《高分子第一章》PPT课件
高分子材料基本加工工艺课件1-1

液体在圆管内流动时的速度分布
流体在管内任一截面上径向上各点的速 度并不相同,中心处的速度最大,愈靠近管壁 速度愈小,在管壁处的质点附于管壁上,其速 度为零。所以,流体在圆管内流动时,实际上 是被分割成无数极薄的圆筒层。一层套着一层, 各层以不同的速度向前运动。见图1-1。
假塑性液体(浓溶液或悬浮液的解释)
对于塑料浓溶液或悬浮液来说,当它受 到应力时,原来由于溶剂化作用而被封闭在颗 粒内或大分子盘绕空穴内的小分子即溶剂或分 散介质(如增塑剂)就被挤出来一些,这样, 颗粒或缠绕大分子的有效直径即随着应力的增 加而相应缩小,再由于颗粒空间的小分子的增 多,使得颗粒之间的内摩擦减小(主要表现为 颗粒之间的碰撞机率减少),从而使液体的黏 度下降。
2.柏努利方程的应用
在高分子材料的加工中,柏努利方程的应 用有如下几个方面:测算贮槽内液体助剂的液 位,液体压力的计算,液体流量的测算。
三、非牛顿液体的流动 假塑性流体
无屈服应力
与时间无关
涨塑性流体
粘性流体
有屈服应力 —宾汉塑性流体
非牛顿型流体
与时间有关
粘弹性流体
触变性流体 流凝性(负触变性)流体
理想流体的概念:
该流体在流动时没有摩擦损失,即内摩 擦力为零,故理想流体的黏度为零。
理想流体的应用:
影响高分子流体黏度的因素较多,给研 究实际流体的运动规律带来很大的困难。因此, 为了简化问题,先按理想流体来考虑,再找出 规律后再加以修正,再应用于实际流体。在某 些场合下,实际流体就可按理想流体来处理, 所以,引进理想流体的概念,对解决工程实际 问题具有重要意义。
液体流动时的内摩擦力
运动着的流体内部相邻两流体层的相互 作用力,称为流体的内摩擦力。
《高分子化学》PPT课件

纤维增强可以显著提高高分子材料的拉伸强度、弯曲强度 、冲击强度等力学性能,同时还可以改善材料的耐塑料、复合材料等领域,如 玻璃纤维增强塑料(GFRP)、碳纤维增强塑料(CFRP) 等。
加工成型技术
加工成型方法
高分子材料的加工成型方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等。这些方 法各有特点,适用于不同形状和尺寸的高分子制品的生产。
高分子催化剂
高分子催化剂在石油化工、有机合成 等领域具有催化效率高、选择性好等 优点。
生物医用高分子材料
生物医用高分子材料如人工器官、药 物载体、生物传感器等在医疗卫生领 域具有广泛应用前景。
发展趋势
向高性能、高功能化、智能化方向发 展,同时注重环保和可持续发展。
06
实验部分:高分子化学实验操作与注意事 项
汽车工业
轮胎、密封件、减震件等是汽车橡胶制品的 主要应用领域。
医疗卫生
医用手套、输液管、医用胶布等橡胶制品在 医疗卫生领域具有广泛应用。
日常生活
橡胶鞋、橡胶管、橡胶带等橡胶制品在日常 生活中随处可见。
发展趋势
向高性能、高耐磨、环保型橡胶方向发展, 如绿色轮胎、热塑性弹性体等。
纤维领域应用及发展趋势
发展历程
从天然高分子到合成高分子,经 历了漫长的岁月,随着科技的进 步,高分子化学得到了迅速的发 展。
高分子化合物分类与特点
分类
根据来源可分为天然高分子和合成高 分子;根据性能可分为塑料、橡胶、 纤维等。
特点
高分子化合物具有相对分子质量大、 分子链长、多分散性、物理和化学性 质独特等特点。
高分子化学研究意义
《高分子化学》PPT 课件
目录
• 高分子化学概述 • 高分子化合物合成方法 • 高分子化合物结构与性能 • 高分子材料改性与加工技术 • 高分子材料应用领域及发展趋势 • 实验部分:高分子化学实验操作与注意事
高分子整理

第一章绪论1、2、非晶聚合物随温度变化而出现的三态是什么?其两个特征转变温度分别是什么?(知识点:1.7.2)非晶态聚合物随温度变化而出现的三态是:玻璃态、高弹态、粘流态。
两个特征转变温度分别是:玻璃化转变温度(T g)、粘流温度(T f)。
3、如何计算聚合物的数均分子量、重均分子量、分子量分布指数?(1.4)数均分子量:重均分子量:n i、m i、M i分别表示i-聚体的分子数、质量和分子量。
分子量分布指数:质均分子量与数均分子量的比值:M/Mnw对于分子量均一体系,M/Mnw=1第二章:1.聚氨酯、聚碳酸酯、环氧树脂的单体分别是什么?1)聚氨酯:合成聚氨酯的起始原料是光气,它与二元醇或二元胺反应,分别形成二氯代甲酸酯或二异氰酸酯。
所以有两条合成技术路线:① 二氯代甲酸酯与二元胺反应; ② 二异氰酸酯和二元醇、二元胺的加成反应。
(工业上多选用)2) 聚碳酸酯:双酚A 与碳酸二苯酯进行酯交换反应,双酚A 取代了碳酸二苯酯中的苯酚,而成为碳酸双酚A 酯 双酚A 与光气反应3)环氧树脂2.掌握线性缩聚物的反应程度和平衡常数对聚合度的影响(2.5.1)。
为什么要用反应程度,而不能用单体转化率 ?1)聚合度是指高分子中含有的结构单元的数目:①反应程度对聚合度的影响: 反应程度则是指已经反应的基团数:在任何情况下,缩聚物的聚合度均随反应程度的增大而增大。
由可知聚合度随反应程度的增加而增加② 平衡常数对聚合度的影响在可逆缩聚反应中,平衡常数对 P 和 Xn 有很大的影响,不及时除去副产物,将无法提高聚合度。
密闭体系中:非密闭体系:在实际操作中,要采取措施排出小分子(减压、加热、通N2, CO2)1K X n +=1K K1K KK P +==--Wn n KX =Wn n P K P X =-11 ∴=(Nw是残余水浓度)聚合度与平衡常数的平方根成正比,与水含量的平方根成反比。
K值 nW (mol / L)聚酯 4 < 4 ×10-4(高真空度)聚酰胺 400 < 4 ×10-2(稍低真空度)可溶性酚醛 103 可在水介质中反应根据平衡常数K的大小,可将线型缩聚大致分为三类:2)转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数。
第五版高分子化学学习ppt课件

聚氯乙稀这样的聚合物,括号内的化 学结构称为结构单元。
5、重复单元(repeating unit) 聚氯乙稀分子链可以看作结构单元多次 重复构成,因此括号内的化学结构也可称 为重复单元或链节(chain element)。
6、聚合度(degree of polymerigation)
重复单元的数目,表征聚合物分子量大 小的一个物理参数。
2、大分子具有链状结构---- 大分子由 基本链节(结构相同的、简单的结构单 元)通过共价键或配位键重复连接而成。
例如:
3、具有多分散性 分子量有大小,即分子量的多分散性 %&& 结构也有差异,称结构多分散性
4、多种运动单元 链段运动 基团振动 大分子运动(蠕动)
聚乙烯大分子空间结构 示意图
蛋白质大分子空间结构 示意图
三、高分子科学的发展概况与趋势
1、高分子科学的发展概况
19世纪中叶以前 天然高分子的利用与加工
19世纪中叶~20世纪30年代
天然高分子的改性 • 1855年 英国 Parks 由硝纤维素和樟脑 制得赛璐塑料 • 1883年 法国 de Chardoniret 发明了人 造丝
20世纪20年代
还有一类聚合物是由两种单体聚合生 成高分子,如由己二胺和己二酸缩聚生成 的聚己二酰己二胺(尼龙66)
这类聚合物的结构单元和重复单元含义 不一样,也不存在单体单元。
三、分子量及分子量分布
分子量是聚合物的重要结构指标, 只有分子量很高的聚合物才具有高 的机械强度。
随着分子量增加(AB段),机械强度 增加,但过了B点后,再提高分子量,强 度上升很慢,C点为强度的饱和点。
二、高分子科学研究的内容
Chemistry
高分子物理第一章 高分子链的结构(1)

第一章
高分子链的结构
高分子链的构型
高聚物不同的异构体
旋光异构
几何异构
键接异构
第一章
高分子链的结构
旋光异构体 (optical isometrism)
正四面体的中心原子 上 4 个取代基不对称
而产生的异构体,这
样的中心原子叫不对
称原子。
第一章
高分子链的结构
*
CH3CHOHCOOH 乳酸分子
*
右旋(dextro)
第一章
高分子链的结构
2. 支化高分子(branching polymer): 与线形高分子的化学性质相似,但物理机械性能不同, 线形分子易于结晶,故密度,熔点,结晶度和硬度方面都高 于前者。支化破坏了分子的规整性,故结晶度大大降低。
3. 交联( network polymer):
高分子链之间通过支链连接成一个空间三维网状结构
第一章
高分子链的结构
双烯类单体:CH2=CH-CH=CH2
1,2或者3,4加成
1,4加成
第一章
高分子链的结构
习题:讨论异戊二烯聚合可能产生哪些不同的 构型,假定不考虑键接结构
第一章
高分子链的结构
分子构造(Architecture):聚合物分子的形状
第一章
高分子链的结构
1. 线形高分子(linear polymer) : 分子长链可以蜷曲成团。线形的分子间没有化学建键结合, 在受热或者受力的情况下分子间可以相互移动,因此线型高 聚物可以在适当的溶剂中溶解,加热时可以熔融,易于加工 成型。 支化和交联高分子 : 缩聚过程中有3个或3个以上官能度的单体存在 加聚过程中有自由基链转移发生 双烯类单体中第二双键的活化
中科大高分子化学PPT课件

二、链式聚合反应类别
根据活性种(活性中心)的种类,链式聚合分为
1. 自由基聚合(radical polymerization) :多为碳自 由基;
2. 阳离子聚合(cationic polymerization):多为碳 阳离子;
3. 阴离子聚合(anionic polymerization):碳阴离子 居多,也有氧负离子;
H
CH2 C Z + 活性的物种
Y
R*
---F3-1d
思考题 链终止和链转移有什么异同?
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第一节 链式聚合概述
三、链式聚合反应的特点 1. 反应历程:几个基元反应; 2. 分子量与转化率的关系:基本与转化率无关; 3. 链的生长:活性种和增长链对单体的加成反应;
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五、单体聚合类型的分析
2. 烯烃单体的取代基的电子效应
• 给电子性:烷基、氨基、烷氧基、酰氧基;
氧和氮有孤对电子,可发生p-p共轭,使碳碳双键电子
云密度增加,利于亲电试剂进攻;同时可分散碳正离
H
H
CH2 C+ 子的电荷密度CH2,C增加碳正离子的稳定性---F。2-3a
还会与碳正离子、碳负离子反应,使这些单体的聚合反 应变得复杂。
3. 位阻效应
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2021/4/11 3. 羰基化合物:醛、酮
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a-
四、烯类单体可进行的聚合反应(返回)
含含含 烯共给吸 烃轭电电 :取子子 配代取取 位基代代 聚的基基 合:的的 、三:: 自者自自 由皆由由 基可基基 乙 、、 烯 阳阴
高分子化学 ppt课件
第二部分 天然纤维与化学纤维
2.1 什么是纤维?
纤维是指长度比直径大千倍以上,直径只 有几微米或几十微米,并且具有一定柔韧性的 纤维物质。
纺织 纤维 的分 类
天然纤维 化学纤维
植物性纤维(纤维素纤维) 棉、麻 动物性纤维(蛋白质纤维) 毛、蚕丝
人造纤维
合成纤维
2.2 天然纤维
天然纤维的来源: 麻皮、棉花、羊毛、蚕丝 天然纤维:自然界生长的纤维材料,可以直接用 来纺纱织布。
高分子是指由多种原子以相同的、 多次重复的结构单元并主要由共价 键连接起来的、通常是相对分子量 为104~106的化合物。
6
高分子材料简介
表1 常见聚合物的相对分子质量
塑料 HDPE
相对分子 质量/万
6~ 30
纤维 涤纶
相对分子 橡胶 相对分子
质量/万
质量/万
1.8~2.3 天然橡胶 20~40
PVC 5~15 尼龙-66 1.2~1.8 丁苯橡胶 15~20
Chemistry and Materials
—Focus on Polymeric Materials
化学与材料
—高分子材料
人类已进入合成材料时代
新
新
工
时
艺
代
,
,
新
新
产
生
品
活
防水胶
聚乙烯丙纶高分子 复合防水卷材
2
有机玻璃
聚苯乙烯
聚丙烯
聚氯乙烯
我被高分子 包围了呀!
涤纶
酚醛塑料
塑料
聚四氟乙烯
3
提纲
四大塑料“四烯”
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯
合成纤维“六纶”
高分子化学与物理基础ppt课件
1926年 瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机,用它测量出蛋白质 的分子量:证明高分子的分子量的确是从几万到几百万。 1926年 美国化学家Waldo Semon合成了聚氯乙烯,并于1927年实现了工业化生 产。 1930年 聚苯乙烯(PS)发明。 1932年 Hermann Staudinger总结了自己的大分子理论,出版了划时代的巨著 《高分子有机化合物》成为高分子化学作为一门新兴学科建立的标志。 1935年 杜邦公司基础化学研究所有机化学部的Wallace H. Carothers合成出聚酰 胺66,即尼龙。尼龙在1938年实现工业化生产。 1930年 德国人用金属钠作为催化剂,用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。 1940年 英国人T. R. Whinfield合成出聚酯纤维(PET)。 1940年代 Peter Debye 发明了通过光散射测定高分子物质分子量的方法。 1948年 Paul Flory 建立了高分子长链结构的数学理论。 1953年 德国人Karl Ziegler与意大利人Giulio Natta分别用金属络合催化剂合成 了聚乙烯与聚丙烯。 1955年 美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯,首次用人工方法合成了 结构 与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。 1956年 Szwarc提出活性聚合概念。高分子进入分子设计时代。 1971年 S. L Wolek 发明可耐300℃高温的Kevlar。 1970'以后 高分子合成新技术不断涌现,高分子新材料层出不穷。
OH + CH2O
OH OH
CH2OH
OH
OH
CH2
OH ,CH2O
OH CH2
OH
OH
CH2 n
CH2 O CH2
OH CH2
高分子化学PPT全套课件(2024)
反应过程中存在链引发、链增长、链终止 等步骤;反应速率与引发剂浓度和单体浓 度有关;聚合度与转化率不成正比。
连锁聚合反应类型
连锁聚合反应实施方法
包括自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚 合等。
本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合 等。
开环聚合反应原理及方法
开环聚合反应定义
开环聚合反应是一种特殊的高分子合成方法,通过环状单体的开环加 成反应,生成高分子化合物。
通过测量高分子化合物对 红外光的吸收,可以确定 其化学结构和官能团。
利用核磁共振现象研究高 分子化合物的结构和动力 学行为,包括1H NMR、 13C NMR等。
通过测量高分子化合物的 质荷比,可以推断其分子 量和结构信息。
利用不同分子量高分子在 色谱柱中的保留时间差异 ,可以测定其分子量分布 和平均分子量。
分子量分布
分子量分布宽度也会影响高分子材料的性能。较窄的分子量分布通常意味着材 料具有更好的力学性能和加工稳定性,而较宽的分子量分布可能会提高材料的 韧性和冲击强度。
05 高分子材料加工与改性技 术
高分子材料加工成型技术
挤出成型
通过挤出机将高分子材料加热熔 融,经模头挤出得到所需截面形
状的连续型材。
注射成型
将高分子材料加热熔融后注入模具 型腔,经冷却固化得到制品。
压延成型
将高分子材料通过压延机的两个或 多个旋转辊筒间隙,使其受到挤压 和延展,成为一定厚度和宽度的薄 片状制品。
高分子材料共混改性技术
机械共混
通过机械搅拌或高速剪切作用,使两种或多种高分子材料均匀混 合,改善材料的性能。
溶液共混
将不同高分子材料溶解于共同溶剂中,形成均相溶液,再除去溶 剂得到共混物。
人教版《高分子材料》公开课课件PPT1
可编织窗纱、筛 网、网袋与绳子, 制成毛线、毛毯、 棉絮、滤布等
3.合成橡胶
(1)橡胶的分类
三叶树胶(顺式聚异戊二烯)
天然橡胶 杜仲树胶(反式聚异戊二烯)
橡胶
合成橡胶
丁苯橡胶 顺丁橡胶 合成天然橡胶
氯丁橡胶 乙丙橡胶 硅橡胶
性质:耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。
(2)天然橡胶
杜仲树胶(反式聚异戊二烯)
丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线
B.尼龙1010的单体是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOH
③六大纶包括:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。它们都属于合成 聚对苯二甲酸乙二酯纤维
合成尼龙1010的单体是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH,B项错误;
,因此它是通过缩聚反应制成
的,A项错误,C项正确;合成尼龙1010的单体是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH, B项错误;由于舱外航天服是在太空失重的情况下穿的,不需要考虑材料的轻重,D项
错误。
性能
不溶于普通溶剂,熔化温度高于 强度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透气性和
260 ℃,拉制的纤维具有天然丝的 吸湿性差,可以与天然纤维混纺获得改进
外观和光泽,耐磨性和强度高
大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、 丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子 应用
国防军工特殊织物,以及工业用纤维制品等 线
③高强度芳纶纤维合成 单体为
解析:合成纤维和人造纤维统称化学纤维,A正确;
②具有类似顺丁橡胶结构特点的橡胶,都可通过硫化改变其性能。
B.尼龙1010的单体是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOH