有机高分子材料
7有机高分子材料
①硬质聚氯乙烯（UPVC）管
②聚乙烯（PE）管 ③聚丙烯（PP）管和无规共聚聚丙烯（ PPR ）管 ④聚丁烯（PB）管
塑料管与镀锌铁管优缺点比较
请观察使用两年后的塑料管和镀锌铁管的照片，对其优缺 点予以比较。
塑料管
镀锌铁管
3）塑料贴面装饰板 面层为三聚氰胺甲醛树脂渍过的印有各种色彩、
n
表观密度较小，有耐低温(-70℃)和耐化学腐蚀，电绝缘性， 耐磨性、耐水性均较好。 缺点：机械强度不高；易燃，熔融滴落，常加阻燃剂。 聚乙烯塑料主要用于化工耐腐蚀管道，用于配制多种涂料， 也可作防水、防潮材料。
聚丙烯(PP)
刚性大, 密度小0.90g/cm3～0.91g/cm3。
耐热性好, 使用温度为100℃～110℃。优良的电绝缘性能和耐 蚀性能，在常温下能耐酸、碱，导线外皮 制作零部件，如法兰、齿轮、风扇叶轮、把手及壳体等，还 可制作化工管道、容器。
线性非晶态聚合物的物 理形态与温度的关系
粘流态：链节可以自由地旋转，整个分子链也能自由移动，从而 成为能流动的粘液，比液态低分子化合物的粘度要大得多，又称 为塑性态。例如胶粘剂或涂料。
玻璃化温度 由高弹态向玻璃态转变的温度，用Tg 表示。
粘流化温度 由高弹态向粘流态转变的温度，用Tf 表示。
塑料与纤维: 要求Tg 高， Tf 低（较耐热，加工成型温度不高） 橡胶：要求Tg 低， Tf 高（耐寒又耐热） 一些非晶态高聚物的Tg和Tf值： 聚氯乙烯 Tg =81 ℃ 聚苯乙烯 Tg =100 ℃ 聚丁二烯(顺丁橡胶) Tg =-108 ℃ 天然橡胶 Tg =-73 ℃ Tf =175℃ Tf =135℃ Tf =122℃
一些聚合物的名称、商品名称、符号及单体
有机高分孑材料定义
有机高分孑材料定义有机高分子材料是指由碳、氢、氧、氮等元素构成的高分子化合物，具有较高的分子量和一定的结晶性或无定形性。
这类材料具有良好的可塑性、耐热性、耐腐蚀性和机械强度，广泛应用于各个领域。
一、有机高分子材料的分类有机高分子材料根据其结构和用途可以分为以下几类：1.聚合物：由单体通过聚合反应而形成的大分子化合物，如聚乙烯、聚丙烯等。
2.共聚物：由两种或两种以上单体通过共聚反应而形成的大分子化合物，如苯乙烯-丁二烯共聚物。
3.交联聚合物：在聚合过程中引入交联剂使得链之间相互交联而形成三维网络结构的高分子化合物，如环氧树脂等。
4.复合材料：将不同种类或不同形态的材料组装在一起形成新材料，如玻璃纤维增强塑料。
5.功能性高分子：在普通高分子基础上引入某些特殊结构或功能单元而形成的高分子化合物，如聚酰亚胺。
二、有机高分子材料的性质有机高分子材料具有以下几种基本性质：1.可塑性：有机高分子材料易于加工成各种形状，如薄膜、管道、板材等。
2.耐热性：有机高分子材料的熔点较高，耐热温度可达数百摄氏度。
3.耐腐蚀性：大多数有机高分子材料具有良好的耐酸碱、耐溶剂等化学稳定性。
4.机械强度：由于其长链结构和三维网络结构，有机高分子材料具有较好的强度和硬度。
5.导电性：一些功能性高分子具有良好的导电性能。
三、有机高分子材料的应用由于其优良的物理化学性质和广泛适用范围，有机高分子材料在各个领域都得到了广泛应用：1.包装领域：聚乙烯、聚丙烯等塑料袋和容器广泛应用于食品、化妆品、药品等包装行业。
2.建筑领域：聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料材料广泛应用于隔音、保温、防水等方面。
3.汽车工业：聚酰亚胺等高性能塑料材料广泛应用于汽车零部件制造。
4.电子领域：聚酰胺、聚碳酸酯等高性能塑料材料广泛应用于电子器件制造。
5.医疗领域：聚乳酸等生物降解塑料材料广泛应用于医疗器械和医用耗材制造。
四、有机高分子材料的发展趋势有机高分子材料的发展趋势主要体现在以下几个方面：1.功能性高分子的开发和应用，如导电高分子、光学高分子等。
有机高分子材料的定义
有机高分子材料的定义引言有机高分子材料是一种由碳、氢和其他不同元素组成的大分子化合物，具有丰富的结构和性质。
它们在各个领域中广泛应用，例如塑料制品、纺织品、药物、涂料和电子器件等。
本文将深入探讨有机高分子材料的定义、性质、合成方法和应用领域等方面。
有机高分子材料的性质有机高分子材料具有许多独特的性质，包括以下几个方面：高分子化合物有机高分子材料是由重复单元组成的高分子化合物。
重复单元通过共价键连接在一起，形成大分子链。
这种特殊的结构使有机高分子材料表现出良好的柔韧性和可塑性。
多样化的结构有机高分子材料的结构可以高度多样化，包括线性、支化、交联、共聚物和共价夹层等。
这些不同的结构赋予材料不同的物理、化学和机械性质，从而满足不同领域的需求。
可调控的性质通过控制合成方法、聚合度和分子结构等因素，可以调节有机高分子材料的性质。
例如，改变侧链的结构可以改变材料的亲水性或疏水性，从而调节其表面性质。
这种可调控性使有机高分子材料在不同应用中具有广泛的应用前景。
有机高分子材料的合成方法有机高分子材料的合成方法繁多，常见的包括以下几种：聚合反应聚合反应是最常用的有机高分子材料合成方法之一。
它通过将单体分子经过聚合反应连接成长链分子。
常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和环氧树脂聚合等。
共聚物合成共聚物的合成是将不同单体分子一起聚合成一条链或交替聚合成间断分子链。
共聚物的合成方法丰富多样，例如自由基共聚、阴离子-自由基共聚和自由基-快速反应速率比较接近的两种单体共聚等。
接枝共聚合成接枝共聚合成是在一条长链上引入少量具有不同结构的分子根。
这种方法可以在一条链上引入其他特定功能的分子，从而赋予有机高分子材料特殊的性能。
有机高分子材料的应用领域由于有机高分子材料具有丰富的性质和可调控性，它们在各个领域中都有广泛应用：塑料制品有机高分子材料是制造塑料制品的主要原料。
根据不同的应用需求，选择不同的有机高分子材料可以制备出具有不同物理和机械性能的塑料制品，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
有机高分子／无机物杂化纳米材料
纳米粒子具有量子尺寸效应，其吸收光谱随粒经的减 小而发生蓝移．量子效应，隧道效应是未来微电子器 件的基础．
以上特点决定了纳米组装体具有高密度，多功 能，高集成度，高存储密度，协调和协同效应， 且材料透明，可用于光学通讯．
三．利用单体R’Si(OR)3,R’是可在光照 或加热情况下聚合的基团。例如：光聚 合或热聚合得到的带三乙氧基硅烷的聚 合物与TEOS、H2O反应，得到有机聚合 物在二氧化硅基体中。
5.5预聚体杂化
预聚体带有较小的无机网络，端基带有可聚合的基团， 聚合得到有机－无机杂化材料。例子。P288
6嵌段共聚物杂化 两嵌段共聚物组成变化引起的形态变化有：球形、圆
有机小分子 有机高分子
○ ＋ 有机无机互穿网络
无机小分子无机高分子
5.2分子内自杂化
由一种反应物（含亲水基团），水解缩合后生 成带可聚合基团的产物。例子。P287
3大分子混合杂化 ○ 大分子与大分子的杂化，若是简单混合，
ΔS混合≈0，只有当ΔH混合<0，即混合过程放 热， ΔG混合<0才能实现，而这样的体系很 少．大分子与大分子的杂化不能依靠简单混合 实现，而要用反应杂化来实现．
单击添加副标题
有机高分 子／无机 物杂化纳
米材料
2023
杂化材料是从二十世纪八十年代末开始 迅速发展的多学科交叉的材料．
1.无机材料，有机高分子材料及生物物质的特点
无机材料： 结构材料（高强度，高刚性，高硬度）； 光，电，磁等功能材料（光谱谱线较窄）； 性能长期稳定，使用寿命长； 加工成型较难（高温烧结，冶炼，晶体培养等加工成型方法）．
有机高分子材料： 易于成型加工； 某些高分子材料可作结构材料（较高的强度，刚
有机高分子材料概括
有机高分子材料概括有机高分子材料是一类由碳元素为主体组成的高分子化合物。
由于其分子结构能够灵活调控和设计，有机高分子材料具有多样的性能和应用领域。
本文将逐步回答有机高分子材料的定义、特点、分类以及其在不同领域的应用。
第一部分：有机高分子材料的定义有机高分子材料是由碳元素为主体并含有多个重复单元的高分子化合物。
由于碳元素形成强健的碳-碳键和碳-氢键，有机高分子材料具有高度的稳定性和化学活性。
与无机材料相比，有机高分子材料更容易制备和加工，也有更广泛的应用领域。
第二部分：有机高分子材料的特点1. 高分子结构：有机高分子材料由大分子链构成，有较高的分子量和长的分子链。
这使得有机高分子材料具有较高的韧性和拉伸性。
2. 可塑性和可调性：由于有机高分子材料的大分子链可以进行适当的修饰和调整，其性能可根据需求进行设计和改变。
3. 化学活性：有机高分子材料具有丰富的官能团，可以与其他化合物发生反应。
这使得有机高分子材料可以通过化学修饰或功能化来扩展其应用领域。
4. 丰富的材料性能：由于有机高分子材料可以通过调整分子结构和聚合方法来制备，其性能可以在一定范围内进行调控。
有机高分子材料可以具有优异的力学性能、导电性能、光学性能、热学性能等。
第三部分：有机高分子材料的分类根据聚合物化学结构和性质的不同，有机高分子材料可以分为以下几类：1. 聚烯烃类：如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 聚酯类：如聚酯纤维、PET等。
3. 聚酰胺类：如尼龙、聚氨酯等。
4. 聚醚类：如聚乙二醇、聚酰亚胺等。
5. 聚氨酯类：如聚氨基甲酸酯、聚脲醛等。
6. 聚酚类：如环氧树脂、苯酚醛树脂等。
7. 聚合物共混物：由不同种类聚合物组成的复合材料，如聚丙烯/聚苯乙烯共混物。
第四部分：有机高分子材料的应用领域1. 塑料制品：有机高分子材料可用于制造各种工业塑料制品，如瓶盖、塑料袋、塑料容器等。
2. 纤维材料：有机高分子材料可用于制造纤维材料，如纺织品、合成纤维等。
有机材料 高分子材料-概述说明以及解释
有机材料高分子材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：有机材料和高分子材料作为重要的材料类别，在各个领域都有着广泛的应用。
有机材料是指由含碳的化合物组成的材料，具有丰富的化学性质和多样的结构形式。
而高分子材料则是由大量重复单体组成的聚合物，具有高分子量和可塑性等特点。
本文将对有机材料和高分子材料的特性、制备方法以及在各领域的应用进行系统地介绍和探讨。
通过深入研究这两种材料，我们可以更好地理解它们的优势和局限性，为未来材料设计和应用提供更多的思路和可能性。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了整篇文章的框架和内容安排。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分，将简要介绍有机材料和高分子材料的概念，引出本文的研究重点。
文章结构部分即本部分，解释了整篇文章的目录结构，为读者提供了整体了解。
正文部分包括有机材料、高分子材料和特性与应用三个小节。
在有机材料和高分子材料部分，将详细介绍它们的定义、特点、制备方法等内容。
特性与应用部分则会探讨它们在不同领域的应用和未来发展趋势。
结论部分包括总结、展望和结论三个小节。
在总结部分，将对本文涉及的内容进行概括总结；展望部分将展望有机材料和高分子材料未来发展的方向和趋势；结论部分则是对本文研究内容的结论和观点阐述。
通过上述结构，读者可以清晰地了解本文的内容安排和重点部分，有助于更好地理解和阅读全文。
1.3 目的文章目的是探讨有机材料和高分子材料在科学研究和工业应用中的重要性和价值。
通过对这两类材料的特性和应用进行深入分析，我们旨在帮助读者了解其在材料科学领域中的广泛应用和未来发展方向，从而促进这些材料的进一步研究和应用。
同时，我们也希望通过这篇文章的撰写，加深对有机材料和高分子材料在可持续发展和环境保护方面的潜在作用的认识，为未来的材料设计和应用提供一定的参考和启发。
2.正文2.1 有机材料有机材料是由含有碳原子骨架的化合物构成的材料，通常以碳、氢、氧、氮等元素为主要成分。
有机高分子化合物有哪些
有机高分子化合物有哪些有机高分子化合物是由含有碳原子的大分子化合物。
它们的分子量通常很大，由许多重复的单元组成。
有机高分子化合物在许多领域都得到广泛应用，如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。
下面将介绍一些常见的有机高分子化合物。
1. 聚合物聚合物是由许多重复的单体通过化学键连接而成的高分子化合物。
聚合物广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维材料、涂料等领域。
常见的聚合物有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
2. 天然橡胶天然橡胶是一种由橡胶树分泌的胶乳提取得到的高分子化合物。
它主要由聚合物聚合而成，具有良好的弹性和耐磨性。
天然橡胶广泛应用于轮胎、胶鞋、胶水等领域。
3. 纤维素纤维素是一种由植物细胞壁中的纤维素聚合而成的高分子化合物。
它是植物中最主要的结构材料之一，具有良好的机械强度和耐水性。
纤维素广泛应用于纸张、纤维制品等领域。
4. 聚合酯聚合酯是一种由酸与醇反应聚合而成的高分子化合物。
它具有良好的可塑性和耐候性，广泛应用于塑料制品、纤维材料、涂料等领域。
常见的聚合酯有聚乙二酸丁二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）等。
5. 聚氨酯聚氨酯是一种由异氰酸酯和聚醚或聚酯反应聚合而成的高分子化合物。
它具有良好的可塑性和耐磨性，广泛应用于塑料制品、涂料、胶粘剂等领域。
聚氨酯常用于制造泡沫塑料、弹性体等。
6. 聚酰胺聚酰胺是一种由酰胺单体通过聚合反应而成的高分子化合物。
它具有良好的机械强度和热稳定性，广泛应用于纤维材料、塑料制品、涂料等领域。
聚酰胺常用于制造尼龙纤维和尼龙塑料等。
7. 聚酯酰胺聚酯酰胺是一种由酰胺和酯基组成的高分子化合物。
它具有良好的耐热性和耐溶剂性，广泛应用于高温环境下的塑料制品、纤维材料等领域。
聚酯酰胺常用于制造高温塑料和阻燃材料等。
8. 聚醛聚醛是一种由醛单体通过聚合反应而成的高分子化合物。
它具有良好的机械强度和耐磨性，广泛应用于塑料制品、纤维材料、电子元件等领域。
常见的聚醛有聚甲醛、聚乙二醇甲醚醛等。
第五章 有机高分子材料(共100张PPT)
数学模型，故测定的统计平均值互不相等，常见的相对分子质量
有数均相对分子质量、重均相对分子质量、黏均相对分子质量
等。
第二节 高分子的合成、结构与性能
1. 高分子的合成原理及方法
2. 高分子的结构和性能
一、 高分子的合成原理及方法
1. 高分子的合成原理
高功能化
对高分子功能的研究正在深度和广度上获得进展，从离子交
换开展到电子交换，又开展到各种高分子别离膜和高分子吸附
剂。从电绝缘体扩展到半导体、导体，甚至超导体。由电性能扩
展到光、磁、声、热、力等性能。从化学、物理性能扩展到了生
物性能。
复合化
高分子材料是结构复合材料的最主要的基体之一，以玻璃纤
➢ 60年代，是聚烯烃、合成橡胶、工程塑料、溶液聚合、配位聚合、 离子聚合的开展时期，形成了高分子全面繁荣的局面。
➢ 70年代，开展了液晶高分子。
➢ 70年代以后，主要提高产量、改进性能、开展功能等方面。
四、高分子材料的战略地位和开展趋势
1.高分子材料在国民经济和科学技术中的战略地位
材料是工业生产开展的根底，新材料的出现往往会给新技术带来划时代的 突破。高分子材料是材料领域中的后起之秀，它的出现带来了材料领 域的重大变革，从而形成了金属材料、无机材料、高分子材料和复合 材料多角共存的格局。
生。
智能化
智能材料使材料本身带有生物所具有的高级功能，例如具有 预知预告性、自我诊断、自我修复、自我增殖、认识识别能力、 刺激反响性、环境应答性等种种特性，对环境条件的变化能作出
符合要求的应答。
五、高分子材料的根本概念
1. 高分子的链结构
2. 高分子的聚合度及其计算
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·· 建筑塑料
塑料的基本组成
组成
含量
主要作用
合成树脂
30～60％ 起胶粘剂作用
填料 增塑剂 固化剂
40～70％
可提高塑料的强度、硬度、耐热性、耐老 化性、抗冲击性等
提高塑料加工时的可塑性、流动性，以及 塑料制品的弹性和柔软性
• 优点
– 涂膜细腻、光洁、坚韧，有较好的硬度、光泽，耐水 性、耐候性、耐酸碱性能及气密性较好。
• 缺点
– 易燃，溶剂挥发时对人体有害，施工时要求基层干燥， 涂膜透气性差，价格较贵。
水溶型建筑涂料
• 优点
– 用水作为稀释剂，无毒，环保。成本较低
• 缺点
– 涂膜耐水性差，耐候性不强，耐洗刷性差，一 般只能作为内墙涂料。
聚乙烯 聚氯乙稀 聚苯乙烯
聚丙烯 ABS塑料 酚醛树脂
PE
若软性好，耐低温性能好，加工性能好；防水材料、给排水 刚度差，耐热性能差，耐老化性能差。 管、绝缘材料
PV 耐化学腐蚀和电绝缘性能优良，难燃； 是建筑中应用最多
C 但耐热性能较差，高温时易降解
的塑料
PS
电绝缘性能好，耐辐射，加工性好；但 主要以泡沫塑料的
• 缩聚反应： 缩聚反应是缩合、聚合的简称，是低 分子化合物相互作用形成高聚物，同时析出水、 卤化氢、氨、醇、酚等小分子化合物的反应。 如 合成酚醛树脂反应
• 按产源分：
天然有机高分子材料
木材、天然橡胶、沥青等
合成有机高分子材料
塑料、橡胶、化学纤维
• 按加热时的性质分
热塑性聚合物
受热时 受热时软化，冷却后固化。此 的特点 过程可以反复进行。
用于热固性树 脂中
着色剂
染料、颜料 使塑料制品具有鲜艳的色彩和光泽
其他助剂
改善和调节塑料的其他性能
优点
缺点
1、轻质高强 2、加工性能好 3、导热系数小，绝热性 好
4、装饰性优异 5、多功能 6、经济
1、耐热性差、易 燃
2、易老化 3、热膨胀性大 4、刚度小
塑料的基本组成
名称 代号
主要特性
主要用途
热固性聚合物
成型前分子量较低，经加工后固 化成型为制品，再受热则制品破 坏。此过程不可逆。
性能差 密度、熔点较低；耐热性较差； 密度。熔点较高；耐热性较好；
异
刚度小；但抗冲击韧性较好。 刚度大；但质地硬脆。
• 一、物理力学性能
– 1.密度较小 – 2.比强度高（为轻质高强材料） – 3.导热性小（保温隔热性能好） – 4.电绝缘性能好。
建筑涂料的分类
一、按主要成膜物质分：
有机涂料
无机涂料
有机－无机涂料
二、按使用部位分：
外墙涂料 内墙涂料 顶棚涂料 地面涂料 屋面防水涂料
三、按分散介质和主要成膜物质的溶解情况分：
溶剂型涂料
水溶型涂料
乳液型涂料
溶剂型建筑涂料
• 组成
– 以合成树脂或油脂为主要成膜物质，以有机溶剂为 稀 释剂，再加入适量的颜料、填料及助剂，经研磨而成 的涂料。
第一节 高分子材料 概述
• 高分子材料是以高分子化合物为主要组 分的材料。高分子化合物是指分子中含原 子数很多、分子量很大的物质。
• • 高分子化合物按其来源可分为天然高分
子和合成高分子；按其组成及性质可分为 无机高分子和有机高分子。通常所说的高 分子都是指有机高分子。
•
• 高分子化合物的式量虽然很大，但是 它的化学组成一般并不复杂，他们都是由 一钟或几种简单的低分子化合物为单体， 用共价键连接起来的大分子。这种由单体 变成高分子化合物的过程成为聚合。
携手共进，齐创精品工程
Thank You
世界触手可及
•
• 因此，高分子化合物亦称高分子聚合 物，简称高聚物。
•
nCH2＝CHCl → 【CH2—CH 】n
•
∣
•
Cl
• 方括号内的式子表示高聚物的结构单元， 这种结构单元又称为链节。一个高聚物中 的链接数（即n）称为聚合度
•
2、高分子反应类型：
•
1） 加聚反应
•
2） 缩聚反应
• 加聚反应： 不饱和烃的一种或多种的简单分子， 经过加成反应聚合成高分子的反应，也称加成聚 合反应。如乙烯的聚合反应
脆性大，耐冲击和耐热性能差。
形式作为隔热材料
PP
管材、卫生洁具、 模板等
建绝缘性能和力学性能良好。坚固耐用、生产各种层压板、
尺寸稳定、不易变形
玻璃钢制品、涂料
涂料
• 涂料的组成 • 涂料的功能 • 涂料的分类 • 有机建筑涂料 • 无机建筑涂料
建筑涂料的功能
• ① 装饰 ② 保护 ③其他功能