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第四章高分子材料;主要内容;多种多样的高分子材料;高分子材料;防弹衣;高分子材料;2006年,世界合成高分子材料的年总产量已到达2.4亿吨。其中
塑料1.8亿吨,
合成橡胶0.12亿吨,
合成纤维0.3亿吨。;天然高分子的利用-天然高分子改性
天然橡胶硫化〔1839年〕Goodyear美国
硝化纤维赛璐珞〔1868年〕Hyatt美国硝化纤维、樟脑、乙醇合成塑料
粘胶纤维〔1893-1898年〕;高分子材料开展简史(2);创立高分子化学的施陶丁格
HermannStaudinger1881-1965;2000年化学奖授予了黑格(,美国)、马克迪尔米德(,美国)和白川英树(H.ShiraKawa,日本)三人,他们发现了导电聚合物。;什么是高分子?;高分子的特点;高分子的单体;高分子材料分类;高分子材料;高分子材料;通用合成橡胶——丁苯、丁基、氯丁、丁腈橡胶等
特种合成橡胶——丁丙橡胶、异戊橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸橡胶、氯醇橡胶等。
主要用途——制造轮胎〔约占60%〕,密封件、减震零件、耐油胶管、油箱。人造血管、人造瓣膜和人造心脏人工心肺机、人造肾脏、输血导管等。;合成纤维;
;按结构单元的化学组成分类;杂链高分子
主链除C原子外还有其它原子如O、N、S等,并以共价键联接、缩聚反响而得,如聚对苯二甲酸乙二脂〔涤纶〕聚酯聚胺、聚甲醛、聚苯醚、聚酚等;元素有机高分子
主链中不含C原子,而由Si、B、P、Al、Ti、As等元素与O组成,其侧链为有机基团;
兼有无机高分子和有机高分子的特性,既有很高耐热和耐寒性,又具有较高弹性和可塑性,如硅橡胶。;无机高分子
主链既不含C原子,也不含有机基团,而完全由其它元素所组成,这类元素的成链能力较弱,故聚合物分子量不高,并易水解。;根据单体来源或制法命名
根据聚合物的结构特征命名
根据商品命名
IUPAC的系统命名法;根据单体来源或制法命名;根据聚合物的结构特征命名;根据商品命名;根据商品命名;根据商品命名;IUPAC的系统命名法;IUPAC系统命名法的实例(1);IUPAC系统命名法的实例(2);合成高分子的制备方法;合成高分子的合成工艺;高分子材料的合成反响;高分子材??的合成反响;高分子材料的合成反响;高分子材料的合成反响;合成高分子的合成反响;聚乙烯的生产现场图;高分子材料的加工工艺;高分子材料的加工工艺;高分子材料的加工工艺;高分子材料的加工工艺;高分子材料的加工工艺;在室温下,为什么有些高分子材料柔软而另外一些刚硬?;高分子的物理性能;高分子链分子运动特点;热行为——热塑性与热固性;;力学状态;玻璃化转变:从玻璃态到高弹态之间的转变。
高聚物玻璃化转变不象低分子的晶体向液体的转变,它不是热力学上的相变,它处于非平衡状态。
玻璃化转变温度Tg:从分子运动的角度看,玻璃化转变温度Tg是大分子链段开始运动的温度。
玻璃化转变温度不象低分子的熔点是一个固定值,由于高聚物分子的多分散性,它是一个温度范围,且随外力作用的大小,加热的速度和测量的方法而改变。
玻璃化转变是一个松弛过程。在时间尺度不变时,但凡加速链段运动速度的因素,如大分子链柔性的增大、分子间作用力减小等结构因素,都使Tg下降。;的实用意义:高聚物特征温度之一,表征高聚物的指标,可用来确定热塑性塑料的最高使用温度和橡胶的最低使用温度。
高于不能作塑料用;
低于不能当橡胶用。;聚合物的典型应力-应变曲线;分子量较大的晶态高聚物
熔点Tm:晶态;
Tm:分子无规排列,高弹态;
Tf时:粘流态。
;高分子的结晶;目前最小的聚合物晶体;几种典型的高分子材料;聚乙烯制品;聚乙烯(PE-Polyethylene);高密度聚乙烯
注塑制品:工业容器、家用器皿、玩具等。
中空吹塑制品:食品、药品、化装品的包装瓶等。
薄膜制品〔约占20%〕:大量用于食品包装。
聚乙烯管材
应用领域主要有:生活用水和煤气管道、农业排灌
用管道以及圆珠笔内的油墨管子等。
特点质轻、坚韧耐磨,力学性能良好,使用寿命
长,施工安装简便,输送阻力小、平安可靠,
铺设费用低。;给水用HDPE管;超高分子量聚乙烯〔UHMWPE〕——可作为工程塑料
在汽车、机械、原子能以及宇宙飞行等领域得到重要应用。
具有优异的耐冲击和自润滑性,耐腐蚀、抗磨损、不粘着等特性。可作齿轮、轴套、滑板、储罐衬里等。;;PS保温板;氟塑料;;合成纤维;讨论:
也请同学们举一些例子。
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