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《高分子化学》PPT课件

CATALOGUE目录高分子化学概述高分子化合物合成方法高分子化合物结构与性能高分子材料改性与加工技术高分子材料应用领域及发展趋势实验部分：高分子化学实验操作与注意事项

01高分子化学概述

高分子化学是研究高分子化合物的合成、结构、性能及其应用的科学。定义从天然高分子到合成高分子，经历了漫长的岁月，随着科技的进步，高分子化学得到了迅速的发展。发展历程高分子化学定义与发展

根据来源可分为天然高分子和合成高分子；根据性能可分为塑料、橡胶、纤维等。高分子化合物具有相对分子质量大、分子链长、多分散性、物理和化学性质独特等特点。高分子化合物分类与特点特点分类

高分子材料在国民经济和国防建设中占有重要地位，高分子化学为高分子材料的设计、合成和改性提供了理论基础。材料领域生物体内的许多物质如蛋白质、多糖等都是高分子化合物，高分子化学有助于揭示生命现象的本质。生命科学高分子材料的大量使用给环境带来了严重污染，高分子化学为解决环境问题提供了技术手段。环境科学高分子材料在太阳能利用、燃料电池等领域具有潜在应用价值，高分子化学为新能源的开发和利用提供了可能。能源科学高分子化学研究意义

02高分子化合物合成方法

乙烯、丙烯等烯烃在引发剂作用下，通过加成反应形成高分子链。烯烃加聚环状单体加聚共聚反应环氧乙烷、四氟乙烯等环状单体在特定条件下开环加聚。两种或多种单体共同参与加聚反应，形成共聚物。030201加聚反应合成法

二元酸和二元醇通过酯化反应脱去水分子，形成聚酯类高分子。酯化缩聚氨基酸或二元胺与二元酸通过酰胺化反应脱去水分子，形成聚酰胺类高分子。酰胺化缩聚苯酚与甲醛在酸性或碱性条件下缩聚，形成酚醛树脂。酚醛缩聚缩聚反应合成法

开环聚合反应合成法阳离子开环聚合环醚、环酯等在阳离子引发剂作用下开环聚合。阴离子开环聚合环酰胺、环硅氧烷等在阴离子引发剂作用下开环聚合。配位开环聚合环烯烃、环二烯烃等在金属催化剂作用下开环聚合。

其他合成方法烯烃、炔烃等在自由基引发剂作用下聚合。乙烯基单体在离子型引发剂作用下进行聚合。α-甲基丙烯酸酯类单体在特定条件下进行基团转移聚合。通过官能团之间的逐步反应，逐步增长分子链并达到一定聚合度。自由基聚合离子聚合基团转移聚合逐步聚合

03高分子化合物结构与性能

高分子链的构象是指高分子链在空间中的排列方式，包括无规线团、折叠链、螺旋链等。链的构象高分子链的柔顺性是指高分子链能够改变其构象的能力，与分子链的长短、链节间的相互作用力等因素有关。链的柔顺性高分子链的支化是指高分子链上存在着支链，支链的存在会影响高分子化合物的物理和化学性质。链的支化高分子链结构

非晶态结构高分子化合物在固态时，分子链排列无序，形成非晶态结构，具有较低的熔点、硬度和强度。晶态结构高分子化合物在固态时，分子链排列整齐，形成晶体结构，具有高的熔点、硬度和强度。取向态结构高分子化合物在受到外力作用时，分子链会沿着外力方向排列，形成取向态结构，具有各向异性。高分子聚集态结构

高弹性粘弹性耐腐蚀性绝缘性高分子化合物性能特点高分子化合物具有高弹性，能够在受到外力作用时发生大形变，并在外力去除后恢复原状。高分子化合物一般不易被酸、碱、盐等化学物质腐蚀，具有良好的耐腐蚀性。高分子化合物具有粘弹性，既具有弹性固体的特性，又具有粘性流体的特性。大多数高分子化合物是良好的电绝缘材料，可用于电线电缆的绝缘层。

04高分子材料改性与加工技术

定义与原理共混改性是指将两种或多种高分子材料通过物理或化学方法混合，以改善原有材料的性能或获得新的性能。其原理基于不同高分子材料之间的相容性和相互作用。共混方法包括机械共混、溶液共混、乳液共混等。机械共混是通过机械设备将不同高分子材料混合均匀；溶液共混是将高分子材料溶于共同溶剂中，再通过挥发溶剂得到共混物；乳液共混则是将不同高分子材料的乳液混合后，通过破乳、凝聚得到共混物。应用领域共混改性技术广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域，如增韧塑料、阻燃塑料、导电塑料等。共混改性技术

填充剂种类与特性01填充剂包括无机填充剂和有机填充剂。无机填充剂如碳酸钙、滑石粉等，具有来源广泛、价格低廉、稳定性好等优点；有机填充剂如木粉、废纸粉等，具有可再生、可降解等优点。填充改性效果02填充改性可以改善高分子材料的力学性能、热稳定性、尺寸稳定性等，同时还可以降低成本。但填充剂的加入也可能对材料的加工性能和某些物理性能产生负面影响。应用领域03填充改性技术广泛应用于塑料、橡胶、复合材料等领域，如填充聚乙烯、填充聚丙烯、填充橡胶等。填充改性技术

增强纤维包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。这些纤维具有高强度、高模量、耐高温等优点，可以有效提高高分子材料的力学性能和耐候性能。增强纤维种类与特性纤维增强可以显著提高高分子材料的拉伸强度、弯曲强度