第九章合成高分子材料课件.ppt
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- 第九 合成 高分子材料 课件
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1、第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识高分子化合物的定义高分子化合物的定义高分子化合物是由千万个原子彼此以共价键连接的大分子化高分子化合物是由千万个原子彼此以共价键连接的大分子化合物,其相对分子量一般在合物,其相对分子量一般在104以上,通常指高聚物或聚合物。以上,通常指高聚物或聚合物。虽然它的分子量很大,但其化学组成却比较简单,一个大分虽然它的分子量很大,但其化学组成却比较简单,一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的。接而成的。高分子化合物的分子结构高分子化合物的分子结构高分子化合物是由不同结
2、构层次的分子有规律地排列、堆砌高分子化合物是由不同结构层次的分子有规律地排列、堆砌而成的。按分子几何结构形态来分,可分为线型、支链型和而成的。按分子几何结构形态来分,可分为线型、支链型和体型三种。体型三种。下一页返回第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识线型线型线型高聚物的分子为线状长链分子,大多数呈卷曲状,由于线型高聚物的分子为线状长链分子,大多数呈卷曲状,由于高分子链之间的范德华力很微弱,使分子容易相互滑动,在高分子链之间的范德华力很微弱,使分子容易相互滑动,在适当的溶剂中能溶解,溶解后的溶液钻度很大。适当的溶剂中能溶解,溶解后的溶液钻度很大。线型高聚物具有良好的弹性、塑
3、性、柔顺性,还有一定的强线型高聚物具有良好的弹性、塑性、柔顺性,还有一定的强度,但硬度小。度,但硬度小。支链型支链型支链型高聚物的分子在主链上带有比主链短的支链。它可以支链型高聚物的分子在主链上带有比主链短的支链。它可以溶解和熔融,但当支链的支化程度和支链的长短不同时,会溶解和熔融,但当支链的支化程度和支链的长短不同时,会影响高聚物的性能。影响高聚物的性能。下一页返回上一页第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识体型体型体型高聚物的分子,是由线型或支链型高聚物分子以化学键体型高聚物的分子,是由线型或支链型高聚物分子以化学键交联形成的,呈空间网状结构。它不能溶解于任何溶剂,最交联
4、形成的,呈空间网状结构。它不能溶解于任何溶剂,最多只能溶胀。加热后不软化,也不能流动,加工时只能一次多只能溶胀。加热后不软化,也不能流动,加工时只能一次塑制。热固性树脂属于体型高聚物。塑制。热固性树脂属于体型高聚物。高分子化合物的反应类型高分子化合物的反应类型高分子化合物是由不饱和的低分子化合物高分子化合物是由不饱和的低分子化合物(称为单体称为单体)聚合或聚合或含两个及两个以上官能团的分子间缩合而成的。其反应类型含两个及两个以上官能团的分子间缩合而成的。其反应类型有加聚反应和缩聚反应。有加聚反应和缩聚反应。下一页上一页返回第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识加聚反应加聚反应
5、加聚反应是由许多相同或不同的低分子化合物,在加热或催加聚反应是由许多相同或不同的低分子化合物,在加热或催化剂的作用下,相互加合成高聚物而不析出低分子副产物的化剂的作用下,相互加合成高聚物而不析出低分子副产物的反应。其生成物称为加聚物反应。其生成物称为加聚物(也称加聚树脂也称加聚树脂)。加聚物具有与。加聚物具有与单体类似的组成结构。单体类似的组成结构。缩聚反应缩聚反应缩聚反应是由许多相同或不同的低分子化合物,在加热或催缩聚反应是由许多相同或不同的低分子化合物,在加热或催化剂的作用下,相互结合成高聚物并析出水、氨、醇等低分化剂的作用下,相互结合成高聚物并析出水、氨、醇等低分子副产物的反应。其生成物
6、称为缩聚物子副产物的反应。其生成物称为缩聚物(也称缩合树脂也称缩合树脂)。缩。缩聚物的组成与单体完全不同。聚物的组成与单体完全不同。下一页上一页返回第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识高分子化合物的分类及主要性质高分子化合物的分类及主要性质高分子化合物的分类高分子化合物的分类高分子化合物的分类方法很多,常见的有以下几种高分子化合物的分类方法很多,常见的有以下几种:按分子链的几何形状。高分子化合物按其链节按分子链的几何形状。高分子化合物按其链节(碳原子之间的碳原子之间的结合形式结合形式)在空间排列的几何形状,可分为线型结构、支链型在空间排列的几何形状,可分为线型结构、支链型结
7、构和体型结构结构和体型结构(或称网状型结构或称网状型结构)三种。三种。按合成方法。高分子化合物按其合成制备的方法分为加聚树按合成方法。高分子化合物按其合成制备的方法分为加聚树脂和缩合树脂两类。脂和缩合树脂两类。按受热时的性质。高分子化合物按其在热作用下所表现出来按受热时的性质。高分子化合物按其在热作用下所表现出来的性质的不同,可分为热塑性聚合物和热固性聚合物两种。的性质的不同,可分为热塑性聚合物和热固性聚合物两种。下一页上一页返回第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识高分子化合物的主要性质高分子化合物的主要性质物理力学性质。物理力学性质。高分子化合物的密度小,导热性很小,是很
8、好的轻质保温隔高分子化合物的密度小,导热性很小,是很好的轻质保温隔热材料。它的电绝缘性好,是极好的绝缘材料。它的比强度热材料。它的电绝缘性好,是极好的绝缘材料。它的比强度(材料强度与表观密度的比值材料强度与表观密度的比值)高,是极好的轻质高强材料。高,是极好的轻质高强材料。它的减震、消音性好,一般可制成隔热、隔声和抗震材料。它的减震、消音性好,一般可制成隔热、隔声和抗震材料。化学及物理化学性质。化学及物理化学性质。老化。在光、热、大气作用下,高分子化合物的组成和结构老化。在光、热、大气作用下,高分子化合物的组成和结构发生变化,致使其性质变化,如失去弹性、出现裂纹、变硬、发生变化,致使其性质变化
9、,如失去弹性、出现裂纹、变硬、变脆或变软、发钻失去原有的使用功能等,这种现象称为老变脆或变软、发钻失去原有的使用功能等,这种现象称为老化。化。下一页上一页返回第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识耐腐蚀性。一般的高分子化合物对侵蚀性化学物质耐腐蚀性。一般的高分子化合物对侵蚀性化学物质(酸、碱、酸、碱、盐溶液盐溶液)及蒸汽的作用具有较高的稳定性。但有些聚合物在有及蒸汽的作用具有较高的稳定性。但有些聚合物在有机溶液中会溶解或溶胀,使几何形状和尺寸改变,性能恶化,机溶液中会溶解或溶胀,使几何形状和尺寸改变,性能恶化,使用时应注意。使用时应注意。可燃性及毒性。聚合物一般属于可燃的材料
10、,但可燃性受其可燃性及毒性。聚合物一般属于可燃的材料,但可燃性受其组成和结构的影响有很大差别。如聚苯乙烯遇明火会很快燃组成和结构的影响有很大差别。如聚苯乙烯遇明火会很快燃烧起来,而聚氯乙烯则有自熄性,离开火焰会自动熄灭。一烧起来,而聚氯乙烯则有自熄性,离开火焰会自动熄灭。一般液态状态的聚合物几乎全部有不同程度的毒性,而固化后般液态状态的聚合物几乎全部有不同程度的毒性,而固化后的聚合物多半是无毒的。的聚合物多半是无毒的。上一页返回第二节建筑塑料第二节建筑塑料建筑塑料的基本组成建筑塑料的基本组成建筑塑料根据组成材料种类的多少,可分为单组分塑料和多建筑塑料根据组成材料种类的多少,可分为单组分塑料和多
11、组分塑料。单组分塑料基本上由一种树脂组成或加少量着色组分塑料。单组分塑料基本上由一种树脂组成或加少量着色剂而制成。多数塑料则是多组分的,组成除树脂外,还含有剂而制成。多数塑料则是多组分的,组成除树脂外,还含有各种添加剂,改变添加剂的品种和数量,则塑料性质也随之各种添加剂,改变添加剂的品种和数量,则塑料性质也随之改变。改变。合成树脂是塑料的主要组成材料,在塑料中起胶钻剂的作用,合成树脂是塑料的主要组成材料,在塑料中起胶钻剂的作用,它不仅能自身胶结,还能将塑料中的其他组分牢固地胶结在它不仅能自身胶结,还能将塑料中的其他组分牢固地胶结在一起成为一个整体,使其具有加工成型的性能。一起成为一个整体,使其
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