当前课程知识点:材料学概论 > 第9讲 高分子及聚合物材料(一) > 9.2 聚合物的合成 > 9.2.2 加聚反应和聚合反应实例(2)——共加聚
那么下边一个
我就讲聚苯乙烯 聚苯乙烯
聚苯乙烯是什么
就是把原来乙烯的
作为单体来讲
原来乙烯的氢原子
被一个苯环所取代
那么苯环本身它的体积大
分子量也大
而且它刚性比较大
苯环的刚性比较大
因此聚苯乙烯
由于苯环的存在
限制了分子量的运动
因此它是一种聚苯乙烯
是一种硬而且透明的材料
硬而且透明的材料
关键就在于侧链
你用一个体积大的 有刚性的
分子量
相对分子质量比较大的
代替了原来的氢 那当然
所以聚苯乙烯的特点
透明性好 刚性好
表面硬度大
电气绝缘和电键性能都比较优良
可以用共聚的方法
跟其它组成合金
加工性能优良 价格比较好
但是它也有缺点
它的缺点是什么
是质地脆弱容易破坏
易受到有机溶剂的侵蚀
耐热性比较差
这是聚苯乙烯
那么这几个缺点是相对而言的
相对而言的
当然了它在某些方面
比聚乙烯要好一点
但是它还有这些缺点
比方说做 其它的做通用塑料
所以做工程塑料它不行
它有这些缺点
那么从以上讲的
我们讲了四种材料
一种是聚乙烯
一种是聚氯乙烯
一个是丙烯酸树脂
还有一个是聚苯乙烯
我们看到就是说侧基发生变化
对材料的性能都有改变
从聚乙烯我们可以看到
你是高密度聚乙烯
跟低密度聚乙烯
链的长度发生了变化
长不长出侧基来
你侧基是个什么
用一个什么分子来代替它
对它的性能都会有影响
所以说我们讲
我们刚才讲
高分子材料的合成
我们不是讲工业上怎么合成
这合成塔 用什么压力
用什么温度 用什么催化剂
我们不是讲这个
我们是从结构的角度
因为我们是材料科学基础
还要回到我们成份
结构 组织结构 加工合成
最后它的性能
从这个角度来分析的
我们刚才讲的是均加聚
我们知道聚合反应
也可以是共加聚
比方我举例子
醋酸乙烯酯
醋酸乙烯酯
我们知道
乙烯跟醋酸乙烯酯聚合
可以变成醋酸乙烯酯
乙烯跟醋酸乙烯酯
发生共加聚
可以产生乙烯醋酸乙烯酯
那么我们平常醋酸乙烯酯
平常我们见到
它非常柔软 黏性很大
口香糖就是醋酸乙烯酯
它是一种柔软的
亲水性的聚合物
像黏结剂 口香糖用东西
但是它太软 它强度太低
一个塑料不好用
因此可以把乙烯跟醋酸乙烯酯
进行共加聚
得到的乙烯
得到醋酸乙烯酯
那么它是柔软的塑料
它是既柔软有一定弹性
可以作为
某些情况下可以作为
橡胶的代用品
这是改善它的性能 通过聚合
通过以上讨论
就是说就是拿一些乙烯基的
可以组成
以乙烯为基可以组成
一系列的聚合物
聚合物
你看我这上边举的例子
首先我们看聚乙烯
聚氯乙烯 聚丙烯
那么还可以聚苯乙烯
聚丙烯烃
还有聚醋酸乙烯酯
聚醋酸乙烯酯
这几个都是一些
乙烯基的聚合物
它的跟聚乙烯
不同的地方在于哪
就是有一个侧基
侧基上的氢原子被氯所代替
被甲基所代替
被苯环所代替 被氢所代替
被酯所取代
那么就得到不同的聚合物
如果两个侧基氢原子都被取代了
一般叫做什么
叫做偏什么
偏乙烯基的聚合物
就是两个氢原子都被取代了
这是不太一样的
你比方说下边举例子
两个氯原子被取代了
叫做偏聚二氯乙烯
叫做聚甲基
丙烯酸甲酯
都不太一样了
可以被取代
它取代了以后
性质就会发生变化
我们平常刚才讲了
要是聚苯乙烯
它有它的优点
加工成型比较好 比较透明
但是它的强度
它的韧性 它的刚性
它的硬度都不好
那么为了改善它的性能
我们采用共聚的办法
组成聚合物合金
我们平常所说的
以前所说的
那个工程塑料 ABS塑料
以前所说的叫工程塑料
当然
现在已经不叫工程塑料了
那么它就是三种聚合物
合金化而成的
那么ABS塑料
是由丙烯腈 丁二烯和苯乙烯
三元共聚所产生的
那么它的这三种分别是什么
聚苯乙烯 刚才我们讲了
最右边
最左边那个聚丙烯腈
它是一个氰基
注意
氰基来置换原来的氢
那么还有个聚丁二烯
聚丁二烯是什么
就是它是个丁二烯
它本身是个塑料
它本身是个橡胶
那么所以ABS它这种塑料
它具有源于其组成的
硬 韧 刚的特性
综合机械性能非常良好
尺寸稳定性也稳定
容易电镀 易于成型
耐热性也比较好
在-40度的低温下
仍有一定的机械强度
它的性能可以通过
改变单体的含量来调整
丙烯腈的增加
可以增加它的耐热
耐腐蚀和表面硬度
丁二烯可以提高弹性和韧性
苯乙烯可以改善
它的电性能和成型性能
好 我们三角形
表示ABS塑料它的成份
它的成份可以在
三角形边上去
也可以在中间去
我们刚才讲过
S代表聚苯乙烯
它的特点是成型性好
它的电击性能比较优良
那么A代表聚丙烯腈
聚丙烯腈它由于有氰基
侧基上是个氰基
碳跟氮所组成的氰基
那么它的耐热性
耐药品性和刚性比较好
那么B是聚丁二烯
它是个橡胶
我们如果S跟A相结合
就变成AS树脂
这种树脂
就大大改善聚苯乙烯的
不是刚才讲
它的强度比较差
强度比较差
是耐热性比较差
它是改善它的强度和耐热性
但如果S跟B所结合起来
就可以形成高耐冲击性的
这种聚苯乙烯
聚苯乙烯
高耐冲击性的聚苯乙烯
在聚苯乙烯的情况下
它增加了它的柔软性
和增加它耐冲击性
它加上橡胶了
把它叫做高耐冲击的聚苯乙烯
就是耐冲击的橡胶
它具有耐冲击性了
如果S跟A相聚合起来
就是耐药品性 耐冲击性
强度比较也高了
如果把三者结合起来
就到X这一点上了
兼顾这特点
但是在ABS塑料当中
往往是SA组成个连续体
那么SB组成一个粒状的东西
分布在这里边
这样三者结合起来
就具有硬 柔 刚的这种性质
把这种叫做ABS塑料
过去我们讲叫做工程塑料
为什么叫工程塑料
因为用在好多工程里边
甚至齿轮 构件
这些都可以
把手都可以用
当然现在由于新的工程塑料
出来了
因此ABS塑料
一般叫做准通用塑料
它不叫工程塑料
叫准通用塑料
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业