潘祖仁-高分子化学课件

高分子化学课件欢迎来到高分子化学课件什么是高分子化学定义核心12高分子化学是一门研究高分它侧重于理解高分子链的组子材料的合成、结构、性质成、结构和相互作用，以及和应用的科学这些因素如何影响材料的性能应用3高分子化学在许多领域都有广泛的应用，包括塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂和生物材料高分子化学的发展历程早期1天然高分子材料的应用，如棉花、丝绸、橡胶等世纪192合成高分子材料的出现，如赛璐珞、橡胶等世纪203高分子化学的迅速发展，如塑料、合成纤维等现代4高分子材料的功能化和智能化高分子化学经历了从天然到合成、从简单到复杂、从应用到理论的不断发展过程，对人类社会产生了深远的影响高分子的分类按结构分类按来源分类按组成分类根据高分子链的结构，可以分为线性根据高分子来源可以分为天然高分子根据高分子链的组成，可以分为均聚高分子、支化高分子和网状高分子和合成高分子天然高分子主要包括物、共聚物和嵌段聚合物等蛋白质、淀粉、纤维素等合成高分子是由单体通过化学反应制备而成的高分子的制备方法聚合反应1将小分子单体通过化学反应连接成高分子链缩聚反应2两种或多种单体通过缩合反应生成高分子，同时释放出小分子副产物加聚反应3单体分子之间直接加成反应生成高分子，不产生副产物开环聚合4环状单体通过开环反应生成高分子链配位聚合5使用过渡金属催化剂，控制单体的加入和链的增长常见的添加剂颜料抗氧化剂影响高分子材料的颜色和外观，提防止高分子材料在加工和使用过程高产品的美观度中发生氧化降解，延长使用寿命阻燃剂降低材料的可燃性，提高产品的安全性，防止火灾发生高分子的性能与应用高分子材料的特性广泛的应用领域不断发展的应用高分子材料具有优异的机械性能、耐腐高分子材料广泛应用于日常生活、工业随着科学技术的发展，高分子材料的性蚀性、绝缘性、防水性、耐热性、透明生产、建筑工程等各个领域，例如，塑能不断提高，应用领域也不断拓展，例性等，满足了不同领域的应用需求料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等如，生物医用材料、纳米材料、复合材料等高分子的物理性质玻璃化转变温度熔点高分子材料从玻璃态转变为橡胶态的温度，称为玻璃化转变温结晶性高分子材料从固态转变为液态的温度，称为熔点度密度溶解性高分子材料的密度与其化学结构和分子链的排列方式有关高分子材料的溶解性取决于其化学结构、极性、以及溶剂的性质高分子的机械性能强度韧性硬度弹性材料抵抗断裂或永久变形材料在断裂前吸收能量的材料抵抗压痕或划伤的能材料在外力作用下发生形的能力，如抗拉强度、抗能力，如冲击强度、断裂力，如肖氏硬度、维氏硬变，当外力去除后恢复原压强度、抗弯强度等韧性等度等状的能力，如弹性模量等高分子的热性能玻璃化转变温度熔点Tg Tm12高分子材料从刚性固态转变结晶性高分子材料从固态转为橡胶态的温度，是热性能变为液态的温度，反映了高的重要指标之一分子链间作用力的强弱热稳定性3高分子材料在高温下抵抗分解的能力，决定了材料的使用温度范围高分子的电性能电导率介电常数高分子的电导率取决于其化学介电常数反映了材料存储电荷结构和分子链排列聚合物可的能力它对高分子材料的电以是绝缘体、半导体或导体容和电场强度有影响电阻率电阻率衡量材料阻挡电流的能力高电阻率材料在电子元件中用作绝缘体高分子的光性能光吸收光透过率高分子材料对光的吸收能力，决定高分子材料对光的透光率，影响着着材料的颜色和透明度材料的光学性能光折射高分子材料对光的折射率，影响着材料的光学性能高分子的生物相容性生物相容性生物降解性细胞相容性是指材料与生物体之间相互作用的程度是指材料在生物体内被酶或其他生物因是指材料对细胞的毒性，如细胞增殖、，包括材料对生物体的安全性、生物降素降解成无毒物质的过程，如可降解的凋亡、分化等的影响良好的细胞相容解性、免疫反应等聚乳酸（）和聚羟基乙酸（）性是生物材料应用于生物医学工程的关PLA PHA等键因素高分子材料的制备工艺聚合反应根据反应类型可分为加聚反应、缩聚反应、配位聚合、开环聚合等后处理包括分离、提纯、干燥等步骤，以获得纯净的高分子材料成型加工将高分子材料转化为具有特定形状和尺寸的制品，常用的方法包括注塑、挤出、吹塑等表面处理对高分子材料表面进行改性，以提高其性能高分子材料的加工工艺成型1改性2混合3塑化4高分子材料的表面改性表面改性改性方法应用是指通过物理或化学方法改变高分子包括物理方法，如表面涂层、等离子表面改性可以提高材料的耐磨性、抗材料表面的性质，使其具有新的功能体处理等，以及化学方法，如接枝共腐蚀性、粘接性能等，应用于多个领聚、化学改性等域，如生物材料、电子器件、涂料等聚合反应动力学反应速率活化能聚合反应的速率受多种因素影聚合反应的活化能是反应开始响，包括单体浓度、温度、催所需的最小能量，影响着反应化剂浓度等速率反应机理聚合反应的机理包括自由基聚合、离子聚合、配位聚合等，每种机理都有不同的反应步骤和特征聚合反应机理链式聚合逐步聚合单体分子通过自由基或离子中间体单体分子通过逐步反应形成二聚体进行链式增长反应、三聚体，最终形成高分子开环聚合环状单体开环形成线型或支化的高分子链高分子的溶液性质溶解度粘度渗透压高分子溶解度受分子量、极性、结构影高分子溶液粘度受分子量、浓度、温度高分子溶液渗透压受分子量、浓度影响响影响高分子的固态性质无定形结晶性12高分子链排列无序，没有规高分子链排列有序，形成晶则的晶体结构体结构，具有熔点和结晶度固态性质3固态性质受到高分子链的结构、链间作用力和结晶度等因素的影响高分子的结晶性结晶是指聚合物分子链规则排列形成有结晶度是指聚合物中结晶区域占总体积影响结晶度的因素包括温度、压力、溶序结构的过程的百分比剂和分子量等...高分子的杂化结构聚合物共混聚合物合金将两种或多种不同的聚合物混通过共混和化学反应将两种或合在一起，以获得具有特定性多种聚合物结合在一起，形成能的材料具有协同效应的新材料嵌段共聚物接枝共聚物由两种或多种不同的单体单元将一种聚合物链接枝到另一种以链状方式连接而成的聚合物聚合物链上，以获得新的性能，具有独特的结构和性能和特性高分子的失效分析识别失效原因分析失效机制12确定高分子材料失效的根本理解高分子材料失效的具体原因，如机械应力、环境因过程，例如断裂、蠕变、疲素、加工缺陷等劳、降解等评估失效风险3预测高分子材料在特定条件下失效的可能性，并采取措施降低风险高分子材料的回收利用资源再利用环境保护循环经济减少资源消耗，降低生产成本回收减少垃圾填埋，降低环境污染回收构建循环经济体系，实现可持续发展利用可以降低对自然资源的依赖利用可以减少塑料、橡胶等高分子材回收利用可以促进资源的循环利用料对环境的负面影响，减少废弃物的产生高分子材料的环境影响垃圾填埋海洋污染空气污染高分子材料的分解速度很慢，会占用大高分子材料会进入海洋，对海洋生物造焚烧高分子材料会排放有害气体，对空量的土地空间，对环境造成污染成危害，破坏海洋生态系统气质量造成负面影响高分子材料的可持续发展循环经济生物降解可再生资源促进高分子材料的回收利用和再制造，开发可生物降解的高分子材料，降低对利用可再生资源，如植物或生物质，生减少资源消耗和环境污染环境的影响，促进可持续发展产可持续的高分子材料，减少对石油资源的依赖高分子材料的未来趋势可持续发展智能化12高分子材料可持续发展将成智能材料将得到更多应用，为重点包括生物降解、可例如自修复、感知和响应环回收和循环利用等方面境变化的材料功能化纳米技术34高分子材料的功能化将继续纳米材料的应用将推动高分发展，例如导电、光电和生子材料的性能提升，例如增物活性材料强强度、耐热性和阻燃性高分子化学的前沿研究方向可持续高分子材料智能高分子材料高分子纳米材料生物降解、生物基高分子材料，以及响应环境变化，具有自修复、自感知纳米尺度下，高分子材料的结构设计循环利用技术的研究等功能的高分子材料、合成与性能研究高分子化学的应用前景生物医学能源可降解聚合物在药物传递、组织工高分子材料在太阳能电池、燃料电程和生物材料方面具有广泛的应用池和储能器件方面发挥着重要作用交通轻质、高强度的聚合物复合材料在汽车、航空航天和铁路交通中得到广泛应用总结与展望高分子化学领域发展迅速可持续发展是未来趋势新材料的不断涌现，推动着高环保、节能、可回收的高分子分子化学领域的发展材料是未来的方向高分子化学应用广泛高分子材料在各个领域发挥着重要作用参考文献潘祖仁高分子化学冯新德高分子材料科...学导论.北京高等教育出版社:,北京化学工业出版社

2007.:,

2005.钱逸泰葛学海物理化学,..北京高等教育出版社:,

2006.。