1高分子的基本概念.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高分子材料加工基础,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高分子材料加工基础,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高分子材料加工基础,*,高分子材料加工基础,2025/12/12 周五,1,高分子材料加工基础,主 要 内 容,高分子材料 加工 基础,高分子材料加工的基础理论,-,高分子物理,橡胶与塑料制品的原材料和配方组成,橡胶与塑料制品的主要加工工艺,2025/12/12 周五,2,学 习 要 求理解并掌握如下内容：,高分子的结构特征；,高分子材料结构与性能（加工、使用）的关系；,橡胶与塑料制品原材料的种类与特性；,高分子材料的典型成型工艺（原理、设备、加工过程）。,2025/12/12 周五,3,教材及参考书,教材：,橡胶及塑料加工工艺,（,张海、赵素合主编，化学工业出版社,）,参考书：,高分子物理,（,何曼君等编写、复旦大学出版社,）；,现代橡胶工艺学,（,杨清芝主编、中国石化出版社,）；,塑料成型工艺学,（,黄锐主编、中国轻工业出版社,）等,。,2025/12/12 周五,4,第一章 高分子材料加工基础理论,2025/12/12 周五,5,高分子材料加工基础,主 要 内 容,第一节 高分子的基本概念,第二节 高分子链的结构,第三节 高分子的聚集态结构,第四节 高聚物的分子运动和热转变,第五节 高聚物的弹性和力学松弛现象,第六节 高聚物的屈服、断裂和强度,第七节 高聚物的流变性质,结构,性能,大分子运动论,2025/12/12 周五,6,第一节 高分子的基本概念,主要内容：,1,）高分子材料的发展历史；,2,）高分子化合物的基本概念及特征。,学习要求：,1,）掌握高分子化合物的定义、特征；,2,）了解高分子的命名方法及分类。,2025/12/12 周五,7,一、高分子材料的发展历史简介,1.1,高分子科学的萌芽时期,近代化学发展于,18,世纪初，提出,纯物质和简单化合物,的概念,（确切的组成和固定的熔点、沸点和相对分子质量）。,新的化合物：,不能用一般的方法提纯，没有固定的熔点，相对分子质量也无法用常规的方法测定。,胶体缔合论观点：这种物质不是纯粹的化合物，而是由小分子化合物通过某种分子间的相互作用力,缔合而成的胶体,；,19,世纪末高分子的概念开始萌芽：,长链大分子设想,并试验合成出聚合度为,30,（分子量超过,1000,）的单分散性多肽。,2025/12/12 周五,8,1.3.2,合成高分子时期,合成高分子材料发展的兴盛时期：,20,世纪,30,年代,80,年代。,1846,年，发现第一个人造高分子产品,-,硝酸纤维素；,1907,年，,第一个合成高分子,-,酚醛树脂投产；,70,年代以后，高分子聚合物的改性；,赛璐珞,2025/12/12 周五,11,合成高分子的发展趋势：,大分子的纳米结构和自组装；,合成大分子与生物和仿生相关的研究；,以光、电、磁等为目的的功能高分子研究；,以环保为目的的天然及合成大分子研究。,2025/12/12 周五,12,二、高分子的定义及其特征,2.1,高分子化合物的定义：,如果某种物质的,相对分子量达到,10,4,以上，原子间以,共价键,相连接，且化合物的,物理、化学性质不因分子量稍有不同而变化,，那么该化合物就可称为高分子化合物。,2025/12/12 周五,13,2.2,高分子的基本特征,分子量很高或,分子链很长,这是高分子化合物最根本的特点；,高分子是由很大数目的,结构单元,通过共价键相连接而成的,；（均聚物、共聚物）,高分子的结构具有不均一性（多分散性）；,大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性。,2025/12/12 周五,14,三、高分子化合物的命名,根据单体的名称命名,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,根据聚合物的化学结构特征命名,如聚酯,(-COO-),、聚酰胺（,-NHCO-,）、聚氨酯,(-NHOCO-),等,按照聚合物的组成命名,酚醛树脂、丁苯橡胶、乙丙橡胶等,2025/12/12 周五,15,三、高分子化合物的命名,按照商品名或习惯名命名,如尼龙,-,聚酰胺、氨纶,-,聚氨基甲酸酯、有机玻璃,-,聚甲基丙烯酸甲酯等,IUPAC,的系统命名法,在聚合物的重复单元的系统命名前冠以“聚”字，如聚（,1-,氯代乙烯）。,2025/12/12 周五,16,四、高分子化合物的分类,1.,根据高分子的来源分类,天然高分子：,是指在自然界中存在的高分子化合物。如棉花、蚕丝、淀粉、蛋白质、木材、天然橡胶等都是天然高分子材料。,人造高分子：,是将天然高分子经化学处理后制成的高分子化合物。如硝酸纤维素、醋酸纤维素等。,合成高分子：,是由小分子化合物用化学方法聚合得到的高分子化合物，现在大部分高聚物都是人工合成的。,2025/12/12 周五,17,四、高分子化合物的分类,2.,根据高分子的用途来分类,橡胶、塑料、纤维、粘合剂、涂料和功能高分子,3.,按大分子主链结构分类,碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。,2025/12/12 周五,18,五、高分子材料的应用,塑料,塑料阀体 塑料把手 塑料齿轮 塑料 轴承,2025/12/12 周五,19,五、,高分子材料的应用橡胶,密封圈 轮胎 输送带 胶管,手套 胶鞋 防水裤,2025/12/12 周五,20,五、高分子材料的应用,-,纤维、涂料、粘合剂,聚酯纤维 聚酰胺纤维 聚乙烯纤维 聚氨酯纤维,抗静电高分子涂料 高分子防水涂料 粘合剂,2025/12/12 周五,21,高分子材料迅速发展的原因,具有优良的性能,：,使用性能：质轻、强度高、耐腐蚀、透明；,加工性能：温度低，可塑性高，易加工成型；,原材料资源丰富，且价格低廉。,炼油厂的废气和重油；,焦炭厂炼焦时产生的废气和焦油。,2025/12/12 周五,22,化学键,离子键,：成键的两个原子，一个将其价电子贡献给另一个原子，所产生相反电荷的离子相互吸引形成离子键。如,H-CL,共价键,：原子之间通过共用电子对而产生的结合作用。,金属键,：金属元素往往失掉自己的价电子，,形成围绕原子周围的电子云，这些价电子不属于任何一个特定的原子，而是在电子云中自由运动，它们之间形成的结合力，就称为金属键。,2025/12/12 周五,23,不同大小分子结构示意图,葡萄糖（,C,6,H,12,O,6,）的分子结构图,甲醛,(HCHO),分子结构,胰岛素分子,(51,个氨基酸）的空间结构,碳、氮、和氧原子分别用黄色、蓝色、和红色显示,2025/12/12 周五,24,高分子化合物的合成,高分子化合物是由低分子物质经过聚合反应得到的，因此又称为,聚合物或高聚物。,单体：,能够聚合成高分子的低分子物质。,2025/12/12 周五,25,单体应具备的条件,要求：必须具有能同,相邻的分子,形成化学键的能力。,条件：,分子中含有,两个或两个以上可反应基团,的化合物，如,HO-OH,，,HOOC-COOH,等；,具有,不饱和双键,的烯烃类化合物，如,CH,2,CH,2,，,CH,2,CH,CH,CH,2,等。,2025/12/12 周五,26,均聚物和共聚物,按照单体种类的多少，可以把高聚物分成均聚物和共聚物。,均聚物：由一种单体聚合而成的高聚物。,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。,共聚物：由两种或两种以上单体聚合而成的高聚物。,如丁苯橡胶、酚醛树脂、乙丙橡胶等。,2025/12/12 周五,27,