材料导论高分子材料课件

材料导论高分子材料目录高分子材料概述高分子材料的制备高分子材料的性能表征高分子材料的应用高分子材料的改性和发展高分子材料的环境问题与对策CONTENTS01高分子材料概述CHAPTER0102高分子材料的定义高分子材料通常具有高分子量，这使得它们具有一些独特的性质和功能。高分子材料是指由大量重复的单元组成的材料，通常由天然或合成聚合物的形式存在。高分子材料的分类根据来源，高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料包括纤维素、淀粉、蛋白质等，而合成高分子材料则包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。高分子材料通常具有轻质、易加工、低成本等优点，同时具有优良的电绝缘性、耐腐蚀性、防水性等特性。高分子材料的缺点包括易老化、不耐高温等。高分子材料的特性取决于其分子结构和化学组成。高分子材料的特性02高分子材料的制备CHAPTER通过链引发、链增长和链终止三个阶段实现的聚合反应。连锁聚合逐步聚合开环聚合通过逐步形成化学键的方式实现聚合反应。通过开环反应实现的聚合反应。030201聚合反应的分类将单体分散在介质中，形成小液滴，在液滴内发生聚合反应。悬浮聚合将单体溶解在溶剂中，在溶液状态下发生的聚合反应。溶液聚合将单体分散在乳化剂的水溶液中，形成乳液，在乳液中发生的聚合反应。乳液聚合聚合反应的实施方法单体经过聚合反应得到高分子材料。通过共聚反应得到共聚物。通过嵌段共聚反应得到嵌段共聚物。通过接枝共聚反应得到接枝共聚物。01020304高分子材料的合成路线03高分子材料的性能表征CHAPTER玻璃化转变温度高分子材料在升温过程中，其力学性能会发生明显的变化，这个转变温度称为玻璃化转变温度。它反映了高分子材料在加热过程中的结构变化。热稳定性高分子材料在受热时，其化学键会受到热运动的影响，导致材料的分解和变质。热稳定性是指高分子材料在受热时保持其原有性能的能力。热导率高分子材料的热导率反映了其传热性能，是衡量材料在加热和冷却过程中热量传递能力的指标。热性能高分子材料的弹性模量反映了其在弹性范围内的应力与应变的关系。它是衡量材料抵抗变形的能力的指标。弹性模量高分子材料的硬度是指其在受到外力时表面抵抗变形的能力。硬度是衡量材料耐磨性和耐划痕性的重要指标。硬度高分子材料的韧性是指其在受到冲击时吸收能量的能力。韧性是衡量材料在冲击和碰撞中抵抗破裂和破碎的能力的指标。韧性力学性能折射率高分子材料的折射率是指光在材料中传播速度与空气中传播速度的比值。它是光学仪器和设备中重要的参数之一。稳定性高分子材料的光稳定性是指其在受到光照射时保持其原有性能的能力。光稳定性是光学仪器和设备中重要的性能指标之一。透光性高分子材料的透光性是指光穿过材料的能力。透光性是衡量材料在光学仪器和设备中的应用潜力的重要指标。光学性能高分子材料的电导率是指其传导电流的能力。电导率是衡量材料在电子和电气应用中的重要指标之一。电导率高分子材料的介电常数是指其在电场作用下极化程度的衡量指标。它是电子和电气应用中重要的参数之一。介电常数高分子材料的耐电痕性是指其在电场作用下表面产生电痕的倾向和程度。耐电痕性是电子和电气应用中重要的性能指标之一。耐电痕性电性能04高分子材料的应用CHAPTER123聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，具有质轻、易加工、价格低廉等优点，广泛用于包装、建材等领域。通用塑料聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等，具有耐高温、耐腐蚀、强度高等特点，用于机械、电子等领域。工程塑料聚醚醚酮、聚酰亚胺等，具有超高的耐热性、耐化学腐蚀性等，用于航空航天、医疗等领域。特种塑料塑料03工程橡胶硅橡胶、氟橡胶等，具有优良的耐高温、耐化学腐蚀性等，用于机械、电子等领域。01天然橡胶由橡胶树提取的胶乳加工而成，具有优良的弹性、耐磨性，用于轮胎、橡胶制品等领域。02合成橡胶丁苯橡胶、顺丁橡胶等，性能与天然橡胶相似，但可塑性和加工性能更好，用于轮胎、橡胶制品等领域。橡胶涤纶、锦纶、腈纶等，具有强度高、耐磨性好、易染色等优点，用于纺织品、服装等领域。合成纤维棉、麻、丝等，具有优良的吸湿性、透气性等，用于纺织品、服装等领域。天然纤维碳纤维、芳纶纤维等，具有高强度、高模量等特点，用于复合材料、国防等领域。高性能纤维纤维聚氨酯涂料、丙烯酸涂料等，具有优良的防护性、装饰性等，用于建材、机械等领域。涂料环氧树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂等，具有粘接强度高、耐化学腐蚀性等特点，用于建材、机械等领域。胶粘剂涂料和胶粘剂05高分子材料的改性和发展CHAPTER填充改性通过添加填充剂（如碳酸钙、硅酸盐等）改善高分子材料的性能，如提高硬度、抗冲击性和耐热性。增强改性利用纤维、织物等增强材料与高分子材料复合，提高其强度、刚性和耐久性。改性方法包括共混、复合、化学改性等。填充和增强改性表面接枝利用化学反应在高分子材料表面接上具有特定功能的单体或聚合物链段。表面改性的目的改善高分子材料的表面能、润湿性、粘结性等，提高其与其它材料间的相容性。表面涂层通过涂层技术在高分子材料表面形成一层具有特定性能的薄膜，以改善其摩擦、抗腐蚀、抗老化等性能。表面改性功能高分子材料01具有光、电、磁、热等特定功能的高分子材料，如导电高分子、光敏高分子等。高性能高分子材料02具有高强度、高韧性、高耐热、高耐腐蚀等性能的高分子材料，如聚酰亚胺、聚醚醚酮等。生物降解高分子材料03能够在自然环境中逐渐降解的高分子材料，如聚乳酸、聚己内酯等。新一代高分子材料06高分子材料的环境问题与对策CHAPTER白色污染高分子材料废弃物在垃圾处理过程中，容易产生二次污染，如焚烧会产生有毒气体，填埋则会释放出有害物质。垃圾处理难题资源浪费大量使用高分子材料导致资源消耗过度，不利于可持续发展。高分子材料制成的塑料袋、餐具等被大量丢弃，难以降解，给环境带来持久性污染。高分子材料的废弃物问题研究可被微生物分解为无害物质的高分子材料，降低废弃物对环境的影响。生物降解高分子探索高分子材料在光的作用下逐渐分解的机制，寻找光降解高分子材料的新途径。光降解高分子研究合成具有生物降解性的高分子材料，实现在使用后能够迅速降解，减少对环境的压力。合成生物降解高分子高分子材料的可降解性研究绿色合成方