材料导论高分子材料
《高分子材料导论》课程教学大纲.docx
高分子材料导论课程教学大纲课程名称：高分子材料导论英文名称：Introduction of polymer materials课程编码：x4030941学时数：32其中实践学时数：0课外学时数：0学分数：2.0适用专业：应用化学、功能材料一、课程简介《高分子材料导论》是应用化学专业和功能材料专业一门比较重要的专业选修课程，是培养该专业技术人才的整体知识结构和能力结构的重要组成部分。
高分子材料是材料科学的一个重要分支, 它广泛应用于国民经济的各个领域，对尖端科学技术的发展起到了重大作用。
该课程以聚合物材料为研究对象，以材料科学基本知识为基础，结合高分子材料自身的特点，主要讲述了高分子材料的基本概念、命名、分类、性能及应用等，包括塑料、橡胶、涂料、粘合剂、纤维以及功能高分子材料和聚合物基复合材料的概念、性质及应用。
此外，还涉及各类高分子材料的结构测定和性能表征手段等。
课程的教学目标是通过本课程的学习，使学生对高分子材料的命名、分类、合成、结构与性能的关系、性能与应用有比较深入的了解，熟悉塑料、橡胶、涂料、粘合剂与纤维、功能高分子材料、聚合物基复合材料、高分子材料测试表征方法等内容，掌握高分子材料的基础知识，能应用课堂上学到的知识为日常的生活、工作和学习服务。
培养学生分析问题、解决问题的能力，为学生进一步学好后续相关课程打下坚实基础。
二、课程目标与毕业要求关系表（一）绪论了解高分了材料的基本概念、命名、分类；掌握高分子材料的性能特点；熟练掌握高分子材料的应用领域。
重点：高分子材料的分类、命名、性能特点；高分子材料的应用。
难点：高分子材料的应用.（-）高分子材料的结构与性质了解高分子材料的结构、分类；掌握高分子材料结构与性能间的关系。
重点：高分子材料的结构分类；高分子材料的性能分类；高分子材料结构与性能间的关系。
难点：高分子材料结构与性能间的关系。
（三）塑料了解塑料的分类、性能和用途，了解聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通用塑料和聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等工程塑料的结构、成型、性能和应用；掌握塑料的结构与性能间关系。
高分子材料导论6(通用高分子材料)(2)
2、添加剂
添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。
塑料与树脂的区别：树脂是纯的高聚物，而塑料是以
树脂为主的高聚物制品。
主要的添加剂 ⑴ 填料及增强剂
•填料：使用其的主要目的是增加制品的体积，降低成本 和收缩率，故又有增量剂之称。 种类：硅石（石英砂）、硅酸盐（云母、滑石、陶土、 石棉）、碳酸钙、金属氧化物、炭黑、玻璃珠、木粉等。
增强剂：为提高塑料制品的强度和刚性，可加入各种纤 维状材料作增强剂，最常用的是玻璃纤维；新型的增强 剂有碳纤维、石墨纤维和硼纤维。
增强剂和填料的用量一般为20～50％。 增强剂和填料的增强效果取决于它们与聚合物界面分子 间相互作用的状况。采用偶联剂处理填料及增强剂，可 增加其与聚合物之间的作用力，通过化学键偶联起来， 更好地发挥其增强效果。
①作用
防止塑料在光、热、氧等条件下过早老化，延长制品的 使用寿命。
②类型
抗氧剂
消除老化反应中生成的自由基，常用 取代酚类、芳胺类等
热稳定剂 使分解温度上升，常用硬脂酸铅，铅的
化合物及环氧化合物等
光稳定剂
光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂
主要的添加剂 其他种类
润滑剂：防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮；常用润滑剂有 硬酯酸、盐类等。
泡沫塑料
聚氯乙稀
聚四氟乙烯
密度
5 10
1
<1
<1
0.1
1.4
2.2
g/cm3
应用领域：日常生活用品、汽车工业、航空和宇航工业、军事
• 绝缘性和绝热性好（表面电阻109-1018 Ω）
制备电缆的绝缘套管和电气设备的绝缘外壳，冷藏、建 筑隔热、节能装置
高分子科学导论天然高分子材料课件
壳聚糖
总结词
天然高分子材料中唯一一种阳离子型高 分子，具有良好的生物相容性和可降解 性等优点。
VS
详细描述
壳聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1,4糖 苷键连接而成的线性高分子，广泛存在于 甲壳类动物的外壳中。壳聚糖具有良好的 生物相容性和可降解性，可用于药物载体、 组织工程、环境保护等领域。壳聚糖可通 过化学改性等方法进行修饰，提高其性能 和应用范围。
木质素
总结词
天然高分子材料中结构最复杂的一种，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性等。
详细描述
木质素是由苯丙烷结构单元构成的芳香族高分子，广泛存在于植物细胞壁中，主要起到增强细胞壁的 作用。木质素的结构复杂，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性，可用于制造塑料、胶粘剂、染料、 香料等产品，也可用于生物医学领域。
蛋白 质
总结词
天然高分子材料中功能最多样化的一种，具有生物活性 和生物相容性等优点。
详细描述
蛋白质是由氨基酸分子通过肽键连接而成的生物大分子， 是生命活动中必不可少的物质。蛋白质具有多种生物功 能，如催化、运输、识别、防御等，同时具有良好的生 物活性和生物相容性，可用于药物传递、组织工程、生 物传感器等领域。蛋白质的来源丰富，可通过动物、植 物和微生物进行提取和制备。
例如，近年来科学家们发现了一些具有特殊性能的天然高分 子材料，如抗菌、防霉、自修复等功能，这些材料在医疗、 环保、食品等领域有着广泛的应用前景。
天然高分子材料的功能化与高性能化
功能化和高性能化是天然高分子材料的另一个重要发展趋 势。通过化学改性、物理改性等方法，可以使天然高分子 材料具有更加优异的性能，满足各种不同的需求。
材料学中的高分子材料
材料学中的高分子材料在材料学中，高分子材料是一个广泛而重要的领域。
高分子材料是指由类似或相同的单体构成的聚合物，这些材料具有很多优良性质和应用。
高分子材料通常具有较低的密度、良好的化学稳定性、可塑性、透明度和导电性等特性，因此被广泛应用于许多不同领域，如医学、化学、制造业、电子等。
高分子材料具有广泛的应用，其中一个主要的领域是材料科学中的复合材料。
复合材料由两种或两种以上的材料组成，通常具有更好的力学性能和化学性质，可应用于航空航天、汽车、建筑和工业生产等领域。
在复合材料的制备过程中，高分子材料能够提供粘合效果，使得其他材料可以相互结合，形成强度更高的复合材料。
另一个常见的应用领域是塑料制品。
高分子材料可以被用于生产各种塑料制品，例如塑料袋、塑料工具、塑料瓶子等。
由于高分子材料的可塑性，这些制品可以被制造成各种大小和形状，并具有不同的耐用性和化学性质。
高分子材料的用途还包括医疗设备、电子设备、汽车部件等。
高分子材料的一个重要方面是它们的特殊性质。
例如，聚苯乙烯是一种常见的高分子材料，其具有高强度、透明度和耐用性。
一些高分子材料还具有导电性或半导体性能，如聚乙烯基吡咯烷酮（PEEK），这种材料常用于医疗和航空航天领域。
其他高分子材料也具有不同的特性，如聚四氟乙烯（PTFE）拥有优异的化学稳定性和高温稳定性。
因此，高分子材料的种类繁多，许多不同的材料都可以应用于各种不同领域。
高分子材料的研究也是材料学中的一个重要领域。
科学家们不断发掘新型高分子材料，并寻找更可持续和环保的生产方法。
最近，生物基高分子材料得到了越来越多的关注，这些材料通常由可再生的植物来源，如淀粉和纤维素构成。
这些高分子材料具有天然的可降解性和环保性，有望成为替代传统塑料的一种新选择。
总体而言，高分子材料在现代材料学中扮演着至关重要的角色。
这些材料的广泛应用范围使得我们的生活变得更加便利，同时也推动了材料科学的进步。
随着技术的不断发展和研究的不断深入，我们可以期待更多创新的高分子材料的诞生。
材料导论-高分子期末复习材料
4.氯乙烯, 4.氯乙烯,苯乙烯的聚合物名称分别是 聚氯乙烯 氯乙烯 PVC),聚苯乙烯. ),聚苯乙烯 (PVC),聚苯乙烯. 5.给出聚合度的定义; 5.给出聚合度的定义;如何计算一个已知聚合度的 给出聚合度的定义 聚合物的分子量? 聚合物的分子量? 聚合物分子链中连续出现的重复单元( 聚合物分子链中连续出现的重复单元(或称 链节)的次数. 链节)的次数.聚合度是衡量高分子大小的一个指 标. 聚合度两种表示法: 聚合度两种表示法: 以大分子链中的结构单元数目表示, 以大分子链中的结构单元数目表示,记作 x n 以大分子链中的重复单元数目表示, 以大分子链中的重复单元数目表示,记作 DP
5.合成橡胶的分类 5.合成橡胶的分类 合 成 橡 胶 通用合成橡胶
按其性 能和用 途
特种合成橡胶
6.天然橡胶的主要成分是( 6.天然橡胶的主要成分是(从自然界含胶植物中 天然橡胶的主要成分是 制取的一种高弹性物质) 制取的一种高弹性物质) 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯( 综合性能最好的橡胶是(聚异戊二烯(天然橡 CH3 胶))
4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 4.写出自由基聚合的主要步骤及聚合特点 自由基聚合: 自由基聚合:链引发 链增长 链终止 (1)链引发 慢 单体自由基 (2)链增长 快 活性高分子链 (3)链终止 速 稳定大分子 自由基聚合反应的特征: 自由基聚合反应的特征: 1.可明显区分出引发 增长,终止, 可明显区分出引发, 1.可明显区分出引发,增长,终止,转移等基元反 慢引发,快增长,速终止. 应.慢引发,快增长,速终止. 2.大分子瞬时形成 聚合物的聚合度无大的变化. 大分子瞬时形成, 2.大分子瞬时形成,聚合物的聚合度无大的变化. 3.聚合过程中 单体浓度逐步降低, 聚合过程中, 3.聚合过程中,单体浓度逐步降低,聚合物转化率 逐步增大. 逐步增大.
高分子材料与工程专业导论课程论文【最新版】
高分子材料与工程专业导论课程论文1.高分子的定义高分子又称作聚合物，由小分子相互反应而形成，高分子与低分子的区别在于前者分子量很高。
通俗地说，高分子是一种许许多多原子由共价键连接而组成的相对分子质量很大的化合物。
更精确的描述是，高分子是指其分子主链上的原子都直接以共价键连接，且链上的成键原子都共享成键电子的化合物，这样组成的高分子链的键的类型，除了共价键外，还可以包括某些配位键和缺电子键，而金属键和离子键是被排除在外的。
我对高分子的分类总结如下:其中合成高分子，又可分为橡胶、纤维和塑料三大类，常称为三大合成材料，合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶等。
合成纤维的主要品种有涤纶、腈纶、锦纶、维纶和丙纶。
塑料还可分为热塑性塑料和热固性塑料，前者为线性聚合物，受热可熔融流动，可多次重复加工成型，主要品种有聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯;后者是网状聚合物，通常由线性聚合物或低聚物经交联得到，以后不能加热融化重复成型，主要品种有酚醛树脂、不饱和聚酯、环氧树脂等。
此外，聚合物还可作为涂料和粘合剂来使用，而且使用越来越广泛，也有人将他们单独列为两类，所以聚合物按应用分类，也应包括上述五大合成材料。
最近，着眼于聚合物所具有的特定的物理、化学、生物功能的功能高分子，也已成为新的重要一类。
天然高分子，也有有机高分子和无机高分子之分。
天然高分子，如人们所熟悉的石棉、石墨、金刚石、云母等，天然有机高分子，都是在生物体内制造出来的，储存能量的肝糖、淀粉，生物体外分泌物如蚕丝、蛛丝、植物的橡胶，还有储存遗传信息的核酸。
2.高分子材料科学的发展简史(以塑料的发展为例)从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。
其发展历史可分为三个阶段。
1.天然高分子加工阶段这个时期以天然高分子，主要是纤维素的改性和加工为特征。
1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质，热压下可成型为塑料制品，命名为赛璐珞。
大学一年级材料学导论PPT课件-6-高分子材料
2020/10/29
9
4.1.3聚合物的分类
①按大分子主链结构分类：
碳链、杂链和元素有机高分子
举例：碳链
(CH2—CH)n
CH3
杂链 (CH2—O)n
元素有机高分子
CH3 (Si—O)n CH3
高分子化合物的分子式： A—M—M······M—B 高分子的通式： [M]n [M]：结构单元或重复单元，又称为链节。 n：聚合度（常以DP表示）。
Байду номын сангаас
2020/10/29
5
4.1.1聚合物材料的基本概念
聚合物的分子量：M=n·M0 低分子化合物分子量：<500 高分子化合物分子量：> 104 聚合物分子量：104 ~106
12
4.1.5 高分子材料的成型加工
高分子材料的成型加工是将高分子材料 转变成所需形状和性质的实用材料或制 品的工程技术。
通常是使固体状态（粉状或粒状）、糊 状或溶液状态的高分子化合物熔融或变 形，经过模具形成所需的形状，并保持 其已经取得的形状，最终得到制品的工 艺过程。
2020/10/29
13
2020/10/29
6
4.1.2聚合物材料的命名
①化学名称根据大分子链的化学结构而 确定的。
以单体或假想单体名称为基础，前面冠 以“聚”字，就成为聚合物名称。
由两种单体缩聚而成的聚合物，如果结 构比较复杂或不太明确，则往往在单体 名称后面加上“树脂”二字来命名。
2020/10/29
7
4.1.2聚合物材料的命名
4.1.6高分子材料的的发展趋势
高分子导论复习大纲---高分子材料PPT课件
2021
5
2021
6
• 4、添加剂类型
① 有助于加工的润滑剂和热稳定剂； ② 改进材料力学性能的填料、增强剂、抗冲
改性剂、增塑剂等； ③ 改进耐燃性能的阻燃剂； ④ 提高使用过程中耐老化性的各种稳定剂。
2021
7
• 一、通用塑料
• (一)、聚乙烯（PE） ——分子量要求：1万以上（塑料） ——合成方法：
2021
13
⊕化学稳定性：优异。室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、 甲酸、氨、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾、 稀硫酸和稀硝酸；发烟硫酸、浓硝酸、硝化混酸、铬 酸-硫酸混合液在室温下能缓慢溶解；>90℃，硫酸 和硝酸能迅速破坏PE；
⊕其它稳定性：易光氧化、热氧化、臭氧分解；光降解 （紫外线→炭黑优异的光屏蔽作用）；辐射可发生交 联、断链、形成不饱和基团等（主要倾向交联反应）；
均采用齐格勒-纳塔催化剂，其聚合工艺基本上与 低压PE相同。聚合过程中有5%～7%的无规PP，可 用己烷、庚烷溶剂进行萃取分离。等规PP结晶不溶， 无规物溶解→进行分离。在正庚烷中不溶部分的质 量分数作为PP的等规定。
2021
20
——性能
⊕耐化学性：好，抗硫酸、盐酸及氢氧化钠的能力 优于PE及PVC； ⊕耐热性：高，对80%的硫酸可耐100℃； ⊕稳定性：易受光、热、氧的作用发生降解和老化 （叔碳原子上H的存在）→添加稳定剂； ⊕燃烧性：与PE一样，易燃，火焰有黑烟，燃烧后 滴落并有石油味。
（1）单体乙烯的制备方法 ⊕主要方法：由石油烷烃热裂解后，分离精制而得。 ⊕次要方法：乙醇脱水、乙炔加氢、天然气中分离出 乙烯等。
2021
8
（2）乙烯聚合方法 ⊕高压聚合法（ICI法）：压力150-300MPa、温度