高分子化合物ppt课件

1、第十二章 高分子化合物 第一节第一节 高分子化合物高分子化合物1塑料塑料 合成纤维合成纤维 合成橡胶合成橡胶2第三节第三节 新型高分子材料新型高分子材料 31第一节 高分子化合物二高分子化合高分子化合物的物的结构结构一高分子化合高分子化合物的物的概念概念三高分子化合高分子化合物的物的主要特性主要特性2一、 高分子化合物的概念 高分子化合物高分子化合物是由千百个原子彼此以是由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物，也称为高分子重复结构单元的有机化合物，也称为高分子、大分子等。一般把相对分子质量高于、大分子等。一般把相对

2、分子质量高于10 000的分子称为的分子称为高分子高分子。高分子通常由。高分子通常由103105个原子以共价键连接而成。个原子以共价键连接而成。 3一、 高分子化合物的概念 由于高分子多是由小分子通过聚合反由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的，因此也常被称为应而制得的，因此也常被称为聚合物聚合物或或高聚高聚物物。 例如，纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶例如，纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉以及以高聚物为基础的合成材料，如、淀粉以及以高聚物为基础的合成材料，如各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与胶各种塑料，合成橡胶，合成纤维、涂料与胶黏剂等都是高分子化合物。黏剂等都是高分子化合物。 4二、 高分

3、子化合物的结构特点 高分子的分子结构可以分为两种基本类型：高分子的分子结构可以分为两种基本类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为称为线型高分子化合物线型高分子化合物。第二种是体型结构，具有。第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合物称为这种结构的高分子化合物称为体型高分子化合物体型高分子化合物。 在线型高分子化合物中，有独立的大分子存在线型高分子化合物中，有独立的大分子存在，这类高聚物的溶剂中或在加热熔融状态下，大在，这类高聚物的溶剂中或在加热熔融状态下，大分子可以彼此分离开来。而在体型高分子化合物中分子可以彼此分离开来。而在体型高

4、分子化合物中，则没有独立的大分子存在，因而也没有相对分子，则没有独立的大分子存在，因而也没有相对分子质量的意义。质量的意义。 5三、 高分子化合物的主要特性线型结构高聚物线型结构高聚物由于有独立的分子存在，故具有由于有独立的分子存在，故具有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。例如度和脆性较小的特点。例如，橡胶就具有良好的弹橡胶就具有良好的弹性。性。体型结构高聚物体型结构高聚物由于没有独立大分子存在，故没由于没有独立大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆

5、性较大。度和脆性较大。通常所说的通常所说的高分子材料高分子材料，是以高分子化合物为基，是以高分子化合物为基础加入各种添加剂合成的材料，包括橡胶、塑料、础加入各种添加剂合成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料等，具有非常广泛的用途。纤维、涂料等，具有非常广泛的用途。6第二节 塑料 合成纤维 合成橡胶二合成纤维合成纤维一塑料塑料三合成橡胶合成橡胶7一、塑料 塑料塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中配制而成的。其中，高分子聚合物高分子聚合物(或称合成或称合成树脂树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的性能，还要在聚合

6、物中添加各种辅助材料的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等料，如增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。，才能成为性能良好的塑料。8一、塑料合成树脂合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在中的含量一般在40100。树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑种未加工的原始聚合物，它不仅用于制造塑料，还是涂料、黏合剂以及合成纤维的原料料，还是涂料、黏合剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含。而塑料除了极少一部分含100的树脂外，的树脂

7、外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他物质。需要加入其他物质。9一、塑料 塑料按其热熔性能又可分为塑料按其热熔性能又可分为热塑料热塑料(如聚乙烯如聚乙烯、聚氯乙烯等、聚氯乙烯等)和和热固性塑料热固性塑料(如酚醛树脂、环氧权如酚醛树脂、环氧权脂等脂等)两大类。两大类。 前者为线型结构的高分子，受热时可以软化前者为线型结构的高分子，受热时可以软化和流动，可以反复多次塑化成型，次品和废品可以和流动，可以反复多次塑化成型，次品和废品可以回收利用，再加工成产品。回收利用，再加工成产品。 后者为体型结构的高分子，一经成型便发生后者为体型结构的高分子，一

8、经成型便发生固化，不能再加热软化，不能反复加工成型，因此固化，不能再加热软化，不能反复加工成型，因此，次品和废品没有回收利用的价值。，次品和废品没有回收利用的价值。 10一、塑料 塑料的用途：塑料的用途：在农业方面，大量塑料被用于制造地膜、育秧薄在农业方面，大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、渔网、养殖浮漂等；膜、大棚膜和排灌管道、渔网、养殖浮漂等；在工业方面，电气和电子工业广泛使用塑料制作在工业方面，电气和电子工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料；绝缘材料和封装材料；在机械工业中，用塑料制成传动齿轮、轴承、轴在机械工业中，用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制

9、品；瓦及许多零部件代替金属制品；在化学工业中，用塑料作管道、各种容器及其他在化学工业中，用塑料作管道、各种容器及其他防腐材料；防腐材料；11一、塑料在建筑工业中，作门窗、楼梯扶手、地板砖、天在建筑工业中，作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、装饰板和卫生洁具等；板和卫生洁具等；在国防工业和尖端技术中，无论是常规武器、飞在国防工业和尖端技术中，无论是常规武器、飞机、舰艇，还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船机、舰艇，还是火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船和原子能工业等，塑料都是不可缺少的材料；和原子能工业等，塑料都是不可缺少的材

10、料；在日常生活中，塑料的应用更广泛，如市场上销在日常生活中，塑料的应用更广泛，如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶；等等。牙刷、肥皂盒、热水瓶；等等。 12一、塑料13二、合成纤维 天然纤维天然纤维是指自然界生长或形成的纤维，包是指自然界生长或形成的纤维，包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维，如棉花、羊毛括植物纤维、动物纤维和矿物纤维，如棉花、羊毛、木材等的纤维都是天然纤维。、木材等的纤维都是天然纤维。 用木材、棉籽绒、稻草、甘蔗渣等纤维或牛用木材、棉籽绒、稻草、甘蔗渣等纤维或牛奶、大豆、花生等蛋白质，经过一系列的化

11、学处理奶、大豆、花生等蛋白质，经过一系列的化学处理与机械加工而制成类似棉花、羊毛、蚕丝一样能够与机械加工而制成类似棉花、羊毛、蚕丝一样能够用来纺织的纤维叫做用来纺织的纤维叫做人工纤维人工纤维，如人造棉、人造丝，如人造棉、人造丝等都是人工纤维。等都是人工纤维。 14二、合成纤维 合成纤维合成纤维是用合成高分子化合物做原料而制是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。合成纤维的化学组成和天然得的化学纤维的统称。合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如石油、煤、天然气、石灰石或农副产白质的物质如石油、煤、天然

12、气、石灰石或农副产品，加工提炼出来的有机物质，再用化学合成与机品，加工提炼出来的有机物质，再用化学合成与机械加工的方法制成纤维。如涤纶、锦纶、腈纶、丙械加工的方法制成纤维。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等。纶、氯纶等。 15二、合成纤维 合成纤维按主链结构可分：合成纤维按主链结构可分：碳链合成纤维，如聚丙烯纤维碳链合成纤维，如聚丙烯纤维(丙纶丙纶)、聚丙、聚丙烯腈纤维烯腈纤维(腈纶腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维尼维尼纶纶)；杂链合成纤维，如聚酰胺纤维杂链合成纤维，如聚酰胺纤维(锦纶锦纶)、聚对、聚对苯二甲酸乙二酯苯二甲酸乙二酯(涤纶涤纶)等；等；16二、合成纤维 合成纤维按

13、性能功用可分：合成纤维按性能功用可分：耐高温纤维，如聚苯咪唑纤维；耐高温纤维，如聚苯咪唑纤维；耐高温腐蚀纤维，如聚四氟乙烯；耐高温腐蚀纤维，如聚四氟乙烯；高强度纤维，如聚对苯二甲酰对苯二胺；高强度纤维，如聚对苯二甲酰对苯二胺；耐辐射纤维，如聚酰亚胺纤维；耐辐射纤维，如聚酰亚胺纤维；还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。 合成纤维的生产有合成纤维的生产有3大工序：合成聚合物制备、大工序：合成聚合物制备、纺丝成型、后处理。纺丝成型、后处理。17三、合成橡胶 橡胶橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌机械、医疗器械等所机、收割机、水

14、利排灌机械、医疗器械等所必需的材料。必需的材料。 根据来源不同，橡胶可以分为根据来源不同，橡胶可以分为天然橡天然橡胶胶和和合成橡胶合成橡胶。合成橡胶是由人工合成的高。合成橡胶是由人工合成的高弹性聚合物，也称合成弹性体，是三大合成弹性聚合物，也称合成弹性体，是三大合成材料之一，其产量仅低于合成树脂材料之一，其产量仅低于合成树脂(或塑料或塑料)、合成纤维。、合成纤维。18三、合成橡胶合成橡胶中有少数品种的性能与天然橡胶合成橡胶中有少数品种的性能与天然橡胶相似，大多数与天然橡胶不同，但两者都是相似，大多数与天然橡胶不同，但两者都是高弹性的高分子材料，高弹性的高分子材料，合成橡胶一般在性能上不如天然橡

15、胶全面合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。农业、国防、交通及日常生活中。19三、合成橡胶合成橡胶按照应用方面，可以分为通用型橡胶和合成橡胶按照应用方面，可以分为通用型橡胶和特种橡胶两大类。特种橡胶两大类。通用型橡胶通用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶，如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等，主的橡胶，如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等，主要用于制造各种轮胎及一般工业橡胶制品。要用

16、于制造各种轮胎及一般工业橡胶制品。特种橡胶特种橡胶是指具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老是指具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和高气密性等特点的橡胶，常用的有硅橡胶、各化和高气密性等特点的橡胶，常用的有硅橡胶、各种氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、等，种氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、等，主要用于要求某种特性的特殊场合。主要用于要求某种特性的特殊场合。20第三节 新型高分子材料二复合材料复合材料一功能高分子功能高分子材料材料21 高分子材料高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、黏合剂和涂料等。其中，被称为现代高膜、黏合剂和涂料等。其中，被称为现代高分子分子3大合成材

17、料的塑料、合成纤维和合成橡大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。必不可少的重要材料。 目前，已大规模生产的是只能在一般条件目前，已大规模生产的是只能在一般条件下使用的高分子物质，即通用高分子，它们下使用的高分子物质，即通用高分子，它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。22一、功能高分子材料 1. 1.高分子分离膜高分子分离膜 高分子分离膜是用高分子材料制成的具有高分子分离膜是用高分子材料制成的具有特殊分离功能的半透性薄膜。被认为是支撑特殊分离功能的半透性薄膜。

18、被认为是支撑新技术革命的重大技术。新技术革命的重大技术。膜分离过程膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等，用来制备分离、渗透汽化和液膜膜分离等，用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。分离等。23一、功能高分子材料 用来制备分离膜的高分子材料有许多种，用得用来制备分离膜的高分子材料有许多种，用得较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种，一般用的是平膜和空中纤维。膜的形式也有多种，一般用的是平膜和空中纤维。 推广应用高分子分离膜能

19、获得巨大的经济效益推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如，利用离子交换膜电解食盐可减和社会效益。例如，利用离子交换膜电解食盐可减少污染、节约能源；利用反渗透进行海水淡化和脱少污染、节约能源；利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其他方法消耗的能量都小；利用气体分离盐、要比其他方法消耗的能量都小；利用气体分离膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。 24一、功能高分子材料2.2.高分子磁性材料高分子磁性材料 早期磁性材料源于天然磁石，之后才利用磁铁早期磁性材料源于天然磁石，之后才利用磁铁矿矿(铁氧体铁氧体)烧结或铸造成磁性体，现在工业烧结或铸造成磁性体，现在工业常用的常用的磁性材料磁性材料有有3种，即铁氧体磁铁、稀土类磁铁和铝种，即铁氧体磁铁、稀土类磁铁和铝镍钴合金磁铁等。镍钴合金磁铁等。 高分子磁性材料高分子磁性材料主要可分为两大类，即结构型主要可分为两大类，即结构型和复合型。所谓和复合型。所谓结构型结构型，是指并不添加无机类磁粉，是指并不添加无机类磁粉而高分子中制成的磁性体。目前具有实用价值的主而高分子中制成的磁性体。目前具有实用价值的主要是要是复合型复合型。 25一、功能高分子材料3. 3. 光功能高分子材料光功能高分子材料 光功能高分子材料，是指能够对光进行光功能高分子材料，是指能