二、常用工程塑料的组成 (一)工程塑料的常用品种
1.聚乙烯塑料(PE)
可制成给排水管、绝缘材料、卫生洁具、燃气管、中控制品、油 罐或作为耐腐蚀涂层等。
第八章 合成高分子材料
一.高分子化合物的基本概念 二.塑料 三.胶黏剂
PPT课件
1
合成高分子材料是指由人工合成的高分子化合物为基 础所组成的材料,它有许多优良的性能,如密度小,比强 度大,弹性高,电绝缘性能好,耐腐蚀,装饰性能好等。
作为建;
1.玻璃态
2.高弹态
3.黏流态
PPT课件
6
非晶态线型高聚物的变形与温度的关系
第二节 塑 料
塑料以天然或合成高分子化合物为基体材料,加入适量的填料和添加 剂,在高温、高压下塑化成型,且在常温、常压下保持制品形状不变的 材料。常用的合成高分子化合物是各种合成树脂。
优点:质量轻、比强度高、保温绝热性能好、加工性能好及富有装饰 性。缺点:易老化、易燃、耐热性差及刚性差。
组成材料:粘料、固化剂、填料、稀释剂
常用胶黏剂:
1.热固性树脂胶黏剂
2.热塑性合成树脂胶黏剂
3.合成橡胶胶黏剂
PPT课件
12
PPT课件
13
二、高聚物的分类
按高聚物材料的性能与用途可分为塑料、合成橡胶和合成纤维, 此外还有胶粘剂、涂料等。
按高聚物的分子结构分为线型、支链型和体型三种。
按高聚物的合成反应类别分加聚反应和缩聚反应,其反应产物
分别为加聚物和缩聚物。
PPT课件
3
三、高聚物的结构与性质 (一)高聚物分子链的形状与性质
3.体型
体型高聚物的分子是由线型或支链型高聚物分子以化学键交联形成,
呈空间网状结构。交联程度小的网状结构,受热可软化,但不熔融,适
当溶剂也可使其溶胀,但不可以溶解,故具有良好的弹性。交联度高的
体型结构,加热不软化,也不易被溶剂溶胀,因此具有优异的耐热性、
化学稳定性、机械强度大、硬度高PP,T课表件现为刚性材料。
10
(二)常用塑料制品
1. 塑料门窗
塑料门窗可分为全塑门窗、复合门窗和聚氨酯门窗,但以全塑门 窗为主。
2. 塑料管材
与金属管材相比,具有质轻、不生锈、不生苔、不易积垢、管壁 光滑、对流体阻力小,安装加工方便、节能等特点。
3. 塑料壁纸
塑料壁纸可分为三大类:普通壁纸、发泡壁纸和特种壁纸。
4. 塑料地板
5.聚酯树脂(PR)
在建筑工程中,聚酯主要用来制作玻璃纤维增强塑料、装饰板、 涂料、管道等。
6.ABS塑料
在建材工业可用作管道、管件、百叶窗、门窗框架、高级卫生洁 具等。
7.酚醛塑料(PF)
在建筑上主要用途是用来制造各种层压板和玻璃纤维增强塑料、
矿棉及其电器制品、防水涂料以及木结构用胶等。
PPT课件
高聚物按分子几何结构形态来分,可分为线型、支链型和体型三种。
1.线型
线型高聚物的大小分链节排列成线状主链。其分子间作用力微弱,
使分子容易相互滑动,因此线型结构的合成树脂加热时可熔融,并能溶
于适当溶剂中。这类树脂称为热塑性树脂,受热时可塑化,冷却时则固
化成型,如此可反复进行。
PPT课件
4
2.支链型
支链型高聚物的分子在主链上带有比主链短的支链。与线型高聚物 相似,可以加热熔融或溶于溶剂。
作为辅助添加剂的包括各种减水剂、增稠剂及聚合 物改性砂浆中添加的高分子乳液或可分散聚合物胶粉 等。
PPT课件
2
第一节 高分子化合物的基本概念
一、高分子化合物
高分子化合物又称高分子聚合物,是组成单元相互多次重复连接 而构成的物质,因此其分子量虽然很大,但化学组成都比较简单,都 是由许多低分子化合物聚合而形成的。