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高聚物合成工艺学教案[1]

第一章绪论

1.1高分子基本概念及合成工业概述

一、高分子的定义与特点

1.名称:macromoleculecompound;macromolecule;polymer

2.定义:是一种由许多结构相同的、结构简单的单元通过共价键重复连接而成

的分子量很大的化合物。

单体(Monomer)、结构单元(Structureunit)、单体单元(Monomerunit)、重

复单元(Repeatingunit)、链节(Chainelement)等定义的回顾。

3.高分子化合物的基本特点

(1)相对分子量很大;

(2)相对分子量具有多分散性(Polydispersity);Polydispersity

(3)分子形态多样:长链线型、支链型、体型;

(4)化学组成简单，分子结构有规律性;

(5)物理性质不同于低分子:高软化点、高强度、高弹性等。

二、高分子材料及发展简史

1.高分子材料的分类

根据来源分类:天然高分子(木材、羊毛、天然橡胶)、人工合成高分子(塑料、

纤维、橡胶、涂料、粘合剂等)。

2.高分子材料的发展简史

我国古代:利用蚕丝纺丝绸、汉代时利用物质麻纤维等造纸、利用天然产的桐

油制成油漆。欧洲工业革命之后，开始了对高分子产品的研究与开发。

三、高分子合成工业

1.基本原料:石油、天然气、煤炭等为原材料。2.生产过程:包括石油开

采、石油炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子合成材料成型等工业部门，提

供主要的原料-单体、溶剂、塑料添加剂等辅助原料。3.高分子合成工业的任务:

将基本有机合成工业生产的单体，经过聚合反应合成高分子化合物，从而为高分子

合成材料成型工业提供基本原料。四、我国高分子材料合成工业现状我们古代祖

先早已经使用各种天然高分子材料，创造了灿烂的华夏文明。

19世纪末期才开始出现天然高分子加工工业。新中国成立后，我国的高分子材

料合成工业从无到有、从小到大，发展至今已形成一个完整的工业体系。

目前，各类材料生产配套、产品品种基本齐全，已广泛用于国民经济和生活的

各个领域。相继建成若干大型石油化工基地如燕山、兰州、吉林、大庆、齐鲁、金

山、仪征、高桥、辽阳等。

1.2高分子合成材料的特性及成型加工简介

一、塑料

1.定义

塑料是以合成树脂和添加剂为基本成分，它是在加工过程中可塑制成一定形

状，而产品最后能保持形状不变的材料。

2.特点(1)优点:质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化;(2)缺点:绝

大多数塑料制品易燃烧，在长期使用过程中发生老化现象。3.分类

根据受热后的情况:热塑性塑料、热固性塑料。

根据生产量与使用情况:通用塑料、工程塑料、特种塑料。

4.成型加工

(1)热固性塑料的主要成型方法

(2)热塑性塑料的主要成型方法

二、合成橡胶

1.定义

合成橡胶是用化学合成方法生产的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制

品。2.特点(1)优点:相较于天然橡胶耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性

能。(2)缺点:发生老化。

3.分类

根据产量和使用情况合成橡胶可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两大类。

三、合成纤维

1.定义

线型结构的高分子量合成树脂，经过适当方法纺丝得到的纤维称为合成纤维。

2.特点

(1)优点:与天然纤维相比强度高、耐摩擦、防蛀、耐腐蚀。(2)缺点:不易着

色，未经处理时易产生静电，吸湿性差。

3.品种

聚酯纤维(涤纶纤维)、聚丙烯腈纤维(腈纶纤维)、聚酰胺纤维(绵纶纤维或尼

龙纤维)等。1.3高分子化合物生产过程

一、高聚物生产过程的特点:

1.要求单体具有双键和有活性的官能团，分子中含碳碳双键及二个或二个以

上的官能团，通过分子中双键和活性官能团，生成高聚物。

2.不同的产品不同反应过程，控制分子量和分子结构的方法也不一样

3.生产过程中聚合或缩聚反应的热力学和动力学不同于一般有机反应

4.生产的品种多，生产工艺流程差别很大。

5.聚合反应体系中物料有的是均相反应，有的是非均相体系，而且反应过程

中也有相态变化。

6.整个生产过程有统一的过程。