合成高分子材料教学土木工程材料

合成高分子材料教学土木工程材料第1页/共27页高分子材料基础高分子材料高分子材料是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂所构成的材料。高分子化合物又称高聚物或聚合物，其分子量很大，一般为104~106。第2页/共27页高分子聚合物在建筑材料中的应用高分子聚合物在建筑材料中的应用用途广泛用于

橡胶

合成纤维制成塑料

涂料各种功能材料制成胶粘剂第3页/共27页抗水性好防水性好易加工

耐水性强

耐磨性好特点耐腐蚀性强密度小比强度高绝缘性好

高分子材料的特点第4页/共27页按来源高分子材料有：天然高分子材料合成高分子材料第5页/共27页合成高分子化合物的分类按分子结构线性聚合物体型聚合物

按聚合物受热的行为热塑性聚合物热固性聚合物第6页/共27页按主链元素元素有机高分子无机高分子杂链高分子碳链高分子第7页/共27页按用途胶粘剂涂料合成纤维合成橡胶合成树脂功能高分子第8页/共27页合成高分子化合物的合成加聚反应单体（低分子碳氢化合物）在引发剂、光、热等作用下，聚合形成为大分子的反应。

均聚物共聚物加聚反应第9页/共27页缩聚反应由两种或两种以上具有可反应官能团的单体，在催化剂作用下结合成的大分子，并同时放出低分子副产物的反应。

均缩聚反应混缩聚反应缩聚反应共缩聚反应第10页/共27页聚合物的命名在生成聚合物的单体名称之前加“聚”字。在原料名称之后加“树脂”二字。商品名称。常用其英文名称的缩写字母表示。如聚乙烯——PE；聚氯乙烯——PVC；聚乙烯醇——PVA；丁苯橡胶——SBR；丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物为ABS树脂等。第11页/共27页线型聚合物聚合物的分子结构大分子链排列成线状主链，有时带有支链，且线状大分子间以分子间力结合在一起的聚合物。第12页/共27页体型聚合物

线型大分子通过化学键交联作用而形成的三维网状结构（又称网状或体型结构）的聚合物。第13页/共27页聚合物的聚集态结构聚合物的物理状态聚合物的老化高分子聚合物的性质第14页/共27页聚合物的聚集态结构聚集态结构晶态结构非晶态结构取向态结构织态结构第15页/共27页晶态结构第16页/共27页非晶态结构非晶态结构是指玻璃态、橡胶态、粘流态（或熔融态）及结晶聚合物中的非晶区结构。第17页/共27页取向态结构指聚合物分子在一维或二维方向的有序排列结构。指将两种或两种以上的聚合物或不同分子量的同种聚合物混合而得到的材料结构，属非均相体系结构。织态结构第18页/共27页聚合物的物理状态聚合物的物理状态玻璃态高弹态粘流态第19页/共27页玻璃态

T<Tg，非晶态聚合物在低于某一温度时，分子动能很低，大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结，聚合物在外力作用下，产生的变形较小，弹性模量较大。第20页/共27页高弹态Tg<T<Tf

，分子动能增加，分子链段能运动，但大分子链的运动仍被冻结，聚合物弹性模量较小，在外力作用下，产生较大的变形，在外力去除后又会恢复原状，聚合物保持高弹态的上限温度称为粘流温度（Tf）。第21页/共27页粘流态T＞Tf以上，分子动能增加到链段和大分子链都可以运动，聚合物成为可以流动的粘稠液体。此时，聚合物在外力作用下，分子间会相互滑动，产生流动变形，外力去除后，变形不可恢复。第22页/共27页聚合物的老化聚合物在使用过程中，由于光、热、空气等的作用而发生结构或组成的变化，从而出现性能劣化现象，如变色、变硬、龟裂、发软、发粘、斑点、机械强度降低等。第23页/共27页

热老化

影响因素

光老化

降解

机理

交联

老化第24页/共27页防止老化的措施有三种：①改善聚合物结构，提高耐老化力；②加入稳定剂（防老剂），吸收