高分子化学(第五版)第7章课件.pptx

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1、高分子化学(第五版)第7章课件CATALOGUE目录高分子化学基础概念高分子化学反应高分子材料的合成与应用高分子材料的改性与加工高分子材料的环境影响与可持续发展高分子化学基础概念01高分子化合物是由大量重复单元通过共价键连接而成的长链分子，通常分子量大于104。根据来源，高分子化合物可分为天然高分子和合成高分子；根据功能，可分为通用高分子、特种高分子和功能高分子等。高分子化合物的定义与分类分类定义命名高分子化合物的命名通常采用系统命名法，根据其结构和合成方法进行命名。合成高分子化合物可以通过加成聚合、缩合聚合、开环聚合和共聚合等方法进行合成。高分子化合物的命名与合成VS高分子化合物的结构包括近

2、程结构、远程结构和凝聚态结构，其中近程结构决定了其化学性质，远程结构决定了其物理性质，凝聚态结构决定了其加工和应用性能。性质高分子化合物具有较高的分子量和复杂的结构，因此具有独特的物理、化学和力学性质，如良好的绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性、加工性等。此外，高分子化合物还具有粘弹性和流变性等特性。结构高分子化合物的结构与性质高分子化学反应02缩聚反应缩聚反应是高分子合成中另一种重要的聚合方式，其特点是可以通过逐步聚合的方式合成高分子，同时释放出小分子副产物。自由基聚合自由基聚合是高分子化学中最重要的聚合方式之一，其特点是反应速度快，聚合度高，但容易发生链转移和链终止反应。离子聚合离子聚合的特点是聚合

3、过程中只发生离子交换，不发生化学键转移，因此可以制备结构均一的高分子。配位聚合配位聚合是由过渡金属催化剂催化烯烃单体聚合的过程，其特点是可以通过改变催化剂的配体和助剂来调控聚合物的结构和性能。聚合反应的类型与特点链式聚合机理链式聚合反应由引发、增长和终止三个基本步骤组成，其中引发和终止是控制聚合反应速度的关键步骤。逐步聚合机理逐步聚合反应是通过逐步形成化学键的方式合成高分子，其动力学特征是聚合度与反应时间呈线性关系。聚合动力学方程聚合动力学方程是描述聚合反应速度与反应物浓度之间关系的数学模型，常见的动力学方程包括Avrami方程、LaMer方程等。聚合反应的机理与动力学高分子化学反应的调控通过

4、改变反应条件如温度、压力、浓度等可以调控高分子化学反应的速度和产物性质。高分子化学反应的利用高分子化学反应在合成新材料、制备功能高分子、开发生物可降解高分子等方面具有广泛的应用价值。高分子化学反应的调控与利用高分子材料的合成与应用03通过聚合反应将小分子单体转化为高分子聚合物，常用的制备方法有乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合等。合成橡胶的制备合成橡胶具有良好的弹性、耐油性、绝缘性和耐磨性等特点，广泛应用于轮胎、密封件、电线电缆等领域。合成橡胶的性能合成橡胶的制备与性能合成纤维的制备与性能合成纤维的制备通过聚合反应和纺丝技术将高分子聚合物转化为纤维，常用的制备方法有熔融纺丝、溶液纺丝和干法纺丝等。合

5、成纤维的性能合成纤维具有轻盈、柔软、耐磨和易洗等特点，广泛应用于纺织品、服装、家居用品等领域。通过聚合反应将小分子单体转化为高分子聚合物，再通过加工技术制成塑料制品，常用的制备方法有挤出、注塑、吹塑等。合成塑料的制备合成塑料具有优良的绝缘性、化学稳定性、耐腐蚀性和加工性能等特点，广泛应用于包装材料、建筑材料、医疗器械等领域。合成塑料的性能合成塑料的制备与性能高分子材料的改性与加工04增塑通过加入小分子化合物，如塑化剂，以降低高分子材料的玻璃化温度，改善其加工性能和柔韧性。填充利用无机或有机填料对高分子材料进行填充，以提高其力学性能、降低成本和改善加工性能。高分子材料的增塑与填充将两种或多种高分

6、子材料通过熔融或溶液混合，制备出具有优异性能的高分子合金。利用物理或化学方法将高分子材料与无机物、金属或其它高分子材料复合，以获得具有特殊性能的高分子复合材料。共混复合高分子材料的共混与复合通过螺杆挤出机将高分子材料加工成管材、棒材、板材等型材。挤出成型利用注射机将高分子材料加工成各种形状复杂的制件。注射成型通过压延机将高分子材料加工成薄膜或片材。压延成型利用热塑性高分子材料的热塑性，通过吹塑机加工成各种中空容器和制件。吹塑成型高分子材料的加工成型与技术高分子材料的环境影响与可持续发展05目的了解高分子材料的环境影响，为高分子材料的可持续发展提供依据。评价方法清单分析法，通过收集数据，列出高分

7、子材料生命周期各阶段的输入输出，进行定量评价。生命周期评价定义对高分子材料从原料获取、生产、使用到废弃后处理全过程的资源、能源消耗和环境影响进行评估的方法。高分子材料的生命周期评价再利用对回收后的高分子材料进行加工改造，用于制造新的产品。能量回收将废旧高分子材料燃烧产生热量用于发电或供暖。化学回收将废旧高分子材料在高温高压下进行裂解，生成单体或小分子重新合成高分子材料。回收方式机械回收、化学回收、能量回收。机械回收将废旧高分子材料经过破碎、清洗、干燥等工序后重新用于生产同类或不同类产品。高分子材料的回收与再利用环保型高分子材料可降解高分子材料、生物基高分子材料等。生物基高分子材料利用可再生生物质资源合成的、具有生物相容性和功能性的高分子材料，如生物基塑料等。可降解高分子材料在自然环境中能够被微生物降解的高分子材料，如PHA、PLA等。绿色合成方法采用无毒或低毒的原料、催化剂和溶剂，优化反应条件，减少三废排放。高分子材料的绿色合成与环保THANK YOU感谢观看