本科生導(dǎo)論課程高分子化工

高分子合成材料2高分子材料的應(yīng)用衣食行住用科技3滌綸做基料的風(fēng)帆、熱氣球塑料建材、產(chǎn)品包裝、電纜護(hù)套通用高分子材料4日用橡膠制品割膠日化產(chǎn)品外包裝5工程塑料制品各種合成橡膠制品腈綸毛織品6各種合成纖維制品合成纖維紗腚7

功能高分子材料2000年德國(guó)研制的手表電視2001年日本索尼公司研制的顯示器8

功能高分子材料9自然界里還有多種多樣的天然高分子與數(shù)量龐大的天然高分子相比，人工合成高分子只是冰山一角哦！10天然高分子多糖類,多肽類,核酸11蛋白質(zhì)Protein12我被高分子包圍了呀！酚醛塑料滌綸聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯聚四氟乙烯塑料聚丙烯法蘭琳卡<化工導(dǎo)論>天然高分子材料

動(dòng)物的皮革、毛和植物中的棉、麻、樹(shù)木等，利用這些材料可做成衣服、鞋、帽、房屋、生產(chǎn)工具等。但是，天然高分子材料不僅數(shù)量有限，而且性能也有局限性，不能充分滿足人類生活、生產(chǎn)的需要。<化工導(dǎo)論>高分子材料的分類和用途

高分子材料是分子量大的高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量通常約在10000以上，是由低分子量分子經(jīng)過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而形成的化合物。這些低分子原料稱為單體，把單體連接起來(lái)形成高分子過(guò)程叫聚合反應(yīng)。<化工導(dǎo)論>

三大高分子合成材料1、合成樹(shù)脂2、合成橡膠3、合成纖維<化工導(dǎo)論>樹(shù)脂與塑料

合成樹(shù)脂是人工合成的某些性能與天然樹(shù)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(shù)脂粒子添加諸如填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、染料等經(jīng)混合和壓模所得到的產(chǎn)品。聚合物添加劑1、增塑劑----增加聚合物柔韌性、改善加工性能的助劑。增塑劑的作用是削弱聚合物分子間的作用力，從而降低軟化溫度，減小熔體黏度，增加流動(dòng)性。如鄰苯二甲酸酯等。2、穩(wěn)定劑----防止聚合物在加工過(guò)程中受熱降解或使用過(guò)程中受環(huán)境影響而引起的老化變質(zhì)。穩(wěn)定劑又分為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑。聚合物添加劑3、填充劑----加入目的是增加聚合物的容積，降低成本。如碳酸鈣、高嶺土、滑石粉等。4、增強(qiáng)劑----能顯著提高聚合物制品的力學(xué)性能，特別是抗張強(qiáng)度和撓曲強(qiáng)度。常用于塑料的增強(qiáng)劑有玻璃纖維、碳纖維、玻璃布等；用于橡膠的是炭黑和白炭黑。5、著色劑----塑料制品著成不同顏色，美化生活，或區(qū)別電線電纜等?？扇苄院筒蝗苄灾?，如鈦白粉、氧化鐵紅等。聚合物添加劑6、阻燃劑----聚合物多為易燃有機(jī)物質(zhì)，為了使這些物質(zhì)難燃，甚至不燃，通常要加入阻燃劑。機(jī)理為產(chǎn)生自由基終止劑，捕捉活性自由基，中斷聚合物氧化燃燒的鏈鎖反應(yīng)；或分解產(chǎn)生較重的不燃?xì)怏w，隔絕氧氣。7、抗靜電劑----絕大部分聚合物為優(yōu)良的絕緣體，容易因摩擦而產(chǎn)生靜電，使塑料制品吸塵；靜電引起放電時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致著火核爆炸?？轨o電劑主要是表面活性劑和導(dǎo)電劑。<化工導(dǎo)論>熱塑性塑料以熱塑性樹(shù)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。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。<化工導(dǎo)論>熱固性塑料以熱固性樹(shù)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)。受熱不再軟化，不可反復(fù)塑制。例如酚醛塑料、氨基塑料等。幾種常用的塑料聚乙烯單體：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，日用品等。幾種常用的塑料聚氯乙烯單體：氯乙烯（ClCH=CH2）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。幾種常用的塑料酚醛塑料單體：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(jī)器零件及各種模壓制品等。<化工導(dǎo)論>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。幾種常用的合成橡膠順丁橡膠單體：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、三角皮帶、耐熱膠管、膠鞋等。幾種常用的合成橡膠丁苯橡膠單體：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通用工業(yè)制品。幾種常用的合成橡膠丁腈橡膠單體：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(jī)械性能，電絕緣性能差。主要用作耐油橡膠制品。<化工導(dǎo)論>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(qiáng)度，這就要求聚合物分子排成直線而不是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)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。<化工導(dǎo)論>合成聚合物的原料

聚合物的主要原料為單體和溶劑。聚合物單體（多為不飽和化學(xué)結(jié)構(gòu)）如乙烯、丙烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯腈等。溶劑主要有苯、甲苯、庚烷、加氫汽油等。另外還有一些助劑，如引發(fā)劑、催化劑、乳化劑、分子調(diào)節(jié)劑等。引發(fā)劑和催化劑

烯烴單體可借熱、光、輻射線的作用來(lái)引發(fā)，進(jìn)行自由基聚合。工業(yè)上要求聚合在有效的速度下進(jìn)行，常加入少量引發(fā)劑產(chǎn)生活性種，引發(fā)聚合。引發(fā)劑主要是偶氮化合物和過(guò)氧化物兩類。聚合反應(yīng)催化劑

離子型聚合時(shí)，使用的催化劑包括陽(yáng)離子催化劑（BF3、AlCl3、FeCl2等）、陰離子催化劑（烷基鋰、含鉀化合物等）及配位絡(luò)合物催化體系（金屬烷基化合物及金屬氯化物等）。聚合物生產(chǎn)過(guò)程聚合物生產(chǎn)的特點(diǎn)1、單體具有雙鍵和活性官能團(tuán)，通過(guò)分子雙鍵和活性官能團(tuán)，生成高聚物。2、高分子的分子量從幾千至幾十萬(wàn)，分子量及其分布的不同，對(duì)產(chǎn)品性能影響很大。3、聚合和縮合反應(yīng)的傳熱和傳質(zhì)情況不同于有機(jī)反應(yīng)。4、產(chǎn)品有固體型、液體型，生產(chǎn)規(guī)模也不同。

按反應(yīng)機(jī)理分為自由基聚合、離子型聚合及縮合聚合。許多重要的高分子材料，如高壓聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡膠等都是采用自由基聚合反應(yīng)而成。離子型聚合分為陽(yáng)離子聚合、陰離子聚合和配位聚合。聚合反應(yīng)

按結(jié)構(gòu)分，有釜式聚合反應(yīng)器、管式聚合反應(yīng)器、塔式聚合反應(yīng)器、流化床聚合反應(yīng)器等。其中釜式反應(yīng)器使用最普遍，約占聚合反應(yīng)器的80-90%，聚氯乙烯、乳液丁苯橡膠、順丁橡膠等聚合物的合成均采用釜式聚合反應(yīng)器。聚合反應(yīng)設(shè)備1、本體聚合----不加其他介質(zhì)，只有單體本身在引發(fā)劑、熱、光、輻射作用下進(jìn)行的聚合。2、溶液聚合----單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合，例如丙烯腈連續(xù)溶液聚合。3、懸浮聚合----單體以小液滴狀懸浮在水中進(jìn)行的聚合，如氯乙烯懸浮聚合。4、乳液聚合----單體在水介質(zhì)中，由乳化劑分散成乳液狀態(tài)進(jìn)行的聚合，如醋酸乙烯聚合等。聚合方法1、聚合物的分離----聚合反應(yīng)得到的物料中還含有未反應(yīng)單體、水、引發(fā)劑等，經(jīng)過(guò)凝聚分離和離心分離設(shè)備進(jìn)行分離。2、聚合物的洗滌----分離后，仍含有可溶雜質(zhì)，如引發(fā)劑、分散劑等，經(jīng)水洗、堿洗除去。3、聚合物的脫水與干燥----洗滌后含水量較高（40-70%），需要干燥。主要干燥技術(shù)有氣流干燥、沸騰干燥、噴霧干燥等。聚合產(chǎn)物分離與后處理高分子材料典型生產(chǎn)工藝聚乙烯高壓法生產(chǎn)低密度聚乙烯（相對(duì)分子質(zhì)量10-50萬(wàn)）。聚合條件：壓力為100-300MPa,溫度為200-300攝氏度。制做薄膜、包裝袋等。高分子材料典型生產(chǎn)工藝聚乙烯低壓法生產(chǎn)高密度聚乙烯。聚合條件：壓力為5MPa以下；溫度為60-80攝氏度，鋁、鈦催化劑。制做管材、日用品等。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、生物化學(xué)功能、表面化學(xué)功能、醫(yī)藥功能、導(dǎo)電功能等。<化工導(dǎo)論>分離性功能高分子材料離子交換樹(shù)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(shù)脂。其主要原料為苯乙烯和二乙烯苯，大分子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)<化工導(dǎo)論>例如：強(qiáng)酸性陽(yáng)離子型交換樹(shù)脂帶有磺酸基，用于去除鈣離子、鎂離子等制取軟化水。其他離子交換樹(shù)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(shù)脂導(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)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。<化工導(dǎo)論>

在各類聚合物中，導(dǎo)電性是其跨度最大的性能指標(biāo)，從絕緣性能最好的聚四氟乙烯（與絕緣材料石英相當(dāng)），到導(dǎo)電性能最好的聚乙炔（導(dǎo)電率接近良導(dǎo)體金屬銅），其跨度為20多個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，聚合物既大量作為絕緣材料使用，也作為導(dǎo)電材料使用。聚合物的導(dǎo)電性能

在通常情況下，π電子不是導(dǎo)電的自由電子。當(dāng)有機(jī)化合物中具有共軛結(jié)構(gòu)時(shí)，π電子體系增大，電子得離域性增強(qiáng)，可移動(dòng)范圍擴(kuò)大。因此可以說(shuō)，高分子導(dǎo)電的必要條件是應(yīng)有使其內(nèi)部某些電子具有跨鍵離域移動(dòng)能力的大共軛結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，已知導(dǎo)電高分子材料的共同結(jié)構(gòu)特征為分子內(nèi)具有非常大的共軛π電子體系。聚合物導(dǎo)電原因高分子液晶一類高分子具有流體的流動(dòng)性，又不同于流體的各向同性特征，保持了晶體的有序排，呈現(xiàn)既有晶體性質(zhì)又有液體性質(zhì)的過(guò)渡中間狀態(tài)，稱為高分子液晶。<化工導(dǎo)論>液晶示意圖液晶物質(zhì)的觀察方法偏光顯微鏡碳質(zhì)液晶形成過(guò)程醫(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(shí)使用的人工臟器、人造血管、人工腎臟透析膜等。<化工導(dǎo)論>醫(yī)用高分子3、長(zhǎng)期植入體內(nèi)的高分子材料如植入體內(nèi)的人工臟器、人