有机高分子材料的检测与应用-合成高分子材料的基本知识

一、高分子化合物1.高分子材料是以高分子化合物为基材的一类材料的总称。2.高分子化合物常简称高分子或大分子，高分子化合物都是由一种或多种简单低分子化合物聚合而成为分子量很大的化合物，所以又称为聚合物或者高聚物。3.高分子工程材料是以高分子化合物为主要组分，适当加入添加剂的材料。由于高分子化合物是高分子工程材料最基本、最重要的组成部分，所以它决定了高分子工程材料的基本性能。一般认为，分子量低于500的物质叫做低分子，大于5000的物质叫做高分子。一般来说，低分子化合物没有什么强度和弹性，而高分子化合物则具有一定的强度和弹性。只有当化合物的分子量达到一定数值，产生了量变到质变的飞跃，即在物理、机械等性能具有与低分子化合物有较大差别时，才能称为高分子化合物，方可作为高分子材料在工程上应用。高分子化合物的合成这属于高分子化学的范畴。最常见的化学反应主要有两类：一类是加成聚合反应，简称加聚反应。一类是缩合聚合反应，简称缩聚反应。一类是加成聚合反应，简称加聚反应加聚反应：由含有双键的低分子化合物，在一定条件下，把双键打开，通过化学键互相结合起来，成为大分子的化学反应。例如：由氯乙烯加聚成聚氯乙烯（PVC）的反应式为：这类由一种单一的化合物参加的加聚反应，称为均聚反应另一类是缩聚反应。由一种或多种单体相互混合而连接成聚合物，同时析出某中低分子物质（如水、氨、卤化氢等）的反应。通过缩聚反应合成的高分子材料有环氧树脂、酚醛树脂、聚苯醚、涤纶以及芳香尼龙等。n［NH2（CH2）5COOH］氨基已酸H［NH（CH2）5CO］6－OH+（n-1）H2O尼龙6线型高分子材料分子结构示意图支链型高分子材料分子结构示意图体型网状高分子材料分子结构示意图高分子材料的化学组成相同，若分子链形态不同，会呈现出不同的物理、化学和机械性能。（1）热塑性聚合物这种聚合物也叫受热可熔聚合物，其性质特点表现为可熔可溶。可熔即：受热会变软，极容易发生塑性变形，冷却后会变硬，该过程可逆。这是最重要的成型加工特性。可溶即：受某些化学试剂的影响，可发生变软或溶解。如聚烯烃类。（2）热固性聚合物这种聚合物也叫受热不可熔聚合物，其性质特点表现为不熔不溶。不熔即：随着加热时间和加热温度的增加，他不会变软，只会枯焦。不溶即：这类聚合物一般化学性质比较稳定，在化学试剂中至多是变软而不会被溶解。如：酚醛树脂。

高分子材料的力学性能特点

强度低，比强度高;

高分子材料的力学性能

高弹性，弹性模量低;橡胶—典型的高弹性材料：弹性变形率为100%～1000%，弹性模量仅为～1MPa

高耐磨性；

塑料的摩擦系数小，有些塑料具有自润滑性能。

具有粘弹性

高分子材料的力学性能材料名称比重拉伸强度（MPa）比强度高级合金钢8.01280160铝合金2.8420160铸铁7.424032聚乙烯0.953031.6尼龙661.128374.1玻璃增强尼龙661.3～1.598～218143环氧玻璃钢1.73500280玻璃增强聚乙烯1.16357.3几种材料的机械强度

聚合物高电阻率可能积累大量静电荷

高绝缘性；

低耐热性；通用高分子材料的耐热温度<200℃

低导热性：金属的1/500-1/600

高化学稳定性；

高热膨胀性：比金属大3-10倍高分子材料的物化性能特点

高分子材料的老化与防老化老化是指高分子材料在加工、储存和使用过程中，由于内外因素的综合作用，是高分子材料失去原有性能而丧失使用价值的过程。老化可分为化学老化和物理老化两种。在日常生活中高分子材料的机械、物理、化学性能衰退的老化现象是非常普遍的。老化现象是一个影响高分子材料使用的严重缺点，应采取积极有效的措施来提高高分子材料的抗老化能力。一、老化老化现象化学老化物理老化降解：高分子受紫外线、热、机械力等因素的作用而发生的分子链的断裂（变软、变粘）交联：高分子碳－氢键断裂，产生的高分子自由基相互结合，形成网状结构（变硬、变脆）外观的变化，出现斑点、银纹、裂缝、喷霜、褪色物理性能的变化，包括溶解性、溶胀性、流变性及耐寒、耐热、透气、透光、透水等性能力学性能的变化，如抗拉、抗弯、抗压和抗冲强度及伸长率等电性能的变化，如绝缘电阻、介电损耗、击穿电压等高分子老化和防老化的研究是不能分割的，对于高分子材料采取的种种防老化措施，主要是提高和延长