高分子材料第01讲绪论课

1、高分子材料,主讲： 张 苹E-mail： 上课地点：教4-314,高分子材料：专业限选课 教材：黄丽编，高分子材料，第二版，化学工业出版社 参考书目： 1 冯孝中，高分子材料，哈尔滨工业大学出版社 2007 2 高俊刚，高分子材料，化学工业出版社，2002 3Joel F.Fried, Polymer Science and Technology,化学工业出版社，2005,总学时：32学时 讲授的主要内容： 热塑性塑料 热固性塑料 涂料 橡胶弹性体 功能高分子材料 总评成绩=期终考试70%平时成绩30%,绪 论,前言 塑料概论 橡胶概论 涂料概论 功能高分子概论 高分

2、子成型加工概论,前 言,高分子材料是材料中的后起之秀（20世纪才兴起） 发展速度、应用广泛性都超过了传统材料 在人们生活的各个方面，发挥着巨大的作用。,前 言,高分子材料的定义 由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料、功能高分子等。,前 言,高分子材料的分类 从来源可分为：天然高分子，合成高分子 从物理性能可分为： 塑料、橡胶、纤维、黏合剂、涂料、聚合物基复合材料、聚合物合金、功能高分子材料、生物高分子材料等,一、塑料概论,塑料定义 以合成（或天然）树脂为基础，再加入塑料助剂（如填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、交联剂及其它添加剂），在一定的温度

3、和压力下，经过模塑而成型的产物。,一、塑料概论,分类 按照受热性能分为:热塑性塑料、热固性塑料 按照使用范围分为：通用塑料、工程塑料 代表物：赛璐珞（热塑性树脂），酚醛树脂， 聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃） 1869年，美国化学家海厄特通过天然的纤维素加工获得了“赛璐珞”，这是人类发明的第一种合成塑料。 1871年注册商标，命名为赛璐珞。 1872年，第一个生产赛璐珞的工厂在美国建成投产，标志着塑料工业的开始。,一、塑料概论,一、塑料概论,中国塑料工业的发展 1921年开始生产赛璐珞制品 1926年上海胜德赛珍厂开始生产酚醛树脂及模塑粉（电木粉） 1949年中国塑料产量约400t左右。 195

4、8年自行研究设计的第一套聚氯乙烯年产3kt的生产装置在锦西化工厂建成投产 70年代以后，北京燕山石油化工公司、辽阳石油化纤公司和上海石油化工总厂等几个大型石油化工企业的合成树脂生产装置相继投产。 1982年合成树脂的年产量突破百万吨。,二、橡胶概论,定义 橡胶（rubber）是一类线形柔性高分子聚合物。其分子链柔顺性好，在外力作用下可产生较大的变形，除去外力后能迅速恢复原状。由于橡胶在宽温度范围内（-50150)具有高弹性， 所以也被称为弹性体。,二、橡胶概论,1493-1496年，哥伦布到达美洲，看到海地人玩的用橡胶树浆液制成的球能从地上弹跳起来，将其当作“奇珍异宝”带回了欧洲，使欧洲人第一

5、次认识了橡胶这种物质。人们后来发现这种弹性球能够擦掉铅笔的痕迹，因此给它起了一个很普通 的 名 字 “ 擦 子（Rubber)”。,二、橡胶概论,173519世纪中叶（早期的橡胶工业） 17351743年，法国科学家康达敏从秘鲁带回 有关橡胶树的详细资料，出版了南美洲内地 旅行记略，书中详述了橡胶树的产地、采集 乳胶的方法和橡胶的利用情况，使欧洲人进一 步思考橡胶的利用问题。 1823年，英国人马金托什，像印第安人一样把 白色浓稠的橡胶液体涂抹在布上，制成防雨布， 并缝制了“马金托什”防水斗蓬，这是世界上最早的雨衣，也是橡胶工业的起点。,二、橡胶概论,1826年，英国人汉考克发明了双辊开炼机，

6、用此设备可以将各种助剂混入橡胶中。 1839年，美国化学家固特异尔偶然中发明了橡胶的硫化，解决了橡胶遇热变软发粘的缺点，制造出了世界第一双橡胶防水鞋。 这两项发明使橡胶的应用硫化前硫化后得到了突破性的进展，奠定了现代橡胶加工业的基础。,二、橡胶概论,1888年，苏格兰兽医邓禄普发明了世界第一条充气轮胎，他的儿子使用装备这种轮胎的自行车赢得了自行车赛的冠军。 充气轮胎的发明不仅促进了汽车工业的发展，推动了工业革命的进程，也使橡胶世界的应用得到了起飞。,二、橡胶概论,随着橡胶工业的发展，野生橡胶产量不能满足需求。1876年，英国人魏克汉从巴西引种橡胶树，开始了橡胶人工种植的时代。 橡胶是现代工业国

7、家的战略性原材料，但天然橡胶的种植区域十分有限。 两次世界大战大大促进了人工合成橡胶工业的发展。,二、橡胶概论,我国1904年就引种了巴西橡胶树，但直到1949年年产量才199吨。 新中国建立后，我国橡胶工业快速发展。年橡胶消耗量在2002年超过了300万吨，居世界首位。到2010年全国橡胶消耗量将达到480万吨。,三、涂料概论,涂料定义 是指涂布在物体表面而形成的具有保护和装饰作用的膜层材料。涂料是多组分体系，土要有三种组分：成膜物、颜料和溶剂。,四、功能高分子概论,常规高分子由于其分子量巨大，分子内缺少活性官能团，因此通常表现为难以形成完整晶体，难溶于常规溶剂，没有明显熔点，不导电，并呈化

8、学惰性等特点。 定义： 与常规高分子相比具有明显不同的物理化学性质，并具有某些特殊功能的高分子材料(主要指全人工和半人工合成的聚合物)。 代表物：光敏材料、离子交换树脂 20世纪80年代开始发展,四、功能高分子概论,分类 医用高分子 分离用高分子 反应型高分子 高分子染料,五、高分子成型加工概论,分类 挤出成型 注射成型 吹塑成型 压制成型,五、高分子成型加工概论,挤出成型定义 挤出成型另称为挤塑 是在挤出成型机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。,五、高分子成型加工概论,注射成型 注射成型又可称为注塑。注射成型是热塑性塑料成型中应用得最广泛的一种成型方法。注射成型能一次

9、成型制得外形复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的制品，而且可以制得满足各种使用要求的塑料制品，占制品总量的30%。,五、高分子成型加工概论,吹塑成型 主要为中空吹塑成型，其产品如各种各样的塑料瓶、儿童玩具、水壶以及贮存酸、碱的大型容器等。 吹塑成型为塑料材料的二次成型，它一般是把一次成型制得的棒、板、片等通过二次加工再制成制品的方法。 因为在二次成型过程中，塑料材料通常要处在熔碰或半熔融的状态，所以这种方法仅适用于热塑件塑料的成型。,五、高分子成型加工概论,压制成型 主要分为模压成型和层压成型 (1)模压成型是将一定量的模压粉(粉状、粒状或纤维状等塑料)放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下成型制品的一种方法。 目前在热固性塑料加工中仍然是应用范围最广而居主要地位的成型加工方法。,五、高分子成型加工概论,压制成型 （2）层压成型就是以片状或纤维状材料作为填料，在加热、加压条件下把相同或都不同材料的两层或多层结合成为一个整体的方法。 注意：成型前填料必须浸有或涂有树脂。 常用的树脂：环氧树脂、酚醛树脂 常用的填料：棉布、玻璃布、纸张、玻璃毡、 石棉毡或合成纤维,作业,总结高分子材料(塑料和橡胶）