《高分子简介》课件

高分子简介高分子是构成材料的重要组成部分，在现代生活中扮演着至关重要的角色从日常使用的塑料、橡胶到高科技领域的合成纤维，高分子材料无处不在作者高分子的定义和特点长链结构高分子量多样性应用广泛高分子由许多重复的小分子单高分子的分子量很大，通常在高分子结构多样，从简单的直高分子材料用途广泛，包括塑元组成，形成长链结构几千到几百万之间链到复杂的网状结构料、橡胶、纤维、涂料等高分子的重要地位高分子材料在现代社会中发挥着不可替代的作用从我们日常使用的塑料制品到高科技领域的先进材料，高分子材料无处不在它们具有优异的性能，如强度高、耐腐蚀、可加工性好等，在众多领域得到了广泛应用高分子材料的应用推动了各个行业的进步，例如在电子、航空航天、生物医学等领域未来的高分子材料将会更加智能化、功能化，为人类社会带来更多福祉高分子的分类天然高分子合成高分子天然高分子是指从生物体中直接合成高分子是指由人工合成的聚获得的聚合物常见的天然高分合物，通常由单体通过聚合反应子包括纤维素、淀粉、蛋白质等制得常见的合成高分子包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等半合成高分子半合成高分子是指由天然高分子经过化学改性得到的聚合物常见的半合成高分子包括纤维素酯、纤维素醚等天然高分子棉花蚕丝天然橡胶木材天然纤维，主要成分是纤维素天然蛋白质纤维，具有光泽、从橡胶树的乳汁中提取，具有主要成分是纤维素和木质素，棉花柔软、吸水性强，常用柔软、透气性好等特点，被誉弹性好、耐磨损、防水等特性是重要的建筑材料、造纸原料于纺织、服装等领域为“纤维皇后”，广泛应用于轮胎、橡胶制品，也是制造家具、地板等用品等领域的材料合成高分子种类繁多性能可控合成高分子种类繁多，从聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯到聚酯、尼通过控制合成过程中的反应条件，可以调节合成高分子的分子量龙等，广泛应用于各个领域、结构和性能，满足不同应用需求高分子的基本结构单体1高分子由许多相同或相似的基本单元组成，称为单体聚合2单体通过化学键连接形成长链，这个过程称为聚合聚合物3由多个单体连接形成的高分子化合物，称为聚合物高分子链可以是直链、支链或交联的，不同的结构会影响高分子的性能直链高分子

11.结构特点

22.物理性质直链高分子由单体首尾相连形直链高分子通常具有较高的熔成线性结构，没有支链，例如点和拉伸强度，易于结晶聚乙烯

33.应用领域

44.实例直链高分子广泛用于制造塑料常见的直链高分子包括聚乙烯、纤维等材料、聚丙烯、聚氯乙烯等分枝高分子结构特点典型例子性能影响主链上连接着侧链，形成树枝状结构•淀粉影响高分子的溶解性、粘度和机械性能•支链淀粉网状高分子网状高分子通常表现出一定的弹性和韧性，这使得它们在橡胶、树脂和复合材料等领域得到了广泛的应用它们还具有良好的隔热和防腐性能，使其在建筑、汽车和航空航天等行业中得到应用网状高分子网状高分子由多个链段通过交联键连接而成这些交联键可以是共价键或非共价键网状高分子通常具有较高的熔点、较好的机械强度和热稳定性高分子的分子量高分子的分子量是指高分子链中所有重复单元的分子量总和它是表征高分子材料的重要参数之一高分子的分子量通常用平均分子量来表示，因为高分子材料通常是由不同分子量的高分子链组成的混合物高分子的平均分子量高分子材料的分子量通常分布在一个范围内，因此无法用单个值来表示为了描述高分子的分子量分布，通常使用平均分子量，包括以下几种常见类型Mn Mw数均分子量重均分子量分子数的平均值分子质量的平均值Mz MvZ均分子量粘均分子量分子质量平方和的平均值与溶液粘度有关不同的平均分子量反映了高分子材料的不同性质高分子的聚合度聚合度表示每个高分子链中重复单元的数目它是衡量高分子链长度的重要参数聚合度越高，高分子链越长，分例如，聚合度较低的高分子材料子量越大，材料的性能也会发生往往具有较好的流动性和柔韧性变化，而聚合度较高的高分子材料则表现出更高的强度和硬度高分子的溶解性溶解过程溶解性影响因素高分子溶解是指高分子链与溶剂分子之间发生相互作用，使高分•高分子结构子链分散在溶剂中形成稳定的溶液的过程•溶剂性质•温度高分子的熔融性熔点熔融温度高分子材料的熔点是指其从固态熔融温度是指高分子材料从固态转变为液态时的温度熔点与高转变为熔融状态时的温度熔融分子的结构和分子量有关温度比熔点略高，因为需要克服高分子链之间的相互作用力才能实现完全熔融熔融性能高分子的熔融性能是指其在熔融状态下的流动性、粘度等特性熔融性能对高分子材料的加工工艺有很大影响高分子的结晶性

11.结构规整

22.物理性质高分子链段排列有序，形成晶结晶度影响高分子的力学性能体结构，具有结晶性、热性能、透光性等物理性质

33.结晶过程

44.应用结晶过程受温度、压力、溶剂高分子结晶性可用于控制材料等因素影响，影响结晶速率和的性能，如提高强度、韧性、结晶度耐热性等高分子的热稳定性热降解高分子材料在高温下发生化学降解，导致其性能下降热降解速率取决于温度、氧气浓度、高分子结构等因素高分子的机械性能弹性强度韧性硬度高分子材料在受到外力作用时高分子材料抵抗外力破坏的能高分子材料在断裂前所吸收的高分子材料抵抗外力压入的能发生形变，当外力去除后，能力，包括抗拉强度、抗压强度能量，韧性高的材料更具耐冲力，硬度高的材料更耐磨损够恢复到原来形状的性能、抗弯强度等击性和抗裂性高分子的电性能

11.绝缘性能

22.电导率高分子材料通常具有良好的绝高分子的电导率取决于其结构缘性能，可用于电线、电缆、、组成和温度，有些高分子具绝缘层等有较高的电导率，可用于制造导电材料

33.静电性能

44.电磁屏蔽性能高分子的静电性能与其表面性高分子材料可用于制造电磁屏质有关，一些高分子具有良好蔽材料，有效地阻挡电磁辐射的抗静电性能，可用于电子设，保护电子设备和人体备、包装材料等高分子的光学性能折射率透光率折射率是光线通过高分子材料时透光率是指光线通过高分子材料发生偏转的程度，影响材料的光后的透射率，影响材料的透明度学透明度和反光特性和光线穿透能力颜色光学活性高分子的颜色取决于其对特定波一些高分子材料具有光学活性，长光的吸收和反射，影响材料的能够旋转偏振光，可应用于光学外观和美观性器件和生物医学领域高分子的应用领域塑料橡胶塑料广泛应用于包装、建筑、电子等领域，具橡胶主要用于轮胎、密封材料、绝缘材料等，有轻便、耐用、易于加工等特点具有良好的弹性和耐磨性纤维涂料和胶粘剂纤维应用于纺织、服装、地毯等行业，具有良涂料和胶粘剂广泛用于建筑、汽车、电子等行好的强度、弹性和吸湿性业，提供表面保护、粘接和装饰功能塑料高透光性可塑性强可回收利用应用广泛许多塑料具有高透光性，适合塑料的可塑性使其可以制造成部分塑料可回收再利用，减少塑料应用于包装、建筑、电子制作包装、容器等各种形状，满足不同需求资源浪费，环保性高、医疗等多个领域橡胶合成橡胶合成橡胶是指人工合成的具有类似天然橡胶性能的高分子材料合成橡胶种类繁多，包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁橡胶等，在工业、农业、交通等领域发挥着重要作用天然橡胶天然橡胶主要来自橡胶树，是聚异戊二烯的天然聚合物它具有良好的弹性和伸长率，在轮胎、密封件、医用橡胶等领域有着广泛的应用纤维天然纤维合成纤维天然纤维主要来自于植物和动合成纤维是由石油等化工原料物，例如棉花、羊毛、丝绸等合成的，例如涤纶、锦纶、腈这些纤维具有柔软、透气、纶等这些纤维具有耐磨、耐舒适等优点，广泛应用于纺织热、耐腐蚀等优点，在服装、行业工业等领域得到广泛应用功能性纤维功能性纤维是指具有特殊功能的纤维，例如防静电纤维、吸湿排汗纤维、抗菌纤维等这些纤维在各个领域发挥着越来越重要的作用涂料和胶粘剂涂料胶粘剂涂料在表面形成一层保护层，增胶粘剂通过粘合作用将不同材料强其耐用性、美观性和功能性粘合在一起，形成牢固的连接涂料广泛应用于建筑、汽车、船胶粘剂广泛应用于包装、家具、舶、家具等行业建筑、电子等行业高分子材料涂料和胶粘剂主要由高分子材料制成，这些材料赋予其独特的性能工程塑料高性能应用广泛加工性能强度高、耐热性好、耐腐蚀性强，在高温•汽车可塑性好，易于加工成型，适合于注塑、、高压等恶劣环境下能保持性能稳定挤出等多种加工方法•航空航天•电子电气高性能聚合物强度和刚度耐高温和耐腐蚀高性能聚合物具有优异的机械性能，例它们可以在极端温度和恶劣环境下保持如高拉伸强度、抗冲击性和耐磨性其性能，如高温、低温、化学腐蚀和辐射特殊功能广泛应用它们还可能具有其他特殊性能，例如导高性能聚合物被广泛应用于航空航天、电性、光学透明性、生物相容性和生物汽车、电子、医疗等领域降解性生物医用高分子生物相容性可降解性生物医用高分子材料需要与人体组织和器官相可降解生物医用高分子材料在完成生物功能后容，不产生排斥反应，可以逐渐降解吸收，避免体内长期残留生物活性生物功能某些生物医用高分子材料还具有促进细胞生长生物医用高分子材料可以用于药物缓释、组织、血管生成等生物活性，可以促进组织再生和工程、生物传感器等领域，具有广阔的应用前修复景未来高分子材料的发展趋势高分子材料未来发展趋势，朝着更优异性能、更环保、更智能方向发展智能化1高分子材料的智能化设计，具备感知环境变化、自修复、自清洁等功能功能化2开发具有生物活性、导电性、光学性能等特殊功能的高分子材料高性能化3提升高分子材料的强度、耐热性、耐腐蚀性等性能环保化4开发可降解、可循环利用的高分子材料，减少环境污染总结与展望高分子材料在生活中的应用持续创新与发展未来研究方向高分子材料在生活中扮演着至关重要的角未来高分子材料将更加注重环保、高效、未来高分子材料的研究方向包括生物降解色，从日常生活用品到尖端科技领域，无智能和多功能化，为人类社会带来更多益性、可回收性、高强度、耐高温和智能响处不在处应等方面。