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1、单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标 题样式 1 高分子材料科学基础 Polymer Science Introduction n化学工程系 n高分子研究所 n于建 高彦芳 nyfgao tsinghua edu c n 高分子材料科学基础 高分子科学发展历程 高分子科学基础知识 高分子材料结构与性能 高分子材料现代表征分析方法 聚合物合成与制备 高分子材料高性能化设计与制备 高分子材料成型加工 通用高分子材料应用 功能高分子材料及其应用 20052高分子材料科学基础 高分子科学基础知识 高分子科学基本概念 高分子材料命名与分类 高分子材料基本特性 高分子科学主要研究内容 20053
2、高分子材料科学基础 分子量高 无机 有机 无机 有机有机高分子 无机高分子 高分子科学基本概念 20054高分子材料科学基础 大分子 macromolecules 有机 Organic M 无机 Inorganic M 聚合物 polymer 合成高分子 Synthetical M 天然高分子 Natural M 生物高分子 Biologic M 高分子科学基本概念 20055高分子材料科学基础 单体 monomer 聚合物 polymer 单体 用来合成聚合物的小分子物质 聚合反应 由单体变成聚合物的反应过程 聚合反应 polymerization 高分子科学基本概念 20056高分子材料科
3、学基础 特点 a 分子量高 b 由重复结构单元组成 c 重复单元由共价键连接 含义 具有重复结构的高分子量物质 增减几个结 构单元不明显影响其物理性能 与生物大分 子有本质差别 高分子科学基本概念 20057高分子材料科学基础 结构单元 构成大分子链的与单体有关的最大结构 重复 结构 单元 构成大分子链的最小重复结构 单体单元 与单体分子组成相同的结构单元 一种单体 结构单元数 重复单元数 单体单元数 二种单体 重复结构单元数 结构单元数 2 高分子科学基本概念 20058高分子材料科学基础 结构单元数 重复单元数 单体单元数 高分子科学基本概念 20059高分子材料科学基础 重复结构单元数
4、结构单元数 2 高分子科学基本概念 200510高分子材料科学基础 聚合度 Degree of Polymerization DP DP 一般指重复单元数 n Xn 结构单元数 一种单体得到的聚合物 DP Xn 两种单体得到的聚合物 DP Xn 2 or Xn 2DP 高分子科学基本概念 200511高分子材料科学基础 高分子科学基础知识 高分子科学基本概念 高分子材料命名与分类 高分子材料基本特性 高分子科学主要研究内容 200512高分子材料科学基础 聚合物命名 以单体命名为基础 前面冠以 聚 字 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 200513高分子材料科学基础 聚苯乙烯 PS 聚对苯二甲酸乙二
5、醇酯 PET 聚合物命名 200514高分子材料科学基础 以原料简名后缀 树脂 二字命名 苯酚 甲醛 酚醛树脂 尿素 甲醛 脲醛树脂 甘油 邻苯二甲酸酐 醇酸树脂 聚合物命名 200515高分子材料科学基础 聚酯 Polyester 聚酰胺 Polyamide 聚氨酯 Polyurethane 按聚合物的化学结构特征命名 1 聚合物命名 200516高分子材料科学基础 聚碳酸酯 Polycarbonate 聚酰亚胺 Polyimide 按聚合物的化学结构特征命名 2 聚合物命名 200517高分子材料科学基础 按商品名称及外文缩写名称命名 国内商品名 国外商品名 聚对苯二甲酸乙二醇酯 涤纶 D
6、acron Terylen 聚己二酸己二胺 尼龙 66或锦纶 Nylon 66 聚甲基丙烯酸甲酯 有机玻璃 PMMA 聚异戊二烯 异戊橡胶 丁二烯和苯乙烯共聚物 丁苯橡胶 不同国家有不同的表示 但英文缩写为世界各国共同采用 聚合物命名 200518高分子材料科学基础 高聚物缩写名高聚物缩写名 聚甲基丙烯酸甲酯PMMA聚丙烯PP 聚氯乙烯PVC 顺式1 4 聚丁二烯BR 聚苯乙烯PS聚氯丁二烯CR 聚合物英文缩写 聚合物命名 200519高分子材料科学基础 IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry 国际纯化学和应用化学联合会
7、以有机化合物系统命名为基础 外加一些修饰如poly co cis 等 比如 氯乙烯 Vinyl chloride 1 chloro ethylene 适用于文献查阅与检索 聚合物命名 200520高分子材料科学基础 按聚合反应类别分类 加聚物 缩聚物 开环聚合 异构化聚合 氢转移 聚合 成环聚合等 两大类 聚合物分类 200521高分子材料科学基础 按高分子主链结构分类 碳链聚合物碳链聚合物 主链中只有碳链的聚合物 如 PVC PE PP PS PVAc等 杂链聚合物杂链聚合物 主链中除碳元素外 还有N O S 等杂原子 如 聚醚 聚酰胺 聚氨酯等 元素聚合物元素聚合物 主链中无碳 而是由Si
8、 O Al Ti B等元素构成 侧链有碳的称为元素有机高分子 如 聚二甲基硅氧烷 侧链也无碳元素的称为 无机高分子 聚合物分类 200522高分子材料科学基础 按分子形状分类 线性聚合物 低压PE PVC PS等 支化聚合物 具有不同长度支链的聚合物 如 高压PE 体形聚合物 高分子链间存在化学键 形成 网状结构的聚合物 如 酚醛树脂 脲醛树 脂等 此外 还有星型 梳型 梯形聚合物等 聚合物分类 200523高分子材料科学基础 按其性能和用途分类 橡胶 纤维 塑料 以及涂料 粘合剂等 丁苯橡胶 顺丁橡胶 异戊橡胶 乙丙橡胶 涤纶 锦纶 腈纶 维尼纶 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 聚氯乙烯 聚合物分
9、类 200524高分子材料科学基础 按其功能分类 通用高分子材料 功能高分子材料 高分子复合材料 聚合物分类 200525高分子材料科学基础 高分子科学基础知识 高分子科学基本概念 高分子材料命名与分类 高分子材料基本特性 高分子科学主要研究内容 200526高分子材料科学基础 分子量大 溶液粘度高 高强度 高弹性 可作材料使用 分子量多分散 平均分子量 无沸点 难溶解等 聚合物基本特性 200527高分子材料科学基础 v易加工性 v注射成型 v注射成型是最常用的塑料加工成型方法 首先将塑料加热的 玻璃化温度以上使其软化 然后利用注塞或螺杆将熔融的塑 料挤入模具 塑料在模具中冷却成型后 取出后
10、就成为了具 有一定形状的塑料制品 注射成型的优点是速度快 v挤出成型 v挤出成型和注射成型的原理类似 区别在于挤出时将熔融的 塑料通过具有一定形状的口模挤出而不是注入模具 挤出成 型的制品具有相同的截面形状 塑料管就是通过这种方法制 成的 v重量轻 聚合物基本特性 200528高分子材料科学基础 高分子科学基础知识 高分子科学基本概念 高分子材料命名与分类 高分子材料基本特性 高分子科学主要研究内容 200529高分子材料科学基础 合成结构 性能 应用 高分子化学 高 分 子 物 理 成型加工 高 分 子 设 计 高分子材料 科学与工程 高分子科学主要研究内容 200530高分子材料科学基础
11、高分子合成及反应高分子合成及反应 聚合反应理论 新的合成方法及改性方法 高分 子基团反应 高分子降解 交联与 老化的研究等 主要解决的是合成 方法与结构之间的关系 属于高分 子化学研究范畴 高分子化学主要研究内容 200531高分子材料科学基础 结构与性能之间关系结构与性能之间关系 高分子分子量 及分布的测定 聚集态结构及分子运 动 热 力 光 电 磁等性质 属 于高分子物理研究的范畴 高分子物理主要研究内容 200532高分子材料科学基础 成型加工及应用理论成型加工及应用理论 成型方法 流 变性能 塑 弹性理论 材料力学等 成型加工主要研究内容 200533高分子材料科学基础 从合成出发 设计制备具有预期性能和用 途的新型高分子材料 但合成与应用之间 并无直接的内在联系 故高分子设计必须 以结构与性能 性能与应用的研究为依据 在积累大量合成实验以及合成 结构 性能 应用四方面数据的基础上 从中找 出内在的联系规律 高分子设计七十年代 提出 应用日益广泛 高分子设计主要研究内容 200534高分子材料科学基础
