人 类 的 文 明 史 = 材 料 的 发 展 史 2
20 世 纪 的 20 项 伟 大 发 明 之 一 :plastic 五 光 十 色 的 塑 料 (plastic) 美 观 耐 用 的 纤 维 (fibres) 性 能 优 异 的 橡 胶 (rubber) 致 使 高 分 子 材 料 与 金 属 材 料 无 机 非 金 属 材 料 并 列 为 材 料 世 界 的 三 大 支 柱 3
高 分 子 材 料 在 生 活 中 4
客 厅 5
厨 房 6
浴 室 7
高 分 子 材 料 在 工 业 中 农 业 用 塑 料 :1 薄 膜 ( 透 光 性 强 度 耐 老 化 性 )2 灌 溉 用 管 建 筑 工 业 :1 给 排 水 管 PVC HDPE 塑 料 门 窗 : 配 方 制 品 设 计 加 工 工 艺 涂 料 油 漆 : 强 度, 溶 解 性 复 合 地 板 : 家 具 ( 人 造 木 材 ), 壁 纸, 地 板 革 PVC 天 花 板 包 装 工 业 : 塑 料 薄 膜 :PE PP PS PET PA 等 中 空 容 器 :PET PE PP 等 泡 沫 塑 料 :PE PU 等 8
汽 车 工 业 : 塑 料 件 仪 表 盘 保 险 机 油 箱 内 饰 件 坐 垫 等 军 工 工 业 : 固 体 燃 料 低 聚 物 复 合 纤 维 等 质 轻 ( 飞 机 和 火 箭 ) 电 气 工 业 : 绝 缘 材 料 ( 导 热 性 电 阻 率 ) 等 导 电 主 分 子 电 子 : 通 讯 光 纤 电 缆 电 线 等, 光 盘 手 机 电 话 家 用 电 器 : 外 壳 内 胆 ( 电 视 电 脑 空 调 ) 等 医 疗 卫 生 中 的 应 用 : 人 工 心 脏 人 工 脏 器 人 工 肾 (PU) 人 工 肌 肉 ( 智 能 型 凝 胶 ) 输 液 管 血 袋 注 射 器 可 溶 缝 合 浅 药 物 释 放 防 腐 工 程 : 耐 腐 蚀 性, 防 腐 结 构 材 料 ( 水 管 阀 门 )PTFE:230~260 长 期 工 作, 适 合 温 度 高 腐 蚀 严 重 的 产 品 9
功 能 高 分 子 Functional Polymer 液 晶 高 分 子 : 降 解 高 分 子 聚 二 氧 化 碳 树 脂 导 电 高 分 子 : 电 致 发 光 高 分 子 聚 苯 胺 塑 料 电 池 医 用 高 分 子 : 人 工 心 脏 脏 器 人 工 肾 (PU) 人 工 肌 肉 高 吸 水 性 树 脂 智 能 高 分 子 : 汽 车 的 抗 磨 损 涂 层 等 高 分 子 在 IT 的 应 用 : 聚 合 物 发 光 二 极 管 (OLED) 柔 性 显 示 器 塑 料 芯 片 等 10
高 分 子 材 料 高 分 子 科 学
高 分 子 材 料 与 其 他 材 料 1 金 属 是 金 属 键, 构 成 是 金 属 原 子, 特 性 有 : 强 度 较 高, 金 属 光 泽 导 电 性 延 展 性 等 2 陶 瓷 材 料 多 为 范 德 华 力, 构 成 多 为 硅 酸 盐 类, 特 性 包 括 绝 缘 性 耐 高 温 耐 低 温 等 等 通 常 硬 度 高, 表 现 为 脆 性 包 括 有 各 种 不 同 的 物 理 性 质 用 作 功 能 材 料 3 高 分 子 材 料 构 成 为 化 学 键 和 范 德 华 力, 构 成 原 子 多 为 非 金 属 原 子, 特 性 如 绝 缘 性, 根 据 橡 胶 纤 维 塑 料 其 他 会 有 不 同 的 性 质 通 常 硬 度 低, 韧 性 好, 弹 性 模 量 小 高 分 子 材 料 具 有 基 本 性 质 : 比 重 小, 比 强 度 高, 韧 性 可 塑 性, 高 弹 性 耐 磨 性, 绝 缘 性, 耐 腐 蚀 性, 抗 射 线
高 分 子 与 小 分 子 溶 液 胶 粒 大 小 扩 散 速 度 快 慢 高 分 子 溶 液 小 分 子 溶 液 高 分 子 大 小 1nm~100 分 子 大 小 <1nm nm 扩 散 速 度 慢 扩 散 速 度 快 能 否 通 过 半 透 膜 是 否 是 均 相 体 系 热 力 学 不 稳 定 性 粘 度 溶 解 性 质 分 子 量 成 膜 性 不 能 通 过 半 透 膜 适 当 溶 剂, 能 自 动 溶 解 形 成 稳 定 的 真 溶 液 热 力 学 稳 定 体 系 热 粘 度 大 溶 剂 蒸 干 后 再 加 溶 剂 又 能 成 高 分 子 溶 液 高 是 可 以 通 过 半 透 膜 在 适 当 溶 剂 中, 能 自 动 溶 解 形 成 稳 定 的 真 溶 液 力 学 稳 定 体 系 粘 度 小 可 逆 性 溶 剂 蒸 干 后 又 形 成 真 溶 液, 具 有 可 逆 性 低
高 分 子 与 胶 体 溶 液 比 较 项 目 高 分 子 溶 液 胶 体 溶 液 真 溶 液 分 散 质 点 的 大 分 子 胶 团 低 分 子 尺 寸 10-10 ~10 10-10 ~10 <10 扩 散 与 渗 透 扩 散 慢, 不 能 透 扩 散 慢, 不 能 透 扩 散 快, 可 以 透 性 质 过 半 透 膜 过 半 透 膜 过 半 透 膜 平 衡 稳 定 体 系, 不 平 衡 不 稳 定 平 衡 稳 定 体 系, 热 力 学 性 质 服 从 相 律 体 系 服 从 相 律 溶 液 依 数 性 有, 但 偏 高 无 规 律 有, 正 常 光 学 现 象 Tyndall 效 应 较 弱 Tyndall 效 应 明 显 无 Tyndall 效 应 溶 解 度 有 无 有 溶 液 黏 度 很 大 小 很 小
高 分 子 材 料 的 发 展 史 定 义 : 有 机 高 分 子 材 料 是 由 高 分 子 化 合 物 组 成 的 材 料 是 由 千 万 个 原 子 彼 此 以 共 价 键 结 合 的 大 分 子 构 成 的 一 般 是 指 相 对 分 子 质 量 在 10000 以 上 的 物 质 简 单 地 说, 高 分 子 就 是 分 子 量 很 大 的 分 子 的 总 称 一 个 大 分 子 往 往 由 许 多 相 同 简 单 的 结 构 单 元 通 过 共 价 键 重 复 连 接 而 成, 因 此 高 分 子 又 称 作 聚 合 物 或 高 聚 物 由 单 体 制 备 高 分 子 化 合 物 的 基 本 方 法 有 加 聚 反 应 和 缩 聚 反 应
高 分 子 材 料 的 发 展 史 高 分 子 材 料 天 然 高 分 子 材 料 合 成 高 分 子 材 料
材 料 - 人 类 社 会 文 明 大 厦 的 基 石 金 属 材 料 -- 长 盛 不 衰 金 属 材 料 与 人 类 文 明 从 神 秘 的 形 状 记 忆 合 金 到 未 来 能 源 材 料 之 星 -- 储 氢 合 金 无 机 非 金 属 材 料 陶 瓷 玻 璃 水 泥 从 一 个 古 老 的 材 料 王 国 到 现 代 无 机 材 料 的 再 度 辉 煌 威 力 无 比 的 先 进 结 构 陶 瓷 到 奇 妙 无 穷 的 功 能 陶 瓷 年 轻 的 高 分 子 材 料 -- 千 姿 百 态 20 世 纪 新 兴 的 材 料 王 国 -- 现 代 生 活 的 高 分 子 材 料 功 能 高 分 子 各 显 神 通 先 进 的 复 合 材 料 -- 巧 夺 天 工 新 型 功 能 材 料 -- 人 类 文 明 进 步 的 阶 梯 生 物 材 料 信 息 材 料 环 境 材 料 纳 米 材 料 能 源 材 料 和 智 能 材 料
高 分 子 材 料 科 学 的 发 展 高 分 子 材 料 种 类 的 涌 现 远 古 时 期 天 然 高 分 子 材 料 已 得 到 应 用 ( 皮 毛 天 然 橡 胶 棉 花 虫 胶 蚕 丝 木 材 等 ) 15 世 纪, 美 洲 玛 雅 人 用 天 然 橡 胶 做 容 器, 雨 具 等 生 活 用 品 第 一 阶 段 ( 时 间 大 约 是 7 千 年 前 至 19 世 纪 中 叶 ), 是 被 动 地 使 用 天 然 高 分 子 材 料 阶 段 这 一 时 期 的 高 分 子 材 料 有, 大 漆 及 其 制 品 蚕 丝 及 织 物 麻 棉 羊 皮 羊 毛 纸 桐 油 等
高 分 子 材 料 种 类 的 涌 现 远 古 时 期 纤 维 素 的 利 用 造 纸 东 汉 ( 公 元 105 年 ) 蔡 伦 造 纸
2 最 早 的 涂 料 生 漆 ( 国 漆 大 漆 土 漆 ) 主 成 分 是 具 有 双 键 侧 链 的 漆 酚, 经 氧 化 后 聚 合 成 高 分 子 链 漆 ( 木 汁 如 水 滴 而 下, 形 象 表 现 割 漆 的 情 形 ) 漆 树 在 秦 汉 时 期 主 要 分 布 在 黄 河 流 域, 后 来 由 于 中 原 气 候 变 冷, 漆 树 现 主 要 分 布 在 四 川 盆 地
高 分 子 材 料 种 类 的 涌 现 19 世 纪 中 期 到 后 期 天 然 高 分 子 的 改 性 和 加 工 工 艺 得 到 开 发 1839 年 美 国 人 Goodyear 发 明 了 天 然 橡 胶 的 硫 化 1855 年 英 国 人 Parks 实 现 硝 化 纤 维 产 业 化 1870 年 Hyatt 制 得 赛 璐 珞 塑 料 ( 硝 化 纤 维 + 樟 脑 + 乙 醇 高 压 共 热 ) 1887 年, 法 国 人 Chardonnet 用 硝 化 纤 维 素 的 溶 液 进 行 纺 丝, 制 得 了 第 一 种 人 造 丝 第 二 阶 段 ( 从 19 世 纪 中 页 到 20 世 纪 20 年 代 ), 是 对 天 然 高 分 子 材 料 进 行 化 学 改 性, 从 而 研 制 新 材 料 阶 段 在 这 阶 段 中, 人 类 首 次 研 制 出 合 成 高 分 子 材 料 ( 酚 醛 树 脂 ) 这 一 时 期 的 高 分 子 材 料 有, 硫 化 橡 胶, 赛 璐 珞 ( 硝 基 纤 维 素 脂 ) 硝 基 纤 维 素 酯, 人 造 丝 纤 维 素 粘 胶 丝 酚 醛 树 脂 清 漆 和 电 木 等
橡 胶 天 然 橡 胶 原 产 自 非 洲 亚 马 逊 丛 林 中 的 橡 胶 树, 当 地 人 把 它 当 作 球 玩 和 直 接 涂 在 脚 上 用 作 雨 靴 但 弹 性 很 差 人 们 发 现 它 能 擦 掉 铅 笔 的 痕 迹, 给 它 起 名 为 擦 子 (rubber) 高 分 子 学 说 是 难 产 儿, 经 过 50 年 的 争 论 才 诞 生 在 其 诞 生 以 前, 已 开 始 了 合 成 高 分 子 材 料 的 生 产 高 分 子 学 说 创 立 以 前, 不 能 忘 记 的 几 个 人 和 事
启 示 : 身 份 不 是 最 重 要 的 1)Goodyear 和 天 然 橡 胶 的 硫 化 (1839) 美 国 印 刷 工 人 出 身 的 Goodyear 固 特 异 轮 胎, 至 今 世 界 驰 名
天 然 橡 胶 硫 化 方 法 的 发 现 1839 年 古 德 伊 尔 (Goodyear, 美 国 ) 在 研 究 保 存 橡 胶 的 方 法 时, 不 小 心 把 乳 胶 和 硫 的 混 合 物 泼 洒 在 热 火 炉 上, 现 在 我 们 知 道 是 硫 使 橡 胶 分 子 发 生 了 适 当 的 交 联 现 在 我 们 所 认 识 的 Goodyear 轮 胎 厂, 与 Mr. Charles Goodyear 并 没 有 直 接 关 系, 而 是 Frank A. Seiberling 于 1898 年 在 美 国 Ohio 州 East Akron 所 创 建 的 橡 胶 公 司, 并 以 象 征 着 橡 胶 领 先 技 术 的 Goodyear 为 公 司 命 名
塑 料 2) 赛 璐 珞 的 发 明 和 舍 拜 恩 及 Hyatt 1846 年 舍 拜 恩 发 明 硝 酸 纤 维 素 (nitrocellous) 裙 子 着 火 引 起 的 发 明 启 示 : 要 做 一 个 有 心 人
纤 维 1846 年 的 一 天, 瑞 士 巴 塞 尔 大 学 的 化 学 教 授 舍 拜 恩 因 在 厨 房 做 实 验, 不 小 心 打 破 了 蒸 馏 硝 酸 和 硫 酸 的 烧 瓶,. 他 公 布 了 化 学 式, 但 把 反 应 式 卖 给 奥 地 利 政 府 和 一 个 英 国 商 人 泰 勒 到 1862 年 所 有 火 棉 厂 都 炸 毁
20 多 年 后 的 1868 年 Hyatt 将 其 成 果 转 化 为 工 业 化 生 产 赛 璐 珞 的 发 明 实 验 室 成 果 的 转 化 还 需 要 大 量 辛 苦 的 工 作 美 国 人 Hyatt 台 球 生 产 代 替 象 牙
赛 璐 珞 美 国 的 印 刷 工 人 海 厄 特 (Hyatt) 是 一 位 业 余 化 学 爱 好 者 1870 年 为 了 找 到 一 种 象 牙 的 代 用 品, 他 在 硝 酸 纤 维 素 中 加 入 樟 脑 增 塑 用 这 种 方 法 得 到 的 角 质 状 材 料 不 仅 韧 性 好, 还 可 热 塑 加 工 这 是 历 史 上 第 一 种 塑 料, 称 为 赛 璐 珞 (Celluloid) 可 用 作 乒 乓 球 眼 镜 架 梳 子 衣 领 指 甲 油 等 1884 年 柯 达 公 司 用 它 生 产 胶 卷 但 这 种 电 影 胶 片 放 映 时 常 摩 擦 而 燃 烧
赛 璐 珞 制 品
飞 虎 队 的 彩 色 照 片
高 分 子 材 料 的 发 展 史 第 三 阶 段 (20 世 纪 30 年 代 至 60 年 代 ), 是 人 类 大 量 研 制 新 合 成 高 分 子 材 料 阶 段 在 这 一 阶 段, 高 分 子 科 学 概 念 已 经 诞 生, 大 批 高 分 子 化 学 家 投 入 到 新 聚 合 物 的 合 成 和 新 材 料 开 发 的 研 究 领 域 从 而 导 致 了 至 今 天 仍 有 重 要 意 义 的 大 批 通 用 高 分 子 材 料 的 诞 生 例 如, 顺 丁 丁 苯 丁 纳 等 合 成 橡 胶 的 出 现 ; 尼 龙 66 聚 酯 (PET) 聚 丙 烯 腈 等 合 成 纤 维 的 出 现 ; 聚 氯 乙 烯 聚 乙 烯 聚 丙 烯 聚 苯 乙 烯 聚 碳 酸 酯 聚 酰 亚 胺 有 机 硅 有 机 氟 杂 环 高 分 子 等 塑 料 和 树 脂 的 出 现
高 分 子 材 料 种 类 的 涌 现 20 世 纪 初 合 成 高 分 子 得 到 开 发 和 应 用 1907 年,Baekeland 为 寻 找 虫 胶 的 代 用 品, 第 一 次 用 人 工 方 法 合 成 酚 醛 树 脂 1926 年, 美 国 Semon 合 成 了 聚 氯 乙 烯 1930 年, 合 成 聚 苯 乙 烯 1933 年, 英 国 ICI 公 司 高 压 聚 乙 烯 问 世 1935 年, 杜 邦 公 司 Carothers 第 一 次 用 人 工 方 法 制 成 合 成 纤 维 尼 龙 66 1953 年, 低 压 PE,PP 被 聚 合
OH OH OH OH OH + CH 2 O CH 2 OH CH 2 OH,CH 2 O OH OH OH CH 2 CH 2 n OH OH CH 2 O CH 2 CH 2 CH 2 通 过 控 制 苯 酚 和 甲 醛 的 摩 尔 比 以 CH 2 及 反 应 的 ph 值, 可 以 合 成 出 两 种 性 O CH 2 H 2 C 能 不 同 的 酚 醛 树 脂 : (1) 自 固 化 热 固 性 酚 醛 树 脂 : 带 羟 甲 基 CH 2 2 OH OH (2) 热 塑 性 酚 醛 树 脂 : 酚 基 与 亚 甲 基 连 接, 不 带 羟 甲 基 H 2C CH CH 2 2 返 回
O O ( C(CH 2 ) 4 C NH(CH 2 ) 6 NH ) n 尼 龙 66( 聚 己 二 酰 己 二 胺 ) O O ( C(CH 2 ) 4 C O(CH 2 ) 6 O ) n O O ( C C OCH 2CH 2O ) n 涤 纶, 聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 醇 酯 (PET) 1940 年, 英 国 的 温 费 尔 德
高 分 子 材 料 的 发 展 史 第 四 阶 段 ( 从 20 世 纪 60 年 代 至 今 ), 是 人 类 对 高 分 子 材 料 大 普 及 大 扩 展 阶 段 在 这 个 阶 段, 人 类 对 上 述 聚 合 物 的 使 用 更 加 合 理, 聚 合 物 生 产 的 价 格 更 为 低 廉, 从 而 使 高 分 子 材 料 渗 透 到 国 民 经 济 及 人 类 生 活 的 各 个 方 面, 使 高 分 子 材 料 成 为 了 人 类 社 会 继 金 属 材 料, 无 机 材 料 之 后 的 第 三 大 材 料
高 分 子 科 学 高 分 子 科 学 既 是 一 门 应 用 学 科, 也 是 一 门 基 础 学 科, 它 是 建 立 在 有 机 化 学 物 理 化 学 生 物 化 学 物 理 学 和 力 学 等 学 科 的 基 础 上 逐 渐 发 展 而 成 的 一 门 新 兴 学 科 高 分 子 科 学 高 分 子 化 学 高 分 子 物 理 研 究 聚 合 反 应 和 高 分 子 化 学 反 应 原 理, 选 择 原 料 确 定 路 线 寻 找 催 化 剂 制 订 合 成 工 艺 等 研 究 聚 合 物 的 结 构 与 性 能 的 关 系, 为 设 计 合 成 预 定 性 能 的 聚 合 物 提 供 理 论 指 导, 是 沟 通 合 成 与 应 用 的 桥 梁 高 分 子 加 工 研 究 聚 合 物 加 工 成 型 的 原 理 与 工 艺
高 分 子 理 论 和 聚 合 方 法 上 的 突 破 高 分 子 (Macromolecular,Polymer) 概 念 的 形 成 和 高 分 子 科 学 的 出 现 始 于 20 世 纪 20 年 代 胶 体 理 论 淀 粉 水 解 产 物 葡 萄 糖 葡 萄 糖 缔 合 体 天 然 橡 胶 裂 解 产 物 异 戊 二 烯 二 聚 环 状 结 构 缔 合 体 聚 合 物 高 分 子 物 质 是 由 具 有 相 同 化 学 结 构 的 单 体 经 过 化 学 反 应 ( 聚 合 ) 用 化 学 键 连 接 在 一 起 的
高 分 子 理 论 和 聚 合 方 法 上 的 突 破 1920 年 德 国 Staudinger 发 表 了 论 聚 合 的 论 文, 提 出 高 分 子 物 质 是 由 具 有 相 同 化 学 结 构 的 单 体 经 过 化 学 反 应 ( 聚 合 ), 通 过 化 学 键 连 接 在 一 起 的 大 分 子 化 合 物 1932 年 出 版 了 划 时 代 的 巨 著 高 分 子 有 机 化 合 物, 成 为 高 分 子 化 学 作 为 一 门 新 兴 学 科 建 立 的 标 志 1953 年 诺 贝 尔 奖
高 分 子 理 论 和 聚 合 方 法 上 的 突 破 1974 年 诺 贝 尔 奖 Paul lj. Flory 建 立 了 高 分 子 长 链 结 构 的 数 学 理 论 (1948 年 ) 推 出 高 分 子 溶 液 的 热 力 学 性 质, 使 粘 度 扩 散 沉 降 等 宏 观 性 质 与 分 子 微 观 结 构 有 了 联 系
高 分 子 理 论 和 聚 合 方 法 上 的 突 破 定 位 聚 合 的 实 现 1953 年 德 国 人 齐 格 勒 [TiCl+Al(C 4 2 H 5 ) 3 ] 低 压 聚 乙 烯 ; 意 大 利 人 纳 塔 [ TiCl 3 +Al(C 2 H 5 ) 3 ] 等 规 立 构 聚 丙 烯 1963 年 齐 格 勒 纳 塔 获 得 诺 贝 尔 化 学 奖 Karl Ziegler 1898~1973 石 油 裂 解 产 物 得 到 充 分 利 用 Giulio Natta Giulio Natta 1903~1979
高 分 子 理 论 和 聚 合 方 法 上 的 突 破 活 性 聚 合 的 实 现 1956 年, 美 国 Szwarc 提 出 活 性 聚 合 概 念 C 高 分 子 进 入 分 子 设 计 时 代 SBS 弹 性 体 Styrene-Butadiene-Styrene C C C C C C C C C C C C C C C C C Hard Soft Hard 50 年 后 期 至 60 年 代, 大 量 高 分 子 工 程 材 料 问 世 聚 甲 醛 (1956), 聚 碳 酸 酯 (1957), 聚 砜 (1965), 聚 苯 醚 (1964), 聚 酰 亚 胺 (1962) 60 年 代 以 后, 特 种 高 分 子 和 功 能 高 分 子 得 到 发 展 特 种 高 分 子 : 高 强 度 耐 高 温 耐 辐 射 高 频 绝 缘 半 导 体 等
高 分 子 理 论 和 聚 合 方 法 上 的 突 破 接 枝 共 聚 (graft) ABS 树 脂 交 替 共 聚 (alternating) l i 功 能 高 分 子 : 分 离 材 料 ( 离 子 交 换 树 脂 分 离 膜 等 ) 导 电 高 分 子 感 光 高 分 子 高 分 子 催 化 剂 高 吸 水 性 树 脂 医 用 高 分 子 药 用 高 分 子 高 分 子 液 晶 等 新 结 构 的 聚 合 物 : 新 型 嵌 段 共 聚 物 新 型 接 枝 共 聚 物 星 状 聚 合 物 树 枝 状 聚 合 物 超 支 化 聚 合 物 含 C 60 聚 合 物 等 等
高 分 子 理 论 和 聚 合 方 法 上 的 突 破 导 电 聚 合 物 的 发 现 和 发 展 20 世 纪 70 年 代 中 期 发 现 的 导 电 高 分 子, 改 变 了 长 期 以 来 人 们 对 高 分 子 只 能 是 绝 缘 体 的 观 念, 进 而 开 发 出 了 具 有 光 电 活 性 的 被 称 之 为 电 子 聚 合 物 的 高 分 子 材 料, 有 可 能 为 21 世 纪 提 供 可 进 行 信 息 传 递 的 新 功 能 材 料 Hideki Shirakawa, Alan G. MacDiarmid, Alan J. Heeger (2000 年 诺 贝 尔 奖 ) N n H polypyrrole (PPy) S n polythiophene (PT) poly(phenylene vinylene) (PPV) n H N H N N N polyaniline n
高 分 子 材 料 的 应 用 塑 料 纤 维 以 聚 合 物 为 基 础, 加 入 ( 或 不 加 ) 各 种 助 剂 和 填 料, 经 加 工 形 成 的 塑 性 材 料 或 刚 性 材 料 纤 细 而 柔 软 的 丝 状 物, 长 度 至 少 为 直 径 的 100 倍 性 质 和 用 途 橡 胶 具 有 可 逆 形 变 的 高 弹 性 材 料 涂 料 涂 布 于 物 体 表 面 能 成 坚 韧 的 薄 膜 起 装 饰 和 保 护 作 用 的 聚 合 物 材 料 胶 粘 剂 能 通 过 粘 合 的 方 法 将 两 种 以 上 的 物 体 连 接 在 一 起 的 聚 合 物 材 料 功 能 高 分 子 具 有 特 殊 功 能 与 用 途 但 用 量 不 大 的 精 细 高 分 子 材 料
现 代 生 活 中 的 高 分 子 材 料 - 塑 料
现 代 生 活 中 的 高 分 子 材 料 - 工 程 塑 料
橡 胶 橡 树 之 泪 18 世 纪 法 国 人 在 南 美 发 现 野 生 橡 胶 树 19 世 纪 中 叶, 英 国 人 取 橡 胶 树 的 种 子 在 斯 里 兰 卡 种 植 成 功 逐 渐 扩 大 到 马 来 西 亚 与 印 尼 等 地 天 然 橡 胶 硫 化 橡 胶 合 成 橡 胶
橡 胶 的 特 性 : 大 分 子 链 具 有 足 够 的 柔 性 ; Tg 比 室 温 低 得 多, 在 很 宽 的 温 度 范 围 具 有 优 异 的 弹 性 橡 胶 的 分 类 : 天 然 橡 胶 合 成 橡 胶 通 用 合 成 橡 胶 特 种 合 成 橡 胶 丁 苯 顺 丁 乙 丙 丁 基 氯 丁 橡 胶 等 丁 腈 硅 氟 丙 烯 酸 酯 橡 胶 等
现 代 生 活 中 的 高 分 子 材 料 - 橡 胶
纤 维 天 然 纤 维 动 物 纤 维 : 蚕 丝 羊 毛 等 植 物 纤 维 : 棉 花 麻 等 矿 物 纤 维 : 石 棉 等 人 造 纤 维 再 生 蛋 白 质 纤 维 再 生 纤 维 素 纤 维 : 粘 胶 纤 维 铜 铵 纤 维 纤 维 素 酯 纤 维 : 二 乙 酯 三 乙 酯 纤 维 合 成 纤 维 杂 链 纤 维 碳 链 纤 维 尼 龙 涤 纶 氨 纶 腈 纶 维 伦 氯 纶 丙 纶
纤 维 的 特 点 : 长 度 比 直 径 大 很 多 具 有 一 定 的 柔 韧 性
化 学 功 能 高 分 子 材 料 反 应 性 高 分 子 材 料 : 高 分 子 试 剂 高 分 子 催 化 剂 CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2 高 吸 水 性 高 分 子 材 料 离 子 交 换 树 脂 高 分 子 膜 CH 3COCl KMnO 4 70%H 2 O 2 CH 3 SO 3 H CHO COOH COOOH
光 功 能 高 分 子 材 料 液 晶 高 分 子 固 态 向 液 态 转 换 时 形 成 的 一 种 具 有 特 殊 性 质 的 中 间 相 态, 既 具 有 液 体 的 流 动 性, 又 具 有 晶 体 的 双 折 射 等 光 学 各 向 异 性 ; 分 子 中 具 有 刚 性 棒 状 结 构 制 造 具 有 高 强 度 高 模 量 的 纤 维 材 料 高 分 子 液 晶 显 示 材 料 光 开 关
发 光 高 分 子 材 料 在 塑 料 中 加 入 蓄 光 型 发 光 材 料 经 加 工 就 可 制 成 发 光 塑 料 发 光 塑 料 是 近 年 来 兴 起 的 一 种 高 附 加 值 新 型 功 能 材 料 其 产 品 如 : 交 通 领 域 通 道 标 识 楼 梯 标 识 标 志 线 ; 发 光 涂 料 发 光 开 光 发 光 壁 纸 工 艺 品 玩 具 体 育 休 闲 用 品
电 功 能 高 分 子 材 料 导 电 高 分 子 自 发 现 之 日 起 就 成 为 材 料 科 学 的 研 究 热 点 目 前, 它 已 成 为 一 门 新 型 的 多 学 科 交 叉 的 研 究 领 域, 并 在 世 界 范 围 内 吸 引 了 一 大 批 材 料 设 计 专 家 在 共 轭 聚 合 物 中 掺 杂 碘 以 后, 其 电 导 率 在 10 4 S/m 左 右, 可 以 满 足 实 际 应 用 需 要 发 光 二 极 管 太 阳 能 电 池
生 物 功 能 高 分 子 材 料 生 物 功 能 高 分 子 材 料 : 用 于 与 生 物 体 接 触 以 形 成 特 定 功 能 并 相 互 作 用 的 无 生 命 材 料 医 用 高 分 子 材 料 药 用 高 分 子 ( 药 物 ) 生 物 功 能 高 分 子 材 料 仿 生 高 分 子 材 料
医 用 高 分 子 材 料 骨 骼 - 肌 肉 系 统 修 复 和 替 换 材 料 : 骨 牙 关 节 肌 腱 等 软 组 织 材 料 : 皮 肤 乳 房 食 道 呼 吸 道 膀 胱 等 心 血 管 系 统 材 料 : 人 工 心 瓣 膜 血 管 心 血 管 内 插 管 等 医 用 膜 材 料 : 血 液 净 化 膜 分 离 膜 角 膜 接 触 镜 等 组 织 粘 合 剂 和 缝 线 材 料 临 床 诊 断 及 生 物 传 感 器 材 料 齿 科 材 料
药 用 高 分 子 材 料 药 物 载 体 : 50 年 代 起, 缓 释 型 药 物 制 剂 控 释 型 药 物 制 剂 靶 向 型 药 物 制 剂 智 能 型 药 物 制 剂
聚 合 物 基 复 合 材 料 优 点 : 优 异 的 力 学 性 能 明 显 的 减 重 效 果, 另 外 还 可 赋 予 其 它 特 殊 功 能 分 类 : 热 固 性 聚 合 物 基 复 合 材 料 热 塑 性 聚 合 物 基 复 合 材 料 组 成 : 基 体 为 聚 合 物 ; 分 散 相 为 无 机 物 ( 粒 料 纤 维 片 状 材 料 等 ) 无 机 相 的 作 用 : 增 强 :PI PMI 的 复 合 体 系 用 于 航 空 ; PA 环 氧 复 合 体 用 于 汽 车 制 造 导 电 :PDFC/C 阻 隔 ( 气 体 等 ):
聚 合 物 合 金 优 点 : 集 中 不 同 聚 合 物 的 优 点 制 备 方 法 : 物 理 共 混 : 机 械 溶 液 乳 液 共 混 化 学 共 混 : 溶 液 接 枝 互 穿 网 络 ABS SBS HIPS 等
Thank you!