高分子材料的性能与研究方法.pptx

高分子材料高分子材料异氰酸酯类有机高分子材料反应得到的﹃冰淇淋﹄高分子材料的奇妙液态高分子材料浇铸成型，具有透光效应的字符。 生活中的高分子材料我们生活中也随处可见高分子材料认识高分子高分子按生物和生命活性分按主链条原子种类分按形成途径分按链条和主体的微观结构分有机高分子非碳链高分子天然高分子天然产物改性的高分子人工合成的高分子生命高分子非生命高分子线性高分子梯形高分子网状高分子立体交联高分子交叉穿插好分子…碳链高分子碳杂链高分子无机高分子半无机高分子定义：有固定链条单元，这些单元又多次或有规律重复出现而分子量又足够大的分子。分类：高分子的化学结构高分子的结构分三个层次：1、一次结构，即近程结构：大分子的单元结构；2、二次结构，即远程结构：单个高分子链在空间存在的各种形状（伸展、螺旋、折 叠、无规线团）；3、三次结构,即聚焦态结构：若干或几乎全部高分子链之间的关系（如何排列）；此外，高分子一次结构的骨架形态还有梳状、梯形、环合状等微观结构图示高分子结晶一般都不完善，晶区、非晶区混杂，可用结晶度来衡量。高分子的宏观状态1、玻璃态：非结晶高分子在某个温度（玻璃化温度Tg）以下时，分子热运动能量极低，大的主链无法实现单位运动而表现出跟玻璃差不多的力学性质的状态。2、高弹态：线型非结晶高分子聚合物在玻璃化温度以上某个温度范围内 时，不熔化而表现出具有较高弹性形变的状态。3、粘流态：高分子聚合物在某个温度（粘流温度Tf）以上时，整个分子链都开始明显相对运动，宏观表现为熔融、可流动且具有弹性的状态。高分子的合成方法1、逐步聚合反应：单体先生成“低聚物”，在逐步生成高聚物。包括逐步加聚和逐步缩聚。2、连锁聚合反应（链式聚合、链式反应）：单体被某种能量激活，是指链接到具有能量的基团上，从而再激发另一个单体使之在连接到这个增长的基团上，如此往复连成高分子。包括自由基聚合与离子聚合。3、侧基端基反应：可利用此改性天然高分子。4、高分子共混：多种高分子共混，形成有特点的新的高分子材料。包括机械粉末共混、溶液共混、乳液共混、熔融共混、化学反应性共混等。从原料到各种高分子材料：高分子材料高分子材料（按用途分）塑料橡胶纤维涂料粘合剂复合材料功能高分子材料概念：高分子材料，也称聚合物材料，它是以高分子化合物（即聚合物）为基体组分的材料，一般还含有各种添加剂来改善性能。高分子材料中各组分的比例：分类：酚醛树脂高分子材料的性能1、力学性能应力应变（模量、强度、硬度…）高弹性能粘弹性能力学屈服摩擦磨耗应力松弛 …2、物理性能 热性能 电性能 光性能 渗透性 …3、化学性能老化耐化学溶剂和耐酸碱性能燃烧性能力化学性能 …老化的过程高分子材料的研究方法高分子材料撕裂度仪结构测定1、链结构：分析鉴别，定量测定，定性分析，研究反应，测支化结构和取向结构等；2、聚焦态结构：结晶状态，溶液中聚合物状态，片层结构等；3、整体结构：分子量、分子量分布、支化度、交联度；万能试验机 此外，还有动态粘弹谱仪、热失重仪、氧指数仪等性能测定1、力学性能：强度（拉伸、弯曲、冲击…）、应力松弛等；2、物理性能：电性能、密度、透光性、透气性、吸湿吸音性等；3、热性能：导热系数、比热容、热膨胀系数、耐热性、Tf、Tg等；流变性能：粘度、剪切力等；化学性能：老化（热、自然）、燃烧等；高分子材料拉力试验机 马丁耐热试验仪 塑料通用塑料工程塑料聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）聚苯乙烯（PS）ABS树脂酚醛树脂（PF）脲-甲醛塑料（UF）……聚酰胺（尼龙）聚碳酸酯（PC）聚甲醛（POM）聚苯醚（PPO）热塑性聚酯（PBT）聚酰亚胺聚砜（PSF）聚醚酮（PEX）聚苯硫醚（PPS）……塑料聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯塑料制成的安全餐具ABS颗粒尼龙管聚对苯二甲酸丁二醇酯（ＰＢＴ） 优势性能：质轻，韧性优良，传热系数小，电绝缘性，成型加工性优良，减震、消音性能好，耐腐蚀，透光、着色性能好；工程塑料还克服了通用塑料不耐热、不耐磨、表面硬度低等缺点。聚乙烯（ＰＥ）聚酰胺（尼龙）主链上含酰胺结构的高聚物，可由氨基酸缩聚而得。分子式：分类：高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、交联聚乙烯、氯化聚乙烯（CPE）性质:结晶性高，韧性好、力学性能优良，耐寒、耐高温、耐汽油等溶剂，质轻耐磨，易于加工，具有一定阻燃性，摩擦系数小，能减震减噪等。性质：比水轻，无毒，白色蜡状半透明材料，电绝缘性优，耐化学性优，力学性能岁分子量增加而提高，易光氧化、热氧化、臭氧分解。应用领域：汽车工业（进气管、散热器、制动管、电气部件、齿轮…）；铁路运输（铁管枕垫、槽板… ）；电子电气工业（外壳）、机械工业（轴承骨架、齿轮）；包装工业（冷藏保鲜膜） …两