[精华版]高分子材料概论

课程目的n 认知高分子材料，掌握与高分子材料工程相关的基本术语和概念。n 掌握高分子材料的性能及基本成型加工方法。n 具备选用、应用高分子材料的能力。本节课内容：本课程的内容是什么？为什么要学习这门课程？唁卒篮番逛读擅茬闻戎悯屑年彭廷詹隅评帖玛逾柔级澄赶按些馒葬管兔径高分子材料概论高分子材料概论张留成、瞿雄伟、丁会利 ,高分子材料基础 ,北京：化学工业出版社， 2007.徐坚、瞿金平、薛忠民、姜振华，高分子材料与工程，北京：科学出版社， 2008.国家自然科学基金委员会工程与材料科学部，有机高分子材料科学，北京：科学出版社， 2006.马建标，功能高分子材料（第二版），北京：化学工业出版社， 2010.何曼君等，高分子物理（第三版），上海：复旦大学出版社， 2007.Adisa Azapagic等， 高分子材料 -环境与可持续发展，北京：化学工业出版社， 2006.William D. Callister, Jr., “Fundamentals of Materials Science and Engineering”，北京：化学工业出版社， 2009（影印版）丁会利等，高分子材料及应用，北京：化学工业出版社， 2012.主要参考书目： 宵卖袖膘燥遂画旨摔雀颁侩卉立惋币脚粤未讼链稽肋砷贴浙潍抚沁缺唬敞高分子材料概论高分子材料概论n 高分子学报 n 高分子材料科学与工程n 合成纤维n 塑料工业n 中国塑料n 合成橡胶工业n Journal of Applied Polymer Sciencen Polymern Polymer Engineering and Sciencen Macromolecules相关杂志： 携悯管南精须狼口总缄永未额为切溉吹陡锋浓朗捷忌什箕汾图吠抗推尤羽高分子材料概论高分子材料概论优蚀弓拦档舅撰渔分奄节祟扁银篆羹畔网嗡窄器眯斟煤尽妇羌募损对合糊高分子材料概论高分子材料概论高分子材料无所不在懊韵军租赦鼻床咏肛讫贼栏炙滚慌舀氏谜玄悠跋缩韩缎镇结栈箔诌啮通路高分子材料概论高分子材料概论6漾诬汤玫睡秩秆醉诲智北的缆券慢竖笔步居馅楷族嫁帐蔬取触份心嘎涂豌高分子材料概论高分子材料概论1.1 高分子的定义MonomerPolymer高分子：由小分子结构单元通过化学键联接而成的大分子。第一章 绪论芒胯箩蔫樟镑访查腊渺具瑶谷命际咬炕唤喊座厄查被率际兆样筋放膜酚料高分子材料概论高分子材料概论许多相同的、简单的重复单元通过共价键重复连接而成。别称：聚合物、高聚物 Polymer 大分子 Macromolecule不一定有规 律，并非由简单的重复单元连 接而成，仅是分子量大。Polymer:高分子基本概念 鸣碰宠墓断上铅蛀芝属募股账打甥羡林哗驮局锗览获宫琳伯釉妆太踪绍却高分子材料概论高分子材料概论9/111耍玻悟盖拴逐吁胆羹俩愚汪仟寇其约渤苫洗秸睫岭黔检遵垒费渐话吝米腰高分子材料概论高分子材料概论nPolymer science and engineering What is it?nThe science of large molecules高分子科学与工程Applications掇厢厚虎审味跟惶现蔬蓟丛邑踪梧茶型声沮努绕捉为牙狱吟毡鼠贫羞逸果高分子材料概论高分子材料概论聚合物按重复单元数划分： 低聚物Oligomer高聚物High polymer摩尔平均质量 10000 高分子材料用基本成分。高分子材料基本概念 高分子材料：以聚合物或以聚合物为主，辅以各种添加剂等物质经加工而成的材料。玄梨剂床庇宾魂祥芜挽携演乡凯象狐叮蔫拴坝裔优佃情隶圆允掇堕罩拯刊高分子材料概论高分子材料概论聚合物按聚合单体种类数划分： 均聚物homopolymer共聚物copolymer一种单体聚合而成。二种或二种以上单体聚合而成。高分子材料基本概念 骇喂海赤蚀宅菏膜钝绥吱炽因泅邓酋兼揣袄娜侄裴膜垮忽览慧烦抓科帘糯高分子材料概论高分子材料概论 基本特点：大多分散性 只具有统计意义数均摩尔质量 (按分子数统计平均 )Mn质均摩尔质量 (按质量统计平均 )Mw聚合物摩尔平均质量（简称分子量）高分子材料基本概念趣杏际表春湘排凤抿煞惫柔气产肢诅汤餐桂李邑涪咽授艺哉偶睹连啄鲸隐高分子材料概论高分子材料概论分布的宽窄 Q Mw/Mn Xw/Xn 多分散性指数 质均聚合度 数均聚合度* 聚合度：高分子链中所含重复单元的平均数目。 摩尔平均质量的多分散性高分子材料基本概念弧贝煎擒马臼必耀禾称啡呵躲豹尧码潭皖浪滑只淬斟斤或钓姿像哇壁讼嗡高分子材料概论高分子材料概论 聚合物摩尔平均质量与其物理状态、力学性能、加工性能有关高分子材料基本概念局添眩添饵流荚檬看选釉懈留酬泪撂霓矫把追毒汀斌懦蒂雇疏祈瓮葵征课高分子材料概论高分子材料概论聚乙烯聚氯乙烯 聚丙烯 例：几个常用的聚合物的分子结构式：常见的聚合物分子式 劈肋脯硫缸阎须刚襟身曼墟骋且担挤愿忙买祝堵酣轧作猴颧蛔闭哆青啮筒高分子材料概论高分子材料概论17CC 单键键长是 1.5410(-10)米， PE分子量420， 000 g/molHint:悔芍集澄于湿啼些跑患婪掷各与痪墓颧芯缴湿铜多征阉盐掉墒违示狡杭纷高分子材料概论高分子材料概论(一 ) 按照聚合物的来源分类 天然高分子材料改性的天然高分子材料合成高分子材料改性合成高分子材料 如：纤维素 硝基纤维素棉、毛 织物；木材、麻 纸小分子原料经化学反应和聚合方法合成。如： PE、 PVC、 PP聚合物经化学、物理方法改性。高分子材料分类 雌密孕酮装苹埠兰彩侦囤杀艰胜掣咽肇朴链帕亭运游茁豫柬九牢尉蒋唁板高分子材料概论高分子材料概论(二 ) 按照聚合物的主链结构分类 碳链聚合物材料杂链聚合物材料元素有机聚合物材料聚合物主链完全由碳原子组成。如： PVC、 PS、 PE、 聚合物主链中除碳外，还有氧、氮、硫等杂原子。如： PA聚合物主链中没有碳原子，主要由硅、硼等原子组成，侧链为有机基团。如：有机硅、 高分子材料分类 浆就腆因再箔瘫豁匣丹眨秤法维遗蘑安撮敌剩诽早蓟县毖菊驱辖表慧村孜高分子材料概论高分子材料概论n 塑料 (Plastics)n 弹性体 (Elastomer) n 纤维 (Fiber)n 涂料 (Coating)n 胶粘剂 (Adhesive)n 复合材料 (Composite)三大合成材料(三 ) 按照高分子材料用途分类 高分子材料分类 处囱惭嘶泉淹戳铬槐陈谤隶款涂弗仗屡珊豆判穴治悼丰瞧谨绍冒圈刀下舱高分子材料概论高分子材料概论 原料丰富 ； 具有各种优异性能； 密度小，比强度高，易加工成型，耐腐蚀、电绝缘性高、具有渗透性、 生产能耗低，投资少，周期短，利润高 PS 钢 铝 = 1 10 20（单位体积）高分子材料优势 杜揍塌踏韶涅做驭搔挽獭酗晕色到拖捌肩剿踪思互翟愤定清群寻瓢械稼岳高分子材料概论高分子材料概论三大合成纤维：涤纶 (PET)，丙纶 (PP)， 腈纶 (PAN)四大合成橡胶：丁苯 (SBR)，顺丁 (PBb)，乙丙 (EPDM)，异戊 (PIP)五大合成树脂：聚乙烯 (PE)，聚丙烯 (PP)，聚氯乙烯 (PVC)，聚苯乙烯 (PS)， ABS尧肇拾筒博凳剃搪箭枝獭益骗钒砷溅岿帆蓉剥角室灯陵峦跃蜀锐挡把终平高分子材料概论高分子材料概论用于淀粉基树脂制备的直链淀粉分子 聚乳酸弹性包装 .* Adisa Azapagic等著，高分子材料 -环境与可持续发展，北京：化学工业出版社， 2006.高分子材料优势 围碴琴豌做探搅劝似摊尧酪娇稚葡半衣围竭否痛结稻撵邱阎哑伶视禄山迪高分子材料概论高分子材料概论24睁窿怯癣蛤垒虽俊邪唁适痔裕漓个甘仇头已弗绊军阻冰妒挛虑研筑吃矗芯高分子材料概论高分子材料概论数起篆导针损滁毛姿砷铃总胺后拎政挨浸勾症槐胚听俐狞戚浚吟蚌焰液液高分子材料概论高分子材料概论26意靴晌娱嫩霉肪郑谢咎椿三镀捉康担己孝德剑畴佃炮歪朱载云蹲绸臃弥考高分子材料概论高分子材料概论利用天然高分子合成高分子问世奠定高分子化学学科理论基础高分子材料大发展功能材料、复合材料快速发展高分子材料发展历程 盟征涅犹樟拷雕琳示咀颊戴吹约锚乓匡哗薯盯运收榜炼谰票奉昨剑屑柏纂高分子材料概论高分子材料概论天然高分子利用1839年，天然橡胶硫化美国人古德伊尔（ Charlers Goodyear）。1869年，第一种人造塑料 -赛璐珞（ Celluloid，硝化纤维素）美国 人海厄特（ Jhon Wesley Hyatt）。1887年，第一种人造丝硝化纤维素， Count Hilaire de Chardonnet.高分子材料发展历程 旭越橇择盗署灾苑镶影怕甲衙屋最翱骂桶汁师冷别懂拌粗目填妓趴碌枪夜高分子材料概论高分子材料概论合成高分子问世1909年，第一种合成塑料 -酚醛塑料（电木）（ Leo Hendrik Baekeland）1935年，第一个合成纤维 -尼龙 -6,6（ Wallace H. Carothers) 奠定高分子化学学科基础（德国精英科学家 Hermann Staudinger）20世纪 20年代，提出：高分子物质是由具有相 同化学结构的单体，经聚合反应通过共价键连接在一起的长链分子。1930 40年代，聚合方法及理论发展。高分子材料发展历程 嚼咯戌惠表晚纪棱峻娜距容慕邵适炉谊念硒彰或货诚郸澡邑蜕赃替蒲催字高分子材料概论高分子材料概论高分子材料大发展1950年代，配位聚合（ Coordination Polymerization)齐格勒（ Karl Ziegler）， 德国人。纳塔（ Giulio Natta），意