《高分子材料的稳定与降解绪论课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高分子材料的稳定与降解绪论课件（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高分子材料的高分子材料的稳定与降解稳定与降解 医用高分子及人工器官系医用高分子及人工器官系2008. 9高分子材料的稳定与降解绪论课件第一章第一章绪绪论论第一节第一节引引言言高分子材料的稳定与降解绪论课件高分子材料的广泛应用高分子材料的广泛应用v衣、食、住、行衣、食、住、行建筑材料：涂料、管建筑材料：涂料、管道、地板漆等道、地板漆等塑料制品塑料制品polymer衣衣棉、麻、丝棉、麻、丝涤纶、氨纶、尼龙、涤纶、氨纶、尼龙、腈纶、锦纶腈纶、锦纶食食淀粉、蛋白质淀粉、蛋白质快餐盒、食品袋、饮快餐盒、食品袋、饮料瓶料瓶住住行行汽车材料：内装饰材汽车材料：内装饰材料、轮胎、减震材料、料、轮胎、减震材料、
2、座椅等座椅等高分子材料成为第四大材料高分子材料成为第四大材料高分子材料的稳定与降解绪论课件高分子材料的稳定与降解绪论课件Polymer 在使用中的一些问题在使用中的一些问题v老化、降解老化、降解v易燃烧易燃烧v环境污染，环境污染，“白色污染白色污染”高分子材料的稳定与降解绪论课件聚合物老化降解现象高分子材料的稳定与降解绪论课件火灾火灾单单位名称位名称时时间间地面地面层层数数死死伤伤损损失情况失情况美国美国“纽约纽约”宾馆宾馆1970.8.550250损损失失1000多万美元多万美元南南韩汉韩汉城城“六然六然阁阁”饭饭店店1971.12.252116460从底至从底至顶顶全部全部烧烧毁毁巴西圣保
3、巴西圣保罗罗“安得拉斯安得拉斯”大厦大厦1972.2.243116329损损失失200多万美元多万美元日本大阪日本大阪“千日千日”百百货货大楼大楼1972.5.13711881损损失失36亿亿日元日元哥哥伦伦比比亚亚波哥大波哥大“航空大楼航空大楼”1973.7.24404100多人多人损损失折合人民失折合人民币币4000多万元多万元巴西圣保巴西圣保罗罗“焦焦马马”大楼大楼1974.2.125227300多人多人从从12层层至至层顶层顶全部焚全部焚毁毁肯尼肯尼亚亚内内罗毕办罗毕办公大楼公大楼1979.7.291722大火持大火持续续3小小时时67楼全部楼全部烧烧毁毁加拿大蒙特利加拿大蒙特利尔尔“
4、诺诺托达姆托达姆”医院医院1980.5.3012损损失失300余万美元余万美元美国美国纽约纽约“威斯特威克威斯特威克”大楼大楼1980.6.2342137损损失失150多万美元多万美元美国拉斯美国拉斯维维加斯加斯“米高梅米高梅”饭饭店店1980.11.212684300损损失无法估失无法估计计美国拉斯美国拉斯维维加斯市加斯市“希希尔尔顿顿”饭饭店店1981.2.10308300多人多人世界第二大世界第二大饭饭店店242人住院，人住院，2008人人急救治急救治疗疗中国唐山市林西百中国唐山市林西百货货大楼大楼1993.2.148053直接直接经济损经济损失失1600余万元余万元中国杭州天工中国杭州
5、天工艺艺苑苑1994.1.30直接直接经济损经济损失失992万元万元表表1 世界典型特大火灾举例世界典型特大火灾举例Tab.1 Some big fire catastrophes in the world高分子材料的稳定与降解绪论课件预测数据预测数据v据有关部门预测，据有关部门预测，2005年中国塑料包装材料需求量年中国塑料包装材料需求量将达到将达到5500kt,按其中按其中8%为难以收集的一次性塑料为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算，则废弃物将达到包装材料和制品计算，则废弃物将达到1650kt。v据农业部预测，据农业部预测，2005 年地膜覆盖面积达年地膜覆盖面积达1100万万hm2
6、地膜加上育苗钵，农副产品保鲜材料需求量将达地膜加上育苗钵，农副产品保鲜材料需求量将达到到 1200kt。v一次性日用杂品、医用材料中一部分也是难以收集一次性日用杂品、医用材料中一部分也是难以收集或不宜回收利用的，预计其需求量将达到或不宜回收利用的，预计其需求量将达到1150kt。高分子材料的稳定与降解绪论课件高分子材料的稳定与降解绪论课件一、高分子材料老化（降解）的概念一、高分子材料老化（降解）的概念及其特点及其特点1.老化（降解）的概念老化（降解）的概念高分子材料在加工、贮存、使用过程中，物理高分子材料在加工、贮存、使用过程中，物理化学性质和力学性质会逐渐变差，称为老化，化学性质和力学性质会
7、逐渐变差，称为老化，或降解。或降解。p12.特点：特点：1.不可避免，不可逆的过程。不可避免，不可逆的过程。2.时间尺度上相对较短。时间尺度上相对较短。高分子材料的稳定与降解绪论课件二、研究高分子材料稳定与降解的意义二、研究高分子材料稳定与降解的意义1.充分延长材料的使用寿命充分延长材料的使用寿命2.使废弃聚合物材料加快降解，回归自然。使废弃聚合物材料加快降解，回归自然。高分子材料的稳定与降解绪论课件第二节第二节聚合物降解现象和导致降解的因素聚合物降解现象和导致降解的因素高分子材料的稳定与降解绪论课件一、聚合物降解现象一、聚合物降解现象1.聚合物（天然、合成）的降解，贯穿于聚合物（天然、合成）
8、的降解，贯穿于其加工、贮存和使用的整个过程中。其加工、贮存和使用的整个过程中。天然材料：棉、麻、丝等；天然材料：棉、麻、丝等；热固性材料：酚醛、玻璃钢等；热固性材料：酚醛、玻璃钢等；热塑性材料：聚苯乙烯、聚丙烯；其它工程热塑性材料：聚苯乙烯、聚丙烯；其它工程塑料。塑料。高分子材料的稳定与降解绪论课件2.降解的微观表现降解的微观表现与宏观的力学、物理性能变化的关系与宏观的力学、物理性能变化的关系高分子材料的稳定与降解绪论课件3.高分子材料的性能确定其用途高分子材料的性能确定其用途体积性能：拉伸强度、压缩强度、伸长率等；体积性能：拉伸强度、压缩强度、伸长率等；表面性能：光学性能等。表面性能：光学性
9、能等。高分子材料的稳定与降解绪论课件二、导致聚合物降解的因素二、导致聚合物降解的因素（一）内因（一）内因1.聚合物的组成及其链结构。聚合物的组成及其链结构。（1）组成不同、降解情况不同）组成不同、降解情况不同高分子材料的稳定与降解绪论课件（2）活性基体可能是降解的主要内因）活性基体可能是降解的主要内因（3）活泼氢更容易被夺取）活泼氢更容易被夺取（4）头头（尾尾）结构的聚烯烃更易成为活性点。）头头（尾尾）结构的聚烯烃更易成为活性点。高分子材料的稳定与降解绪论课件（5）分子量变化的影响：）分子量变化的影响：分子量的变化使其内部不规则的结构增加，造成稳定性分子量的变化使其内部不规则的结构增加，造成稳
10、定性下降。反之，若不规则结构减少，则稳定性增加。下降。反之，若不规则结构减少，则稳定性增加。（6）分子量分布的影响：）分子量分布的影响：分子量分布宽、则稳定性下降。分子量分布宽、则稳定性下降。（7）支化度的影响：）支化度的影响：支化度增加，分子链中的薄弱环节也增加，越容易发生支化度增加，分子链中的薄弱环节也增加，越容易发生降解。降解。高分子材料的稳定与降解绪论课件2.聚合物的聚集状态聚合物的聚集状态非晶聚合物材料稳定性小于结晶聚合物材料非晶聚合物材料稳定性小于结晶聚合物材料原因：非晶材料密度小原因：非晶材料密度小(高分子链排列不规则）高分子链排列不规则），易被氧、水、化学物质渗透、降解。易被氧
11、、水、化学物质渗透、降解。高分子材料的稳定与降解绪论课件1.辐照2.压塑3.压塑、退火4.结晶聚乙烯高分子材料的稳定与降解绪论课件3.聚合物中的杂质聚合物中的杂质聚合物中的杂质分两类：聚合物中的杂质分两类：（1）加工过程中必然混入的少量杂质；）加工过程中必然混入的少量杂质；（2）添加剂等物质。）添加剂等物质。多数杂质会加快聚合物的降解。多数杂质会加快聚合物的降解。高分子材料的稳定与降解绪论课件（二）外因（二）外因1.热、温度和热氧的影响：热、温度和热氧的影响：热使聚合物断链，形成自由基（可逆、双向）热使聚合物断链，形成自由基（可逆、双向）热氧作用使聚合物交联或降解，最终使材料性能热氧作用使聚合
12、物交联或降解，最终使材料性能下降。下降。高分子材料的稳定与降解绪论课件2.光的影响光的影响高分子材料的稳定与降解绪论课件3.氧和臭氧的影响：氧和臭氧的影响：氧易在热、光作用下使聚合物降解。氧易在热、光作用下使聚合物降解。臭氧对不饱和键（如橡胶）的破坏极为严重。臭氧对不饱和键（如橡胶）的破坏极为严重。4.水和潮湿的影响：水和潮湿的影响：对水溶性成分的溶解、抽提；对水溶性成分的溶解、抽提；水解、断链。水解、断链。高分子材料的稳定与降解绪论课件5.其它因素的影响：其它因素的影响：微生物的影响；微生物的影响；其它生物的影响；其它生物的影响；加工过程中各种因素的影响。加工过程中各种因素的影响。各种外因往
13、往协同作用。各种外因往往协同作用。高分子材料的稳定与降解绪论课件第三节第三节聚合物稳定化的必要性和可能性聚合物稳定化的必要性和可能性高分子材料的稳定与降解绪论课件一、从聚合反应和改性着手一、从聚合反应和改性着手1.选择合适的聚合方法；选择合适的聚合方法；2.选择引发剂及其合理用量；选择引发剂及其合理用量；3.聚合工艺的调整；聚合工艺的调整；4.消除不稳定端基；消除不稳定端基；5.减少聚合物中杂质；减少聚合物中杂质；6.共聚或共混改性。共聚或共混改性。高分子材料的稳定与降解绪论课件二、从改进成型加工着手二、从改进成型加工着手1.预处理；预处理；2.优良的加工机械和合理的加工温度；优良的加工机械和
14、合理的加工温度；3.冷却速度；冷却速度；4.后处理。后处理。三、添加各种稳定剂三、添加各种稳定剂高分子材料的稳定与降解绪论课件第四节第四节聚合物的再生和可降解聚合物聚合物的再生和可降解聚合物高分子材料的稳定与降解绪论课件一、聚合物再生的意义一、聚合物再生的意义1.保护环境；保护环境；2.充分、合理利用资源。充分、合理利用资源。高分子材料的稳定与降解绪论课件二、聚合物再生原理与技术二、聚合物再生原理与技术1.废聚合物的分类；废聚合物的分类；按品种分：按品种分：按制品分：按制品分：2.废聚合物的收集；废聚合物的收集；3.废聚合物的分离；废聚合物的分离；4.废聚合物的处理：填埋、焚烧和再生。废聚合物的处理：填埋、焚烧和再生。高分子材料的稳定与降解绪论课件三、可降解聚合物的定义和分类：三、可降解聚合物的定义和分类：1.定义：在指定的一段时间内，在热力学定义：在指定的一段时间内，在热力学和动力学意义上均可降解的聚合物。和动力学意义上均可降解的聚合物。2.分类：分类：光降解聚合物；光降解聚合物；生物降解聚合物；生物降解聚合物；环境降解聚合物。环境降解聚合物。高分子材料的稳定与降解绪论课件Thank you!高分子材料的稳定与降解绪论课件
