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高分子聚合物

高分子聚合物
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PLGA:聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)由两种单体——乳酸和羟基乙酸随机聚合而成,是一种可降解的功能高分子有机化合物,具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能,被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。在美国PLGA通过FDA认证,被正式作为药用辅料收录进美国药典[1]。

分子量3万以上玻璃化转变温度Tg:45~55℃,分子量3万以下随着分子量变小玻璃化转变温度Tg逐渐降低。

PLGA75/25比PLGA50/50是更易溶于二氯甲烷。这可能与当乙交酯(-O-CH2-CO -)单位被替换成丙交酯(-O-CH(CH3)-CO-)单位时,增加一个疏水性的共聚酯有关。

当疏水性的涂层聚酯增加(从PLGA50/50至PLA)时,团聚物有明显的降低趋势,以在分散的水相周围形成连续的壳。

当聚酯是更疏水时(从的PLGA50/50到PLA),凝聚层的重量和体积都会增加。

破坏酯键会导致PLGA的降解,降解程度随单体比不同而有差异,乙交酯比例越大越易降解。也存在特例,当两种单体比为50:50时,降解的速度会更快,差不多需要两个月。

由于丙交酯分子中甲基的存在阻碍了酯键的水解,降低了聚合物的亲水性,其降解速率变慢。由于乙交酯的亲水性高,PLGA中乙交酯比率较大时聚合物的降解速度快。

PLA: 聚乳酸是一种具有良好的生物相容性,可生物降解性和生物吸收性的脂肪族聚酯类高分子材料,主要原料乳酸来源于玉米等天然材料。其无刺激性、无毒副作用、对人体高度安全、对环境友好、可塑性好、易于加工成型,被公认为新世纪最有前途的生物医用材料和新型包装材料[2]。

分子量3万以上玻璃化转变温度Tg:50~60℃,分子量3万以下随着分子量变小玻璃化转变温度Tg逐渐降低。

有外消旋聚乳酸DL-PLA,左旋聚乳酸PLLA。前者外消旋为无定型聚合物,玻璃化转变温度为50—60度。常用作注射用微胶囊、微球及埋植剂缓释制剂的辅料,可用作组织工程细胞培养的多孔支架。后者左旋为结晶型聚合物,玻璃化转变温度为60—65度。广泛用于内固定装置例如骨板、骨钉、手术缝合线、纺丝。

PEG共聚物:PEG无毒,可溶于水及有机溶剂,在体内无免疫原性,最终可通过肾排出,适宜用作药物的载体。设计合成含PEG链段的PLA等材料,通过控制亲/疏水性,可望调控材料的降解性能及药物的释放行为[3]。

具有温敏性和pH敏感性,增加难溶性药物溶解度,且生物相容性良好。分为二嵌段共聚物,三嵌段共聚物,温敏水凝胶

(一)甲氧基聚乙二醇(MPEG)与下列聚合物的二嵌段共聚物

1.聚乳酸(左旋,右旋,外消旋):MPEG-PLA

共聚物的相对分子量随着MPEG用量增加而下降,这是因为MPEG用量增加,羟基数增大,高度活性中心数目增加的结果。但MPEG的用量对产物的分子量分布影响不大[4]。

2.聚乳酸乙醇酸共聚物PLGA(不同配比):MPEG-PLGA

当MPEG分子量越低时,分子量的降低速率更快。由于MPEG亲水链的引入,增强了聚合物材料的吸水性,酯键水解速度提高;较高分子量的MPEG增加了

空间位阻,对水分子的摄取能力降低。因此,宏观表现为聚合物的降解速率随着MPEG分子链的引入而加快,随着MPEG链长的增加又呈现减慢的趋势[5]。3.聚三亚甲基碳酸酯(PTMC):MPEG-PTMC

聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)具有良好的生物相容性和生物降解性,在体温下于橡胶态具有一定弹性,广泛用于可降解缚扎器件,药物控制释放材料,体内植入材料和体内支持材料等。

可与聚乳酸等聚酯进行共聚合改善聚合物的性质。

(二)聚乙二醇(PEG)与下列聚合物的三嵌段共聚物

1.聚乳酸(左旋,右旋,外消旋):PLA-PEG-PLA

2.聚乳酸乙醇酸共聚物PLGA(不同配比):PLGA-PEG-PLGA

3.聚己内酯(PCL):PCL-PEG-PCL

4.聚三亚甲基碳酸酯(PTMC):PTMC-PEG-PTMC

(三)温敏水凝胶特性:

在温度低于相转变温度(30±2度)时,聚合物可溶于水形成自由流动液体,温度升高至相转变温度以上,聚合物的水溶液发生相变,形成非化学交联的凝胶,并且形成凝胶的过程是可逆的,在温度降低时又可发生凝胶-溶液的转变。

聚己内酯PCL:聚(ε-己内酯)是一种结晶性生物降解聚合物,熔点约60度,玻璃化转变温度约-60度, 特性粘数度IV(dl/g)范围:0.10~2。

聚(ε-己内酯)具有形状记忆的特性,柔软性好易于加工,对药物通透性好,可作药物缓释载体,手术缝合线和组织工程支架。

聚ε-己内酯是一种半结晶型的高聚物,具有独特的生物相容性,生物降解性,以及良好的药物渗透性,但是聚ε-己内酯的降解速度较慢不宜在人体内吸收,因此常用其他生物相容性的单体与其共聚来改善共聚产物的降解速度和结晶度,以适应不同药物载体在人体内的吸收[6]。

在体内与生物细胞相容性很好,生物降解性好,良好相容性(可和PE、PP、ABS、AS、PC、PV AC、PVB、PVE、PA、天然橡胶等很好地互容),良好溶剂溶解性(在芳香化合物、酮类和极性溶剂中很好地溶解),高结晶性和低熔点性(其熔点为60-63°C,可在低温成型)。

参考文献:

[1]杨帆,汪朝阳,等.聚乳酸-乙醇酸的合成及在药物缓释微球中的应用[J].高分子材料科学及工程,2005,21(3).

[2]樊国栋,张春梅,聚乳酸在医学领域应用研究进展.科技导报,2010,28(19):103-107

[3]陈伟,杨祥良.聚乙二醇修饰的共聚物纳米粒研究进展.生物医学工程学杂志,2003,20(1):143-147

[4]布丽斯,廖凯荣,全大萍.mPEG-b-PLA两亲嵌段共聚物的合成及负载BSA微球的体外释放性能研究

[5]李近,蒋国强,丁富新.嵌段材料的分子量对PLGA-MPEG载药微球降解和释药行为的影响[J].高校化学工程学报,2000,22(5):785-790

[6]郭艳云,王标兵,史永文,杨云峰.药物缓释载体材料的应用及发展.天津化工.2008,22(3):7-9

高分子聚合物改性概述

高分子聚合物改性概述 1概述 高分子聚合物作为20世纪发展起来的新材料,因其综合性能优越、成形工艺相对简便以及应用领域极其广泛,因而获得了较为快速的发展。 然而.高分子材料又有诸多需要克服的缺点。以塑料为例,有许多塑科品种性脆而不耐冲击,有些耐热性差而不能在高温下使用。还有一些新开发的耐高温聚合物又因为加工流动性差而难以成形。再以橡胶为例,提高强度、改善耐老化性能、改善耐油性等都是人们关注的问题,诸如此类的同题都要求对聚合物进行改性。用以强化或展现聚合物某些或某一特定性能为目标的工艺方法.通称为聚合物改性(poly-mermodification)。可以说,聚合物科学与工程这门学科就是在不断对聚合钧进行改性中发展起来的。聚合物改性使聚合物材料的性能大幅度提高,或者被赋予新的功能,进一步拓克了高分子聚合物的应用领域.大大提高了聚合物的工业应用价值。 聚合物的改性方法多种多样,总体上可划分为共混改性、填充改性及纤维增强复合改性、化学改性、表面改性及其他方法改性。 聚合物改性的目标如下。

1)功能性使某一聚合物具有特定的功能性,而成为功能高分子材料,如磁性高分子、导电高分子、含能高分子、医用高分子、高分子分离膜等。 2)高性能使聚合物的力学性能.如拉伸强度、弹性模量、抗蠕变、硬度和韧性等,获得全面或大部分提高。 3)耐久性使聚合物的某些性能,如耐热性、耐寒性、耐油性、耐药溶剂性、耐应力开裂性、耐气候性等,得到持久的提高或改善。而成为特种高分子材料。 4)加工性许多高性能聚合物,因其熔融温度高,熔体流动性差,难以成形加工,采用改性技术,可成功地解决这一难题。 5)经济性在不影响使用性能的前题下,采用较低廉的有机材料或无机材料,与聚合物共混或填充改性,可降低材料成本,增强产品竞争能力;另外采用共混或填充改性手段,还可提高某些一般聚合物的工程特性.如采用聚烯烃与PA、ABS、PC等共混,或玻璃纤维填充PA、PP、PC等就是典型的范例。 2共混改性 聚合物的共混改性的产生与发展,与冶金工业的发展颇有相似之处。尽管已经合成的裹台物达到了数千种之多,但能够有工业应用价值的只有几百种,而能够大规模工业生产的以及广泛应用的只有

常用高分子聚合物名称缩写 中英文对照

常用高分子聚合物名称缩写 塑料原料名称中英文对照表(无忧塑料网https://www.wendangku.net/doc/ca3095380.html,版权所有) 塑料类别俗称中文学名英文学名英文简称主要用途 热 塑 性 塑 料 聚苯乙烯类硬胶通用聚苯乙烯General Purpose Polystyrene PS灯罩、仪器壳罩、玩具等 不脆胶高冲击聚苯乙烯High Impact Polystyrene HIPS日用品、电器零件、玩具等 改性聚苯乙烯类ABS料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS电器用品外壳,日用品,高级玩具,运动用品 AS料(SAN料)丙烯腈-苯乙烯Acrylonitrile Styrene AS(SAN)日用透明器皿,透明家庭电器用品等 BS(BDS)K料丁二烯-苯乙烯Butadiene Styrene BS(BDS)特种包装,食品容器,笔杆等 ASA料丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛Acrylonitrile Styrene acrylate copolymer ASA适于制作一般建筑领域、户外家具、汽车外侧视镜壳体 聚丙烯类PP(百折胶)聚丙烯Polypropylene PP包装袋,拉丝,包装物,日用品,玩具等 PPC氯化聚丙烯Chlorinated Polypropylene PPC日用品,电器等 聚乙烯类LDPE(花料,筒料)低密度聚乙烯Low Density Polyethylene LDPE包装胶袋,胶花,胶瓶电线,包装物等 HDPE(孖力士)高密度聚乙烯High Density Polyethylene HDPE包装,建材,水桶,玩具等 改性聚乙烯类EVA(橡皮胶)乙烯-醋酸乙烯脂Ethylene-Vinyl Acetate EVA鞋底,薄膜,板片,通管,日用品等 CPE氯化聚乙烯Chlorinated Polyethylene CPE建材,管材,电缆绝缘层,重包装材料 聚酰胺尼龙单6聚酰胺-6Polyamide-6PA-6轴承,齿轮,油管,容器,日用品 尼龙孖6聚酰胺-66Polyamide-66PA-66机械,汽车,化工,电器装置等 尼龙9聚酰胺-9Polyamide-9PA-9机械零件,泵,电缆护套 尼龙1010聚酰胺-1010Polyamide-1010PA-1010绳缆,管材,齿轮,机械零件 丙烯酸脂类亚加力聚甲基丙烯酸甲脂Polymethyl Methacrylate PMMA透明装饰材料,灯罩,挡风玻璃,仪器表壳 丙烯酸脂共聚物改性有机玻璃372#,373#甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯Polymethyl Methacrylate-Styrene MMS高抗冲要求的透明制品 甲基丙烯酸甲脂-乙二烯Methyl Methacrylate-Butadiene MMB机器架壳,框及日用品等

现代高分子材料综述(非常好!!)

现代高分子材料综述 材料学王晓梅学号:112408 摘要 高分子材料作为新时期的全新全能型材料,是现代人类发展的重要支柱,是发展高新科技的基础与先导,高分子材料的应用将会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平,对人类的发展将会出现前所未有的促进。本文将从高分子材料的定义、主要种类、应用和以塑料为例介绍与人类生活息息相关的高分子材料的相关常识。本文综述了各类高分子材料的研究及发展,主要论述了导电高分子材料、功能高分子材料、工程高分子材料、复合高分子材料以及生物高分子材料等应用领域。 前言 高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百,高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。巨大的分子质量赋予这类有机高分子以崭新的物理、化学性质:可以压延成膜;可以纺制成纤维;可以挤铸或模压成各种形状的构件;可以产生强大的粘结能力;可以产生巨大的弹性形变;并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、自润滑等许多独特的性能。于是人们将它制成塑料、橡胶、纤维、复合材料、胶粘剂、涂料等一系列性能优异、丰富多彩的制品,使其成为当今工农业生产各部门、科学研究各领域、人类衣食住行各个环节不可缺少、无法替代的材料[1]。 由于高分子化学反应和合成方法对高分子化学学科发展的推动,促进了高分子合成材料的广泛应用。同时,随着高分子材料的发展,纳米技术与生物技术之间的界限变得越来越小,并与更多的传统分子科学与技术相结合。因此,我们相信,高分子技术的发展促使使各类高分子材料得到更加迅速的发展,推广和应用。 1

聚合物改性总结

零、绪论 聚合物改性的定义:通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质,或将不同类高分子聚合物共混,或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联,或将上述方法联用,以达到使材料的成本下降,成型加工性能或最终使用性能得到改善,或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。 聚合物改性的目的: 所谓的聚合物改性,突出在一个改字。改就是要扬长补短,要发扬和保留聚合物原有的优势,抑制和克服聚合物原有的缺点,并根据实际需要赋予聚合物新的性能。 聚合物改性的三个主要目的: ①克服聚合物原有的缺点,赋予聚合物某些高新的性能与功能 ②改善聚合物的加工工艺性能 ③降低材料的生产成本 总之,聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。 聚合物改性的意义: 1.新品种的开发越来越困难(已开发的品种数以万计,工业化的三百余种。资源限制、开发费用、环境污染) 2.使用性能的多样化、复杂化,要求材料有多种性能及功能,单一聚合物难以实现。 3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。 聚合物改性的主要方法: 共混改性;填充改性;纤维增强复合材料;化学改性;表面改性 聚合物改性发展概况 几个重要的里程碑事件: 1942年,采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中,制成了分散均匀的共混物。这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。 1948年,HIPS 1948年,机械共混法ABS问世,聚合物共混工艺获得重大进展。 二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。 1942年,制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络(IPN),商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。1960年,建立了IPN的概念,开始了一类新型聚合物共混物的发展。IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。 1965年,Kato研究成功OsO4电镜染色技术,使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态,这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展,堪称聚合物发展史上重要的里程碑。1965年,热塑弹性体SBS、SIS问世,并用相畴(domain)理论加以解释。制得了在室温下具有橡胶的高弹性,塑料加工温度下可进行加工的新型材料,聚合物改性理论也获得重要进展。 一、共混 1.共混改性:①化学共混、物理共混、物理化学共混 物理共混(blend)就是通常意义上的“混合”,简单的机械共混; 物理/化学共混(就是通常所称的反应共混)是在物理共混的过程中兼有化学反应,可附属于物理共混; 化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络(IPN)等,已超出通常意义上的“混合”的范畴,而应列入聚合物化学改性的领域了。 ②根据物料形态分类:熔融共混、溶液共混、乳液共混 熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。优点:①原料准备操作简单。②熔融时,扩散对流作用激化,强剪切分散作用,相畴较小。③强剪切及热的作用下,产生一定数量的接枝或嵌段共聚物,促进体系相容性。 溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后,进行共混。 乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。

高分子材料工程专业英语翻译(最新修正稿)

UNIT 1 What Are Polymers? 第一单元什么是高聚物? 什么是高聚物?首先,他们是络合物和大分子,而且不同于低分子化合物,譬如说普通的盐。与低分子化合物不同的是,普通盐的分子量仅仅是58.5,而高聚物的分子量高于105,甚至大于106。这些大分子或“高分子”由许多小分子组成。小分子相互结合形成大分子,大分子能够是一种或多种化合物。举例说明,想象一组大小相同并由相同的材料制成的环。当这些环相互连接起来,可以把形成的链看成是具有同种(分子量)化合物组成的高聚物。另一方面,独立的环可以大小不同、材料不同,相连接后形成具有不同(分子量)化合物组成的聚合物。 许多单元相连接给予了聚合物一个名称,poly意味着“多、聚、重复”,mer意味着“链节、基体”(希腊语中)。例如:称为丁二烯的气态化合物,分子量为54,化合将近4000次,得到分子量大约为200000被称作聚丁二烯(合成橡胶)的高聚物。形成高聚物的低分子化合物称为单体。下面简单地描述一下形成过程: 丁二烯+丁二烯+…+丁二烯——→聚丁二烯 (4000次) 因而能够看到分子量仅为54的小分子物质(单体)如何逐渐形成分子量为200000的大分子(高聚物)。实质上,正是由于聚合物的巨大的分子尺寸才使其性能不同于像苯这样的一般化合物(的性能)。1例如,固态苯,在5.5℃熔融成液态苯,进一步加热,煮沸成气态苯。与这类简单化合物明确的行为相比,像聚乙烯这样的聚合物不能在某一特定的温度快速地熔融成纯净的液体。而聚合物变得越来越软,最终,变成十分粘稠的聚合物熔融体。将这种热而粘稠的聚合物熔融体进一步加热,不会转变成各种气体,但它不再是聚乙烯(如图1.1)。 固态苯——→液态苯——→气态苯 加热,5.5℃加热,80℃ 固体聚乙烯——→熔化的聚乙烯——→各种分解产物-但不是聚乙烯 加热加热 图1.1 低分子量化合物(苯)和聚合物(聚乙烯)受热后的不同行为发现另一种不同的聚合物行为和低分子量化合物行为是关于溶解过程。例如,让我们研究一下,将氯化钠慢慢地添加到固定量的水中。盐,代表一种低分子量化合物,在水中达到点(叫饱和点)溶解,但,此后,进一步添加盐不进入溶液中却沉到底部而保持原有的固体状态。饱和盐溶液的粘度与水的粘度不是十分不同,但是,如果我们用聚合物替代,譬如说,将聚乙烯醇添加到固定量的水中,聚合物不是马上进入到溶液中。聚乙烯醇颗粒首先吸水溶胀,发生形变,经过很长的时间以后,(聚乙烯醇分子)进入到溶液中。2同样地,我们可以将大量的聚合物加入到同样量的水中,不存在饱和点。将越来越多的聚合物加入水中,认为聚合物溶解的时间明显地增加,最终呈现柔软像面团一样粘稠的混合物。另一个特点是,在水中聚乙烯醇不会像过量的氯化钠在饱和盐溶液中那样能保持其初始的粉末状态。3总之,我们可以讲(1)聚乙烯醇的溶解需要很长时间,(2)不存在饱和点,(3)粘度的增加是典 型聚合物溶于溶液中的特性,这些特性主要归因于聚合物大分子的尺寸。 如图1.2说明了低分子量化合物和聚合物的溶解行为。 氯化钠晶体加入到水中→晶体进入到溶液中.溶液的粘度不是十分不同于充分搅拌 水的粘度→形成饱和溶液.剩余的晶体维持不溶解状态.加入更多的晶体并搅拌氯化钠的溶 解 聚乙烯醇碎片加入到水中→碎片开始溶胀→碎片慢慢地进入到溶液中允许维持现状 充分搅拌→形成粘稠的聚合物溶液.溶液粘度十分高于水的粘度继续搅拌聚合物的溶解

高分子聚合物的表征方法及常用设备

高分子聚合物的表征方法及常用设备 高分子聚合物的结构形貌分为微观结构形貌和宏观结构形貌。微观结构形貌指的是高分子聚合物在微观尺度上的聚集状态,如晶态,液晶态或无序态(液态),以及晶体尺寸、纳米尺度相分散的均匀程度等。高分子聚合物的的微观结构状态决定了其宏观上的力学、物理性质,并进而限定了其应用场合和范围。宏观结构形貌是指在宏观或亚微观尺度上高分子聚合物表面、断面的形态,以及所含微孔(缺陷)的分布状况。观察固体聚合物表面、断面及内部的微相分离结构,微孔及缺欠的分布,晶体尺寸、性状及分布,以及纳米尺度相分散的均匀程度等形貌特点,将为我们改进聚合物的加工制备条件,共混组份的选择,材料性能的优化提供数据。 高分子聚合物结构形貌的表征方法及设备包括: 1.偏光显微镜(PLM) 利用高分子液晶材料的光学性质特点,可以用偏光显微镜观测不同高分子液晶,由液晶的织构图象定性判断高分子液晶的类型。 2.金相显微镜 金相显微镜可以观测高分子聚合物表面的亚微观结构,确定高分子聚合物内和微小缺陷。体视光学显微镜通常被用于观测高分子聚合物体表面、断面的结构特征,为优化生产过程,进行损伤失效分析提供重要的信息。 3、体视显微镜 使用体视显微镜时需要注意在取样时不得将进一步的损伤引入受观测的样品。使用金相显微镜时,受测样品需要首先在模具中固定,然后用树脂浇铸成圆柱形试样。圆柱的地面为受测面。受测面在打磨、抛光成镜面后放置于金相显微镜上。高分子聚合物亚微观结构形貌的清晰度取决于受测面抛光的质量。 4.X射线衍射 利用X射线的广角或小角度衍射可以获取高分子聚合物的晶态和液晶态组织结构信息。有关内容参见高分子聚合物的晶态和高分子聚合物液晶态栏目。 5.扫描电镜(SEM) 扫描电镜用电子束扫描聚合物表面或断面,在阴极射线管上(CRT)产生被测物表面的影像。对导电性样品,可用导电胶将其粘在铜或铝的样品座上,直接观察测量的表面;对绝缘性样品需要事先对其表面喷镀导电层(金、银或炭)。 用SEM可以观察聚合物表面形态;聚合物多相体系填充体系表面的相分离尺寸及相分离图案形状;聚合物断面的断裂特征;纳米材料断面中纳米尺度分散相的尺寸及均匀程度等有关信息。 6.透射电镜(TEM) 透射电镜可以用来表征聚合物内部结构的形貌。将待测聚合物样品分别用悬浮液法,喷物法,超声波分散法等均匀分散到样品支撑膜表面制膜;或用超薄切片机将高分子聚合物的固态样样品切成50nm薄的试样。把制备好的试样置于透射电子显微镜的样品托架上,用TEM可观察样品的结构。利用TEM可以观测高分子聚合物的晶体结构,形状,

聚合物的流变性能讲解

第四节聚合物的流变性能 一概述 注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。这时可把熔体看成连续介质,在机器某些部位上,如螺杆,料筒,喷嘴及模腔流道中形成流场。在流场中熔体受到应力,时间,温度的联合作用发生形变或流动。这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切的联系。 处于层流状态下的聚合物熔体,依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。 1 关于流变性能 (1)剪切速率,剪切应力对粘度的影响 通常,剪切应力随剪切速率提高而增加,而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加而下降。 剪切粘度对剪切速率的依赖性越强,粘度随剪切速率的提高而讯速降低,这种聚合物称作剪性聚合物,这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征,但不同聚合物剪切变稀程度是不同的,了解这一点对注塑有重要意义。 (2)离模膨胀效应 当聚合物熔体离开流道口时,熔体流的直径,大于流道出口的直径,这种现象称为离模膨胀效应。 普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应,粘弹效应要影响膨胀比的大小,温度,剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹性反映,这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。 在纯剪切流动中法向效应是较小的。粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。流道的影响;假如流道长度很短,离模效应将受到入口效应的影响。这是因为进入浇口段的熔体要收剑流动,流动正处在速度重新分布的不稳定时期,如果浇口段很短,熔体料流会很快地出口,剪切应力的作用会突然消失,速度梯度也要消除,大分子发生蜷曲,产生弹性恢复,这会使离模膨胀效应加剧。如果流道足够长,则弹性应变能有足够的时间进行弹性松驰。这时影响离模膨胀效应的主要原因是稳定流动时的剪切弹性和法向效应的作用。 (3)剪切速率对不稳定流动的影响 剪切速率有三个流变区:低剪切速率区,在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢复,所以表现出粘度不变的牛顿特性。中剪切区,随着剪切速率的提高,高分子链段缠结被顺开且来不及重新恢复。这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。可使熔体粘度降低二至三个数量级,产生了剪切稀化作用。在高剪切区,当剪切速率很高粘度可降至最小,并且难以维持恒定,大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直,表现出牛顿流体的性质。如果剪切速率再提高,出现不稳定流动,这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹,破裂现象是熔体不稳定的重要标志。 当剪切速率达到弹性湍流时,熔体不仅不会继续变稀,反而会变稠。这是因为熔体发生破裂。 (4)温度对粘度的影响

高分子聚合物材料研究

高分子聚合物材料研究 一、热塑性粉末: 1.塑料涂层材料的特点是什么?常见的塑料涂层材料有哪些种类? 1)塑料与金属相比有许多的不足之处: 强度远不及大多数金属材料; 耐热性也低,一般不超过250摄氏度; 塑料还有不同程度的吸湿度,膨胀收缩变形大; 塑料的熔融温度范围不宽,一般是几十到一百多摄氏度超过一定的温度就会讲解,甚至焦化; 老化也是一大短处,特别是在强紫外线和较高温度下容易老化; 2)塑料的这些缺点可以适当的加入添加剂加以弥补和改善: 例如:加入某些金属粉末可以提高其承载能力、导热性、耐磨性、光反射及耐老化;加入某种氧化物可以提高其硬度、承载能力和耐磨性;加入金属硫化物可以提高其自润滑性和耐磨性等等; 3)热喷涂塑料材料大致可以分为热固性树脂材料和热固性树脂材料 两大类;常见的见下表 粉末 种类 热塑性塑 料 聚乙烯(PE )、聚丙烯、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺 ABS 塑料、聚氯醚聚苯酯、聚甲醛、氟塑料、EVA 树脂 热固性塑 料 酚醛、环氧树脂、有机硅、聚氨酯、氨基塑料 通常与固化剂粉末混合进行喷涂 2.聚乙烯的性能及应用特点是什么? 1)在聚乙烯原料中加入流平剂、防老剂及其他填料等做成粉末,可以作为喷涂原料 2)聚乙烯优点:化学稳定性、电绝缘性、耐辐射性 缺点:力学性能低、使用温度低、硬度低。它的熔点是123~130摄氏度,使用温度-70~70摄氏度 聚乙烯在熔融状态黏度高,故喷涂效率低。结合性聚乙烯不会在喷涂中导致热劣化 3)结合性聚乙烯粉末物理性能见下表 3.聚酰胺的性能及应用特点是什么? 聚酰胺又称尼龙,尼龙有不同的品种,常用喷涂的是尼龙1010 ,尼龙还有尼龙66. 1)聚酰胺的熔点为200摄氏度左右,食品种的不同有差异。使用温度-50~80之间,短期工作温度可以达到120摄氏度。聚酰胺有较高的力学强度,它在常温下有良好的抗拉强度、冲击韧性、耐油性、耐浸渍性、较高的硬度和耐疲劳强度、有一定的耐蚀性,对稀酸、碱、盐都比较耐蚀,但不耐强碱和氧化性酸;对烃、酮、醚、脂、油类的抗腐蚀能力好,但不耐酚和甲酸. 2)目前。常用于喷涂的聚酰胺是尼龙1010,其特点是较软,易于加工。若将工件预热到200摄氏度左右,可以得到耐腐蚀、表面光滑的尼龙喷涂层,尼龙比聚乙烯容易实现喷涂。 3)缺点:因尼龙缺乏粘附性,喷涂前基材表面应该涂敷底漆; 吸湿性较大 4.氯化聚醚的性能及应用特点是什么? 1)氯化聚醚的熔融温度120摄氏度,熔点是180摄氏度,分解温度是300摄氏度。氯化聚醚的力学性能与其他塑料相当,但是抗冲击性能偏低 2)氯化聚醚与金属之间有很好的粘附性能,而且耐磨性也较高,是尼龙的3倍。此外,氯化聚醚有良好的耐化学腐蚀性能,能在120摄氏度下长期工作。它也是一种优良的绝热材料,其导热系数比低压聚乙烯小2倍多。 密度 延伸率 拉伸强度 熔点 软化点 脆化温度 静态摩擦系数 粒 度 0.93 750 16 120 90 -60 0.7 130 目

各类高分子聚合物的缩写

PA 聚酰胺(尼龙) PA-1010 聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) PA-11 聚十一酰胺(尼龙11) PA-12 聚十二酰胺(尼龙12) PA-6 聚己内酰胺(尼龙6) PA-610 聚癸二酰乙二胺(尼龙610) PA-612 聚十二烷二酰乙二胺(尼龙612) PA-66 聚己二酸己二胺(尼龙66) PA-8 聚辛酰胺(尼龙8) PA-9 聚9-氨基壬酸(尼龙9) PAA 聚丙烯酸 PAAS 水质稳定剂 PABM 聚氨基双马来酰亚胺 PAC 聚氯化铝 PAEK 聚芳基醚酮 PAI 聚酰胺-酰亚胺 PAM 聚丙烯酰胺 PAMBA 抗血纤溶芳酸 PAMS 聚α-甲基苯乙烯 PAN 聚丙烯腈 PAP 对氨基苯酚 PAPA 聚壬二酐

PAPI 多亚甲基多苯基异氰酸酯 PAR 聚芳酰胺 PAR 聚芳酯(双酚A型) PAS 聚芳砜(聚芳基硫醚) PB 聚丁二烯-[1,3] PBAN 聚(丁二烯-丙烯腈) PBI 聚苯并咪唑 PBMA 聚甲基丙烯酸正丁酯 PBN 聚萘二酸丁醇酯 PBR 丙烯-丁二烯橡胶 PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBT 聚对苯二甲酸丁二酯 PC 聚碳酸酯 PC/ABS 聚碳酸酯/ABS树脂共混合金 PC/PBT 聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯弹性体共混合金PCD 聚羰二酰亚胺 PCDT 聚(1,4-环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯) PCE 四氯乙烯 PCMX 对氯间二甲酚 PCT 聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯 PCT 聚己内酰胺

PCTEE 聚三氟氯乙烯 PD 二羟基聚醚 PDAIP 聚间苯二甲酸二烯丙酯PDAP 聚对苯二甲酸二烯丙酯PDMS 聚二甲基硅氧烷 PE 聚乙烯 PEA 聚丙烯酸酯 PEAM 苯乙烯型聚乙烯均相离子交换膜PEC 氯化聚乙烯 PECM 苯乙烯型聚乙烯均相阳离子交换膜PEE 聚醚酯纤维 PEEK 聚醚醚酮 PEG 聚乙二醇 PEHA 五乙撑六胺 PEN 聚萘二酸乙二醇酯 PEO 聚环氧乙烷 PEOK 聚氧化乙烯 PEP 对-乙基苯酚聚全氟乙丙烯薄膜PES 聚苯醚砜 PET 聚对苯二甲酸乙二酯 PETE 涤纶长丝 PETP 聚对苯二甲酸乙二醇酯

聚合物之一般性质与分类

何谓聚合物? 聚合物依其来源分为天然聚合物和合成聚合物: 天然聚合物 合成聚合物 天然聚合物大部分存在于生物体中,而且是生命所必须的。这些天然聚合物有的是重要营养素,例如蛋白质、淀粉;有的是可应用于日常用品,例如天然橡胶、纤维素;有的在生物体 内能支配我们的遗传,例如核酸 合成聚合物通常为高分子量有机化 合物,其结构较天然聚合物简单,通常最多含两个不同单元。如耐纶、聚氯乙烯(PVC )、新平橡胶等 聚合物均由许多小单元连接构成,有的成为很长的链状,也有由链状构成网状,比较如下:

常见塑料的性质和用途 塑料制品是目前在我们的日常生活中,最常使用的聚合高分子有机化合物,主要含有C、H、O三种元素。一般的塑料容器材质分为以下几类,分别是:

塑料由于不易在自然情况下分解,常被称为千年公害。有些被人随意丢弃在路边,造成景观的破坏;有些被人露天燃烧,造成空气的污染。塑料的回收工作是当务之急。 塑料种类很多,一般并不易分辨。因而在容器上标明号码,就是便用户做回收分类之用。如美国塑料工业协会(SPI)提倡一种顺时针三角形的号码标识(如图),在塑料回收的三角图形中有1至7的阿拉伯数字,显示塑料材质。不过目前国内只有1号中的保特瓶和6号中的保丽龙餐具在做回收。 保鲜膜 虽然保鲜膜的特性:(1)水蒸气不容易穿透保鲜膜,因此食物如果以保鲜膜包裹,比较不会因水分散失而干燥变硬。(2)高温时会熔化。(3)不溶于水但容易溶于丙酮等有机溶剂;而且只要轻轻一撕,就能为料理食物带来极大的便利,只是愈来愈多的研究发现,便利之下所带来的代价可能超乎你我的想象唷……。为了全家人的健康,千万不可用保鲜膜包着食物,进微波炉加热烹煮!因为有些塑料膜含有干扰内分泌的物质,会扰乱人体内的荷尔蒙,引起妇女乳癌、新生儿先天缺陷、男性精虫数减低,甚至精神疾病。 根据《纽约时报》的报导,美国的环保署已开始过滤几千种化学物质,试图把可能会造成内分泌失调的凶手找出来,再进一步深入研究。荷尔蒙随血液运送到人体各部,牵制人体新陈代谢、生长、生育等功能,过多时会扳动破坏已调整好的内分泌系统。最有名的人造荷尔蒙包括戴奥辛、DDT杀虫剂及多氯联苯。动物实验证明有害数据显示,有些聚氯乙烯塑料包装产品,含有

常用高分子材料汇总

常用高分子材料汇总

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常用高分子材料总结 塑料:1、热固性塑料 2、热塑性塑料:①通用塑料(五大通用塑料) ②工程塑料(通用工程塑料特种工程塑料) 工程塑料具有更高的力学强度,能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,具有较高的尺寸稳定性, 五大通用工程塑料为:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。 分 类 名称概述性能特点加工性能主要应用 酚醛树脂(PF)酚类和醛类缩聚而 成的合成树脂的总 称。最常用的是苯 酚和甲醛 力学强度高;性能稳定;坚硬耐磨; 耐热、阻燃、耐腐蚀;电绝缘性良好; 尺寸稳定性好;价格低廉;色深,难 于着色 本身很脆,成型时需排气,须加入纤 维或粉末状填料。有层压和模压 电绝缘材料(俗称电 木)、家具零件、日用品、 工艺品、耐酸用的石棉 酚醛塑料 3

热固性塑不饱和聚酯 (UP) 由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而 制得的不饱和线型 热固性树脂 力学强度高,强度接近钢材,可用作 结构材料,可在常温常压下固化 在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性 单体作为交联剂(影响其性能),并 加入引发剂和促进剂,可以在低温或 室温下交联固化形成。 主要用途是玻璃纤维增 强制成玻璃钢,大型化 工设备及管道,飞机零 部件,汽车外壳小型船 艇,透明瓦楞板,卫生 盥洗器皿、 氨 基 塑 料 脲甲醛 树脂UF 氨基模塑料俗称电 玉粉,是由氨基树 脂为基质添加其他 填充剂、脱模剂、 固化剂、颜料等, 经过一定塑化工艺 制成 (UF)坚硬耐刮伤、有较好的耐电 弧性和一定的机械强度,有自熄性、 无臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛 塑料稍差,外观美丽鲜艳,耐霉菌, 制造电器开关、插座、照明器具 (MF)的吸水性比脲醛树脂要低, 而且耐沸水煮,耐热性也优于脲醛塑 料一般可在150-200℃范围内使用, 并有抗果汁、洒类饮料的沾污,密胺 餐具而出名 (UMF)制品具有优良 的耐电弧性能和很高的 机械强度,以及良好的 电绝缘性和耐热性;耐 电弧防爆电器设备配 件,要求高强度的电器 开关和电动工具的绝缘三聚氰 胺甲醛 树脂MF 脲三聚 氰胺甲 4

高分子聚合物的详细介绍

高分子聚合物又称高分子化合物,是天然高分子和合成高分子化合物的总称,是由一种(均聚物)或几种(共聚物)结构单元用共价键连接在一起的、分子量很高的、比较规则的连续序列所构成的化合物。 高分子聚合物或其预聚体均称为合成树脂,高分子聚合物是通过聚合反应而制得的,且大多数是由人工合成制得的,故人们又称其为高分子合成材料。 高分子聚合物可以抽丝做成合成纤维,做成高弹性的合成橡胶,也可以通过加工成型形成刚性材料—塑料,这就是所谓的三大合成材料,高分子聚合物还可以用来生产涂料、胶黏剂和密封材料。 (一)高分子聚合物的分类 高分子聚合物根据其来源,可分为天然聚合物、人工合成聚合物、半合成聚合物等几类;根据其使用性能,可分为纤维、橡胶、塑料、涂料和胶黏剂等几类;根据分子量大小的不同,可以把聚合物分为齐聚物、低聚物和高聚物;其重复单元的种类仅为一种的称为均聚物,可分为线型聚合物、接枝共聚物、嵌段共聚物(又称镶嵌共聚物)、网状聚合物等;从高分子化学角度着眼,一般以有机化合物分类为基础,根据其主链结构,可分为热塑性聚合物和热固性聚合物二类。 (二)高分子聚合物的特性 合成高分子聚合物的化学组成比较简单,许多小分子化合物如果它们带有两个以上的可反应基团(功能基),则这类小分子化合物即可发生聚合反应,生成高分子聚合物(这类小分子化合物称为单位)。例如聚氯乙烯则是由氯乙烯结构单元重复而成,若聚合物的分子量已经很高,再增加几个机构单元并不显著影响其物理机械性能者,称高聚物;泛指的聚合物多是单体通过聚合形成的高聚物;若聚合物的聚合度很低(几至几十),再增加几个结构单元对其性能有明显影响者,则称为低聚物或齐聚物。 聚合物通常是由分子量不等的许多大分子链组成,这是在单体进行聚合的过程中,由于许多因素的影响,而使生成的聚合物是许多结构和性质相类似而聚合度不完全相等的混合物所致。这些聚合物称为同系聚合物,因此高分子聚合物是不同分子量的同系聚合物,这种特点称为多分散性,多异高分子聚合物的分子量也只能用平均分子量来表示,这是聚合物的又一特征。 潍坊市凯鑫防水材料有限公司

高分子聚合物的主要表征方法

摘要 本文主要综述了高分子聚合物及其表征方法和检测手段。首先,从不同角度对高分子聚合物进行分类,并对高分子聚合物的结构,生产,性能做了一个简单的介绍。其次,阐述了表征和检测高分子聚合物的常用方法,例如:凝胶渗透色谱、核磁共振(NMR)、红外吸收光谱(IR)、激光拉曼光谱(LR)等。最后,介绍了检测高分子聚合物的常用设备,例如:偏光显微镜、金相显微镜、体视显微镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等。 关键词:聚合物;表征方法;检测手段;常用设备

ABSTRACT This paper mainly summarizes the polymer and its detection means.First of all, this paper made a simple introduction of the polymer structure, production performance. Secondly, it describes the detection methods of polymers, such as: gel permeation chromatography, nuclear magnetic resonance (NMR), infrared absorption spectroscopy (IR), laser Raman spectroscopy (LR).Finally, it describes the common equipment used to characterize and detection of polymers, such as: polarizing microscope, metallographic microscope, microscope, X ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, atomic force microscopy. Key words:Polymer; Characterization; Testing means; common equipment

高分子加工工程复习题含部分答案

《高分子加工工程》主要习题第一章绪论 1. 何谓成型加工?高分子材料成型加工的基本任务是什么? 将聚合物(有时加入各种添加剂、助剂或改性材料)转变为制品或实用材料的一种工程技术。 1.研究各种成型加工方法和技术; 2.研究产品质量与各种因素之间的关系; 3.研究提高产量和降低消耗的途径。 2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。 A.如何使聚合物产生流动与变形?方法: a.加热熔体; b.加溶剂溶液; c.加增塑剂或其它悬浮液。 B.如何硬化定型?方法:热固性:交联反应固化定型。热塑性:a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合,再冷却硬化定型 3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。 a.形状:满足使用要求而进行,通过流动与变形而实现。 b.结构:组成:非纯聚合物组成方式:层压材料,增强材料,复合材料宏观结构:如多孔泡沫,蜂窝状,复合结构微观结构:结晶度,结晶形态,分子取向等 c.性质: 有意识进行:生橡胶的两辊塑炼降解,硫化反应,热固性树脂的交联固化 方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解 4. 聚合物成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类?

1.根据形变原理分6类:a.熔体加工:b.类橡胶状聚合物的加工:c.聚合物溶液加工:d.低分子聚合物和预聚体的加工:e. 聚合物悬浮体加工:f.机械加工: 2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类: a.主要发生物理变化: b.主要发生化学变化: c.既有物理变化又有化学变化: 5. 简述成型加工的基本工序? 1.预处理:准备工作:原料筛选,干燥,配制,混合 2.成型:赋予聚合物一定型样 3.机械加工:车,削,刨,铣等。 4.修饰:美化制品。 5.装配:粘合,焊接,机械连接等。 6. 简述塑料的优缺点。 优点:a.原料价格低廉;b.加工成本低;c.重量轻;d.耐腐蚀;e.造型容易;f.保温性能优良;g.电绝缘性好。 缺点:a.精度差;b.耐热性差;c.易燃烧;d.强度差;e.耐溶剂性差;f.易老化。 7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。 8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义? 1、有利于合理的制定加工工艺方案 2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义 3、新材料、新制品、新技术、新…… 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释: 可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。 可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时,获得形状和保持形状的能力。

高分子聚合物

高分子聚合物聚丙烯酰胺 1、有机高分子 高分子化合物即高分子量化合物(又称高聚物),一般常把分子量上万者称为高分子化合物。而高分子化合物的分子量相差较大,从几万、几十万、几百万到上千万不等。一般常见的高分子化合物其分子量虽高,但其组成元素的种类一般很少,以PAM为例。无论其分子高达几百万、上千万,其组成元素只有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)四种。所以,高分子从其结构上大多是由几种相同的元素按同一比例构成,组成完全相同的简单结构单元以共价键重复结合而成的大分子。它的结构尤如一根链条,其简单结构单元好比链节,共价键好比销子,形成的链条就好比高分子化合物。所以高分子化合物的分子常称为高分子链,而其简单结构单元称之为链节(m)。链节数目(n)称之为高分子聚合度。链节数目的多少决定了其分子量的大小。显然,聚合度愈大,高分子的相对分子质量(M)也愈大。分子量的大小代表聚合度的高低或分子链的长短。因此: 高分子的相对分子质量=聚合度×链节数即M = n × m。 2、聚丙烯酰胺(PAM)的结构 聚丙烯酰胺在聚合过程中所得的产品分子量并不完全一样,它一般是分子大小不同的同系物的混合物,即每个分子都是由同种链节组成,但各个分子中所含链节数并不都相等。即每个分子的聚合度并不一定相同。故常说的分子量(或聚合度)系指其平均值。

若高分子链没有分支链者称为直链型高分子,若有分支则称为支链型高分子。若高分子链之间有支链连接而形成网状结构者称为体型高分子。 应该注意的是线型和体型之间并无明显的界限。例如含支链很多的线型其性质就接近于体型;而线型在某些低分子(如高价金属盐、甲醛……等)的作用下也可变为体型,这个变化过程称之为交联。 对于线型高分子而言,其平均分子量愈大(或平均聚合度愈大)则其分子链愈长。 在PAM的分子中决定其链节特性的是酰胺基(参见图四),它是亲水的极性基,但由于它不电离,故其亲水性有限。因此,PAM分子中它的数目的多少,即聚合度(链节数)是决定PAM性质,如溶解于水的能力,在水溶液中的状态等的关键因素,也将严重影响其絮凝能力。国内使用的PAM一般含有50 ~70万个链节(即聚合度为50 ~70万,分子量350 ~500万)。 3、部分水解聚丙烯酰胺(PHP)的结构 将PAM与碱共热,则其链节上的酰胺基将发生水解而生成羧钠基(参见图五),这种反应称为PAM的水解,生成产物叫水解聚丙烯酰胺。在水解过程中聚合度不变。 随着水解反应的条件(一般为碱量多少,水解温度,反应时间……)的不同,则PAM中发生水解的酰胺基数目(即其链节数)也不相同。一般情况下是使部分链节上的酰胺基发生水解,得到的产物称为部分

高分子材料在现代工程建筑中的应用

高分子材料在现代工程建筑中的应用 论文 研究员:赵启超,曾子悦。 研究时间:2013年4月30日 指导教师:王丽

简介 有机高分子材料是以有机高分子化合物为主要组分的材料。有机高分子材料分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,木材、天然橡胶、棉织品、沥青等都是天然高分子材料;而现代生活中广泛使用的塑料、橡胶、化学纤维以及某些涂料、胶粘剂等,都是以高分子化合物为基础材料制成的,这些高分子化合物大多数又是人工合成的,故称为合成高分子材料。 高分子材料是现代工程中不可缺少的一类材料,由于有机高分子合成材料的原料(石油、煤等)来源广泛,化学结合效率高,产品具有多种建筑功能且质轻、强韧、耐化学腐蚀、多功能、易加工成型等优点,因此在建筑工程中应用日益广泛,不仅可用作保温、装饰、吸声材料,还可用作结构材料代替钢材、木材。

目录 1.高分子化合物的基本知识 2.高分子建筑材料和制品(1)高分子建筑塑料 (2)高分子建筑涂料 (3)高分子建筑胶粘剂 3.高分子建筑材料现状

1.高分子化合物的基本知识 一、高分子化合物的定义及反应类型: 定义:是由千万个原子彼此以共价键连接的大分子化合物,常称聚合物或高聚物。其分子量一般>104。高分子化合物有天然的,也有人工合成的。工业用高分子材料主要是人工合成的。 高分子化合物的定义及反应类型: (1)加聚反应:加聚反应是由许多种相同或不同的低分子化合物,在加热或催化剂的作用下,相互加合成高聚物而不析出低分子副产物的反应。其生成物称为加聚物(或加聚树脂),加聚物具有与单体类似的组成结构。如: 其中n代表单体的数目,称为聚合度。N值越大,聚合物的分子量越大。 工程中常见的加聚物有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯等。

聚 合 物 改 性

聚合物改性 聚合物定义:聚合物即高分子化合物,所谓的高分子化合物,就是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。 聚合物改性通过物理与机械的方法在聚合物中加入无机或有机物质,或将不同种类聚合物共混,或用化学方法实现聚合物的共聚、接枝、交联,或将上述方法联用、并用,以达到使材料的成本下降、成型加工性能或最终使用性能得到改善,或在电、磁、光、热、声、燃烧等方面被赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。 聚合物改性的方法总体上分为: 物理方法化学方法表面细分:共混改性、填充改性、纤维增强复合材料化学改性、表面改性、 共混改性:两种或者两种以上聚合物经混合制备宏观均匀材料的过程。可分为物理、化学共混。 填充改性:向聚合物中加入适量的填充材料(如无机粉体或者纤维),以使制品的某些性能得到改善,或降低原材料成本的改性技术。 纤维增强复合材料又称聚合物基复合材料,就就是以有机聚合物为基体,纤维类增强材料为增强剂的复合材料。 化学改性:在改性过程中聚合物大分子链的主链、支链、侧链以及大分子链之间发生化学反应的一种改性方法。原理:主要靠大分子主链或支链或侧基的变化实现改性。改性手段有:嵌段、接枝、交联、互穿网络等特点:改性效果耐久,但难度大,成本高,可操作性小,其一般在树脂合成厂完成,在高分子材料加工工厂应用不多。 表面改性:就是指其改性只发生在聚合物材料制品的表层而未深入到内部的一类改性。 特点:性能变化不均匀种类:表面化学氧化处理,表面电晕处理,表面热处理,表面接枝聚合,等离子体表面改性等适应于只要求外观性能而内部性能不重要或不需要的应用场合,常见的有:表面光泽,硬度,耐磨、防静电等的改性。 接枝反应:以含极性基团的取代基,按自由基反应的规律与聚合物作用,生成接枝链,从而改变高聚物的极性,或引入可反应的官能团。 官能团反应:可以发生在聚合物与低分子化合物之间,也可发生在聚合物与聚合物之间。可以就是聚合物侧基官能团的反应,也可以就是聚合物端基的反应 接枝共聚改性对聚合物进行接枝,在大分子链上引入适当的支链或功能性侧基,所形成的产物称作接枝共聚物。利用其极性或反应性可大大改善与其她材料组成的复合物的性能。 性能决定于:主链支链(组成,结构,长度以及支链数) 接枝共聚改性基本原理 方法:在反应性大分子存在下,将单体进行自由基、离子加成或开环聚合。 自由基化学上也称为“游离基”,就是指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。化学性质极为活泼,易于失去电子(氧化)或获得电子(还原),特别就是其氧化作用强 自由基接枝①烯烃单体在带有不稳定氢原子的预聚体存在下进行聚合,引发可通过过氧化物,辐照或加热等方法。机理:过氧化物引发剂或生长链从主链上夺取不稳定的氢原子,使主链形成自由基,接枝链与主链间的联接,就是通过主链自由基引发单体,或则通过与支链的重新结合而形成的。②在主链上形成过氧化氢基团或其它官能团,然后以此引发单体聚合。 链转移接枝:利用反应体系中的自由基夺取聚合物主链上的氢而链转移,形成链自由基, 进而引发单体进行聚合,产生接枝。 接枝效率=[已接枝单体质量/(已接枝单体质量+接枝单体均聚物质量)] * 100%

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