《合成高分子材料》PPT课件

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1、第十章合成高分子材料10.1合成高分子化合物基础知识一、合成高分子化合物的合成1、加聚反应：单体（低分子碳氢化合物）在引发剂、光、热等作用下，聚合形成为大分子的反应。一种单体加聚反应生成均聚物；两种或两种以上单体加聚反应生成共聚物。2、缩聚反应：由两种或两种以上具有可反应官能团的单体，在催化剂作用下结合成的大分子，并同时放出低分子副产物的反应。二、高分子聚合物的结构与性质高分子聚合物分子常是由特定的结构单元多次重复组成的，这些特定的结构单元称为链节。链节重复的次数n称为聚合度。高分子聚合物是由链节相同而聚合度不同的化合物所混合而成。（一）线型分子和体型分子结构

2、1、线型分子结构：由链节多次重复而成的长链型分子结构，在主链侧有时还存在支链。2、体型分子结构：在链与链之间有化学键“交联”的网状结构。线型分子结构的聚合物具有柔顺性，受拉时，变形能力极大，外力去除后，可恢复成原状，具有高弹性。体型分子结构的聚合物，柔顺性受到限制，受力后，变形较小，但机械强度较高，温度稳定性及化学稳定性较好。（二）高分子聚合物的物理力学状态1、玻璃态温度较低时，长链分子整体不可移动，失去柔顺性。受力后只能发生微小的变形，外力除去后，变形立即消失，称为普通弹性变形。温度越低、物体越坚硬。2、高弹态温度升高，聚合物从玻璃态变为高弹态。长链分子具有柔顺性

3、，但仍不可移动。受力后会发生极大的可逆变形，称为高弹变形。弹性模量很小，应变值很大，变形的发生和消失要比普通弹性变形慢得多。3、粘流态温度升得更高时，整个长链分子具有了可移动性，聚合物从高弹态变为呈粘流态。体型结构的聚合物，可以表现为玻璃态或高弹态，而不会出现粘流态。（三）热塑性与热固性1、热塑性聚合物（受热可熔）在常温下是较硬固体，受热后就会变软（甚至熔融），待冷却后，会变硬；再次加热又会变软。这类聚合物一般为线型分子结构，如聚乙烯、聚氯乙烯等。2、热固性聚合物（受热不可熔）首次受热软化（或熔化）后，在热和催化剂或热和压力作用下发生化学变化，变成坚硬的体型分子结构

4、，成为不熔物质；再次受热不再变软。温度稳定性好，不能反复加工使用。三、高分子聚合物的分类及命名（一）分类1、按合成方式分：加聚聚合物缩聚聚合物2、按性质分：树脂及塑料、合成橡胶、合成纤维3、按热行为分：热塑性聚合物热固性聚合物（二）命名1、在生成聚合物的单体名称之前加“聚”字。聚乙烯、聚氯乙烯。2、在原料名称之后加“树脂”二字。酚醛树脂、脲醛树脂。3、商品名称。聚酰胺纤维—尼龙或绵纶，聚丙烯晴纤维—晴纶。4、英文名称的缩写。聚乙烯—PE；聚氯乙烯—PVC；聚乙烯醇—PVA；丁苯橡胶—SBR；丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物为ABS树脂等。四、高分子聚合物的老化高分子材

5、料在热、光、氧或有害液体等的长期作用下，其各项性能会逐渐降低，甚至失去使用价值的现象，称为老化。老化是一个复杂的化学变化过程，其主要化学反应有“交联反应”和“裂解反应”。1、交联反应：使聚合度逐渐增大，或使线型结构变为体型结构。高分子材料便会逐渐失去弹性、变硬、变脆，出现龟裂等。2、裂解反应：在化学因素和物理因素作用下，大分子发生断裂。使高分子材料变软、发粘、失去高弹性。防止老化的措施有三种：①改善聚合物结构，提高耐老化力；②加入稳定剂（防老剂），吸收紫外线或抑制分子交联(断裂)反应；③设置表面防护层（或涂层），隔绝光、热及O2等。一、塑料的基本概念以树脂为基材，按

6、需要加入适当助剂，组成配料，借助成型工具，可以在一定温度和压力下塑制成一定形状和尺寸，经冷却变硬或在成型的温度下交联固化变硬，成为能保持这种形状和尺寸的制品，这样的材料称为塑料。树脂是由低分子单体化合物通过共价键结合起来的一种高分子化合物。用于制备塑料的树脂，几乎都是由人工合成的。10.2建筑塑料（一）根据原料来源分类1、合成塑料：用低分子化合物经化学反应制成高分子化合物，再经加工制成的塑料制品或在生成高分子化合物的同时进行成型的塑料制品。如聚苯乙烯、酚醛树脂和聚氯乙烯等。2、半合成塑料：用天然高分子材料制造的塑料。二、塑料的分类（二）根据塑料的热行为分类1、热塑性

7、塑料：受热时可以塑化和软化，冷却时则凝固成型。温度的改变可令其反复变形。聚烯烃类、聚乙烯基类、聚苯乙烯类、聚甲醛等。2、热固性塑料：受热时塑性和软化，发生化学交联反应并固化定型，冷却后如再次加热时，不再发生塑性变形。酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、有机硅等。（三）按使用领域分类1、通用塑料：生产成本低，产量大，性能多样化。主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等2、工程塑料：成本高，产量不大，有较高的强度和耐磨擦、耐热和耐化学腐蚀等特性。如：聚胺类塑料，聚甲醛，热塑性树脂等。（四）按塑料中树脂合成的反应类型分类（1）聚合类塑料：塑料中树脂是由含有不饱和键的单体在引发剂存