一高分子材料解析

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1、(一一)高分子材料解析高分子材料解析高分子材料的定义n n高分子化合物高分子化合物-由碳、氢、氧、硅、硫等元素原由碳、氢、氧、硅、硫等元素原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。分子量至少要具有重复结构单元的有机化合物。分子量至少要大于大于1 1万万,通常以几万、几十万、甚至以亿来计算。通常以几万、几十万、甚至以亿来计算。高分子的高分子的“高高”就是指它的分子量高。就是指它的分子量高。高分子化合高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物聚合物 、Macromol

2、ecules,High Polymer,Macromolecules,High Polymer,PolymerPolymern n高分子材料高分子材料-以高分子化合物为基础的材料。包以高分子化合物为基础的材料。包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。复合材料。高分子材料的分类 食物的蛋白质食物的蛋白质 竹、麻、棉、毛、蚕丝竹、麻、棉、毛、蚕丝 天然高分子天然高分子 天然油漆天然油漆 天然橡胶天然橡胶 高分子材料高分子材料 化学纤维化学纤维 合成橡胶合成橡胶 合成（人工）高分子合成（人工）高分子 合成树脂合成树脂(塑料塑料)涂料和粘合剂中的

3、成份涂料和粘合剂中的成份 功能高分子功能高分子合成高分子材料简史19071907年出现年出现年出现年出现合成高分子酚醛树脂合成高分子酚醛树脂合成高分子酚醛树脂合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分，标志着人类应用合成高分，标志着人类应用合成高分，标志着人类应用合成高分子材料的开始子材料的开始子材料的开始子材料的开始 19301930到到到到19451945年年年年,尼龙尼龙尼龙尼龙(Nylon)(Nylon)、氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯等相继问世，并成功地取代了天然高分子材料。等相继问世，并成功地取代了天然

4、高分子材料。等相继问世，并成功地取代了天然高分子材料。等相继问世，并成功地取代了天然高分子材料。18401840年，年，年，年，GoodyearGoodyear和和HancockHancock开发天然橡胶的硫化技术，达开发天然橡胶的硫化技术，达开发天然橡胶的硫化技术，达开发天然橡胶的硫化技术，达到了消除橡胶的粘性增加弹性的目的。到了消除橡胶的粘性增加弹性的目的。到了消除橡胶的粘性增加弹性的目的。到了消除橡胶的粘性增加弹性的目的。18511851年，硬质橡胶实年，硬质橡胶实年，硬质橡胶实年，硬质橡胶实现商品化。现商品化。现商品化。现商品化。6060年代年代年代年代 因航空航天设备的需要，以耐高温

5、为代表的功能高因航空航天设备的需要，以耐高温为代表的功能高因航空航天设备的需要，以耐高温为代表的功能高因航空航天设备的需要，以耐高温为代表的功能高分子材料迅速发展。分子材料迅速发展。分子材料迅速发展。分子材料迅速发展。如今生活中的高分子一高分子材料与衣 n n“的确良的确良”织物制成的服装挺括美观、易洗免烫；（聚对苯织物制成的服装挺括美观、易洗免烫；（聚对苯二甲酸乙二醇酯纺制的二甲酸乙二醇酯纺制的涤纶涤纶）n n尼龙尼龙袜坚固耐磨；（聚酰胺制成）袜坚固耐磨；（聚酰胺制成）n n睛纶睛纶棉质轻保暖，不蛀不霉，便于洗涤；（聚丙烯腈纺成）棉质轻保暖，不蛀不霉，便于洗涤；（聚丙烯腈纺成）n n维尼纶维

6、尼纶织物透气干爽，穿着舒适。（聚乙烯醇缩甲醛制）织物透气干爽，穿着舒适。（聚乙烯醇缩甲醛制）n n目前合成纤维中大量生产的目前合成纤维中大量生产的“四纶四纶四纶四纶”，四纶四纶n n尼龙纤维尼龙纤维尼龙纤维尼龙纤维 涤纶纤维涤纶纤维涤纶纤维涤纶纤维 腈纶纤维腈纶纤维腈纶纤维腈纶纤维 维尼纶纤维维尼纶纤维维尼纶纤维维尼纶纤维 1935 1947 1950 19531935 1947 1950 1953二高分子材料与食 n n我国北方乃至西藏等高寒地区常年能吃到丰富的蔬菜品种，我国北方乃至西藏等高寒地区常年能吃到丰富的蔬菜品种，寒冬过后提前品尝到鲜甜的瓜果，首先得益于塑料大棚的寒冬过后提前品尝到鲜

7、甜的瓜果，首先得益于塑料大棚的功劳。功劳。n n塑料地膜覆盖既保温又保湿，能带来粮食、蔬菜及棉花等塑料地膜覆盖既保温又保湿，能带来粮食、蔬菜及棉花等作物的增产效果，作物的增产效果，n n聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)n n海水淡化问题海水淡化问题海水淡化问题海水淡化问题，芳香聚酰胺或醋酸纤维素制成的反渗透中，芳香聚酰胺或醋酸纤维素制成的反渗透中空纤维膜，可以使海水和苦咸水淡化空纤维膜，可以使海水和苦咸水淡化n n日常食品的包装日常食品的包装日常食品的包装日常食品的包装农业地膜三高分子材料与住 n n墙壁、地面、窗户等装饰材料n n卫生洁具、上下水管道等配套材料和消声、隔热保温、防水等各种材料 n

8、 n家具：家具上的涂料；人造大理石家具家具：家具上的涂料；人造大理石家具(由不饱和由不饱和聚酯加石灰石和颜料制成聚酯加石灰石和颜料制成)；玻璃钢家具；玻璃钢家具活动房屋（酚醛或脲醛树脂压制成板材）活动房屋（酚醛或脲醛树脂压制成板材）四高分子材料与行 n n碳纤维复合材料以其比强度、比模量高，质轻，碳纤维复合材料以其比强度、比模量高，质轻，且在高温且在高温(2000(2000以上以上)情况下强度不降的优异特性情况下强度不降的优异特性而被选作宇宙飞船的结构材料和战略导弹战斗部而被选作宇宙飞船的结构材料和战略导弹战斗部的稳定裙。的稳定裙。n n在飞机中，在飞机中，1kg1kg碳纤维复合材料可以代替碳

9、纤维复合材料可以代替3kg3kg传统传统的铝合金结构材料，因而目前由碳纤维复合材料的铝合金结构材料，因而目前由碳纤维复合材料制造的飞机零部件已有上千种。制造的飞机零部件已有上千种。2020世纪世纪9090年代民年代民航机中金属结构材料的航机中金属结构材料的65%65%已被碳纤维及芳纶纤已被碳纤维及芳纶纤维复合材料所代替，对要求自重更轻的战斗机，维复合材料所代替，对要求自重更轻的战斗机，金属材料的取代率则将高达金属材料的取代率则将高达90%90%，届时，飞机的，届时，飞机的航程和航速将得到明显增加。航程和航速将得到明显增加。碳纤维复合材料碳纤维复合材料n n在造船工业中在造船工业中，玻璃纤维复合

10、材料以其质轻、高强、耐腐蚀、抗微生物附着、非磁性、可吸收撞击能、设计成形自由度大等一系列优点而被广泛用于制造汽艇、游艇、救生艇、渔船、气垫船以及各种军用舰艇。玻璃纤维复合材料玻璃纤维复合材料在汽车制造业中：包括保险杠、防冲撞护条板、发在汽车制造业中：包括保险杠、防冲撞护条板、发在汽车制造业中：包括保险杠、防冲撞护条板、发在汽车制造业中：包括保险杠、防冲撞护条板、发动机散热风扇、通风空调、音响、电器及仪表盘、动机散热风扇、通风空调、音响、电器及仪表盘、动机散热风扇、通风空调、音响、电器及仪表盘、动机散热风扇、通风空调、音响、电器及仪表盘、方向盘、座椅、车内装饰等。汽车工业的迅速发展方向盘、座椅、

11、车内装饰等。汽车工业的迅速发展方向盘、座椅、车内装饰等。汽车工业的迅速发展方向盘、座椅、车内装饰等。汽车工业的迅速发展还得益于制作轮胎的合成橡胶和作为轮胎帘子的合还得益于制作轮胎的合成橡胶和作为轮胎帘子的合还得益于制作轮胎的合成橡胶和作为轮胎帘子的合还得益于制作轮胎的合成橡胶和作为轮胎帘子的合成纤维的发展。成纤维的发展。成纤维的发展。成纤维的发展。五.高分子材料在其他方面的应用 n n能源n n高分子材料良好的绝缘性能高分子材料良好的绝缘性能是电力工业、电子和微电子工业必不可少的绝缘材料，广泛应用于发电机、电动机、电缆、导线和各种仪器仪表中。各种塑料、橡胶、纤维、薄膜和胶粘剂为能源工业做出了重

12、要的贡献。绝缘高分子材料 通讯通讯高分子材料对高分子材料对高分子材料对高分子材料对通讯设备通讯设备的贡献也功不可没，包括电话机、的贡献也功不可没，包括电话机、的贡献也功不可没，包括电话机、的贡献也功不可没，包括电话机、BPBP机、手持电话机以及通讯卫星和中继站各种通讯设备中使用机、手持电话机以及通讯卫星和中继站各种通讯设备中使用机、手持电话机以及通讯卫星和中继站各种通讯设备中使用机、手持电话机以及通讯卫星和中继站各种通讯设备中使用的线路板，都是纤维复合材料制成的，同时，制作精密线路的线路板，都是纤维复合材料制成的，同时，制作精密线路的线路板，都是纤维复合材料制成的，同时，制作精密线路的线路板，

13、都是纤维复合材料制成的，同时，制作精密线路时，也将应用到感光树脂，更不用说这些通讯设备外壳所使时，也将应用到感光树脂，更不用说这些通讯设备外壳所使时，也将应用到感光树脂，更不用说这些通讯设备外壳所使时，也将应用到感光树脂，更不用说这些通讯设备外壳所使用的各种塑料了。用的各种塑料了。用的各种塑料了。用的各种塑料了。日常生活的文娱、体育等日常生活的文娱、体育等体育器材中体育器材中使用高分子材料的例子也不胜枚举。没有弹性不使用高分子材料的例子也不胜枚举。没有弹性不使用高分子材料的例子也不胜枚举。没有弹性不使用高分子材料的例子也不胜枚举。没有弹性不同的正反胶球拍，我国乒乓球运动员也不一定会取得今日辉同

14、的正反胶球拍，我国乒乓球运动员也不一定会取得今日辉同的正反胶球拍，我国乒乓球运动员也不一定会取得今日辉同的正反胶球拍，我国乒乓球运动员也不一定会取得今日辉煌的成绩；没有高强度、高弹性而质轻的纤维复合材料，撑煌的成绩；没有高强度、高弹性而质轻的纤维复合材料，撑煌的成绩；没有高强度、高弹性而质轻的纤维复合材料，撑煌的成绩；没有高强度、高弹性而质轻的纤维复合材料，撑杆跳高运动员也不可能创造今天的世界记录。纤维复合材料杆跳高运动员也不可能创造今天的世界记录。纤维复合材料杆跳高运动员也不可能创造今天的世界记录。纤维复合材料杆跳高运动员也不可能创造今天的世界记录。纤维复合材料已广泛应用于高尔夫球杆、鱼竿、

15、球拍、球棒、弓、滑雪板、已广泛应用于高尔夫球杆、鱼竿、球拍、球棒、弓、滑雪板、已广泛应用于高尔夫球杆、鱼竿、球拍、球棒、弓、滑雪板、已广泛应用于高尔夫球杆、鱼竿、球拍、球棒、弓、滑雪板、赛车、赛艇等各个项目中。目前，赛车、赛艇等各个项目中。目前，赛车、赛艇等各个项目中。目前，赛车、赛艇等各个项目中。目前，50%50%的碳纤维产量是用来的碳纤维产量是用来的碳纤维产量是用来的碳纤维产量是用来做体育器材的。优秀的网球运动员使用的网球拍就是一种质做体育器材的。优秀的网球运动员使用的网球拍就是一种质做体育器材的。优秀的网球运动员使用的网球拍就是一种质做体育器材的。优秀的网球运动员使用的网球拍就是一种质轻

16、坚韧的碳纤维复合材料。轻坚韧的碳纤维复合材料。轻坚韧的碳纤维复合材料。轻坚韧的碳纤维复合材料。在医疗领域里使用胶粘剂粘接皮肤、血管、人工角膜、牙齿、人使用胶粘剂粘接皮肤、血管、人工角膜、牙齿、人使用胶粘剂粘接皮肤、血管、人工角膜、牙齿、人使用胶粘剂粘接皮肤、血管、人工角膜、牙齿、人工关节等。虽然医用胶粘剂的使用条件苛刻，但已工关节等。虽然医用胶粘剂的使用条件苛刻，但已工关节等。虽然医用胶粘剂的使用条件苛刻，但已工关节等。虽然医用胶粘剂的使用条件苛刻，但已研究成功可以替代手术缝线的胶粘剂研究成功可以替代手术缝线的胶粘剂研究成功可以替代手术缝线的胶粘剂研究成功可以替代手术缝线的胶粘剂(-(-氰基丙烯酸氰基丙烯酸氰基丙烯酸氰基丙烯酸酯酯酯酯)，其粘接强度与缝合法相近，可以粘接组合，而，其粘接强度与缝合法相近，可以粘接组合，而，其粘接强度与缝合法相近，可以粘接组合，而，其粘接强度与缝合法相近，可以粘接组合，而且伤愈后不留下缝线疤痕。且伤愈后不留下缝线疤痕。且伤愈后不留下缝线疤痕。且伤愈后不留下缝线疤痕。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！22