渭师院高分子物理课件00绪论

人类的文明史=材料的发展史

材料是人类赖以生存和生产的物质基础，当代新材料是其他高新技术发展的物质基础和先导；

新材料是我国优先发展的战略性新兴产业。材料：金属材料无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃……)

高分子材料(塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、油墨、高分子复合材料、功能高分子材料、天然高分子材料等）复合材料高分子材料是当代新材料的后起之秀，但其发展速度与应用范围超过了传统的金属材料和无机材料，已成为工业、农业、国防、科技和日常生活等领域不可缺少的重要材料。世界合成高分子材料的总产量已达3亿吨，其体积产量超过金属材料。我国是高分子材料生产和消费的大国，合成高分子材料产量达3000万吨左右，在全球排名第二，年消费量5000万吨左右。高分子材料与人类生活

高分子材料越来越普及和深入到人类生活的各个方面，给人类生活带来了翻天覆地的变化。衣：天然纤维、合成纤维、皮革；食：天然高分子食品：淀粉、蛋白质等；食品包装：现代农业：农用薄膜与温室技术使北方人民冬天可以吃到新鲜蔬菜；滴灌技术：显著提高缺水地区农作物产量,改造沙漠。

住：高分子建材：塑料管材、塑料门窗、塑料板材、建筑粘合剂、建筑防水材料、家具、涂料、装修材料（人造板、电线、开关等）、高性能混凝土外加剂等。

用高分子建材代替金属和无机非金属材料符合节能减排和低碳原则。行：汽车：含有轮胎和数以千计的高分子材料零部件，一辆小轿车要使用一百多公斤各种高分子材料，是汽车轻量化的关键。

高速列车：减震降噪依赖于橡胶减震制品。

大型客机：需要上万个高分子材料零件。机身使用碳纤维增强树脂复合材料（如A380占50%以上）。

用：各种家用电器、办公用品都离不开塑料、橡胶等高分子材料：空调、冰箱、洗衣机、电视机、电脑、复印机、手机、各种小家电……）航空航天：卫星与飞船外壳

（碳纤维/环氧树脂复合材料）挑战者号航天飞机失事

（火箭密封圈失效）新能源：新型电池

（锂离子电池隔膜、燃料电池隔膜）

LED灯（封装材料）

风力发电（风翼为玻璃钢）1986年1月28日，美国第二架航天飞机“挑战者”号在进行第10次飞行时，从发射架上升空70多秒后发生爆炸，价值12亿美元的航天飞机化作碎片，坠入大西洋，7名机组人员全部遇难，造成了世界航天史上最大的惨剧。这是美国进行25次载人航天飞行中首次发生在空中的大灾难。1986年，费曼受委托调查挑战者号航天飞机失事事件,在国会用一杯冰水和一只橡皮环证明出事原因。他用实验表明，低温下橡胶会失去弹性，而外太空温度极低，这就是原因。LED（LightEmittingDiode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。

玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。我们骄傲：高分子概念的形成和高分子科学的出现始于20世纪20年代，但高分子材料是近几十年发展最快的材料。1996年塑料与金属材料的体积比达到130%我们责任重大：*我国高分子研究起步于20世纪50年代初*1995年，我国高分子材料进口总量：*塑料：370万吨*合成纤维：207万吨*橡胶：31万吨*占国内消耗量的50%，投资100亿美元*1998年，国内高分子材料的总消耗量为1446万吨，占世界总消耗量的1/10，其中803万吨为进口，人均消耗量仅为发达国家的1/7高分子科学与工程

的三个基础性分支学科高分子化学（聚合反应）高分子物理（结构与性能关系研究）高分子工程（聚合反应工程和高分子成型）高分子物理绪论？what研究对象？how

研究方法？why研究目的高分子[聚合物]•塑料•橡胶•纤维•涂料粘合剂热固性塑料(酚醛、脲醛)热塑性塑料(PE,PP,PVC,PS,PMMA,尼龙)

天然橡胶(聚顺式异戊二烯)合成橡胶(顺丁,丁苯,丁腈,丁基橡胶)腈纶(PAN),丙纶(PP),聚酯纤维(PET),尼龙研究对象研究对象之一—塑料的发展1869年31岁的印刷工人约翰•海阿特发明赛璐珞取代象牙的塑料1909年贝克兰发明酚醛树脂酚醛塑料制作的门把手1909年贝克兰合成酚醛树脂，1911年英国的马修斯合成出聚苯乙烯，1912年聚氯乙烯被合成，1927年合成出聚甲基丙烯酸甲酯，1933年高压聚乙烯问世，1938年四氟乙烯被聚合…聚合产生的奇迹1953年齐格勒在低压条件下合成出聚乙烯，随后纳塔合成出聚丙烯，1963齐格勒、纳塔获得诺贝尔化学奖。研究对象之二—橡胶的发展橡树之泪天然橡胶（naturalrubber）是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H8）n，其成分中91%～94%是橡胶烃（聚异戊二烯），其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶。云南西双版纳产橡胶天然橡胶一般为片状固体，相对密度0.94，折射率1.522，弹性膜量2～4MPa，130～140℃时软化，150～160℃粘软，200℃时开始降解。常温下有较高弹性，略有塑性，低温时结晶硬化。有较好的耐碱性，但不耐强酸，因为有不饱和双键，所以天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点。不溶于水、低级酮和醇类，在非极性溶剂如三氯甲烷、四氯化碳等中能溶胀。丑却受宠的合成橡胶syntheticrubber定义：以合成高分子化合物为基础具有可逆变形的高弹性材料。合成橡胶是由人工合成的高弹性聚合物。也称合成弹性体，是三大合成材料之一，其产量仅低于合成树脂（或塑料）、合成纤维。蚕说：还是人类有能耐1855年瑞士人奥蒂玛斯把纤维素放在硝酸中得到硝化纤维素溶液，制得第一根人造纤维；1884年查唐纳脱把硝化纤维素放在酒精和乙醚中得到溶液，得到人造丝。研究对象之三—纤维的发展

从上面所叙述材料的发展可以看到，科学发展是无止境的，一时的满足和安于现状就会导致落后，不断进取、不断创新才更有所作为。人类需求是推动科学发展的动力。聚合物结构与性能的关系HOW？研究方法结构：长链、柔性、缠结、链段运动性能：质轻、易着色、韧性、耐腐蚀、易加工、减震、生物兼容、易剪裁高分子物理内容•高分子的链结构•高分子的凝聚态结构•高分子溶液•聚合物的分子量及分子量分布•聚合物的分子运动与转变•橡胶弹性•聚合物的粘弹性•聚合物的屈服与断裂•聚合物的流变性能•聚合物的其它性能•聚合物表面与界面WHY？研究的目的•指导大分子设计•指导加工发展高分子材料抗高温高压的塑料高分子分离膜人工肾生物降解塑料化学降解塑料光降解塑料考核方式期末考试：80%（其中理论80%+实验20%）平时成绩：20%主要参考书高分子物理金日光华幼卿主编教材高分子物理