高分子材料和复合材料
高分子材料和复合材料ppt课件
高分子化合物的分类
❖高分子按来源分：
天然高分子 合成高分子
❖高分子按结构分：
线型高分子 体型高分子
❖高分子按性质分：
热塑性高分子 热固性高分子
❖高分子按性能 和用途分：
塑料 纤维 橡胶 涂料 粘合剂 功能高分子材料……
知识回顾
1 聚合反应：
由相对分子质量小的化合物分子单体互相结合成相对分 子质量大的高分子化合物的反应 聚合反应分为加聚反应和 缩聚反应两种基本反应类型
4 塑料常见种类有哪些 通用塑料：聚乙烯 聚丙烯 酚醛树脂等 特种塑料：氟塑料 聚乙烯醇 聚砜等 工程塑料：ABS塑料 聚碳酸酯等
塑料按受热的情况可分为： ①热塑型：
线型高分子;可反复加工;多次使用 如聚乙烯 聚氯乙烯 ②热固型： 体型高分子;成型后不再会熔化 如酚醛树脂 尿醛树脂等
生产生活中的塑料
聚氯乙稀PVC
聚乙烯PE
聚丙烯PP
生产生活中的塑料
聚苯乙烯PS 脲醛塑料电玉
聚甲基丙烯酸甲酯PMMA 聚四氟乙烯PTFE
二 纤维
棉花 麻主要成分是纤维素
天然纤维
羊毛 蚕丝主要成分是蛋白质
纤
利用自然界里不能
维
人造纤维 纺织的纤维经过化 学处理和机械加工
合成纤维
制成能纺织的纤维
利用石油 天然气 煤 合成纤维 等原料制成单体经
2 复合材料的性能： 具有_强__度__高__质__量__轻___耐__高__温__耐__腐__蚀_______等 优异性能;在综合性能上超过了单一材料
复合材料玻璃钢
玻璃钢冷却塔 玻璃钢游艇 玻璃钢产品在化工 石油 建筑 体育 国防 航空航天工业包括神 州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用
高考化学材料总结归纳
高考化学材料总结归纳高考化学是考生们备战高考的重要科目之一，其中材料题占据了一定的比重。
为了帮助同学们更好地复习和应对高考化学材料题，本文将对常见的化学材料进行总结归纳，以期为同学们提供有益的参考。
一、金属材料1. 金属的性质金属具有良好的导电性和热传导性，能散发金属光泽，易于被加工成各种形状。
同时，金属常常具有一定的延展性、韧性和塑性。
2. 金属的应用金属被广泛应用于工业生产和日常生活中。
例如，铁和铝常用于制造建筑材料和机械设备；铜常用于制作导线和管道；银和铜常用于制作首饰和硬币等等。
二、无机非金属材料1. 无机非金属的性质无机非金属一般不具备金属的导电性和热传导性，常常呈现非金属光泽。
此外，无机非金属的硬度和脆性较大，且熔点较高。
2. 无机非金属的应用无机非金属广泛应用于建筑、化工、电子等领域。
例如，石膏和水泥被广泛用于建筑材料；玻璃被广泛用于窗户和容器的制造；陶瓷常用于制作瓷器和建筑材料等。
三、高分子材料1. 高分子材料的性质高分子材料具有较大的分子量，可以通过聚合反应制备。
它们一般具有较低的密度和较好的机械性能，也可以根据需要进行柔韧性的调整。
2. 高分子材料的应用高分子材料被广泛应用于塑料、橡胶等方面。
例如，聚乙烯常用于制作塑料袋和塑料容器；聚氯乙烯可用于制作水管和电线外套等。
四、其他材料1. 合金材料合金是由两种或多种金属元素组成的材料。
不同的合金具备不同的性质和应用。
例如，铝合金具有较好的强度和耐腐蚀性，广泛应用于航空工业和汽车制造。
2. 复合材料复合材料是由两种或多种材料混合而成的材料。
不同的组合可以为材料赋予不同的性能，如强度、轻质化等。
例如，碳纤维复合材料在航空航天领域具有重要应用。
总结：在高考化学材料题中，涉及到了很多不同类型的材料，如金属材料、无机非金属材料、高分子材料等。
掌握这些材料的性质和应用是高考复习的重要内容。
希望同学们能够通过本文的总结归纳，更好地理解和记忆化学材料，为高考化学的顺利通过做好充分准备。
高分子材料的鉴别与分类
高分子材料的鉴别与分类识别与分类高分子材料对于用于各种应用和行业至关重要。
高分子材料是一类重要的材料，包括塑料、橡胶、纤维等，其在汽车、电子、医疗器械等领域有着广泛的应用。
本文将对高分子材料的鉴别与分类进行深入探讨，并提供一些实用的方法和技巧。
一、鉴别高分子材料的方法鉴别高分子材料的方法有很多种，主要包括以下几种：1.物理性质鉴别法：通过观察和测试高分子材料的物理性质，如密度、融点、硬度、透明度等，来确定其种类。
不同的高分子材料具有不同的物理性质，通过对比实验结果和已知资料，可以鉴别高分子材料的种类。
2.化学性质鉴别法：通过高分子材料与特定化学试剂的反应，来鉴别其种类。
不同的高分子材料对化学试剂的反应不同，通过观察反应产物的性质和变化，可以推断出高分子材料的种类。
3.红外光谱鉴别法：利用红外光谱仪对高分子材料进行测试，通过分析材料的红外吸收峰和谱图特征，来鉴别其种类。
不同种类的高分子材料具有不同的红外谱图特征，通过对比实验结果和标准谱图，可以确定高分子材料的种类。
4.热分析鉴别法：通过热重分析、差热分析等热学方法，对高分子材料进行测试，通过观察和分析材料的热分解温度和热分解峰，来鉴别其种类。
不同种类的高分子材料具有不同的热分解特征，通过对比实验结果和已知资料，可以确定高分子材料的种类。
二、高分子材料的分类高分子材料根据其化学性质、结构和用途等方面的特点，可以分为以下几类：1.塑料：塑料是一类常见的高分子材料，具有良好的可塑性和可加工性。
根据其聚合物结构和用途的不同，塑料可以分为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等多种类型。
2.橡胶：橡胶是一类具有高弹性和可延展性的高分子材料。
根据其来源和性质的不同，橡胶可以分为天然橡胶、合成橡胶、热塑性橡胶等多种类型。
3.纤维：纤维是一类具有高拉伸强度和弯曲强度的高分子材料。
根据其来源和结构的不同，纤维可以分为天然纤维、人造纤维和合成纤维等多种类型。
4.膜材料：膜材料是一类具有薄膜结构的高分子材料。
第七章-高分子材料、陶瓷材料和复合材料
§ 7.1 高分子材料
高聚物的聚集态结构决定了它的性能。由于晶态结构中，分子链规 则而紧密排列，分子间作用力大，链运动困难，所以高聚物的强度、 刚度、密度、熔点等都随着结晶度的增加而提高，而一些依赖链活动 的性能指标，如弹性、韧性、伸长率等则随着结晶度增加而降低。
四、高聚物的物理状态
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§ 7.1 高分子材料
因此通过改变分子链的组成，可形成多种性能不同的高聚物材料。 2.大分子链的形状 大分子链的几何形状有线型、支化型和网型(体型或交联型)。
线型分子链各链节以共价键连接成线型长链，像一根长线，通常 卷曲成不规则的线圈状态或团状。如图7-1(a)所示。支化型分 子链在线型大分子主链的两侧有许多长短不一的小支链如图71(b)所示。网型分子链的大分子链之间通过支链或化学键连接 成一个三维空间的网状大分子。如图7-1(c)所示。
3.粘流态 当温度升高到粘流化温度Tf时，大分子链可以自由运动，高聚物成 为流动的钻液，这种状态叫粘流态。
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§ 7.1 高分子材料
粘流态是高聚物成型加工的工艺状态。由单体聚合生成的高聚物原料一般 为粉末状、颗粒状或块状，将高聚物原料加热至粘流态后，通过喷丝、吹塑、 挤压、模铸等方法，加工成各种形状的零件、型材或纤维等。粘流态也是有 机胶粘剂的工作状态。 五、常用的高聚物
③增塑剂增塑剂用来增加树脂的可塑性、柔软性、流动性，降低 脆性，改善加工工艺性能。
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§ 7.1 高分子材料
增塑剂与树脂的混溶性要好，同时，要具有无毒无害、无臭无色、不 易燃烧、不易挥发、成本低等特点。常用的增塑剂有磷酸醋类化合物、 甲酸醋类化合物、氯化石蜡等。
④稳定剂稳定剂可增强塑料对光、热、氧等的抗老化能力，延长 塑料制品的使用寿命。常用的稳定剂有硬脂酸盐、炭黑、铅的化合物、 环氧化合物等。
新材料的种类及应用
新材料的种类及应用新材料是指近年来研发出来的具有特殊性能或特殊结构的材料，通常由人工合成或改变原材料组成和结构而得到。
新材料广泛应用于各个领域，包括工业生产、科学研究、医疗保健、能源技术等。
新材料的种类繁多，根据其材料特性和应用领域的不同，可以分为以下几类：1. 金属基复合材料：这类材料由金属基体和一种或多种非金属基体组成。
它们通常具有高强度、高硬度、耐磨损和耐腐蚀等优点。
金属基复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和能源领域。
2. 高分子材料：高分子材料是由一种或多种单体聚合而成的大分子化合物。
高分子材料具有较低的密度、良好的绝缘性能和可塑性。
例如，聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等材料广泛应用于塑料制品、电子设备和纺织品等领域。
3. 纳米材料：纳米材料指的是颗粒尺寸在1到100纳米之间的材料。
纳米材料具有较大的比表面积和更高的化学反应性。
它们广泛应用于能源储存、催化剂、生物医学和环境保护等领域。
4. 超导材料：超导材料是在低温下具有零电阻的材料。
超导材料具有良好的电导率和磁性能，广泛应用于磁共振成像技术、超导电缆和电子器件等领域。
5. 光电功能材料：光电功能材料具有光学、电学和磁学等特殊性能。
例如，光电传感器、太阳能电池和液晶显示器等光电功能材料广泛应用于光学通信和电子设备等领域。
6. 生物材料：生物材料是指可与生物体相容性良好，并能在生物环境下发挥特殊功能的材料。
例如，人工关节、血管支架和骨修复材料等生物材料广泛应用于医学和健康领域。
7. 新型陶瓷材料：新型陶瓷材料具有高强度、高温稳定性和耐腐蚀性能。
例如，氧化铝、氧化锆和碳化硅等陶瓷材料广泛应用于航空航天、化工和电子器件等领域。
8. 智能材料：智能材料是指能够根据外界刺激作出相应响应的材料。
例如，压电材料、形状记忆合金和光变材料等智能材料广泛应用于传感器、控制系统和智能结构等领域。
以上只是新材料的一部分分类和应用领域的简单介绍。
随着科技和材料科学的不断进步，新材料的种类将继续增加，其应用领域也将更加广泛和多样化。
12 第八章 非金属材料简介
图8-1 线型非晶态高聚物的温度-形变曲线
图8-2线型晶态高聚物的温度-形变曲线
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(2)线型晶态高聚物和体型高聚物的力 学状态 晶态高聚物的热-机曲线如图8-2所示 (图中Tm为熔点)，这种高聚物分为一般 分子量和很大分子量两种情况。一般分 子量的高聚物在低温时，链段不能活动， 变形小，因此在Tm以下与非晶态高聚物 的玻璃态相似，高于Tm则进入粘流态。 分子量很大的晶态高聚物存在高弹态 (Tm-Tf)。由于高分子材料只是部分结晶， 非晶区柔性好，晶区刚性好，因而在非 晶区的Tg与晶区的Tm温度区间，处于韧 性状态，即皮革态。 体型高聚物的力学状态与交联点的密度 有关，密度小，链段仍可运动，具有高 弹态，如轻度硫化的橡胶。交联点密度 大，则链段不能运动，此时Tg = Tf，高 聚物变得硬而脆，如酚醛塑料。
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（3）常用工程塑料 工程塑料是指力学性能和热性能均较好，可在承受机械应力 和较为苛刻的化学及物理环境下使用，并可作为工程结构件的 塑料。 常用塑料的性能见表8-2
PS管 PE波纹管
PP方向盘
ABS阀门 聚四氟 乙烯管
聚四氟乙 烯零件
密 封 件
电器配件9/25源自• 1)一般结构用塑料 一般结构用塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和ABS塑料等。 聚乙烯(PE)的合成方法有低压、中压、高压三种。高压聚乙烯质地柔软， 适于制造薄膜。低压聚乙烯质地坚硬，适于做结构件，如化工管道、电缆绝 缘层、小负荷齿轮、轴承等。 聚氯乙烯(PVC)成本低，但有一定毒性。根据增塑剂的用量不同分为硬质和 软质两种。硬质聚氯乙烯主要用于工业管道系统及化工结构件等，软质聚氯 乙烯主要用于薄膜、电缆包覆等。 聚苯乙烯(PS)电绝缘性优良，但脆性大，主要用于日用、装潢、包装及工 业制品，如仪器仪表外壳、接线盒、开关按钮、玩具、包装及管道的保温层、 耐油的机械零件等。 聚丙烯(PP)具有优良的综合性能，可用来制造各种机械零件，如法兰、齿 轮、接头、把手，各种化工管道、容器，以及医疗器械、家用电器部件等。 ABS塑料是由丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三种单体共聚而成，兼具三 组分的性能，是具有“坚韧、质硬、刚性”的材料，在机械、电气、纺织、 汽车、飞机、轮船等制造工业及化学工业中被广泛应用。
材料的四大分类
材料的四大分类
一、材料的分类
1、金属材料：包括金属和合金。
2、有机高分子材料：如合成塑料、纤维、橡胶、天然的羊毛棉花等。
3、无机非金属材料：包括玻璃、陶瓷。
4、复合材料：由两种以及两种以上的材料组成，如水泥。
二、材料的性质与用途
不同的材料由于组成和结构不同，具有不同的性质和不同的用途。
例如，金属材料具有导电、导热性好，化学性质稳定，耐热，耐腐蚀和工艺性好等优良性能，是现代电子、机械、轻工、仪表、航空航天等技术领域不可缺少的材料。
钢铁是目前应用最广泛的材料，修房造屋，铺路架桥，制造机器设备，制造飞机、轮船、大炮等都要用到钢铁。
传统陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差，在食器、装饰上广泛使用，人们日常使用的瓷器、水缸、瓦盆等硬而脆的日用品，属于传统的陶瓷制品。
新型陶瓷也称精细陶瓷，是以人工合成的高纯超细粉末为原料.在严格控制的条件下，经过成型、烧结等程序制成的具有微细结晶组织的材料，具有优越的物理、化学和生物性能，其应用范围更加广泛。
三、天然材料和人造材料
天然材料指自然界已有、未经加工或基本不加工就可直接使用的材料，即直接来自大自然的材料。
如棉花、沙子、石材、蚕丝、煤矿、石油、铁矿、亚麻、羊毛、皮革、粘土、石墨等。
人造材料又称合成材料，是指人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，即不是直接来自大自然，而是科学家创造出来的材料，其性质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。
在人造材料中，塑料、合成纤维和合成橡胶被称为三大有机合成材料。
非金属材料包括哪三大类
非金属材料包括哪三大类非金属材料是指在常温下不具有金属特性的材料，它们在工程领域中具有广泛的应用。
根据其性质和用途的不同，非金属材料可以分为三大类，陶瓷材料、高分子材料和复合材料。
首先，陶瓷材料是一类重要的非金属材料，它主要由氧化物、氮化物、碳化物等无机化合物构成。
陶瓷材料具有高熔点、硬度大、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此在工程领域中得到广泛应用。
陶瓷材料可以分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。
结构陶瓷主要用于制作机械零件、研磨材料等，而功能陶瓷则主要用于制作电子元器件、光学器件等。
其次，高分子材料是另一类重要的非金属材料，它由大量重复单元构成的聚合物组成。
高分子材料具有质轻、绝缘、耐腐蚀、易加工等特点，因此在航空航天、汽车制造、电子产品等领域得到广泛应用。
根据其结构和性质的不同，高分子材料可以分为塑料、橡胶和纤维三大类。
塑料主要用于制作包装材料、建筑材料等，橡胶主要用于制作密封件、橡胶制品等，而纤维则主要用于制作纺织品、绝缘材料等。
最后，复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能。
复合材料可以根据其基体和增强材料的不同分为无机复合材料和有机复合材料两大类。
无机复合材料主要包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料，它们具有高强度、高刚性、耐高温等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
有机复合材料主要包括纤维增强复合材料、层状复合材料等，具有质轻、高强度、耐腐蚀等特点，广泛应用于航空航天、体育器材、汽车制造等领域。
综上所述，非金属材料包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料三大类。
它们在工程领域中具有重要的应用价值，为各行各业的发展做出了积极贡献。
希望本文能够帮助读者更好地了解非金属材料的分类和特点，为相关领域的研究和应用提供参考。
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纤 维
蚕丝
合成纤维：用石油、天然 化 气等为原料制成的单体， 学 再经聚合制成的纤维。如： 纤 锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊 维 毛)、维纶、氯纶、丙纶 人造纤维：用化学方法对 木材等天然纤维加工制成。
几种纤维的性质实验
灼烧情况 纯棉 烧后呈粉状， 无异味 烧焦羽毛气味， 灰烬为黑色小颗 粒 受酸溶液的 影响 轻微 受腐蚀 受碱溶液的 影响 轻微 部分溶解
高分子化合物的分类
高分子按来源分
天然高分子:橡胶、纤维 合成高分子：塑料、合成 纤维、合成橡胶（三大合 成材料）
一、塑料
聚合反应： 由相对分子质量小的化合物分子（单体） 互相结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。 聚合反应分为加聚反应和缩聚反应两种基本反应类型。
加聚反应原理：
制取聚丙烯的反应方程式： nCH3CH＝CH2
催化剂
塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)
塑料
特性：受热时软化并可熔化成流动的液 体，冷却后变成固体，加热后又熔化， 可反复加工，多次使用。
热固性塑料（酚醛塑料）
特性：在制造过程中受热时能变软塑 成 一定的形状，但加工成型后就不会 受热熔化。
羊毛
尼龙布 接近火焰时迅速 卷缩，趁热可拉 成丝，烧后不易 破碎
几乎不变
几乎不变
（尼龙）
三、橡胶
天然橡胶
（聚异戊二烯）
橡 胶
合成橡胶
合成橡胶
四、功能高分子材料
1．功能高分子材料：
指既有传统高分子材料的机械性能，又有 某些特殊功能的高分子材料。 2．功能高分子材料的种类 高吸水性材料 导电材料 生物活性材料等
尿不湿
触摸屏
医用高分子材料：
生物相容性 排斥 具有优异的_________，较少受到____，可 以满足人工器官对材料的苛刻要求。 如：人造心脏、人造关节等。
五、复合材料
1．复合材料： 指两种或两种以上材料组合成的一种新型 基体 材料。其中一种做为_____，另外材料做为 增强剂 ________。 2．复合材料的性能： 强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀 具有_______________________________等 优异性能，在综合性能上超过了单一材料。
复合材料—碳纤维
碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻 等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可以人造丝、石油沥 青或煤沥青为原料。
复合材料—碳纤维
常见的塑料
聚乙烯(PE)产品 无毒，化学稳定性好， 适合做食品和药物的包 装材料
吹塑成型的聚乙烯薄膜
保鲜膜
聚氯乙烯（PVC）
化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度 不宜超过60℃，在低温下会变硬。 分为：软质塑料和硬质塑料
酚醛树脂
聚 丙 烯
有 机 玻 璃
聚 四 氟 乙 烯
ABS塑料
二、纤维
棉花