合成高分子材料實用教案

1、合成(hchng)高分子材料 以合成高分子化合物（又稱聚合物）為基礎(chǔ)以合成高分子化合物（又稱聚合物）為基礎(chǔ)(jch)組組成的材料。成的材料。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 密度低；密度低； 比強(qiáng)度（強(qiáng)度與質(zhì)量之比）高；比強(qiáng)度（強(qiáng)度與質(zhì)量之比）高； 耐水性及耐化學(xué)侵蝕性強(qiáng)；耐水性及耐化學(xué)侵蝕性強(qiáng)； 抗?jié)B性及防水性好；抗?jié)B性及防水性好； 裝飾性好；裝飾性好； 易加工。易加工。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 耐熱性差、易燃燒、易老化等。耐熱性差、易燃燒、易老化等。第1頁/共21頁第一頁，共22頁。第一節(jié) 合成(hchng)高分子化合物基礎(chǔ)知識 一、合成高分子化合物的合成 高分子聚合物是由不飽和的低分子碳?xì)浠衔铮▎误w）經(jīng)人工合成的

2、分子量很大（一般大于10000）的物質(zhì)。 聚合物合成的化學(xué)反應(yīng)(huxu fnyng)： 加聚反應(yīng)； 縮聚反應(yīng)。 第2頁/共21頁第二頁，共22頁。二、高分子聚合物的結(jié)構(gòu)(jigu)與性質(zhì) （一）線型分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u)和體型分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u) （二）高分子聚合物的物理力學(xué)狀態(tài) （三）熱塑性與熱固性第3頁/共21頁第三頁，共22頁。（一）線型分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u)和體型分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u) 線型分子結(jié)構(gòu)是指由鏈節(jié)多次重復(fù)而成的長鏈型分子結(jié)構(gòu)（有時在主鏈側(cè)有支鏈）。線型分子結(jié)構(gòu)是指由鏈節(jié)多次重復(fù)而成的長鏈型分子結(jié)構(gòu)（有時在主鏈側(cè)有支鏈）。 體型分子結(jié)構(gòu)是指

3、在鏈與鏈之間又有化學(xué)鍵體型分子結(jié)構(gòu)是指在鏈與鏈之間又有化學(xué)鍵“交聯(lián)交聯(lián)”的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 支鏈很大（或很多）的線型分子聚合物，具有支鏈很大（或很多）的線型分子聚合物，具有(jyu)線性分子與體型分子聚合物之間的性狀。線性分子與體型分子聚合物之間的性狀。第4頁/共21頁第四頁，共22頁。（二）高分子聚合物的物理(wl)力學(xué)狀態(tài) 玻璃態(tài)玻璃態(tài) 是聚合物在溫度較低時所表現(xiàn)出的狀態(tài)。此時，材料是聚合物在溫度較低時所表現(xiàn)出的狀態(tài)。此時，材料(cilio)受受力后只能發(fā)生微小的變形，外力除去后，變形立即消失。力后只能發(fā)生微小的變形，外力除去后，變形立即消失。 溫度越低、物體越堅硬。溫度越低、物體越

4、堅硬。 高彈態(tài)高彈態(tài) 隨著溫度升高，聚合物從玻璃態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)。隨著溫度升高，聚合物從玻璃態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)。 處于高彈態(tài)的聚合物，其長鏈分子整體雖不可移動，但長鏈分子處于高彈態(tài)的聚合物，其長鏈分子整體雖不可移動，但長鏈分子本身具有柔順性。當(dāng)聚合物受力后會發(fā)生極大的可逆變形。本身具有柔順性。當(dāng)聚合物受力后會發(fā)生極大的可逆變形。 粘流態(tài)粘流態(tài) 當(dāng)溫度升得更高時，聚合物呈粘流態(tài)。當(dāng)溫度升得更高時，聚合物呈粘流態(tài)。 整個長鏈分子具有了可移動性。整個長鏈分子具有了可移動性。第5頁/共21頁第五頁，共22頁。（三）熱塑性與熱固性 熱塑性聚合物也叫受熱可熔聚合物。熱塑性聚合物也叫受熱可熔聚合物。 常溫下是一較硬固

5、體，受熱后就會變軟（甚至熔融），待它冷卻常溫下是一較硬固體，受熱后就會變軟（甚至熔融），待它冷卻(lngqu)，還會變硬，再加熱又會變軟。，還會變硬，再加熱又會變軟。 這類聚合物一般為線型分子結(jié)構(gòu)，如聚乙烯、聚氯乙烯等。這類聚合物一般為線型分子結(jié)構(gòu)，如聚乙烯、聚氯乙烯等。 熱固性聚合物也叫受熱不可熔聚合物。熱固性聚合物也叫受熱不可熔聚合物。 經(jīng)一次受熱軟化（或熔化）后，在熱和催化劑或熱和壓力作用下發(fā)經(jīng)一次受熱軟化（或熔化）后，在熱和催化劑或熱和壓力作用下發(fā)生化學(xué)變化而變成堅硬的體型分子結(jié)構(gòu)，成為不溶的物質(zhì)。再受熱生化學(xué)變化而變成堅硬的體型分子結(jié)構(gòu)，成為不溶的物質(zhì)。再受熱則不再變軟，加熱時間越長

6、，化學(xué)變化程度越深，若受強(qiáng)熱作用，則不再變軟，加熱時間越長，化學(xué)變化程度越深，若受強(qiáng)熱作用，即枯焦破壞。即枯焦破壞。 這種聚合物溫度穩(wěn)定性好，但不能反復(fù)加工使用。這種聚合物溫度穩(wěn)定性好，但不能反復(fù)加工使用。第6頁/共21頁第六頁，共22頁。三、高分子聚合物的分類(fn li)及命名第7頁/共21頁第七頁，共22頁。高分子聚合物常用的命名(mng mng)方法 （1 1）在生成聚合物的單體名稱之前加）在生成聚合物的單體名稱之前加“聚聚”字。字。 （2 2）在原料名稱之后加）在原料名稱之后加“樹脂樹脂(shzh)”(shzh)”二字。二字。 （3 3）商品名稱。）商品名稱。 常用其英文名稱的縮寫字

7、母表示。常用其英文名稱的縮寫字母表示。 如聚乙烯如聚乙烯PEPE； 聚氯乙烯聚氯乙烯PVCPVC； 聚乙烯醇聚乙烯醇PVAPVA； 丁苯橡膠丁苯橡膠SBRSBR； 丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物為丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物為ABSABS樹脂樹脂(shzh)(shzh)等。等。第8頁/共21頁第八頁，共22頁。四、高分子聚合物的老化(lohu) 高分子材料在熱、光、氧或有害液體等的長期作用下，其各項性能會逐漸降低，甚至(shnzh)失去使用價值的現(xiàn)象，稱為老化。 老化的主要化學(xué)反應(yīng)： （1）交聯(lián)反應(yīng)。 （2）裂解反應(yīng)。第9頁/共21頁第九頁，共22頁。第二節(jié) 建筑(jinzh)塑料 以合成樹脂為

8、主要以合成樹脂為主要(zhyo)(zhyo)成分，再經(jīng)加工成型而制得的各種成分，再經(jīng)加工成型而制得的各種性能和形狀的制品。性能和形狀的制品。 優(yōu)良性能優(yōu)良性能: : 質(zhì)量輕、強(qiáng)度高質(zhì)量輕、強(qiáng)度高; ; 導(dǎo)熱性低導(dǎo)熱性低, ,是最好的保溫隔熱材料之一；是最好的保溫隔熱材料之一； 電絕緣性好，一般均為電的不良導(dǎo)體；電絕緣性好，一般均為電的不良導(dǎo)體； 化學(xué)穩(wěn)定性好，是良好的防水、防潮和耐腐蝕材料；化學(xué)穩(wěn)定性好，是良好的防水、防潮和耐腐蝕材料； 消音吸振性好，可減少振動、降低噪聲，改善環(huán)境條件；消音吸振性好，可減少振動、降低噪聲，改善環(huán)境條件； 裝飾性好。裝飾性好。 有待改進(jìn)和解決的問題有待改進(jìn)和解決

9、的問題: : 制品剛度較差制品剛度較差; ; 容易老化。容易老化。 第10頁/共21頁第十頁，共22頁。一、塑料(slio)的組成 以合成樹脂為主要(zhyo)成分，并加入填料、增塑劑、固化劑、著色劑、穩(wěn)定劑等添加劑，在一定溫度下加工成型而得到的產(chǎn)品之通稱。 塑料也可以不加添加劑而由純樹脂構(gòu)成。 第11頁/共21頁第十一頁，共22頁。二、常用(chn yn)建筑塑料第12頁/共21頁第十二頁，共22頁。第三節(jié) 常用(chn yn)合成橡膠及合成纖維 一、合成橡膠(hchngxinjio) 二、合成纖維第13頁/共21頁第十三頁，共22頁。一、合成橡膠(hchngxinjio) （一）丁苯橡膠（

10、SBR） （二）丁腈橡膠（NBR） （三）氯丁橡膠(l dn xin jio)（CR） （四）乙丙橡膠(EPM)和三元乙丙橡膠（EPDM或EPT）第14頁/共21頁第十四頁，共22頁。二、合成纖維(hchngxinwi) 將粘流態(tài)的聚合物經(jīng)高壓噴絲并通過穩(wěn)定液后所得(su d)的纖維狀產(chǎn)品，分為長絲及短纖維。 常用的有尼龍、聚酯纖維、聚氯乙烯纖維及聚丙烯和聚丙烯晴纖維等。 改性聚丙烯短纖維 改性丙綸短纖維 碳纖維 第15頁/共21頁第十五頁，共22頁。第四節(jié) 合 成 膠 粘 劑 根據(jù)(gnj)其主要組成成分的不同，膠粘劑分為無機(jī)膠粘劑（如硅酸鹽水泥、水玻璃、石膏、磷酸鹽等）及有機(jī)膠粘劑。 有機(jī)

11、膠粘劑又可分為: 天然膠料系列膠粘劑; 合成高分子材料系列膠粘劑（簡稱合成膠粘劑） 第16頁/共21頁第十六頁，共22頁。一、膠粘劑的組成(z chn)及分類 （一）膠粘劑的組成(z chn) 粘料； 固化劑； 增塑劑； 增韌劑； 促進(jìn)劑； 稀釋劑； 填料及其他助劑。第17頁/共21頁第十七頁，共22頁。（二）膠粘劑的分類(fn li) （1）按所用粘料的不同分為： 熱塑性樹脂膠粘劑； 熱固性樹脂膠粘劑； 橡膠型膠粘劑； 混合型膠粘劑等。 （2）按強(qiáng)度(qingd)特性及主要用途不同分為： 結(jié)構(gòu)膠； 非結(jié)構(gòu)膠； 特殊膠粘劑。 （3）膠粘劑按使用方法不同分為： 單組分膠； 雙組分膠； 多組分膠。第18頁/共21頁第十八頁，共22頁。二、工程(gngchng)中常用膠粘劑工程(gngchng)中常用膠粘劑組成及性能見教材中表9-5。第19頁/共21頁第十九頁，共22頁。第五節(jié) 聚 合 物 混 凝 土 一、樹脂(shzh)混凝土（PC） 二、聚合物水混凝土（PCC） 三、聚合物浸漬混凝土（PIC）第20頁/共21頁第二十頁，共22頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第21頁/共21頁第二十一頁，共22頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)合成高分子材料。比強(qiáng)度（強(qiáng)度與質(zhì)量之比）高。第一節(jié) 合成高分子化合物基礎(chǔ)