化学化工新材料(有机高分子功能性化学品)
精细化工新材料的类型
精细化工新材料的类型一、金属有机框架材料金属有机框架材料（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是一种由金属离子或簇与有机配体构成的结晶材料。
MOFs具有高度的可调性和多样性，可以通过改变金属离子和有机配体的选择来调控其结构和性能。
MOFs具有大孔隙、高比表面积和可调控的孔径大小等优点，因此在气体吸附、储能、分离等领域具有广泛的应用前景。
二、纳米材料纳米材料是指在一定条件下制备的颗粒尺寸在1-100纳米之间的材料。
由于其尺寸效应和表面效应的存在，纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质。
纳米材料广泛应用于催化、电子器件、传感器、生物医学和环境保护等领域。
三、高分子功能材料高分子功能材料是以高分子化合物为基础，通过合成和改性得到的具有特定功能的材料。
高分子功能材料具有多样的结构和性能，可用于电子器件、光学材料、超级电容器、生物医学材料等领域。
例如，聚合物发光材料可应用于有机发光二极管（OLED）和荧光传感器等领域。
四、功能陶瓷材料功能陶瓷材料是指具有特定功能和性能的陶瓷材料。
功能陶瓷材料具有优异的物理、化学和机械性能，可用于催化、传感器、电子器件、高温结构材料等领域。
例如，氧化锆陶瓷具有高温稳定性和优异的机械性能，可用于高温气体分离和固体氧化物燃料电池等应用。
五、生物材料生物材料是指具有生物相容性和生物活性的材料，可用于修复和替代人体组织。
生物材料广泛应用于医学领域，如人工关节、脊椎间盘、组织工程和药物传递系统等。
生物材料的开发对于改善人类健康和提高生活质量具有重要意义。
六、功能涂层材料功能涂层材料是将具有特定功能的材料涂覆在基材表面，以赋予基材特定的性能和功能。
功能涂层材料广泛应用于防腐、耐磨、防刮、防腐蚀、隔热和光学等领域。
例如，纳米涂层具有高硬度、耐磨和抗腐蚀性能，可用于汽车、航空航天和建筑等领域。
七、电化学材料电化学材料是指能够在电化学过程中发生电荷转移和电化学反应的材料。
化工新材料教案第一章课件
结构复合材料主要作为承力结构使用的材料，由能承受 载荷的增强体组元（如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、 天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等）与能联结增强体成 为整体材料同时又起传力作用的基体组元（如树脂、金属、 陶瓷、玻璃、碳和水泥等）构成。结构材料通常按基体的不 同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材 料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。
讲授内容
第一讲 化工新材料概论 第二讲 有机硅材料 第三讲 涂料与胶粘剂 第四讲 复合材料概论 第五讲 合成高分子 第六讲 功能材料概论 第七讲 储氢材料和磁性材料 第八讲 功能玻璃材料 第九讲 陶瓷材料 第十讲 智能材料 第十一讲 高分子膜与膜分离技术 第十二讲 纳米材料与纳米技术
课程要求
教材
本科程属专业限选课程
（5）生态环境材料
生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意 义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的，是国 内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。一般认为生态环境 材料是具有满意的使用性能同时又被赋予优异的环境协调性的 材料。
这类材料的特点是消耗的资源和能源少，对生态和环境污 染小，再生利用率高，而且从材料制造、使用、废弃直到再生 循环利用的整个寿命过程，都与生态环境相协调。主要包括： 环境相容材料，如纯天然材料（木材、石材等）、仿生物材料 （人工骨、人工器脏等）、绿色包装材料（绿色包装袋、包装 容器）、生态建材（无毒装饰材料等）；环境降解材料（生物 降解塑料等）；环境工程材料，如环境修复材料、环境净化材 料（分子筛、离子筛材料）、环境替代材料（无磷洗衣粉助剂） 等。
（11）先进陶瓷材料
先进陶瓷材料是指采用精制的高纯、超细的无机化合物 为原料及先进的制备工艺技术制造出的性能优异的产品。根 据工程技术对产品使用性能的要求，制造的产品可以分别具 有压电、铁电、导电、半导体、磁性等或具有高强、高韧、 高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、高热导、绝热或良好生物相 容性等优异性能。
新型高分子材料有机硅
新型高分子材料有机硅姓名：王伟坤学院：化科院专业：化学类学号:08130203老师：周宁琳摘要有机硅聚合物是特种高分子材料，是分子结构中含有元素硅的高分子合成材料，一般系指聚硅氧烷而言。
包括硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂四大门类几千个品种牌号。
它是在第二次世界大战期间作为飞机、火箭的特殊材料而发展起来的。
经过40多年的开发研究，现在不仅广泛用于各种现代工业、新兴技术和国防军工中，而且还深入到我们的日常生活中，成为化工新材料中的佼佼者。
关键词：有机硅有机硅活化剂有机硅发展简史硅是世界上分布最广的元素之一，其熔点为1420℃，其丰度仅次于氧（约含49.5%）而占第二位，在地壳中约含25.8%；而碳仅占0.087%。
自然界没有游离的硅，主要以二氧化硅和硅酸盐存在，自然界中常见的硅化合物有石英石、长石、云母、滑石粉等耐热难熔的硅酸盐材料。
硅可以说是组成地壳的最主要元素之一。
18世纪下叶，当化学家都在竞相研究有机化合物时，C.Friedel，J.M.Crafts，denberg，F.S.Kipping等作了大量的工作，他们已注意到了硅和碳化合物的区别，并进行了广泛、深入地研究。
特别是英国诺丁汉大学的F.S.Kipping的工作奠定了有机硅化学的基础。
科学家对有机化合物和有机高分子聚合物广泛深入研究的结果促进了有机合成材料如酚醛、聚酯、环氧、聚氨酯等树脂及各种合成塑料、合成橡胶、合成纤维的开发、生产和应用，使人类社会步入了合成材料时代。
由于科技的高速发展，促进了经济的发展，虽然提高了效率，可是电机的温度上升了，普通材料不能胜任，所以迫切需要开发新的耐热合成材料。
美国康宁玻璃厂实验室的G.F.Hyde.通用电气公司的W.J.Patnode,E.G.Rochow 和前苏联的B.H.多尔果夫，K.A.安德里阿诺夫等化学家联想到天然硅酸盐中硅氧键结构的优异耐热性，并考虑到引入有机基团的优越性。
于1948年开发出耐热新型有机硅聚合物材料，并得到广泛应用。
化工新材料课程教学大纲(共享).doc
化工新材料课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质和任务《化工新材料》是江苏广播电视大学开放教育应用化工技术专业（专科）的一门选修课。
本课程共1学分，18学时，开设一学期。
木课程的主要内容包括：化工新材料的教学内容包括功能聚合物载体、离了交换树脂、高效高质高了交换膜材料、聚合物负载试剂、聚合物负载有机催化剂、聚合物负载金属催化剂、吸附分离功能树脂、基于模板印迹的分了识别材料、有机薄膜光伏材料与器件、新能源材料、先进功能陶瓷和智能型医用高分了材料等教学内容。
通过该课程的学习，使学生能够建立起对化工新材料的全面认识。
本课程介绍多种功能材料的新知识、新理论、新技术和新工艺，通过本课程的学习，使得学生对近代化学材料研究领域的一些新理论、新方法以及新材料有较深入的了解，基本掌握主要功能材料的种类、性能特点及应用。
通过对典型的功能材料的介绍，使学生了解如何从化学角度去开发材料的功能特性，并具备运用所学的知识来开发与设计新的功能材料的基本素质。
通过木课程的学习培养学生良好的学习习惯、严谨的治学态度、实事求是的科学作风和分析解决问题的能力，使其逐步成为具备较强的实际工作能力的化工类高技能、可持续发展的应用性人才。
二、与其它课程的联系《化工新材料》是一门综合性课程，涉及到《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》《物理化学》、《化工原理》等基础课程，通过学习，学生们能对现代新材料的结构、性能和应用有所了解，对将来学习和从事工作有所裨益。
三、课程教学基本要求本课程要求学生掌握材料在人类生活和社会发展中的重要地位和作用，了解材料的基本类型，尤其是材料的分类、组成与结构、性能与应用、制备与合成的知识，了解高新技术材料的最新发展趋势，具备认识和比较各种材料的能力，为今后从事材料的研究与开发、选择和使用打下坚实的基础。
四、教学方法及教学形式建议在讲授课程内容应木着“必需”、“够用”的原则。
在讲解重点、难点内容时应充分利用共享课程的资源，合理地利用文字教材、录像教材和网上教学等手段，使之更好地为教学服务。
化工新材料产业
化工新材料产业化学工业中最具活力和发展潜力的新领域化工新材料是新材料产业的主要组成部分，是化学工业中最具活力和发展潜力的新领域，主要包括有机氟材料、有机硅材料、工程塑料、聚氨酯、高性能纤维、纳米化工材料、无机功能材料等。
化工新材料具有质量轻、性能优异、功能性强、技术含量高，附加值高等特点。
发展化工新材料产业对国民经济各个领域，尤其是高技术及尖端技术领域都具有重要的支撑作用。
当前，化工新材料在应对全球性的能源危机、气候问题、环境污染及水资源匮乏等紧迫问题上都正在发挥着越来越重要的作用。
近10 年来，化工新材料发展很快，研发也十分活跃，为化学工业的发展做出了较大贡献。
近年来化工材料的产值一直占化学工业(不包括炼油)总产值的30％-40％，主要品种有上万种。
2007 年，我国化工新材料实现的产值近7000 亿元。
我国化工新材料的自给率很低，大约2/3 依赖海外进口，因此国内供给缺口巨大，内需强劲。
因此加快化工新材料的发展迫在眉睫。
根据“石油和化工产业振兴支撑技术指导意见”，我国化工新材料的发展将以满足国民经济需求为目的，推广成熟的可熔融含氟聚合物、特种工程塑料聚合技术；开发关键中间体制备技术、分子量和分子量分布控制技术、高性能纤维原丝工程化技术、合金和复合材料相容性技术，重点发展高性能工程塑料、有机硅深加工产品、可熔融含氟聚合物和精细化工产品、碳纤维等特种纤维及其复合材料、高性能聚氨酯、纳米复合高分子材料和特种橡胶等高技术产品，以满足信息、新能源、生物、航空航天、军工、海洋、交通运输等国家高技术领域发展需求。
2009 年下半年以来，化工新材料的下游需求明显转暖，PP、ABS、PVC 和天胶等重要化工材料的价格持续反弹。
尤其是天胶的价格反弹幅度最大，单月涨幅高达2500 元/吨。
DMC 的价格也稳步攀升，MDI 价格冲高后略有回落，总体来说化工材料行业处在明显的复苏之中，（数据来源： )机会较多。
2.3.2 有机硅行业：危机过后，又见彩虹有机硅是化工新材料大家庭中极为重要的一员，由于其兼备了无机材料与有机材料的性能，因而具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐服饰、无毒无味以及生理惰性等许多优异特性，被广泛运用于建筑、电子电气、化工、纺织、轻工、医疗等各行业，应用有机硅的主要功能包括：密封、封装、粘合、润滑、涂层、层压、表面活性、脱膜、消泡、发泡、交联、防水、防潮、惰性填充等。
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
化工新材料.
氟硅醇，六氟磷酸锂，功能氟化学品
3，通用塑料改性 聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯等改性提质
4，工程塑料
聚酰胺（发展长链尼龙）
聚酯(对苯二甲酸乙二醇酯，对苯二甲酸丁二醇酯）
聚碳酸酯（光气法、酯交换法、非光气法）
双酚A学名2,2-二（4-羟基苯基）丙烷，是重要的有机化工原料，苯酚和丙酮的重要衍
立体图
生物，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料
即使经二甲苯-水萃取精制后,质量仍不能达到生产聚碳酸酯的要求，只能满足生产环氧。
Hale Waihona Puke 苯酚由煤焦油经分馏，由苯磺酸经碱熔。由氯苯经水解，由异丙苯经氧化重排。
聚甲醛（离子催化剂）
聚苯醚聚苯醚是本世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，简称
PPO或PPE，又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。原料2，6-二甲基对苯二酚
聚酰亚胺
PI由二元酐和二元胺合成。二酐、二胺品种繁多，不同的组合就可以获得不同性能的聚酰亚胺。 聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达 400℃以上 ，长期使用温度范围－200～300℃，无明显熔点， 高绝缘性能，103 赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.00作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、 液晶、分离膜、激光等领域。近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺， 因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称 为是"解决问题的能手"（protion solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。
化工新材料定义及分类
化工新材料定义及分类一、定义化工新材料是指最近发展或正在发展的、具有优异性能、能满足新需求的一类高技术、高附加值的化工产品。
这类产品在国民经济和国防建设中具有广泛的应用，对于提升产业技术水平和核心竞争力，推动传统产业的升级换代，促进可持续发展具有重要意义。
二、分类1.高性能合成材料高性能合成材料是指通过特定的合成技术制备的、具有优异性能的聚合物材料。
这类材料具有高强度、高模量、耐高温、耐磨、绝缘等特性，广泛应用于航空航天、电子信息、汽车等高技术领域。
2.新型功能材料新型功能材料是指具有特殊功能性的材料，如导电、导热、发光、磁性等。
这类材料在新能源、生物医药、环保等领域有广泛应用，如石墨烯、碳纳米管、稀土发光材料等。
3.高分子复合材料高分子复合材料是指由两种或两种以上材料组成的新型材料，其中高分子材料为主要成分。
这类材料通过复合化技术，可以实现单一材料难以达到的综合性能，如强度高、质量轻、耐腐蚀等，广泛应用于交通运输、航空航天、电子信息等领域。
4.生物相容与医疗材料生物相容与医疗材料是指用于医疗器械和人体植入物的高技术材料，要求具有良好的生物相容性和功能性。
这类材料对于提高医疗水平、保障人体健康具有重要作用，如钛合金植入物、聚乙烯醇血管等。
5.绿色化工材料绿色化工材料是指生产过程中低能耗、低污染、低排放的化工产品，符合可持续发展要求。
这类产品具有环保、节能、安全等优点，如可降解塑料、无毒涂料等。
6.环境友好型建筑材料环境友好型建筑材料是指具有环保性能的建筑材料，能够降低对环境的负荷。
这类材料包括绿色混凝土、环保型涂料等，对于改善人居环境、实现建筑产业的可持续发展具有重要意义。
7.新型能源材料新型能源材料是指应用于新能源开发领域的材料，如太阳能电池材料、燃料电池材料等。
这类材料对于推动新能源技术的发展，实现能源结构的转型和优化具有重要作用。
化工新材料分类简介及上市公司
化工新材料分类简介及上市公司：1、有机氟材料有机氟材料是指含有氟元素的碳氢化合物，具有耐化学性、热稳定性、介电性、不燃性和不粘性，摩擦系数极小。
应用于军工、电子、电器、机械、化工、纺织、医药等领域；代表上市公司：巨化股份、三爱富。
2、有机硅材料有机硅材料具有耐高低温、电绝缘、耐候（光、放射性、臭氧）、无毒、阻燃、抗氧化等优良特性，是发展尖端科技或化工产品创新不可或缺的新型高分子化工材料，享有“工业味精”的美誉。
应用于建筑、汽车、电子电气、纺织、医疗、机械等领域；代表上市公司：新安股份、硅宝科技。
3、工程、改性塑料工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基础上，经过填充、共混、增强等方法加工提高了阻燃性、强度、抗充击性、韧性等方面的性能的塑料制品。
应用于汽车、家电、通信、计算机等领域；代表上市公司：金发科技、普利特。
4、高性能纤维高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能的化学纤维。
应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学等领域；代表上市公司：烟台氨纶、中钢吉炭。
5、聚氨酯材料聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料。
聚氨酯制品分为发泡制品和非发泡制品两大类，发泡制品有软质、硬质、半硬质发泡；非发泡制品包括涂料、接着剂、合成皮革、弹性体和PU 弹性纤维等。
应用于建筑节能、电子、纺织、医疗、汽车、国防等领域；代表上市公司：烟台万华、红宝丽。
6、电子化学材料电子工业配套的化工产品，具有品种多、质量要求高、用量小、对环境洁净度要求苛刻、产品更新换代快、资金投入量大、产品附加值较高等特点。
应用于电子元器件、电路板、显示器件等领域；代表上市公司：永太科技、诚志股份。
7、高性能膜材料指具有特殊性能的新型膜材料，主要用做核心介质材料。
应用于电容器、电池、环保等领域；代表上市公司：佛塑股份、碧水源。
高性能纤维复合材料产业链：㈠、高性能纤维之一：碳纤维碳纤维是含碳量在95%以上的新型高性能纤维，可用来替代铜、钢铁等金属。
精细化工新材料新技术
聚乙烯醇的肉桂酸-二元酸混合酯，分子链中的肉桂酰基赋予了 感光性，羧基则提供碱可溶性，从而可用碱水显影。
H2 H
H2
C C C CH
m
n
H2 H
H2
C C C CH
m
n
O
O
O
O
CO CH CH
CO CH2 CH2
CO CH CH
CO COOH
COOH
精细化工新材料新技术
9.2 感光性高分子（Photosensitive Polymer）
(2) 聚乙烯苄叉苯乙酮：
H2C CH
n
O C CH CH
R
可通过以下合成路线制备：
H2C CH n
CH3COCl H2C CH n R
AlCl3
CHO
H2C CH n
O C CH3
O C CH CH
R
精细化工新材料新技术
9.2 感光性高分子（Photosensitive Polymer）
(3) 含α-苯基马来酰亚胺基的感光性高分子：
精细化工新材料新技术
9.2 感光性高分子（Photosensitive Polymer）
9.2.2 具有感光基团的高分子及其合成方法
在有机化学中，许多基团具有光学活性，其中以肉桂酰基最为著名，此外， 重氮基、叠氮基都可引入高分子形成感光性高分子。
(1) 聚乙烯醇肉桂酸酯及其类似高分子： 肉桂酸在光照下，双键能够发生2+2环合反应，反应式如下：
精细化工新材料新技术
9.1 功能高分子材料及其分类
（6）高分子智能材料 包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、 磁、pH值、压力感应材料等。 （7）医用高分子材料 包括医用高分子材料、药用高分子材料和 医用辅助材料等。 （8）高性能工程材料 如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、 高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高 分子和功能纤维材料等。