大学化学 教学课件 ppt 作者 王桂英 肖细梅 卢学实 主编第5章化学与材料 .ppt

功能高分子材料按照功能来分类有：化学功能高分子材料、物理功能高分子材料、复合功能高分子材料、生物医药功能高分子材料等。 （1）化学功能高分子材料如：离子交换树脂、螯合树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂等。 （2）物理功能高分子材料如：高分子固态离子导体、高分子半导体、高分子压电体、高分子显示材料、高分子光致变色材料等。 （3）复合功能高分子材料如：高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子稳定剂、高分子功能膜和高分子功能电极等。 （4）生物医药功能高分子材料如：抗血栓、控制药物释放和生物活性材料等。 高吸水性高分子是指能吸收相当于自身质量几百倍甚至上千倍的水，加压也难把水挤出来的一种特殊高分子材料。 组成：通常是由天然高分子如淀粉、纤维素等与丙烯酸、苯乙烯磺酸接枝共聚而成的共聚物，或者是由聚乙烯醇与聚丙烯酸盐经过交联处理得到的聚合物。 用途：可以做成吸水性制品，如“尿不湿”纸尿片；也常做成医用制品、保鲜包装材料等。 极具吸水性的高分子——高吸水性高分子 导电高分子是指能像铜、银、铝等金属那样导电的一类高分子材料。如聚乙炔、聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩和聚噻唑等。 用途：生产塑料电池，作为计算机的辅助电源和手提式工具的电源；用来制造汽车的车窗玻璃，自动抵挡强烈照射的太阳光；作为电磁防护材料，对电磁干扰进行屏蔽。 能导电的高分子——导电高分子 医用高分子是指化学结构和物理性能与人体器官组织十分相似的一类高分子材料。常用它们制成各种人体器官植入体内，从而部分或全部取代有病的人体器官，因而成为现代医学的重要支柱材料。 作为医用高分子材料的必要条件：与生物的相容性，即当它们与体液相接触时不产生排斥和致癌作用。 能植入人体的材料—医用高分子 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强相（增强体）。分散相是以独立的形态分布在整个连续相中的，两相之间存在着相界面。分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料。复合后的产物为固体时才称为复合材料，若复合产物为液体或气体时，就不能称为复合材料。 5.5 复合材料 复合材料一般是根据增强体和基体的名称来命名。 强调增强体时，以增强体材料的名称为主。如玻璃纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料、碳纤维增强复合材料等。 强调基体时，以基体材料的名称为主。如金属基复合材料、陶瓷基复合材料、树脂基复合材料等。 复合材料的分类方法很多，若按基体材料类型来分，则可分为： 1.金属基复合材料：以金属为基体制成的复合材料，如铝基复合材料、钛基复合材料等。 2.聚合物基复合材料：以有机聚合物（主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶）为基体制成的复合材料。 3.无机非金属基复合材料：以陶瓷材料（也包括玻璃和水泥）为基体制成的复合材料。 铝基(碳纤维增强)复合材料。 镍基(钨丝增强)复合材料。提高耐温性能。 钛基复合材料 5.5.1 金属基复合材料 金属基复合材料是一类以金属或合金为基体，以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物。由于其基体是金属，因此金属基复合材料具有与金属性能相似的一系列优点，如高弹性模量、高韧性、热冲击敏感性低、表面缺陷敏感性低、导电导热性好等。通常增强相是具有高强度、高模量的非金属材料，如碳纤维、硼纤维和陶瓷材料等。增强相的加入主要是为了弥补基体材料的某些不足的性能，如提高刚度、耐磨性、高温性能和热物理性能等。 金属基复合材料按基体类型可分为铝基、镁基、铜基、钛基、锌基、镍基、耐热金属基、金属间化合物基等类型。 主要指纤维增强聚合物材料。 环氧树脂包埋碳纤维复合材料。网球拍, 高尔夫球棍和滑雪撬等。 玻璃纤维增强聚酯复合材料—玻璃钢。应用广泛。 玻璃纤维增强聚酰胺, 可大幅度提高聚酰胺的机械强度, 耐水性, 尺寸稳定性和使用温度。 碳纤维增强聚酰亚胺已用于制备汽车发电机和飞机零配件。 5.5.2 聚合物基复合材料 聚合物基复合材料是以有机聚合物为基体，辅以一种或多种形状细小（直径为微米级）的材料（分散相或称增强体）分散于聚合物塑料（基本相）中组成的。根据分散相的形状，聚合物基复合材料可分为长纤维（连续）增强聚合物基复合材料、颗粒、晶须、短纤维（不连续）增强聚合物基复合材料。 陶瓷包埋纤维或晶须复合材料可大幅度提高材料的韧性。 法国长纤维增强碳化硅: 应用于制造高速列车的制动件。 美国陶瓷基复合材料应用于制造涡轮发动机。 我国碳纤维增强石英复合材料, 为我国航天事业“再返大气层的超高温防热问题”, 提供了关键材料。 5.5.2 陶瓷基复合材料 陶瓷是用无机非金属天然矿物或人工合成的粒状化合物（例