结构材料高分子材料新材料概论
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1、耐热性 2、耐寒性 3、耐候性 4、电气特性 5、压缩永久变形 6、耐油、耐化学试剂性 7、耐辐照性 8、耐水蒸气性 9、透气性
15
室温硫化硅橡胶RTV
室温硫化硅橡胶与高温硫化硅橡胶的差别主要在于它 是以分子量较小的聚硅氧烷为基础胶，在交联剂和催 化剂的作用下与室温或稍许加热即可硫化成弹性体。
顺丁、异戊橡胶
11
丁苯橡胶
乙丙橡胶 氯丁橡胶
合成橡胶：特种橡胶
密封用氟橡胶
1986美国挑战者号航天飞机事故： 由于发射时气温过低，橡胶造的O型圈失去了弹性，造成原 本应该密封的固体火箭助推器内高压高热气体泄漏，最终导 致高速飞行的航天飞机在高空解体。
12
密封用氟橡胶
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成 高分子弹性体。
20世纪工程塑料发展过程
7
高分子材料的分类
粘合剂
复合材料
6
5
塑料 1
按用途分
4 涂料
2
橡胶
8
3
纤维
行把
分 类 的 一 种 方 法 。
高 分 子 材 料 从 材 料 的 角 度 进
实 际 上 ， 按 用 途 分 才 是 真 正
2. 橡胶
Rubber：大自然赏赐给人类的奇妙物质。
天然橡胶：主要成分：异戊二烯
1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高 分子结构设计的先河。
50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛 （1956），聚碳酸酯（1957），聚砜（1965），聚苯醚 （1964），聚酰亚胺（1962）。
5
第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史 60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。 特种高分子：高模量高强度、耐高低温、耐辐射、高频绝
40年代，二次大战促进了高分子材料的发 展，一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。
丁苯橡胶, 丁腈橡胶, 丁基橡胶, 有机氟材料, 涤纶树脂, ABS。
ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）是一种
强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料
4
。
第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史
50年代，Ziegler和Natta发明配位聚合催化剂，制得高密 度PE和有规PP，低级烯烃得到利用。1963年， Ziegler和 Natta分享诺贝尔化学奖。
PC：聚碳酸酯（Polycarbonate）
ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，产量最大的塑料
ABS工程塑料最大的缺点就是质量重、导热性能欠佳。
耐油、耐蚀、耐高温、弹性好
氟橡胶密封圈耐热温度达240℃，一般丁晴橡胶密封圈使用
温度低于80℃；用于火箭燃料、液压油的密封和火箭导弹
13
减震材料；低温性能一般，-40℃。
硅橡胶
硅橡胶也被称为硅酮，以高分子量的线性聚有机硅 氧烷为基础。
14
高温硫化硅橡胶（HTV）
经过高温（110-170℃）硫化成型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基 硅氧烷为生胶，混入补强填料、硫化剂等，在加热加压下硫化成弹性体。
2
第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史
高分子的概念始于20世纪20年代，但应用更早。 1839年，美国人Goodyear发明硫化橡胶。 1868年，英国科学家Parks用硝化纤维素与樟脑混合制
得赛璐珞。 1893年，法国人De Chardonnet发明粘胶纤维。 1907年，第一个合成高分子—酚醛树脂诞生。 1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文，
提出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸 甲酯等聚合物的结构。1953年获诺贝尔化学奖。
3
第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史
1935年，Carothers发明尼龙66，1938年工 业化。
30年代，许多烯烃类加聚物被开发出来， PVC, PMMA, PS, PVAc, LDPE。
具有最好的综合力学性能和加工性能，广泛应用于轮
胎、胶管、胶带等各种工业橡胶制品，是用途最广的
橡胶品种。
CH3
H
CC
CH2
CH2 n
9
胶片
硫化
1907年3月初，法国驻华公 使巴斯德致函清政府外务 部，称：巴黎汽车联合会 拟自中国北京至法国巴黎 举行汽车拉力赛。
10
合成橡胶
第一种合成橡胶：甲基异戊二烯，霍夫曼，1909年 通用橡胶：
缘、半导体等。 功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜等）、导
电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、 医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。 80年代后，新结构的聚合物有：新型嵌段共聚物、新型接 枝共聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、 含富勒烯(C60)聚合物等等。
为表彰在导电高分子的发展方面所作的贡献， 2000年，日本科学家白 川英树（H.Shirakawa）、美国科学家黑格（A.J.Heeger）和麦克迪尔米德 6 （A.G. MacDiarmid）分享诺贝尔化学奖。
第三节 新型高分子材料
金属材料 陶瓷材料 高分子材料 复合材料
1
1. 高分子材料的发展
概念：高分子材料由高分子化合物构成，高分子化 合物是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结 合而成的相对分子量在10000以上的化合物。
Appearance of real linear polymer chains as recorded using an atomic force microscope on a surface, under liquid medium. Chain contour length for this polymer is ~204 nm; thickness is ~0.4 nm.
16
Baidu Nhomakorabea
3. 塑料
塑料的主要成分是合成树脂和添加剂，酚醛树脂 1907，尼龙30年代。树脂由动植物分泌出的脂质而 得名，松香、虫胶。
热塑性塑料：指具有加热软化、冷却硬化特性的塑 料。
热固性塑料：固化后即不溶不熔，也不能再次热熔 或软化。
17
塑料合金-ABS
ABS工程塑料即PC+ABS（工程塑料合金），在化工业的 中文名字叫塑料合金，之所以命名为PC+ABS，是因为 这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定 性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性。
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室温硫化硅橡胶RTV
室温硫化硅橡胶与高温硫化硅橡胶的差别主要在于它 是以分子量较小的聚硅氧烷为基础胶，在交联剂和催 化剂的作用下与室温或稍许加热即可硫化成弹性体。
顺丁、异戊橡胶
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丁苯橡胶
乙丙橡胶 氯丁橡胶
合成橡胶：特种橡胶
密封用氟橡胶
1986美国挑战者号航天飞机事故： 由于发射时气温过低，橡胶造的O型圈失去了弹性，造成原 本应该密封的固体火箭助推器内高压高热气体泄漏，最终导 致高速飞行的航天飞机在高空解体。
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密封用氟橡胶
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成 高分子弹性体。
20世纪工程塑料发展过程
7
高分子材料的分类
粘合剂
复合材料
6
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塑料 1
按用途分
4 涂料
2
橡胶
8
3
纤维
行把
分 类 的 一 种 方 法 。
高 分 子 材 料 从 材 料 的 角 度 进
实 际 上 ， 按 用 途 分 才 是 真 正
2. 橡胶
Rubber：大自然赏赐给人类的奇妙物质。
天然橡胶：主要成分：异戊二烯
1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高 分子结构设计的先河。
50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛 （1956），聚碳酸酯（1957），聚砜（1965），聚苯醚 （1964），聚酰亚胺（1962）。
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第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史 60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。 特种高分子：高模量高强度、耐高低温、耐辐射、高频绝
40年代，二次大战促进了高分子材料的发 展，一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。
丁苯橡胶, 丁腈橡胶, 丁基橡胶, 有机氟材料, 涤纶树脂, ABS。
ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）是一种
强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料
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第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史
50年代，Ziegler和Natta发明配位聚合催化剂，制得高密 度PE和有规PP，低级烯烃得到利用。1963年， Ziegler和 Natta分享诺贝尔化学奖。
PC：聚碳酸酯（Polycarbonate）
ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，产量最大的塑料
ABS工程塑料最大的缺点就是质量重、导热性能欠佳。
耐油、耐蚀、耐高温、弹性好
氟橡胶密封圈耐热温度达240℃，一般丁晴橡胶密封圈使用
温度低于80℃；用于火箭燃料、液压油的密封和火箭导弹
13
减震材料；低温性能一般，-40℃。
硅橡胶
硅橡胶也被称为硅酮，以高分子量的线性聚有机硅 氧烷为基础。
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高温硫化硅橡胶（HTV）
经过高温（110-170℃）硫化成型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基 硅氧烷为生胶，混入补强填料、硫化剂等，在加热加压下硫化成弹性体。
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第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史
高分子的概念始于20世纪20年代，但应用更早。 1839年，美国人Goodyear发明硫化橡胶。 1868年，英国科学家Parks用硝化纤维素与樟脑混合制
得赛璐珞。 1893年，法国人De Chardonnet发明粘胶纤维。 1907年，第一个合成高分子—酚醛树脂诞生。 1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文，
提出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸 甲酯等聚合物的结构。1953年获诺贝尔化学奖。
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第一节 材料和高分子材料
高分子材料发展简史
1935年，Carothers发明尼龙66，1938年工 业化。
30年代，许多烯烃类加聚物被开发出来， PVC, PMMA, PS, PVAc, LDPE。
具有最好的综合力学性能和加工性能，广泛应用于轮
胎、胶管、胶带等各种工业橡胶制品，是用途最广的
橡胶品种。
CH3
H
CC
CH2
CH2 n
9
胶片
硫化
1907年3月初，法国驻华公 使巴斯德致函清政府外务 部，称：巴黎汽车联合会 拟自中国北京至法国巴黎 举行汽车拉力赛。
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合成橡胶
第一种合成橡胶：甲基异戊二烯，霍夫曼，1909年 通用橡胶：
缘、半导体等。 功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜等）、导
电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、 医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。 80年代后，新结构的聚合物有：新型嵌段共聚物、新型接 枝共聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、 含富勒烯(C60)聚合物等等。
为表彰在导电高分子的发展方面所作的贡献， 2000年，日本科学家白 川英树（H.Shirakawa）、美国科学家黑格（A.J.Heeger）和麦克迪尔米德 6 （A.G. MacDiarmid）分享诺贝尔化学奖。
第三节 新型高分子材料
金属材料 陶瓷材料 高分子材料 复合材料
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1. 高分子材料的发展
概念：高分子材料由高分子化合物构成，高分子化 合物是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结 合而成的相对分子量在10000以上的化合物。
Appearance of real linear polymer chains as recorded using an atomic force microscope on a surface, under liquid medium. Chain contour length for this polymer is ~204 nm; thickness is ~0.4 nm.
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Baidu Nhomakorabea
3. 塑料
塑料的主要成分是合成树脂和添加剂，酚醛树脂 1907，尼龙30年代。树脂由动植物分泌出的脂质而 得名，松香、虫胶。
热塑性塑料：指具有加热软化、冷却硬化特性的塑 料。
热固性塑料：固化后即不溶不熔，也不能再次热熔 或软化。
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塑料合金-ABS
ABS工程塑料即PC+ABS（工程塑料合金），在化工业的 中文名字叫塑料合金，之所以命名为PC+ABS，是因为 这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定 性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性。