《高分子的化学反应》PPT课件.ppt

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1、高分子科学导论高分子科学导论高分子的合成与化学性能高分子的合成与化学性能Polymer synthesis and chemical propertiesIntroduction to polymer scienceIntroduction to polymer science第二讲高分子科学导论高分子科学导论Reactions of the Polymer高分子化学反应的分类高分子化学反应的分类高分子化学反应的分类高分子化学反应的分类uu聚合度基本不变的反应聚合度基本不变的反应聚合度基本不变的反应聚合度基本不变的反应：侧基和端基变化侧基和端基变化侧基和端基变化侧基和端基变化Non-chang

2、e in number-average degree of polymerizationNon-change in number-average degree of polymerization but pendant but pendant group and terminal group.group and terminal group.uu聚合度变大的反应：交联、接枝、嵌段、扩链聚合度变大的反应：交联、接枝、嵌段、扩链聚合度变大的反应：交联、接枝、嵌段、扩链聚合度变大的反应：交联、接枝、嵌段、扩链Increasing of number-average degree of polymer

3、ization like cross-linking,Increasing of number-average degree of polymerization like cross-linking,grafting,blocking,chain-extension.grafting,blocking,chain-extension.uu聚合度变小的反应：降解，解聚聚合度变小的反应：降解，解聚聚合度变小的反应：降解，解聚聚合度变小的反应：降解，解聚Decreasing of number-average degree of polymerization like degradation,Dec

4、reasing of number-average degree of polymerization like degradation,depolymerizationdepolymerization.高分子科学导论高分子科学导论Influences on the Polymers Chemical PropertiesInfluences on the Polymers Chemical Properties化学因素化学因素化学因素化学因素几率效应几率效应几率效应几率效应 effect of probabilityeffect of probability高分子链上的相邻基团作无规成对反应时

5、，中间往往留有孤立基团，最高高分子链上的相邻基团作无规成对反应时，中间往往留有孤立基团，最高高分子链上的相邻基团作无规成对反应时，中间往往留有孤立基团，最高高分子链上的相邻基团作无规成对反应时，中间往往留有孤立基团，最高转化率受到几率的限制，称为几率效应。转化率受到几率的限制，称为几率效应。转化率受到几率的限制，称为几率效应。转化率受到几率的限制，称为几率效应。例如，例如，例如，例如，PVCPVC与与与与ZnZn粉共热脱氯，按几率计算只能达到粉共热脱氯，按几率计算只能达到粉共热脱氯，按几率计算只能达到粉共热脱氯，按几率计算只能达到86.5%86.5%，与实验结果，与实验结果，与实验结果，与实验

6、结果相符相符相符相符。CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHClClClClClCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHClZn高分子科学导论高分子科学导论Influences on the Polymers Chemical PropertiesInfluences on the Polymers Chemical Properties化学因素化学因素化学因素化学因素邻近基团效应邻近基团效应邻近基团效应邻近基团效应 effect of adjacent groupeffect of adjacent group高分子链上的邻近基团，包括反应后的基团都可以改变未反应基团的

7、活高分子链上的邻近基团，包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活高分子链上的邻近基团，包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活高分子链上的邻近基团，包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活性，这种影响称为邻近基团效应。性，这种影响称为邻近基团效应。性，这种影响称为邻近基团效应。性，这种影响称为邻近基团效应。如如如如PETPET与与与与PESPES，均是采用二酸与乙二醇缩聚制备的聚酯。但前者是芳香族，均是采用二酸与乙二醇缩聚制备的聚酯。但前者是芳香族，均是采用二酸与乙二醇缩聚制备的聚酯。但前者是芳香族，均是采用二酸与乙二醇缩聚制备的聚酯。但前者是芳香族的对苯二甲酸，而后者是脂肪族的丁二酸。的对苯

8、二甲酸，而后者是脂肪族的丁二酸。的对苯二甲酸，而后者是脂肪族的丁二酸。的对苯二甲酸，而后者是脂肪族的丁二酸。CH2COCH2COCH2CH2OO()nCOO(COCH2CH2O)nPETPETPESPES常温下也容易水解，常温下也容易水解，常温下也容易水解，常温下也容易水解，可用作生物降解材料可用作生物降解材料可用作生物降解材料可用作生物降解材料常温下水解稳定，常温下水解稳定，常温下水解稳定，常温下水解稳定，可用作饮料容器可用作饮料容器可用作饮料容器可用作饮料容器高分子科学导论高分子科学导论Influences on the Polymers Chemical PropertiesInflue

9、nces on the Polymers Chemical Properties物理因素物理因素物理因素物理因素聚集态的影响聚集态的影响聚集态的影响聚集态的影响 effect of polymer stateseffect of polymer states非晶态高分子非晶态高分子非晶态高分子非晶态高分子玻璃态，链段运动冻结，难以反应玻璃态，链段运动冻结，难以反应玻璃态，链段运动冻结，难以反应玻璃态，链段运动冻结，难以反应高弹态：链段活动增大，反应加快高弹态：链段活动增大，反应加快高弹态：链段活动增大，反应加快高弹态：链段活动增大，反应加快粘流态：可顺利进行粘流态：可顺利进行粘流态：可顺利进行

10、粘流态：可顺利进行Amorphous stateAmorphous state低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应官能团反应通常仅限于非晶区官能团反应通常仅限于非晶区官能团反应通常仅限于非晶区官能团反应通常仅限于非晶区晶态高分子晶态高分子晶态高分子晶态高分子Crystalline stateCrystalline state高分子科学导论高分子科学导论Influences on the Polymers Chemical PropertiesInfluences on the Polymers

11、Chemical Properties轻度交联的聚合物，须适当溶剂溶胀，才易进行反应。如苯乙烯二轻度交联的聚合物，须适当溶剂溶胀，才易进行反应。如苯乙烯二乙烯基苯共聚物，用二氯乙烷溶胀后，才易磺化。乙烯基苯共聚物，用二氯乙烷溶胀后，才易磺化。链构象的影响（链构象的影响（链构象的影响（链构象的影响（Influence of chain conformation)Influence of chain conformation)高分子链在溶液中可呈螺旋形或无规线团状态高分子链在溶液中可呈螺旋形或无规线团状态 溶剂改变，链构象亦改变，官能团的反应性会发生明显的变化溶剂改变，链构象亦改变，官能团的反应性

12、会发生明显的变化无规线团无规线团无规线团无规线团球形球形球形球形拉伸链拉伸链拉伸链拉伸链高分子科学导论高分子科学导论Reaction without change in Dp 高分子官能团可以起各种化学反应，如果这些官能团位于聚合物的侧基或端高分子官能团可以起各种化学反应，如果这些官能团位于聚合物的侧基或端基，则反应产物与反应前聚合物的聚合度相比基本不发生变化。基，则反应产物与反应前聚合物的聚合度相比基本不发生变化。由于高分子存在链结构、聚集态结构，官能团反应具有特殊性，反应产物具由于高分子存在链结构、聚集态结构，官能团反应具有特殊性，反应产物具有不均匀性，高分子链上的官能团很难全部起反应。有

13、不均匀性，高分子链上的官能团很难全部起反应。反应后的高分子链上含有未反应和反应后的多种不同基团，类似共聚产物。反应后的高分子链上含有未反应和反应后的多种不同基团，类似共聚产物。例如聚醋酸乙烯酯水解：例如聚醋酸乙烯酯水解：OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OHOHOHOHOCOCH3OHOHH2ONaOHPolyvinyl acetatePolyvinyl alcohol高分子科学导论高分子科学导论Reaction without change in DpOCH2OHOHOHOOCH2OHOHOH纤维素（纤维素（纤维素（纤

14、维素（cellulosecellulose）的化学反应）的化学反应）的化学反应）的化学反应 纤维素是第一个进行化学改性的天然高分子。纤维素是第一个进行化学改性的天然高分子。纤维素的每个结构单元中含有三个羟基，可以发生纤维素的每个结构单元中含有三个羟基，可以发生酯化或醚化反应。反应产物统称为纤维素衍生物。酯化或醚化反应。反应产物统称为纤维素衍生物。常见纤维素衍生物包括：常见纤维素衍生物包括：uu粘胶纤维粘胶纤维uu纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯uu纤维素醋酸酯纤维素醋酸酯uu纤维素醚类：纤维素醚类：（甲基、乙基、羧甲基纤维素）（甲基、乙基、羧甲基纤维素）纤维素结构图纤维素结构图C.ShnbeinC.S

15、hnbein高分子科学导论高分子科学导论Preparation of Cellulose acetateOCH2OHOHOHOOCH2OHOHOHOCH2OCOCH3OCOCH3OCOCH3OOCH2OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCH2OCOCH3OHOCOCH3OOCH2OCOCH3OHOCOCH3+6 CH3COOHacetic anhydrideH2SO4H2OhydrolysisCelluloseCelluloseCellulose triacetateCellulose triacetateCellulose diacetateCellulose diacetateOOO高分

16、子科学导论高分子科学导论Preparation of ChitosanOCH2OHOHNHCOCH3OnOCH2OHOHNH2OOCH2OHOHNHCOCH3Oxn-xOH ChitinChitosanDegree of deacetylating=(x/n)100%壳聚糖的生产工艺壳聚糖的生产工艺壳聚糖的生产工艺壳聚糖的生产工艺：虾壳虾壳预处理预处理消化消化酸浸酸浸脱色脱色晒干晒干脱乙酰基脱乙酰基烘干烘干产品产品高分子科学导论高分子科学导论Preparation of PVA聚乙烯醇聚乙烯醇聚乙烯醇聚乙烯醇 poly(vinyl alcohol),PVA poly(vinyl alcohol

17、),PVA 只能从聚醋酸乙烯酯的水解得到只能从聚醋酸乙烯酯的水解得到聚乙烯醇缩醛化反应可得到重要的高分子产品聚乙烯醇缩醛化反应可得到重要的高分子产品聚乙烯醇缩醛化反应可得到重要的高分子产品聚乙烯醇缩醛化反应可得到重要的高分子产品缩甲醛：维尼纶（缩甲醛：维尼纶（VinylonVinylon）；缩丁醛：良好的玻璃粘合剂）；缩丁醛：良好的玻璃粘合剂OHCH2CHOHCH2CH()nOCH3CH乙烯醇单体无法乙烯醇单体无法乙烯醇单体无法乙烯醇单体无法稳定存在稳定存在稳定存在稳定存在OCOCH3CH2CH()nOCOCH3CH2CHH2OOHOHOOR+R-CHOH+-H2O聚醋酸乙烯酯水解程度称为醇解

18、度聚醋酸乙烯酯水解程度称为醇解度高分子科学导论高分子科学导论Reaction without change in Dp聚丙烯腈成环聚丙烯腈成环CNCNCNCNCNCCCNNN橡胶的氯化橡胶的氯化CH2CCH3CHCH2Cl2CH2CCH3CHCH2Cl Cl-HClCl2CH2CCH3CHCH2CH2CCH3CHCHCl氯化后的聚合物，耐水性和耐化学试剂腐蚀性均有大幅提高氯化后的聚合物，耐水性和耐化学试剂腐蚀性均有大幅提高高分子科学导论高分子科学导论Carbon fiber made from PAN高分子科学导论高分子科学导论Reaction with increase of Dp聚合物分子

19、量增大的反应包括：聚合物分子量增大的反应包括：聚合物分子量增大的反应包括：聚合物分子量增大的反应包括：交联、接枝、嵌段、扩链交联、接枝、嵌段、扩链交联、接枝、嵌段、扩链交联、接枝、嵌段、扩链交联反应交联反应交联反应交联反应聚烯烃（聚乙烯、乙丙橡胶）在过氧化物、高能幅射作用下可发生交联。过氧化聚烯烃（聚乙烯、乙丙橡胶）在过氧化物、高能幅射作用下可发生交联。过氧化物交联如下：物交联如下：R +CH2CH2CH2CH2 CH2CHCH2CH2 CH2CHCH2CH2 2CH2CHCH2CH2 CH2CHCH2CH2 缩聚反应中以多官能度（缩聚反应中以多官能度（33）单体替代部分双官能度单体可得到交联

20、产物。）单体替代部分双官能度单体可得到交联产物。AxxByyAxxx+ABBA BAABABAB高分子科学导论高分子科学导论Chain Extension 扩链反应扩链反应是指以适当的方法，通过扩链剂将分子量较低，含有特定端基的低是指以适当的方法，通过扩链剂将分子量较低，含有特定端基的低聚物连接起来，使分子量成倍或几十倍提高。聚物连接起来，使分子量成倍或几十倍提高。对于不同的活性端基，相应的扩链剂也不相同。对于不同的活性端基，相应的扩链剂也不相同。活性端基活性端基扩链剂官能团扩链剂官能团OHCOOHON C ON C OOOH；COOH；OH；NH2；COOH；(CO)2OOH；NH2；NHR

21、；COOHON；高分子科学导论高分子科学导论Chain Extension二异氰酸酯二异氰酸酯二异氰酸酯二异氰酸酯（diisocyanatesdiisocyanates）是一类具有较多的不饱和基团是一类具有较多的不饱和基团-NCO-NCO的反应活性极高的反应活性极高的化合物，极易与水或羟基类化合物发生反应。扩链反应中最容易发生的是异氰的化合物，极易与水或羟基类化合物发生反应。扩链反应中最容易发生的是异氰酸根和羟基的反应。酸根和羟基的反应。TDI MDI PPDI NDIOCN(CH2)6NCOHDI芳香族二异氰酸酯芳香族二异氰酸酯芳香族二异氰酸酯芳香族二异氰酸酯脂肪族二异氰酸酯脂肪族二异氰酸酯

22、脂肪族二异氰酸酯脂肪族二异氰酸酯OH NH2 NHR COOH 活性端基反应活性活性端基反应活性活性端基反应活性活性端基反应活性端羟基型扩链剂端羟基型扩链剂端羟基型扩链剂端羟基型扩链剂高分子科学导论高分子科学导论Chain Extension端羧基型扩链剂端羧基型扩链剂端羧基型扩链剂端羧基型扩链剂双噁唑烷双噁唑烷 (bisoxazolines)(bisoxazolines)ORCOH+ONRONOR CO CHNHOC ROCOO C RNH(2)2CH(2)2ONPhON1,4-1,4-苯基苯基-双（双（2-2-噁唑啉）噁唑啉）环氧树脂环氧树脂 (epoxy)(epoxy)ORCOH+OOR

23、OR CO CH2CH ROO C RCH CH2OHOHOOOC双酚双酚A A型环氧型环氧高分子科学导论高分子科学导论Reaction with decrease of DpDegradation:Degradation:A processing involving decrease in degree of polymerization of a polymer A processing involving decrease in degree of polymerization of a polymer 分子量的降低并导致的聚合物某些性能的降低称为降解。分子量的降低并导致的聚合物某些性能

24、的降低称为降解。按降解机理来分：按降解机理来分：1.1.无规断链无规断链无规断链无规断链（Random chain scissionRandom chain scission）分子链的断裂可能发生在链端、中间或任意位置。如分子链的断裂可能发生在链端、中间或任意位置。如PEPE、聚酯等；、聚酯等；特点：降解前期分子量降低迅速、质量降低较慢。特点：降解前期分子量降低迅速、质量降低较慢。2 2解聚解聚解聚解聚（DepolymerizationDepolymerization）解聚从分子链末端开始，按连锁机理逐一脱除单体；解聚从分子链末端开始，按连锁机理逐一脱除单体；特点：分子量下降速度慢、质量下降迅

25、速。特点：分子量下降速度慢、质量下降迅速。高分子科学导论高分子科学导论Degradation加工加工使用使用回收回收uu 聚合物在加工、使用、回收过程聚合物在加工、使用、回收过程中将不可避免的经历力、热、光、中将不可避免的经历力、热、光、氧化、化学品腐蚀等过程，从而使氧化、化学品腐蚀等过程，从而使得分子量出现降低和性能下降。得分子量出现降低和性能下降。高分子科学导论高分子科学导论Degradation无规断链无规断链无规断链无规断链（Random chain scissionRandom chain scission）聚合物受热时，主链的任何处都可以断裂，分子量迅速下降，单体收率很聚合物受热时

26、，主链的任何处都可以断裂，分子量迅速下降，单体收率很少，这种反应称为少，这种反应称为无规断链无规断链，也称降解。，也称降解。如聚乙烯，断链后形成的自由基活性很高，周围又有许多仲氢原子，易发如聚乙烯，断链后形成的自由基活性很高，周围又有许多仲氢原子，易发生链转移反应，几乎无单体产生。生链转移反应，几乎无单体产生。CH2CH2CHHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCH2CH2CH2CH3链转移链转移CH2CHCH2CH2CH2 ORCH3CH2 +断链断链CH2CH2CH +CH2CH2CH2CH3高分子科学导论高分子科学导论Degradation解聚（解聚（解聚（解聚（Depolymer

27、izationDepolymerization）解聚可看成链增长的逆反应解聚可看成链增长的逆反应解聚可看成链增长的逆反应解聚可看成链增长的逆反应 热裂解一般是自由基反应，先在链端发生断裂，热裂解一般是自由基反应，先在链端发生断裂，生成活性较低的自由基，生成活性较低的自由基，然后按连锁机理迅速脱除单体，这就是解聚反应然后按连锁机理迅速脱除单体，这就是解聚反应高分子发生解聚的难易与其结构有关高分子发生解聚的难易与其结构有关高分子发生解聚的难易与其结构有关高分子发生解聚的难易与其结构有关 主链带有季碳原子的高分子易发生解聚原因：无叔氢原子，难以转移，如主链带有季碳原子的高分子易发生解聚原因：无叔氢原

28、子，难以转移，如PMMAPMMA、聚聚-甲基苯乙烯、聚异丁烯甲基苯乙烯、聚异丁烯。以以以以PMMAPMMA为例：为例：为例：为例：CH2C CH2CCH3COOCH3CH3COOCH3CH2CCH3COOCH3 +CH2CCH3COOCH3高分子科学导论高分子科学导论Depolymerization 脂肪族聚内酯（脂肪族聚内酯（脂肪族聚内酯（脂肪族聚内酯（PolylactonePolylactone）在热降解的条件下可以发生在热降解的条件下可以发生“解拉链解拉链”式（式（UnzippingUnzipping）的解聚反应，生成环状单体；反应为聚合反应的逆反应，也）的解聚反应，生成环状单体；反应为

29、聚合反应的逆反应，也称称“回咬回咬”（BackbitingBackbiting）。如果条件控制适当，可以得到较高的收率。）。如果条件控制适当，可以得到较高的收率。以以聚对二氧环己酮聚对二氧环己酮聚对二氧环己酮聚对二氧环己酮为例，当反应温度升高，反应平衡向解聚方向移动，为例，当反应温度升高，反应平衡向解聚方向移动，当温度达到一定极限值时，聚合反应将停止，该温度称为：当温度达到一定极限值时，聚合反应将停止，该温度称为：聚合上限温度（聚合上限温度（聚合上限温度（聚合上限温度（Ceiling temperature)Ceiling temperature)OOOCH2()nCCH2CH2OOOCH2C

30、H2CH2COOOHOMCH2()nCCH2CH2OOOOH +高分子科学导论高分子科学导论Degradation mechanism氧化降解氧化降解氧化降解氧化降解Oxidative degradationOxidative degradation光降解自然光、紫外光等光降解自然光、紫外光等光降解自然光、紫外光等光降解自然光、紫外光等PhotodegradationPhotodegradation机械降解机械降解机械降解机械降解 振动磨振动磨振动磨振动磨Mechanical degradationMechanical degradation高能辐射降解高能辐射降解高能辐射降解高能辐射降解 射

31、线辐射射线辐射射线辐射射线辐射Degradation by high energy radiationDegradation by high energy radiation生物降解生物降解生物降解生物降解 BiodegradationBiodegradation热降解热降解热降解热降解Thermal degradationThermal degradation水解水解水解水解HydrolizationHydrolization高分子科学导论高分子科学导论Hydrolysis,chemical&biochemical degradationHydrolysis,chemical&biochem

32、ical degradation 化学降解化学降解化学降解化学降解“Chemical degradationChemical degradation”是指在化学试剂是指在化学试剂的的作用下，聚合物作用下，聚合物发生化学反应转变为单体或小分子化合物。发生化学反应转变为单体或小分子化合物。水解水解水解水解 “hydrolysishydrolysis”也是化学降解的一种，也是化学降解的一种，聚酯、聚酰胺、多聚糖等可聚酯、聚酰胺、多聚糖等可以与水发生化学反应而产生无规断链。以与水发生化学反应而产生无规断链。CHCOOOCHCOOCHCOOCH3CH3CH3OHHCHCOOO OH +CH3CHCOCH

33、COOCH3CH3HO 脂肪族聚酯在加脂肪族聚酯在加热、酸、碱等催化下热、酸、碱等催化下非常容易水解，是一非常容易水解，是一类非常重要的可完全类非常重要的可完全降解聚合物。降解聚合物。高分子科学导论高分子科学导论Biochemical degradationSEM microphotographs of P(TMC-CL)-SEM microphotographs of P(TMC-CL)-b b-PDO,PPDO,and Monocryl monofilament-PDO,PPDO,and Monocryl monofilament fibers after 8 and 12 weeks o

34、f enzymatic degradation fibers after 8 and 12 weeks of enzymatic degradation in vitroin vitro酶催化降解酶催化降解酶催化降解酶催化降解enzymatic degradationenzymatic degradation 一些可生物降解聚合一些可生物降解聚合物，如脂肪族聚酯、多物，如脂肪族聚酯、多聚糖、蛋白质等在微生聚糖、蛋白质等在微生物或酶（脂肪酶、蛋白物或酶（脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶）的存在下酶、淀粉酶）的存在下可以发生降解，生成环可以发生降解，生成环境友好的小分子。境友好的小分子。高分子科学导论高分子

35、科学导论BiodegradationTissue engineeringTissue engineering高分子科学导论高分子科学导论Mechanical degradation 高分子在机械力和超声波作用下，都可能使大分子断链而降解。力高分子在机械力和超声波作用下，都可能使大分子断链而降解。力化学降解产生的高分子自由基，在单体存在时，可生成接枝共聚物，近年化学降解产生的高分子自由基，在单体存在时，可生成接枝共聚物，近年来发展的反应性挤出就是利用这一原理。来发展的反应性挤出就是利用这一原理。固体聚合物的粉碎固体聚合物的粉碎固体聚合物的粉碎固体聚合物的粉碎橡胶塑炼橡胶塑炼橡胶塑炼橡胶塑炼熔融挤

36、出熔融挤出熔融挤出熔融挤出纺丝聚合物溶液的强力搅拌纺丝聚合物溶液的强力搅拌纺丝聚合物溶液的强力搅拌纺丝聚合物溶液的强力搅拌受机械力的场合受机械力的场合受机械力的场合受机械力的场合高分子科学导论高分子科学导论Thermal DegradationThermal degradation of vinyl Thermal degradation of vinyl polymerspolymersA.A.Random chain scissionRandom chain scissionRandom Random degradationdegradationdepolymerizationdepoly

37、merizationweak-link weak-link degradationdegradationB.Non-chain scissionB.Non-chain scissiondehydrohalogenationdehydrohalogenation热降解是聚合物最普遍的降解热降解是聚合物最普遍的降解聚烯烃类高分子的热降解聚烯烃类高分子的热降解CH2CHR +CH2CHRCH2CH2CHRCH2CHRCH2CH2CHCHCHRCH2 +RHAB通过对聚合物热降解机理的研究，可以避免聚合物在加工和使用过程中出现因通过对聚合物热降解机理的研究，可以避免聚合物在加工和使用过程中出现因为热降

38、解而出现性能下降；另一方面也可以指导聚合物的热裂解回收。为热降解而出现性能下降；另一方面也可以指导聚合物的热裂解回收。在氧气存在下的热降解称为热氧化降解，对聚合物的阻燃有很高的指导意义。在氧气存在下的热降解称为热氧化降解，对聚合物的阻燃有很高的指导意义。高分子科学导论高分子科学导论Thermal Degradation烧烧烧烧蚀蚀蚀蚀材材材材料料料料升华型升华型熔化型熔化型碳化型碳化型聚四氟乙烯聚四氟乙烯石墨石墨碳碳-碳复合材料碳复合材料石英石英玻璃玻璃纤维增强酚醛塑料纤维增强酚醛塑料Ablative materialAblative material 一种固体防热材料，主要用于导弹头部、航一

39、种固体防热材料，主要用于导弹头部、航天器再入舱外表面和火箭发动机内表面。这种天器再入舱外表面和火箭发动机内表面。这种材料在热流作用下能发生分解、熔化、蒸发、材料在热流作用下能发生分解、熔化、蒸发、升华等物理和化学变化，借材料表面的质量消升华等物理和化学变化，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再入大气层时的耗带走大量的热，以达到阻止再入大气层时的热流传入飞行器内部的目的。热流传入飞行器内部的目的。高分子科学导论高分子科学导论Aging Aging Aging is is a change in chemical structure of a plastic involving a de

40、leterious a change in chemical structure of a plastic involving a deleterious change in properties.change in properties.老化过程中的主要反应是降解，但有时一些老化过程中的主要反应是降解，但有时一些聚合度不变或聚合度不变或增加的反应也会造增加的反应也会造成材料性能的不利变化成材料性能的不利变化，因而也归属于，因而也归属于“老化老化”过程。过程。聚氯乙烯脱除氯化氢聚氯乙烯脱除氯化氢CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHClClClClClCH2CHCHCHCHCHCH

41、2CHCHCH +HClCl 针对聚合物应用的特定场合，可针对聚合物应用的特定场合，可以添加相应的助剂和放老化措施。以添加相应的助剂和放老化措施。防老助剂有防老助剂有热稳定剂热稳定剂、抗氧剂抗氧剂、紫外光吸收剂紫外光吸收剂、屏蔽剂屏蔽剂、防霉剂防霉剂、杀杀菌剂菌剂等。等。高分子科学导论高分子科学导论Polymer recycling目前废旧高分子材料的处理主要目前废旧高分子材料的处理主要包括填埋法、焚烧法、再生利用法及包括填埋法、焚烧法、再生利用法及热化学循环法。热化学循环法。化学循环法是利用光、热、化学循环法是利用光、热、辐射、化学试剂等使聚合物降解辐射、化学试剂等使聚合物降解成单体或低聚物

42、的过程成单体或低聚物的过程 。高分子科学导论高分子科学导论Polymer recycling废旧电子电器设备（废旧电子电器设备（废旧电子电器设备（废旧电子电器设备（WEEEWEEE）高分子材料回收高分子材料回收高分子材料回收高分子材料回收WEEEWEEE中高分子材料的组成中高分子材料的组成中高分子材料的组成中高分子材料的组成Polymer Composition in WEEEPolymer Composition in WEEE 废旧电脑及相关设备废旧电脑及相关设备废旧电脑及相关设备废旧电脑及相关设备 废弃电路板废弃电路板废弃电路板废弃电路板 高分子科学导论高分子科学导论Polymer re

43、cycling从废弃从废弃从废弃从废弃PSPS泡泡泡泡沫回收单体沫回收单体沫回收单体沫回收单体 混合塑料裂解油品混合塑料裂解油品混合塑料裂解油品混合塑料裂解油品 裂解流程裂解流程裂解流程裂解流程 废旧编织袋废旧编织袋废旧编织袋废旧编织袋 废旧泡沫包装材料废旧泡沫包装材料废旧泡沫包装材料废旧泡沫包装材料 高分子科学导论高分子科学导论Polymer recycling聚合物聚合物工艺流程工艺流程裂解产物裂解产物PE120140 oC,O2氧化蜡350500 oC,H2,ZnCl2高辛烷值的汽油350450 oC,Al2O3-SiO2燃料油400650 oC,石蜡95%液化产物PP400650 oC,Al-硅酸盐异丁烯PVC200 oC,Cu二氯乙烷350 oC,H3PO4,Na-硅酸盐芳香族化合物200 oC,CCl4PS250500 oC,H2/ZnCl2/Al2O3-SiO2乙苯300 oC,H2O,CuO苯乙烯200250 oC,醋酸锌对苯二甲酸几种塑料裂解条件及主要产物几种塑料裂解条件及主要产物几种塑料裂解条件及主要产物几种塑料裂解条件及主要产物高分子科学导论高分子科学导论Summary高分子的化学反应高分子的化学反应 高分子的老化与降解高分子的老化与降解 高分子的回收高分子的回收