高分子概論-高分子合成材料課件

1、第三章 高分子材料概述聚合物的熱機(jī)械曲線非晶態(tài)聚合物的熱機(jī)械曲線高彈態(tài)玻璃化轉(zhuǎn)變玻璃態(tài)粘彈轉(zhuǎn)變粘流態(tài)Tg()Tf()形變溫 度結(jié)晶聚合物的熱機(jī)械曲線玻璃化轉(zhuǎn)變?nèi)廴谵D(zhuǎn)變粘流態(tài)Tg()Tf()形變溫 度Tm()121分子量較低，TmTf；2分子量較高，TmV1V2 V1 = V3膠料膠料貼 膠擦 膠橡膠加工工藝壓出在壓出機(jī)機(jī)筒和螺桿間的擠壓下，使膠料連續(xù)通過(guò)一定形狀的口型，制成各種復(fù)雜斷面半成品。成型把構(gòu)成制品的各部件，通過(guò)粘貼、壓合等方法組合成一定形狀的最終制品。硫化使橡膠大分子由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)目的：消除永久變形、提高力學(xué)性能。方法：硫化罐、平板硫化機(jī)、個(gè)體硫化機(jī)、注壓等條件：溫度、壓力

2、硫化時(shí)間機(jī)械性能拉伸強(qiáng)度定伸強(qiáng)度彈性伸長(zhǎng)率硬度永久變形誘導(dǎo)預(yù)硫化正硫化過(guò)硫化定伸強(qiáng)度硫化時(shí)間熱塑彈性體 thermoelastomer熱塑彈性體在高溫下能塑化、常溫下能顯示橡膠彈性結(jié)構(gòu)特征：以物理形式交聯(lián)軟、硬段的結(jié)合微相分離結(jié)構(gòu)聚烯烴類(lèi)：乙丙橡膠與聚丙烯或聚乙烯共混物（TPR）苯乙烯類(lèi)：苯乙烯與二烯烴的嵌段共聚物（SBS、SIS）聚酯型：聚氨酯型：高分子材料概述纖維化學(xué)纖維人造纖維合成纖維再生蛋白質(zhì)纖維再生纖維素纖維：粘膠纖維、銅氨纖維纖維素酯纖維：二醋酯纖維、三醋酯纖維聚酰胺纖維、聚酯纖維、聚氨酯彈性纖維其它：聚脲、聚甲醛、聚酰亞胺聚酰胺-酰肼、聚苯并咪唑等。聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇縮醛纖維

3、、聚氯乙烯纖維、聚烯烴纖維、含氟纖維等雜鏈纖維碳鏈纖維天然纖維棉花、羊毛、蠶絲、麻纖維加工方法纖維后加工紡絲液的制備紡絲熔融紡絲直接紡絲切片紡絲聚合物熔體聚合物切片熔融熔融紡絲1-料斗；2螺桿擠出機(jī)；3紡絲甬道；4導(dǎo)絲器；5卷絲筒；6空氣入口纖維加工方法溶液紡絲濕法紡絲干法紡絲液體凝固氣相凝固干濕法紡絲、液晶紡絲、凍膠紡絲、相分離法紡絲、乳液紡絲、懸浮液紡絲、反應(yīng)紡絲濕法紡絲1-紡絲泵；2燭形過(guò)濾器；3鵝頸管；4噴絲頭；5凝固??；6導(dǎo)桿；7導(dǎo)絲輥纖維加工方法纖維后加工短絲后加工：集束、牽伸、水洗、上油、 干燥、熱定型、卷曲、切斷、打包等。長(zhǎng)絲后加工：拉伸、加捻、復(fù)捻、熱定 型、絡(luò)絲、分級(jí)、包裝

4、等。 膠粘劑、粘合劑 adhesives：具有良好粘接能力的物質(zhì)，可把各種材料緊密結(jié)合在一起。高分子材料概述膠粘劑結(jié)構(gòu)型膠粘劑膠接強(qiáng)度高，用于膠接結(jié)構(gòu)件非結(jié)構(gòu)型膠粘劑膠接強(qiáng)度較低，用于膠接非結(jié)構(gòu)件次結(jié)構(gòu)型膠粘劑介于結(jié)構(gòu)型與非結(jié)構(gòu)型膠粘劑之間按膠接強(qiáng)度劃分膠粘劑 膠粘劑類(lèi)型按組成劃分有機(jī)膠粘劑無(wú)機(jī)膠粘劑天然動(dòng)物膠：魚(yú)膠、骨膠、蟲(chóng)膠植物膠：淀粉、松香、阿拉伯樹(shù)膠合成熱塑性樹(shù)脂膠：PVAc、PA、聚丙烯酸酯熱固性樹(shù)脂膠：環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂橡膠型膠粘劑：氯丁膠、丁腈膠混合型膠粘劑：環(huán)氧-酚醛、酚醛-丁腈磷酸鹽型硅酸鹽型硼酸鹽型玻璃、陶瓷按固化類(lèi)型劃分化學(xué)反應(yīng)型熱塑性樹(shù)脂溶液型熱熔型膠粘劑 膠粘劑組成粘

5、料聚合物、增塑劑、增韌劑、固化劑填料、溶劑、稀釋劑、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、色料厭氧膠：隔絕空氣時(shí)保持液態(tài)；遇空氣固化，起粘接或密封作用壓敏膠：常溫下具有良好粘附性熱熔膠：聚合物加熱熔融（適宜溫度）冷卻固化而粘接高分子材料概述涂料涂料 coatings（漆 paint）：涂布在物體表面而形成具有保護(hù)和裝飾作用膜層的材料。涂料組成：成膜物質(zhì)平均分子量較低的聚合物顏料裝飾與保護(hù)填充劑增量、改進(jìn)流動(dòng)、提高性能、降低成本溶劑易揮發(fā)液體（甲苯、二甲苯、乙酸乙酯）增塑劑提高柔性（氯化石蠟、DBP、DOP）催干劑促進(jìn)聚合或交聯(lián)的催化劑增稠劑提高涂料粘度（纖維素醚、粘土、SiO2）稀釋劑降低涂料粘度（乙醇、丙酮）其它

6、殺菌劑、顏料分散劑、阻聚劑、防結(jié)皮劑清漆加有樹(shù)脂的清油（原于干性植物油）厚漆清油加顏料、填充劑調(diào)和漆厚漆加清油色漆清漆加顏料（又稱(chēng)瓷漆）膩?zhàn)?、底漆、面漆、罩光漆施工層次溶劑型、水溶型、水乳型稀釋介質(zhì)防銹、絕緣、耐高溫、地板漆用途噴漆、烘漆、電泳漆施工方法油基樹(shù)脂漆、合成樹(shù)脂類(lèi)漆成膜物質(zhì)涂 料 涂料類(lèi)型油基樹(shù)脂漆：油脂類(lèi)漆基于植物油、或植物油加天然樹(shù)脂、或 植物油加改性酚醛樹(shù)脂的涂料。大漆天然漆（土漆、笨漆、生漆），水乳膠漆； 含有50-80%漆酚（成膜物質(zhì)）、1%漆酶（催干劑）、 20-40%水分、3-9%樹(shù)脂質(zhì)、1-5%油分。瀝青漆以瀝青為基料，加有植物油、樹(shù)脂、催干 劑、顏料、填料等。涂

7、料 涂料類(lèi)型合成樹(shù)脂漆：醇酸樹(shù)脂漆氨基樹(shù)脂漆環(huán)氧樹(shù)脂漆聚氨酯漆纖維素漆丙烯酸酯漆水性樹(shù)脂涂料：水溶性樹(shù)脂涂料乳膠涂料粉末涂料：固體粉末狀涂料，采用噴涂、靜電噴涂施工，再經(jīng) 加熱熔化成膜（PE、PVC、PPS、PA等）。涂 料 涂料類(lèi)型高分子材料概述功能高分子材料功能高分子 Functional Polymer：具有除力學(xué)性能外的其它特殊功能的高分子材料。離子交換樹(shù)脂、離子交換纖維、螯合樹(shù)脂、高吸水樹(shù)脂；高分子分離膜材料；高分子催化劑；感光性高分子；生物醫(yī)用高分子；導(dǎo)電高分子；磁性高分子；等。智能高分子智能材料（Intelligent Materials）：同時(shí)具有感知功能即信號(hào)感受功能（傳感器

8、功能），自己判斷并自己作出結(jié)論的功能（情報(bào)信息處理功能）的材料。三要素：感知、信息處理和執(zhí)行功能1、藥物控制釋放2、智能凝膠（pH響應(yīng)凝膠、溫敏性凝膠和電場(chǎng)響應(yīng)凝膠）3、其它（形狀記憶聚合物、聚合物電流變體、聚合物電致變色材料和光活性聚合物材料）形狀記憶聚合物形狀記憶聚合物（SMP）：聚乙烯在高能輻射線作用下能產(chǎn)生輻射交聯(lián)反應(yīng)，輻射交聯(lián)聚乙烯當(dāng)溫度超過(guò)熔點(diǎn)達(dá)到高彈性態(tài)區(qū)域，施加外力隨意改變其外形，降溫冷卻固定形狀后，一旦再加熱升溫至熔點(diǎn)以上時(shí)，它又恢復(fù)到原來(lái)的形狀，這就是形狀記憶聚合物。主要品種：聚降冰片烯，反式聚異戊二烯（TPI）、苯乙烯丁二烯共聚物以及聚氨酯（PU）高分子膜材料纖維素衍生物

9、類(lèi)、聚酰胺類(lèi)、聚酰亞胺類(lèi)、聚砜類(lèi)、聚烯烴類(lèi)、硅橡膠類(lèi)、含氟聚合物類(lèi)、聚酯類(lèi)、甲殼素類(lèi)、其它合成高分子醫(yī)用生物材料硅橡膠聚乳酸及其共聚物聚酸酐聚對(duì)二氧六環(huán)酮高分子藥物超強(qiáng)吸水高分子材料超強(qiáng)吸水高分子材料又稱(chēng)高吸水聚合物、高吸水樹(shù)脂、超強(qiáng)吸水劑，簡(jiǎn)稱(chēng)SAP。按原料來(lái)源分3大系列：（1）淀粉系；（2）纖維素系；（3）合成聚合物系。超強(qiáng)吸水高分子主鏈骨架可以是淀粉、纖維素或合成樹(shù)脂，在其主鏈或接枝側(cè)鏈上含有親水性基團(tuán)如羥基、酰胺基、羧基等，進(jìn)而形成一個(gè)具有主鏈、支鏈和低交聯(lián)度的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一、解釋名詞、概念1、環(huán)氧值2、熱熔膠3、502膠4、清漆5、醇酸樹(shù)脂漆6、粉末涂料7、感光高分子8、功能高分子

10、9、高分子催化劑10、活性聚合11、立構(gòu)規(guī)整性聚合12、大分子引發(fā)劑13、開(kāi)環(huán)易位聚合14、等離子體聚合15、模板聚合16、乳液聚合 17、大分子單體18、逐步聚合19、連鎖聚合 20、定向聚合二、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述LDPE、HDPE、LLDPE的合成方法。2、簡(jiǎn)述ABS樹(shù)脂的制備方法。3、簡(jiǎn)述堿催化的酚醛樹(shù)脂與酸催化的酚醛樹(shù)脂在原料配 比、合成工藝、預(yù)聚體結(jié)構(gòu)及固化方式方面的不同。4、簡(jiǎn)述PVC、POM、PET以及丁基橡膠的最主要合成方 法（包括單體、催化劑、引發(fā)劑、分子量或結(jié)構(gòu)控制等）。練習(xí)題5、可生物降解的高分子材料通常在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具備哪些特征？6、合成接枝共聚物通常需采用哪些類(lèi)型的反應(yīng)？試舉例說(shuō)明。7、合成超枝化聚合物通常采用哪些類(lèi)型的反應(yīng)？試舉例說(shuō)明。8、合成嵌段共聚物通常采用哪些類(lèi)型的反應(yīng)？試舉例說(shuō)明。9、活性自由基聚合需滿(mǎn)足哪些基本條件？1