高分子合成材料课件

高分子合成材料是一种新型的化学材料，它的出现改变了人类制只能依赖和应用从矿物、动植物中得到的金属、木材、棉、毛、橡胶等天然材料的状况，为人类的生产和科学技术的发展开拓了广阔的道路。高分子合成材料高分子合成材料是一种新型的化学材料，它的出现改1十九世纪中叶，人们开始对天然高分子进行改造以改变其性质。二十世纪初期，开始少量生产合成塑料和合成橡胶，并用作原料来生产绝缘材料、轮胎等。但生产发展较慢。三十年代中期，由于高分子链结构理论的确立，以及对一些有机反应过程的进一步研究，使生产方法简化，生产效率提高，高分子品种的生产，才如迅速地发展起来。十九世纪中叶，人们开始对天然高分子进行改造以改变其性质。2为什么高分子合成工业发展得那样迅速呢？为什么高分子合成工业发展得那样迅速呢？3第一，它具有许多优良的性质，应用范围非常广泛。一般来说，有密度小、强度高、弹性好、可塑性好、绝缘性好和耐腐蚀等优点。基于这些，高分子合成材料在工业、农业、国防、医疗卫生、及日常生活等方面都有极其广泛的应用。第二，它的原料丰富，加工容易，生产量大。石油、天然气、煤等都是高分子合成材料的原料。在生产过程中，要经过单体合成、精制与聚合等几道工序，可进行连续生产。要制成成品，也远比加工金属或其它材料简单的多。第一，它具有许多优良的性质，应用范围非常广泛。一般来说，有密4

在我国，高分子合成工业的历史虽然比较短，但发展是很快的。我国石油、天然气和煤的储量都很丰富，这为合成材料工业的发展提供了有利的条件。目前，我国已经建设了并且正在新建一批现代化的大型石油化工联合企业。我国的发展在我国，高分子合成工业的历史虽然比较短5第5章高分子材料合成5.1通用高分子材料的分类、特性及用途5.2合成聚合物的原料5.3聚合物生产过程5.4高分子材料典型生产工艺5.5功能高分子材料5.6高分子材料的发展前景第5章高分子材料合成5.1通用高分子材料的分类、特性及用6通常使用的高分子合成材料主要有塑料、合成纤维下面依次作一些简要介绍以及合成橡胶三大类5.1通用高分子材料的分类、特性及用途通常使用的高分子合成材料主要有塑料、合成纤维下面依次作一些简7

塑料是一类可塑性材料，主要成分是合成树脂，可用来生产塑料。塑料制品的原料除合成树脂外，一般添加一些增塑剂、稳定剂等。在一定温度、压强下，挤压、注射、浇铸、吹塑等工序，加工成型。塑料塑料是一类可塑性材料，主要成分是合成树脂，可8根据受热时性质，可分为两大类

热塑性塑料

受热软化，可以塑制成一定的形状，冷却后变硬，再加热仍可软化，再冷却后又会变硬。

热固性塑料

初次受热时变软，可以塑制成一定的形状，但硬化定型以后，再加热就不会再软化。塑料分类根据受热时性质，可分为两大类塑料分类9聚乙烯单体：

CH2CH2几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐腐蚀、耐寒，无毒 耐热性差，透明性差，易老化用途：制包装材料、日常用品、 绝缘材料、管道、保护衣等聚乙烯几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐腐蚀10聚丙烯单体：CH3CHCH3几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：机械强度高，绝缘性好，耐腐蚀、质轻无毒 耐油性差，低温发脆，易老化用途：制薄膜、日常用品、 管道、包装材料等聚丙烯几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：机械强度高，绝缘11聚氯乙烯单体：

CH2CHCl几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐腐蚀、耐磨，耐有机溶剂，抗水性好 稳定性差，遇冷变硬，透气性差分类：硬、软、泡沫用途：制日常用品、绝缘材料、管道、 保护衣、建筑材料等聚氯乙烯几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐腐12聚苯乙烯单体：

C6H5CHCH2几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐腐蚀、耐水， 无毒，透光性好 耐溶剂性差，遇冷变硬，遇热变软分类：硬、软、泡沫用途：制日常用品、绝缘材料 离子交换树脂等聚苯乙烯几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐腐13聚四氟乙烯单体：

CF2CF2几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐腐蚀、耐水， 耐高温、低温，耐溶剂性好 加工困难分类：硬、软、泡沫用途：制耐腐蚀和耐高低温制品聚四氟乙烯几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：绝缘性好，耐14聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）

单体：

CH2CCOOH3几种主要的塑料及它们的性能和用途性能：透光性好、质轻 耐水、耐酸、碱、抗霉，易加工

耐磨性差、能溶于有机溶剂用途：制耐腐蚀和耐高低温制品CH3聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）几种主要的塑料及它们的性能和用途15塑料(polymers)和树脂(resin)是不同的两个概念，树脂分为天然树脂和合成树脂。合成树脂(syntheticresin)是人工合成的某些性能与天然树脂相似的高分子聚合物，是塑料的主要原料。人们常说的塑料制品是由塑料粒子添加诸如填料、增塑剂、稳定剂和颜料等辅助材料，经均匀混合和压模所得的成品。现在，用作塑料的聚合物品种已多达300余种，其中产量最大的是聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯四种，它们占塑料总产量的70%以上。塑料(polymers)和树脂(resin)是不同的16合成纤维

合成纤维是以石油、天然气、煤和农副产品为原料制成单体，京聚和反映制成。

它从二十世纪三十年代开始生产，发展极为迅速，目前大规模省柴的已有三、四十种。合成纤维合成纤维是以石油、天然气、煤和农副产17合成纤维的主要特点

合成纤维的强度大、弹性好、耐磨、耐腐蚀、不会发霉、不怕虫蛀、不缩水。但是它的吸湿性、透气性差，为了改善这个弊病，常用一种或几种合成纤维与人造纤维制成混纺织物。合成纤维的主要特点合成纤维的强度大、弹性好、18几种主要的合成纤维及它们的性能和用途聚对二甲酸乙二甲醇酯俗称：涤纶或的确良性能：抗折皱性强、弹性、耐光性 耐酸性、耐磨性好 不耐浓碱，染色性较差用途：制衣料织品、绝缘材料 绳索、人造血管等几种主要的合成纤维及它们的性能和用途聚对二甲酸乙二甲醇酯性能19几种主要的合成纤维及它们的性能和用途聚己内酰胺俗称：锦纶单体：性能：强度高、弹性、耐碱性、 耐磨性、染色性好 不耐浓酸，耐光性差用途：制衣料织品、渔网、降落伞、 绳索、轮胎帘子线等HN(CH2)5CO几种主要的合成纤维及它们的性能和用途聚己内酰胺性能：强度高、20几种主要的合成纤维及它们的性能和用途聚丙烯腈俗称：腈纶单体：性能：耐光性、弹性、耐酸性、 保暖性好 不易染色，耐碱性差用途：制衣料织品、工业用布、 毛毯、幕布等CH2CHCN几种主要的合成纤维及它们的性能和用途聚丙烯腈性能：耐光性、弹21合成橡胶

合成橡胶是有分子量较小的二烯烃或烯烃作为单体聚合而成的。它在某些性能上比较突出，如有的耐高温、耐低温，有的耐油，有的有很好的气密性，等等。它是制造工业制品和医疗器械所必需的材料。合成橡胶合成橡胶是有分子量较小的二烯烃或烯烃22几种主要的合成橡胶及它们的性能丁苯橡胶结构简式：CH2CHCHCH2CH2CHn性能：热稳定性、电绝缘性 和抗老化性好几种主要的合成橡胶及它们的性能丁苯橡胶性能：热稳定性、电绝缘23几种主要的合成橡胶及它们的性能顺丁橡胶结构简式：CH2CHCHCH2

n性能：弹性好、耐低温、耐热 粘结性差几种主要的合成橡胶及它们的性能顺丁橡胶性能：弹性好、耐低温、24几种主要的合成橡胶及它们的性能氯丁橡胶结构简式：CH2CHCCH2

n性能：耐日光、耐磨、耐老化 耐酸、耐碱、耐油性好 耐寒性差Cl几种主要的合成橡胶及它们的性能氯丁橡胶性能：耐日光、耐磨、耐25几种主要的合成橡胶及它们的性能丁腈橡胶结构简式：CH2CHCHCH2CH2CHn性能：抗老化性和耐油性好、耐高温 弹性和耐寒性差CN几种主要的合成橡胶及它们的性能丁腈橡胶性能：抗老化性和耐油性26几种主要的合成橡胶及它们的性能聚硫橡胶结构简式：CH2CH2S4

n性能：耐油性和抗老化性好、耐化学腐蚀

弹性较差几种主要的合成橡胶及它们的性能聚硫橡胶性能：耐油性和抗老化性27几种主要的合成橡胶及它们的性能硅橡胶结构简式：SiO

n性能：耐低温、耐高温抗老化性和臭氧性好、绝缘性好 机械性能差、耐化学腐蚀差CH2CH3几种主要的合成橡胶及它们的性能硅橡胶性能：耐低温、耐高温CH28几种主要的合成橡胶及它们的性能异戊橡胶（合成天然橡胶）结构简式：CH2CH2n性能：与天然橡胶相似 粘结性良好CH3HCC几种主要的合成橡胶及它们的性能异戊橡胶（合成天然橡胶）性能：29其他合成材料

除了以上介绍的三大合成材料外，涂料、粘合剂、离子交换树脂等也是经常应用的合成材料。其他合成材料除了以上介绍的三大合成材料外，30及其发展高分子合成材料的应用

目前，合成材料在医药、物质提纯、污水处理、能量转化、贵金属回收等许多方面都有独特的应用。总之，合成材料的应用范围正在逐渐扩展，它必将对人们的生产和生活产生越来越大的影响。及其发展高分子合成材料的应用目前，合成材料在31基本原料：石油、天然气、煤炭等为原材料。聚合反应的主要原料为单体（如烯烃）和溶剂（如苯、甲苯），另外还有一些助剂。合成高分子的生产中要求单体的纯度达到99%，有害杂质不仅影响聚合和分子量，也影响引发剂和催化剂的活性。为了防止单体在储存时发生自聚，需要加入一定的阻聚剂，大多数单体是有机化合物，有毒，易燃，易爆，要注意安全问题。

5.2合成聚合物的原料合成聚合物的原料基本原料：石油、天然气、煤炭等为原材料。5.2合成聚合物的32聚合物单体是组成高分子的单元结构，大多数单体为烯烃、二烯烃和芳烃。所用的单体主要来自煤炭、石油、农副产品，要求原料来源丰富，成本低，生产工艺简单，对环境污染小，各种原料能综合利用，且经济合理。目前世界上大多是利用石油为原料生产高分子材料，我国也是如此。聚合物单体聚合物单体是组成高分子的单元结构，大多数单体为烯烃、二烯烃和33以石油和天然气为基础合成单体、聚合物的路线丁二烯苯丙烯乙烯甲苯石油和天然气二甲苯橡胶纤维塑料涂料粘合剂离子交换树脂以石油和天然气为基础合成单体、聚合物的路线丁二烯苯丙烯乙烯甲34有些单体可以用热、光、辐射等能源来直接引发聚合，其中苯乙烯热聚合已工业化。大多数单体的聚合反应需要引发剂的存在实现，引发剂其用量很少。引发剂种类过氧化物偶氮化合物氧化—还原引发体系油溶性水溶性引发剂和催化剂有些单体可以用热、光、辐射等能源来直接引发聚合，其中苯乙烯热35(a)根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性的引发剂。(b)根据聚合操作方式和反应温度选择适当分解速度的引发剂。引发剂的选择(c)根据分解速度常数选择引发剂。(d)根据分解活化能Ed选择引发剂。(e)根据引发剂的半衰期选择引发剂。(a)根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性的引发剂。36催化剂阳离子催化剂阴离子催化剂配位络合物催化剂Ziegler-Natta催化剂（主要）氧化铬-载体(phillips)催化剂过渡金属有机化合物-载体催化剂种类催化剂阳离子催化剂阴离子催化剂配位络合物催化剂Ziegler375.3聚合物生产过程(1)原料准备与精制过程：包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程相设备。(2)催化剂(引发剂)配制过程：包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。(3)聚合反应过程：包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。5.3聚合物生产过程(1)原料准备与精制过程：包括单体、溶38(4)分离过程：包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备。(5)聚合物后处理过程：包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。(6)回收过程：主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。(4)分离过程：包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂，脱除39聚合物制造工艺过程举例聚合物制造工艺过程举例40聚合反应过程高分子化合物的平均分子量、分子量分布以及其结构对高分子合成材料的物理机械性能产生重大影响，并且生产出来的成品不易进行精制提纯，因此对聚合工艺条件和设备的要求很严格：(a)要求单体高纯度，所有分散介质(水、有机溶剂)和助剂的纯度都有严格要求。(b)反应条件的波动与变化，将影响产品的平均分子量与分子量分布，需要采用高度自动化控制。(c)对十大多数合成树脂的聚合生产设备，在材质方而要求不污染聚合物。聚合反应过程高分子化合物的平均分子量、分子量分布以及其结构对41

自由基聚合实施方法所用原材料及产品形态自由基聚合方法：本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合自由基聚合实施方法所用原材料及产品形态自由基聚合方法：本体42离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。在溶液聚合方法中，如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为淤浆聚合。离子聚合及配位聚合实施方法所用原材料和产品形态离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。43聚合物在聚合反应器中分批生产的，当反应达到要求的转化率时，将聚合物从聚合反应器中卸出。进料→反应→出料→清理a.不易实现操作过程的全部自动化，每一批产品的规格难以控制严格一致。b.反应器单位容积单位时间内的生产能力受到影响，不适于大规模生产。c.优点：反应条件易控制，便于改变工艺条件。所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。间歇聚合间歇聚合的特点：聚合物在聚合反应器中分批生产的，当反应达到要求的转化率时，将44单体和引发剂（催化剂）等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物连续不断地流出聚合反应器。目前只有悬浮聚合方法尚未实现大规模连续生产。连续聚合a.聚合反应条件是稳定的，容易实现操作过程的全部自动化，机械化，所得产品的质量规格稳定。b.设备密闭，减少污染，适合大规模生产，劳动生产率高，成本较低。c.缺点：不宜经常改变产品牌号，所以不便小批量生产。连续聚合特点：单体和引发剂（催化剂）等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物45进行聚合反应的设备叫做聚合反应器。根据聚合反应器的形状主要分为管式、塔式和釜式聚合反应器，此外尚有特殊形式的聚合反应器例如螺旋挤出机式反应器、板框式反应器等。搅拌聚合釜的结构示意图聚合反应器进行聚合反应的设备叫做聚合反应器。根据聚合反应器的形状主要分46聚合反应是放热反应，生产过程为控制产品平均分子量，要求反应体系温度变化小。各种单体的聚合热（千卡/克分子）如何有效的排除聚合反应热，保持反应温度聚合反应是放热反应，生产过程为控制产品平均分子量，要求反应体47釜式聚合反应器的排热方式主要有：①夹套冷却；②夹套附加内冷管冷却，③内冷管冷却；④反应物料釜外循环冷却，⑤回流冷凝器冷却；⑥反应物料部分闪蒸，⑦反应介质预冷。釜式聚合反应器的排热方式主要有：①夹套冷却；②夹套附加内冷管48反应物料在反应初期都是易流动液体状态或气体。高分子合成工业中聚合反应器中的物料形态可归纳为：(a)高粘度熔体(均相)—熔融缩聚、本体聚合。(b)高粘度溶液(均相)—自由基溶液聚合、离子及配位溶液聚合、溶液缩聚。(c)固体微粒-液体分散体系(非均相)——自由基悬浮聚合、离子及配位溶液聚合、溶液缩聚。(d)胶体分散液(非均相)——自由基乳液聚合。(e)粉状固体(非均相)——自由基本体聚合、离子配位本体聚合。(f)固体制品(本体浇铸聚合)。反应物料在反应初期都是易流动液体状态或气体。高分子合成工业中49为使釜式聚合反应器中的传质、传热过程正常进行，聚合釜中必须安装搅拌器。搅拌器螺带式螺轴式桨式涡轮式推进器式锚式涡轮式平桨式和锚式螺带式粘度为使釜式聚合反应器中的传质、传热过程正常进行，聚合釜中必须安50

分离过程聚合反应得到的物料，多数情况下含有未反应的单休、催化剂残渣、反应介质(水或有机溶剂)等。从聚合物中分离未反应的单体还具有消除环境污染的意义。(b)乳液聚合得到的浓乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直接用作涂料、粘合剂，也不需要经过分离过程。(a)本体聚合与熔融缩聚得到的高粘度熔体不含有反应介质，如果单体几乎全部转化为聚合物，通常不需要经过分离过程。如果要求生产高纯度聚合物，应当采用真空脱除单体法。分离过程聚合反应得到的物料，多数情况下含有未反应的单休、催51(c)自由基悬浮聚合得到固体珠状树脂在水中的分散体系。可能含有少量反应单体和分散剂。脱除未反应单体用闪蒸(迅速减压)的方法，对于沸点较高的单体则进行水蒸汽蒸馏，使单体与水共沸以脱除。(d)离子聚合与配位聚合反应得到的如果是固体聚合物在有机溶剂中的淤浆液，但是通常含有较多的未反应单体和催化剂残渣。因此要首先进行闪蒸以脱除未反应单体。如果催化剂是低效的，则应当进行脱除。用醇破坏金属有机化合物，然后用水洗涤以溶解金属盐和卤化物。(c)自由基悬浮聚合得到固体珠状树脂在水中的分散体系。可能含52(e)自由基溶液聚合或离子和配位聚合得到的高粘度溶液合成树脂加入非溶剂中粉状固体析出纤维状产品合成橡胶喷入沸腾的热水中同时进行强烈搅拌以直径l0-20mm的胶粒析出(f)胶体分散体系的固体颗粒不能用过滤，而采用喷雾干燥方法。(e)自由基溶液聚合或离子和配位聚合得到的高粘度溶液合成树脂53聚合物后处理过程聚合物后处理过程54(a)工业采用的合成树脂干燥主要是气流干燥和沸腾干燥。当合成树脂含水时，通常用热空气作为载热体进行干燥；当含有机溶剂时，则用加热的氮气干燥。(b)添加稳定剂(热、光稳定剂)、润滑剂、着色剂等组分。(c)在密炼机中或专用混炼机中进行混炼使添加剂与树脂充分混合。然后送入挤塑机中挤出为条状固体物，再经切粒机切成一定形状和大小的粒状塑料。合成树脂后处理过程(d)进行均匀化混合后包装作为商品出厂。(a)工业采用的合成树脂干燥主要是气流干燥和沸腾干燥。当合成55气流、沸腾干燥流程气流、沸腾干燥流程56合成橡胶后处理过程(a)采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥机进行干燥。(b)充分干燥并冷却后压制25kg大块，包装为商品。合成橡胶后处理过程(a)采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥机进行干575.4高分子材料典型生产工艺聚乙烯单体：

CH2=CH2分子式：

-[CH2-CH2]n-性能：绝缘性好，耐腐蚀、耐寒，无毒 耐热性差，透明性差，易老化用途：制包装材料、日常用品、 绝缘材料、管道、保护衣等5.4高分子材料典型生产工艺聚乙烯单体：CH2=CH2分58高压法低密度聚乙烯（LDPE）相对分子质量：10万-50万乙烯聚乙烯压缩反应器P、T引发剂聚乙烯高压法聚乙烯压缩反应器P、T引发剂聚乙烯59高分子合成材料ppt课件60低压法高密度聚乙烯（HDPE）相对分子质量：10万-50万聚合压力：5MPa以下催化剂：Ziegler催化剂HDPE呈乳白色半透明的蜡状固体,是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂与LDPE比较,有较高的耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性,电绝缘性和抗冲击性及耐寒性都很好。聚乙烯低压法聚乙烯61

将乙烯与脂肪烃溶剂混合,生产的聚合物悬浮于溶剂中,生产过程中压力、温度较低,浆液聚合是生产HDPE主要方法。淤浆法1-1#反应器;2-2#反应器;3-后反应器;4-离心分离器;5-流化床干燥器;6-粉末处理器;7-膜回收系统;8-溶剂精制、单体回收系统;9-挤压造粒将乙烯与脂肪烃溶剂混合,生产的聚合物悬浮于溶剂中,生产62淤浆法釜式反应器连续聚合工艺的特点是:操作压力和操作温度低;双釜反应器可通过采用并联及串联不同的形式生产单峰及双峰产品;工艺操作弹性高,产品牌号转换快,对原料纯度要求不高;共聚单体采用丙烯,1-丁烯;采用已烷作溶剂,回收单元简单。淤浆法釜式反应器连续聚合工艺的特点是:63

气相聚合法工艺典型代表为DOW化学公司的Univation技术和INNOS公司的Innovene技术Univation技术工艺采用低压气相流化床反应器,采用zPn催化剂及铬系催化剂,净化的原料注入反应器,在催化剂贮作用下产生聚合反应。气相聚合法1-循环冷却器;2-循环压缩机;3-反应器;4-产品吹气仓;5-产品脱仓;6-排放气压缩机Univation工艺流程简图气相聚合法工艺典型代表为DOW化学公司的Univatio64气相流化床聚合反应工艺的特点是:操作压力低,温度低;可生产全密度聚乙烯;催化剂体系包括钛系、铬系;茂金属催化剂;对原料纯度要求高,所有原料均要精制;不需用溶剂,能耗低,维修和运行费用低。气相流化床聚合反应工艺的特点是:65溶液聚合法将乙烯溶解于溶剂中,反应生成的聚合物溶解于溶剂中,典型代表为NOVA公司的Sclairtech工艺,DOW化学公司的DOW工艺和DSM公司的Compact工艺。溶液聚合法

Sclairtech工艺流程简图溶液聚合法将乙烯溶解于溶剂中,反应生成的聚合物溶解于溶剂中,66溶液聚合反应工艺的特点是:原料要求较低,不需要特殊的精制;反应器停留时间短,聚合反应速度快产品切换快;采用溶剂,反应稳定,反应器不结垢;装置开停工易于操作;转化率高,乙烯的单程转化率为95%,总利用率为98.5%。未反应的乙烯返回到乙烯装置精制溶液聚合反应工艺的特点是:673种HDPE技术比较浆液法工艺生产HDPE成熟,产品性能优异,双峰PE产品具有良好的力学性能,便于加工,在薄膜、管道、吹塑成型、注射成型、电线电缆等领域均有广泛的用途,可以做出PE高强度级别的管材牌号,但此方法工艺流程长,有溶剂回收单元,还产生部分低聚物蜡。溶液法工艺生产的HDPE生产流程较长,高温高压,生产产品及投资方面均不具有优势;气相法工艺生产的HDPE产品在高强度薄膜和通讯电缆料方面有一定特色,投资方面具有优势;3种HDPE技术比较68单体：丁二烯阴离子调节聚合反应主要用于轮胎工业聚丁二烯橡胶（BR）单体：丁二烯聚丁二烯橡胶（BR）69聚酰胺纤维（PA）苯、甲苯己内酰胺聚酰胺6尼龙6或锦纶6单体：氨基酸、内酰胺二元酸与二元氨的缩聚物聚酰胺纤维（PA）苯、甲苯己内酰胺聚酰胺6单体：氨基酸、内酰70功能高分子的概念：功能高分子材料，简称功能高分子（FunctionalPolymer），是指那些可用于工业和技术中的具有物理和化学功能如光、电、磁、声、热等特性的高分子材料。例如感光高分子、导电高分子、光电转换高分子、医用高分子、高分子催化剂等。5.5功能高分子材料功能高分子的概念：功能高分子材料，简称功能高分子（Funct71感光性高分子（PhotosensitivePolymer）感光性高分子是指吸收了光能后能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。这种变化发生后，材料将输出其特有的功能。目前开发比较成熟、有实用价值的光致抗蚀材料和光致诱蚀材料，产品包括光刻胶、光固化粘合剂、感光油墨、感光涂料等。感光性高分子（PhotosensitivePolyme72感光性高分子（PhotosensitivePolymer）具有感光基团的高分子及其合成方法在有机化学中，许多基团具有光学活性，其中以肉桂酰基最为著名，此外，重氮基、叠氮基都可引入高分子形成感光性高分子。(1)聚乙烯醇肉桂酸酯及其类似高分子：肉桂酸在光照下，双键能够发生2+2环合反应，反应式如下：感光性高分子（PhotosensitivePolymer）73(2)聚乙烯苄叉苯乙酮：可通过以下合成路线制备：具有感光基团的高分子及其合成方法(2)聚乙烯苄叉苯乙酮：可通过以下合成路线制备：具有感光基74

(3)含α-苯基马来酰亚胺基的感光性高分子：具有感光基团的高分子及其合成方法(3)含α-苯基马来酰亚胺基的感光性高分子：具有感光基团75(4)叠氮型感光树脂：具有感光基团的高分子及其合成方法(4)叠氮型感光树脂：具有感光基团的高分子及其合成方法76导电高分子（ConductingPolymer）（1）室温电导率范围大：导电高分子室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内（10-9S/cm~105S/cm）变化。（2）掺杂/脱掺杂的过程完全可逆：导电高分子不仅可以掺杂，而且还可以脱掺杂，这是导电高分子独特的性能之一。导电高分子可成为二次电池的理想电极材料，从而可能实现全塑固体电池。又是目前快速切换的隐身技术的首选材料。还可以利用这一特性制造选择性高、灵敏度高和重复性好的气体或生物传感器。（3）氧化/还原过程完全可逆：导电高分子的掺杂实质是氧化/还原反应，而且氧化/还原反应是完全可逆的。在掺杂/脱掺杂的过程中伴随着完全可逆的颜色变化。因此，导电高分子这一特性可能实现电致变色或光致变色。这不仅在信息存储、显示上有应用前景，而且也可用于军事目标的伪装和隐身技术上。导电高分子（ConductingPolymer）（177导电高分子（ConductingPolymer）光导电高分子（photoconductivepolymer）所谓光导电，是指物质在受到光照时，其电子电导载流子数目比其热平衡状态时多的现象。换言之，当物质受到光激发后产生电子、空穴等载流子，它们在外电场作用下移动而产生电流，导电率增大。这种现象称之为光导电。由光的激发而产生的电流称为光电流。重要的光导电聚合物有五类：（1）线型π共轭聚合物；（2）平面型π共轭聚合物；（3）侧链或主链中含有多环芳烃的聚合物；（4）侧链或主链中含有杂环基团的聚合物；（5）高分子电荷转移络合物。导电高分子（ConductingPolymer）光导电高分78生物医用高分子（BiomedicalPolymer）医用高分子的分类按材料的来源不同，医用高分子分为：（1）天然医用高分子材料，如胶原、明胶、丝蛋白、角质蛋白、纤维素、甲壳素及其衍生物等。（2）人工合成医用高分子材料，如聚氨酯、硅橡胶、聚酯等。主要集中在药物控制缓释系统和组织工程材料方面的应用。生物医用高分子（BiomedicalPolymer）医用高79

高分子分离膜(polymericmembraneforseparation)

与膜分离技术（membraneseparationtechnology）（1）膜的分类：随着新型功能膜的开发，日本著名高分子学者清水刚夫将膜按功能分为：分离功能膜（包括气体分离膜、液体分离膜、离子交换膜、化学功能膜）；能量转化功能膜（包括浓差能量转化膜、光能转化膜、机械能转化膜、电能转化膜、导电膜）；生物功能膜（包括探感膜、生物反应器、医用膜）等。高分子分离膜(polymericmembranefor80高分子分离膜(polymericmembraneforseparation)

与膜分离技术（membraneseparationtechnology）（2）膜材料：高分子膜材料有纤维素酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜类、磺化聚砜、聚芳香杂环类（聚苯并咪唑、聚苯并咪唑酮、聚吡嗪酰胺、聚酰亚胺、磺化聚苯醚）、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷等。高分子分离膜(polymericmembranefor81高分子分离膜(polymericmembraneforseparation)

与膜分离技术（membraneseparationtechnology）（3）典型的分离膜技术及其应用领域：典型的膜分离技术有微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、反渗透膜（RO）、纳滤膜（NF）、渗透膜（D）、电渗透膜（ED）、液膜（LM）、渗透蒸发膜（PV）、气体分离膜。分离膜技术主要应用于以下领域：1应用于化工生产中：如液体和气体混合物的分离。2应用于环境保护中：废水处理。3应用于海水和苦咸水的淡化、软化。4应用于电子工业中。5应用于生物技术及医药食品生产中。高分子分离膜(polymericmembranefor825.6高分子材料的发展前景高分子合成材料发展至今，已构成了一个完整的工业体系。其品种多、技术成熟、生产效率高、成本低、用途广泛，是人类生产、生活必不可少的重要材料。随着现代科学与技术的发展，对高分子材料不断提出更高、更新的要求。一方面对通用高分子进行改性，提高综合性能，另一方面又要开发出新品种、新材料，使高分子材料不断向着高技术、高性能、高效益的新型、特种、功能性高分子领域发展。5.6高分子材料的发展前景高分子合成材料发展至83通用高分子生产品种改进单体生产工艺，降低成本开发高效新型催化剂，改进局和方法和工艺以聚合物为基材的复合材料高分子改性共聚改性共混改性互穿网络聚合物化学反应改性两种以上单体两种以上聚合物通用高分子生产品种改进单体生产工艺，降低成本以聚合