《聚合物加工原理》PPT课件

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1、聚合物加工原理橡塑机械工程研究中心谢林生第一章绪论一、何谓聚合物材料（高分子材料）：是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。常称聚合物或高聚物。高分子化合物的分子量一般>104。高分子化合物有天然的，也有人工合成的。工业用高分子材料主要是人工合成的。绪论一、何谓高分子材料：定义：简写成nCH2=CH2→。[CH2–CH2]n由简单的结构单元重复连接而成。如由乙烯合成聚乙烯:CH2=CH2+CH2=CH2+→-CH2-

2、CH2-CH2-CH2-,绪论一、何谓高分子材料：高分子化合物的组成绪论一、何谓高分子材料：高分子化合物的组成组成聚合物的低分子化合物称为单体。聚合物的分子为很长的链条，称为大分子链。[CH2–CH2]n大分子链中重复结构单元(如聚乙烯中)称为链节。聚乙烯分子链绪论一、何谓高分子材料：按用途分为塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料等。按聚合物反应类型分为加聚物和缩聚物。按聚合物的热行为分为热塑性聚合物和热固性聚合物。按主链上的化学组成分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物。绪论一、何谓高分子材料：高

3、分子材料的分类二、高分子材料的结构大分子链的柔顺性柔顺性与单键内旋转的难易程度有关绪论大分子链的结构由于主链共价键有一定键长和键角，保持键长和键角不变时单键可任意旋转，称单键的内旋转。内旋转使大分子链卷曲成各种不同形状，对外力有很大的适应性，这种特性称为大分子链的柔顺性。线型结构：弹性、塑性好，硬度低，是热塑性材料。支链型结构：近于线型结构。体型结构：硬度高，脆性大，无弹性和塑性，是热固性材料。二、高分子材料的结构绪论大分子链的形状大分子链的结构二、高分子材料的结构绪论支化模型大分子链的结构二、高分子材

4、料的结构绪论大分子链的结构一般说来，线型和支化聚合物的特点是受热可以软化或熔融，也可以制成熔液，所以能够反复地用来进行加工成型，称为热塑性材料，如热塑性塑料、未硫化胶料等；交联网状聚合物则没有以上特点，只能在形成网状结构之前进行加工，成型以后就难以再重复利用，称为热固性材料，如热固性塑料、硫化橡胶等。二、高分子材料的结构绪论大分子链的结构项目热塑性塑料热固性塑料加工特性受热软化、熔融、可塑制成一定形状，冷却后固化定型。未成型前受热软化、熔融、可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。重复加工性

5、再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。熔剂中情况可溶不溶化学结构线型高分子由线型分子变为体型分子举例PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT等PF、UF、MF、ER、UP等。二、高分子材料的结构绪论大分子链的结构二、高分子材料的结构绪论分子量聚合物的分子量、支化度、交联密度是随聚合反应条件的变化而变化的，加之聚合过程中还要受到大量偶然因素的影响，使得在一种聚合物样品中很难找出同样长度、同样支化度的链状大分子，这一现象称为高

6、分子化合物的多分散性。数均分子量：重均分子量：二、高分子材料的结构绪论均聚物和共聚物聚合物可以由一种或多种单体聚合而成，一种单体构成的聚合物为均聚物，两种或两种以上单体构成的聚合物为共聚物。共聚物是两种或多种单体同时聚合的结果，不是两种或多种均聚物的机械共混物，共聚物分子结构的形状，可以是无规的、接枝的和交替的、嵌段的。共聚物可得到合乎需要的每种均聚物的理想性质的某种精细混合，而机械共混物却不能得到合乎需要的每种均聚物性质的精细混合。二、高分子材料的结构绪论均聚物和共聚物共聚物：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共

7、聚物ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)，其中丙烯腈表面硬度高，丁二烯韧性好，苯乙烯加工性好，染色性好。共混物:PP+尼龙、PE＋EVA、PVC＋EVA等等。无规共聚：A－A－B－A－B－B－B－A－B－B－A－A－B－A接枝共聚：A－A－A－A－A－A－A－A－A－A－A－A

8、B－B－B－B－B－B－B嵌段共聚：A－A－A－A－A－B－B－B－B－B－A－A－A－A交替共聚：A－B－A－B－A－B－A－B－A－B－A－B二、高分子材料的结构绪论高分子的构象高分子的构

9、象是指单个分子在空间中存在的各种状态，一个高分子链由于单键的内旋转和分子的热运动，总是存在着一系列不同的形状，如伸展的直链、卷曲的无规线团和卷曲的有规则排列的形状等。高分子的聚集态结构是指大分子与大分子之间的几何排列。聚集态结构强烈地受高分子构象和加工条件的影响，同时又直接影响聚合物的性能。按照高分子的聚集态结构，聚合物分为结晶型和无定形两类。结晶型聚合物的分子链排列整齐有序。无定形聚合物的分子链排列杂乱无章。部分结晶聚合物由晶相和非晶相组