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高分子材料的结构与性能(三)课件

目录?高分子材料的结构?高分子材料的性能?高分子材料的加工成型?高分子材料的应用?高分子材料的发展趋势与展望

高分子材料的结构01

分子链结构分子链的组成01高分子材料由单体通过聚合反应连接而成，分子链由重复的单元组成。分子链的柔性与刚性02高分子链的柔性或刚性取决于其化学结构和链间相互作用。分子链的对称性03对称性对高分子链的结晶度和取向行为有影响。

聚集态结构010203晶态结构非晶态结构取向结构高分子材料可以形成晶体结构，晶体结构决定了材料的热稳定性、光学性能和机械性能。非晶态高分子材料具有无序结构，其性能与晶态材料有所不同。在外力作用下，高分子链可以沿一定方向排列，形成取向结构。

界面结构界面层的形成界面层的性质界面层的改善高分子材料与其它材料接界面层的性质对高分子材料的粘附性、摩擦性能和力学性能有影响。通过表面处理和改性技术可以改善高分子材料的界面层性质。触时，会形成界面层。

高分子材料的性能02

力学性能弹性模量拉伸强度ACB描述高分子材料在受力时的刚度，与材料的分子量、交联密度和结晶度有关。表示高分子材料在拉伸过程中所能承受的最大拉力，与分子链的取向和结晶度有关。冲击强度疲劳性能D衡量高分子材料抵抗冲击的能力，与材料的韧性、分子链的柔性和交联密度有关。描述高分子材料在周期性应力作用下抵抗断裂的能力，与材料的结构和应力分布有关。

热性能热稳定性热膨胀系数高分子材料在受热时保持其结构和性能稳定的能力，与材料的热分解温度和耐热性有关。表示高分子材料在温度升高时尺寸变化的程度，与材料的分子量和链段运动有关。热导率熔点和玻璃化转变温度衡量高分子材料传导热量的能力，与材料的密度和热传导机制有关。反映高分子材料在温度变化时的相变行为，与材料的分子量和链段运动有关。

电性能电导率静电性能高分子材料在摩擦或接触过程中积累的静电荷及其释放的能力，与材料的表面能、导电性和环境条件有关。衡量高分子材料传导电流的能力，与材料的极性、分子结构和结晶度有关。介电常数和介电损耗描述高分子材料在电场作用下的极化行为和能量损耗，与材料的极性、分子结构和湿度有关。

光学性能反射和散射高分子材料对光线的反射和散射行为，与材料的表面结构和折射率有关。透光性高分子材料对光线的透过能力，与材料的透明度、折射率和表面质量有关。颜色和光泽高分子材料的色泽和光泽度，与材料的吸收和发射光谱、表面质量和结晶度有关。

化学性能耐腐蚀性化学反应性老化性能高分子材料抵抗化学试剂侵蚀的能力，与材料的化学稳定性、耐氧化性和耐腐蚀性有关。高分子材料参与化学反应的能力和反应活性，与材料的官能团、化学结构和反应条件有关。高分子材料在长期使用过程中性能随时间的变化，与材料的化学稳定性、环境因素和应力作用有关。

高分子材料的加工成型03

加工方械加工热加工化学加工复合加工通过切割、打磨、钻孔等机械手段对高分子材料进行加工。利用热塑性高分子材料的热塑性特点，通过加热使其软化或熔融，然后进行成型加工。利用化学反应对高分子材料进行加工，如聚合、交联、接枝等。将两种或多种加工方法结合使用，以获得具有优异性能的复合材料。

成型工艺注塑成型挤出成型将熔融状态的高分子材料注入模具中，冷将高分子材料加热至熔融状态，通过螺杆挤出机将其挤出成一定形状的制品。却后得到所需形状的制品。压延成型吹塑成型将高分子材料加热至塑性状态，通过压延机将其压制成一定厚度的片状或板状制品。将熔融状态的高分子材料吹入模具中，然后通过气压使其膨胀并贴合模具壁，冷却后得到所需形状的制品。

加工成型对高分子材料性能的影响力学性能热性能加工成型过程中会对高分子材料的晶体结构、取向和纤维排列等产生影响，从而改变其力学性能。加工成型过程中会引入杂质、空穴和内应力等缺陷，这些缺陷会影响高分子材料的热稳定性、热膨胀系数和耐热性能等。电性能光学性能加工成型过程中可能会引入导电或绝缘性能的变化，从而影响高分子材料的电性能。加工成型过程中可能会引入颜色、光泽和透明度等方面的变化，从而影响高分子材料的光学性能。

高分子材料的应用04

塑料塑料是一种广泛应用的合成高分子材料，具有良好的加工性能、绝缘性能和耐腐蚀性能。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两类，根据其分子结构和性质，具有不同的加工方法和应用领域。常见的塑料制品包括包装材料、建筑材料、医疗器械、汽车零部件等。塑料的应用已深入到人们生活的方方面面，但同时也带来了一些环境问题，如塑料污染。

橡胶橡胶是一种具有高弹性的高分子材料，广泛应用于轮胎、密封件、减震器等制造领域。天然橡胶主要来源于橡胶树等植物，而合成橡胶则是由石油等原料通过化学合成方法制备。橡胶材料具有优良的弹性和回弹性，同时也具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能。随着环保意识的提