高分子材料绪论
高分子化学--绪论 ppt课件
第一章 绪论 Prolegomenon
ppt课件
11
高分子材料的创生虽只有100多年， 但其发展速度远远快于金属和无机材料。 究其原因，是合成高分子的结构具有几乎 无穷变化的可能性，赋予材料性能的潜力 远胜于其它物质。
ppt课件
22
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
本例特点： 因两种单体参与聚合，故两种结构单元构成了一个重复
结构单元。
重复单元（链节） 结构单元
因聚合反应为官能团间的缩合反应，单体分子进入大分 子后失去了一些元素，故结构单元不能称单体单元。
ppt课件
11 13
H--NH(CH2)6NH--CO(CH2)4CO--OH
n
5）聚合度（Degree of Polymerization）：聚合物分子量大 小的一个指标，在聚合物的分子结构式中以n 表示，也称 为链节数。有两种表示方法：
n 重复单元
结构单元
结构单元
3）结构单元（Structure Unit）：单体分子通过聚合反应进入 大分子链的基本单元。结构单元的元素组成可以与单体的元素 组成相同，也可以不同。
ppt课件
10 12
4）单体单元（Monomer Unit）：单体分子通过聚合反应形 成的元素组成与单体完全相同的结构单元。
式中，M0＝重复单元的“分子量”，M10、M20 分别为 两种结构单元的“分子量”，且
M 0 M 10 +M 20
ppt课件
13 15
Case 2：聚合物由一种单体聚合而生成，且重复结构单元 的元素组成与单体的元素组成完全相同。如：
高分子加工思考题解答
第一章绪论1．高分子材料分为哪几类？（高分子材料是一定配合的高分子化合物（由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成）在成型设备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。
分为塑料、橡胶、纤维三类）2．塑料、橡胶、纤维分类？3．名词解释：工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维4．生产塑料制品的完整工序有哪五个？原料准备、成型、机械加工、修饰和装配5. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料得物理性质及加工性能比较（见讲义）。
第二章高分子材料成型原理1．高分子材料的熔融性能热传递三种方式：热传导、对流、辐射聚合物的加热与冷却都不易由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低，使物料熔体烧焦的可能性不大2．聚合物的流动和流变性能拉伸流动和剪切流动，各类型流体的流动曲线，影响高聚物熔体粘度的因素，粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系，熔体流动速率熔体流动速率——在规定的温度、压力（2160×9.81×10-3N）下，每10min内通过国标指定尺寸（书P76装料筒直径φ9.55±0.025mm, 出料口直径φ2.095±0.005mm）毛细管的试样总质量（克数）单位：克/10分钟3．聚合物熔体的弹性流动缺陷：管壁上的滑移，端末效应，离模膨胀，弹性对层流的干扰，熔体破裂，鲨鱼皮，产生原因熔体破裂——当挤出速率逐渐增加，挤出物表面将出现不规则现象（畸变、支离和断裂），甚至使内在质量受到破坏。
离模膨胀——被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大，称为离模膨胀鲨鱼皮——挤出物周边具有周期性的皱褶波纹。
4．高分子材料的成型性能聚合物的聚集态:结晶态、玻璃态、高弹态、粘流态等聚集态可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性概念5．成型过程中的取向作用拉伸取向（薄膜双向拉伸后，拉伸后的薄膜在拉伸方向上的拉伸强度和抗蠕变性能会提高。
6．高分子材料的降解与交联交联、交联度熟化降解——高分子材料化学键的断链、交联、主链化学结构改变、侧基改变以及上述四种作用的综合交联——线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结构的反应。
高分子材料 绪论
材料的分类
按化学组成分： 化学组成分
金属材料，无机材料，有机材料（高分子材料 高分子材料） 高分子材料
按材料所起的作用分： 材料所起的作用分
社 2007
9.吴其晔，冯莺 编.高分子材料概论 机械工业出版社2004.6 吴其晔， 高分子材料概论. 高分子材料概论
问题
1. 身边常见的高分子材料有哪些？
2. 高分子材料的迅速发展的原因？
高分子材料
什么是材料？
石器时代 原始的人类逐渐使用石器作为武器和工 具等， 具等，属于天然材料 各 用可塑性好的粘土加热变硬可制成陶瓷， 用可塑性好的粘土加热变硬可制成陶瓷 ， 时 属于人工材料 代 耗费更大的能量将铜矿还原成铜， 耗费更大的能量将铜矿还原成铜 ， 制成 材 人工材料 料 耗费更大的能量将铁矿还原成铁， 耗费更大的能量将铁矿还原成铁 ， 制成 特 征 人工材料 高分子的使用量已超过金属， 高分子的使用量已超过金属 ， 属于合成 材料
结构材性
结构-性能 应用关系分： 性能-应用关系 按结构 性能 应用关系
金属材料，无机材料，高分子材料，复合材料
一、高分子材料与人类社会关系
当今社会，处处都是高分子材料， 没有高分子材料，就没有现代文明社会！
高分子材料的应用
汽车 火箭
飞机
生物降解高分子材料 医用高分子材料 药用高分子材料
其他
高分子食品添加剂 农用功能高分子材料 高分子染料
高分子除草剂 高分子化肥 高分子农用转光膜
四、高分子材料发展史
国内外高分子材料发展概况与趋势
• 电子信息： 印刷电路板（PCB，覆铜板）；
光敏树脂；
按键（导电硅橡胶）
复印机、打印机
（导电胶辊及墨水）
.
光盘；
• 生物技术： 人工脏器（人工肾，人工心脏瓣膜、人工
关节、人造眼角膜，等等）;
医用导管与介入疗法;
高分子药物：长效、缓释、靶向；
目前高分子材料在医学上的应用有90
多个品种、1精8选0ppt0余种制品。
高分子材料高分子材料塑料橡胶纤维涂料粘塑料橡胶纤维涂料粘合剂油墨高分子复合材料功能合剂油墨高分子复合材料功能高分子材料天然高分子材料等高分子材料天然高分子材料等复合材料复合材料高分子材料是当代新材料的后起之秀但其发展速高分子材料是当代新材料的后起之秀但其发展速度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料已成为工业农业国防科技和日常生活等领域已成为工业农业国防科技和日常生活等领域不可缺少的重要材料
诺贝尔化学奖），具有革命性影响。
含大π键的的高分子材料，经化学或电化学掺杂而成。具有
导电性、电致变色、电致发光、非线性光学等性能。包括聚
乙炔及其衍生物、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯乙烯撑（PPV）、
聚噻吩等。
高分子电致发光材料（OLED）：
（1）新一代平板显示器：具有视角宽、能耗低、响应速
度快、超薄、超轻、成型加工简便、可制备全固化薄膜器件
功能高分子材料已经或正在形成新的产业，成 为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长点。
精选ppt
25
3.2.1 电子信息用高分子材料:
印刷线路板
感光高分子材料
随着集成电路的集成化程度的不断提高，对印刷电路感
光高分子材料的要求越来越高。
高分子材料与应用各章习题总结
高分子材料及应用各章试题总结第一章绪论1【单选题】材料研究的四要素是？∙A、合成/加工、结构/成分、性质、实用性能∙∙B、合成/加工、结构/成分、性质、使用性能∙∙C、分子结构、组分、性质、使用性能∙∙D、分子结构、组分、性质、实用性能∙我的答案：B2【多选题】未来新一代材料主要表现在哪些方面？∙A、既是结构材料又具有多种功能的材料∙∙B、具有感知、自我调节和反馈等能力的智能型材料∙∙C、制作和废弃过程中尽可能减少污染的绿色材料∙∙D、充分利用自然资源，能循环作用的可再生材料∙我的答案：ABCD3【判断题】材料的性能可分为两类，一种是材料本身所固有的称之为功能物性，另一种是通过外场刺激所转化的性能称为特征性能。
∙我的答案：∙4【判断题】材料的特征性能是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转换为另一种作用的性质。
例如许多材料具有把力、热、电、磁、光、声等物理量通过“物理效应”、“化学效应”、“生物效应”进行相互转换的特性。
∙我的答案：∙5【判断题】材料的功能物性是指材料本身所固有的性质，包括热学、电学、磁学、力学、光学等。
∙我的答案：6【简答题】材料科学的内容是什么？∙我的答案：一是从化学角度出发，研究材料的化学组成，健性，结构与性能的关系规律；二是从物理学角度出发，阐述材料的组成原子，分子及其运动状态与各种物性之间的关系。
在此基础上为材料的合成，加工工艺及应用提出科学依据。
∙7【简答题】材料的基本要素有哪些？∙我的答案：1，一定的组成和配比∙2，具有成型加工性∙3，具有一定的物理性质，并能够保持∙4，回收，和再生性∙5，具有经济价值∙8【简答题】材料科学的主要任务是什么？∙我的答案：就是以现代物理学，化学等基础学科理论为基础，从电子，原子，分子间结合力，晶体及非晶体结构，显微组织，结构缺陷等观点研究材料的各种性能，以及材料在制造和应用过程中的行为，了解结构-性能-应用之间的规律关系，提高现有材料的性能，发挥材料的潜力并探索和发展新型材料以满足工业，农业，生产，国防建设和现代技术发展对材料日益增长的需求。
高分子化学与物理基础电子笔记(绪论)
高分子化学与物理基础电子笔记绪论目录（1）高分子的相关概念（2）单体（3）结构单元（4）单体单元（5）重复单元（6）聚合度（附1）聚合物-符号-重复单元-单体#表格（7）高分子的分子量（8）高分子的特征（9）高分子的组成情况（10）高分子合成反应的分类（附2）加聚与缩聚的区别（附3）逐步聚合和连锁聚合的区别（11）高分子的结构特点（12）高分子的物理状态（13）系统命名法（1）高分子：（小分子相互反应形成）又称高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。
从严格的意义上讲，大分子是分子量比较高的一类化合物的总称，而聚合物指的是由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子。
在塑料成型加工中常称高分子为高聚物。
（注：这些术语有时可以通用）高分子是由许多简单结构单元主要通过共价键重复键接而成，且相对分子量高达10⁴～10⁷，低分子<10³齐聚物< 10⁴高聚物<10⁷超高分子量聚合物（2）单体（Monomer)能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。
即合成聚合物的起始原料。
/带有某种官能团并且具有聚合能力的低分子化合物或能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。
（3）结构单元（Structure unit）在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团。
即构成大分子链的基本结构单元。
/单体在大分子链中形成的单元与聚合单体相对应的化学单位，构成高分子的主链，并决定主链结构的最小的原子组合。
（4）单体单元（Monomer unit )聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。
/与单体相比，除电子结构改变外，原子种类及个数完全相同的结构单元。
（5）重复单元（Repeating unit)聚合物中化学组成相同的最小单位。
大分子链中重复出现的最小的基本单元，分子式中［］部分。
又叫链节。
（6）聚合度（Degree of polymerization，（缩写为DP）聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
高分子材料成型加工原理
⾼分⼦材料成型加⼯原理第⼀章绪论1.按所属成型加⼯阶段划分，塑料成型加⼯可分为⼏种类型？分别说明其特点。
(1)⼀次成型技术⼀次成型技术，是指能将塑料原材料转变成有⼀定形状和尺⼨制品或半制品的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上⼴泛采⽤的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。
(2)⼆次成型技术⼆次成型技术，是指既能改变⼀次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺⼨，⼜不会使其整体性受到破坏的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上采⽤的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数⼏种⼆次成型技术。
(3)⼆次加⼯技术这是⼀类在保持⼀次成型或⼆次成型产物硬固状态不变的条件下，为改变其形状、尺⼨和表观性质所进⾏的各种⼯艺操作⽅法。
也称作“后加⼯技术”。
⼤致可分为机械加⼯、连接加⼯和修饰加⼯三类⽅法。
2.成型⼯⼚对⽣产设备的布置有⼏种类型？(1)过程集中制⽣产设备集中；宜于品种多、产量⼩、变化快的制品；衔接⽣产⼯序时所需的运输设备多、费时、费⼯、不易连续化。
(2)产品集中制⼀种产品⽣产过程配套；宜于单⼀、量⼤、永久性强的制品、连续性强；物料运输⽅便，易实现机械化和⾃动化，成本降低。
3.塑料制品都应⽤到那些⽅⾯？(1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电⽓⼯业(5)化学⼯业(6)仪表⼯业(7)建筑⼯业(8)航空⼯业(9)国防与尖端⼯业(10)家具(11)体育⽤品和⽇⽤百货4.如何⽣产出⼀种新制品？(1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等⽅⾯所应具备的指标；(2)根据要求，选定合适的塑料，从⽽决定成型⽅法；(3)成本估算；(4)试制并确定⽣产⼯艺规程、不断完善。
第⼆章塑料成型的理论基础1.什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对⾼分⼦材料加⼯有何实际意义？2.请说出晶态与⾮晶态聚合物的熔融加⼯温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。
晶态聚合物：Tm——Td；⾮晶态聚合物：Tf——Td。
对于作为塑料使⽤的⾼聚物来说，在不结晶或结晶度低时最⾼使⽤温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连接相，因此在Tg以上仍不会软化，其最⾼使⽤温度可提⾼到结晶熔点。
《高分子材料性能学》PPT课件
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。
高分子化学 第1章 绪论
★ ★ ★
应用广，与人们的衣食住行息息相关 产量大，其产量超过其它材料的总和 高分子科学的知识是我们认识世界、改 造世界的有力武器
8
聚苯乙烯
纤维
我被高分子 聚氯乙烯 包围了呀！ 有机玻璃 淀粉
涤纶
酚醛塑料
蜜胺塑料
环保漆
PE塑料
9
Hyundai QarmaQ
（龙途拉力）
Lexan®（PC）
Xenoy iQ ®（PBT）聚对苯
34
第二种情况：聚合时有小分子生成
n H2N-(--CH 2-)-COOH
5
--NH-(--CH 2-)-CO-- + n H2O n 5
因为聚合时有小分子生成，结构单元比其单体少了 些原子（如：氢原子和氧原子），所以此时的结构 单元不等于单体单元。
结构单元＝重复单元＝链节 单体单元
Attention!
n
结构单元 重复单元
结构单元
结构单元 重复单元 单体单元；重复单元＝链节 结构单元数
xn 2DP 2n
M xn M 0 2DP M 0
注意：Mo为两种结构单元的平均分子量
38
易混淆的
x n 、n及 DP
O C OH
H H O H O C C OH + HO C H H H H O H O C C O C H H
参考书目：
贾红兵主编《高分子化学（第四版）导读与题解》
何旭敏，董炎明《高分子化学学习指导》.2007.8
焦书科主编.《高分子化学习题及解答》. 2004.7
韩哲文主编，《高分子化学》. 2001.12
董炎明，张海良编著.《高分子科学教程》. 2004.9
高分子物理(第三版)第一章--绪论
1920年，H. Staudinger发表了他的划时代的文献《论聚合》。他根据实验结 果，论证了聚合过程是大量的小分子自己结合起来的过程。大量实验事实雄辩 地证明了大分子的存在，人们又称它为“高分子”或“聚合物”。高分子学说得到 愈来愈多科学家的承认。
至1930年左右，高分子学说终于战胜了胶体缔合论。这一时期是高分子学说 的争鸣时期，是一个重要的里程碑。从此，高分子科学得到了欣欣向荣的健康 发展。
9
¾20世纪50年代后高分子物理的发展。
20世纪50年代后半期由Ziegler发现，Natta发展的配位催化剂引发的定向聚合， 使高分子的结构和物性理论受到很大的推动。 用这种催化剂，除了能控制乙烯基聚合物的不对称碳原子的立体构型，控制双 烯类聚合物的顺反异构以外，还使烯烃的低压聚合成为可能。这一成果促进了 结晶结构和旋转位能的研究。 从无支化的低压聚乙烯中首次观察到高分子单晶，以致发现了高分子特有的高 次结构，而这种高次结构与各种物理性质有很大的关系。
4
参考教材或资料： 1、何曼君等，高分子物理，复旦大学出版社，2007年;
2、郝立新等，高分子化学与物理，北京：化学工业出版社，1997年 3、H.S. Kaufman,J.J.Falcetta,Introduction to Polymer Science and Technology:An SPE Textbook,John Wiley & Sons Inc,New York,1977
高分子化学与物理 (Polymer Chemistry & Physics)
第二部分：高分子物理 （Polymer Physics)
第一章 绪论
1
1. 概论
《高分子材料加工工艺》复习资料习题答案
《⾼分⼦材料加⼯⼯艺》复习资料习题答案⾼分⼦材料加⼯⼯艺第⼀章绪论1.材料的四要素是什么？相互关系如何？答：材料的四要素是：材料的制备(加⼯)、材料的结构、材料的性能和材料的使⽤性能。
这四个要素是相互关联、相互制约的，可以认为：1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及⽣产过程中，⼈们最关注的中⼼问题。
2)材料的结构与成分决定了它的性质和使⽤性能，也影响着它的加⼯性能。
⽽为了实现某种性质和使⽤性能，⼜提出了材料结构与成分的可设计性。
3)材料的结构与成分受材料合成和加⼯所制约。
4)为完成某⼀特定的使⽤⽬的制造的材料(制品)，必须是最经济的，且符合社会的规范和具有可持续发展件。
在材料的制备(加⼯)⽅法上，在材料的结构与性能关系的研究上，在材料的使⽤上，各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。
2.什么是⼯程塑料？区分“通⽤塑料”和“⼯程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”。
答：按⽤途和性能分，⼜可将塑料分为通⽤塑料和⼯程塑料。
产量⼤、价格低、⽤途⼴、影响⾯宽的⼀些塑料品种习惯称之为通⽤塑料。
⼯程塑料是指拉伸强度⼤于50MPa，冲击强度⼤于6kJ/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变⼩、⾃润滑、电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代⾦属⽤作结构件的塑料。
但这种分类并不⼗分严格，随着通⽤塑料⼯程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合⾦化的通⽤塑料，已可在某些应⽤领域替代⼯程塑料。
热塑性塑料⼀般是线型⾼分⼦，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可塑制成⼀定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加⼯。
例如：PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT。
热固性塑料⼀般由线型分⼦变为体型分⼦，在溶剂中不能溶解，未成型前受热软化、熔融，可塑制成⼀定形状，在热或固化剂作⽤下，⼀次硬化成型；⼀当成型后，再次受热不熔融，达到⼀定温度分解破坏，不能反复加⼯。
如PF（酚醛树脂）、UF（脲醛树脂）、MF（三聚氰胺甲醛树脂）、EP（环氧树脂）、UP（不饱和树脂）等。
《高分子材料》课后习题参考
《⾼分⼦材料》课后习题参考1绪论Q1.总结⾼分⼦材料(塑料和橡胶）在发展过程中的标志性事件：（1）最早被应⽤的塑料（2）第⼀种⼈⼯合成树脂（3）是谁最早提出了⾼分⼦的概念（4）HDPE和PP的合成⽅法是谁发明的（5）是什么发现导致了近现代意义橡胶⼯业的诞⽣？1.（1）19世纪中叶，以天然纤维素为原料，经硝酸硝化樟脑丸增塑，制得了赛璐珞塑料，被⽤来制作台球。
（2）1907年⽐利时⼈雷奥·⽐克兰德应⽤苯酚和甲醛制备了第⼀种⼈⼯合成树脂—酚醛树脂（PF），俗称电⽊。
（3）1920年，德国化学家Dr. Hermann Staudinger⾸先提出了⾼分⼦的概念（4）1953年，德国K.Ziegler以TiCl4-Al(C2H5)3做引发剂，在60～90℃，0.2～1.5MPa条件下，合成了HDPE；1954年，意⼤利G.Natta以TiCl3-AlEt3做引发剂，合成了等规聚丙烯。
两⼈因此获得了诺贝尔奖。
（5）1839年美国⼈Goodyear发明了橡胶的硫化，1826年英国⼈汉考克发明了双辊开炼机，这两项发明使橡胶的应⽤得到了突破性的进展，奠定了现代橡胶加⼯业的基础。
Q2.树脂、通⽤塑料、⼯程塑料的定义。
化⼯辞典中的树脂定义：为半固态、固态或假固态的不定型有机物质，⼀般是⾼分⼦物质，透明或不透明。
⽆固定熔点，有软化点和熔融范围，在应⼒作⽤下有流动趋向。
受热、变软并渐渐熔化，熔化时发粘，不导电，⼤多不溶于⽔，可溶于有机溶剂如⼄醇、⼄醚等，根据来源可分成天然树脂、合成树脂、⼈造树脂，根据受热后的饿性能变化可分成热定型树脂、热固性树脂，此外还可根据溶解度分成⽔溶性树脂、醇溶性树脂、油溶性树脂。
通⽤塑料：按塑料的使⽤范围和⽤途分类，具有产量⼤、⽤途⼴、价格低、性能⼀般的特点，主要⽤于⾮结构材料。
常见的有聚⼄烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯⼄烯（PVC）、聚苯⼄烯（PS）。
⼯程塑料：具有较⾼的⼒学性能，能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，并在此条件下长时间使⽤的塑料，可作为结构材料。
高分子化学第一章绪论分析
高分子大事记
1956年，M.Szwarc发现了在阴离子聚合反响过 程中可使链终止反响停顿进展，从而得到活的高 分子阴离子。用此方法可制得多种嵌段共聚物、 其他“分子设计〞成的高分子，以及单分散高分 子等。
同时以聚碳酸酯为代表的多种工程塑料在不断 问世。
至此，高分子科学日趋完善。
随后，伴随石油化学工业的迅速开展，以塑料、 合成橡胶、合成纤维这主的高分子合成材料工业 形成了一个新兴的工业体系，在整个社会生产和 生活中发挥越来越大的作用。
★
第四阶段：20世纪70年代以后，高分子的发展 进入了一个三维立体式发展的阶段。
高分子时代------高分子工业体系在整个经济 中占有举足轻重的地位，在人类文明开展史上 ，科技史学家称人类进入了高分子时代。
高分子材料以多功能化的面貌出现。
高分子材料与其它学科出现了多重的穿插与 渗透。
新时期——对高分子提出更高的要求
高分子化学第一章绪 论分析
课程安排
❖ 主要内容：1～8章； ❖ 考试形式：闭卷; ❖成绩：考试成绩〔70％〕+ 平时成绩〔30％〕
一、什么是高分子 What is a ‘Polymer’?
Polymer is a synthetic or natural material consisting of molecules stringing together to form a long chain.
高分子大事记
1930 / PS聚苯乙烯 1934 / PMMA有机玻璃、PVC聚氯乙烯 1939 / PE聚乙烯、PA聚酰胺 1943 / PTFE聚四氟乙烯、PUR聚氨酯 1946 / PU聚酯 1947 / PE环氧树酯 1953 / PET聚酯、ABS工程塑料、HDPE聚乙烯 1957 / PP聚丙烯 1959 / PC聚碳酸酯 1960 / PI聚酰亚胺
(完整版)高分子化学知识点总结
第一章绪论1.1 高分子的基本概念高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。
单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。
支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。
端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。
重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。
结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。
（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。
单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。
连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
1.2 高分子化合物的分类1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。
②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。
③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。
④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。
高分子化学与物理-第1章-绪论
涂料与粘合剂
01
涂料是一种能够涂覆在物体表面 并形成保护膜的高分子材料，具 有装饰和保护作用。
02
粘合剂是一种能够将两个物体粘 结在一起的物质，广泛应用于建 筑、机械、电子等领域。
05
高分子化学与物理的未来发展
高分子材料的绿色化
高分子结晶学
高分子结晶的结构与形态
01
描述高分子结晶的结构特点，以及不同形态的高分子结晶的形
成机制。
高分子结晶的成核与生长
02
研究高分子结晶的成核和生长过程，以及成核剂和生长因子对
高分子结晶形成的影响。
高分子结晶的动力学与热力学
03
探讨高分子结晶的动力学和热力学性质，如结晶速率、晶体熔
点和热稳定性等对高分子结晶性质的影响。
高分子化学与物理-第1章绪论
• 绪论 • 高分子的基本概念 • 高分子化学与物理的基本理论 • 高分子材料 • 高分子化学与物理的未来发展
01
绪论
高分子化学与物理的定义
01
02
03
高分子化学
研究高分子化合物的合成、 反应、结构和性能的化学 分支。
高分子物理
研究高分子物质的结构、 运动和转变的物理分支。
塑料的回收和再利用是当前研究的热 点，旨在减少环境污染和资源浪费。
橡胶
01
02
03
04
橡胶是一种具有高弹性和耐摩 擦性能的高分子材料，常用于 制造轮胎、密封件、减震器等
。
天然橡胶主要来源于橡胶树， 而合成橡胶则是由多种单体聚 合而成，如丁苯橡胶、顺丁橡
胶等。
橡胶的硫化是制造橡胶制品的 重要过程，通过硫化可以使其 具有更好的力学性能和耐久性
- 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)。
Synthetic rubber, elastomer
Synthetic fibers
Kevlar Vest
Functional polymers
Development of Polymer Science
高分子科学的形成与发展
化学改性到人工合成
高分子的概念始于20世纪20年代，但应用更早
1812年用酸水解树皮等，得到淀粉。 “橡胶”最早认识是印第安人，“卡乌巧乌” 1839年古德意发现天然橡胶与松节油、硫磺共热可改变性 能，化学上叫高分子化学改性，工业上叫硫化处理。 1864年，舍恩拜因用棉纤维经硝酸、硫酸混合液处理，发 明了火药棉。 1865年帕克尔对胶棉处理，得到第一种人造塑料------赛 璐珞。 1892年克罗斯以木纤维生产粘胶纤维。
1953-1960年：配位聚合与离子聚合的发现与发展
1953年 K. Ziegler发现TiCl4/有机铝催化乙烯聚合，开创配位聚合领域 1954年 G. Natta发现全同立构聚丙烯及其合成方法； 1955年 Szwarc发现活性阴离子聚合，为嵌段聚合物（SBS等）奠定基础； 1956年 合成出与天然橡胶十分接近的高顺式聚异戊二烯；
19世纪60、70年代：大品种通用高分子发展、成熟，工程塑 料发展期
1960-1980年逐步发展烯烃聚合的高效催化剂、工艺和一系列新品种，产 量迅速增加；
PET
(1940-1945)
1930-1950年：合成高分子工业初创期，高分子理论走向成熟
1935年 W. H. Carothers 合成出尼龙-66，38年实现工业化。 1940年 涤纶合成成功，于45年实现工业化； 1927-1950年期间，PVC，PS，PMMA，Teflon，LDPE等自由基聚合产品相继实
20世纪30年代，出现以尿素为原料的三聚氰胺－甲醛树脂，可制 造耐电弧的材料，且耐火、耐水、耐油
30年代，合成一系列烯烃类加聚物，并实现工业化
PVC (1927~1937)
PVAc (1936)
PMMA (1927~1931)
PS
(1934~1937)
LDPE (1939)
PA66 (1935- 1938)
1.根据材料的来源分类：天然材料和人工材料 2.根据用途和性能分类：结构材料和功能材料 3.根据材料成熟程度分类：传统材料和新兴材料 4.根据材料的化学性质分类：金属材料、无机非
金属材料、有机高分子材料和复合材料
什么是高分子材料
❖高分子材料(macromolecular material)是以高 分子化合物为基础的一大类材料的总称。是由相对 分子质量较高的化合物构成的材料。
❖高分子化合物（macromolecular compound）常简 称高分子或大分子（macromolecule)
❖聚合物（polymer）、高聚物（high polymer） ❖ 通常情况下，人们并不严格区分这些概念的微细差
别，而认为是同一类材料的不同称谓。
General Plastics
Engineering plastics
现工业化； 1935年 H.Mark 提出加聚动力学方程； 1939年 P. J. Flory提出缩聚中官能团等活性、分子量与反应程度关系等理
论； 1940-1948年 建立了一系列测定聚合物分子量的方法（最著名的为Mark-
Houwink方程： [] = K M ）； 1942年 发展高分子溶液的统计热力学理论（Flory, ins等）； 1945-1947年 对自由基加聚机理的研究已趋于成熟；
高分子材料
第一章 绪 论
☺什么是高分子材料 ☺高分子材料的发展 ☺高分子材料的现状 ☺高分子材料的未来 ☺高分子材料的课程简介 ☺高分子材料的课程基础 ☺学习要求及主要参考资料
现代科技与现代文明 三大支柱
能材信 源料息
全球新技术革命的四大标志 (新材料技术、新能源技术、信息技术、生物技术)
材料的分类
在Staudinger的理论出现之前，科学界对塑料、 橡胶和其他分子量很高的材料的本质认识一直是 不清楚的。对19世纪的大多数研究学者来说，分 子量超过10,000g/mol的物质似乎是难以置信的， 他们把这类物质同由小分子稳定悬浮液构成的胶 体系统混为一谈。
Staudinger否定了这些物质是有机胶体的观点。他 假定那些高分子量的物质，即聚合物，是由共价键形 成的真实大分子，并在其大分子理论中阐明了聚合物 由长链构成，链中单体（或结构单元）通过共价键彼 此连接。较高的分子量和大分子长链特征决定了聚合 物独特的性能。尽管一开始他的假设并不为大多数科 学家所认可，但最终这种解释得到了合理的实验证实， 为工业化学家们的工作提供了有力的指导，从而使得 聚合物的种类迅猛地增长。
第一种合成塑料
1910年，美籍比利时化学家贝克兰德将苯酚与甲醛进行反应， 得到酚醛树脂，加热模压，制得第一种合成塑料
将酚醛树脂添加木屑加热、加压模塑成各种制品，以他的姓氏 命名，俗称称为电木
一战后，无线电、收音机等电气工 业迅猛发展，增加了对电木的需求， 一直使用到今天
1926年3月，美国《塑料》杂志 将塑料定义为
“一种物质的性质，使它可以 形成任何想要的形状，而不像非 塑性物质那样需要切凿”
贝克兰德(1863-1944) 美国化学家 1909 发明酚醛塑料
它们的分子量究竟是多少，它为什么难于透过半透膜而有点象 胶体，它为什么没有固定的熔点和沸点，不易形成结晶？
H. Staudinger 于二十世纪二十年代后期 建立了高分子学科
这据说是当 H. Staudinger第一次论证高分子概念 时得到的忠告
“亲爱的同事,放弃你那个大分子的概念 吧!......因为世界上决不存在大分子那样的 东西。”
1953年，Staudinger被授予诺贝尔奖。现在人们都已 非常清楚：塑料以及橡胶、纤维素、DNA等很多物 质都是大分子。
1918，奥地利化学家约翰制得脲醛树脂，用它制成的塑料无色 而有耐光性，并有很高的硬度和强度，更不易燃，能透过光线， 又称电玉。20世纪20年代，电玉在欧洲曾被用作玻璃代用品