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文檔簡介
1、會計學1高分子化合物及材料高分子化合物及材料第一頁,編輯于星期三:七點 三分。2.2.了解幾種重要高分子材料和復合材料的性能及其應用。了解幾種重要高分子材料和復合材料的性能及其應用。1.1.了解高分子化合物的基本結構與重要特性。了解高分子化合物的基本結構與重要特性。第1頁/共94頁第二頁,編輯于星期三:七點 三分。2 2 高分子化合物的基本結構和重要特性高分子化合物的基本結構和重要特性 3 3 高分子化合物的合成、改性與再利用高分子化合物的合成、改性與再利用 1 1 高分子化合物概述高分子化合物概述4 4 日常生活中的高分子材料日常生活中的高分子材料5 5 材料的未來與分子設計材料的未來與分子
2、設計第2頁/共94頁第三頁,編輯于星期三:七點 三分。高分子化合物高分子化合物(高分子、高聚物或聚合物)的分子比低分子化合物(高分子、高聚物或聚合物)的分子比低分子化合物的分子要大很多。通常低分子有機化合物的相對分子質(zhì)量在的分子要大很多。通常低分子有機化合物的相對分子質(zhì)量在10001000以以下,而高分子化合物的相對分子質(zhì)量在下,而高分子化合物的相對分子質(zhì)量在1 1萬以上,有的可達上千萬。萬以上,有的可達上千萬。 1 1基本概念基本概念高分子化合物的高分子化合物的基本特征基本特征(同低分子化合物的根本區(qū)別同低分子化合物的根本區(qū)別):相對:相對分子質(zhì)量大。分子質(zhì)量大。 1 1 高分子化合物概述高
3、分子化合物概述第3頁/共94頁第四頁,編輯于星期三:七點 三分。高分子化合物的相對分子質(zhì)量雖然很大,但其化學組成一般卻比較高分子化合物的相對分子質(zhì)量雖然很大,但其化學組成一般卻比較簡單。簡單。 例例 聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯結合而成:聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯結合而成: 單體單體聚合物聚合物聚合度聚合度鏈節(jié)鏈節(jié)* *平均聚合度平均聚合度 n n 鏈節(jié)的式量鏈節(jié)的式量 = = 高聚物的平均相對分子質(zhì)量高聚物的平均相對分子質(zhì)量簡寫簡寫:CH2CHCH2ClCHCH2ClCHCln CH2 = CHC lnCH2CHCl鏈節(jié)鏈節(jié)單體單體聚合成高分子化合物的低分子化合物聚合成高分子化合物的低分子
4、化合物鏈節(jié)鏈節(jié)組成高分子鏈的重復結構單元組成高分子鏈的重復結構單元聚合度聚合度高分子鏈所含鏈節(jié)的數(shù)目高分子鏈所含鏈節(jié)的數(shù)目第4頁/共94頁第五頁,編輯于星期三:七點 三分。(1)高分子化合物組成簡單,相對分子質(zhì)量大,具有)高分子化合物組成簡單,相對分子質(zhì)量大,具有“多分散多分散性性”。是多分子的混合物。是多分子的混合物。 (2)高分子化合物可歸納為)高分子化合物可歸納為線型線型和和體型體型兩種結構。線型結構中包括鏈兩種結構。線型結構中包括鏈型和支鏈型。型和支鏈型。 (3 3)高分子化合物由于其相對分子質(zhì)量很大,有較好的)高分子化合物由于其相對分子質(zhì)量很大,有較好的機械強度機械強度,又由于其分子
5、是由共價鍵結合而成,故有較好的,又由于其分子是由共價鍵結合而成,故有較好的絕緣性絕緣性和和耐腐蝕耐腐蝕性性,由于其分子鏈很長,呈卷曲狀,故有較好的,由于其分子鏈很長,呈卷曲狀,故有較好的可塑性可塑性和和高彈性高彈性。 (4 4)高分子化合物在常溫常壓下主要以固態(tài)或液態(tài)存在,幾乎無)高分子化合物在常溫常壓下主要以固態(tài)或液態(tài)存在,幾乎無揮發(fā)性,揮發(fā)性,溶解性溶解性也很差,有時只發(fā)生也很差,有時只發(fā)生溶脹溶脹。第5頁/共94頁第六頁,編輯于星期三:七點 三分。1高分子化合物的命名高分子化合物的命名 (1 1)按原料單體或聚合物的結構特征命名)按原料單體或聚合物的結構特征命名 在單體名稱前面冠以在單體
6、名稱前面冠以“聚聚”字:字:聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。 在單體名稱后面加在單體名稱后面加“樹脂樹脂” ” :酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。(2)按商品名命名)按商品名命名* *我國習慣以我國習慣以“綸綸”作為作為合成纖維商品名的后綴合成纖維商品名的后綴,如滌綸、氯綸、,如滌綸、氯綸、腈綸、錦綸、丙綸等。腈綸、錦綸、丙綸等。有機玻璃有機玻璃聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯。尼龍或錦綸尼龍或錦綸聚酰胺,如尼龍聚酰胺,如尼龍610610。 為解決聚合物讀寫不便,常采用國際通用的英文縮寫符號為
7、解決聚合物讀寫不便,常采用國際通用的英文縮寫符號,如,如PVC、ABS等。等。第6頁/共94頁第七頁,編輯于星期三:七點 三分。聚合物 單體 名稱 商品名稱 符號 名稱 結構式 聚氯乙烯 氯綸 PVC 氯乙烯 聚丙烯 丙綸 PP丙烯 聚丙烯腈 腈綸 PAN丙烯腈 聚己內(nèi)酰胺 錦綸6 (或尼龍-6) PA6己內(nèi)酰胺 CH2CHClCH2CHCH3CH2CHCNNHO 表表1 一些聚合物的名稱、商品名稱、符號及單體一些聚合物的名稱、商品名稱、符號及單體第7頁/共94頁第八頁,編輯于星期三:七點 三分。聚己二酰己二胺 錦綸66 (尼龍66) PA66己二酸己二胺 聚對苯二甲酸乙二醇酯 滌綸 PET對
8、苯二甲酸乙二醇 聚苯乙烯 聚苯乙烯樹脂 PS苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 有機玻璃 PMMA甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 ABS樹脂 ABS丙烯腈丁二烯 苯乙烯 HOOC(CH2)4COOHNH2(CH2)6NH2HOCH2CH2OHCH2CCOOCH3CH3CH2CHCNCH2CHCHCH2CHCH2HOOCCOOHCHCH2第8頁/共94頁第九頁,編輯于星期三:七點 三分。(2)按主鏈結構分類按主鏈結構分類(1)按來源分類按來源分類 天然高分子和合成高分子。天然高分子和合成高分子。碳鏈聚合物碳鏈聚合物 主鏈完全由碳原子組成。如聚乙烯:主鏈完全由碳原子組成。如聚乙烯:雜鏈聚合物雜鏈聚
9、合物 主鏈除碳原子外,還含有氧、氮、硫等雜原子。如聚己主鏈除碳原子外,還含有氧、氮、硫等雜原子。如聚己二酰己二胺(尼龍二酰己二胺(尼龍-66):):CH2 CH2nC (CH2)4 C NH (CH2)6 NHOOn第9頁/共94頁第十頁,編輯于星期三:七點 三分。元素有機聚合物元素有機聚合物 主鏈由硅、硼、鋁與氧、氮、主鏈由硅、硼、鋁與氧、氮、硫、磷等組成,側(cè)鏈是有機基團。如聚二甲基硅氧烷硫、磷等組成,側(cè)鏈是有機基團。如聚二甲基硅氧烷:(3)按性能和用途分類按性能和用途分類 塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑和功塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑和功能高分子六大類。能高分子六大類。(4)按功能分類按
10、功能分類 通用高分子、工程材料高分子、功能高分子通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等、仿生高分子等 。元素無機聚合物元素無機聚合物 主鏈和側(cè)鏈均由無機元素或基團組主鏈和側(cè)鏈均由無機元素或基團組成。如聚二氯磷腈:成。如聚二氯磷腈:Si OCH3CH3nP = NClCln第10頁/共94頁第十一頁,編輯于星期三:七點 三分。(2)體形結構的高聚物體形結構的高聚物 分子中無獨立的大分分子中無獨立的大分子存在,因此只有子存在,因此只有交聚度交聚度的概念。的概念。 (1)線型結構高分子物質(zhì)線型結構高分子物質(zhì) 分子中有獨立的分子中有獨立的大分子存在,分子鏈中以單鍵相連的相鄰兩鏈大分子存在
11、,分子鏈中以單鍵相連的相鄰兩鏈節(jié)之間還可以保持一定的鍵角而旋轉(zhuǎn),因此,節(jié)之間還可以保持一定的鍵角而旋轉(zhuǎn),因此,一個分子鏈在無外力作用時會有眾多的分子空一個分子鏈在無外力作用時會有眾多的分子空間形態(tài),絕大部分為卷曲狀。高分子鏈這種強間形態(tài),絕大部分為卷曲狀。高分子鏈這種強烈卷曲的傾向稱為(分子)鏈的烈卷曲的傾向稱為(分子)鏈的柔順性柔順性,它對,它對高聚物的彈性和塑性等有重要影響。高聚物的彈性和塑性等有重要影響。鍵角固定的高分子鏈鍵角固定的高分子鏈節(jié)的旋轉(zhuǎn)示意圖節(jié)的旋轉(zhuǎn)示意圖1 1高聚物分子的幾何形狀高聚物分子的幾何形狀 C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C112 2 高分子化合物的基本
12、結構和要重特性高分子化合物的基本結構和要重特性第11頁/共94頁第十二頁,編輯于星期三:七點 三分。體型結構的高聚物,由于分子鏈間體型結構的高聚物,由于分子鏈間有大量的交聯(lián),分子鏈不可能產(chǎn)生有大量的交聯(lián),分子鏈不可能產(chǎn)生有序排列,因而都是非晶態(tài)的。有序排列,因而都是非晶態(tài)的。 從結晶狀態(tài)來看,線型結構的高聚從結晶狀態(tài)來看,線型結構的高聚物分為物分為晶態(tài)高聚物晶態(tài)高聚物和和非晶態(tài)高聚物非晶態(tài)高聚物,或者兩者共存。,或者兩者共存。高聚物中結晶性區(qū)域稱為結晶區(qū),高聚物中結晶性區(qū)域稱為結晶區(qū),非結晶區(qū)域稱非結晶區(qū),結晶的多非結晶區(qū)域稱非結晶區(qū),結晶的多少稱少稱結晶度結晶度(高聚物含晶體結構的(高聚物含
13、晶體結構的質(zhì)量百分數(shù))質(zhì)量百分數(shù))。 第12頁/共94頁第十三頁,編輯于星期三:七點 三分。玻璃態(tài)玻璃態(tài) 分子鏈節(jié)或整個分子鏈無分子鏈節(jié)或整個分子鏈無法產(chǎn)生運動,高聚物呈現(xiàn)如玻璃法產(chǎn)生運動,高聚物呈現(xiàn)如玻璃體狀的固態(tài)。例如常溫下的塑料體狀的固態(tài)。例如常溫下的塑料。 高彈態(tài)高彈態(tài) 鏈節(jié)可以較自由地旋轉(zhuǎn),但鏈節(jié)可以較自由地旋轉(zhuǎn),但整個分子鏈不能移動。例如常溫下的整個分子鏈不能移動。例如常溫下的橡膠。高彈態(tài)是高聚物所獨有的罕見橡膠。高彈態(tài)是高聚物所獨有的罕見的一種物理形態(tài),能產(chǎn)生很大形變,的一種物理形態(tài),能產(chǎn)生很大形變,除去外力后能可逆恢復原狀。除去外力后能可逆恢復原狀。 粘流態(tài)粘流態(tài) 高聚物分子鏈
14、節(jié)可以自由地旋轉(zhuǎn),整個分子鏈也能自由移動,從高聚物分子鏈節(jié)可以自由地旋轉(zhuǎn),整個分子鏈也能自由移動,從而成為能流動的粘液,比液態(tài)低分子化合物的粘度要大得多,又稱為塑性態(tài)而成為能流動的粘液,比液態(tài)低分子化合物的粘度要大得多,又稱為塑性態(tài)。例如膠粘劑或涂料。例如膠粘劑或涂料。 第13頁/共94頁第十四頁,編輯于星期三:七點 三分。玻璃化溫度玻璃化溫度 由高彈態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度,用由高彈態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度,用Tg 表示。表示。 粘流化溫度粘流化溫度 由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度,用由高彈態(tài)向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度,用Tf 表示。表示。 塑料與纖維塑料與纖維: 要求要求Tg 高,高, Tf 低(較耐熱,加工
15、成型溫度不高)低(較耐熱,加工成型溫度不高)橡膠:橡膠:要求要求Tg 低,低, Tf 高(耐寒又耐熱)高(耐寒又耐熱)一些非晶態(tài)高聚物的一些非晶態(tài)高聚物的Tg和和Tf值:值:聚氯乙烯聚氯乙烯 Tg =81 Tf =175聚苯乙烯聚苯乙烯 Tg =100 Tf =135聚丁二烯聚丁二烯(順丁橡膠順丁橡膠) Tg =-108 Tf 天然橡膠天然橡膠 Tg =-73 Tf =122第14頁/共94頁第十五頁,編輯于星期三:七點 三分。1 1彈性和塑性彈性和塑性 (1)彈性彈性 當高聚物當高聚物Tg TR (室溫室溫) TR ,高聚物處于玻璃態(tài),用做材料時可做塑,高聚物處于玻璃態(tài),用做材料時可做塑料。
16、料。 玻璃化溫度玻璃化溫度Tg是高聚物的鏈節(jié)開始旋轉(zhuǎn)的最低溫度。它的高低與分子鏈是高聚物的鏈節(jié)開始旋轉(zhuǎn)的最低溫度。它的高低與分子鏈的柔順性和分子鏈間的作用力大小有關。的柔順性和分子鏈間的作用力大小有關。分子的柔順性越大,分子的柔順性越大, Tg越低。越低。 體型高聚物的分子鏈由于被化學鍵牢固地交聯(lián),很難變形,因此體型高聚物的分子鏈由于被化學鍵牢固地交聯(lián),很難變形,因此,當溫度改變時不會出現(xiàn)粘流態(tài),交聯(lián)度大時也不會出現(xiàn)高彈態(tài),當溫度改變時不會出現(xiàn)粘流態(tài),交聯(lián)度大時也不會出現(xiàn)高彈態(tài),而只呈玻璃態(tài)。,而只呈玻璃態(tài)。第15頁/共94頁第十六頁,編輯于星期三:七點 三分。主要指標有主要指標有機械強度機械
17、強度、剛性剛性、沖出強度沖出強度。主要影響因素有:。主要影響因素有:(1) 平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量(或平均聚合度)的增大,有利于增加分子鏈間的(或平均聚合度)的增大,有利于增加分子鏈間的作用力,可使拉伸強度與沖擊強度等有所提高。作用力,可使拉伸強度與沖擊強度等有所提高。(2) 極性取代基極性取代基或鏈間能形成或鏈間能形成氫鍵氫鍵時,能增加分子鏈之間的作用力時,能增加分子鏈之間的作用力而提高其強度。而提高其強度。強度強度:天然橡膠(:天然橡膠(M r=20萬)萬) 丁苯橡膠(丁苯橡膠( M r =45萬)萬)拉伸強度拉伸強度: 聚氯乙烯聚氯乙烯(含極性基團含極性基團-Cl) 聚乙烯聚乙
18、烯 第16頁/共94頁第十七頁,編輯于星期三:七點 三分。(3) 適度交聯(lián)適度交聯(lián)有利于增加分子鏈之間的作用力。有利于增加分子鏈之間的作用力。(4) 在結晶區(qū)內(nèi)分子鏈在結晶區(qū)內(nèi)分子鏈排列緊密有序排列緊密有序,可使分子鏈之間的作用力增大,可使分子鏈之間的作用力增大,機械強度也隨之增高。,機械強度也隨之增高。(5) 主鏈主鏈含苯環(huán)含苯環(huán)或側(cè)鏈引入芳環(huán)、雜環(huán)取代基等的高聚物,其強或側(cè)鏈引入芳環(huán)、雜環(huán)取代基等的高聚物,其強度和剛性比含脂肪族主鏈的高聚物的要高。度和剛性比含脂肪族主鏈的高聚物的要高。 如聚乙烯交聯(lián)后,沖擊強度可提高如聚乙烯交聯(lián)后,沖擊強度可提高34倍。倍。 機械強度機械強度: 高結晶聚乙
19、烯高結晶聚乙烯 低結晶聚乙烯低結晶聚乙烯強度強度: 芳香尼龍芳香尼龍(如芳綸如芳綸-1313) 普通尼龍普通尼龍nCONHCOONH第17頁/共94頁第十八頁,編輯于星期三:七點 三分。高分子化合物通常以高分子化合物通常以共價鍵共價鍵結合,一般不存在自由電子和離子,因此結合,一般不存在自由電子和離子,因此高高聚物通常是很好的絕緣體聚物通常是很好的絕緣體,可作為絕緣材料。,可作為絕緣材料。 高聚物的極性越小,其絕緣性越好。高聚物的極性越小,其絕緣性越好。 非極性高聚物非極性高聚物 分子鏈節(jié)結構對稱的高聚物,如聚乙烯,聚四氟乙分子鏈節(jié)結構對稱的高聚物,如聚乙烯,聚四氟乙烯等。烯等。 極性高聚物極性
20、高聚物 分子鏈節(jié)結構不對稱的高聚物,如聚氯乙烯,聚酰胺等。分子鏈節(jié)結構不對稱的高聚物,如聚氯乙烯,聚酰胺等。 例:例:試比較下列高聚物的電絕緣性:試比較下列高聚物的電絕緣性:聚四氟乙烯聚四氟乙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 第18頁/共94頁第十九頁,編輯于星期三:七點 三分。電絕緣材料的高聚物可分為:電絕緣材料的高聚物可分為: (1)鏈節(jié)結構對稱且無極性基團鏈節(jié)結構對稱且無極性基團的高聚物,如聚乙烯,聚四氟乙烯,的高聚物,如聚乙烯,聚四氟乙烯,對直流電和交流電都絕緣,可用作高頻電絕緣材料。對直流電和交流電都絕緣,可用作高頻電絕緣材料。 (2)無極性基團,但鏈節(jié)結構不對
21、稱的高聚物無極性基團,但鏈節(jié)結構不對稱的高聚物,如聚苯乙烯,如聚苯乙烯,天然橡膠等,可用做中頻電絕緣材料。天然橡膠等,可用做中頻電絕緣材料。 (3)鏈節(jié)結構不對稱且有極性基團的高聚物鏈節(jié)結構不對稱且有極性基團的高聚物,如聚氯乙烯,聚酰胺,如聚氯乙烯,聚酰胺,酚醛樹指等,可用做低頻或中頻電絕緣材料。酚醛樹指等,可用做低頻或中頻電絕緣材料。 第19頁/共94頁第二十頁,編輯于星期三:七點 三分。分子的極性可用相對介電常數(shù)分子的極性可用相對介電常數(shù)衡量,通常非極性高聚物的衡量,通常非極性高聚物的2,弱,弱極性或中等極性高聚物的極性或中等極性高聚物的24,強極性高聚物的,強極性高聚物的4。 高聚物 高
22、聚物 聚四氟乙烯 2.0 聚氯乙烯 3.23.6 聚丙烯 2.2 聚甲基丙烯酸甲酯 3.33.9 低密度聚乙烯 2.252.35 硅樹脂 2.754.20 高密度聚乙烯 2.302.35 尼龍66 4.0 聚苯乙烯 2.453.10 酚醛樹脂 5.0 6.5 表表2 2 常見高聚物的相對介電常數(shù)常見高聚物的相對介電常數(shù)第20頁/共94頁第二十一頁,編輯于星期三:七點 三分。靜電現(xiàn)象靜電現(xiàn)象 兩種電性不同的物體相互接觸或磨擦時,會有電子的轉(zhuǎn)兩種電性不同的物體相互接觸或磨擦時,會有電子的轉(zhuǎn)移而使一物種體帶正電荷,另一種物體帶負電荷的現(xiàn)象。移而使一物種體帶正電荷,另一種物體帶負電荷的現(xiàn)象。 靜電現(xiàn)象
23、具有兩面性,它應用于靜電印刷、油漆噴涂和靜電分離靜電現(xiàn)象具有兩面性,它應用于靜電印刷、油漆噴涂和靜電分離等。但靜電往往是有害的,例如腈綸纖維起毛球、吸灰塵;粉料等。但靜電往往是有害的,例如腈綸纖維起毛球、吸灰塵;粉料在干燥運轉(zhuǎn)中會結塊等。在干燥運轉(zhuǎn)中會結塊等。常用的抗靜電劑是一些常用的抗靜電劑是一些表面活性劑表面活性劑,其主要作用是提高高聚物表面,其主要作用是提高高聚物表面的電導性,使之迅速放電,防止電荷積累。的電導性,使之迅速放電,防止電荷積累。另外,在高聚物中填充導電填料如炭黑、金屬粉、導電纖維等也另外,在高聚物中填充導電填料如炭黑、金屬粉、導電纖維等也同樣起到抗靜電的作用。同樣起到抗靜電
24、的作用。第21頁/共94頁第二十二頁,編輯于星期三:七點 三分。高聚物溶解的兩個階段:高聚物溶解的兩個階段:溶脹溶脹 溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部,使高分子鏈間產(chǎn)生松動,并通過溶劑化溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部,使高分子鏈間產(chǎn)生松動,并通過溶劑化使高聚物膨脹成凝膠狀。使高聚物膨脹成凝膠狀。 溶解溶解 高分子鏈從凝膠表面分散進入溶劑中,溶解形成均一的溶高分子鏈從凝膠表面分散進入溶劑中,溶解形成均一的溶液。液。 (1)溶解性)溶解性一般一般線型線型(包括帶支鏈)的高聚物,在適當?shù)娜軇┲谐?梢匀芙猓ò◣еф湥┑母呔畚铮谶m當?shù)娜軇┲谐?梢匀芙狻H缇郾揭蚁ú噬婢撸┛扇苡诒交蚣妆?,有機玻璃(繪圖直。如聚苯乙烯
25、(彩色玩具)可溶于苯或甲苯,有機玻璃(繪圖直尺)可溶于氯仿或丙酮。尺)可溶于氯仿或丙酮。但但體型體型高聚時,通常只發(fā)生溶脹而不能溶解。高聚時,通常只發(fā)生溶脹而不能溶解。第22頁/共94頁第二十三頁,編輯于星期三:七點 三分。溶劑選擇的原則是溶劑選擇的原則是“相似相溶相似相溶” ” ,極性大的高聚物選用極性大的溶,極性大的高聚物選用極性大的溶劑;極性小的高聚物先用極性小的溶劑。例如,未硫化的天然橡膠劑;極性小的高聚物先用極性小的溶劑。例如,未硫化的天然橡膠是弱極性的,可溶于汽油、苯、甲苯等非極性或弱極性溶劑中。是弱極性的,可溶于汽油、苯、甲苯等非極性或弱極性溶劑中。 高吸水性樹脂高吸水性樹脂含有
26、羥基等含有羥基等強親水基團強親水基團,不溶于水,在水中只能溶脹,有驚,不溶于水,在水中只能溶脹,有驚人的吸水能力。吸水后成凝膠狀,在加壓下,水分也不易擠出來。例如,由人的吸水能力。吸水后成凝膠狀,在加壓下,水分也不易擠出來。例如,由淀粉和聚氧乙烯制成的保水材料,吸水重量可達自重的淀粉和聚氧乙烯制成的保水材料,吸水重量可達自重的46034603倍;這些高吸倍;這些高吸水性的樹脂已應用于農(nóng)業(yè)保濕大棚,制作嬰兒尿不濕、防止土地荒漠化水性的樹脂已應用于農(nóng)業(yè)保濕大棚,制作嬰兒尿不濕、防止土地荒漠化等。等。 (2 2)保水性)保水性晶態(tài)高聚物一般需將其加熱至熔點附近,待晶態(tài)高聚物一般需將其加熱至熔點附近,
27、待晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)后,溶劑后,溶劑分子才能滲入,使高聚物逐漸溶解。分子才能滲入,使高聚物逐漸溶解。相對分子質(zhì)量大的高聚物,鏈間作用力大,不利于其溶解。相對分子質(zhì)量大的高聚物,鏈間作用力大,不利于其溶解。 第23頁/共94頁第二十四頁,編輯于星期三:七點 三分。高聚物主要由高聚物主要由C-CC-C、C-HC-H、C-OC-O等牢固的共價鍵連接而成,含活潑的等牢固的共價鍵連接而成,含活潑的基團較少,且分子鏈相互纏繞,使分子鏈上不少基團難以參與反應基團較少,且分子鏈相互纏繞,使分子鏈上不少基團難以參與反應,因而,因而一般化學穩(wěn)定性較高一般化學穩(wěn)定性較高。 (1 1)穩(wěn)定性)穩(wěn)定性 一
28、些含一些含 高聚物高聚物不耐水,不耐水,在酸或堿的催化下會與水反應。例如,聚酰胺與水的反應:在酸或堿的催化下會與水反應。例如,聚酰胺與水的反應:CONHCOOCN高聚物一般化學穩(wěn)定性好高聚物一般化學穩(wěn)定性好,耐酸堿腐蝕,但不耐高溫,易老化。耐酸堿腐蝕,但不耐高溫,易老化。nm+NHCH2NH2HOHCONH CH2NHCO CH2COCH2HOOCmn第24頁/共94頁第二十五頁,編輯于星期三:七點 三分。老化是指高聚物及其材料在加工、貯存和使用過程中,長期受化學、物理(老化是指高聚物及其材料在加工、貯存和使用過程中,長期受化學、物理(熱、光、電、機械等)以及生物(霉菌)因素的綜合影響,發(fā)生熱
29、、光、電、機械等)以及生物(霉菌)因素的綜合影響,發(fā)生裂解裂解或或交聯(lián)交聯(lián),導致性能變壞的,導致性能變壞的現(xiàn)象現(xiàn)象。例如,塑料制品變脆、橡膠龜裂、纖維泛黃、油漆。例如,塑料制品變脆、橡膠龜裂、纖維泛黃、油漆發(fā)粘等。發(fā)粘等。老化是物理性質(zhì)變壞的不可逆過程。主要有兩種過程:老化是物理性質(zhì)變壞的不可逆過程。主要有兩種過程:降解降解 鏈斷裂,Mr變小 發(fā)粘、變軟、喪失機械強度交聯(lián)交聯(lián) 線型變體型變硬、變脆、喪失彈性,如天然膠、聚氯乙烯的如天然膠、聚氯乙烯的老化老化若在高聚物分子鏈中引入較多的若在高聚物分子鏈中引入較多的芳環(huán)芳環(huán)、雜環(huán)雜環(huán)結構,或在主鏈或支鏈中引入結構,或在主鏈或支鏈中引入無機元素無機元
30、素(如硅、磷、鋁等),均可提高其熱穩(wěn)定性。(如硅、磷、鋁等),均可提高其熱穩(wěn)定性。為了延緩光、氧、熱對高聚物的老化作用,通??稍诟呔畚镏袨榱搜泳徆狻⒀酢釋Ω呔畚锏睦匣饔?,通常可在高聚物中加入各類加入各類光穩(wěn)定劑、抗氧劑(芳香族胺類如二苯胺光穩(wěn)定劑、抗氧劑(芳香族胺類如二苯胺和酚類等),或和酚類等),或熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑(如硬脂酸鹽等)。(如硬脂酸鹽等)。NH第25頁/共94頁第二十六頁,編輯于星期三:七點 三分。聚合反應聚合反應 加成聚合反應(加成聚合反應(加聚反應加聚反應) 聚合反應聚合反應由小分子單體合成聚合物的化學反應由小分子單體合成聚合物的化學反應縮合聚合反應(縮合聚合反應(縮聚反應
31、縮聚反應)3 高分子化合物的合成、改性與再利用高分子化合物的合成、改性與再利用第26頁/共94頁第二十七頁,編輯于星期三:七點 三分。加聚反應加聚反應僅由一種單體聚合而成的,僅由一種單體聚合而成的,分子鏈分子鏈中只包含一種單體構成的鏈節(jié)的聚合中只包含一種單體構成的鏈節(jié)的聚合反應反應由兩種或兩種以上單體同時進行聚由兩種或兩種以上單體同時進行聚合,生成的聚合物含有多種單體構合,生成的聚合物含有多種單體構成的鏈節(jié)的聚合反應成的鏈節(jié)的聚合反應共聚物往往可兼具兩種或兩種以上均聚物的一些優(yōu)異性能,因此共聚物往往可兼具兩種或兩種以上均聚物的一些優(yōu)異性能,因此通過共通過共聚方法可以改善產(chǎn)品的性能聚方法可以改善
32、產(chǎn)品的性能。 加聚反應加聚反應由一種或多種單體相互加成,或由環(huán)狀化合物開環(huán)由一種或多種單體相互加成,或由環(huán)狀化合物開環(huán)相互結合成聚合物的反應。相互結合成聚合物的反應。均聚反應均聚反應共聚反應共聚反應第27頁/共94頁第二十八頁,編輯于星期三:七點 三分??s聚反應縮聚反應由一種或多種單體相互縮合生成高聚物,同時有低分子物由一種或多種單體相互縮合生成高聚物,同時有低分子物質(zhì)(如水、鹵化氫、氮、醇等)析出的反應。質(zhì)(如水、鹵化氫、氮、醇等)析出的反應。例如癸二酸和己二胺合成為尼龍例如癸二酸和己二胺合成為尼龍-610的反應:的反應: n H2N (CH2)6 NHH+n C (CH2)8 COOHHO
33、ONH (CH2)6 NH C (CH2)8 COO+ 2n H2On第28頁/共94頁第二十九頁,編輯于星期三:七點 三分。高分子材料的改性高分子材料的改性 通過各種方法改變已有材料的組成、通過各種方法改變已有材料的組成、 結結構,以達到改善性能、擴大品種和應用范圍的目的。構,以達到改善性能、擴大品種和應用范圍的目的。 通常采用的改性方法大體上可分為通常采用的改性方法大體上可分為化學法化學法與與物理化學法物理化學法兩大類:兩大類: 1 1高聚物的化學改性高聚物的化學改性 借化學反應改變高聚物本身的組成、結構,以達到材料改性借化學反應改變高聚物本身的組成、結構,以達到材料改性的目的。的目的。
34、常用的反應常用的反應交聯(lián)反應交聯(lián)反應共聚反應共聚反應 官能團反應官能團反應第29頁/共94頁第三十頁,編輯于星期三:七點 三分。經(jīng)經(jīng)部分交聯(lián)部分交聯(lián)后的橡膠,既提高了強度和韌性,又同時保留了較好的彈后的橡膠,既提高了強度和韌性,又同時保留了較好的彈性。硫化后的橡膠只發(fā)生溶脹,具有耐溶劑性。性。硫化后的橡膠只發(fā)生溶脹,具有耐溶劑性。例例 橡膠的硫化:橡膠的硫化: CH2 C = CH CH2CH3+ S8CH2 C = CH CH2CH3CH2 C CH CH2CH3CH2 C CH CH2CH3SxSy借化學鍵的形成,使線型高聚物連接成為體型高聚物的反應。借化學鍵的形成,使線型高聚物連接成為體
35、型高聚物的反應。第30頁/共94頁第三十一頁,編輯于星期三:七點 三分。ABSABS工程塑料具有聚苯乙烯優(yōu)良的電性能和易加工成型性,丁二烯提工程塑料具有聚苯乙烯優(yōu)良的電性能和易加工成型性,丁二烯提高彈性和沖擊強度,丙烯腈可增加耐熱、耐油、耐腐蝕性和表面硬高彈性和沖擊強度,丙烯腈可增加耐熱、耐油、耐腐蝕性和表面硬度,使之成為綜合性能優(yōu)良的工程材料。度,使之成為綜合性能優(yōu)良的工程材料。( CH2CH )x ( CH2CH = CHCH2 )y ( CH2CH )zCNn由兩種或兩種以上不同單體通過共聚所生成的共聚物,往往在性能由兩種或兩種以上不同單體通過共聚所生成的共聚物,往往在性能上有取長補短的
36、效果。上有取長補短的效果。 nx CH2= CH CN + ny CH2= CH CH=CH2 + nz CH2=CH第31頁/共94頁第三十二頁,編輯于星期三:七點 三分。如離子交換樹脂就是利用官能團反應,在高聚物結構中引入可供離子交換如離子交換樹脂就是利用官能團反應,在高聚物結構中引入可供離子交換的基團,使之具有離子交換功能,且應具備不溶性和一定的機械強度。的基團,使之具有離子交換功能,且應具備不溶性和一定的機械強度。 先要制備高聚物母體(即骨架)如苯乙烯先要制備高聚物母體(即骨架)如苯乙烯- -二乙烯苯共聚物(體型二乙烯苯共聚物(體型高聚物),然后再通過官能團反應,在高聚物骨架上引入活性
37、高聚物),然后再通過官能團反應,在高聚物骨架上引入活性基團。例如,制取磺酸型陽離子交換樹脂,可利用上述共聚物基團。例如,制取磺酸型陽離子交換樹脂,可利用上述共聚物與與H H2 2SOSO4 4的磺化反應,引入磺酸基的磺化反應,引入磺酸基SOSO3 3H H。由此所得離子交換樹脂。由此所得離子交換樹脂(簡稱為聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂)的結構(簡)式可(簡稱為聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂)的結構(簡)式可表示如下:表示如下: 利用官能團反應,在高分子結構中引入適當?shù)睦霉倌軋F反應,在高分子結構中引入適當?shù)墓δ芑δ芑?,使高分子,使高分子具有特定的功能。具有特定的功能。?2頁/共94頁第三十三
38、頁,編輯于星期三:七點 三分。CHCH2CHCH2SO3HCHCH2CHCH2SO3H通??珊唽憺橥ǔ?珊唽憺镽-SOR-SO3 3H H(R R代表代表樹脂母體),磺酸基樹脂母體),磺酸基-SO-SO3 3H H中中的氫離子能與溶液中的陽的氫離子能與溶液中的陽離子進行離子交換。離子進行離子交換。同理,若利用官能團反應在高聚物母體中引入可與溶液中同理,若利用官能團反應在高聚物母體中引入可與溶液中陰離子陰離子進行離進行離子交換的基團,即可得子交換的基團,即可得陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂。例如,季銨型陰離子交換樹。例如,季銨型陰離子交換樹脂脂R-NR-N(CHCH3 3)3 3ClCl。第33頁
39、/共94頁第三十四頁,編輯于星期三:七點 三分。在高聚物中摻和各種助劑(又稱添加劑)、將不同高聚物共混、在高聚物中摻和各種助劑(又稱添加劑)、將不同高聚物共混、或用其他材料與高分子材料復合而完成的改性?;蛴闷渌牧吓c高分子材料復合而完成的改性。(1)摻和改性)摻和改性 聚合物中通常要加入填料、增塑劑、防老劑(抗氧劑、熱穩(wěn)定聚合物中通常要加入填料、增塑劑、防老劑(抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、紫外光穩(wěn)定劑)、著色劑、發(fā)泡劑、固化劑、潤滑劑、阻劑、紫外光穩(wěn)定劑)、著色劑、發(fā)泡劑、固化劑、潤滑劑、阻燃劑等燃劑等添加劑添加劑,以提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用效果。,以提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用效果。 其中填料和增塑劑是添加劑中用量最
40、大的。其中填料和增塑劑是添加劑中用量最大的。 填料填料降低成本降低成本類型類型 有機填料有機填料 木粉、纖維、棉布等木粉、纖維、棉布等 作用作用改善性能改善性能: : 機械性能、耐熱性、電性能、加工性能機械性能、耐熱性、電性能、加工性能無機填料無機填料 碳酸鈣、硅藻土、炭黑、滑石粉、金屬粉、金屬氧碳酸鈣、硅藻土、炭黑、滑石粉、金屬粉、金屬氧化物、白炭黑(化物、白炭黑(SiO2)等)等第34頁/共94頁第三十五頁,編輯于星期三:七點 三分。通常都選用一些高沸點(一般大于通常都選用一些高沸點(一般大于300)的液體或低熔點的)的液體或低熔點的固體有機化合物(如鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元固
41、體有機化合物(如鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元酸酯類、環(huán)氧化合物等)作為增塑劑。酸酯類、環(huán)氧化合物等)作為增塑劑。如聚氯乙烯中加入質(zhì)量分數(shù)為如聚氯乙烯中加入質(zhì)量分數(shù)為30%70%的增塑劑就成為軟質(zhì)聚氯乙的增塑劑就成為軟質(zhì)聚氯乙烯塑料。烯塑料。增塑劑的加入能增大高聚物分子鏈間的距離,減弱分子鏈之間的作用力增塑劑的加入能增大高聚物分子鏈間的距離,減弱分子鏈之間的作用力,從而使其,從而使其Tg和和Tf值降低,材料的脆性和加工性能得以改善。值降低,材料的脆性和加工性能得以改善。一些能增進高聚物柔韌性和熔融流動性的物質(zhì)。一些能增進高聚物柔韌性和熔融流動性的物質(zhì)。第35頁/共94頁第三十六頁,編輯于
42、星期三:七點 三分。將兩種或兩種以上不同的高聚物混合形成具有純組分所沒有的將兩種或兩種以上不同的高聚物混合形成具有純組分所沒有的綜合性能的高聚物的方法。形成的高聚物稱為綜合性能的高聚物的方法。形成的高聚物稱為共混高聚物共混高聚物(又稱為又稱為高分子合金高分子合金)。 聚合物共聚合物共混物混物塑料塑料共混。如塑料塑料共混。如ABS-PVC共混,可改善耐燃性共混,可改善耐燃性橡膠橡膠共混。橡膠橡膠共混。丁腈橡膠與天然橡膠共混,可提丁腈橡膠與天然橡膠共混,可提高天然橡膠的耐油性和耐熱性高天然橡膠的耐油性和耐熱性橡膠塑料共混。橡膠塑料共混。PVC-天然氯丁膠共混,可改善抗沖擊天然氯丁膠共混,可改善抗沖
43、擊性能性能共混的作用:共混的作用: 改變單一聚合物的弱點,性能互補,獲得優(yōu)良綜合性能;改變單一聚合物的弱點,性能互補,獲得優(yōu)良綜合性能; 賦予特別性能或功能,如賦予粘結性能、減震、導電、阻燃、賦予特別性能或功能,如賦予粘結性能、減震、導電、阻燃、 耐水等;耐水等; 改善加工功能。改善加工功能。第36頁/共94頁第三十七頁,編輯于星期三:七點 三分。 由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合制得一種多相材料的由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合制得一種多相材料的過程。過程。 與共混相比,復合包含的范圍更廣;共混改性的組分材料與共混相比,復合包含的范圍更廣;共混改性的組分材料僅限于高聚物,而復合改性的對象
44、除高聚物外,還可包括金屬僅限于高聚物,而復合改性的對象除高聚物外,還可包括金屬材料與無機非金屬材料。材料與無機非金屬材料。 第37頁/共94頁第三十八頁,編輯于星期三:七點 三分。高分子化合物的回收及再利用的高分子化合物的回收及再利用的基本意義基本意義:v 解決了環(huán)境污染問題解決了環(huán)境污染問題 由于高分子化合物的化學穩(wěn)定性好,難以分解,日積月累,會污染環(huán)由于高分子化合物的化學穩(wěn)定性好,難以分解,日積月累,會污染環(huán)境、危害生態(tài)。境、危害生態(tài)。v 充分利用自然資源充分利用自然資源 高分子化合物的回收、利用包括:高分子化合物的回收、利用包括: v 再生利用和改性利用再生利用和改性利用v 熱分解回收化
45、工原料熱分解回收化工原料 v 焚燒回收熱能焚燒回收熱能 v 掩埋處理掩埋處理 v 光降解和微生物降解光降解和微生物降解 第38頁/共94頁第三十九頁,編輯于星期三:七點 三分。從上世紀六十年代開始,塑料從上世紀六十年代開始,塑料( (主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯) )進入廣泛實用階段。由于塑料具有很多優(yōu)點:它取材進入廣泛實用階段。由于塑料具有很多優(yōu)點:它取材容易,價格低廉,加工方便,質(zhì)地輕巧,因此塑料一問世,便深受容易,價格低廉,加工方便,質(zhì)地輕巧,因此塑料一問世,便深受歡迎,它迅速滲入到社會生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋歡迎,它迅速滲
46、入到社會生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。創(chuàng)造了巨大的社會和經(jīng)濟效益。塑料被列為、盆、桶、管等。創(chuàng)造了巨大的社會和經(jīng)濟效益。塑料被列為2020世世紀最偉大的發(fā)明之一,塑料的普及被譽為紀最偉大的發(fā)明之一,塑料的普及被譽為白色革命白色革命。隨著塑料產(chǎn)量不斷增大,成本越來越隨著塑料產(chǎn)量不斷增大,成本越來越低,我們用過的大量農(nóng)用薄膜、包裝低,我們用過的大量農(nóng)用薄膜、包裝用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被拋棄在環(huán)境中,給景觀和環(huán)境帶后被拋棄在環(huán)境中,給景觀和環(huán)境帶來很大破壞。由于塑料包裝物大多呈來很大破壞。由于塑料包裝物大多呈白色,它們造成的環(huán)境污染被
47、稱為白色,它們造成的環(huán)境污染被稱為白白色污染色污染。第39頁/共94頁第四十頁,編輯于星期三:七點 三分。視覺污染視覺污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在環(huán)境中,給人們的視覺帶來指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在環(huán)境中,給人們的視覺帶來不良刺激,影響環(huán)境的美感。不良刺激,影響環(huán)境的美感。白色污染的白色污染的潛在危害潛在危害則是多方面的。則是多方面的。 (1 1)一次性發(fā)泡塑料飯盒和塑料袋盛裝食物嚴重影響我們的身)一次性發(fā)泡塑料飯盒和塑料袋盛裝食物嚴重影響我們的身體健康。體健康。 (2 2)使土壤環(huán)境惡化,嚴重影響農(nóng)作物的生長。)使土壤環(huán)境惡化,嚴重影響農(nóng)作物的生長。(3 3)填埋作業(yè)仍是我國處理
48、城市垃圾的一個主要方法。由于塑料)填埋作業(yè)仍是我國處理城市垃圾的一個主要方法。由于塑料膜密度小、體積大,它能很快填滿場地,降低填埋場地處理垃圾的膜密度小、體積大,它能很快填滿場地,降低填埋場地處理垃圾的能力;而且,填埋后的場地由于地基松軟,垃圾中的細菌、病毒等能力;而且,填埋后的場地由于地基松軟,垃圾中的細菌、病毒等有害物質(zhì)很容易滲入地下,污染地下水,危及周圍環(huán)境。有害物質(zhì)很容易滲入地下,污染地下水,危及周圍環(huán)境。(4 4)把廢塑料直接進行焚燒處理,將給環(huán)境造成嚴重的二次污染。)把廢塑料直接進行焚燒處理,將給環(huán)境造成嚴重的二次污染。白色污染存在的兩種危害:視覺污染白色污染存在的兩種危害:視覺污
49、染和和潛在危害潛在危害第40頁/共94頁第四十一頁,編輯于星期三:七點 三分。(1 1)停止使用一次性餐具及超薄塑料袋。)停止使用一次性餐具及超薄塑料袋。(2 2)回收廢塑料并使之資源化是解決白色污染的根本途徑?;厥諒U塑料并使之資源化是解決白色污染的根本途徑。近年來,一些國家大力開展近年來,一些國家大力開展3R運動:即要求做到廢塑料的減量運動:即要求做到廢塑料的減量化(化(Reduce)、再利用()、再利用(Reuse)、再循環(huán)()、再循環(huán)(Recycle)。)。(3)研究開發(fā)降解塑料。)研究開發(fā)降解塑料。降解塑料有三類:光降解塑料、生降解塑料有三類:光降解塑料、生物降解塑料及雙降解塑料。物降
50、解塑料及雙降解塑料。(4 4)加強環(huán)保宣傳,提高公民的)加強環(huán)保宣傳,提高公民的環(huán)保意識,在社會上形成良好的環(huán)保意識,在社會上形成良好的環(huán)保氛圍,是解決白色污染及其環(huán)保氛圍,是解決白色污染及其它各種形式污染的前提。它各種形式污染的前提。第41頁/共94頁第四十二頁,編輯于星期三:七點 三分。高分子材料高分子材料、無機材料和金屬材料并列為三大材料、無機材料和金屬材料并列為三大材料。高分子材料與其他材料相比,具有高分子材料與其他材料相比,具有密度小、比強度高、耐腐蝕密度小、比強度高、耐腐蝕、絕緣性好、易于加工成型、絕緣性好、易于加工成型等特點。但也普遍存在四個弱點,即等特點。但也普遍存在四個弱點,
51、即強強度不夠高,不耐高溫、易燃燒和易老化度不夠高,不耐高溫、易燃燒和易老化。高分子材料由于高分子材料由于其品種多,功能齊全、能適應多種需要,加工其品種多,功能齊全、能適應多種需要,加工容易,適宜于自動化生產(chǎn),原料來源豐富易得、價格便宜容易,適宜于自動化生產(chǎn),原料來源豐富易得、價格便宜等等原因,已成為我們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚闹匾牧稀9δ芨咴?,已成為我們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚闹匾牧稀9δ芨叻肿硬牧涎芯康难杆侔l(fā)展,更加擴展了高分子材料的應用范分子材料研究的迅速發(fā)展,更加擴展了高分子材料的應用范圍。圍。第42頁/共94頁第四十三頁,編輯于星期三:七點 三分。產(chǎn)量大,價格低,日常生活中應用范圍廣的塑
52、料產(chǎn)量大,價格低,日常生活中應用范圍廣的塑料。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。1.1.根據(jù)塑料制品的用途可分為根據(jù)塑料制品的用途可分為: :機械性能好,能用于制造各種機械零件的塑料機械性能好,能用于制造各種機械零件的塑料。主主要有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚砜、酚醛樹脂要有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚砜、酚醛樹脂、ABS塑料等。塑料等。具有特殊功能和特殊用途的塑料具有特殊功能和特殊用途的塑料。主要有氟塑料、。主要有氟塑料、硅塑料、環(huán)氧樹指等。硅塑料、環(huán)氧樹指等。通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料特殊塑料特殊塑料第43頁/共94頁第四十四頁,編輯于星
53、期三:七點 三分。在加工過程中,一般在加工過程中,一般只發(fā)生物理變化只發(fā)生物理變化,受熱變?yōu)?,受熱變?yōu)樗苄泽w,成型后冷卻又變硬定型,若再受熱還可改變塑性體,成型后冷卻又變硬定型,若再受熱還可改變形狀重新成型的塑料。形狀重新成型的塑料。在成型過程中在成型過程中發(fā)生化學變化發(fā)生化學變化,利用塑料在受熱時,利用塑料在受熱時可流動的特征而成型,并延長時間,使其發(fā)生化學可流動的特征而成型,并延長時間,使其發(fā)生化學反應而成為不熔不溶的網(wǎng)狀分子結構,并固化定型反應而成為不熔不溶的網(wǎng)狀分子結構,并固化定型而形成的塑料。而形成的塑料。熱塑性塑料熱塑性塑料(線型)(線型)熱固性塑料熱固性塑料(體型)(體型)第44
54、頁/共94頁第四十五頁,編輯于星期三:七點 三分。結構式結構式: :性能:性能:強極性,絕緣性好,耐酸堿,難燃,具有自熄性。缺點是介電性能差,在強極性,絕緣性好,耐酸堿,難燃,具有自熄性。缺點是介電性能差,在100 120即可分解出氯化氫,熱穩(wěn)定性差即可分解出氯化氫,熱穩(wěn)定性差 用途:用途:制造水槽,下水管;制造箱、包、沙發(fā)、桌布、窗簾、雨傘、包裝制造水槽,下水管;制造箱、包、沙發(fā)、桌布、窗簾、雨傘、包裝袋;還可做涼鞋、拖鞋及布鞋的塑料底等袋;還可做涼鞋、拖鞋及布鞋的塑料底等氯化聚氯乙烯氯化聚氯乙烯CPVC(過氯乙烯)可作熱水硬管,使用溫度(過氯乙烯)可作熱水硬管,使用溫度65 105。nCl
55、CHCH2第45頁/共94頁第四十六頁,編輯于星期三:七點 三分。結構式結構式: :性能:性能:化學性質(zhì)非常穩(wěn)定,耐酸、堿,耐溶劑性能好,吸水性低,無化學性質(zhì)非常穩(wěn)定,耐酸、堿,耐溶劑性能好,吸水性低,無毒,受熱易老化毒,受熱易老化 用途:用途:制造食品包裝袋、各種飲水瓶、容器、玩具等;還可制各種管材、制造食品包裝袋、各種飲水瓶、容器、玩具等;還可制各種管材、電線絕緣層等電線絕緣層等 第四代聚乙烯(超高分子量聚乙烯)第四代聚乙烯(超高分子量聚乙烯)高韌性、高耐磨。密度越低高韌性、高耐磨。密度越低,制造成本越低。,制造成本越低。nCH2CH2第46頁/共94頁第四十七頁,編輯于星期三:七點 三分
56、。性能:性能:具有韌性、耐磨、耐熱,具有吸濕性、無毒、接伸強度大具有韌性、耐磨、耐熱,具有吸濕性、無毒、接伸強度大 用途:用途:可做尼龍布、尼龍襪子、尼龍繩及醫(yī)用消毒容器等;做機械零件、儀可做尼龍布、尼龍襪子、尼龍繩及醫(yī)用消毒容器等;做機械零件、儀表、儀器零件表、儀器零件結構式結構式: :NH ( CH2 ) x NH C ( CH2 ) y C nOO第47頁/共94頁第四十八頁,編輯于星期三:七點 三分。性能:性能:耐酸堿,耐腐蝕,化學穩(wěn)定性好,耐寒,絕緣性好,耐磨。耐酸堿,耐腐蝕,化學穩(wěn)定性好,耐寒,絕緣性好,耐磨。缺點是剛性差缺點是剛性差 結構式結構式: :用途:用途:可用作高溫環(huán)境中
57、化工設備的密封零件,無油潤滑條件下作軸承、活塞可用作高溫環(huán)境中化工設備的密封零件,無油潤滑條件下作軸承、活塞等,還可做電容器、電纜絕緣材料等,還可做電容器、電纜絕緣材料 nCF2CF2第48頁/共94頁第四十九頁,編輯于星期三:七點 三分。性能:性能:難溶、難熔、耐熱,機械強度高,剛性好,抗沖擊性好難溶、難熔、耐熱,機械強度高,剛性好,抗沖擊性好 結構式結構式: :用途:用途:制造線路板、插座、插頭、電話機、行李車輪、工具手柄、貼面板、三合制造線路板、插座、插頭、電話機、行李車輪、工具手柄、貼面板、三合板、刨花板等板、刨花板等 nOHCH2OHOHCH2第49頁/共94頁第五十頁,編輯于星期三
58、:七點 三分。性能:性能:堅硬、耐高溫、良好的機械性能、電絕緣性好、韌性好、抗沖擊性堅硬、耐高溫、良好的機械性能、電絕緣性好、韌性好、抗沖擊性好、透明度高好、透明度高 用途:用途:制造繼電器盒蓋,計算機和磁盤的殼體、熒光燈罩、汽車及透明窗的制造繼電器盒蓋,計算機和磁盤的殼體、熒光燈罩、汽車及透明窗的玻璃等玻璃等nCOOCCH3CH3O結構式結構式: :第50頁/共94頁第五十一頁,編輯于星期三:七點 三分。性能:性能:變硬度、高抗沖強度、抗蠕變性好,耐熱、耐寒、耐磨、抗氧化性變硬度、高抗沖強度、抗蠕變性好,耐熱、耐寒、耐磨、抗氧化性好,尺寸穩(wěn)定性好好,尺寸穩(wěn)定性好 用途:用途: 制造機械、電子
59、、電氣制造航空、航天等部門的零部件制造機械、電子、電氣制造航空、航天等部門的零部件結構式結構式: :nOCCH3CH3OSOO第51頁/共94頁第五十二頁,編輯于星期三:七點 三分。 性能:性能:無毒、無味,易溶于酮、醛、酯等有機溶劑。耐磨性、抗沖無毒、無味,易溶于酮、醛、酯等有機溶劑。耐磨性、抗沖擊性能好擊性能好 用途:用途:用于家用電器、箱包、裝飾板材、汽車收音機等零部件用于家用電器、箱包、裝飾板材、汽車收音機等零部件結構式結構式: :( CH2CH )x ( CH2CH = CHCH2 )y ( CH2CH )zCNn第52頁/共94頁第五十三頁,編輯于星期三:七點 三分。性能:性能:其
60、透明性在現(xiàn)有高聚物中是最好的,缺點是耐磨能差,硬度較其透明性在現(xiàn)有高聚物中是最好的,缺點是耐磨能差,硬度較低,易溶于有機溶劑等低,易溶于有機溶劑等 結構式結構式:用途:用途:廣泛用于航空、醫(yī)療、儀器等領域廣泛用于航空、醫(yī)療、儀器等領域nCH2CCH3COOCH3第53頁/共94頁第五十四頁,編輯于星期三:七點 三分。橡膠可分為橡膠可分為天然橡膠天然橡膠和和合成橡膠合成橡膠。 天然橡膠其化學組成是天然橡膠其化學組成是聚異戊二烯聚異戊二烯有有順式順式與與反式反式兩種構型,它們的結兩種構型,它們的結構簡式分別為:構簡式分別為:CH2CCCH2HCH3n順式順式 CH2CCCH3HCH2n反式反式 1
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