功能高分子材料课件-1功能高分子概述.ppt
《功能高分子材料课件-1功能高分子概述.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《功能高分子材料课件-1功能高分子概述.ppt(68页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、功能高分子材料Functional polymers10/26/202210/26/20221 1参考书1、马建标.功能高分子材料功能高分子材料M.化学工业出版社.2002.2、赵文元,王亦军.功能高分子材料化学M.化学工业出版社.2003.3、林保平.功能高分子,自编讲义.10/26/202210/26/20222 2第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述1、绪言、绪言1.1 高分子科学的历史回顾高分子科学的历史回顾高分子的概念始于高分子的概念始于高分子的概念始于高分子的概念始于2020世纪世纪世纪世纪2020年代,但应用更早。年代,但应用更早。年代,但应用更早。年代,但应用更早。183
2、91839年,美国人年,美国人年,美国人年,美国人GoodyearGoodyear发明硫化橡胶。发明硫化橡胶。发明硫化橡胶。发明硫化橡胶。18551855年,英国人年,英国人年,英国人年,英国人ParksParks用硝化纤维素与樟脑混合制用硝化纤维素与樟脑混合制用硝化纤维素与樟脑混合制用硝化纤维素与樟脑混合制得赛璐珞。得赛璐珞。得赛璐珞。得赛璐珞。18891889年,法国人年,法国人年,法国人年,法国人De De ChardonnetChardonnet(夏尔多内)(夏尔多内)(夏尔多内)(夏尔多内)发明发明发明发明人造丝人造丝人造丝人造丝。19071907年,酚醛树脂诞生。年,酚醛树脂诞生。
3、年,酚醛树脂诞生。年,酚醛树脂诞生。10/26/202210/26/20223 3第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述19201920年,德国人年,德国人年,德国人年,德国人StaudingerStaudinger发表了发表了发表了发表了“论聚合论聚合论聚合论聚合”的的的的论文,提出了高分子的概念,并预测了聚氯乙烯论文,提出了高分子的概念,并预测了聚氯乙烯论文,提出了高分子的概念,并预测了聚氯乙烯论文,提出了高分子的概念,并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。19351935
4、年,年,年,年,CarothesCarothes发明尼龙发明尼龙发明尼龙发明尼龙6666,19381938年工业化。年工业化。年工业化。年工业化。3030年代,一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业年代,一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业年代,一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业年代,一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化,化,化,化,PVCPVC(1927192719371937),),),),PVAcPVAc(19361936),),),),PMMAPMMA(1927192719311931),),),),PSPS(1934193419371937),),),),LDPELDPE(19391939
5、),自由基聚合得到了蓬勃发展。),自由基聚合得到了蓬勃发展。),自由基聚合得到了蓬勃发展。),自由基聚合得到了蓬勃发展。10/26/202210/26/20224 4第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述高分子溶液理论在高分子溶液理论在高分子溶液理论在高分子溶液理论在3030年代建立,并成功测定了聚年代建立,并成功测定了聚年代建立,并成功测定了聚年代建立,并成功测定了聚合物的分子量。合物的分子量。合物的分子量。合物的分子量。FloryFlory为此获得诺贝尔奖。为此获得诺贝尔奖。为此获得诺贝尔奖。为此获得诺贝尔奖。4040年代,二次大战促进了高分子材料的发展,一年代,二次大战促进了高分子材
6、料的发展,一年代,二次大战促进了高分子材料的发展,一年代,二次大战促进了高分子材料的发展,一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶(19371937),丁腈橡胶(),丁腈橡胶(),丁腈橡胶(),丁腈橡胶(19371937),丁基橡胶),丁基橡胶),丁基橡胶),丁基橡胶(19401940),有机氟材料(),有机氟材料(),有机氟材料(),有机氟材料(19431943),),),),ABSABS(19471947),),),),涤纶树脂(涤纶树脂(涤纶树脂(涤纶树脂(19401
7、94019501950)。)。)。)。5050年代,年代,年代,年代,ZieglerZiegler和和和和NattaNatta发明配位聚合催化剂,制发明配位聚合催化剂,制发明配位聚合催化剂,制发明配位聚合催化剂,制得高密度得高密度得高密度得高密度PEPE和有规和有规和有规和有规PPPP,低级烯烃得到利用,低级烯烃得到利用,低级烯烃得到利用,低级烯烃得到利用。10/26/202210/26/20225 5第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述19561956年,美国人年,美国人年,美国人年,美国人SzwarcSzwarc发明活性阴离子聚合,开发明活性阴离子聚合,开发明活性阴离子聚合,开发明活
8、性阴离子聚合,开创了高分子结构设计的先河。创了高分子结构设计的先河。创了高分子结构设计的先河。创了高分子结构设计的先河。5050年代后期至年代后期至年代后期至年代后期至6060年代,大量高分子工程材料问世。年代,大量高分子工程材料问世。年代,大量高分子工程材料问世。年代,大量高分子工程材料问世。聚甲醛(聚甲醛(聚甲醛(聚甲醛(19561956)、聚碳酸酯()、聚碳酸酯()、聚碳酸酯()、聚碳酸酯(19571957)、聚酰亚胺)、聚酰亚胺)、聚酰亚胺)、聚酰亚胺(19621962)、聚砜()、聚砜()、聚砜()、聚砜(19651965)、聚苯醚()、聚苯醚()、聚苯醚()、聚苯醚(1964196
9、4)。)。)。)。6060年代以后,特种高分子和功能高分子得到发展。年代以后,特种高分子和功能高分子得到发展。年代以后,特种高分子和功能高分子得到发展。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、高频绝特种高分子:高强度、耐高温、耐辐射、高频绝特种高分子:高强度、耐高温、耐辐射、高频绝特种高分子:高强度、耐高温、耐辐射、高频绝缘、半导体等。缘、半导体等。缘、半导体等。缘、半导体等。10/26/202210/26/20226 6第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述 功能高分子:分离材料(离子交换树脂、分离膜功能高分子:分离材料(离子交换树脂、分离膜功能高分
10、子:分离材料(离子交换树脂、分离膜功能高分子: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、等)、导电高分子、感光高分子、高分子催化剂、等)、导电高分子、感光高分子、高分子催化剂、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、高分高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。子液晶等。子液晶等。子液晶等。8080年代以后,新的聚合方法和新结构的聚合物不年代以后,新的聚合方法和新结构的聚合物不年代以后,新的聚合方法和新结构的聚合物不年代以后,
11、新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和发展。断出现和发展。断出现和发展。断出现和发展。新的聚合方法:阳离子活性聚合、基团转移聚合、新的聚合方法:阳离子活性聚合、基团转移聚合、新的聚合方法:阳离子活性聚合、基团转移聚合、新的聚合方法:阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自由基聚合、等离子聚合等等;活性自由基聚合、等离子聚合等等;活性自由基聚合、等离子聚合等等;活性自由基聚合、等离子聚合等等;新结构的聚合物:新型嵌段共聚物、新型接枝共新结构的聚合物:新型嵌段共聚物、新型接枝共新结构的聚合物:新型嵌段共聚物、新型接枝共新结构的聚合物: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
12、聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含物、含物、含物、含C C6060聚合物等等。聚合物等等。聚合物等等。聚合物等等。10/26/202210/26/20227 7第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述1.2 基本概念基本概念功能高分子与高性能高分子功能高分子与高性能高分子性性 能能性性 能能:材材料料对对外外部部作作用用的的抵抵抗抗特特性性。例例如如,对对材材料料对对外外部部作作用用的的抵抵抗抗特特性性。例例如如,对对外外力力的的抵抵抗抗表表现现为为材材料料的的强强度度、模模量量等等;对对热热的
13、的抵抵外外力力的的抵抵抗抗表表现现为为材材料料的的强强度度、模模量量等等;对对热热的的抵抵抗抗表表现现为为耐耐热热性性;对对光光、电电、化化学学药药品品的的抵抵抗抗,则则抗抗表表现现为为耐耐热热性性;对对光光、电电、化化学学药药品品的的抵抵抗抗,则则表表现现为为材材料料的的耐耐光光性性、绝绝缘缘性性、防防腐腐蚀蚀性性等等。表表现现为为材材料料的的耐耐光光性性、绝绝缘缘性性、防防腐腐蚀蚀性性等等。10/26/202210/26/20228 8第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述功能:功能:功能:功能:指从外部向材料输入信号时,材料内部发生指从外部向材料输入信号时,材料内部发生指从外部向材料
14、输入信号时,材料内部发生指从外部向材料输入信号时,材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。例如,材料在受质和量的变化而产生输出的特性。例如,材料在受质和量的变化而产生输出的特性。例如,材料在受质和量的变化而产生输出的特性。例如,材料在受到外部光的输入时,材料可以输出电性能,称为材到外部光的输入时,材料可以输出电性能,称为材到外部光的输入时,材料可以输出电性能,称为材到外部光的输入时,材料可以输出电性能,称为材料的光电功能;材料在受到多种介质作用时,能有料的光电功能;材料在受到多种介质作用时,能有料的光电功能;材料在受到多种介质作用时,能有料的光电功能;材料在受到多种介质作用时,能有选择地分离
15、出其中某些介质,称为材料的选择分离选择地分离出其中某些介质,称为材料的选择分离选择地分离出其中某些介质,称为材料的选择分离选择地分离出其中某些介质,称为材料的选择分离性。此外,如压电性、药物缓释放性等,都属于功性。此外,如压电性、药物缓释放性等,都属于功性。此外,如压电性、药物缓释放性等,都属于功性。此外,如压电性、药物缓释放性等,都属于功能的范畴。能的范畴。能的范畴。能的范畴。10/26/202210/26/20229 9第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述 因此:因此:功功能能高高分分子子是是指指当当有有外外部部刺刺激激时时,能能通通过过化化学学或或物物理理的的方方法法做做出出响响应
16、应的的高高分分子子材材料料。高性能高分子高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴。它们都属于特种高分子材料的范畴。10/26/202210/26/20221010第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述特种高分子是相对于通用高分子而言的。特种高分子是相对于通用高分子而言的。特种高分子是相对于通用高分子而言的。特种高分子是相对于通用高分子而言的。通用高分子材料:通用高分子材料:通用高分子材料:通用高分子材料:应用面广量大,价格较低。应用面广量大,价格较低。应用面广量大,价格较低。应用面广量大,价格较低。根据其性
17、质和用途可分为五个大类:化学纤维、塑根据其性质和用途可分为五个大类:化学纤维、塑根据其性质和用途可分为五个大类:化学纤维、塑根据其性质和用途可分为五个大类:化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂。料、橡胶、油漆涂料、粘合剂。料、橡胶、油漆涂料、粘合剂。料、橡胶、油漆涂料、粘合剂。特种高分子材料:特种高分子材料:特种高分子材料:特种高分子材料:带有特殊物理、力学、化学带有特殊物理、力学、化学带有特殊物理、力学、化学带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超性质和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超性质和功能的高分子材料,其性
18、能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。出了原有通用高分子材料的范畴。出了原有通用高分子材料的范畴。出了原有通用高分子材料的范畴。10/26/202210/26/20221111第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述从实用的角度看,对功能材料来说,人们着眼从实用的角度看,对功能材料来说,人们着眼从实用的角度看,对功能材料来说,人们着眼从实用的角度看,对功能材料来说,人们着眼于它们所具有的独特的功能;而对高性能材料,人于它们所具有的独特的功能;而对高性能材料,人于它们所具有的独特的功能;而对高性能材料,人于它们所具有的独特的功能;而对高性能材料,人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。
19、们关心的是它与通用材料在性能上的差异。们关心的是它与通用材料在性能上的差异。们关心的是它与通用材料在性能上的差异。特种高分子和功能高分子是目前高分子特种高分子和功能高分子是目前高分子学科中发展最快、研究最活跃的新领域。学科中发展最快、研究最活跃的新领域。10/26/202210/26/20221212第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述1.2 功能高分子材料的类型功能高分子材料的类型 日本著名功能高分子专家中村茂夫教授认为,日本著名功能高分子专家中村茂夫教授认为,日本著名功能高分子专家中村茂夫教授认为,日本著名功能高分子专家中村茂夫教授认为,功能高分子可从以下几个方面分类:功能高分子可从
20、以下几个方面分类:功能高分子可从以下几个方面分类:功能高分子可从以下几个方面分类:1.1.力学功能材料力学功能材料力学功能材料力学功能材料1)1)强化功能材料强化功能材料强化功能材料强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料等;,如超高强材料、高结晶材料等;,如超高强材料、高结晶材料等;,如超高强材料、高结晶材料等;2)2)弹性功能材料弹性功能材料弹性功能材料弹性功能材料,如热塑性弹性体等。,如热塑性弹性体等。,如热塑性弹性体等。,如热塑性弹性体等。10/26/202210/26/20221313第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述2.2.化学功能材料化学功能材料化学功能材料化学功能材料1)
21、1)分离功能材料分离功能材料分离功能材料分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分,如分离膜、离子交换树脂、高分,如分离膜、离子交换树脂、高分,如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等;子络合物等;子络合物等;子络合物等;2)2)反应功能材料反应功能材料反应功能材料反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂;,如高分子催化剂、高分子试剂;,如高分子催化剂、高分子试剂;,如高分子催化剂、高分子试剂;3)3)生物功能材料生物功能材料生物功能材料生物功能材料,如固定化酶、生物反应器等。,如固定化酶、生物反应器等。,如固定化酶、生物反应器等。,如固定化酶、生物反应器等。10/26/202210/26/20
22、221414第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述3.3.物理化学功能材料物理化学功能材料物理化学功能材料物理化学功能材料1)1)耐高温高分子耐高温高分子耐高温高分子耐高温高分子,高分子液晶等;,高分子液晶等;,高分子液晶等;,高分子液晶等;2)2)电学功能材料电学功能材料电学功能材料电学功能材料,如导电性高分子、超导高分子,如导电性高分子、超导高分子,如导电性高分子、超导高分子,如导电性高分子、超导高分子,感电子性高分子等;感电子性高分子等;感电子性高分子等;感电子性高分子等;3)3)光学功能材料光学功能材料光学功能材料光学功能材料,如感光高分子、导光性高分子,如感光高分子、导光性高分子
23、,如感光高分子、导光性高分子,如感光高分子、导光性高分子,光敏性高分子等;光敏性高分子等;光敏性高分子等;光敏性高分子等;4)4)能量转换功能材料能量转换功能材料能量转换功能材料能量转换功能材料,如压电性高分子、热电性高,如压电性高分子、热电性高,如压电性高分子、热电性高,如压电性高分子、热电性高分子等。分子等。分子等。分子等。10/26/202210/26/20221515第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述4.4.生物化学功能材料生物化学功能材料生物化学功能材料生物化学功能材料1)1)人工脏器用材料人工脏器用材料人工脏器用材料人工脏器用材料,如人工肾、人工心肺等;,如人工肾、人工心肺
24、等;,如人工肾、人工心肺等;,如人工肾、人工心肺等;2)2)高分子药物高分子药物高分子药物高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子,如药物活性高分子、缓释性高分子,如药物活性高分子、缓释性高分子,如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等;药物、高分子农药等;药物、高分子农药等;药物、高分子农药等;3)3)生物分解材料生物分解材料生物分解材料生物分解材料,如可降解性高分子材料等。,如可降解性高分子材料等。,如可降解性高分子材料等。,如可降解性高分子材料等。这一分类,实际上包括了所有特种高这一分类,实际上包括了所有特种高分子材料。分子材料。10/26/202210/26/20221616
25、第一章第一章 功能高分子概述功能高分子概述 国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分特种和功能高分子材料的划分普遍采用的方法,具特种和功能高分子材料的划分普遍采用的方法,具特种和功能高分子材料的划分普遍采用的方法,具特种和功能高分子材料的划分普遍采用的方法,具体可划分为体可划分为体可划分为体可划分为8 8种类型。种类型。种类型。种类型。1.1.反应性高分子材料反应性高分子材料反应性高分子材料反应性高分子材料,包括高分子试剂、高分子催包括高分子试剂、高分子催包括高分子试剂、高分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 功能 高分子材料 课件 高分子 概述
限制150内