合成高分子化合物的基本方法

高分子化合物第十章高分子化合物內(nèi)容提要：10.1高分子化合物的概述10.2合成高分子材料10.3新型高分子材料10.4復(fù)合材料第十章高分子化合物學(xué)習(xí)要求：1.了解有關(guān)高分子的一些基本概念及特性2.對(duì)一些合成高分子和功能高分子有初步了解。第十章高分子化合物

高分子化學(xué)：研究鏈狀大分子的合成、大分子的鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，以及大分子聚合物做為高分子材料的成型及應(yīng)用。在20世紀(jì)，高分子材料已是人類社會(huì)文明的標(biāo)志之一。10.1高分子化合物的概述10.1.1高分子化合物的基本概念聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)式：高分子化合物的相對(duì)分子量很大，但化學(xué)組成并不復(fù)雜。高分子化合物也稱聚合物或高聚物。第十章高分子化合物鏈節(jié)：聚合度單體聚合度和高分子的相對(duì)分子質(zhì)量有如下關(guān)系：

Mr=n×m第十章高分子化合物表10-1某些有機(jī)高分子的鏈節(jié)與單體名稱符號(hào)單體商品名聚乙烯PE

腈綸乙綸丙綸

聚丙烯聚丙烯睛聚氯乙烯聚四氟乙烯PP

PAN

PVC氯綸氟綸PTFE第十章高分子化合物10.1.2高分子化合物的命名高分子化合物的命名有系統(tǒng)命名法和通俗命名法。天然高分子化合物：纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等。

合成高分子化合物常按合成方法、所用原料或高聚物的用途來(lái)命名。聚苯乙烯、聚己二酰己二胺、聚對(duì)苯二甲酸已二酯；也有在兩種原料縮寫(xiě)的名稱后加“樹(shù)脂”來(lái)命名的。如苯酚和甲醛合成的聚合物稱酚醛樹(shù)脂。

有些高分子化合物常使用習(xí)慣名稱或商品名稱及簡(jiǎn)寫(xiě)代號(hào)。例如聚甲基丙烯酸甲酯，商品名稱為有機(jī)玻璃，簡(jiǎn)寫(xiě)代號(hào)：PMMA。第十章高分子化合物10.1.3高分子化合物的結(jié)構(gòu)和特性高分子化合物根據(jù)分子的幾何形狀，分為線型長(zhǎng)鏈狀不帶支鏈的、帶支鏈的和體型網(wǎng)狀的。無(wú)規(guī)線圖直線圖螺旋形片狀(a)線型鏈狀不帶支鏈(b)線型鏈狀帶支鏈

(c)體型網(wǎng)壯第十章高分子化合物特性：1.線型分子屬于熱塑性，加熱可以塑化變型，冷卻可以凝固，并能反復(fù)進(jìn)行，有利于成型加工。2.體型高分子屬于熱固性。一旦加工成型后，不能通過(guò)加熱重新回到原來(lái)的狀態(tài)。3.高分子材料相對(duì)密度小，但強(qiáng)度高，有的工程塑料的強(qiáng)度超過(guò)鋼鐵和其他金屬材料。泡沫塑料的相對(duì)密度只有0.01，比水輕100倍，是非常好的救生材料。玻璃鋼的強(qiáng)度比合金鋼大1.7倍，比鋁大1.5倍，比鈦鋼大1倍。取代金屬材料的位置，全塑汽車(chē)的問(wèn)世。第十章高分子化合物3.夕高尚分子留具有雄耐酸見(jiàn)、耐調(diào)腐蝕劣等特覆性著名桂的“匆塑料襪王”斃聚四帶氟乙察烯，挺在王芽水中烏煮也露不會(huì)情變質(zhì)快，其耐酸摔程度故遠(yuǎn)超捆過(guò)金胃。4.農(nóng)高分飛子具采有絕困緣性失，電摟線的塑包皮掌、電晌插座確等都舞是用塑料地制成加。10儀.1叼.4照高分踩子化懲合物陳的分奸類來(lái)源凳分，可分澤為天棗然高蚊分子壘化合謊物、粥合成菜高分久子化兔合物艦和天然是改性狐高分址子化創(chuàng)合物召。10露.2脖合成禾高分盤(pán)子材援料第十隔章高勞分子羨化合糠物19貧07袍年世撓界上肚第一遮個(gè)合稅成高配分子去材料跌—酚青醛塑志料—誕生袍，3闊0～效40染年代撈又合駛成了駕許多摘高分定子材時(shí)料，嗽包括臨塑料印、合成勵(lì)纖維階和合裙成橡挎膠，裹此后院合成電高分依子工僚業(yè)發(fā)策展迅些速。

195019601970197819861988塑料合成纖維合成橡膠總量1.01.51.03.56.01.53.010.525.05.05.035.042.012.04.058.058.511.45.475.373.015.310.198.410閉-2賭世界熟合成衣高分仇子材點(diǎn)料的朽消費(fèi)趣量（年單位季：百學(xué)萬(wàn)噸渣）第十舊章高創(chuàng)分子襯化合宮物10豬.2扛.1娛塑料塑料側(cè)是指獨(dú)在加菊熱、父加壓甜下可羅塑制扎成型貞、而距在通翼常條件忠下能?chē)?guó)保持夫固定品形狀曾的合仙成高盤(pán)分子顧材料嶄。熱塑記性塑撫料在加批熱到你一定油程度斑后變長(zhǎng)軟或恨成為源粘流育態(tài)，鉗可塑他造成型領(lǐng)，冷拌卻后濁定型意。再騾加熱蒸后又椒可變本軟，寸可再觀成形飾，反烈復(fù)若鈴干次性能搭基本勸不變搞。如勵(lì)聚乙蛾烯、匆聚苯筐乙烯校、AB虧S樹(shù)脂劫。熱固效性塑較料是指唯成型逢時(shí)需買(mǎi)加入款引發(fā)幸劑、張固化構(gòu)劑等分，固則化成已型后呢再次提加熱鎖不能宋再熔兼融成陰型的區(qū)塑料蘇。如晉環(huán)氧巨樹(shù)脂垮、聚忙氨脂倆等。塑料桿按性刺能和億用途覆來(lái)分堂類，可能分為廉通用處塑料攤、工加程塑這料、身特種塑料朋和增陸強(qiáng)塑祖料。第十歇章高材分子顏化合掀物第十英章高奔分子崖化合怒物10蹈.2銷(xiāo).2卷合成薦纖維人造納纖維是以己天然乖高分暈子纖脆維素炸或蛋借白質(zhì)修為原槳料，獻(xiàn)經(jīng)過(guò)送化學(xué)改性柜而制賓成的右，如寇粘膠酷纖維粗（人惡造棉敵）、藝醋酸辟纖維柱（人財(cái)造絲蔑）、再生想蛋白跡質(zhì)纖柔維等有。合成松纖維是由此合成柿高分?jǐn)?shù)子為奏原料暫，通圓過(guò)拉侍絲工逆藝獲臨得的洞纖維賴。合成量纖維果的品觀種很另多，句最重?cái)⒁暮砥贩N腳是聚景酯（樓滌綸攔）、嗚聚酰鍵胺（尼局龍、妥錦綸勉）、預(yù)聚丙灘烯腈惕（腈雙綸）言，它跑們占總世界暮合成回纖維自總產(chǎn)量的陣90學(xué)％以簡(jiǎn)上。第十跟章高碰分子掀化合頂物合成歸纖維南一般濁都具魄有強(qiáng)械度高絲式、彈倡性大火、耐變磨、毫耐化儀學(xué)腐伴蝕、耐光渣、耐蛙熱等怪特點(diǎn)朱。廣備泛用越作衣粥料等鬼生活壟用品稱。表1洽0-劑3府一拾些合膊成纖禁維的奔性能名稱化學(xué)組成相對(duì)密度耐曬性耐酸性耐堿性耐蛀性耐霉性滌綸尼龍腈綸維綸氯綸丙綸聚對(duì)苯二甲酸二乙酯聚酰胺聚丙烯腈聚乙烯醇聚氯乙烯聚丙烯1.381.141.14～1.171.26～1.31.390.91優(yōu)差優(yōu)良良差優(yōu)良優(yōu)良優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良優(yōu)優(yōu)第十急章高宏分子庭化合努物10西.2憂.3安合成孔橡膠橡膠震分天亭然橡呀膠和垂合成萍橡膠名稱結(jié)構(gòu)性能用途丁苯橡膠

耐油、耐磨、電絕緣性比天然橡膠好，但彈性、抗拉強(qiáng)度和粘著力不如天然橡膠制造輪胎、傳輸帶、密封配件、電絕緣材料、膠管等氯丁橡膠

耐油、耐氣候、耐臭氧的性能好，機(jī)械性能與天然橡膠相似，但彈性、耐寒性較差制造耐油制品，海底電纜，膠管等

丁腈橡膠

耐油、耐磨、耐熱、耐酸、耐堿，氣密性好。但彈性、耐寒性、電絕緣性較差制造特殊耐油制品、汽車(chē)輪胎，工業(yè)墊圈、運(yùn)輸帶及耐熱橡膠制品硅橡膠

優(yōu)良的電絕緣性和很高的耐熱性、耐寒性和耐氧化性。但機(jī)械強(qiáng)度低，耐油性差制造電絕緣材料及襯墊密封、耐高溫、低溫和耐臭氧制品氟橡膠分子結(jié)構(gòu)中含有氟原子的橡膠的總稱

具有高度的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，使用范圍寬，耐高真空，但耐寒性差，加工性能不好

制造飛機(jī)零件，高真空設(shè)備及宇宙飛行器中最重要的橡膠部件等表1刑0-男4共一鍵些合技成橡后膠的獅結(jié)構(gòu)駐、性具能和繞用途第十熟章高枯分子跪化合壁物10大.3悉新型鉛高分茅子材罵料功能茅高分駕子：在威合成縱高分隱子的功主鏈灰或支賞鏈上鈔接上帶有論顯示根某種凍功能譽(yù)的官奸能團(tuán)霜，使盾高分壘子具私有特驕?zhǔn)獾牧抗δ埽菨M足爹光、召電、栽磁、品化學(xué)藍(lán)、生像物、沈醫(yī)學(xué)逼等方綠面的抓功能要鐮求。鏈接10秘.3奴.1固導(dǎo)電速高分畫(huà)子聚吡懼咯、乒聚噻坐吩、域聚噻悄唑、從聚苯礎(chǔ)硫醚痰等都計(jì)具有偉導(dǎo)電除性導(dǎo)電揭塑料麗做成俗的塑宗料電張池已軟進(jìn)入細(xì)市場(chǎng)爽。塑竊料電婆池具吼有體覺(jué)積小生，工作翅壽命易長(zhǎng)的戲特點(diǎn)段。據(jù)焰報(bào)道草美國(guó)給以把米導(dǎo)電豆聚合豬物用垂到隱輩形飛度機(jī)上搜。第十里章高瞞分子騰化合告物功能眨高分國(guó)子的寒品種柳和分恥類返回第十鋪章高禿分子嘆化合吳物10芹.3異.2冶醫(yī)用振高分聚子某些何合成狀高分橡子與豆人體梨器官示組織餡的天兵然高答分子設(shè)有著植極其效相似基的化學(xué)證結(jié)構(gòu)箱和物狹理性?shī)^能，澆因此罪用高棄分子動(dòng)材料氣做成侮的人橡工器上官具準(zhǔn)有很希好的生掉物相糾容性寸，不縣會(huì)因悠與人直體接刪觸而帳產(chǎn)生覺(jué)排斥寇和其衛(wèi)他作計(jì)用。人造器官醫(yī)用高分子材料人造心臟人造血管人造器官人造腎人造鼻人造肺人造骨人造肌肉人造皮膚硅橡膠、聚氨酯橡膠聚氨酯橡膠、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯有機(jī)硅橡膠、聚乙烯醋酸纖維素、聚酯纖維有機(jī)硅橡膠、聚乙烯聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛樹(shù)脂硅橡膠和滌綸織物硅橡膠、聚多肽表1董0-胸5愿醫(yī)駝?dòng)酶哂^分子肺材料妙及用繡途第十長(zhǎng)章高殼分子讀化合乎物10合.3督.3奪可降擔(dān)解高碗分子生物效降解校塑料泥、化代學(xué)降欠解塑省料和床光照釋降解僵塑料抵，這捆類可廟降解高分遵子將俗在解收決環(huán)屠境污棋染方嘆面起隔到重礎(chǔ)要的煩作用舌。10屑.3娃.4病高吸翅水性康高分半子高吸朗水性滿高分膛子是世一種祥很好嬌的保泡鮮包夢(mèng)裝材減料，診也適項(xiàng)宜做盾人造禾皮膚鏡的材晃料，風(fēng)也可煎防止尚土地?fù)苌衬?0場(chǎng).4掌復(fù)合斬材料采用配適當(dāng)賄的工拌藝方綢法，轟把兩宏種或糊兩種趣以上欣物化的性能弟不同的材筑料復(fù)忍合起壓來(lái)，晝形成熟一種坊多相男固體炎材料歡，其休性能隔比組慰成它艙的各跟組分礙材料浪的性所能更睬好。它這樣毒的多怎相固林體材火料稱短為復(fù)合覺(jué)材料爹。第十載章高知分子沿化合京物復(fù)合黃材料扎的重確要特紅點(diǎn)：蓬，就狼是其糠性能坑要比京其組魯分材休料的婦性能好。熔這種云性能拒變得鍬更好掃的效蛇應(yīng)稱癢為復(fù)話合效名應(yīng)。10戴.4揚(yáng).1蹈復(fù)合裝材料回的分燭類兩類輕原材庸料構(gòu)剃成—惱基體魂和分案散材書(shū)料按增紋強(qiáng)材居料的現(xiàn)形狀拴分類：顆柏粒增憂強(qiáng)復(fù)君合材霜料、衛(wèi)夾層細(xì)增強(qiáng)貧復(fù)合贊材料和纖訊維增蠅強(qiáng)復(fù)含合材罵料。基體蝦分類攜：樹(shù)脂搜基復(fù)懸合材樹(shù)料、獅金屬來(lái)基復(fù)旬合材嬸料和替陶瓷嫁基復(fù)食合材母料。10裹.4滾.1帶.1忌纖維甜增強(qiáng)煮樹(shù)脂底基復(fù)牲合材傭料玻璃急纖維修增強(qiáng)碧塑料攀玻璃槍纖維賽增強(qiáng)受塑料燈是以殊塑料窩作為許基體泥材料烤，而以警玻璃肯纖維銳作為構(gòu)增強(qiáng)丑材料毛的復(fù)偏合材雅料。第十壞章高所分子杜化合殊物將玻千璃纖厲維用可合成懂樹(shù)脂認(rèn)浸漬值后，航以層隊(duì)壓或激纏繞方的方杰法成膏型。以這凳樣的纖方法納制作價(jià)得到徐的復(fù)慢合材屠料又蓄稱為玻璃嫁鋼。材料幣的強(qiáng)度腥大大索提高，可良達(dá)到餐某些蘆合金射鋼的收水平司，而卡密度刊卻只有攝鋼鐵勸的1漁／5抄左右拼，即要材料控的比滅強(qiáng)度帥很高虜。仍依具有匯的較槽好的撫耐化學(xué)隙腐蝕譯性、詠電絕弱緣性糾和易桿加工肥性能軋。玻璃甚鋼的缺點(diǎn)是它梯的剛洗性不國(guó)如鋼研鐵，亭即受微力后紋易發(fā)傳生形送變。再者賊，玻貧璃鋼世耐高漂溫性抵能較礦差，除當(dāng)溫軌度超辯過(guò)4截0℃惕時(shí)，疼強(qiáng)度撞不易保插持。2.幻玉碳纖活維增河強(qiáng)塑葛料碳纖殃維的開(kāi)特點(diǎn)過(guò)是耐芳高溫鞠、質(zhì)煙輕且輛硬、仰強(qiáng)度濕高。第十誤章高角分子回化合騙物新一潛代的引運(yùn)動(dòng)緩器材肆如羽損毛球率拍、革網(wǎng)球屑拍、結(jié)高爾鐮夫球叛桿、滑雪漿杖、況滑雪仰板、遠(yuǎn)撐桿命、弓椒箭等鋼都采醒用碳纖萬(wàn)維增干強(qiáng)塑謎料來(lái)做酬，為運(yùn)擦動(dòng)員墾創(chuàng)造縫世界蘭記錄事做出餅了貢遵獻(xiàn)。10鏟.4舍.1扒.2碑纖維弊增強(qiáng)惡陶瓷賢基復(fù)疤合材座料陶瓷劃基復(fù)童合材貝料為陽(yáng)改變偏陶瓷飯的脆兼性，公將石疫墨或裂聚合炒物纖斃維包蝦埋在陶湯瓷中各，制依成的奸復(fù)合慢材料央有一胡定的營(yíng)韌性秤，不雨易碎毛裂，技且還畝可在極支高的蔥溫度時(shí)下使龍用。汽車(chē)?yán)U、火長(zhǎng)箭發(fā)征動(dòng)機(jī)奶的新疊型結(jié)伯構(gòu)材爺料第十奧章高膏分子溫化合平物齊格布勒為鴨德國(guó)東化學(xué)互家。對(duì)自柔由基劉化學(xué)軋反應(yīng)池、金倦屬有洽機(jī)化學(xué)困等都暮有深首入的首研究獨(dú)。19拋53蜜年.禾通過(guò)掘一系祝列篩鉆選試者驗(yàn)發(fā)王現(xiàn)，由四廣氯化斜鈦和殿三乙兆基鋁蓬組成始的催化劑確可以撓使乙鞠烯在勞低壓送下的復(fù)聚合物完迫全是限線型桑的，網(wǎng)并且中易結(jié)盞晶、密度寒高、司硬度董大，鍬稱高廢密度挖聚乙牛烯（低槐壓聚醋乙烯衫）。紡低壓曬聚乙秒烯和高聚相乙烯宣相比朱，具毯有生龜產(chǎn)成秩本低獻(xiàn)、設(shè)備桐投資跳少、救工藝泥簡(jiǎn)單騙等優(yōu)攜點(diǎn)。第十浸章高霜分子