高分子合成材料PPT

1、關(guān)于高分子合成材料第一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月高分子材料的重要性與人類的生活密切相關(guān)：衣、食、住、行、用衣 棉、麻、絲、毛、皮革、尼龍、滌綸等食 蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等住 竹、木、涂料、塑料管材等行 鞋、輪胎、車船內(nèi)飾等用 杯盆碗碟、薄膜、玩具、家電外殼、 光盤、泡沫塑料第二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 高分子材料的消耗率 第三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月高分子材料的重要性自然界的生命現(xiàn)象都與高分子有關(guān)：人體機體的20%是高分子物質(zhì)遺傳物質(zhì)DNA是高分子，是 4 種核苷酸單體的共聚物蛋白質(zhì)是 20 種氨基酸的共聚物第四張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2

2、022年6月高分子材料 高分子是由低分子量分子通過共價鍵結(jié)合而形成的分子量很大的化合物，相對分子質(zhì)量通常在10000以上 。 這些低分子原料稱為單體，把單體連接起來形成高分子的過程叫聚合。第五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 單體 CH2= CH2 CH2= CH R聚合物 CH2 CH CH2 CH R R第六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 均聚物 由一種單體聚合而成的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。 共聚物 由兩種以上單體共聚而成的聚合物，如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物。第七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 三大高分子合成材料 1

3、、合成樹脂及塑料 2、合成橡膠 3、合成纖維第八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 合成樹脂及塑料 合成樹脂是人工合成的某些性能與天然樹脂相似的高分子聚合物，是塑料的主要原料。 塑料制品是由樹脂粒子添加填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、顏料等輔助原料經(jīng)混合、成型所得到的產(chǎn)品。第九張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月天然樹脂是由自然界中動植物分泌物所得的無定形有機物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲膠（紫膠蟲分泌物）等。 琥珀 松香 蟲膠 第十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月幾種常用的塑料 聚乙烯（PE）單體：乙烯（ CH2= CH2）性質(zhì)：熱塑性、絕緣性高，化學(xué)穩(wěn)定性好。用途：電纜、薄膜制品，日

4、用品等。 第十一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 聚氯乙烯（PVC）單體：氯乙烯（ CH2 = CH Cl）性質(zhì)：熱塑性、耐化學(xué)腐蝕性好。 用途：硬聚氯乙烯塑料，制化工設(shè)備材料；軟聚氯乙烯塑料，制電線絕緣材料、薄膜、雨衣、軟管等。 幾種常用的塑料第十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 酚醛塑料（PF）單體：甲醛、苯酚性質(zhì)：熱固性、電絕緣性良好。用途：電器工業(yè)材料、日用品、機器 零件及各種模壓制品等。 幾種常用的塑料酚醛樹脂層壓板第十三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月工程塑料指適于作工程機構(gòu)件和化工設(shè)備等工業(yè)用途的塑料，如聚酰胺（PA）、PC、聚甲醛（POM）、聚苯

5、醚（PPO）、 PBT/PET、ABS、特氟隆 (Teflon)優(yōu)點：與通用塑料相比，工程塑料具有更優(yōu)異的機械性能、電性能、耐化學(xué)性、耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、耐候性等優(yōu)點，比金屬材料輕，成型時能耗小，當(dāng)今塑料工業(yè)發(fā)展中增長速度最快的材料。 缺點：產(chǎn)量相對小，成本較高。 工程塑料第十四張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月熱塑性塑料 以熱塑性樹脂為基本成分的塑料，一般具有鏈狀線形結(jié)構(gòu)，受熱軟化，可反復(fù)塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。 熱固性塑料 以熱固性樹脂為基本成分的塑料，加工成形后變?yōu)椴蝗懿蝗蹱顟B(tài)。一般具有網(wǎng)狀的體形結(jié)構(gòu)，成型后受熱不再軟化，不可反復(fù)塑制，如酚醛塑料、氨基塑

6、料等。 第十五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 合成橡膠 橡膠是具有高彈性的高分子化合物，由比較少量的交聯(lián)鍵連成網(wǎng)狀的柔性分子所組成。除高彈性外，橡膠還具有高電絕緣性、耐水性、不透氣性。某些橡膠還具有耐化學(xué)腐蝕、耐高溫、耐磨損等特殊性能。第十六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 順丁橡膠（BR）單體：1,3-丁二烯性質(zhì)和用途：彈性好、耐磨、耐低溫、耐老化性能好。用作輪胎、耐熱膠管、膠鞋、三角皮帶等。 幾種常用的合成橡膠第十七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 丁苯橡膠（SBR）單體：1,3-丁二烯、苯乙烯性質(zhì)和用途：耐磨性好、抗老化性能好，彈性較差。用于制作輪胎和其他

7、通用工業(yè)制品。 幾種常用的合成橡膠第十八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 丁腈橡膠（NBR）單體：1,3-丁二烯、丙烯腈性質(zhì)和用途：耐油性能好，耐磨、耐熱性好，有良好的物理機械性能，電絕緣性能差。主要用作耐油橡膠制品。 幾種常用的合成橡膠第十九張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月合成纖維 合成纖維由單體小分子聚合而成。用作纖維的聚合物必須具有很高的拉伸強度，這要求聚合物分子為線形而不是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。常見的合成纖維有： 聚酯纖維（滌綸）、聚酰胺纖維（尼龍）、聚丙烯腈纖維（腈綸）等。 第二十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2010廣州亞運會 “行云流水”頒獎禮儀服裝 第二十一

8、張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月阿波羅號太空服一件水冷尼龍內(nèi)衣 一件多層加壓服 內(nèi)層：帶有織物排氣孔的輕質(zhì)尼龍 中間層：氯丁橡膠涂層尼龍，可保持壓力 外層：用于約束內(nèi)部加壓層的尼龍 五層鋁化聚酯薄膜與四層滌綸織物交織以提供熱保護(hù) 用于提供額外熱保護(hù)的兩層Kapton聚酰亞胺薄膜 一層用于防止刮擦的涂有聚四氟乙烯的布（不可燃） 一層白色的聚四氟乙烯布（不可燃）第二十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 合成聚合物的原料 單體 加成聚合單體（具有不飽和化學(xué)結(jié)構(gòu)） 縮合聚合單體（具有二個以上反應(yīng)性官能團(tuán)） 引發(fā)劑和催化劑 溶劑及其他助劑第二十三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年

9、6月高分子材料典型生產(chǎn)工藝 高壓法生產(chǎn)聚乙烯 生產(chǎn)低密度聚乙烯（LDPE），相對分子質(zhì)量10-50萬。聚合條件：壓力為100-300MPa，溫度為200-300。 制做薄膜、包裝袋等。 第二十四張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 低壓法生產(chǎn)聚乙烯 生產(chǎn)高密度聚乙烯（HDPE）。聚合條件：壓力為5MPa以下；溫度為60-80 ，鋁、鈦催化劑。 制做管材、日用品等。 第二十五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月功能高分子材料 功能高分子材料既具有一般高分子的特性，又具有特殊功能，如光學(xué)功能、吸附分離功能、化學(xué)功能、生物醫(yī)藥功能、電磁功能等。第二十六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022

10、年6月 種 類 功能特性 應(yīng)用示例1.吸附分離功能高分子材料離子交換樹脂 離子交換作用 化工、制藥、水凈化高分子分離膜 傳質(zhì)作用 化工、制藥、海水淡化、冶金貯氫材料 吸著作用 化工、能源高吸水性材料 吸著作用 農(nóng)業(yè)、紙制品2.化學(xué)功能高分子材料高分子催化劑和固定化酶 催化作用 化工、食品加工、生物工程高分子試劑 反應(yīng)性 農(nóng)藥、醫(yī)用、環(huán)保第二十七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 種 類 功能特性 應(yīng)用示例3.電磁功能高分子材料導(dǎo)電高分子材料 導(dǎo)電性 防靜電材料、屏蔽材料、固體 電解質(zhì)材料、面狀發(fā)熱體高分子半導(dǎo)體 導(dǎo)電性 電子技術(shù)和電子器件光導(dǎo)電材料 光電效應(yīng) 電子照相、光電池、傳感器壓

11、電高分子 力電效應(yīng) 開關(guān)材料、儀器儀表測量材料、 機器人觸感材料高分子磁性體 導(dǎo)磁作用 塑料磁石、磁性橡膠、微型電機磁性記錄材料 磁性轉(zhuǎn)換 磁帶、磁盤電致變色材料 光電效應(yīng) 顯示、記錄 第二十八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 種 類 功能特性 應(yīng)用示例4.光功能高分子材料光致變色、顯示和 光色、光電效應(yīng) 自動調(diào)光的太陽鏡和窗玻璃發(fā)光材料 等、顯示、記錄液晶高分子 偏光效應(yīng) 顯示、連接器熒光高分子材料 光化學(xué)作用 情報處理、熒光染料光降解高分子材料 光化學(xué) 環(huán)境保護(hù)光盤基板材料 光學(xué)原理 高密度記錄和貯存信息5.生物醫(yī)用高分子材料人工器官材料 仿人體功能與替 人體臟器 代修補作用藥物

12、高分子 藥理作用 治療動脈硬化、抗血栓降解性縫合材料 化學(xué)降解 非永久性外科材料第二十九張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 離子交換樹脂 分子中含有活性基團(tuán)而能與其他物質(zhì)進(jìn)行離子交換的樹脂。其主要原料為苯乙烯和二乙烯基苯，大分子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。具有交換、吸附、催化等功能。第三十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例如： 強酸性陽離子型交換樹脂帶有-SO3H，用于去除Ca2+、Mg2+等制取軟化水。 其他離子交換樹脂也可用于各種化學(xué)品的分離、提純、精制以及廢水處理等。離子交換樹脂第三十一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 高吸水性樹脂具有卓越的吸水性和保水性，能迅速吸收自重成百

13、上千倍的水分。最早開發(fā)的SAP是淀粉-丙烯腈接枝共聚水解產(chǎn)物。 按原料組成分：改性天然高分子（包括淀粉類和纖維素類）人工合成高分子（包括聚丙烯酸系、聚丙烯腈系、聚乙烯醇系、聚環(huán)氧乙烷系等） 通常情況下，纖維素類高吸水性樹脂的吸水能力比淀粉類樹脂低，但是吸水速度更快。 高吸水性樹脂（SAP）第三十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月高吸水性樹脂的結(jié)構(gòu)特征：分子中具有強親水性基團(tuán)，如羥基、 羧基，能夠與水分子形成氫鍵；b. 樹脂具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)；c. 聚合物內(nèi)部具有較高的離子濃度；d. 聚合物具有較高的分子量 高吸水性樹脂的應(yīng)用： 已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生醫(yī)療、農(nóng)林園藝、改造沙漠、建筑、涂料以及石油化

14、工等諸多領(lǐng)域。第三十三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月含有高吸水性樹脂，可吸收自重幾百倍的水，但仍保持干爽。第三十四張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 高分子分離功能膜 當(dāng)膜處在某兩相之間時，由于膜兩側(cè)存在的壓力差、濃度差以及電位差等，驅(qū)使液態(tài)或氣態(tài)的分子或離子等可從膜的一側(cè)滲透到另一側(cè)。在滲透過程中，由于分子或離子的大小、形狀、化學(xué)性質(zhì)、所荷電荷等不同，其滲透速率也不同，即膜對滲透物具有選擇性，因此可利用膜的這種滲透選擇性來分離不同的化合物，具有這種分離功能的高分子膜稱高分子分離功能膜。第三十五張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 高分子分離功能膜分類 按被分離物質(zhì)的

15、不同：可分為氣體分離膜、液體分離膜、固體分離膜、離子分離膜和微生物分離膜等。 按膜的孔徑或被分離物的體積大?。?005000nm，微濾膜，可用于清除溶液中的微生物以及其他懸浮微粒(0.110um) ，如除菌(飲用水處理等）、果汁澄清、分離血細(xì)胞等 2100nm，超濾膜，常用于清除液體中的膠體級微粒以及大分子溶質(zhì)(2100nm，分子量10001000,000)，如分離白蛋白、胃蛋白酶等 10，納濾膜，主要用來處理一些中等分子量溶質(zhì)(0.55nm,分子量1001000)，可用于生活和生產(chǎn)用水的純化和軟化處理、藥物的純化與濃縮、活性多肽的回收與濃縮、溶劑回收、分離游離酸和糖等 ，反滲透膜，可在分子水

16、平上分離NaCl等，主要用于海水或苦咸水的脫鹽、高硬水的軟化、高純水的制備等第三十六張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十七張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 導(dǎo)電性功能高分子材料 具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的高分子材料通常具有半導(dǎo)電性甚至導(dǎo)電性，例如聚炔類的聚乙炔、聚苯乙炔等。 可以制得導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電涂料等。第三十八張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月Alan J. Heeger、Alan G. MacDiamid、 Hideki Shirakawa (白川英樹，1971年制備聚乙炔薄膜) 發(fā)現(xiàn)聚乙炔等共軛高分子具有導(dǎo)電性，獲2000年諾貝爾化學(xué)獎。第三十九張，PPT

17、共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）電子元件（二極管、晶體管、場效應(yīng)晶體管等）（2）導(dǎo)電性應(yīng)用 透明導(dǎo)體、聚合物電容器、 反復(fù)充放電的二次電池的電極材料 （3）電磁屏蔽與隱身（吸波材料） （4）抗靜電 導(dǎo)電高分子的應(yīng)用 第四十張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 高分子液晶 具有流體的流動性，又不同于流體的各向同性特征，保留了晶體的有序排列（有序流體），呈現(xiàn)既有晶體性質(zhì)又有液體性質(zhì)的過渡中間狀態(tài)，這類高分子材料稱為高分子液晶。第四十一張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月液晶示意圖第四十二張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 醫(yī)用高分子1）與生物組織不接觸的材料 如醫(yī)療器械、輸血用具、注射器等。2）與人體組織接觸的材料 如手術(shù)中暫時使用的人工臟器、人造血管、人工腎臟透析膜等。人工腎臟第四十三張，PPT共四十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 醫(yī)用高分子3）長期植入體內(nèi)的高分子材