当前课程知识点:高分子合成材料 > 第一章 绪论 > 1-3 高分子合成材料的分类与应用 > 1-3 高分子合成材料的分类与应用
同学们大家好
今天我们学习的内容是
高分子合成材料的分类与应用
高分子合成材料种类繁多
为了便于研究和讨论
根据不同的分类依据
可以从不同的角度
对高分子合成材料进行分类
首先我们依据分子主链的元素结构
可以将高分子合成材料
分为碳链
杂链
和元素有机三类
碳链高分子合成材料的大分子主链
完全由碳原子组成
绝大部分烯烃类和二烯烃类的高分子化合物
都是属于这一类的
比如聚乙烯
聚苯乙烯
聚氯乙烯等
杂链高分子合成材料的
大分子主链中
它除了碳原子外
还有氧
氮
硫等杂原子
工程塑料
合成纤维
耐热聚合物大多是杂链聚合物
比如聚环氧乙烷
聚醚
聚酯
聚酰胺
聚氨酯
聚硫橡胶等
都是杂链的高分子
元素有机高分子合成材料的大分子主链中
它是没有碳原子的
那它们的主链中
主要是由硅 硼 铝 氧 氮 硫 磷等
原子组成
但它的侧基可能是由
有机基团组成的
比如说侧基上会有甲基
乙基
乙烯基等
比如
聚二甲基硅氧烷
它的主链中就没有碳元素
侧基是有有机基团的
依据材料的性质和用途
可以将高分子合成材料分为
塑料
纤维
橡胶
涂料
还有胶黏剂等
塑料呢
是一种以合成树脂为主要成分
辅以填充剂
增塑剂和其他助剂
在一定温度和压力下
加工成型的材料或者是制品
我们就把它称为塑料
纤维
通常以合成高分子为原料
经过纺丝和后处理制得
长度至少似直径的100倍
橡胶呢
是具有可逆形变的高弹性材料
在外力作用下产生较大形变
除去外力后
能迅速恢复原状
涂料
一般是指
涂布于物体表面能结成坚韧薄膜
具有保护和装饰功能的聚合物材料
胶粘剂
是指能通过粘合的方法
将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料
那么再依据材料的应用范围
可以将高分子合成材料分为
通用高分子合成材料
特种高分子合成材料
和功能高分子合成材料三大类
通用高分子合成材料
一般就是指能够大规模工业化生产
已普遍应用于
交通运输
建筑
农业
电子工业等
国民经济领域和人们日常生活中
通用高分子
比如聚乙烯
聚丙烯
聚苯乙烯
聚丁二烯
聚甲基丙烯酸甲酯等
都是应用广泛的
一种通用的高分子合成材料
特种高分子合成材料
主要是一类具有优异机械强度
和耐热性能的高分子材料
它广泛应用于工程方面
比如聚碳酸酯
聚酰亚胺
聚苯醚等
功能高分子合成材料
除具有高分子化合物的一般力学性能
绝缘性能和热性能外
还具有光
电
磁等特殊功能
比如
高分子信息转换材料
高分子透明材料
高分子模拟酶
生物降解高分子材料
高分子形状记忆材料
还有医用 药用高分子材料等
都是一种功能高分子材料
那么依据材料合成反应的类型
又可以将高分子合成材料分为
加聚和缩聚高分子合成材料
加聚的高分子合成材料呢
是由加成聚合反应得到
聚合反应中无副产物
缩聚高分子材料由缩聚反应得到
聚合反应中通常会有一些副产物
依据含有单体结构单元的种类
可以将高分子合成材料分为
均聚物
或者是共聚物
均聚物是由一种单体聚合而成的
高分子合成材料
共聚物通常是由两种
或者两种以上的单体聚合而成的高分子合成材料
比如共聚物有
嵌段共聚物
接枝共聚物
无规共聚物等。
另外依据高分子化合物的热行为
可以将高分子化合物分为
热塑性的
和热固性的高分子合成材料
热塑性的高分子合成材料的
分子通常是线性的结构
能够溶解或者融熔
受热到一定温度的时候呢
它就可以反复多次成型加工
热固性的高分子合成材料
通常由反应性低分子量的预聚体
或者是带反应性官能团的高分子合成材料
通过加热固化形成的
在成型过程中通过反应性官能团
发生交联反应形成体型网状结构
这种高分子材料一经加工成型后
它就不能再熔融或者是溶解了
这种热固性的高分子合成材料
通常力学性比较好
化学稳定性比较好
高分子合成材料是
社会发展建设中不可缺少的一类材料
它的性能优良
品种繁多
在生活
科研
国防等领域
都是广泛应用的
首先
在航天航空领域
高分子合成材料
是赖以支撑的重要配套材料
主要包括橡胶
工程塑料
胶黏剂
及密封剂等
我国自行研制的神舟舱内的这个航天服
就使用了多种的高分子合成材料
比如
航天服的气密层
就用到了涂有丁基
或者氯丁橡胶的锦纶织物
有良好的气密性
还可以防止服装加压后气体泄漏
那航天员的这个
戴的头盔
这个头盔壳呢
通常是由聚碳酸酯制成
具有重量轻
防碰撞
隔音
隔热的优点
聚芳醚酮这种高分子合成材料呢
就常被用来制造火箭
和飞机的电池槽
螺栓
螺母
和火箭发动机的内部零件
还有纳米磁粉改性的
聚苯硫醚高分子合成材料
是可以制作具有抗辐射
电磁屏蔽
吸波
隐身
抗静电等特种功能的这个结构件的
在汽车方面
一部高级轿车所用的高分子合成材料部件
多达数百件
包括保险杠
发动机散热风扇
通风空调
音响
电器
仪表盘
方向盘
座椅
车内装饰等
汽车工业的迅速发展
是离不开制作轮胎的合成橡胶
和作为轮胎帘子的合成纤维的
那合成橡胶和合成纤维
都是我们常用的高分子合成材料
目前很多轿车的塑料用量
已经超过每辆车120千克
随着汽车轻量化进程的加速
塑料在汽车中的应用
将更加广泛
在能源信息领域
高分子合成材料被大量使用的
比如光纤
手机
笔记本电脑外壳
都选用了聚碳酸酯这种高分子合成材料
计算机处理器的CPU散热器
一般由金属散热片和风扇组成
除转子和定子使用金属材料和磁性材料外
风扇的其他部分呢
一般都是采用改性的工程塑料
这是我们高分子合成材料
CPU冷却风扇材料
通常用
玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料
在生物医用领域
高分子合成材料的应用
主要有三个方面
一是用于人造器官
如心脏瓣膜
人工肾
人造皮肤
疝气补片等
二是用于医疗器械
如手术缝线
导尿管
检查器械
植入器械等
三是用于药物助剂
如药物控释载体
靶向材料等
在建筑装饰领域
高分子材料随处可见
如果我们身处建筑物中
我们抬头可以看见
塑料压制的美观大方的吊灯
低头看到的色彩鲜艳
不怕虫蛀的
是高分子合成材料
丙纶地毯
墙外还有室内
大量使用的是水溶性的高分子涂料
或者花色丰富的这种壁纸高分子
那么坐下来呢
我们坐的沙发是人造革
做的
由良好弹性的聚氨酯的泡沫塑料
做的沙发
抬眼我们能看到
合成纤维编织的
漂亮的垂地窗帘
在卫生间看到的
美观的人造大理石梳妆台
还有玻璃钢浴缸
这些呢
都是高分子合成材料
来制作的
在农业领域
利用高分子合成材料也很广泛
利用高分子成膜材料
可以将农用药物和其他成分
涂膜在种子表面
可以改善种子外观和形状
便于机械播种
塑料地膜我们都知道
是可以保温
保湿
保肥
防虫
促进植物生长的
在现代化的农业生产中
地膜已经是不可缺少的
重要的高分子合成材料
在体育用品中
我们也用到了很多高分子合成材料
比如乒乓球拍底板
就使用了碳素纤维
芳基纤维等高分子合成材料
“鲨鱼皮”这种超级泳衣
就菲尔普斯穿的这个超级泳衣
它就使用了增加浮力的
聚氨酯纤维材料做的
我们超轻的自行车
是用了碳纤维材料制造的
科学家们利用聚酰胺纤维
碳纤维以及环氧树脂作材料
通过挤拉和纤维缠绕工艺
研发出了高强度的
新型的这个滑雪板
在日常生活中
我们已经被高分子合成材料包围了
随处可见高分子合成材料
高分子合成材料对人类生活来说
是具有划时代的意义的
它将我们的生活不断的带向了新的高度
好
这节课我们就讲到这里
同学们 再见
-1-1 高分子合成材料的产生与发展
-1-2 高分子合成材料的结构与性能
-1-3 高分子合成材料的分类与应用
-第一章 习题
--第一章 习题
-2-1 合成树脂及塑料概述
-2-2 通用树脂及塑料
-2-3 通用工程树脂及塑料
-2-4 特种工程树脂及塑料
-2-5 热固性树脂及塑料
-第二章 习题
--第二章 习题
-3-1 合成纤维概述
-3-2 聚酯纤维和聚酰胺纤维
-3-3 聚丙烯腈纤维和聚氨酯纤维
-3-4 聚乙烯醇纤维和聚乳酸纤维
-3-5 碳纤维
--3-5 碳纤维
-第三章 习题
--第三章 习题
-4-1 合成橡胶概述
-4-2 异戊橡胶与乙丙橡胶
-4-3 丁二烯橡胶 丁基橡胶与氯丁橡胶
-4-4 丁腈橡胶与丁苯橡胶
-4-5 氟橡胶与硅橡胶
-4-6 热塑性弹性体
-第四章 习题
--第四章 习题
-5-1 高分子涂料概述
-5-2 溶剂型涂料
-5-3 水性涂料
--5-3 水性涂料
-5-4 高性能涂料
-第五章 习题
--第五章 习题
-6-1 高分子胶黏剂概述
-6-2 粘接原理与工艺
-6-3 常用胶粘剂
-6-4 特种胶粘剂
-第六章 习题
--第六章 习题
-7-1 智能高分子合成材料概述
-7-2 形状记忆高分子
-7-3 智能高分子凝胶
-7-4 智能高分子膜
-7-5 智能高分子纺织品
-第七章 习题
--第七章 习题