高分子材料的发展(第一章)

高分子材料化学主讲:李芝华教授塑料材料

泡沫塑料

塑料地板橡胶材料

发泡橡胶

橡胶地板

纳米涂料

人工脏器

液晶显示器高聚物锂离子电池

传感器生物传感器高分子离子分离膜SonyX505AP外壳为碳纤维薄板上镀镍碳纤维材料富勒烯C60高分子科学与工程主要内容高分子化学高分子的结构高分子的物理与性能4.高分子材料成型与加工5.高分子材料分析与表征6.主要的高分子材料第一章绪论高分子材料与科学的发展与意义高分子材料的概述高分子材料与我们的关系学习高分子材料的任务和目的高分子材料化学1.高分子材料与科学发展与意义1.1高分子材料的发展及意义1.2.高分子材料科学体系1.3基本情况与学习要求1.是材料三大领域中的重要部分1.1高分子材料发展及意义金属材料黑色金属黑色金属：铁、锰（铬）金属以及铁基合金有色金属有色金属：除铁、锰（铬）金属以及合金之外的纯金属或合金摩托罗拉V3—刀锋战士，采用航空级铝镁合金外壳大众敞蓬跑车conceptR

铜散热管太行发动机---高温镍合金钛合金制品超高温镍基合金涡轮叶片形状记忆合金无机非金属材料传统的硅酸盐材料：玻璃、陶瓷、水泥新型的硅酸盐材料：刚玉、碳化硅、钛酸钡铁电材料高分子材料橡胶材料

泡沫塑料多晶硅电池非晶磁性材料陶瓷颗粒增强钛基复合材料陶瓷基复合材料碳碳复合材料复合材料

铝塑料管塑钢门窗塑料.橡胶.纤维、涂料.胶粘剂按组成金属材料无机非金属材料高分子材料按结构结构材料功能材料按使用医用材料、耐蚀材料电子材料、耐火材料建筑材料等按结构单晶材料多晶材料非晶材料复合材料材料①是材料领域中非常重要的组成部分；

（金属、非金属、高分子）②与人们的衣、食、住、行密切相关；③在工业、农业领域中：（机械、化工、电子、交通、建筑等）④在现代高科技领域中

在航空、航天、卫星、导弹等领域，高分子材料（结构材料、功能材料）的地位非常显著。

结构材料

A.高性能合成树脂

B.树脂基复合材料；结构材料功能材料光学材料光敏材料光致变色光电材料磁声：阻尼、吸声、减振热：耐高温、隔热防腐蚀高分子吸附（吸水）高分子试剂生物材料电光光电材料压电材料导电材料高分子被广泛应用作为结构材料和功能材料

如：

a.树脂基复合材料；

b.耐烧蚀材料；

c.耐超低温材料；

d.密封、阻尼、吸声材料；

e.光、电、磁性材料；

f.隐身材料；

g.生物材料。

功能材料

超吸水材料

憎水材料

形状记忆聚合物

吸附分离功能高分子材料

1.在天然产物分离纯化中的应用

2.在血液净化治疗中的应用

3.在环境保护领域的应用

4.在组合化学中的新应用

高分子分离膜

1.水资源再利用

2.环境保护

3.微电子工业

4.化学工业

5食品工业及医药工业

6.生物工程电子聚合物

1.聚合物二次电池

2.金属防腐和防污

3.电磁屏蔽和隐身

4.抗静电

5.导电高分子电容器

6.发光二极管

7.发光电化学池

磁性高分子材料

1.磁记录、光记录、隐身材料

2.OPM移动通讯天线

3.OPM高频、微波电子器件

医用高分子材料

(抗凝血材料可生物降解材料)

1药物控制释放体

2骨内固定装置

3组织修复

4外科缝合线

5.组织工程学中的应用

高分子智能凝胶1.智能药物释放体系2.人工肌肉3.刺激响应分离膜4.凝胶光栅5.智能凝胶与生物技术

聚酰亚胺1分离膜2液晶显示用取向剂3液晶显示器用负性相补偿膜4用于微电子技术的光刻胶5非线性光学材料6耐高温透明介电材料7LB膜8纳米材料土建功能高分子材料1。高性能混凝土2。混凝土聚合物复合材料3。高聚物土工复合技术如：土工织物4。高分子化学灌浆材料高分子液晶材料

1。作为高性能工程材料的应用

2。在图形显示方面的应用

3。高分子液晶作为信息存储介质

4。高分子液晶作为色谱分离材料光敏高分子材料

1。光敏涂层

2。光敏胶

3。光致抗蚀剂

4。高分子光稳定剂

5。光致变色聚合物

6。光导电高分子材料P.

高分子催化剂

⑤在中南大学的几个项目中的作用与优势：

a.防洪工程治理材料

b.粉末注射成型技术

c.C/C复合材料

d.纳米生物制药

2.是发展极为迅速的领域

A

.

高分子材料的特点:

分子量很大（104~107）链状化合物分子量和分子尺寸的多分散性结构多层次性大分子或聚合物，或高聚物高分子特点a.

原材丰富、易加工、成本低、效益高；

一个大型合成纤维厂，年产量20万吨，相当于400万亩高产棉田，产棉量/年相当于4000万头绵羊，产棉量/年

(15亿米布，1件/10亿人)

例如:

10000吨天然橡胶:

需要热带10万亩土地，种3000万株橡胶树，需5万劳力，6~8年时间；

10000吨合成橡胶:

工厂：150人。

b.材料优异：轻质、高强、耐蚀、绝缘、耐热、耐寒、弹性好、耐辐射、透明；

高分子材料的优势:

1.耐烧蚀2.吸水性

3.疏水性4.阻尼性能

5.生物性能6.轻质高强

7.透明性8.加工性

9.资源10.耐蚀、绝缘性c.

品种多。

PE、PP、PS、PUPPS、PBI、PVF、PDF、PEEK

B.总量：

70年代：（体积产量）超金属材料；

80年代：（重量产量）超金属材料；

2000年代：占材料总量的70%；

C.形成了五大工业产业

塑料工业；纤维工业；橡胶工业；涂料工业；粘合剂工业。

D.高分子材料发展趋势:（1）高性能化（2）高功能化（3）复合化（4）精细化（5）智能化

3。高分子材料是前景极为诱人的领域①

企业发展喜人；②

人才需求巨大；③应用领域不断拓展。

1.2高分子科学

高分子科学体系：

高分子化学：合成及反应的一门科学；

高分子物理：结构、性能及其关系。

高分子材料加工：成型原理与方法；

高分子反应工程：聚合反应工程

高分子材料：

a.每一门课的研究内容；

b.各门课的相互联系.

1.3

高分子学习指导

1。怎样学习高分子材料？

英语;数学;物理;化学.

有机化学;物理化学.

高分子化学与物理高分子工程高分子材料2.考研内容

外校：本校方向：高分子化学或高分子物理材料科学基础3。中南大学高分子材料发展情况：

a.防洪工程治理材料

b.粉末注射成型技术

c.C/C复合材料

d.纳米生物制药

e.超高分子量聚乙烯材料研究4。材料学院该方向发展状况：

A.研究方向:

新型高性能高分子研究功能高分子研究环境友好型、新能源材料研究B.科研条件:

具有材料合成（树脂合成）及表征研究的基本条件。C.本人已承担科研项目:a.湖南省重点科研项目（环境友好型涂料）b.国家军工配套项目c.国家863高技术项目d.省部产学研项目承担过的相关项目研究工作：1．发动机高温润滑材料研究2．水性有机硅改性丙烯酸超耐候涂料研究3．高强高韧耐热抗开裂灌封材料研究4．表面张力匹配性导热材料研究5．ICF用堵口胶性能研究6．微电子组装用导电胶的研制7．超低温胶的研究8．天线高强切强度胶粘剂研究9.水性聚氨酯防腐蚀地涂料研究10.聚苯胺/Ag纳米复合材料研究D.正推动的科研项目:a.国家军工配套项目（航天用形状记忆聚合物复合材料研究）b.国家十三五军工配套项目（航天用碳微球研究）c.国家高技术项目（惯性约束巨变靶材研究）d.国防军工项目（航天用聚合物发泡材料、微球研究）D.正推动的科研合作:a.航天、核、兵器、船舶、航空等b.中科院我寄语希望与你会：

热爱材料！热爱高分子材料！

若感兴趣，欢迎材料类、化学类等专业：选修高分子课程！报考高分子研究生！

联系方式：

李芝华

1、地址：材化楼305室

2、电话：

3、EMAIL:ligfz@3、单位：材料学院材料化学系3.专业书籍和杂志专业书籍

高分子化学

卢江化学工业出版热功能高分子学报高分子通报高分子材料科学与工程PROGPOLYMSCIPolymerMacromolecules

杂志Polyreaction，polymerization聚合Polymer聚合物condensationpolymerization缩聚合(作用)Monomer单体freeradical自由基Radicalchainreaction自由基反应Addictivereaction加成反应Transitionpolymerization逐步聚合Coordinationpolymerization配位聚合Interpolymer,copolymer共聚物homopolymer均聚物Li