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高分子材料学经典教材

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高分子材料与工程专业阅读书目专业书目

高分子材料与工程专业阅读书目专业书目


科学出版社,2011年版
24
功能高分子材料 刘廷栋，刘克，张林 编 哈鸿飞，吴季兰 编著
化学工业出版社,2007年版
25 26
回收高分子材料的工艺与配方 高分子辐射化学——原理与应用
化学工业出版社,2003年版 北京大学出版社,2002年版
郑学晶，霍书浩 主编 27 天然高分子材料 丁永涛，王鸷，殷敬华 著 28 高分子复合材料研究新进展 陈占勋 编著 29 废旧高分子材料资源及综合利用 丘坤元 主编 30 英汉·汉英高分子词汇(三版) 甘文君，张书华，王继虎 主编 31 高分子化学实验原理和技术 丁会利 等著 32 高分子材料及应用(丁会利) 薛叙明，张立新 主编 33 高分子化工概论(薛叙明) 杨万泰 主编 34 聚合物材料表征与测试 王汝敏，郑水蓉，郑亚萍 编著 35 聚合物基复合材料(第二版） 科学出版社,2011年版 中国轻工业出版社,2008年版 化学工业出版社,2011年版 化学工业出版社,2013年版 上海交通大学出版社,2012年版 化学工业出版社,2013年版 化学工业出版社,1997年版 黄河水利出版社,2005年版 化学工业出版社,2010年版
高分子科学学科前沿与展望 黄军左，葛建芳 编
科学出版社,2011年版
20
高分子化学改性 李青山 等编
中国石化出版社,2009年版
21
高分子材料鉴别技术 周其凤，王新久 著
化学工业出版社,2012年版
22
液晶高分子(化学卷) 李晓刚 等著
科学出版社,1994年版
23
高分子材料自然环境老化规律与机理 焦剑，姚军燕 主编
40
化工过程计算机应用基础 方利国 编著
化学工业出设计 顾宜，李瑞海 主编
《高分子材料》PPT课堂-课件【人教版】

《高分子材料》PPT课堂-课件【人教版】


q塑 处高料 状弹所 态态：形变很容橡 处易胶 状，所 态具有高弹性液 所。态 处树 状脂 态
q
粘流态：形变能任意发生，具有流动性。
温度升高
温度降低
一、塑料
1． 定义：是指具有可塑性能的高分子材料。
2. 分类
热塑性塑料
据受热可分为 热固性塑料
通用塑料 据应用可分为
工程塑料
3. 组成
树 脂 （ 主 要 成 份 ）
缺点：弹性和耐寒性比天然橡胶差。
用途：广泛用作海底电线绝缘材料，化工防腐 材料，耐油制品等。
《高分子材料》PPT课堂-课件【人教 版】优 秀课件 （实用 教材）
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4. 丁腈橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2+ n H 2 C C引 H 3 发 5 ℃ 剂
1.顺丁橡胶
合成：
n C H 2 = C H -C H = C H 2
CO 2 N O A i,2 lH (5 )3 C B F 3· (C 2 H 5 )2 O
H 2 C
C2H
CC
H
H
顺 丁 橡 胶 n
优点：弹性好，耐磨性能、耐低温性能 也较好。具有良好的物理机械性能。
缺点：抗斯裂强度、加工性能较差。
5. 硅橡胶 结构：
R
R
O Si O Si
R
Rn
优点：既耐低温，又耐高温。在-65 ~ 250℃保持 弹性。耐油防水，不易老化，绝缘性能也很好。
缺点：机械性能较差，耐酸碱不及其它橡胶。
用途：可作高温高压设备的衬垫，油管衬里，火 箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料。
高分子材料ppt人教版教材

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高分子分离膜
高分子分离膜的特点：能够有选择地让某
些物质通过，而把另外一些物质分离掉。
高分子材料ppt人教版教材（优秀课件 ）
一．功能高分子材料
1．定义：既有传统高分子材料的机械 性能，又有某些特殊功能的高分子材料。
在高分子链上接上带有具有某种功 能的官能团使其在物理、化学、生物、 医学等方面具有特殊功能的高分子材料
问题1：
地球表面有大约四分之三被水覆盖着， 然而我们仍然强调水资源贫乏，要节约 用水，这是什么原因呢？
［提问］ 如果我们能把海水变为淡水，那就解决了水资源贫乏 的问题，如何实现这一设想呢 ?
如果我们通过一种特殊材料滤去海水中过多的电解 质离子、微生物杂质等，海水就淡化了，这种特殊 材料就是我们今天要学习的“新型有机高分子材 料”。
高分子材料ppt人教版教材（优秀课件 ）
高分子材料ppt人教版教材（优秀课件 ）
分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下 面的实验中不难领会。将一瓶含酒精4.5％的 普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容 器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分离 膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93 ％的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。 这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场， 促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能 仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中 分离另一种液体，只能使用蒸馏法。
共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠； （同时加入交联剂）
高分子材料ppt人教版教材（优秀课件 ）
高分子材料ppt人教版教材（优秀课件 ）
练习 写出下列聚合反应方程式：
1）丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠
O CH2=CH - COH +NaOH
O n CH2=CH - CONa 催化剂Βιβλιοθήκη O CH2=CH - CONa
高分子材料学(新版定稿)

高分子材料学(新版定稿)


8
LOGO
二、按聚合机理或动力学分类 ⒈ 链锁聚合反应 大部分烯类单体的加聚反应属于链锁聚合反应。 特征： （1）整个反应过程可分为相继的几步基元反应，如链引发、链增长、链 终止等，各步反应速率常数和活化能差别很大。 （2）单体转化率随聚合时间延长而不断增加。 （3）聚合物分子量与反应时间基本无关，体系中始终由单体和高聚物组 成。 ⒉ 逐步聚合反应 绝大多数缩聚反应和合成聚氨酯的反应属于逐步聚合反应，其特征： （1）在低分子转变成高分子的过程中，反应是逐步进行的，即每一步的 反应速率常数和活化能大致相同。 （2）短期内，单体转化率很高，其后转化率增加缓慢。 （3）分子量随反应时间的延长而增加。
15
LOGO
⒉ 几何异构 当主链上存在双键时，若组成双键的两个碳原子被两个不同的原子或基团 取代，即可形成顺反异构。构型主要由催化体系所决定，如一般自由基聚合 只能得到无规聚合物，而用Ziegler—Natta催化剂进行定向聚合，可得有规 立构（等规立构）高聚物。又如全顺式或全反式1，4结构的双烯类高聚物也 可用定向聚合的方法来制备。构型对聚合物的性能有很重要的影响。如全同 聚苯乙烯熔点240℃，密度1.27，无规聚苯乙烯无熔点，密度1.052，顺1，4 聚丁二烯熔点2～ 4℃，密度1.01，作弹性体，反1，4聚丁二烯熔点148℃， 密度0.93 ～ 1.02，作塑料。 （四）、支化和交联 支化对高聚物的性能有重要影响，如下表所示。 性能 LDPE HDPE 密度g/cm3 0.91～0.94 0.95 ～ 0.97 结晶度，% 熔点，℃ 60 ～ 70 95
比值越大，分子量分布愈宽。
（2）分子量分布曲线 以分子量—聚合物质量分率作图表征。
11
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第五节
⒈ 线形大分子
第五章第2节高分子材料第2课时 课件 2021-2022学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第五章第2节高分子材料第2课时 课件 2021-2022学年高二化学人教版（2019）选择性必修3


B.CH2==CH—COOH
C.CH3—CH(OH)—COOH D.H2N—CH2—COOH
随堂巩固
3.X是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为
，
已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种 单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有
很难溶解，但往往有一定程 度的胀大
性能
具有热塑性，无固定熔点
具有热固性，受热不熔化
强度大、绝缘性好、有可塑 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好
性
常见 物质
聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶
酚醛树脂、硫化橡胶
小结
随堂巩固
1.手术缝合线、人造器官等人体用的功能高分子要求无毒且与人体有较好的相容性。
根据有关化合物的性质及生物学知识可知，下列高分子不宜用作手术缝合线或人造
②合成新的带有强亲水基团的高分子。
如CH2==CH—COONa —一交—定联—条—剂件→
聚丙烯酸钠(网状结构)
学习任务三：高吸水性树脂
3.性能： 不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水接触后在很短的 时间内溶胀，可吸收其本身质量的数百倍甚至上千倍 的水，同时保水能力要强，还能耐一定的挤压作用。
《时代周刊》评出20世纪最伟 大的100项发明，其中“尿不 湿”榜上有名
器官材料的是 A.聚乳酸
B.聚氨酯
C
C.氯纶
D.聚乙烯醇
随堂巩固
2.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具
有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料
骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨
第一章 高分子材料学PPT课件

第一章 高分子材料学PPT课件

You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
ThinkUp In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
C-C：碳链高分子； C-O，C-N，C-S：杂链高分子； 主链含P，B，Si等：元素有机高分子。
例：主链上C-O，C-N，C-S，易无规逐步 降解，加工时要干燥，H2O％<0.05％。
高分子材料成型加工
一、构成的元素种类及其连接方式 共价键 键能不同，成型时的稳定性，使用时 的耐候性和降解性也不同。 表1－2（p17）
三粒径与径度分布三粒径与径度分布对对pvcpvc影响较大对经过造粒的影响较大对经过造粒的pepepcpcpppppspspompompetpet等影响较小等影响较小颗粒形态和粒径颗粒形态和粒径p37p37表表112929粒径不同将影响粒径不同将影响增塑剂在树脂中的分散状态增塑剂在树脂中的分散状态热稳定性热稳定性孔隙率单体脱吸附性发泡性孔隙率单体脱吸附性发泡性透明性电绝缘性等透明性电绝缘性等p37p37表表113030p38p38图图111212高分子材料成型加工同样大小的气缸容积可以发出更大的指示功气缸工作容积的利用程度越佳
成型方法与结晶性
3、冷却速度 成型时的冷却速度（从Tm降低到Tg以下温度的速
度，主要看冷却介质的温度Tc）影响制品能否结晶， 结晶速度，结晶度，结晶形态和大小等。
• Tc＝Tmax，缓冷，结晶度提高，球晶大； • Tc<Tg 聚冷，大分子来不及重排，晶粒少，易
产生应力；
• Tc>=Tg 中速冷，有利晶核生成和晶体长大， 性能好。
• 歧化终止 • 偶合终止
高分子材料++课件2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修三

高分子材料++课件2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修三


（2）酚醛树脂
酚醛树脂是酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（甲醛）在酸或碱的催化 下相互缩合而成的高分子。
酸 苯酚、甲醛 缩聚反应
碱
线性结构酚醛树脂 网状结构酚醛树脂

苯酚与甲醛在酸催化下
等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的H原子与甲醛的羰基 加成生成邻羟甲基苯酚，然后邻羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构高分子。
聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。 美国化学家卡罗瑟斯(W.H. Carothers，1896—1937）在研究脂肪族二元羧酸 与脂肪族二元醇的缩聚反应时，得到的聚酯性能不理想，转而研究己二胺与 已二酸的缩聚反应，成功合成了聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66， 两个数字6分别代表二胺和二酸所含碳原子的个数)。
②用带有强亲水基团的烯类为单体进行聚合,得到含亲 水基团的高聚物。 如:在丙烯酸钠中加入少量交联剂,在一定条件下发生 聚合,得到聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
2.高分子分离膜
结构特点：
分离膜一般只允许水及一些小分子物质 通过，其余物质则被截留在膜的另一侧， 形成浓缩液，达到对原液净化、分离和 浓缩的目的。
国防军工特殊织物,以及工业用纤维制品等 线
3.合成橡胶 天然橡胶
橡胶
合成橡胶 如顺丁橡胶 ①单体：CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯 ②顺丁橡胶合成方程式为
结构特点：顺丁橡胶中存在碳碳双键，分子呈 线型结构，分子链较柔软，性能较差。易加成 也易被氧化，所以盛放酸性高锰酸钾、溴水、 浓硝酸、浓硫酸等的试剂瓶，塞子不能用橡胶 塞
第五章 合成高分子材料 第二节 高分子材料
1.了解合成高分子材料 （塑料、纤维、橡胶）的性质和用途 1.了解合成高分子化合物 在经济发展提高生活质量方面的成就
高分子材料课件 2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

高分子材料课件 2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修3

制备与应用
我了解了高分子材料的制备方法，如聚合反应，并熟悉了其在生活 、工业中的广泛应用。
学习高分子材料的感悟与收获
学科交叉性
我感受到了高分子材料的魅力，它不仅是化学的分支，还与物理、 工程等多学科交叉，这种交叉性为我提供了更广阔的视野。
实践重要性
通过实验操作，我深刻体会到理论与实践的结合对于高分子材料学 习的重要性。
4. 分析总结调研结果，提出可行性建议和改进措施，为环 保事业作出贡献。
06
结语
高分子材料的知识总结与回顾
高分子材料定义与分类
通过本次学习，我深入理解了高分子材料是由大量重复单元连接 而成的聚合物，主要包括塑料、橡胶、纤维等。
结构与性能关系
我明白了高分子材料的结构对其性能具有决定性的影响，如分子链 的长度、分支、交联等都会影响其力学性能。
注重环保性能，推动绿色高分子材料的发展。
03
拓展应用领域
我期待高分子材料能够在更多领域得到应用，如生物医学、航空航天等
，以推动这些领域的进步。同时，我也希望在未来能够进一步探索高分
子材料的潜在应用，拓展其应用领域。
THANKS
感谢观看
高分子结构
高分子是由大量重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物，具有高分子量、 分子链长度和分子量的分布等特点。
高分子特性
高分子材料通常具有弹性、塑性、黏性和流动性等独特的物理性质，同时还具有 耐化学腐蚀、耐磨、绝缘等化学性质。
高分子材料的分类
塑料
塑料是一类以合成树脂为主要成 分的高分子材料，具有可塑性、 可加工性和耐腐蚀性等特点，广 泛应用于包装、建筑、电子电器
VS
与其他学科的联系
高分子材料科学与工程是一个跨学科的领 域，与化学、物理、工程、医学等多个学 科都有密切的联系。例如，在医学领域， 高分子材料可用于制造医疗器械、药物载 体、生物相容性材料等。此外，高分子材 料的研究和应用还涉及到环境保护、能源 、航空航天等前沿领域。
5.2高分子材料课件(共30张PPT)高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

5.2高分子材料课件(共30张PPT)高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

1：2 加成
+(n-1) H2O
nH2NCONH2 + 2nHCHO
三.通用高分子材料——合成纤维
1. 纤维的分类
天然纤维
化学纤维
棉花 羊毛蚕丝 麻
合成纤维
涤纶
锦纶
腈纶
丙纶
维纶
氯纶
六大纶
以各种单体为原料经聚合反应制成
强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖；但透气性、吸湿性较差。
再生纤维
(2)热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型 (在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 )。如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
线型结构，链状结构
网状结构，体型结构
物质的结构决定其性质的原则同样适用于高分子。
思考：同样的聚乙烯原料，为什么合成的塑料性能不同？
应用
性能
结构
结构特点
性质特点
线型
没有支链的长链分子，且大多数呈卷曲状
受热后熔化，冷却后固化，具有热塑性
可反复加工，多次使用,能溶解在适当的有机溶剂里
支链型
主链上有长支链和短支链，分子排列松散，分子间作用力弱
柔软度和溶解度较线型高分子的大，密度、强度和软化温度低于线型高分子
网状
线型或支链型高分子以化学键交联，形成网状结构
二.通用高分子材料——塑料
1.塑料的成分
主要成分是合成树脂例如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂辅助成分是各种加工助剂
增塑剂：提高柔韧性热稳定剂：提高耐热性着色剂：赋予塑料各种颜色
2.塑料的分类
(1)热塑性塑料：可以反复加热熔融加工 (受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用)。如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
高分子材料PPT精品教学人教版

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橡胶：… 橡胶 代表物：聚二烯（如：聚1，3—丁二烯
）
高分子的结构与性质关系
线型
可反复加工，多次使用
合
热塑型
成 高
支链型
能溶解在适当的有机溶剂里
分 子 网（
加工成型后受热不再熔化
状 体 热固型
结型 构）
不易溶解，只有一定程度的 胀大
线型结构
支链型结构
网状结构(体型)
热塑性塑料具有长链状的 线型结构。受热时，分子 间作用力减弱，易滑动； 冷却时，相互引力增强， 会重新硬化
热固性塑料再次受热时， 链与链间会形成共价键， 产生一些交联，形成体型 网状结构，硬化定型
一、塑料
主要成分: 合成树脂及加工助剂
热塑性塑料 (聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)
塑料
ห้องสมุดไป่ตู้
特性：加热熔化，可反复加工。线性结构， 有弹性
热固性塑料（酚醛塑料）
特性：不会受热熔化，网状结构，硬化定型。
塑料制品
1.聚乙烯(PE)
聚苯乙烯
单体：CH2=CH C6H5
聚甲基丙烯酸甲 （有机玻璃）
单体：
CH2＝C CH3
COOCH3
聚四氟乙烯
单体：
CF2＝CF2
人们给聚四氟乙烯冠以 “塑料王”的美称。
一种特别的菜锅——不粘锅。 易清洁的脱排油烟机，人们仅仅是在锅的内表面和脱排油烟 机的外表面多涂了一层氟树脂。利用氟树脂优异的热性能、 化学性能、易清洁性能和无毒性能，它还有最好的耐化学腐 蚀和耐老化的性能。
第二节 应用广泛的高分子材料
第一课时
你知道生活中哪些物品是由合成材料制成？
不同合成材料，性能和用途为何明显不同？
三 能源
高分子材料-高二化学备课精选课件(人教版选择性必修3)

高分子材料-高二化学备课精选课件(人教版选择性必修3)

特性：在制造过程中受热时能变软 塑成一定的形状，但加工成型后就 不会受热熔化。（一次成型）
【思考】加入加工助剂后的聚氯乙烯可以制成雨衣、桌布和各种管材、板材 等产品。聚氯乙烯薄膜能用于食品包装吗？阅读P133科学.技术.社会
(3)聚乙烯----合成方法 P133表5-1
高压聚乙烯 （低密度聚乙烯）
高二化学
第五章 合成高分子 第二节 高分子材料
新人教化学选择性必修3《有机化学基础》
阅读P132第一自然段：高分子材料的分类？
合成高分
(1) 通用 高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、
子（化高合分物子――按性――用能―途分――和类―→
黏合剂、涂料等
(2) 功能 高分子材料：高分子分离膜、液晶高分子、
【思考】不同的工艺的聚乙烯用途是否相同？P134 最后一自然段
低密度聚乙烯可做无毒的食品包 装袋等薄膜制品，不用加入增塑 剂就显得十分柔软。 高密度聚乙烯较硬一些,可做瓶、 桶、板、管与棒材等。 通过改进聚合反应的催化剂，得 到了超高相对分子质量聚乙烯(相 对分子质量大于106)，具有高强 度和高耐磨性，,使用温度范围广， 耐化学腐蚀，可用于制造防弹服、 防弹头盔、绳缆等。
HO CH2 HNCONH CH2 OH
2.合成纤维
P137
(1)纤维的分类
(2)合成纤维的性能和应用 ①性能:具有强度_高__、弹性_好__、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点
②应用 a.满足人们的穿着需求 b.工农业生产与高科技领域 (a)工业用的隔音、隔热、_绝__缘__材料 (b)渔业用的渔网、缆绳 (c)医疗用的__缝__合_线__、止血棉 (d)航空航天用的降落伞、航天服等 (3)常见合成纤维 ①六大纶包括:_涤__纶__、_锦__纶__、_腈__纶__、丙__纶___、_维__纶__、氯__纶___,其中_维__纶__ 被称为“人造棉花”,因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。

十本有用的高分子方向中文电子书

《高分子物理近代研究方法》，《高分子复合材料研究新进展》，《先进高分子材料》，《特种与功能高分子材料》，《生物高分子化学》，《高分子材料加工原理》，《聚丙烯：原理、工艺与技术》，《聚丙烯生产技术与应用》，《聚乙烯醇的性质和应用》，《聚氨酯合成材料》。

图书简介及下载地址如下：1，《高分子物理近代研究方法》作者: 张俐娜等编著出版日期: 2006年10月主题词: 高聚物物理学-研究方法图书简介:本书简要介绍了测定和研究高聚物的分子量及其分布的方法、链构象、化学结构及其组成、结晶度及取向、熔点、玻璃化转变温度、分子运动及力学松弛、热性能、界面及表面、复合物粘接、力学性能、电学性能及生物降解性等方面的先进方法等。

下载地址：/d/%e9%ab% ... 98ed65658e02c9e6e012，《高分子复合材料研究新进展》作者: 丁永涛出版日期: 2005年12月第1版主题词: 高分子材料：复合材料-研究图书简介:本书详尽介绍了高分子复合材料的理论、体系、结构与性能研究表征以及应用前景，从多方面展示了近年来国内外高分子复合材料主要领域的研究成果。

全书共分8章，分别论述了高分子纳米复合材料、高分子与增强剂复合材料等内容。

下载地址：/d/%e9%ab% ... 931ff2b5133cb3773003，《先进高分子材料》作者: 沈新元主编出版日期: 2006年02月第1版主题词: 高分子材料图书简介:本书用通俗易懂的文字介绍了高分子材料领域的最新进展。

全书的重点集中于高性能纤维、化纤新品种三个方面，同时覆盖了复合材料与非纤维功能高分子材料的一些研究领域。

下载地址：/d/%e5%85% ... ea29bc2eb8ca003d1004，《特种与功能高分子材料》作者: 王国建出版日期: 2004年10月第1版主题词: 高分子材料图书简介:本书对离子交换树脂和吸附树脂、高分子分离膜与膜分离技术、导电高分子、感光性高分子、高吸液性树脂、智能高分子与高分子凝胶、医用高分子、环境可降解高分子和高分子液晶等十大类特种与功能高分子材料的发展历史、基本原理、制备技术、主要应用和发展方向作了较为全面下载地址：/d/%e7%89% ... 887731a89b0326cec005，《生物高分子化学》作者: 陈盛著出版日期: 2003年08月第1版主题词: 生物化学-高等学校-教材图书简介:本书是作者在福建师大研究生和本科生课程讲授多年的基础上，结合科研工作体会编写的，共五章：绪论、多糖生物化学、蛋白质化学、酶化学与核酸化学，每章前有内容提要。

高分子材料基础第一二章


2.挤出过程
（P222-232）
注塑成型过程及注塑模具计算机辅助设计中的流变学问题 高分子熔体流动不稳定性及滑壁现象
1．注塑成型过程的流变分析（P255-262）
1.挤出成型过程中的熔体破裂行为
（P286-292）
4
高分子材料基础 第一、二章
第一章
1.1 1.2
材料科学概论
材料与材料科学 材料结构简述
例： 聚甲醛 ━ O ━ CH2 ━
尼龙6
━ NH ━(CH2)5 ━ CO ━
元素有机聚合物：是指大分子主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝、
氧、氮、硫、磷等原子组成，但侧基却由有机团如甲基、乙基、芳基等组 成。 CH3 │ 例：硅橡胶 ━ O ━ Si ━ │ CH3 22 高分子材料基础 第一、二章
缩写
聚合物
聚丙烯
缩写
ABS
PVC
PP
聚酰胺
PA
聚乙烯
PE
聚苯乙烯
PS
21
高分子材料基础 第一、二章
2.1.3
分类
2.1.3.1 按大分子链结构分类
碳链聚合物：是指大分子链完全由碳原子组成。
例：聚乙烯 ━CH2━CH2━ 聚丙烯 ━CH2━CH━ │ CH3
杂链聚合物：是指大分子链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂质。
金属材料 黑色金属——主要以铁—碳为基的合金，包括碳钢、合金钢、不锈钢、 铸铁。钢的性能主要由渗碳体的数量、尺寸、形状
及分布决定的。
有色金属——除铁之外的纯金属或以其为基的合金。
如铝合 金、铜合金、镁合金、钛合金等
无机材料——是由无机化合物构成的材料，其中包括如锗、硅、碳之类的单质所构成的料。 有机材料（高分子材料）——是由脂肪族和芳香族的C—C 共价键为基本结构的高分子构成的，也

高分子材料导学课件人教版


当堂巩第固18 页
高分子材料导学课件人教版（优秀课 件）
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功能高分子材料
导电高分子的发现
2000年诺贝尔化学奖授予美国科学家艾伦黑格、 艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树，以表 彰他们有关导电聚合物的发现（聚乙炔在1000摄 氏度时导电）。
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导电高分子可以制造新颖的电子器件。如今聚 乙炔以用于制备太阳能电池、半导体材料和电 活性聚合物等。
功能高分子料
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3．高吸水性树脂
(1)合成方法 ①对 淀粉、纤维素 等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子 链上再接上含 强亲水性原子团 的支链，以提高它们的吸水能力。
②以带有 强亲水性原子团 的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水 性高聚物。
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概念：既有传统高分子的机械性能，又有一些特殊性能的高分子材料。
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人工关节
人造心脏
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功能高分子材料
功 能 高 分 子
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高吸水性树脂 光敏高分子 导电高分子 生物医药高分子 交换型高分子 微生物降解高分子 高分子膜 高分子吸附剂 高分子催化剂与试剂
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功能高分子材料
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B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱 使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤 维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波 。并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆 钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼 的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料
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原因：高聚物是由相对分子质量不等的同系聚合物组成的混合物，即高聚物的相对分 子质量具有多分散性。
多分散性的描述：分布曲线法、分散系数HI法。
▲常见三大合成材料的相对分子质量范围
塑料
高密度聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚碳酸酯
相对分子质量
6～30万 5～15万 10～30万 2～6万
橡胶
天然橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶
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。
绪论
一、高聚物的基本概论 ●高聚物
高聚物（high polymer）是高分子化合物（macromolecular compound）的简称，是由 成千上万个原子通过化学键连接而成的高分子（macromolecule）所组成的化合物。
第一章：绪 论 高分子材料学简介
人类的文明史=材料的发展史
材料包括： 金属材料 无机非金属材料
有机高分子材料
复合材料
INTRODUCTION
• Advancement in technology is directly associated with the development of new materials
Man-made (Synthetic) Macromolecules
1839 Elastic property improvement of natural rubber by vulcanization
1870 Commercialization of celluloid (75% cellulose nitrate + 25% camphor)
1974 P. J. Flory Theoretical and experimental contributions to fundamental principles of polymer science
1991 G. de Gennes Successful mathematical treatment of phase transition phenomena of polymers, liquid crystals, and superconducting materials
Nobel Prizes for Polymer Science
1953 H. Staudinger Introduction of the concept of polymers (but not colloids)
1963 K. Ziegler and G. Natta Discovery of coordination polymerization catalysts and preparation of stereoregular polymers
●高聚物的基本特点
相对分子质量大 高聚物的基本特点 分子链长
相对分子质量具有多分散性
●常用的术语
常用的术语
单体 结构单元 重复结构单元 聚合度
绪论
▓实例分析 以氯乙烯（VC）为单体，通过聚合生成聚氯乙烯（PVC）。
n CH2＝CH
→
简写
～CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH～
［CH2－CH］n
• From the very beginning of civilization, humans made technological use of natural macromolecules: leather, fur, wool, wood, cotton, flax, paper, natural ru－ －CH2－CH(Cl)－ －CH2－C(CH3)－
COOCH3 -CO－ －OCO(CH2)2O-
－NH－(CH2)5－CO－
聚乙烯
聚亚乙基
聚丙烯 聚氯乙烯
聚甲基丙烯 酸甲酯
聚对苯二甲 酸乙二酯 聚已内酰胺
聚亚丙基
聚(1-氯亚乙基)
聚[(1-甲氧基酰 基)-1-甲基亚乙 基]
绪论
四、聚合反应的工业实施方法 ●适用于连锁聚合反应的工业实施方法
本体聚合（bulk polymerization）
连锁聚合反应工业实施方法
溶液聚合（solution polymerization） 悬浮聚合（suspension polymerization）
现代高分子材料学 的三个基础性分支学科
高分子化学
• 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 ）
热固性塑料
•塑料
(酚醛、脲醛)
热塑性塑料
高分子[聚合物] 研究对象
•橡胶 •纤维
(PE,PP,PVC,PS,PMMA,尼
龙)
天然橡胶
(聚异戊二烯)
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
•涂料 粘合剂
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
聚合产生的奇迹
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…
无机高聚物（carbon chain polymer）
按高聚物用作分类
塑料（plastics） 橡胶（rubber） 纤维（fiber） 涂料 黏合剂
线型高聚物 按高分子链几何形状分类 支链型高聚物
体型高聚物
按高分子链排列情况分类
结晶高聚物 非晶高聚物
绪论
三、高聚物的形成反应 ●高聚物的形成反应（formation reaction of polymer）
系统命名法
▲通俗命名法 △“聚”＋单体名称 ▓实例 聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、 聚异丁烯、聚偏二氯乙烯等。
注意：取代基的位置用文字代替。 △原料名称简字＋“树脂” ▓实例 酚醛树脂、脲醛树脂（聚合单体简字）
扩充：聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂等（成型加工原料）
绪论
是指由低分子单体形成高聚物的化学反应。广义还应包括利用高聚物的化学变化转化 为另一种高聚物的反应。
●高聚物形成反应的类型
加聚反应（polyaddition reaction） 按元素组成和结构变化分类 缩聚反应（polycondensation reaction）
高聚物化学转变
按反应机理分类 连锁聚合反应（chain polymerization） 逐步聚合反应（step-reaction polymerization）
HISTORY
Natural Macromolecules
• A living organism is a complex machine, most functions of which are performed by macromolecules.
• DNA, RNA, ribosomers, proteins, cellulose, starches, and a host of other biologically important substances are all macromolecules.
• History is often dated by the materials of most importance to the society, i.e., the Stone, Bronze, and Iron Ages
• The most important materials in the modern society are plastics, ceramics, and steel
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
结构单元
重复结构单元
以对苯二甲酸、乙二醇为单体，通过聚合生成聚对苯二甲酸乙二酯（的确良）。
n HOOC－
－COOH ＋ n HO－CH2－CH2－OH
HO［C－ O
－C－O－CH2－CH2－O］n H O
结构单元
结构单元
重复结构单元
绪论
▲单体（monomer）
能够形成结构单元的分子所组成的化合物，即聚合时的小分子原料。
聚(氧亚乙基对 苯二酰)
高密度聚乙烯 低密度聚乙烯 （丝用）丙纶 （丝用）氯纶 有机玻璃
HDPE LDPE PP PVC PMMA
涤纶
PETP
锦纶-6或尼龙-6 PA-6
绪论
●高聚物的分类
碳链高聚物（carbon chain polymer）
按高分子主链结构分类
杂链高聚物（carbon chain polymer） 元素有机高聚物（carbon chain polymer）
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
丑却受宠的合成橡胶
研究对象之三—纤维的发展
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 ；
●三个关系的处理 ▲结构单元与重复结构单元的关系
重复结构单元≥结构单元
▲单一高分子的相对分子质量与聚合度、重复结构单元相对分子质量的关系
Mn Xn M0
绪论
▲单一相对分子质量与平均相对分子质量的关系