普通化學(xué)第七章

1、首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)1第第7章章高分子化合物與材料高分子化合物與材料首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)24.4.了解幾種重要高分子材料和復(fù)合材料的性能及其了解幾種重要高分子材料和復(fù)合材料的性能及其應(yīng)用。應(yīng)用。1.1.了解高分子化合物的基本概念、命名和分類。了解高分子化合物的基本概念、命名和分類。2.2.了解高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)與重要特性。了解高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)與重要特性。3.3.了解高分子化合物的合成反應(yīng)及改性、回收再利了解高分子化合物的合成反應(yīng)及改性、回收再利用的方法。用的方法。本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)

2、37.2 7.2 高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)和重要特性高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)和重要特性 7.3 7.3 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 7.1 7.1 高分子化合物概述高分子化合物概述7.4 7.4 日常生活中的高分子材料日常生活中的高分子材料7.5 7.5 材料的未來與分子設(shè)計(jì)材料的未來與分子設(shè)計(jì)目目 錄錄首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)4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（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(jī)化合物的相對(duì)分子化合物的分子要大很多。通常低分子有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量

3、在質(zhì)量在10001000以下，而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量在以下，而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量在1 1萬(wàn)以上，萬(wàn)以上，有的可達(dá)上千萬(wàn)。有的可達(dá)上千萬(wàn)。 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：相對(duì)分子質(zhì)量大。對(duì)分子質(zhì)量大。 7.1.1 7.1.1 高分子化合物的基本概念和特點(diǎn)高分子化合物的基本概念和特點(diǎn)7.1 7.1 高分子化合物概述高分子化合物概述首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)5高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量雖然很大，但其化學(xué)組成一般卻比高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量雖然很大，但其化學(xué)組成一般卻比較簡(jiǎn)

4、單。較簡(jiǎn)單。 例例 聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯結(jié)合而成：聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯結(jié)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(duì)分子質(zhì)量高聚物的平均相對(duì)分子質(zhì)量簡(jiǎn)寫：簡(jiǎn)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化合物鏈節(jié)鏈節(jié)組成高分子鏈的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成高分子鏈的重復(fù)結(jié)構(gòu)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)目首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)6（1）高

5、分子化合物組成簡(jiǎn)單，相對(duì)分子質(zhì)量大，具有）高分子化合物組成簡(jiǎn)單，相對(duì)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(jié)構(gòu)。線型結(jié)構(gòu)中兩種結(jié)構(gòu)。線型結(jié)構(gòu)中包括鏈型和支鏈型。包括鏈型和支鏈型。 （3 3）高分子化合物由于其相對(duì)分子質(zhì)量很大，有較好的）高分子化合物由于其相對(duì)分子質(zhì)量很大，有較好的機(jī)械強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度度，又由于其分子是由共價(jià)鍵結(jié)合而成，故有較好的，又由于其分子是由共價(jià)鍵結(jié)合而成，故有較好的絕緣性絕緣性和和耐腐蝕性耐腐蝕性，由于其分子鏈很長(zhǎng)，呈卷曲狀，故有較好的，由于其分子鏈很長(zhǎng)，呈卷曲狀，故有

6、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）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(wú)揮發(fā)性，無(wú)揮發(fā)性，溶解性溶解性也很差，有時(shí)只發(fā)生也很差，有時(shí)只發(fā)生溶脹溶脹。2 2高分子化合物的特點(diǎn)高分子化合物的特點(diǎn)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)71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(jié)構(gòu)特征命名）按原料單體或聚合物的結(jié)構(gòu)特征命名 在單體名稱前面冠以在單體名稱前面冠以“聚聚”字：字：聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。二酰己二胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二

7、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。7.1.2 高分子化合物的命名和分類高分子化合物的命名和分類（2）按商品名命名）按商品名命名* *我國(guó)習(xí)慣以我國(guó)習(xí)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，如滌綸、氯綸、腈綸、錦綸、丙綸等。綸、腈綸、錦綸、丙綸等。有機(jī)玻璃有機(jī)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(guó)際通用的英文縮寫符號(hào)，為解決聚合物讀寫不便，常采用國(guó)際通用的英文縮寫符號(hào)，如如PVC、ABS等。等。首

8、頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)8聚合物 單體 名稱 商品名稱 符號(hào) 名稱 結(jié)構(gòu)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7.1 一些聚合物的名稱、商品名稱、符號(hào)及單體一些聚合物的名稱、商品名稱、符號(hào)及單體首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)9聚己二酰己二胺 錦綸66 （尼龍66） PA66己二酸己二胺 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 滌綸 PET對(duì)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(jī)玻璃

9、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首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)10（2）按主鏈結(jié)構(gòu)分類按主鏈結(jié)構(gòu)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：雜鏈聚合物雜鏈聚合物 主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫等雜原子。主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫

10、等雜原子。如聚己二酰己二胺（尼龍如聚己二酰己二胺（尼龍-66）：）：CH2 CH2nC (CH2)4 C NH (CH2)6 NHOOn2 2高分子化合物的分類高分子化合物的分類首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)11元素有機(jī)聚合物元素有機(jī)聚合物 主鏈由硅、硼、鋁與氧主鏈由硅、硼、鋁與氧、氮、硫、磷等組成，側(cè)鏈?zhǔn)怯袡C(jī)基團(tuán)。如、氮、硫、磷等組成，側(cè)鏈?zhǔn)怯袡C(jī)基團(tuán)。如聚二甲基硅氧烷：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、粘合劑和塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑和功能高分子六大類。功能高分子六大類。（4）按功能分類按功能分類 通用高分子、工程材料高分子

11、、功能高分通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等子、仿生高分子等 。元素?zé)o機(jī)聚合物元素?zé)o機(jī)聚合物 主鏈和側(cè)鏈均由無(wú)機(jī)元素或主鏈和側(cè)鏈均由無(wú)機(jī)元素或基團(tuán)組成。如聚二氯磷腈：基團(tuán)組成。如聚二氯磷腈：Si OCH3CH3nP = NClCln首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)12（2）體形結(jié)構(gòu)的高聚物體形結(jié)構(gòu)的高聚物 分子中無(wú)獨(dú)立的分子中無(wú)獨(dú)立的大分子存在，因此只有大分子存在，因此只有交聚度交聚度的概念。的概念。 （1）線型結(jié)構(gòu)高分子物質(zhì)線型結(jié)構(gòu)高分子物質(zhì) 分子中有獨(dú)立分子中有獨(dú)立的大分子存在，分子鏈中以單鍵相連的相的大分子存在，分子鏈中以單鍵相連的相鄰兩鏈節(jié)之間還可以保持

12、一定的鍵角而旋鄰兩鏈節(jié)之間還可以保持一定的鍵角而旋轉(zhuǎn)，因此，一個(gè)分子鏈在無(wú)外力作用時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)，因此，一個(gè)分子鏈在無(wú)外力作用時(shí)會(huì)有眾多的分子空間形態(tài)，絕大部分為卷曲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(qiáng)烈卷曲的傾向稱為狀。高分子鏈這種強(qiáng)烈卷曲的傾向稱為（分子）鏈（分子）鏈的的柔順性柔順性，它對(duì)高聚物的彈性，它對(duì)高聚物的彈性和塑性等有重要影響。和塑性等有重要影響。鍵角固定的高分子鍵角固定的高分子鏈節(jié)的旋轉(zhuǎn)示意圖鏈節(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 7.2.1 7.2.1 高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C1

13、17.2 7.2 高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)和高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)和要要重重特性特性首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)13體型結(jié)構(gòu)的高聚物，由于分子鏈間體型結(jié)構(gòu)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(jié)晶狀態(tài)來看，線型結(jié)構(gòu)的高從結(jié)晶狀態(tài)來看，線型結(jié)構(gòu)的高聚物分為聚物分為晶態(tài)高聚物晶態(tài)高聚物和和非晶態(tài)高非晶態(tài)高聚物聚物，或者兩者共存。，或者兩者共存。高聚物中結(jié)晶性區(qū)域稱為結(jié)晶區(qū)，高聚物中結(jié)晶性區(qū)域稱為結(jié)晶區(qū)，非結(jié)晶區(qū)域稱非結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶的非結(jié)晶區(qū)域稱非結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶的多少稱多少稱結(jié)晶度結(jié)晶

14、度（高聚物含晶體結(jié)（高聚物含晶體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）構(gòu)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）。 2 2高聚物的聚集態(tài)高聚物的聚集態(tài)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)14玻璃態(tài)玻璃態(tài) 分子鏈節(jié)或整個(gè)分子鏈無(wú)分子鏈節(jié)或整個(gè)分子鏈無(wú)法產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，高聚物呈現(xiàn)如玻璃體法產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，高聚物呈現(xiàn)如玻璃體狀的固態(tài)。例如常溫下的塑料。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)，鏈節(jié)可以較自由地旋轉(zhuǎn)，但整個(gè)分子鏈不能移動(dòng)。例如常溫但整個(gè)分子鏈不能移動(dòng)。例如常溫下的橡膠。高彈態(tài)是高聚物所獨(dú)有下的橡膠。高彈態(tài)是高聚物所獨(dú)有的罕見的一種物理形態(tài)，能產(chǎn)生很的罕見的一種物理形態(tài)，能產(chǎn)生很大形變，除去外力后能可逆恢復(fù)原大

15、形變，除去外力后能可逆恢復(fù)原狀。狀。 粘流態(tài)粘流態(tài) 高聚物分子鏈節(jié)可以自由地旋轉(zhuǎn)，整個(gè)分子鏈也能自由高聚物分子鏈節(jié)可以自由地旋轉(zhuǎn)，整個(gè)分子鏈也能自由移動(dòng)，從而成為能流動(dòng)的粘液，比液態(tài)低分子化合物的粘度要大移動(dòng)，從而成為能流動(dòng)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。得多，又稱為塑性態(tài)。例如膠粘劑或涂料。 3線型非晶態(tài)高聚物的物理形態(tài)線型非晶態(tài)高聚物的物理形態(tài)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)15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

16、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首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)161 1彈性和塑性彈性和塑性 （1）彈性彈性 當(dāng)高聚物當(dāng)高

17、聚物Tg TR (室溫室溫) TR ，高聚物處于玻璃態(tài)，用做材料時(shí)，高聚物處于玻璃態(tài)，用做材料時(shí)可做塑料?？勺鏊芰?。 7.2.2 高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 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(guān)。與分子鏈的柔順性和分子鏈間的作用力大小有關(guān)。分子的柔順分子的柔順性越大，性越大， Tg越低。越低。 體型高聚物的分子鏈由于被化學(xué)鍵牢固地交聯(lián)，很難變形，因體型高聚物的分子鏈由于被化學(xué)鍵牢固地交聯(lián)，很難變形，因此，當(dāng)溫度改變時(shí)不會(huì)出現(xiàn)粘流態(tài)，交聯(lián)度大時(shí)也不會(huì)

18、出現(xiàn)高此，當(dāng)溫度改變時(shí)不會(huì)出現(xiàn)粘流態(tài)，交聯(lián)度大時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)高彈態(tài)，而只呈玻璃態(tài)。彈態(tài)，而只呈玻璃態(tài)。首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)17主要指標(biāo)有主要指標(biāo)有機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度、剛性剛性、沖出強(qiáng)度沖出強(qiáng)度。主要影響因素有：。主要影響因素有：(1) 平均相對(duì)分子質(zhì)量平均相對(duì)分子質(zhì)量（或平均聚合度）的增大，有利于增加（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(qiáng)度與沖擊強(qiáng)度等有所提高。分子鏈間的作用力，可使拉伸強(qiáng)度與沖擊強(qiáng)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(shí)，能增加分子鏈之間的作用時(shí)，能增加分子鏈之間的作用力而提高其強(qiáng)度。力而提高其

19、強(qiáng)度。強(qiáng)度強(qiáng)度：天然橡膠（：天然橡膠（M r=20萬(wàn)）萬(wàn)） 丁苯橡膠（丁苯橡膠（ M r =45萬(wàn)）萬(wàn)）拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度: 聚氯乙烯聚氯乙烯(含極性基團(tuán)含極性基團(tuán)-Cl) 聚乙烯聚乙烯 2 2機(jī)械性能機(jī)械性能首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)18(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(jié)晶區(qū)內(nèi)分子鏈在結(jié)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，可使分子鏈之間的作用力增大，機(jī)械強(qiáng)度也隨之增高。增大，機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)或側(cè)鏈引入芳環(huán)、雜環(huán)取代

20、基等的高聚物，其強(qiáng)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(qiáng)度可提高如聚乙烯交聯(lián)后，沖擊強(qiáng)度可提高34倍。倍。 機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度: 高結(jié)晶聚乙烯高結(jié)晶聚乙烯 低結(jié)晶聚乙烯低結(jié)晶聚乙烯強(qiáng)度強(qiáng)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首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)19高分子化合物通常以高分子化合物通常以共價(jià)鍵共價(jià)鍵結(jié)合，一般不存在自由電子和離子，結(jié)合，一般不存在自由電子和離子，因此因此高聚物通常是很好的絕緣體高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

21、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(jié)構(gòu)對(duì)稱的高聚物，如聚乙烯，聚四分子鏈節(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)稱的高聚物，如聚乙烯，聚四氟乙烯等。氟乙烯等。 極性高聚物極性高聚物 分子鏈節(jié)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的高聚物，如聚氯乙烯，聚分子鏈節(jié)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的高聚物，如聚氯乙烯，聚酰胺等。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3電絕緣性和抗靜電性電絕緣性和抗靜電性 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)20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(jié)構(gòu)

22、對(duì)稱且無(wú)極性基團(tuán)鏈節(jié)結(jié)構(gòu)對(duì)稱且無(wú)極性基團(tuán)的高聚物，如聚乙烯，聚四的高聚物，如聚乙烯，聚四氟乙烯，對(duì)直流電和交流電都絕緣，可用作高頻電絕緣材料。氟乙烯，對(duì)直流電和交流電都絕緣，可用作高頻電絕緣材料。 （2）無(wú)極性基團(tuán)，但鏈節(jié)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的高聚物無(wú)極性基團(tuán)，但鏈節(jié)結(jié)構(gòu)不對(duì)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(jié)構(gòu)不對(duì)稱且有極性基團(tuán)的高聚物鏈節(jié)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱且有極性基團(tuán)的高聚物，如聚氯乙烯，聚，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。酰胺，酚醛樹指等，可用做低頻或中頻電絕緣材料。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一

23、頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)21分子的極性可用相對(duì)介電常數(shù)分子的極性可用相對(duì)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，弱極性或中等極性高聚物的弱極性或中等極性高聚物的24，強(qiáng)極性高聚物的，強(qiáng)極性高聚物的4。 高聚物 高聚物 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7.2 7.2 常見高聚物的相對(duì)介電常數(shù)常見高聚物的相對(duì)介電常數(shù)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)

24、22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?xí)r，會(huì)有電兩種電性不同的物體相互接觸或磨擦?xí)r，會(huì)有電子的轉(zhuǎn)移而使一物種體帶正電荷，另一種物體帶負(fù)電荷的現(xiàn)象。子的轉(zhuǎn)移而使一物種體帶正電荷，另一種物體帶負(fù)電荷的現(xiàn)象。 靜電現(xiàn)象具有兩面性，它應(yīng)用于靜電印刷、油漆噴涂和靜電分靜電現(xiàn)象具有兩面性，它應(yīng)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；離等。但靜電往往是有害的，例如腈綸纖維起毛球、吸灰塵；粉料在干燥運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)結(jié)塊等。粉料在干燥運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)結(jié)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，其主要作用是提高高聚物表面

25、的電導(dǎo)性，使之迅速放電，防止電荷積累。表面的電導(dǎo)性，使之迅速放電，防止電荷積累。另外，在高聚物中填充導(dǎo)電填料如炭黑、金屬粉、導(dǎo)電纖維等另外，在高聚物中填充導(dǎo)電填料如炭黑、金屬粉、導(dǎo)電纖維等也同樣起到抗靜電的作用。也同樣起到抗靜電的作用。首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)23高聚物溶解的兩個(gè)階段：高聚物溶解的兩個(gè)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(dòng)，并溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，使高分子鏈間產(chǎn)生松動(dòng)，并通過溶劑化使高聚物膨脹成凝膠狀。通過溶劑化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(jìn)入溶劑中，溶解形成均一的高分子鏈從凝膠表面分散進(jìn)入溶劑中，溶解形

26、成均一的溶液。溶液。 （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(dāng)?shù)娜軇┲谐？梢匀埽ò◣еф湥┑母呔畚铮谶m當(dāng)?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(jī)玻璃（繪解。如聚苯乙烯（彩色玩具）可溶于苯或甲苯，有機(jī)玻璃（繪圖直尺）可溶于氯仿或丙酮。圖直尺）可溶于氯仿或丙酮。但但體型體型高聚時(shí)，通常只發(fā)生溶脹而不能溶解。高聚時(shí)，通常只發(fā)生溶脹而不能溶解。4 4溶解性和保水性溶解性和保水性首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)24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，極性大的高聚物選用極性大的溶劑；極性小的

27、高聚物先用極性小的溶劑。例如，未硫化的天的溶劑；極性小的高聚物先用極性小的溶劑。例如，未硫化的天然橡膠是弱極性的，可溶于汽油、苯、甲苯等非極性或弱極性溶然橡膠是弱極性的，可溶于汽油、苯、甲苯等非極性或弱極性溶劑中。劑中。 高吸水性樹脂高吸水性樹脂含有羥基等含有羥基等強(qiáng)親水基團(tuán)強(qiáng)親水基團(tuán)，不溶于水，在水中只能溶，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，由淀粉和聚氧乙烯制成的保水材料，吸水重量易擠出來。例如，由淀粉和聚氧乙烯制成的保水材料，吸水重量可達(dá)自重的可達(dá)自重的46034603倍；這

28、些高吸水性的樹脂已應(yīng)用于農(nóng)業(yè)保濕大棚，倍；這些高吸水性的樹脂已應(yīng)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。制作嬰兒尿不濕、防止土地荒漠化等。 （2 2）保水性）保水性晶態(tài)高聚物一般需將其加熱至熔點(diǎn)附近，待晶態(tài)高聚物一般需將其加熱至熔點(diǎn)附近，待晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)后，溶劑分子才能滲入，使高聚物逐漸溶解。后，溶劑分子才能滲入，使高聚物逐漸溶解。相對(duì)分子質(zhì)量大的高聚物，鏈間作用力大，不利于其溶解。相對(duì)分子質(zhì)量大的高聚物，鏈間作用力大，不利于其溶解。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)25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(jià)鍵連

29、接而成，含活潑等牢固的共價(jià)鍵連接而成，含活潑的基團(tuán)較少，且分子鏈相互纏繞，使分子鏈上不少基團(tuán)難以參的基團(tuán)較少，且分子鏈相互纏繞，使分子鏈上不少基團(tuán)難以參與反應(yīng)，因而與反應(yīng)，因而一般化學(xué)穩(wěn)定性較高一般化學(xué)穩(wěn)定性較高。 （1 1）穩(wěn)定性）穩(wěn)定性 一些含一些含 高聚物不耐水，高聚物不耐水，在酸或堿的催化下會(huì)與水反應(yīng)。例如，聚酰胺與水的反應(yīng)：在酸或堿的催化下會(huì)與水反應(yīng)。例如，聚酰胺與水的反應(yīng)：CONHCOOCN高聚物一般化學(xué)穩(wěn)定性好高聚物一般化學(xué)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+NHCH2NH2HOHCONHCH2NHCO CH2COCH2HOOCmn5化

30、學(xué)穩(wěn)定性和老化化學(xué)穩(wěn)定性和老化首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)26老化是指高聚物及其材料在加工、貯存和使用過程中，長(zhǎng)期受化老化是指高聚物及其材料在加工、貯存和使用過程中，長(zhǎng)期受化學(xué)、物理（熱、光、電、機(jī)械等）以及生物（霉菌）因素的綜合學(xué)、物理（熱、光、電、機(jī)械等）以及生物（霉菌）因素的綜合影響，發(fā)生影響，發(fā)生裂解裂解或或交聯(lián)交聯(lián)，導(dǎo)致性能變壞的，導(dǎo)致性能變壞的現(xiàn)象現(xiàn)象。例如，塑料制品。例如，塑料制品變脆、橡膠龜裂、纖維泛黃、油漆發(fā)粘等。變脆、橡膠龜裂、纖維泛黃、油漆發(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

31、斷裂，Mr變小 發(fā)粘、變軟、喪失機(jī)械強(qiáng)度交聯(lián)交聯(lián) 線型變體型變硬、變脆、喪失彈性，如天然膠、聚氯如天然膠、聚氯乙烯的老化乙烯的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(jié)構(gòu)，或在主鏈或支結(jié)構(gòu)，或在主鏈或支鏈中引入鏈中引入無(wú)機(jī)元素?zé)o機(jī)元素（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(duì)高聚物的老化作用，通?？稍诟呔畚镏袨榱搜泳徆狻⒀?、熱對(duì)高聚物的老化作用，通?？稍诟呔畚镏屑尤敫黝惣尤敫黝惞夥€(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

32、酸鹽等）。（如硬脂酸鹽等）。NH（2）老化）老化首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)27聚合反應(yīng)聚合反應(yīng) 7.3.1 高分子化合物的合成反應(yīng)高分子化合物的合成反應(yīng)加成聚合反應(yīng)（加成聚合反應(yīng)（加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)） 聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)由小分子單體合成聚合物的化學(xué)反應(yīng)由小分子單體合成聚合物的化學(xué)反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)（縮合聚合反應(yīng)（縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)）7.3 高分子化合物的合成、改性與再利用高分子化合物的合成、改性與再利用首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)28加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)僅由一種單體聚合而成的，僅由一種單體聚合而成的，分子分子鏈中只包含一種單體構(gòu)成的鏈節(jié)鏈中只包含一種單體構(gòu)成的鏈節(jié)的聚

33、合反應(yīng)的聚合反應(yīng)由兩種或兩種以上單體同時(shí)進(jìn)行由兩種或兩種以上單體同時(shí)進(jìn)行聚合，生成的聚合物含有多種單聚合，生成的聚合物含有多種單體構(gòu)成的鏈節(jié)的聚合反應(yīng)體構(gòu)成的鏈節(jié)的聚合反應(yīng)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，因此此通過共聚方法可以改善產(chǎn)品的性能通過共聚方法可以改善產(chǎn)品的性能。 加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)由一種或多種單體相互加成，或由環(huán)狀化合物開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(jié)合成聚合物的反應(yīng)。環(huán)相互結(jié)合成聚合物的反應(yīng)。均聚反應(yīng)均聚反應(yīng)共聚反應(yīng)共聚反應(yīng)1 1加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)

34、29縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)由一種或多種單體相互縮合生成高聚物，同時(shí)有由一種或多種單體相互縮合生成高聚物，同時(shí)有低分子物質(zhì)（如水、鹵化氫、氮、醇等）析出的反應(yīng)。低分子物質(zhì)（如水、鹵化氫、氮、醇等）析出的反應(yīng)。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(yīng)：的反應(yīng)： n H2N (CH2)6 NHH+n C (CH2)8 COOHHOONH (CH2)6 NH C (CH2)8 COO+ 2n H2On2 2縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)30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(jié)構(gòu)，以

35、達(dá)到改善性能、擴(kuò)大品種和應(yīng)用范圍的目的。結(jié)構(gòu)，以達(dá)到改善性能、擴(kuò)大品種和應(yīng)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(xué)法化學(xué)法與與物理化學(xué)法物理化學(xué)法兩大類：兩大類： 7.3.2 7.3.2 高分子化合物的改性高分子化合物的改性1 1高聚物的化學(xué)改性高聚物的化學(xué)改性 借化學(xué)反應(yīng)改變高聚物本身的組成、結(jié)構(gòu)，以達(dá)到材料改性的借化學(xué)反應(yīng)改變高聚物本身的組成、結(jié)構(gòu)，以達(dá)到材料改性的目的。目的。 常用的反應(yīng)常用的反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)共聚反應(yīng)共聚反應(yīng) 官能團(tuán)反應(yīng)官能團(tuán)反應(yīng)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)31經(jīng)經(jīng)部分交聯(lián)部分交聯(lián)后的橡膠，既提高了強(qiáng)度和韌性，

36、又同時(shí)保留了較后的橡膠，既提高了強(qiáng)度和韌性，又同時(shí)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。好的彈性。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(xué)鍵的形成，使線型高聚物連接成為體型高聚物的反應(yīng)。借化學(xué)鍵的形成，使線型高聚物連接成為體型高聚物的反應(yīng)。（1）交聯(lián)反應(yīng)）交聯(lián)反應(yīng)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)32ABSABS工程塑料具有聚苯乙烯優(yōu)良的電性能和易加工成型性，丁二工程塑料具有聚苯乙烯優(yōu)良

37、的電性能和易加工成型性，丁二烯提高彈性和沖擊強(qiáng)度，丙烯腈可增加耐熱、耐油、耐腐蝕性和烯提高彈性和沖擊強(qiáng)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。表面硬度，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(zhǎng)補(bǔ)短的效果。能上有取長(zhǎng)補(bǔ)短的效果。 nx CH2= CH CN + ny CH2= CH CH=CH2 + nz CH2=CH（2）共聚反應(yīng)）共聚反應(yīng)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上

38、一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)33如離子交換樹脂就是利用官能團(tuán)反應(yīng)，在高聚物結(jié)構(gòu)中引入可如離子交換樹脂就是利用官能團(tuán)反應(yīng)，在高聚物結(jié)構(gòu)中引入可供離子交換的基團(tuán)，使之具有離子交換功能，且應(yīng)具備不溶性供離子交換的基團(tuán)，使之具有離子交換功能，且應(yīng)具備不溶性和一定的機(jī)械強(qiáng)度。和一定的機(jī)械強(qiáng)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（體二乙烯苯共聚物（體型高聚物），然后再通過官能團(tuán)反應(yīng)，在高聚物骨架上引入活型高聚物），然后再通過官能團(tuán)反應(yīng)，在高聚物骨架上引入活性基團(tuán)。例如，制取磺酸型陽(yáng)離子交換樹脂，可利用上述共聚性基團(tuán)。例如，制取磺酸型陽(yáng)離子交換樹脂

39、，可利用上述共聚物與物與H H2 2SOSO4 4的磺化反應(yīng)，引入磺酸基的磺化反應(yīng)，引入磺酸基SOSO3 3H H。由此所得離子交換。由此所得離子交換樹脂（簡(jiǎn)稱為聚苯乙烯磺酸型陽(yáng)離子交換樹脂）的結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)）樹脂（簡(jiǎn)稱為聚苯乙烯磺酸型陽(yáng)離子交換樹脂）的結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)）式可表示如下：式可表示如下： 利用官能團(tuán)反應(yīng)，在高分子結(jié)構(gòu)中引入適當(dāng)?shù)睦霉倌軋F(tuán)反應(yīng)，在高分子結(jié)構(gòu)中引入適當(dāng)?shù)墓δ芑δ芑?，使高分，使高分子具有特定的功能。子具有特定的功能。?）官能團(tuán)反應(yīng)）官能團(tuán)反應(yīng)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)34CHCH2CHCH2SO3HCHCH2CHCH2SO3H通?？珊?jiǎn)寫為通常可簡(jiǎn)寫為R-SOR

40、-SO3 3H H（R R代代表樹脂母體），磺酸基表樹脂母體），磺酸基- -SOSO3 3H H中的氫離子能與溶液中中的氫離子能與溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行離子交換。的陽(yáng)離子進(jìn)行離子交換。同理，若利用官能團(tuán)反應(yīng)在高聚物母體中引入可與溶液中同理，若利用官能團(tuán)反應(yīng)在高聚物母體中引入可與溶液中陰陰離子離子進(jìn)行離子交換的基團(tuán)，即可得進(jìn)行離子交換的基團(tuán)，即可得陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂。例如，。例如，季銨型陰離子交換樹脂季銨型陰離子交換樹脂R-NR-N（CHCH3 3）3 3ClCl。首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)35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

41、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(fù)合而完成的改性?；蛴闷渌牧吓c高分子材料復(fù)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(rùn)滑劑、阻劑、紫外光穩(wěn)定劑）、著色劑、發(fā)泡劑、固化劑、潤(rùn)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(jī)填料有機(jī)填料 木粉、纖維、棉布等木粉、纖

42、維、棉布等 作用作用改善性能改善性能: : 機(jī)械性能、耐熱性、電性能、加工性能機(jī)械性能、耐熱性、電性能、加工性能無(wú)機(jī)填料無(wú)機(jī)填料 碳酸鈣、硅藻土、炭黑、滑石粉、金屬粉、碳酸鈣、硅藻土、炭黑、滑石粉、金屬粉、金屬氧化物、白炭黑（金屬氧化物、白炭黑（SiO2）等）等2 2高聚物的物理化學(xué)改性高聚物的物理化學(xué)改性首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)36通常都選用一些高沸點(diǎn)（一般大于通常都選用一些高沸點(diǎn)（一般大于300）的液體或低熔點(diǎn)）的液體或低熔點(diǎn)的固體有機(jī)化合物（如鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族的固體有機(jī)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。二

43、元酸酯類、環(huán)氧化合物等）作為增塑劑。如聚氯乙烯中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為如聚氯乙烯中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%70%的增塑劑就成為軟的增塑劑就成為軟質(zhì)聚氯乙烯塑料。質(zhì)聚氯乙烯塑料。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，從而使其間的作用力，從而使其Tg和和Tf值降低，材料的脆性和加工性能值降低，材料的脆性和加工性能得以改善。得以改善。一些能增進(jìn)高聚物柔韌性和熔融流動(dòng)性的物質(zhì)。一些能增進(jìn)高聚物柔韌性和熔融流動(dòng)性的物質(zhì)。 增塑劑增塑劑首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)37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

44、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)。 聚合物聚合物共混物共混物塑料塑料共混。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，可改善抗天然氯丁膠共混，可改善抗沖擊性能沖擊性能共混的作用：共混的作用： 改變單一聚合物的弱點(diǎn)，性能互補(bǔ)，獲得優(yōu)良

45、綜合性能；改變單一聚合物的弱點(diǎn)，性能互補(bǔ)，獲得優(yōu)良綜合性能； 賦予特別性能或功能，如賦予粘結(jié)性能、減震、導(dǎo)電、阻燃、賦予特別性能或功能，如賦予粘結(jié)性能、減震、導(dǎo)電、阻燃、 耐水等；耐水等； 改善加工功能。改善加工功能。（2）共混改性）共混改性首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)38 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。料的過程。 與共混相比，復(fù)合包含的范圍更廣；共混改性的組分材料與共混相比，復(fù)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(fù)合改性的對(duì)象除高聚物外，還可包括金屬僅限于高聚物，而復(fù)合改性的對(duì)象除高

46、聚物外，還可包括金屬材料與無(wú)機(jī)非金屬材料。材料與無(wú)機(jī)非金屬材料。 （3）復(fù)合改性）復(fù)合改性首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)39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(xué)穩(wěn)定性好，難以分解，日積月累，會(huì)由于高分子化合物的化學(xué)穩(wěn)定性好，難以分解，日積月累，會(huì)污染環(huán)境、危害生態(tài)。污染環(huán)境、危害生態(tài)。v 充分利用自然資源充分利用自然資源 7.3.3 高分子化合物的回收及再利用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 熱分解回收化工

47、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 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)40從上世紀(jì)六十年代開始，塑料從上世紀(jì)六十年代開始，塑料( (主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯烯、聚苯乙烯) )進(jìn)入廣泛實(shí)用階段。由于塑料具有很多優(yōu)點(diǎn)：它進(jìn)入廣泛實(shí)用階段。由于塑料具有很多優(yōu)點(diǎn)：它取材容易，價(jià)格低廉，加工方便，質(zhì)地輕巧，因此塑料一問世，取材容易，價(jià)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(huì)生活的方方面面，塑料被制成碗、便深受歡迎，它迅速滲入到社會(huì)生活的

48、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(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。塑料被杯、袋、盆、桶、管等。創(chuàng)造了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。塑料被列為列為2020世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，塑料的普及被譽(yù)為世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，塑料的普及被譽(yù)為白色革命白色革命。隨著塑料產(chǎn)量不斷增大，成本越來隨著塑料產(chǎn)量不斷增大，成本越來越低，我們用過的大量農(nóng)用薄膜、越低，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包裝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，給景觀在使用后被拋棄在環(huán)境中，給景觀和環(huán)境帶來很大破壞。由于塑料包和環(huán)境帶來很大破壞。由于塑料包裝物大多呈白色，它們?cè)斐傻沫h(huán)境裝物大多呈白色，它們?cè)斐?/p>

49、的環(huán)境污染被稱為污染被稱為白色污染白色污染。* 塑料的貢獻(xiàn)與白色污染塑料的貢獻(xiàn)與白色污染首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)41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。的視覺帶來不良刺激，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(yán)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(yán)重影響我們的身體健康。體健康。 （2 2）使土壤環(huán)境惡化，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。）使土壤環(huán)境惡化，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)

50、。（3 3）填埋作業(yè)仍是我國(guó)處理城市垃圾的一個(gè)主要方法。由于塑）填埋作業(yè)仍是我國(guó)處理城市垃圾的一個(gè)主要方法。由于塑料膜密度小、體積大，它能很快填滿場(chǎng)地，降低填埋場(chǎng)地處理料膜密度小、體積大，它能很快填滿場(chǎng)地，降低填埋場(chǎng)地處理垃圾的能力；而且，填埋后的場(chǎng)地由于地基松軟，垃圾中的細(xì)垃圾的能力；而且，填埋后的場(chǎng)地由于地基松軟，垃圾中的細(xì)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。環(huán)境。（4 4）把廢塑料直接進(jìn)行焚燒處理，將給環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污）把廢塑料直接進(jìn)行焚燒處理，將給環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。染。白色污染存在的兩種危害：視覺污

51、染白色污染存在的兩種危害：視覺污染和和潛在危害潛在危害1. 1.白色污染的危害白色污染的危害首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)42（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(guó)家大力開展近年來，一些國(guó)家大力開展3R運(yùn)動(dòng)：即要求做到廢塑料的減量化運(yùn)動(dòng)：即要求做到廢塑料的減量化（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

52、、降解塑料有三類：光降解塑料、生物降解塑料及雙降解塑料。生物降解塑料及雙降解塑料。（4 4）加強(qiáng)環(huán)保宣傳，提高公）加強(qiáng)環(huán)保宣傳，提高公民的環(huán)保意識(shí)，在社會(huì)上形成民的環(huán)保意識(shí)，在社會(huì)上形成良好的環(huán)保氛圍，是解決白色良好的環(huán)保氛圍，是解決白色污染及其它各種形式污染的前污染及其它各種形式污染的前提。提。2. 2. 白色污染的防治白色污染的防治 一靠法律二靠科學(xué)一靠法律二靠科學(xué)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)437.4 7.4 日常生活中的高分子材料日常生活中的高分子材料高分子材料高分子材料、無(wú)機(jī)材料和金屬材料并列為三大材料、無(wú)機(jī)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

53、有高分子材料與其他材料相比，具有密度小、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、密度小、比強(qiáng)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(diǎn)。但也普遍存在四個(gè)弱點(diǎn)，即等特點(diǎn)。但也普遍存在四個(gè)弱點(diǎn)，即強(qiáng)度不夠高，不耐高溫、易燃燒和易老化強(qiáng)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(yīng)多種需要，加工其品種多，功能齊全、能適應(yīng)多種需要，加工容易，適宜于自動(dòng)化生產(chǎn)，原料來源豐富易得、價(jià)格便宜容易，適宜于自動(dòng)化生產(chǎn)，原料來源豐富易得、價(jià)格便宜等原等原因，已成為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚闹匾牧?。功能高分子因，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?/p>

54、迅速發(fā)展，更加擴(kuò)展了高分子材料的應(yīng)用范圍。材料研究的迅速發(fā)展，更加擴(kuò)展了高分子材料的應(yīng)用范圍。首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)44產(chǎn)量大，價(jià)格低，日常生活中應(yīng)用范圍廣的塑產(chǎn)量大，價(jià)格低，日常生活中應(yīng)用范圍廣的塑料料。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。等。7.4.1 7.4.1 塑料塑料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(jī)械性能好，能用于制造各種機(jī)械零件的塑料機(jī)械性能好，能用于制造各種機(jī)械零件的塑料。主要有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚砜、酚主要有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚砜、酚醛樹脂、醛樹脂、ABS塑料等。塑料

55、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。主要有氟塑料、硅塑料、環(huán)氧樹指等。料、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首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)45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，受熱變?yōu)樗苄泽w，成型后冷卻又變硬定型，若再受熱為塑性體，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。還可改變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(xué)變化發(fā)生化學(xué)變化，利用塑料在受熱，利用塑料在受熱時(shí)可流動(dòng)的特征而成型，并延長(zhǎng)時(shí)間，使其發(fā)時(shí)可流動(dòng)的特征而成型，并延長(zhǎng)時(shí)間，

56、使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而成為不熔不溶的網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，生化學(xué)反應(yīng)而成為不熔不溶的網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，并固化定型而形成的塑料。并固化定型而形成的塑料。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）2.2.根據(jù)塑料受熱特性可分類根據(jù)塑料受熱特性可分類首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)46結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :性能：性能：強(qiáng)極性，絕緣性好，耐酸堿，難燃，具有自熄性。缺點(diǎn)是介電強(qiáng)極性，絕緣性好，耐酸堿，難燃，具有自熄性。缺點(diǎn)是介電性能差，在性能差，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

57、傘、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包裝袋；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。nClCHCH2（1）聚氯乙烯（）聚氯乙烯（PVC)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)47結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :性能：性能：化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，耐酸、堿，耐溶劑性能好，吸水性低，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，耐酸、堿，耐溶劑性能好，吸水性低，無(wú)毒，受熱易老化無(wú)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；還可制各種制造食品包裝袋

58、、各種飲水瓶、容器、玩具等；還可制各種管材、電線絕緣層等管材、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。密度高韌性、高耐磨。密度越低，制造成本越低。越低，制造成本越低。nCH2CH2（2）聚乙烯）聚乙烯 (PE)首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)48性能：性能：具有韌性、耐磨、耐熱，具有吸濕性、無(wú)毒、接伸強(qiáng)度大具有韌性、耐磨、耐熱，具有吸濕性、無(wú)毒、接伸強(qiáng)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(jī)械可做尼龍布、尼龍襪子、尼龍繩及醫(yī)用消毒容器等；做機(jī)械零件、儀表、儀器零件零件、儀表、儀器零件結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式:

59、:NH ( CH2 ) x NH C ( CH2 ) y C nOO（3）聚酰胺）聚酰胺 （尼龍）（尼龍）首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)49性能：性能：耐酸堿，耐腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐寒，絕緣性好，耐磨。耐酸堿，耐腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐寒，絕緣性好，耐磨。缺點(diǎn)是剛性差缺點(diǎn)是剛性差 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途：用途：可用作高溫環(huán)境中化工設(shè)備的密封零件，無(wú)油潤(rùn)滑條件下作可用作高溫環(huán)境中化工設(shè)備的密封零件，無(wú)油潤(rùn)滑條件下作軸承、活塞等，還可做電容器、電纜絕緣材料軸承、活塞等，還可做電容器、電纜絕緣材料 nCF2CF2（4）聚四氟乙烯（塑料王）聚四氟乙烯（塑料王）首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下

60、一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)50性能：性能：難溶、難熔、耐熱，機(jī)械強(qiáng)度高，剛性好，抗沖擊性好難溶、難熔、耐熱，機(jī)械強(qiáng)度高，剛性好，抗沖擊性好 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式: :用途：用途：制造線路板、插座、插頭、電話機(jī)、行李車輪、工具手柄、貼制造線路板、插座、插頭、電話機(jī)、行李車輪、工具手柄、貼面板、三合板、刨花板等面板、三合板、刨花板等 nOHCH2OHOHCH2（5）酚醛樹脂（電木）酚醛樹脂（電木）首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè)51性能：性能：堅(jiān)硬、耐高溫、良好的機(jī)械性能、電絕緣性好、韌性好、抗堅(jiān)硬、耐高溫、良好的機(jī)械性能、電絕緣性好、韌性好、抗沖擊性好、透明度高沖擊性好、透明度高 用途：用途：制