高分子化合物ppt課件

1、第十二章 高分子化合物 第一節(jié)第一節(jié) 高分子化合物高分子化合物1塑料塑料 合成纖維合成纖維 合成橡膠合成橡膠2第三節(jié)第三節(jié) 新型高分子材料新型高分子材料 31第一節(jié) 高分子化合物二高分子化合高分子化合物的物的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一高分子化合高分子化合物的物的概念概念三高分子化合高分子化合物的物的主要特性主要特性2一、 高分子化合物的概念 高分子化合物高分子化合物是由千百個原子彼此以是由千百個原子彼此以共價鍵結(jié)合形成相對分子質(zhì)量特別大、具有共價鍵結(jié)合形成相對分子質(zhì)量特別大、具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機化合物，也稱為高分子重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的有機化合物，也稱為高分子、大分子等。一般把相對分子質(zhì)量高于、大分子等。一般把相對

2、分子質(zhì)量高于10 000的分子稱為的分子稱為高分子高分子。高分子通常由。高分子通常由103105個原子以共價鍵連接而成。個原子以共價鍵連接而成。 3一、 高分子化合物的概念 由于高分子多是由小分子通過聚合反由于高分子多是由小分子通過聚合反應(yīng)而制得的，因此也常被稱為應(yīng)而制得的，因此也常被稱為聚合物聚合物或或高聚高聚物物。 例如，纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠例如，纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠、淀粉以及以高聚物為基礎(chǔ)的合成材料，如、淀粉以及以高聚物為基礎(chǔ)的合成材料，如各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與膠各種塑料，合成橡膠，合成纖維、涂料與膠黏劑等都是高分子化合物。黏劑等都是高分子化合物。 4二、 高分

3、子化合物的結(jié)構(gòu)特點 高分子的分子結(jié)構(gòu)可以分為兩種基本類型：高分子的分子結(jié)構(gòu)可以分為兩種基本類型：第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物第一種是線型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為稱為線型高分子化合物線型高分子化合物。第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有。第二種是體型結(jié)構(gòu)，具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為體型高分子化合物體型高分子化合物。 在線型高分子化合物中，有獨立的大分子存在線型高分子化合物中，有獨立的大分子存在，這類高聚物的溶劑中或在加熱熔融狀態(tài)下，大在，這類高聚物的溶劑中或在加熱熔融狀態(tài)下，大分子可以彼此分離開來。而在體型高分子化合物中分子可以彼此分離開來。而在體型高

4、分子化合物中，則沒有獨立的大分子存在，因而也沒有相對分子，則沒有獨立的大分子存在，因而也沒有相對分子質(zhì)量的意義。質(zhì)量的意義。 5三、 高分子化合物的主要特性線型結(jié)構(gòu)高聚物線型結(jié)構(gòu)高聚物由于有獨立的分子存在，故具有由于有獨立的分子存在，故具有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。例如度和脆性較小的特點。例如，橡膠就具有良好的彈橡膠就具有良好的彈性。性。體型結(jié)構(gòu)高聚物體型結(jié)構(gòu)高聚物由于沒有獨立大分子存在，故沒由于沒有獨立大分子存在，故沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆

5、性較大。度和脆性較大。通常所說的通常所說的高分子材料高分子材料，是以高分子化合物為基，是以高分子化合物為基礎(chǔ)加入各種添加劑合成的材料，包括橡膠、塑料、礎(chǔ)加入各種添加劑合成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料等，具有非常廣泛的用途。纖維、涂料等，具有非常廣泛的用途。6第二節(jié) 塑料 合成纖維 合成橡膠二合成纖維合成纖維一塑料塑料三合成橡膠合成橡膠7一、塑料 塑料塑料并不是一種純物質(zhì)，它是由許多材料并不是一種純物質(zhì)，它是由許多材料配制而成的。其中配制而成的。其中，高分子聚合物高分子聚合物(或稱合成或稱合成樹脂樹脂)是塑料的主要成分，此外，為了改進塑是塑料的主要成分，此外，為了改進塑料的性能，還要在聚合

6、物中添加各種輔助材料的性能，還要在聚合物中添加各種輔助材料，如增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等料，如增塑劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等，才能成為性能良好的塑料。，才能成為性能良好的塑料。8一、塑料合成樹脂合成樹脂是塑料的最主要成分，其在塑料是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在中的含量一般在40100。樹脂與塑料是兩個不同的概念。樹脂是一樹脂與塑料是兩個不同的概念。樹脂是一種未加工的原始聚合物，它不僅用于制造塑種未加工的原始聚合物，它不僅用于制造塑料，還是涂料、黏合劑以及合成纖維的原料料，還是涂料、黏合劑以及合成纖維的原料。而塑料除了極少一部分含。而塑料除了極少一部分含100的樹脂外，的樹脂

7、外，絕大多數(shù)的塑料，除了主要組分樹脂外，還絕大多數(shù)的塑料，除了主要組分樹脂外，還需要加入其他物質(zhì)。需要加入其他物質(zhì)。9一、塑料 塑料按其熱熔性能又可分為塑料按其熱熔性能又可分為熱塑料熱塑料(如聚乙烯如聚乙烯、聚氯乙烯等、聚氯乙烯等)和和熱固性塑料熱固性塑料(如酚醛樹脂、環(huán)氧權(quán)如酚醛樹脂、環(huán)氧權(quán)脂等脂等)兩大類。兩大類。 前者為線型結(jié)構(gòu)的高分子，受熱時可以軟化前者為線型結(jié)構(gòu)的高分子，受熱時可以軟化和流動，可以反復(fù)多次塑化成型，次品和廢品可以和流動，可以反復(fù)多次塑化成型，次品和廢品可以回收利用，再加工成產(chǎn)品?；厥绽?，再加工成產(chǎn)品。 后者為體型結(jié)構(gòu)的高分子，一經(jīng)成型便發(fā)生后者為體型結(jié)構(gòu)的高分子，一

8、經(jīng)成型便發(fā)生固化，不能再加熱軟化，不能反復(fù)加工成型，因此固化，不能再加熱軟化，不能反復(fù)加工成型，因此，次品和廢品沒有回收利用的價值。，次品和廢品沒有回收利用的價值。 10一、塑料 塑料的用途：塑料的用途：在農(nóng)業(yè)方面，大量塑料被用于制造地膜、育秧薄在農(nóng)業(yè)方面，大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、漁網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等；膜、大棚膜和排灌管道、漁網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等；在工業(yè)方面，電氣和電子工業(yè)廣泛使用塑料制作在工業(yè)方面，電氣和電子工業(yè)廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料；絕緣材料和封裝材料；在機械工業(yè)中，用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸在機械工業(yè)中，用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件代替金屬制

9、品；瓦及許多零部件代替金屬制品；在化學(xué)工業(yè)中，用塑料作管道、各種容器及其他在化學(xué)工業(yè)中，用塑料作管道、各種容器及其他防腐材料；防腐材料；11一、塑料在建筑工業(yè)中，作門窗、樓梯扶手、地板磚、天在建筑工業(yè)中，作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件及坑管、裝飾花板、隔熱隔音板、壁紙、落水管件及坑管、裝飾板和衛(wèi)生潔具等；板和衛(wèi)生潔具等；在國防工業(yè)和尖端技術(shù)中，無論是常規(guī)武器、飛在國防工業(yè)和尖端技術(shù)中，無論是常規(guī)武器、飛機、艦艇，還是火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船機、艦艇，還是火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船和原子能工業(yè)等，塑料都是不可缺少的材料；和原子能工業(yè)等，塑料都是不可缺少的材

10、料；在日常生活中，塑料的應(yīng)用更廣泛，如市場上銷在日常生活中，塑料的應(yīng)用更廣泛，如市場上銷售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包、兒童玩具、售的塑料涼鞋、拖鞋、雨衣、手提包、兒童玩具、牙刷、肥皂盒、熱水瓶；等等。牙刷、肥皂盒、熱水瓶；等等。 12一、塑料13二、合成纖維 天然纖維天然纖維是指自然界生長或形成的纖維，包是指自然界生長或形成的纖維，包括植物纖維、動物纖維和礦物纖維，如棉花、羊毛括植物纖維、動物纖維和礦物纖維，如棉花、羊毛、木材等的纖維都是天然纖維。、木材等的纖維都是天然纖維。 用木材、棉籽絨、稻草、甘蔗渣等纖維或牛用木材、棉籽絨、稻草、甘蔗渣等纖維或牛奶、大豆、花生等蛋白質(zhì)，經(jīng)過一系列的化

11、學(xué)處理奶、大豆、花生等蛋白質(zhì)，經(jīng)過一系列的化學(xué)處理與機械加工而制成類似棉花、羊毛、蠶絲一樣能夠與機械加工而制成類似棉花、羊毛、蠶絲一樣能夠用來紡織的纖維叫做用來紡織的纖維叫做人工纖維人工纖維，如人造棉、人造絲，如人造棉、人造絲等都是人工纖維。等都是人工纖維。 14二、合成纖維 合成纖維合成纖維是用合成高分子化合物做原料而制是用合成高分子化合物做原料而制得的化學(xué)纖維的統(tǒng)稱。合成纖維的化學(xué)組成和天然得的化學(xué)纖維的統(tǒng)稱。合成纖維的化學(xué)組成和天然纖維完全不同，是從一些本身并不含有纖維素或蛋纖維完全不同，是從一些本身并不含有纖維素或蛋白質(zhì)的物質(zhì)如石油、煤、天然氣、石灰石或農(nóng)副產(chǎn)白質(zhì)的物質(zhì)如石油、煤、天然

12、氣、石灰石或農(nóng)副產(chǎn)品，加工提煉出來的有機物質(zhì)，再用化學(xué)合成與機品，加工提煉出來的有機物質(zhì)，再用化學(xué)合成與機械加工的方法制成纖維。如滌綸、錦綸、腈綸、丙械加工的方法制成纖維。如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、氯綸等。綸、氯綸等。 15二、合成纖維 合成纖維按主鏈結(jié)構(gòu)可分：合成纖維按主鏈結(jié)構(gòu)可分：碳鏈合成纖維，如聚丙烯纖維碳鏈合成纖維，如聚丙烯纖維(丙綸丙綸)、聚丙、聚丙烯腈纖維烯腈纖維(腈綸腈綸)、聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維(維尼維尼綸綸)；雜鏈合成纖維，如聚酰胺纖維雜鏈合成纖維，如聚酰胺纖維(錦綸錦綸)、聚對、聚對苯二甲酸乙二酯苯二甲酸乙二酯(滌綸滌綸)等；等；16二、合成纖維 合成纖維按

13、性能功用可分：合成纖維按性能功用可分：耐高溫纖維，如聚苯咪唑纖維；耐高溫纖維，如聚苯咪唑纖維；耐高溫腐蝕纖維，如聚四氟乙烯；耐高溫腐蝕纖維，如聚四氟乙烯；高強度纖維，如聚對苯二甲酰對苯二胺；高強度纖維，如聚對苯二甲酰對苯二胺；耐輻射纖維，如聚酰亞胺纖維；耐輻射纖維，如聚酰亞胺纖維；還有阻燃纖維、高分子光導(dǎo)纖維等。還有阻燃纖維、高分子光導(dǎo)纖維等。 合成纖維的生產(chǎn)有合成纖維的生產(chǎn)有3大工序：合成聚合物制備、大工序：合成聚合物制備、紡絲成型、后處理。紡絲成型、后處理。17三、合成橡膠 橡膠橡膠是制造飛機、軍艦、汽車、拖拉是制造飛機、軍艦、汽車、拖拉機、收割機、水利排灌機械、醫(yī)療器械等所機、收割機、水

14、利排灌機械、醫(yī)療器械等所必需的材料。必需的材料。 根據(jù)來源不同，橡膠可以分為根據(jù)來源不同，橡膠可以分為天然橡天然橡膠膠和和合成橡膠合成橡膠。合成橡膠是由人工合成的高。合成橡膠是由人工合成的高彈性聚合物，也稱合成彈性體，是三大合成彈性聚合物，也稱合成彈性體，是三大合成材料之一，其產(chǎn)量僅低于合成樹脂材料之一，其產(chǎn)量僅低于合成樹脂(或塑料或塑料)、合成纖維。、合成纖維。18三、合成橡膠合成橡膠中有少數(shù)品種的性能與天然橡膠合成橡膠中有少數(shù)品種的性能與天然橡膠相似，大多數(shù)與天然橡膠不同，但兩者都是相似，大多數(shù)與天然橡膠不同，但兩者都是高彈性的高分子材料，高彈性的高分子材料，合成橡膠一般在性能上不如天然橡

15、膠全面合成橡膠一般在性能上不如天然橡膠全面，但它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油，但它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。19三、合成橡膠合成橡膠按照應(yīng)用方面，可以分為通用型橡膠和合成橡膠按照應(yīng)用方面，可以分為通用型橡膠和特種橡膠兩大類。特種橡膠兩大類。通用型橡膠通用型橡膠指可以部分或全部代替天然橡膠使用指可以部分或全部代替天然橡膠使用的橡膠，如丁苯橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠等，主的橡膠，如丁苯橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠等，主要用于制造各種輪胎及一般工業(yè)橡膠制品。要用

16、于制造各種輪胎及一般工業(yè)橡膠制品。特種橡膠特種橡膠是指具有耐高溫、耐油、耐臭氧、耐老是指具有耐高溫、耐油、耐臭氧、耐老化和高氣密性等特點的橡膠，常用的有硅橡膠、各化和高氣密性等特點的橡膠，常用的有硅橡膠、各種氟橡膠、聚硫橡膠、氯醇橡膠、丁腈橡膠、等，種氟橡膠、聚硫橡膠、氯醇橡膠、丁腈橡膠、等，主要用于要求某種特性的特殊場合。主要用于要求某種特性的特殊場合。20第三節(jié) 新型高分子材料二復(fù)合材料復(fù)合材料一功能高分子功能高分子材料材料21 高分子材料高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、黏合劑和涂料等。其中，被稱為現(xiàn)代高膜、黏合劑和涂料等。其中，被稱為現(xiàn)代高分子分子3大合成材

17、料的塑料、合成纖維和合成橡大合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已經(jīng)成為國民經(jīng)濟建設(shè)與人民日常生活所膠已經(jīng)成為國民經(jīng)濟建設(shè)與人民日常生活所必不可少的重要材料。必不可少的重要材料。 目前，已大規(guī)模生產(chǎn)的是只能在一般條件目前，已大規(guī)模生產(chǎn)的是只能在一般條件下使用的高分子物質(zhì)，即通用高分子，它們下使用的高分子物質(zhì)，即通用高分子，它們存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點存在著機械強度和剛性差、耐熱性低等缺點。22一、功能高分子材料 1. 1.高分子分離膜高分子分離膜 高分子分離膜是用高分子材料制成的具有高分子分離膜是用高分子材料制成的具有特殊分離功能的半透性薄膜。被認為是支撐特殊分離功能的半透性薄膜。

18、被認為是支撐新技術(shù)革命的重大技術(shù)。新技術(shù)革命的重大技術(shù)。膜分離過程膜分離過程主要有反滲透、超濾、微濾、主要有反滲透、超濾、微濾、電滲析、壓滲析、氣體分離、滲透汽化和液電滲析、壓滲析、氣體分離、滲透汽化和液膜分離等，用來制備分離、滲透汽化和液膜膜分離等，用來制備分離、滲透汽化和液膜分離等。分離等。23一、功能高分子材料 用來制備分離膜的高分子材料有許多種，用得用來制備分離膜的高分子材料有許多種，用得較多的是聚楓、聚烯烴、纖維素脂類和有機硅等。較多的是聚楓、聚烯烴、纖維素脂類和有機硅等。膜的形式也有多種，一般用的是平膜和空中纖維。膜的形式也有多種，一般用的是平膜和空中纖維。 推廣應(yīng)用高分子分離膜能

19、獲得巨大的經(jīng)濟效益推廣應(yīng)用高分子分離膜能獲得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。例如，利用離子交換膜電解食鹽可減和社會效益。例如，利用離子交換膜電解食鹽可減少污染、節(jié)約能源；利用反滲透進行海水淡化和脫少污染、節(jié)約能源；利用反滲透進行海水淡化和脫鹽、要比其他方法消耗的能量都??；利用氣體分離鹽、要比其他方法消耗的能量都??；利用氣體分離膜從空氣中富集氧可大大提高氧氣回收率等。膜從空氣中富集氧可大大提高氧氣回收率等。 24一、功能高分子材料2.2.高分子磁性材料高分子磁性材料 早期磁性材料源于天然磁石，之后才利用磁鐵早期磁性材料源于天然磁石，之后才利用磁鐵礦礦(鐵氧體鐵氧體)燒結(jié)或鑄造成磁性體，現(xiàn)在工業(yè)燒結(jié)或鑄造成磁性體，現(xiàn)在工業(yè)常用的常用的磁性材料磁性材料有有3種，即鐵氧體磁鐵、稀土類磁鐵和鋁種，即鐵氧體磁鐵、稀土類磁鐵和鋁鎳鈷合金磁鐵等。鎳鈷合金磁鐵等。 高分子磁性材料高分子磁性材料主要可分為兩大類，即結(jié)構(gòu)型主要可分為兩大類，即結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型。所謂和復(fù)合型。所謂結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型，是指并不添加無機類磁粉，是指并不添加無機類磁粉而高分子中制成的磁性體。目前具有實用價值的主而高分子中制成的磁性體。目前具有實用價值的主要是要是復(fù)合型復(fù)合型。 25一、功能高分子材料3. 3. 光功能高分子材料光功能高分子材料 光功能高分子材料，是指能夠?qū)膺M行光功能高分子材料，是指能