合成高分子材料教学PPT土木工程材料.ppt

合成高分子材料 目录 高分子材料基础 1 聚合物的分子结构 2 高分子聚合物的性质 3 高分子材料基础 高分子材料高分子材料是以高分子化合物为基体 再配有其他添加剂所构成的材料 高分子化合物又称高聚物或聚合物 其分子量很大 一般为104 106 高分子聚合物在建筑材料中的应用 用途 广泛用于 抗水性好 防水性好 易加工 耐水性强 耐磨性好 特点 耐腐蚀性强 密度小 比强度高 绝缘性好 高分子材料的特点 按来源高分子材料有 天然高分子材料合成高分子材料 合成高分子化合物的分类 按分子结构 线性聚合物 体型聚合物 按聚合物受热的行为 热塑性聚合物 热固性聚合物 按主链元素 元素有机高分子 无机高分子 杂链高分子 碳链高分子 按用途 胶粘剂 涂料 合成纤维 合成橡胶 合成树脂 功能高分子 合成高分子化合物的合成 加聚反应单体 低分子碳氢化合物 在引发剂 光 热等作用下 聚合形成为大分子的反应 均聚物 共聚物 加聚反应 缩聚反应由两种或两种以上具有可反应官能团的单体 在催化剂作用下结合成的大分子 并同时放出低分子副产物的反应 均缩聚反应 混缩聚反应 缩聚反应 共缩聚反应 聚合物的命名 在生成聚合物的单体名称之前加 聚 字 在原料名称之后加 树脂 二字 商品名称 常用其英文名称的缩写字母表示 如聚乙烯 pe 聚氯乙烯 pvc 聚乙烯醇 pva 丁苯橡胶 sbr 丙烯晴 丁二烯 苯乙烯共聚物为abs树脂等 线型聚合物 聚合物的分子结构 大分子链排列成线状主链 有时带有支链 且线状大分子间以分子间力结合在一起的聚合物 体型聚合物 线型大分子通过化学键交联作用而形成的三维网状结构 又称网状或体型结构 的聚合物 聚合物的聚集态结构聚合物的物理状态聚合物的老化 高分子聚合物的性质 聚合物的聚集态结构 聚集态结构 晶态结构 非晶态结构 取向态结构 织态结构 晶态结构 非晶态结构 非晶态结构是指玻璃态 橡胶态 粘流态 或熔融态 及结晶聚合物中的非晶区结构 取向态结构 指聚合物分子在一维或二维方向的有序排列结构 指将两种或两种以上的聚合物或不同分子量的同种聚合物混合而得到的材料结构 属非均相体系结构 织态结构 聚合物的物理状态 聚合物的物理状态 玻璃态 高弹态 粘流态 玻璃态 t tg 非晶态聚合物在低于某一温度时 分子动能很低 大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结 聚合物在外力作用下 产生的变形较小 弹性模量较大 高弹态 tg t tf 分子动能增加 分子链段能运动 但大分子链的运动仍被冻结 聚合物弹性模量较小 在外力作用下 产生较大的变形 在外力去除后又会恢复原状 聚合物保持高弹态的上限温度称为粘流温度 tf 粘流态 t tf以上 分子动能增加到链段和大分子链都可以运动 聚合物成为可以流动的粘稠液体 此时 聚合物在外力作用下 分子间会相互滑动 产生流动变形 外力去除后 变形不可恢复 聚合物的老化 聚合物在使用过程中 由于光 热 空气等的作用而发生结构或组成的变化 从而出现性能劣化现象 如变色 变硬 龟裂 发软 发粘 斑点 机械强度降低等 热老化 影响因素 光老化 降解 机理 交联 老化 防止老化的措施有三种