材料導(dǎo)論高分子材料課件

材料導(dǎo)論高分子材料目錄高分子材料概述高分子材料的制備高分子材料的性能表征高分子材料的應(yīng)用高分子材料的改性和發(fā)展高分子材料的環(huán)境問題與對策CONTENTS01高分子材料概述CHAPTER0102高分子材料的定義高分子材料通常具有高分子量，這使得它們具有一些獨(dú)特的性質(zhì)和功能。高分子材料是指由大量重復(fù)的單元組成的材料，通常由天然或合成聚合物的形式存在。高分子材料的分類根據(jù)來源，高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料包括纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等，而合成高分子材料則包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。高分子材料通常具有輕質(zhì)、易加工、低成本等優(yōu)點(diǎn)，同時具有優(yōu)良的電絕緣性、耐腐蝕性、防水性等特性。高分子材料的缺點(diǎn)包括易老化、不耐高溫等。高分子材料的特性取決于其分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。高分子材料的特性02高分子材料的制備CHAPTER通過鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止三個階段實(shí)現(xiàn)的聚合反應(yīng)。連鎖聚合逐步聚合開環(huán)聚合通過逐步形成化學(xué)鍵的方式實(shí)現(xiàn)聚合反應(yīng)。通過開環(huán)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的聚合反應(yīng)。030201聚合反應(yīng)的分類將單體分散在介質(zhì)中，形成小液滴，在液滴內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)。懸浮聚合將單體溶解在溶劑中，在溶液狀態(tài)下發(fā)生的聚合反應(yīng)。溶液聚合將單體分散在乳化劑的水溶液中，形成乳液，在乳液中發(fā)生的聚合反應(yīng)。乳液聚合聚合反應(yīng)的實(shí)施方法單體經(jīng)過聚合反應(yīng)得到高分子材料。通過共聚反應(yīng)得到共聚物。通過嵌段共聚反應(yīng)得到嵌段共聚物。通過接枝共聚反應(yīng)得到接枝共聚物。01020304高分子材料的合成路線03高分子材料的性能表征CHAPTER玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高分子材料在升溫過程中，其力學(xué)性能會發(fā)生明顯的變化，這個轉(zhuǎn)變溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。它反映了高分子材料在加熱過程中的結(jié)構(gòu)變化。熱穩(wěn)定性高分子材料在受熱時，其化學(xué)鍵會受到熱運(yùn)動的影響，導(dǎo)致材料的分解和變質(zhì)。熱穩(wěn)定性是指高分子材料在受熱時保持其原有性能的能力。熱導(dǎo)率高分子材料的熱導(dǎo)率反映了其傳熱性能，是衡量材料在加熱和冷卻過程中熱量傳遞能力的指標(biāo)。熱性能高分子材料的彈性模量反映了其在彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。它是衡量材料抵抗變形的能力的指標(biāo)。彈性模量高分子材料的硬度是指其在受到外力時表面抵抗變形的能力。硬度是衡量材料耐磨性和耐劃痕性的重要指標(biāo)。硬度高分子材料的韌性是指其在受到?jīng)_擊時吸收能量的能力。韌性是衡量材料在沖擊和碰撞中抵抗破裂和破碎的能力的指標(biāo)。韌性力學(xué)性能折射率高分子材料的折射率是指光在材料中傳播速度與空氣中傳播速度的比值。它是光學(xué)儀器和設(shè)備中重要的參數(shù)之一。穩(wěn)定性高分子材料的光穩(wěn)定性是指其在受到光照射時保持其原有性能的能力。光穩(wěn)定性是光學(xué)儀器和設(shè)備中重要的性能指標(biāo)之一。透光性高分子材料的透光性是指光穿過材料的能力。透光性是衡量材料在光學(xué)儀器和設(shè)備中的應(yīng)用潛力的重要指標(biāo)。光學(xué)性能高分子材料的電導(dǎo)率是指其傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率是衡量材料在電子和電氣應(yīng)用中的重要指標(biāo)之一。電導(dǎo)率高分子材料的介電常數(shù)是指其在電場作用下極化程度的衡量指標(biāo)。它是電子和電氣應(yīng)用中重要的參數(shù)之一。介電常數(shù)高分子材料的耐電痕性是指其在電場作用下表面產(chǎn)生電痕的傾向和程度。耐電痕性是電子和電氣應(yīng)用中重要的性能指標(biāo)之一。耐電痕性電性能04高分子材料的應(yīng)用CHAPTER123聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，具有質(zhì)輕、易加工、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于包裝、建材等領(lǐng)域。通用塑料聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等，具有耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，用于機(jī)械、電子等領(lǐng)域。工程塑料聚醚醚酮、聚酰亞胺等，具有超高的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性等，用于航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。特種塑料塑料03工程橡膠硅橡膠、氟橡膠等，具有優(yōu)良的耐高溫、耐化學(xué)腐蝕性等，用于機(jī)械、電子等領(lǐng)域。01天然橡膠由橡膠樹提取的膠乳加工而成，具有優(yōu)良的彈性、耐磨性，用于輪胎、橡膠制品等領(lǐng)域。02合成橡膠丁苯橡膠、順丁橡膠等，性能與天然橡膠相似，但可塑性和加工性能更好，用于輪胎、橡膠制品等領(lǐng)域。橡膠滌綸、錦綸、腈綸等，具有強(qiáng)度高、耐磨性好、易染色等優(yōu)點(diǎn)，用于紡織品、服裝等領(lǐng)域。合成纖維棉、麻、絲等，具有優(yōu)良的吸濕性、透氣性等，用于紡織品、服裝等領(lǐng)域。天然纖維碳纖維、芳綸纖維等，具有高強(qiáng)度、高模量等特點(diǎn)，用于復(fù)合材料、國防等領(lǐng)域。高性能纖維纖維聚氨酯涂料、丙烯酸涂料等，具有優(yōu)良的防護(hù)性、裝飾性等，用于建材、機(jī)械等領(lǐng)域。涂料環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑等，具有粘接強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕性等特點(diǎn)，用于建材、機(jī)械等領(lǐng)域。膠粘劑涂料和膠粘劑05高分子材料的改性和發(fā)展CHAPTER填充改性通過添加填充劑（如碳酸鈣、硅酸鹽等）改善高分子材料的性能，如提高硬度、抗沖擊性和耐熱性。增強(qiáng)改性利用纖維、織物等增強(qiáng)材料與高分子材料復(fù)合，提高其強(qiáng)度、剛性和耐久性。改性方法包括共混、復(fù)合、化學(xué)改性等。填充和增強(qiáng)改性表面接枝利用化學(xué)反應(yīng)在高分子材料表面接上具有特定功能的單體或聚合物鏈段。表面改性的目的改善高分子材料的表面能、潤濕性、粘結(jié)性等，提高其與其它材料間的相容性。表面涂層通過涂層技術(shù)在高分子材料表面形成一層具有特定性能的薄膜，以改善其摩擦、抗腐蝕、抗老化等性能。表面改性功能高分子材料01具有光、電、磁、熱等特定功能的高分子材料，如導(dǎo)電高分子、光敏高分子等。高性能高分子材料02具有高強(qiáng)度、高韌性、高耐熱、高耐腐蝕等性能的高分子材料，如聚酰亞胺、聚醚醚酮等。生物降解高分子材料03能夠在自然環(huán)境中逐漸降解的高分子材料，如聚乳酸、聚己內(nèi)酯等。新一代高分子材料06高分子材料的環(huán)境問題與對策CHAPTER白色污染高分子材料廢棄物在垃圾處理過程中，容易產(chǎn)生二次污染，如焚燒會產(chǎn)生有毒氣體，填埋則會釋放出有害物質(zhì)。垃圾處理難題資源浪費(fèi)大量使用高分子材料導(dǎo)致資源消耗過度，不利于可持續(xù)發(fā)展。高分子材料制成的塑料袋、餐具等被大量丟棄，難以降解，給環(huán)境帶來持久性污染。高分子材料的廢棄物問題研究可被微生物分解為無害物質(zhì)的高分子材料，降低廢棄物對環(huán)境的影響。生物降解高分子探索高分子材料在光的作用下逐漸分解的機(jī)制，尋找光降解高分子材料的新途徑。光降解高分子研究合成具有生物降解性的高分子材料，實(shí)現(xiàn)在使用后能夠迅速降解，減少對環(huán)境的壓力。合成生物降解高分子高分子材料的可降解性研究綠色合成方