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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,3.3高分子化合物与材料,材,料,无机非金,属材料,金属材料,有机高分子材料,传统无机,非金属材料,新型无机,非金属材料,水泥,玻璃,陶瓷,按来源分：,高分子化合物,天然高分子化合物,合成高分子化合物,淀粉,纤维素,蛋白质等,聚乙烯,聚氯乙烯,合成橡胶等,天然高分子化合物,合成高分子化合物,一.高分子化合物的合成,高分子化合物的相对分子质量一般都在一万以上，有的可达上千万,。,合成高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以也称,聚合物,或,高聚物。,合成高分子化合物与自然界树脂形态相似，在工业上常称作,合成树脂,。,合成方法：,1、加成聚合反应（简称加聚反应）,2、缩合聚合反应（简称缩聚反应）,1、加成聚合反应,乙烯分子中的碳碳双键可以打开跟其他物质发生加成反应；在一定条件下，乙烯还可以发生自身加成反应而形成高分子化合物，这一类反应也被称为,聚合反应,，,简称加聚反应。,聚氯乙烯的形成过程：,nCH,2,=CH,2,CH,2,-CH-CH,2,-CH-CH,2,-CH,Cl,Cl,Cl,氯乙烯,聚氯乙烯,简写：,nCH,2,=CH,2,CH,2,-CH,n,Cl,在聚氯乙烯中，,氯乙烯成为,单体,，,n为高分子链所含链节的数目，成为,聚合度。,含有,双键,、,三键,或,环状,结构的低分子，在一定条件下可以发生加聚反应。,重复单元 CH,2,CH,2,叫做,链节,Cl,高分子化合物的相对分子质量很大，往往都是有特定的结构单元通过共价键结合成的高分子链，因此化学性质比较复杂。,高分子化合物是由许多聚合度不同的高分子链组成的，因此，高分子化合物的相对分子质量是个,平均值,。,聚氯乙烯制电话卡,聚苯乙烯制包装材料,聚四氟乙烯制用作不沾层,加聚反应获得的高分子化合物,酸与醇可以发生,酯化反应,。,例如，乙酸和乙醇反应可生成乙酸乙酯和水,：,CH,3,C=O+CH,3,CH=CH,3,C-O-CHCH,3,+H,2,O,OH,OH,O,=,2.,缩合聚合反应,化合物的单体之间发生一系列类似于酸和醇缩合成酯类的反应叫做,缩合聚合反应,，简称,缩聚反应。,两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的官能团。,发生聚合反应的必要条件是:,涤纶、尼龙、酚醛树脂等都是由缩聚反应制得的。,酚醛树脂,涤纶制衣,尼龙,缩聚反应值得的高分子化合物制品,二.塑料制品的加工,由于高分子化合物的相对分子质量很大，与低分子化合物相比，表现出某些特殊性能。,相对分子质量越大，分子间力越强，分子材料强度越大。,高分子链结构,线型结构,体型结构,热塑性聚合物,热固性聚合物,热塑性聚合物,溶于有机溶剂，受热会软化、熔融，,热固性聚合物,不易溶于有机溶剂，加热也不会熔融。,工业上塑料大都是以石油裂解产物和天然气为原料生产的。,主要是利用热塑性塑料和热固性塑料的性质加工制作成用途广泛的塑料制品。,影像高分子性能的因素：,1.高分子的单体的组成和结构。,2.高分子的相对分子质量。,3.高分子链的形状。,4.高分子的聚集状态。,三.性能优异的合成材料,为了降低成本、提高性能、满足不同的需要，塑料厂要通过改性才能适应各种实际要求。,常用的方法有：,填充改性,共混改性,共聚改性,塑料的改性机,1、塑料的改性,高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。,几种功能高分子材料：,能导电的高分子材料；,高吸水性树脂；,微胶囊。,2、功能高分子材料,功能高分子材料的特定功能主要通过以下三个途径获得：,1.有某个特定功能的官能团的单体,直接聚合。,2.通过化学反应在高分子主链或侧链上引入某些具有特定功能的基团,。,3.通过合理的加工成型实现材料的功能化。,功能高分子材料,电磁功能高分子材料,如导电高分子材料、高分子磁性体、磁记录材料等。,光功能高分子材料,如光导材料、光记录、光敏剂、感光材料等。,分子材料和化学功能材料,如分离膜、离子交换树脂、高分子催化剂等。,生物医用高分子材料,如人造器官、医用高分子器械、医用高分子药物、仿生高分子等。,复合材料的结构是：,机体 起黏结作用,增强体 起增强作用,玻璃钢,是将玻璃纤维和高分子化合物复合而成的。,优良性能,：强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性好,3、复合材料,玻璃钢制成船体,玻璃钢制品,现代复合材料的制造不仅要求保留原组织材料的特点，还要求通过补充和增强而获得更优异的性能，另外复合材料的可设计性，包括选材设计、结构设计等。生产复合材料也是一条节约资源、能源和资金的有效途径。,根据材料的,稳定性,和生产,可降解,的材料，是当前高分子材料研制中相互关联的两个重要方面。,四.环境中的高分子材料,高分子材料的,老化,主要包括高分子链之间发生交联而变硬，、变脆、丧失弹性，高分子链发生断裂、相对分子质量降低而变软、发黏等。,1.高分子材料的老化及其保护,高分子材料在使用过程中，由于环境的影响，其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差，这种现象称为,高分子材料的老化,。,可降解材料,是指一类各项性能在保存和使用期内满足要求使用后在自然环境中可降解为无害物质的材料。,降解,就是指化学和物理因素引起聚合物分子链断裂的过程，主要涉及,生物降解,、,光降解,和,化学降解,三个过程。,2.环境降解高分子材料的开发,环境可降解材料的开发以生物降解为主。,生物降解材料,化学降解,光降解,废旧合成材料的再生利用主要有三个途径：,通过再生和改性利用，重新做成多种有用的材料和制品；,采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料；,将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能。,3.废旧高分子材料的回收利用,
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