高分子化學(第五版)第7章課件

高分子化學(第五版)第7章課件CATALOGUE目錄高分子化學基礎(chǔ)概念高分子化學反應(yīng)高分子材料的合成與應(yīng)用高分子材料的改性與加工高分子材料的環(huán)境影響與可持續(xù)發(fā)展高分子化學基礎(chǔ)概念01高分子化合物是由大量重復單元通過共價鍵連接而成的長鏈分子，通常分子量大于10^4。根據(jù)來源，高分子化合物可分為天然高分子和合成高分子；根據(jù)功能，可分為通用高分子、特種高分子和功能高分子等。高分子化合物的定義與分類分類定義命名高分子化合物的命名通常采用系統(tǒng)命名法，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和合成方法進行命名。合成高分子化合物可以通過加成聚合、縮合聚合、開環(huán)聚合和共聚合等方法進行合成。高分子化合物的命名與合成VS高分子化合物的結(jié)構(gòu)包括近程結(jié)構(gòu)、遠程結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)，其中近程結(jié)構(gòu)決定了其化學性質(zhì)，遠程結(jié)構(gòu)決定了其物理性質(zhì)，凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)決定了其加工和應(yīng)用性能。性質(zhì)高分子化合物具有較高的分子量和復雜的結(jié)構(gòu)，因此具有獨特的物理、化學和力學性質(zhì)，如良好的絕緣性、耐腐蝕性、耐磨性、加工性等。此外，高分子化合物還具有粘彈性和流變性等特性。結(jié)構(gòu)高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)高分子化學反應(yīng)02縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)是高分子合成中另一種重要的聚合方式，其特點是可以通過逐步聚合的方式合成高分子，同時釋放出小分子副產(chǎn)物。自由基聚合自由基聚合是高分子化學中最重要的聚合方式之一，其特點是反應(yīng)速度快，聚合度高，但容易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止反應(yīng)。離子聚合離子聚合的特點是聚合過程中只發(fā)生離子交換，不發(fā)生化學鍵轉(zhuǎn)移，因此可以制備結(jié)構(gòu)均一的高分子。配位聚合配位聚合是由過渡金屬催化劑催化烯烴單體聚合的過程，其特點是可以通過改變催化劑的配體和助劑來調(diào)控聚合物的結(jié)構(gòu)和性能。聚合反應(yīng)的類型與特點鏈式聚合機理鏈式聚合反應(yīng)由引發(fā)、增長和終止三個基本步驟組成，其中引發(fā)和終止是控制聚合反應(yīng)速度的關(guān)鍵步驟。逐步聚合機理逐步聚合反應(yīng)是通過逐步形成化學鍵的方式合成高分子，其動力學特征是聚合度與反應(yīng)時間呈線性關(guān)系。聚合動力學方程聚合動力學方程是描述聚合反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度之間關(guān)系的數(shù)學模型，常見的動力學方程包括Avrami方程、LaMer方程等。聚合反應(yīng)的機理與動力學高分子化學反應(yīng)的調(diào)控通過改變反應(yīng)條件如溫度、壓力、濃度等可以調(diào)控高分子化學反應(yīng)的速度和產(chǎn)物性質(zhì)。高分子化學反應(yīng)的利用高分子化學反應(yīng)在合成新材料、制備功能高分子、開發(fā)生物可降解高分子等方面具有廣泛的應(yīng)用價值。高分子化學反應(yīng)的調(diào)控與利用高分子材料的合成與應(yīng)用03通過聚合反應(yīng)將小分子單體轉(zhuǎn)化為高分子聚合物，常用的制備方法有乳液聚合、懸浮聚合和溶液聚合等。合成橡膠的制備合成橡膠具有良好的彈性、耐油性、絕緣性和耐磨性等特點，廣泛應(yīng)用于輪胎、密封件、電線電纜等領(lǐng)域。合成橡膠的性能合成橡膠的制備與性能合成纖維的制備與性能合成纖維的制備通過聚合反應(yīng)和紡絲技術(shù)將高分子聚合物轉(zhuǎn)化為纖維，常用的制備方法有熔融紡絲、溶液紡絲和干法紡絲等。合成纖維的性能合成纖維具有輕盈、柔軟、耐磨和易洗等特點，廣泛應(yīng)用于紡織品、服裝、家居用品等領(lǐng)域。通過聚合反應(yīng)將小分子單體轉(zhuǎn)化為高分子聚合物，再通過加工技術(shù)制成塑料制品，常用的制備方法有擠出、注塑、吹塑等。合成塑料的制備合成塑料具有優(yōu)良的絕緣性、化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性和加工性能等特點，廣泛應(yīng)用于包裝材料、建筑材料、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。合成塑料的性能合成塑料的制備與性能高分子材料的改性與加工04增塑通過加入小分子化合物，如塑化劑，以降低高分子材料的玻璃化溫度，改善其加工性能和柔韌性。填充利用無機或有機填料對高分子材料進行填充，以提高其力學性能、降低成本和改善加工性能。高分子材料的增塑與填充將兩種或多種高分子材料通過熔融或溶液混合，制備出具有優(yōu)異性能的高分子合金。利用物理或化學方法將高分子材料與無機物、金屬或其它高分子材料復合，以獲得具有特殊性能的高分子復合材料。共混復合高分子材料的共混與復合通過螺桿擠出機將高分子材料加工成管材、棒材、板材等型材。擠出成型利用注射機將高分子材料加工成各種形狀復雜的制件。注射成型通過壓延機將高分子材料加工成薄膜或片材。壓延成型利用熱塑性高分子材料的熱塑性，通過吹塑機加工成各種中空容器和制件。吹塑成型高分子材料的加工成型與技術(shù)高分子材料的環(huán)境影響與可持續(xù)發(fā)展05目的了解高分子材料的環(huán)境影響，為高分子材料的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。評價方法清單分析法，通過收集數(shù)據(jù)，列出高分子材料生命周期各階段的輸入輸出，進行定量評價。生命周期評價定義對高分子材料從原料獲取、生產(chǎn)、使用到廢棄后處理全過程的資源、能源消耗和環(huán)境影響進行評估的方法。高分子材料的生命周期評價再利用對回收后的高分子材料進行加工改造，用于制造新的產(chǎn)品。能量回收將廢舊高分子材料燃燒產(chǎn)生熱量用于發(fā)電或供暖?；瘜W回收將廢舊高分子材料在高溫高壓下進行裂解，生成單體或小分子重新合成高分子材料。回收方式機械回收、化學回收、能量回收。機械回收將廢舊高分子材料經(jīng)過破碎、清洗、干燥等工序后重新用于生產(chǎn)同類或不同類產(chǎn)品。高分子材料的回收與再利用環(huán)保型高分子材料可降解高分子材料、生物基高分子材料等。生物基高分子材料利用可再生生物質(zhì)資源合成的、具有生物相容性和功能性的高分子材料，如生