高分子材料概述課件

1、高分子材料概述第1頁，共21頁。高分子材料的定義高分子化合物-由碳、氫、氧、硅、硫等元素原子彼此以共價(jià)鍵結(jié)合形成相對分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)化合物。分子量至少要大于1萬 ,通常以幾萬、幾十萬、甚至以億來計(jì)算。高分子的“高”就是指它的分子量高。高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物 、Macromolecules, High Polymer, Polymer高分子材料-以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料。第2頁，共21頁。高分子材料的分類 食物的蛋白質(zhì) 竹、麻、棉、毛、蠶絲 天然高分子 天然油漆 天然橡膠 高分子材料

2、 化學(xué)纖維 合成橡膠 合成（人工）高分子 合成樹脂(塑料) 涂料和粘合劑中的成份 功能高分子第3頁，共21頁。合成高分子材料簡史第4頁，共21頁。1907年出現(xiàn)合成高分子酚醛樹脂，標(biāo)志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開始 1930到1945年, 尼龍(Nylon)、氯丁橡膠、丁苯橡膠、聚乙烯等相繼問世，并成功地取代了天然高分子材料。1840年，Goodyear和Hancock開發(fā)天然橡膠的硫化技術(shù)，達(dá)到了消除橡膠的粘性增加彈性的目的。1851年，硬質(zhì)橡膠實(shí)現(xiàn)商品化。60年代 因航空航天設(shè)備的需要，以耐高溫為代表的功能高分子材料迅速發(fā)展。第5頁，共21頁。如今生活中的高分子第6頁，共21頁。一高分子材

3、料與衣 “的確良”織物制成的服裝挺括美觀、易洗免燙；（聚對苯二甲酸乙二醇酯紡制的滌綸）尼龍襪堅(jiān)固耐磨；（聚酰胺制成）睛綸棉質(zhì)輕保暖，不蛀不霉，便于洗滌；（聚丙烯腈紡成）維尼綸織物透氣干爽，穿著舒適。（聚乙烯醇縮甲醛制）目前合成纖維中大量生產(chǎn)的“四綸”，第7頁，共21頁。四綸尼龍纖維 滌綸纖維 腈綸纖維 維尼綸纖維 1935 1947 1950 1953第8頁，共21頁。二高分子材料與食 我國北方乃至西藏等高寒地區(qū)常年能吃到豐富的蔬菜品種，寒冬過后提前品嘗到鮮甜的瓜果，首先得益于塑料大棚的功勞。塑料地膜覆蓋既保溫又保濕，能帶來糧食、蔬菜及棉花等作物的增產(chǎn)效果，聚乙烯(PE)海水淡化問題，芳香聚酰

4、胺或醋酸纖維素制成的反滲透中空纖維膜，可以使海水和苦咸水淡化日常食品的包裝第9頁，共21頁。農(nóng)業(yè)地膜第10頁，共21頁。三高分子材料與住 墻壁、地面、窗戶等裝飾材料衛(wèi)生潔具、上下水管道等配套材料和消聲、隔熱保溫、防水等各種材料 家具：家具上的涂料；人造大理石家具(由不飽和聚酯加石灰石和顏料制成)；玻璃鋼家具第11頁，共21頁。活動(dòng)房屋（酚醛或脲醛樹脂壓制成板材）第12頁，共21頁。四高分子材料與行 碳纖維復(fù)合材料以其比強(qiáng)度、比模量高，質(zhì)輕，且在高溫(2000以上)情況下強(qiáng)度不降的優(yōu)異特性而被選作宇宙飛船的結(jié)構(gòu)材料和戰(zhàn)略導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部的穩(wěn)定裙。在飛機(jī)中，1kg碳纖維復(fù)合材料可以代替3kg傳統(tǒng)的鋁合金

5、結(jié)構(gòu)材料，因而目前由碳纖維復(fù)合材料制造的飛機(jī)零部件已有上千種。20世紀(jì)90年代民航機(jī)中金屬結(jié)構(gòu)材料的65%已被碳纖維及芳綸纖維復(fù)合材料所代替，對要求自重更輕的戰(zhàn)斗機(jī)，金屬材料的取代率則將高達(dá)90%，屆時(shí)，飛機(jī)的航程和航速將得到明顯增加。 第13頁，共21頁。碳纖維復(fù)合材料第14頁，共21頁。在造船工業(yè)中，玻璃纖維復(fù)合材料以其質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐腐蝕、抗微生物附著、非磁性、可吸收撞擊能、設(shè)計(jì)成形自由度大等一系列優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于制造汽艇、游艇、救生艇、漁船、氣墊船以及各種軍用艦艇。第15頁，共21頁。玻璃纖維復(fù)合材料第16頁，共21頁。在汽車制造業(yè)中：包括保險(xiǎn)杠、防沖撞護(hù)條板、發(fā)動(dòng)機(jī)散熱風(fēng)扇、通風(fēng)空調(diào)、

6、音響、電器及儀表盤、方向盤、座椅、車內(nèi)裝飾等。汽車工業(yè)的迅速發(fā)展還得益于制作輪胎的合成橡膠和作為輪胎簾子的合成纖維的發(fā)展。第17頁，共21頁。五.高分子材料在其他方面的應(yīng)用 能源高分子材料良好的絕緣性能是電力工業(yè)、電子和微電子工業(yè)必不可少的絕緣材料，廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電纜、導(dǎo)線和各種儀器儀表中。各種塑料、橡膠、纖維、薄膜和膠粘劑為能源工業(yè)做出了重要的貢獻(xiàn)。第18頁，共21頁。絕緣高分子材料第19頁，共21頁。 通訊高分子材料對通訊設(shè)備的貢獻(xiàn)也功不可沒，包括電話機(jī)、BP機(jī)、手持電話機(jī)以及通訊衛(wèi)星和中繼站各種通訊設(shè)備中使用的線路板，都是纖維復(fù)合材料制成的，同時(shí)，制作精密線路時(shí)，也將應(yīng)用到感光樹脂，更不用說這些通訊設(shè)備外殼所使用的各種塑料了。 日常生活的文娛、體育等體育器材中使用高分子材料的例子也不勝枚舉。沒有彈性不同的正反膠球拍，我國乒乓球運(yùn)動(dòng)員也不一定會(huì)取得今日輝煌的成績；沒有高強(qiáng)度、高彈性而質(zhì)輕的纖維復(fù)合材料，撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員也不可能創(chuàng)造今天的世界記錄。纖維復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于高爾夫球桿、魚竿、球拍、球棒、弓、滑雪板、賽車、賽艇等各個(gè)項(xiàng)目中。目前，50%的碳纖維產(chǎn)量是用來做體育器材的。優(yōu)秀的網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員使用的網(wǎng)球拍就是一種質(zhì)輕堅(jiān)韌的碳纖維復(fù)合材料。 第20頁，共21頁。 在醫(yī)療領(lǐng)域里使用膠粘劑