《高分子材料学》PPT课件

《《高分子材料学》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章高分子材料学高分子材料制品的性能高分子材料成型加工性能决定于高分子材料本身性能决定于聚合物的结构与性能（会在加工过程中改变）高分子化合物（聚合物）聚合物是高分子材料的主体，它通过各种配合剂使之成为一整体，使其具有一定的力学性能，具有良好的加工性能。一、聚合物种类聚合物的选择：（1）根据制品的性能要求（2）根据制品形状－－加工工艺要求学习要求：掌握聚合物的分子结构聚合方法主要特征及其原理（结构与性能的关系）主要参考书目：《高分子化学》《高分子物理》《橡胶工业手册》《塑料性能应用手册》1、生胶生胶天然胶NR合成胶CR通用合成胶：SBR、BR、IR、CREP

2、R(EPDM)、IIR特种合成胶：NBR、MQ、FPM、UR、CPE、……表0-3了解：结构－特性－应用，为何？2、合成树脂分类依据类别化学结构聚烯烃类（PE、PP、PS、EVA）、聚酰胺类（PA)、乙烯基类（PVC、CPVC、PVDC）、丙烯酸酯类（PMMA）聚苯醚酯类（PET、PBT、PPO）热效应热塑性、热固性：表0-1（P3）结晶能力结晶性、无定形：表1-20（P31）用途性能通用型（PE、PP、PS、PVC、PF、UF）：表0-2（P3）工程型（>50MPa、>6KJ/M2）、耐高温（氟、硅橡胶）功能型（离子交换树脂、环氧树脂）二、聚合物的主要成型

3、工艺性能1、温度热效应PVCPEPPTb－脆化温度－610C低00CTg－玻璃化转变温度870C-20~1300C10~150CTf－粘流温度1360C～～Tm－熔融温度～LDPE:105~1150CHDPE:115~1350C164～1750CTd－分解温度1400C～3000C2、流变特性：多数为非牛顿型流体，表性粘度ηa与剪切速率r有关。PA、PC近牛顿型，PC有较大ηa。3、结晶性：PC、PVC有微晶4、加工性：相关因素－熔体强度、吸水率、成型收缩率5、加工温度与使用温度：PVC：加工温度：150～190˚C，使用温度：－15～60˚C第一节影响高分

4、子材料性能的化学因素高分子材料的化学结构影响高分子材料制品性能成型加工性能（如：热塑性、热固性）选择聚合物时必须考虑其分子结构另外，加工时还会发生化学变化，引起结构变化。一、聚合物分子构成1、共价键的形式键能不同，成型时的稳定性、使用时的耐候性和降解性也不同。表1-2（p17）2、元素即主链的构成元素。C-C：碳链高分子；C-O、C-N、C-S：杂链高分子；主链含Si、P、B等：元素有机高分子。例：主链上C-O、C-N、C-S，易无规逐步降解，加工时要干燥，H2O%<0.05%。3、侧基（取代基）虽然主链为主要影响因素，但侧基也影响Tg、Tm、降解、老化、水

5、解、耐热性、力学性能。表1-3（P18）二、键接次序和构型1、键接次序聚合单体相同，单结构单元的键接次序可能不同。同样的分子式，若分子结构不一样，则性能也不一样。例：聚丁二烯1,4－聚丁二烯，弹性好，耐磨1,2－聚丁二烯，强度低，弹性差2、构型：高分子化合物空间构型等规立构：表1-4（P20）间规立构：表1-5（P20）无规立构几何位置：分子链种各原子的几何位置不一样，性能不一样。例：1、4-聚丁二烯：顺式、反式性能不一样。聚集态结构：分子排列规整性。三、共聚物组成1、单体比例：例：丁腈橡胶（NBR-18、-24、-40）丁二烯聚丁二烯15253641501

6、00丁腈橡胶(NBR)聚丙烯腈顺丁橡胶（BR）弹性好低温性好强度高、硬度高耐温性好腈纶纤维（PAN）丙烯腈2、序列分布无规共聚物嵌段共聚物接枝共聚物表1-6（P20）四、交联橡胶：二维网状结构热固性塑料：三维体形结构（复合材料）热塑性塑料：PE（提高性能）、PVC（提高热稳定性）。交联使性能提高：表1-7（P21）影响交联密度的因素：温度、时间、反应官能度、应力、交联剂用量表1-8（P22）交联机理游离基过氧化物交联：不饱和聚酯硫磺（S）交联：橡胶逐步交联加成反应（氢原子转移）：环氧树脂＋胺缩合反应（有低分子物产生）：酚醛树脂，三阶段。五、基团与端基1.分子

7、链中的活性基团影响加工和使用性能例1：对加工方法的影响无活性基团－热塑性塑料：可反复多次成型有活性基团－橡胶和热固性塑料：只可一次成型例2：对使用性能的影响顺丁胶氯丁胶：含C1，极性，双键不易活动耐老化、耐油，但耐低温性下降2.端基主要影响热性能和热稳定性3.利用端基可进行改性和功能化例：PP－g－MAH与PA的－NH2端基反应六、支链（或结构缺陷）影响加工性能、力学性能、结晶度、应力开裂等。例：HDPE、LDPE、LLDPE包括支链数、支链长度、分布第二节影响高分子材料性能的物理因素高分子材料本身的分子结构（大分子结构）影响其加工性能和制品性能。在成型加工

8、中，高分子材料有会发生一系列物理变化，如微观形态结构