《材料化学》第7章高分子材料.pptx

第7章高分子材料;知识要点;【引例】;聚合物要能够导电，其内部的碳原子必须由单键和双键交替连接、掺杂处理，即通过氧化或还原反应移去或导入电子。目前，导电塑料已广泛用于许多工业领域，如抗电磁辐射的计算机视保屏、能过滤太阳光的“智能”玻璃窗等。除此之外，导电聚合物还在发光二极管、太阳能电池、移动电话和微型电视显示装置等领域得到了推广应用。导电聚合大大提高计算机的运算速度，而且还能缩小计算机的体积。

军用飞机上使用了大量电器元件，如果这些元件部分地采用导电聚合物来制造，可使飞机重量减轻10%。;导电聚合物在战略防御中将起到重要的防护作用，使军用电子设施免遭损害，确保军队指挥、控制通信和情报系统畅通。例如核爆炸产生的电磁脉冲会使电子、电器设备的线路系统发生损坏，失去效能，但对聚合物光学系统却无能为力。

高分子材料具有原料丰富、制造方便、加工成型容易等优点，在日常生活、工农业生产和尖端科学等领域都具有重要的应用价值。高分子材料按其组成可分为无机高分子材料和有机高分子材料两大类，由于有机高分子材料应用较多，故本章所述的高分子材料均指有机高分子材料。

;7.1高分子材料的概述;例如在常温常压下氯乙烯单体，聚合生聚氯乙烯，其反应式如下：

nCH2=CHCl→~CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl~聚合物分子，通常称为分子链。将存在于聚合物分子中重复出现的原子团称为结构单元。如聚氯乙烯的结构单元为-CH2-CHCl-，尼龙66的结构单元为NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-，结构单元在高分子链中又称为链节。高聚物中结构单元的数目称为聚合度，如聚四氟乙烯CF2-CF2n的聚合度为n。对高聚物而言，不同高分子链的聚合度不同，相对分子质量不同，因此高分子的聚合度和相对分子量都是一个平均值。;7.1.2高分子材料的命名;(3)以原料名称命名以生产该聚合物的原料名称命名。

如以苯酚和甲醛为原料生产的树脂称酚醛树脂，以尿素和甲醛为原料生产的树脂称脲醛树脂。共聚物的名称多从其共聚单体的名称中各取一字，再加上共聚物的属性类别组成，如ABS树脂，A、B、S分别取自其共聚单???丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的英文字头体乙烯丙烯的字头等。;(4)用商品、专利商标或习惯名称有时还以商品、专利商标或习惯命名。

由商品名称可以了解到基材品质、配方、工艺及材料性能等信息；习惯名称是沿用已久的习惯叫法，如聚酯纤维习惯称涤纶，聚丙烯腈纤维习惯称腈纶等。高分子材料的英文名称缩写因简洁方便在国内外被广泛采用，表7-1列举了常见的高分子材料的英文缩写名称。;表7-1常见高分子材料英文缩写名称;7.1.3高分子材料的分类;维素、蚕丝、聚酰胺纤维等为纤维；天然树脂漆、酚醛树脂漆、醇酸树脂漆等为涂料；氯丁橡胶胶黏剂、聚乙烯醇缩醛胶等为胶黏剂。

（3）根据高分子材料的热性质可以分为热塑性高分子材料和热固性高分子材料两大类。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等为热塑性高分子材料；氨基树脂、酚醛树脂、环氧树脂等为热固性高分子材料。

（4）根据高分子化合物的主链结构可以分为碳链高分子材料、杂链高分子材料和元素高分子材料三大类。聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等为碳链高分子材料；氨基树脂、酚醛树脂、环氧树脂等为杂链高分子材料；有机硅树脂等为元素高分子材料。;7.2高分子化合物的结构;聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等高分子链间堆积结构，即三级结构。

以三级堆积结构为单位进一步堆砌形成的结构，称为四级结构。高分子的链结构是反映高分子各种特性的最主要的结构层次；聚集态结构则是决定聚合物制品使用性能的主要因素。;7.2.1高分子化合物的化学结构;

(3)元素有机高分子

主链中不含碳原子，由Si、B、P、Al、Ti等元素和O组成，侧链是有机基团，故元素有机高分子兼有无机高分子和有机高分子的特征，其优点为具有较高的热稳定性、耐寒性、弹性和塑性，缺点是强度较低。例如各种有机硅高分子。

(4)无机高分子

主链上不含碳原子，也不含有机基团，完全由其他元素组成。如二硫化硅、聚二氯一氮化磷，这类元素的成链能力较弱，所以聚合物分子量不高，并容易水解。;2.高分子链结构单元的键接方式;(2)共聚物的序列结构按其结构单元在分子链内排列方式的不同，可分为：

无规共聚物-A-B-B-A-B-A-A-B-接枝共聚物

交替共聚物-A-B-A-B-A-B

嵌段共聚物-A-A-A-A-B-B