《高分子化学绪论》课件

高分子化学绪论本课程将介绍高分子化学的基础知识，包括高分子结构、性质、合成、应用等方面作者高分子化学的定义和分类

1.定义分类高分子化学是研究高分子化合物高分子化合物根据其结构和性质及其相关材料的科学，包括它们可分为多种类型，如天然高分子的合成、结构、性能和应用、合成高分子、无机高分子等应用领域高分子材料广泛应用于各种领域，包括材料科学、生物医学、能源、电子、纺织、农业等高分子分子量的测定方法高分子材料的分子量是其重要特征之一，它直接影响材料的物理化学性质和力学性能绝对分子量测定方法1气相渗透法、光散射法等相对分子量测定方法2凝胶渗透色谱法、粘度法等平均分子量3数均分子量、重均分子量、粘均分子量等在实际应用中，常用的方法是相对分子量测定方法，它能够快速、有效地测定高分子的分子量分布高分子的构型和构象高分子链的构型是指高分子链中原子或基团在空间的排列方式，由化学键的性质决定，不可随意改变高分子链的构象是指高分子链在空间的具体形状，是由链段之间的旋转而产生的，可随意改变高分子的化学结构

4.

11.主链结构

22.支链结构高分子是由单体通过化学键连一些高分子结构中存在连接在接形成的链状结构，称为主链主链上的侧链，称为支链

33.官能团

44.交联高分子链上可能存在各种官能高分子链之间可以通过化学键团，影响高分子材料的物理性连接形成三维网状结构，称为质交联高分子的物理状态

5.橡胶态高分子链段活动性大，可以自由运动，并能被拉伸，表现出弹性玻璃态高分子链段活动性低，呈现刚性、脆性，类似于玻璃结晶态高分子链段排列整齐，呈现晶体结构，具有较高的强度和硬度高分子的分子量分布

6.高分子材料的分子量通常不是单一的，而是呈现出一定的分布范围分子量分布对高分子的性能有很大影响1平均分子量反映高分子材料中所有分子量的平均值2分子量分布描述不同分子量高分子的相对含量3分子量分布宽度影响高分子材料的机械性能和溶解性高分子的性能概述

7.高强度高弹性高韧性耐热性高分子材料具有优异的抗拉强高分子材料具有良好的弹性，高分子材料的韧性是指材料抵高分子材料的耐热性是指材料度，可用于制作各种结构件，能够在受力后恢复原状，因此抗断裂的能力，高分子材料的在高温环境下保持其性能的能例如桥梁、汽车、飞机等可以用于制作轮胎、弹性纤维韧性通常较好，因此可以用于力，一些高分子材料具有良好等制作各种保护性材料，例如安的耐热性，因此可以用于制作全帽、防护服等高温环境下的材料，例如耐热塑料、耐热橡胶等高分子的平均分子量

8.平均分子量表示高分子链的平均大小数均分子量所有分子数量的平均值重均分子量所有分子质量的平均值粘均分子量根据溶液粘度测定高分子的溶解性

9.溶解性定义影响因素高分子的溶解性指的是高分子能够溶解在某种溶剂中的性质溶高分子的溶解性主要取决于高分子的极性、分子量、结构和溶剂剂的种类、温度和压力都会影响高分子的溶解性的极性、温度和压力溶解过程是一个动态的平衡过程，高分子链与溶剂分子之间会发一般来说，极性高分子易溶于极性溶剂，非极性高分子易溶于非生相互作用，形成溶液极性溶剂高分子的玻璃化转变温度

10.玻璃化转变温度Tg是指无定形高分子由玻璃态转变为橡胶态的温度它是一个重要的物理参数，反映了高分子的链段运动能力，影响着高分子的力学性能、溶解性、透气性等对于结晶性高分子而言，Tg对应于其结晶度较低的部分Tg值可以通过多种方法测定，例如差示扫描量热法DSC、动态力学分析仪DMA等DSC是一种常用的方法，它可以测量材料在升温过程中热流的变化，当材料进入玻璃化转变区域时，热流会发生明显的变化，由此可以确定Tg值高分子的熔融温度

11.高分子的熔融温度是指高分子材料从固态转变为液态的温度熔融温度是一个重要的物理参数，它反映了高分子链之间的相互作用力100100结晶性熔融温度100100链间相互作用分子量影响熔融温度的因素包括高分子材料的结晶度、分子量、链间相互作用力等高分子的结晶性晶体结构高分子链段按一定规则排列，形成有序的晶体结构结晶度结晶性高分子的结晶度是指晶体结构占整个高分子材料的比例结晶温度结晶温度是指高分子材料从无定形状态转变为结晶状态的温度高分子的机械性能

13.强度硬度高分子材料的抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等指标这些指标材料抵抗物体压入其表面的能力硬度指标反映了材料的耐磨性反映了材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力和抗刮擦性能韧性弹性材料在断裂前吸收能量的能力韧性好的材料不易断裂，并且能材料在外力作用下发生形变后，去除外力后恢复原状的能力弹承受较大的冲击载荷性好的材料能够反复承受形变而不变形高分子的热稳定性

14.热稳定性定义影响因素测试方法热稳定性是指高分子材料在高分子的热稳定性受多种因热稳定性可以通过多种方法高温条件下保持其物理和化素影响，包括化学结构、分测试，例如热重分析TGA学性能的能力它主要取决子量、交联度和添加剂等和差示扫描量热法DSC于高分子链的结构和化学键的强度高分子的耐候性光照温度高分子材料暴露在阳光下会发高温会加速高分子材料的降解生光降解，导致材料老化，强，低温则会降低材料的韧性，度下降，颜色改变使其变得脆化水氧气水会渗入高分子材料内部，导氧气会与高分子材料发生氧化致材料吸水膨胀，强度下降，反应，导致材料老化，性能下甚至发生降解降高分子的电性能

16.电绝缘性能导电性能抗静电性能介电性能高分子材料的电绝缘性能是指某些高分子材料具有导电性，高分子材料的抗静电性能是指高分子材料的介电性能是指在阻止电流通过的能力可以用于电子器件的制造防止静电积累的能力电场作用下储存电能的能力高分子的光学性能

17.折射率是光在真空中速度与在透光率是指光线透过材料的比发光是指材料吸收能量后发出颜色是由材料对不同波长的光介质中速度之比例可见光的能力的吸收和反射决定的高分子的化学性能

18.化学稳定性耐腐蚀性高分子材料的化学稳定性取决于其结构一些高分子材料对酸、碱、盐和其他化、官能团和环境因素学物质具有抵抗能力生物降解性阻燃性某些高分子材料在生物环境中可以被分通过添加阻燃剂可以提高高分子材料的解成无害物质耐火性能高分子的生物相容性

19.生物相容性生物相容性材料生物相容性研究是指材料与生物体之间相互作用的特性在医学领域，生物相容性材料可用于制造生物相容性研究包括材料的生物降解性、各种医疗器械，例如人工关节、心脏瓣膜细胞相容性、毒性、免疫反应等方面和血管支架高分子的环境相容性

20.环境友好性资源利用减排排放高分子材料的环境友好性是可持续发高分子材料的生产和使用应尽可能减在高分子材料的生产、加工和使用过展的关键选择可降解或可回收的高少对自然资源的消耗，例如使用生物程中，应尽量减少温室气体和有害物分子材料可以减少环境污染基材料或循环利用废弃物质的排放高分子的生物降解性

21.定义影响因素生物降解性是指材料在生物环境中被微影响生物降解性的因素包括材料的化学生物降解的能力例如，微生物可以利结构、表面积、结晶度和物理形态此用高分子材料作为碳源和能量源，将其外，环境条件如温度、湿度和微生物种分解成水、二氧化碳和无机物类也会影响降解速度高分子材料的制备方法

22.聚合反应1聚合反应是将小分子单体通过化学键连接起来形成高分子链的过程缩聚反应2缩聚反应是指两种或多种含有官能团的单体反应生成高分子化合物，同时生成小分子副产物开环聚合3开环聚合是指环状单体在催化剂的作用下，断开环状结构，生成高分子链高分子材料的加工方法

23.注塑成型1用于制造各种形状的塑料制品挤出成型2连续生产长条形状的塑料制品，例如管材、薄膜吹塑成型3制作中空容器，例如瓶子、桶等压塑成型4用于生产厚壁、形状复杂的塑料制品高分子材料的加工方法多种多样，主要取决于高分子材料的性质和所需的制品形状常见的加工方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压塑成型等高分子材料的应用领域

24.包装行业建筑行业塑料包装广泛应用于食品、饮料、日用品等领域，具有轻便、耐用高分子材料在建筑行业中应用广泛，例如塑料管道、绝缘材料、防、易于成型等优点水材料、涂料等高分子材料的发展趋势

25.可持续材料智能材料纳米材料3D打印技术生物基材料和可降解材料逐渐具有感知环境变化的能力，能将高分子材料与纳米技术结合利用3D打印技术制造高分子材成为热门领域，以解决环境问够响应外界刺激，例如温度、，开发出具有独特性能的纳米料，实现个性化定制和复杂结题和可持续性挑战pH值或光照变化，实现自修复复合材料，如高强度、高韧性构的构建或智能响应功能、轻质、耐高温等高分子材料的国内外研究现状国内研究国外研究近年来，中国在高分子材料领域取得了长世界主要发达国家在高分子材料领域一直足的进步，在基础研究、技术开发和产业处于领先地位，并不断涌现新技术、新材化方面取得了显著成果特别是在一些新料和新应用特别是在生物降解材料、纳材料领域，中国已处于世界领先地位米材料和功能材料等领域，国外研究处于领先地位未来趋势未来高分子材料的研究方向将更加注重绿色环保、智能化和高性能化例如，可降解塑料、生物基材料、导电高分子和纳米复合材料等将是未来研究的重点高分子材料的未来发展方向可持续发展智能化关注可降解、可循环利用的环保材料，减少对环境的污染开发具有自修复、自清洁、自感知等智能功能的高分子材料功能化纳米化深入研究高分子材料的微观结构和性能，制备具有特定功能利用纳米技术，制备具有优异性能的纳米高分子材料，应用的新型材料于电子、能源、生物医药等领域高分子材料的科学问题高分子结构可降解性高分子链的结构影响材料性能环保可降解材料的研发和应用热稳定性生物相容性提高材料耐热性和使用寿命开发生物医用材料和药物载体高分子材料的社会应用

11.改善生活品质

22.推动科技进步

33.解决环境问题高分子材料广泛应用于各种商品，高分子材料在航空航天、医疗器械高分子材料可用于制造环保材料，改善人们生活质量，例如衣物、家等领域发挥重要作用，推动科技进减少环境污染，例如生物降解塑料具、电子产品等步，促进社会发展和可再生资源结语高分子化学是一门重要的基础学科，在材料科学、化学工程、生物医学等领域具有广泛应用未来，高分子材料的发展将更加注重环保、可持续和智能化。