第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用(高分子材料)--课件1

第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用四川大学高分子学院第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用四川大19.1聚合物分子设计和材料设计概论微观结构宏观性能定性定量一次结构高次结构静态动态基本规律高分子结构模型数理方法9.1聚合物分子设计和材料设计概论微观结构2聚合物的化学、物理结构结构单元数目大主链有一定的内旋转自由度结构不均一结构单元之间的相互作用聚集态结构不同织态结构聚合物的化学、物理结构结构单元数目大3设计概念及基本方法聚合物的应用结构合成聚合物分子设计的内容：合成具有指定结构的高分子化合物如何控制高分子结构以制造具有指定性能或功能的高分子材料设计概念及基本方法聚合物的应用结构4宏观性能聚合物性质聚合物结构合成方法加工条件宏观性能聚合物性质聚合物结构合成方法59.2稳定化聚合物的设计与制备9.2稳定化聚合物的设计与制备6耐氧化性聚合物的结构特征大分子主链饱和、线型通过化学改性消除不饱和聚合物的不饱和键耐氧化性聚合物的结构特征大分子主链饱和、线型7含杂原子结构氧、硫、氮氯原子对氢的取代庞大的侧基全芳族或芳杂环结构梯型聚合物无机主链结构适度交联结晶含杂原子结构8新型结构化学改性使用稳定剂防止热氧化耐氧化性聚合物的设计与制备新型结构耐氧化性聚合物的设计与制备9耐高温聚合物的分类及主要特征材料耐高温的指标：

温度—时间—环境—性能主要特征：形态上（机械的）化学上（热的）双重稳定性耐高温聚合物的分类及主要特征材料耐高温的指标：双重稳定性10为提高聚合物的耐热性和热稳定性选择具有高键离能的高分子主链结构提高聚合物的玻璃化温度或熔融温度的途径改变聚合物的结构聚合物热降解与化学结构的关系聚合物的热分解特性热稳定性和链节结构分子结构和稳定性交联和热稳定性为提高聚合物的耐热性和热稳定性11聚合物结构与耐热性的关系增加高分子链的刚性提高聚合物的结晶性链的对称性链的规整性分子间能形成氢键聚合物结构与耐热性的关系增加高分子链的刚性12第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用(高分子材料)_-课件113进行交联进行交联14耐热聚合物的分类主链含芳环的碳链聚合物聚苯、聚二甲苯杂链聚合物聚苯醚、聚苯甲酰胺、聚芳砜、聚苯硫醚杂环聚合物聚酰亚胺、聚苯丙噁唑、聚苯丙咪唑等梯型聚合物碳纤维元素有机聚合物和金属有机聚合物耐热聚合物的分类主链含芳环的碳链聚合物15第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用(高分子材料)_-课件116聚丙烯晴纤维的芳构化聚丙烯晴纤维的芳构化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侧基聚芳醚酮聚苯硫醚聚苯硫醚酮聚醚醚酮含氟侧基聚芳醚酮19氟醚橡胶硅橡胶氟硅橡胶氟醚橡胶硅橡胶氟硅橡胶20改性硅橡胶改性硅橡胶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可光降解聚合物的设计与制备共聚得到的可降解聚合物使烯烃单体与一氧化碳和乙烯基酮等含有羰基的单体共聚9.3可光降解聚合物的设计与制备共聚得到的可降解聚合物23有添加剂的可光降解聚合物过渡金属化合物氯化铁羰基化合物二苯甲酮、对苯醌、1，4-萘醌等多核芳香化合物蒽、菲、六氢芘着色剂有添加剂的可光降解聚合物249.4可生物降解聚合物的设计与制备9.4可生物降解聚合物的设计与制备25高分子链上引入降解敏感的基团(水解基团或氧化基团)可降解的高分子与其他材料共聚聚合物体系中加入降解敏感组分在高分子链上引入特殊结构高分子链上引入降解敏感的基团(水解基团或氧化基团)26微生物合成聚羟基脂肪酸酯PHAs目前已发现大约有300种微生物可以积累各种不同结构的PHAs其结构单元大约有90种，这一数目还在继续增长微生物合成聚羟基脂肪酸酯PHAs目前已发现大约有300种27第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用(高分子材料)_-课件128PHAs分子结构的调控菌种培养条件不同碳源代谢控物丙烯酸是脂肪酸β－氧化的抑制剂分子生物学方法微观酶层次调控PHAs分子结构的调控菌种29PLAPLGAPEG-PLGAPLAPLGAPEG-PLGA30第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用四川大学高分子学院第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用四川大319.1聚合物分子设计和材料设计概论微观结构宏观性能定性定量一次结构高次结构静态动态基本规律高分子结构模型数理方法9.1聚合物分子设计和材料设计概论微观结构32聚合物的化学、物理结构结构单元数目大主链有一定的内旋转自由度结构不均一结构单元之间的相互作用聚集态结构不同织态结构聚合物的化学、物理结构结构单元数目大33设计概念及基本方法聚合物的应用结构合成聚合物分子设计的内容：合成具有指定结构的高分子化合物如何控制高分子结构以制造具有指定性能或功能的高分子材料设计概念及基本方法聚合物的应用结构34宏观性能聚合物性质聚合物结构合成方法加工条件宏观性能聚合物性质聚合物结构合成方法359.2稳定化聚合物的设计与制备9.2稳定化聚合物的设计与制备36耐氧化性聚合物的结构特征大分子主链饱和、线型通过化学改性消除不饱和聚合物的不饱和键耐氧化性聚合物的结构特征大分子主链饱和、线型37含杂原子结构氧、硫、氮氯原子对氢的取代庞大的侧基全芳族或芳杂环结构梯型聚合物无机主链结构适度交联结晶含杂原子结构38新型结构化学改性使用稳定剂防止热氧化耐氧化性聚合物的设计与制备新型结构耐氧化性聚合物的设计与制备39耐高温聚合物的分类及主要特征材料耐高温的指标：

温度—时间—环境—性能主要特征：形态上（机械的）化学上（热的）双重稳定性耐高温聚合物的分类及主要特征材料耐高温的指标：双重稳定性40为提高聚合物的耐热性和热稳定性选择具有高键离能的高分子主链结构提高聚合物的玻璃化温度或熔融温度的途径改变聚合物的结构聚合物热降解与化学结构的关系聚合物的热分解特性热稳定性和链节结构分子结构和稳定性交联和热稳定性为提高聚合物的耐热性和热稳定性41聚合物结构与耐热性的关系增加高分子链的刚性提高聚合物的结晶性链的对称性链的规整性分子间能形成氢键聚合物结构与耐热性的关系增加高分子链的刚性42第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用(高分子材料)_-课件143进行交联进行交联44耐热聚合物的分类主链含芳环的碳链聚合物聚苯、聚二甲苯杂链聚合物聚苯醚、聚苯甲酰胺、聚芳砜、聚苯硫醚杂环聚合物聚酰亚胺、聚苯丙噁唑、聚苯丙咪唑等梯型聚合物碳纤维元素有机聚合物和金属有机聚合物耐热聚合物的分类主链含芳环的碳链聚合物45第九章稳定化聚合物材料及可降解聚合物材料的设计与应用(高分子材料)_-课件146聚丙烯晴纤维的芳构化聚丙烯晴纤维的芳构化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侧基聚芳醚酮聚苯硫醚聚苯硫醚酮聚醚醚酮含氟侧基聚芳醚酮49氟醚橡胶硅橡胶氟硅橡胶氟醚橡胶硅橡胶氟硅橡胶50改性硅橡胶改性硅橡胶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可光降解聚合物的设计与制备共聚得到的可降解聚合物使烯烃单体与一氧化碳和乙烯基酮等含有羰基的单体共聚9.3可光降解聚合物的设计与制备共聚得到的可降解聚合物53有添加剂的可光降解聚合物过渡金属化合物氯化铁羰基化合物二苯甲酮、对苯醌、1，4-萘醌等多核芳香化合物蒽、菲、六氢芘着色剂有添加剂的可光降解聚合物549.4可生物降解聚合物的设计与制备9.4可生物降解聚合物的设计与制备55高分子链上引入降解敏感的基团(水解基团或氧化基团)可降解的高分子与其他材料共聚聚合物体系中加入降解敏感组分在高分子链上引入特殊结构高分子链上引入降解敏感的基团(水解基团或氧化基团)56微生物合成聚羟基脂肪酸酯PHAs目前已发现大约有300种微生物可以积累各种不同结构的PHAs其结构单元大约有90种，这一数目还在继