第五章 高分子材料1.ppt

高吸水性高分子材料 超强吸水高分子材料又称高吸水聚合物、 高吸水树脂、超强吸水剂，简称SAP 优点 吸水量大，可达自身的几十倍甚至几千倍以上，而传统吸水剂只能吸收几倍到20倍的水 保水能力强，即使在受压条件下，SAP吸入的水也不失去，传统吸水剂加压即脱水 SAP具有高分子材料的许多优点如弹性、可塑性、力学性能，且性能可调范围广，易于加工，便于使用 应用 在生理卫生方面 生理卫生用品指的是体液(血液、汗液、尿液)的吸收用品,如卫生巾、尿布(裤)、汗毛巾、棉球(止血栓)等 ，占70％ 在农业与园艺方面 (a) 土壤改良剂 (b) 种子生育促进剂及苗木移植保存剂 (c) 肥料缓释剂 (d) 水果、蔬菜、食品保鲜包装材料 在沙漠治理及表土绿化 利用SAP优异的亲水性，添加在化妆晶中，可起到保水、增稠、防干(裂)和滋润皮肤 在日用化工 药物制剂配方中的重要辅料 在医药方面 光学性能 高聚物重要而实用的光学性能有吸收、透明度、折射、双折射、反射、内反射、散射等 高聚物光学材料具有透明、不易破碎、加工成型简便和廉价等优点，可制作镜片、导光管和导光纤维等 可利用光学性能的测定研究高聚物的结构，如聚合物种类、分子取向、结晶等；用有双折射现象的高聚物作光弹性材料；可进行应力分析；可利用界面散射现象制备彩色高聚物薄膜等。 热学性能 高聚物最基本的热学性能是热膨胀、比热容、热导率，其数值随状态(如玻璃态、结晶态等)和温度而变，并与制品的加工和应用有密切关系。 链受热时易发生链段运动或整个分子链移动，导致材料软化或熔化，使性能变坏，故耐热性差。 低耐热性 低导热性 内部无自由电子,且分子链相互缠绕在一起,受热时不易运动,故导热性差,约为金属材料导热性的百分之一到千分之一 高膨胀性 受热时,分子间缠绕程度降低,分子间结合力减小,分子链柔性增大,故加热时高分子材料产生明显的体积和尺寸的变化.高分子材料的线膨胀系数大,为金属材料的3～10倍 高化学稳定性 无自由电子，使高分子不受电化学腐蚀而遭受破坏；分子链是纠缠在一起的，许多分子链基团被包在里面，使高分子材料的化学稳定性很高 高分子的聚合方法 聚合机理 反应动力学和机理 链式聚合:加成聚合 逐步聚合:缩合聚合 链式聚合 一般方式是由引发剂产生一个活性种,然后引发链式聚合,使聚合物活性链连续增长. 特点 反应一旦开始,就进行得很快,直到形成左后产物,中间不能停在某一阶段,也得不到中间产物 链节的化学结构与单体的化学结构相同 没有小分子副产物生成 逐步聚合 反应通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行的 特点 由若干哥聚合反应构成,是逐步进行的,反应可以停留在某一阶段,可得到中间产物 缩聚产物链节的化学结构与单体的不完全相同 缩聚过程中总有小分子副产物析出 相对分子量随着转化率增高而逐渐增大,只有在高转化率才能生成高相对分子质量的聚合物 链式聚合与逐步聚合的差异 塑料 塑料的分类 塑料 热塑性塑料 线型高分子链结构，加热后能软化或熔化，冷却后硬化定型 聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等 板材、管材、薄膜，包装材料等，所以又称为通用塑料 热固性塑料 交联的体型高分子，具有不溶、不熔的特性，形状一经固定不再改变，若加热则分解 通用塑料:产量大、成本低、通用性强的塑料，如聚氯乙烯、聚乙烯 工程塑料：高的力学性能，耐热、耐腐蚀性也比较好 ，如聚酰胺(尼龙)、聚甲醛等 特种塑料：耐高温、耐腐蚀 ，但产量少，价格较贵 塑料的应用 热固性通用塑料 酚醛树脂 有一定的机械强度，耐热性也较好，使用温度可达100oC以上，因此广泛用于机械、汽车、航空、电器等工业部门，用来制造齿轮、凸轮、垫圈、皮带轮和电气绝缘零件 优点：成型工艺简单，价格低廉 缺点：缺点是颜色较深，性脆、抗冲击强度较小，易被碱浸蚀等。 热塑性通用塑料 聚氯乙烯 软聚氯乙烯塑料: 包装、保温、防水用的薄膜,软管、人造革、软带绝缘电缆，日用品等。 硬聚氯乙烯塑料:硬管、板,可以焊接加工制成各种生产设备代替金属,还可制成软、硬泡沫塑料 聚烯烃 低密度聚乙烯：包装薄膜、农用薄膜、电缆和电子设备上的绝缘层、空心制品(瓶、管)等 。 高密度聚乙烯: 制造电气、仪表、机器的各种壳体和零部件以及日常用的盆、桶和器皿等，也可以抽丝做成渔线、渔网 聚丙烯 ：电器元件、机械零件、电线包皮、电缆等工业制品，也可以用它做各种日常生活用品，又因聚丙烯无毒，可作药品、食品的包装 聚苯乙烯 世界产量仅次于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯，在通用塑料中居第四位 ，聚笨乙烯由单体苯乙烯通过自由基聚合反应而得到，为无定形、非极性线性高聚物 应用于制作光学玻璃及仪器、灯罩、包装材料、电气零件，其发泡塑料的相对密度小(0.33)，有良好的隔热、隔音、防震性能，广泛用于仪器的包装和隔