第2节 应用广泛的高分子材料



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1、第二节第二节应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料第二节第二节 应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料学习目标学习目标:能举例说明三大合成材料的结构特点和重能举例说明三大合成材料的结构特点和重要性能。要性能。学习重点学习重点:三大合成材料的代表物的结构特点和重要三大合成材料的代表物的结构特点和重要性能。性能。 随着人类不断的文明和进步,人对随着人类不断的文明和进步,人对天天然材料然材料的利用已不能满足很多方面的需要,的利用已不能满足很多方面的需要,于是就发生了一场材料的革命于是就发生了一场材料的革命人工合人工合成材料成材料.合成合成高分子材料高分子材料的原料的原料丰富、制造加丰富、制造加工
2、简单,工简单,用途用途广泛、多样、性能优异,在广泛、多样、性能优异,在经济发展和改善人民生活中发挥着极大的经济发展和改善人民生活中发挥着极大的作用。作用。合合成成材材料料按用途和按用途和性能分性能分合成高分子材料合成高分子材料功能高分子材料功能高分子材料复合材料复合材料(塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、(塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等)涂料等)(高分子分离膜、液晶高分子、导电高(高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)分子、医用高分子、高吸水性树脂等)其中,被称为其中,被称为“三大合成材料三大合成材料”的的塑料塑料、合成纤维合成纤维、合成橡胶合成橡胶应用最
3、广泛。应用最广泛。按结构分按结构分线型高分子线型高分子支链型高分子支链型高分子体型高分子体型高分子按性质分按性质分热塑性高分子、热固性高分子热塑性高分子、热固性高分子一、塑料一、塑料一、一、塑料塑料、塑料的主要成分、塑料的主要成分合成高分子化合物即合成树脂合成高分子化合物即合成树脂塑料一般由塑料一般由合成树脂合成树脂及及增塑剂、热稳定剂、增塑剂、热稳定剂、着色剂、防老化剂、润滑剂等着色剂、防老化剂、润滑剂等添加剂组成添加剂组成树脂树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的 聚合物聚合物塑料塑料树脂添加剂树脂添加剂树脂树脂的本性决定了塑料的主要基本性
4、能,的本性决定了塑料的主要基本性能,添加剂添加剂也起也起重要作用重要作用、常见的塑料按受热可分为、常见的塑料按受热可分为: :可反复加热熔融加工,多次使用(线型可反复加热熔融加工,多次使用(线型结构)。结构)。成型后不再会熔化只能一次成型成型后不再会熔化只能一次成型(体型结构(体型结构)。热塑型:热塑型:热固型:热固型:塑塑料料热塑性塑料:热塑性塑料:高分子链间无永久性的化学高分子链间无永久性的化学交联交联,只有只有微弱的分子间作用力微弱的分子间作用力以及由于以及由于链间纠缠所造成的链间纠缠所造成的暂时性物理交联暂时性物理交联 ,此,此交联会随加工过程而有交联会随加工过程而有纠缠及去缠纠缠及去
5、缠的现象;的现象;因此因此热塑性塑料会随加热热塑性塑料会随加热而有而有软化变形乃软化变形乃至于流动至于流动的现象的现象:随温度下降则有固化变随温度下降则有固化变硬硬的情形,为可逆过程的情形,为可逆过程 。 常见的热固性塑常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚料包括环氧树脂、酚系树脂、聚酯树脂系树脂、聚酯树脂热固性塑料:热固性塑料:塑料塑料在加工过程中受热发生在加工过程中受热发生聚合反应聚合反应,透过交联剂,透过交联剂(或称做架桥剂或称做架桥剂)的的作用分子链间作用分子链间产生化学交联产生化学交联,形成紧密的形成紧密的网状结构网状结构。交联反应本身。交联反应本身是不可逆的化学是不可逆的化学反应反应,因
6、此热固性塑料在,因此热固性塑料在加工后并不会如加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化热塑性塑料般会受热软化,若温度过高则,若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。发生裂解而不会有软化变形的现象。 3、常见的塑料有哪些?各有什么性能?、常见的塑料有哪些?各有什么性能?支链多、密度低支链多、密度低支链少、密度高支链少、密度高聚乙烯聚乙烯高压聚乙烯:高压聚乙烯:低压聚乙烯:低压聚乙烯:1、聚乙烯(阅读、聚乙烯(阅读105106页)页)(低低密度聚乙烯密度聚乙烯LDPE)(高高密度聚乙烯密度聚乙烯HDPE)高压聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯合成条件合成条件分子结构分子结构类型类型有无支链有无支
7、链高分子链高分子链长短长短相对分子相对分子质量质量高压高温引发剂高压高温引发剂 较低压力催化剂较低压力催化剂线型线型支链型支链型有有少有或没有少有或没有相对较长相对较长相对较短相对较短相对较小相对较小相对较大相对较大高压聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯熔融温度熔融温度密度密度硬度硬度分子间分子间作用力作用力低密度低密度相对较低相对较低相对较小相对较小相对较小相对较小相对较高相对较高高密度高密度相对较大相对较大相对较大相对较大高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中。溶剂中。影响高分子化合物熔点、密度的因素:影响高分子化合物熔点、密度的因素:1高分子
8、高分子链越长链越长相对分子质量越大相对分子质量越大分分子间的作用力越大子间的作用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高2链与链与链链之间之间越密越密链之间的作用力越大链之间的作用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长,而且支链低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长,而且支链少得多。少得多。低压、高密度、高熔点管材、桶低压、高密度、高熔点管材、桶高压、低密度、低沸点塑料薄膜高压、低密度、低沸点塑料薄膜为什么高分子化合物都具有一定的弹性?为什么高分子化合物都具有一定的弹性?烷烃分子中的碳碳单键可以围绕烷烃分子中的碳碳单键可以围绕键轴键轴旋转旋转而不影响键的强度。而不影响键的强度。聚乙烯分