第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用(高分子材料)--課件1

第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用四川大學高分子學院第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用四川大19.1聚合物分子設計和材料設計概論微觀結構宏觀性能定性定量一次結構高次結構靜態(tài)動態(tài)基本規(guī)律高分子結構模型數理方法9.1聚合物分子設計和材料設計概論微觀結構2聚合物的化學、物理結構結構單元數目大主鏈有一定的內旋轉自由度結構不均一結構單元之間的相互作用聚集態(tài)結構不同織態(tài)結構聚合物的化學、物理結構結構單元數目大3設計概念及基本方法聚合物的應用結構合成聚合物分子設計的內容：合成具有指定結構的高分子化合物如何控制高分子結構以制造具有指定性能或功能的高分子材料設計概念及基本方法聚合物的應用結構4宏觀性能聚合物性質聚合物結構合成方法加工條件宏觀性能聚合物性質聚合物結構合成方法59.2穩(wěn)定化聚合物的設計與制備9.2穩(wěn)定化聚合物的設計與制備6耐氧化性聚合物的結構特征大分子主鏈飽和、線型通過化學改性消除不飽和聚合物的不飽和鍵耐氧化性聚合物的結構特征大分子主鏈飽和、線型7含雜原子結構氧、硫、氮氯原子對氫的取代龐大的側基全芳族或芳雜環(huán)結構梯型聚合物無機主鏈結構適度交聯(lián)結晶含雜原子結構8新型結構化學改性使用穩(wěn)定劑防止熱氧化耐氧化性聚合物的設計與制備新型結構耐氧化性聚合物的設計與制備9耐高溫聚合物的分類及主要特征材料耐高溫的指標：

溫度—時間—環(huán)境—性能主要特征：形態(tài)上（機械的）化學上（熱的）雙重穩(wěn)定性耐高溫聚合物的分類及主要特征材料耐高溫的指標：雙重穩(wěn)定性10為提高聚合物的耐熱性和熱穩(wěn)定性選擇具有高鍵離能的高分子主鏈結構提高聚合物的玻璃化溫度或熔融溫度的途徑改變聚合物的結構聚合物熱降解與化學結構的關系聚合物的熱分解特性熱穩(wěn)定性和鏈節(jié)結構分子結構和穩(wěn)定性交聯(lián)和熱穩(wěn)定性為提高聚合物的耐熱性和熱穩(wěn)定性11聚合物結構與耐熱性的關系增加高分子鏈的剛性提高聚合物的結晶性鏈的對稱性鏈的規(guī)整性分子間能形成氫鍵聚合物結構與耐熱性的關系增加高分子鏈的剛性12第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用(高分子材料)_-課件113進行交聯(lián)進行交聯(lián)14耐熱聚合物的分類主鏈含芳環(huán)的碳鏈聚合物聚苯、聚二甲苯雜鏈聚合物聚苯醚、聚苯甲酰胺、聚芳砜、聚苯硫醚雜環(huán)聚合物聚酰亞胺、聚苯丙噁唑、聚苯丙咪唑等梯型聚合物碳纖維元素有機聚合物和金屬有機聚合物耐熱聚合物的分類主鏈含芳環(huán)的碳鏈聚合物15第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用(高分子材料)_-課件116聚丙烯晴纖維的芳構化聚丙烯晴纖維的芳構化17聚苯醚改性聚苯醚聚苯醚改性聚苯醚18聚苯硫醚聚苯硫醚酮聚醚醚酮含氟側基聚芳醚酮聚苯硫醚聚苯硫醚酮聚醚醚酮含氟側基聚芳醚酮19氟醚橡膠硅橡膠氟硅橡膠氟醚橡膠硅橡膠氟硅橡膠20改性硅橡膠改性硅橡膠21聚酯二元醇聚醚二元醇聚硅氧烷二元醇聚碳酸酯二元醇含氟二元醇聚酯二元醇229.3可光降解聚合物的設計與制備共聚得到的可降解聚合物使烯烴單體與一氧化碳和乙烯基酮等含有羰基的單體共聚9.3可光降解聚合物的設計與制備共聚得到的可降解聚合物23有添加劑的可光降解聚合物過渡金屬化合物氯化鐵羰基化合物二苯甲酮、對苯醌、1，4-萘醌等多核芳香化合物蒽、菲、六氫芘著色劑有添加劑的可光降解聚合物249.4可生物降解聚合物的設計與制備9.4可生物降解聚合物的設計與制備25高分子鏈上引入降解敏感的基團(水解基團或氧化基團)可降解的高分子與其他材料共聚聚合物體系中加入降解敏感組分在高分子鏈上引入特殊結構高分子鏈上引入降解敏感的基團(水解基團或氧化基團)26微生物合成聚羥基脂肪酸酯PHAs目前已發(fā)現(xiàn)大約有300種微生物可以積累各種不同結構的PHAs其結構單元大約有90種，這一數目還在繼續(xù)增長微生物合成聚羥基脂肪酸酯PHAs目前已發(fā)現(xiàn)大約有300種27第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用(高分子材料)_-課件128PHAs分子結構的調控菌種培養(yǎng)條件不同碳源代謝控物丙烯酸是脂肪酸β－氧化的抑制劑分子生物學方法微觀酶層次調控PHAs分子結構的調控菌種29PLAPLGAPEG-PLGAPLAPLGAPEG-PLGA30第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用四川大學高分子學院第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用四川大319.1聚合物分子設計和材料設計概論微觀結構宏觀性能定性定量一次結構高次結構靜態(tài)動態(tài)基本規(guī)律高分子結構模型數理方法9.1聚合物分子設計和材料設計概論微觀結構32聚合物的化學、物理結構結構單元數目大主鏈有一定的內旋轉自由度結構不均一結構單元之間的相互作用聚集態(tài)結構不同織態(tài)結構聚合物的化學、物理結構結構單元數目大33設計概念及基本方法聚合物的應用結構合成聚合物分子設計的內容：合成具有指定結構的高分子化合物如何控制高分子結構以制造具有指定性能或功能的高分子材料設計概念及基本方法聚合物的應用結構34宏觀性能聚合物性質聚合物結構合成方法加工條件宏觀性能聚合物性質聚合物結構合成方法359.2穩(wěn)定化聚合物的設計與制備9.2穩(wěn)定化聚合物的設計與制備36耐氧化性聚合物的結構特征大分子主鏈飽和、線型通過化學改性消除不飽和聚合物的不飽和鍵耐氧化性聚合物的結構特征大分子主鏈飽和、線型37含雜原子結構氧、硫、氮氯原子對氫的取代龐大的側基全芳族或芳雜環(huán)結構梯型聚合物無機主鏈結構適度交聯(lián)結晶含雜原子結構38新型結構化學改性使用穩(wěn)定劑防止熱氧化耐氧化性聚合物的設計與制備新型結構耐氧化性聚合物的設計與制備39耐高溫聚合物的分類及主要特征材料耐高溫的指標：

溫度—時間—環(huán)境—性能主要特征：形態(tài)上（機械的）化學上（熱的）雙重穩(wěn)定性耐高溫聚合物的分類及主要特征材料耐高溫的指標：雙重穩(wěn)定性40為提高聚合物的耐熱性和熱穩(wěn)定性選擇具有高鍵離能的高分子主鏈結構提高聚合物的玻璃化溫度或熔融溫度的途徑改變聚合物的結構聚合物熱降解與化學結構的關系聚合物的熱分解特性熱穩(wěn)定性和鏈節(jié)結構分子結構和穩(wěn)定性交聯(lián)和熱穩(wěn)定性為提高聚合物的耐熱性和熱穩(wěn)定性41聚合物結構與耐熱性的關系增加高分子鏈的剛性提高聚合物的結晶性鏈的對稱性鏈的規(guī)整性分子間能形成氫鍵聚合物結構與耐熱性的關系增加高分子鏈的剛性42第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用(高分子材料)_-課件143進行交聯(lián)進行交聯(lián)44耐熱聚合物的分類主鏈含芳環(huán)的碳鏈聚合物聚苯、聚二甲苯雜鏈聚合物聚苯醚、聚苯甲酰胺、聚芳砜、聚苯硫醚雜環(huán)聚合物聚酰亞胺、聚苯丙噁唑、聚苯丙咪唑等梯型聚合物碳纖維元素有機聚合物和金屬有機聚合物耐熱聚合物的分類主鏈含芳環(huán)的碳鏈聚合物45第九章穩(wěn)定化聚合物材料及可降解聚合物材料的設計與應用(高分子材料)_-課件146聚丙烯晴纖維的芳構化聚丙烯晴纖維的芳構化47聚苯醚改性聚苯醚聚苯醚改性聚苯醚48聚苯硫醚聚苯硫醚酮聚醚醚酮含氟側基聚芳醚酮聚苯硫醚聚苯硫醚酮聚醚醚酮含氟側基聚芳醚酮49氟醚橡膠硅橡膠氟硅橡膠氟醚橡膠硅橡膠氟硅橡膠50改性硅橡膠改性硅橡膠51聚酯二元醇聚醚二元醇聚硅氧烷二元醇聚碳酸酯二元醇含氟二元醇聚酯二元醇529.3可光降解聚合物的設計與制備共聚得到的可降解聚合物使烯烴單體與一氧化碳和乙烯基酮等含有羰基的單體共聚9.3可光降解聚合物的設計與制備共聚得到的可降解聚合物53有添加劑的可光降解聚合物過渡金屬化合物氯化鐵羰基化合物二苯甲酮、對苯醌、1，4-萘醌等多核芳香化合物蒽、菲、六氫芘著色劑有添加劑的可光降解聚合物549.4可生物降解聚合物的設計與制備9.4可生物降解聚合物的設計與制備55高分子鏈上引入降解敏感的基團(水解基團或氧化基團)可降解的高分子與其他材料共聚聚合物體系中加入降解敏感組分在高分子鏈上引入特殊結構高分子鏈上引入降解敏感的基團(水解基團或氧化基團)56微生物合成聚羥基脂肪酸酯PHAs目前已發(fā)現(xiàn)大約有300種微生物可以積累各種不同結構的PHAs其結構單元大約有90種，這一數目還在繼