有机合成材料课件.pptVIP

*************************************合成橡胶的性能天然橡胶丁苯橡胶丁腈橡胶硅橡胶合成橡胶的用途汽车工业汽车工业是合成橡胶的最大应用领域，包括轮胎、密封件、减震器、传动带等。丁苯橡胶和顺丁橡胶主要用于轮胎制造；丁腈橡胶用于耐油密封件；乙丙橡胶用于耐候密封条；氟橡胶用于高温密封圈。建筑工程在建筑领域，合成橡胶用于防水材料、隔震支座、密封胶条等。硅橡胶密封胶具有优异的耐候性和弹性，广泛用于建筑接缝密封；氯丁橡胶和EPDM用于防水卷材；天然橡胶和氯丁橡胶复合体系用于桥梁支座。医疗卫生医疗领域对橡胶材料的要求极高，主要使用硅橡胶、氟橡胶等特种橡胶。硅橡胶由于其优异的生物相容性，广泛用于医用导管、假体、药物输送系统；医用手套主要采用丁腈橡胶和天然橡胶；医疗器械密封圈多使用氟橡胶。电子电气电子电气领域需要具有良好绝缘性和耐热性的橡胶材料。硅橡胶广泛用于高压绝缘子、电缆附件、电子元件密封；乙丙橡胶用于电缆护套；氟橡胶用于高温电子元件密封；导电炭黑填充橡胶用于静电防护。天然橡胶与合成橡胶的对比比较项目天然橡胶合成橡胶来源橡胶树割胶提取石油化工合成主要成分顺式-1,4-聚异戊二烯各种聚合物，如SBR、NBR等机械强度极高的拉伸强度和撕裂强度普遍低于天然橡胶，但部分可接近弹性优异的弹性和回弹性弹性通常较天然橡胶差加工性能生胶强度低，加工困难可塑性好，易于加工耐油性较差某些合成橡胶如NBR耐油性优异耐老化性易老化，耐候性差大多数合成橡胶耐老化性良好有机合成材料的发展历史11839年美国人古德伊尔发明硫化橡胶工艺，开创了橡胶工业的先河21907年比利时化学家贝克兰德发明酚醛树脂，这是第一种完全合成的塑料31935年德国科学家施陶丁格提出高分子概念，系统解释了高分子化合物的结构41936年杜邦公司卡罗瑟斯发明尼龙，开创了合成纤维时代51953年齐格勒和纳塔开发低压聚烯烃催化剂，革命性地改变了塑料工业61963年茂金属催化剂的发现，推动了立构规整聚合物的发展72000年后生物基和可降解合成材料快速发展，绿色化学理念广泛应用有机合成材料的制备原理单体制备从石油、煤炭或生物质中提取基础化学品，通过化学反应转化为具有特定结构的单体分子。例如，将乙烯制备为氯乙烯、苯乙烯等各种单体。聚合反应单体分子在特定条件下(温度、压力、催化剂等)发生聚合反应，形成大分子链。根据反应机理不同，可分为加聚反应和缩聚反应两大类。聚合物改性通过共聚、接枝、交联或添加各种助剂(增塑剂、抗氧化剂、增强剂等)，改善聚合物的性能，使其适应特定用途的需要。成型加工将聚合物通过挤出、注塑、吹塑、压延等工艺加工成所需形状的制品。不同的聚合物因其流变特性不同，适用的加工工艺也不同。聚合反应简介基本概念聚合反应是指大量小分子(单体)通过化学键连接形成大分子(聚合物)的过程。反应过程通常伴随着新化学键的形成，分子量显著增大。聚合反应的进行程度通常用聚合度或平均分子量表示。反应类型根据反应机理，聚合反应主要分为加聚反应和缩聚反应两大类。加聚反应不产生小分子副产物，如自由基聚合、离子聚合和配位聚合等；缩聚反应过程中会脱除小分子，如酯化、酰胺化等反应。影响因素聚合反应受多种因素影响，包括温度、压力、单体纯度、催化剂类型及浓度、溶剂性质等。这些因素不仅影响反应速率，还会影响聚合物的分子量、分子量分布、立体规整性和链结构等。工业实施工业聚合反应通常采用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合等方法。每种方法各有优缺点，适用于不同类型的单体和聚合物。反应器设计和工艺控制对产品质量至关重要。加聚反应引发阶段引发剂(如过氧化物)分解产生自由基，活化单体分子中的双键，使其成为活性中心。引发效率直接影响聚合物的分子量和分子量分布。增长阶段活性中心不断与新的单体分子结合，使聚合物链逐渐增长。这一阶段是聚合反应的主要过程，决定了聚合物的结构特征。链转移活性转移给另一分子，原来的生长链终止但反应继续。链转移可能发生在溶剂、单体或聚合物链上，影响最终产物的分子量。终止阶段通过活性中心的偶合或歧化反应，使聚合反应停止。终止反应的速率影响聚合物的分子量分布，是聚合动力学研究的重要内容。缩聚反应反应机理缩聚反应是指两个含有官能团的分子通过反应形成新的化学键，同时释放出小分子副产物(如水、醇、盐酸等)的聚合过程。常见的缩聚反应包括酯化反应、酰胺化反应、醚化反应等。缩聚反应通常是逐步聚合过程，反应初期生成低聚物，随着反应的进行，低聚物继续反应形成高聚物。反