1、會計學1高分子化合物與材料高分子化合物與材料4.4.了解幾種重要高分子材料和復合材料的性能及其了解幾種重要高分子材料和復合材料的性能及其應用。應用。1.1.了解高聚物的基本概念、命名和分類。了解高聚物的基本概念、命名和分類。2.2.了解了解高聚物高聚物的基本結構與重要特性。的基本結構與重要特性。3.3.了解高聚物的合成反應及改性、回收再利用的方了解高聚物的合成反應及改性、回收再利用的方法。法。第1頁/共95頁7.2 7.2 高分子化合物的基本結構和重要特性高分子化合物的基本結構和重要特性 7.3 7.3 高分子化合物的合成、改性與再利用高分子化合物的合成、改性與再利用 7.1 7.1 高分子化

2、合物概述高分子化合物概述7.4 7.4 日常生活中的高分子材料日常生活中的高分子材料7.5 7.5 材料的未來與分子設計材料的未來與分子設計第2頁/共95頁高分子化合物高分子化合物（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子（高分子、高聚物或聚合物）的分子比低分子化合物的分子要大很多。通常低分子有機化合物的相對分子化合物的分子要大很多。通常低分子有機化合物的相對分子質量在質量在10001000以下，而高分子化合物的相對分子質量在以下，而高分子化合物的相對分子質量在1 1萬以萬以上，有的可達上千萬。上，有的可達上千萬。 1 1基本概念基本概念高分子化合物的高分子化合物的基本特征基本特征：相對分子質量

3、大。：相對分子質量大。 7.1 7.1 高分子化合物概述高分子化合物概述第3頁/共95頁高分子化合物的相對分子質量雖然很大，但其化學組成一般卻比高分子化合物的相對分子質量雖然很大，但其化學組成一般卻比較簡單。較簡單。 例例 聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯結合而成：聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯結合而成： 單體單體聚合物聚合物聚合度聚合度鏈節鏈節* *平均聚合度平均聚合度 n n 鏈節的式量鏈節的式量 = = 高聚物的平均相對分子質量高聚物的平均相對分子質量簡寫簡寫：CH2CHCH2ClCHCH2ClCHCln CH2 = CHC lnCH2CHCl鏈節鏈節單體單體聚合成高分子化合物的低分子化合物聚

4、合成高分子化合物的低分子化合物鏈節鏈節組成高分子鏈的重復結構單元組成高分子鏈的重復結構單元聚合度聚合度高分子鏈所含鏈節的數目高分子鏈所含鏈節的數目第4頁/共95頁（1）高分子化合物組成簡單，相對分子質量大，具有）高分子化合物組成簡單，相對分子質量大，具有“多分多分散性散性”。是多分子的混合物。是多分子的混合物。 （2）高分子化合物可歸納為）高分子化合物可歸納為線型線型和和體型體型兩種結構。線型結構中兩種結構。線型結構中包括鏈型和支鏈型。包括鏈型和支鏈型。 （3 3）高分子化合物由于其相對分子質量很大，有較好的）高分子化合物由于其相對分子質量很大，有較好的機械強機械強度。度。又由于其分子是由共價

5、鍵結合而成，故有較好的又由于其分子是由共價鍵結合而成，故有較好的絕緣性絕緣性和和耐腐蝕性耐腐蝕性，由于其分子鏈很長，呈卷曲狀，故有較好的，由于其分子鏈很長，呈卷曲狀，故有較好的可塑性可塑性和和高彈性高彈性。 （4 4）高分子化合物在常溫常壓下主要以固態或液態存在，幾乎）高分子化合物在常溫常壓下主要以固態或液態存在，幾乎無揮發性，無揮發性，溶解性溶解性也很差，有時只發生也很差，有時只發生溶脹溶脹。第5頁/共95頁1高分子化合物的命名高分子化合物的命名 （1 1）按原料單體或聚合物的結構特征命名）按原料單體或聚合物的結構特征命名 在單體名稱前面冠以在單體名稱前面冠以“聚聚”字：字：聚氯乙烯、聚丙烯

6、腈、聚乙聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙二酰己二胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。二酰己二胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。 在單體名稱后面加在單體名稱后面加“樹脂樹脂” ” ：酚醛樹脂、環氧樹脂等。酚醛樹脂、環氧樹脂等。（2）按商品名命名）按商品名命名* *我國習慣以我國習慣以“綸綸”作為作為合成纖維商品名的后綴合成纖維商品名的后綴，如滌綸、氯，如滌綸、氯綸、腈綸、錦綸、丙綸等。綸、腈綸、錦綸、丙綸等。有機玻璃有機玻璃聚甲基丙烯酸甲酯。聚甲基丙烯酸甲酯。尼龍或錦綸尼龍或錦綸聚酰胺，如尼龍聚酰胺，如尼龍-610-610。 為解決聚合物讀寫不便，常采用國際通用的英文縮寫符號為解決聚合物讀寫不便，常采用國際通用的英文

7、縮寫符號，如，如PVC、ABS等。等。第6頁/共95頁聚合物聚合物 單體單體 名稱名稱 商品名稱商品名稱 符號符號 名稱名稱 結構式結構式 聚氯乙烯聚氯乙烯 氯綸氯綸 PVC PVC 氯乙烯氯乙烯 聚丙烯聚丙烯 丙綸丙綸 PPPP丙烯丙烯 聚丙烯腈聚丙烯腈 腈綸腈綸 PANPAN丙烯腈丙烯腈 聚己內酰胺聚己內酰胺 錦綸錦綸6 6 （或尼龍（或尼龍-6-6） PA6PA6己內酰胺己內酰胺 CH2CHClCH2CHCH3CH2CHCNNHO 表表7.1 一些聚合物的名稱、商品名稱、符號及單一些聚合物的名稱、商品名稱、符號及單體體第7頁/共95頁聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺 錦綸錦綸66 66 （尼

8、龍（尼龍6666） PA66PA66己二酸己二酸己二胺己二胺 聚對苯二甲酸乙聚對苯二甲酸乙二醇酯二醇酯 滌綸滌綸 PETPET對苯二甲酸對苯二甲酸乙二醇乙二醇 聚苯乙烯聚苯乙烯 聚苯乙烯樹脂聚苯乙烯樹脂 PSPS苯乙烯苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯酯 有機玻璃有機玻璃 PMMAPMMA甲基丙烯酸甲甲基丙烯酸甲酯酯 聚丙烯腈聚丙烯腈- -丁二丁二烯烯- -苯乙烯苯乙烯 ABSABS樹脂樹脂 ABSABS丙烯腈丙烯腈丁二烯丁二烯 苯乙烯苯乙烯 HOOC(CH2)4COOHNH2(CH2)6NH2HOCH2CH2OHCH2CCOOCH3CH3CH2CHCNCH2CHCHCH2CHCH2HOO

9、CCOOHCHCH2第8頁/共95頁（2）按主鏈結構分類按主鏈結構分類（1）按來源分類按來源分類 天然高分子和合成高分子。天然高分子和合成高分子。碳鏈聚合物碳鏈聚合物 主鏈完全由碳原子組成。如聚乙烯：主鏈完全由碳原子組成。如聚乙烯：雜鏈聚合物雜鏈聚合物 主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫等雜原子。主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫等雜原子。如聚己二酰己二胺（尼龍如聚己二酰己二胺（尼龍-66）：）：CH2 CH2nC (CH2)4 C NH (CH2)6 NHOOn第9頁/共95頁元素有機聚合物元素有機聚合物 主鏈由硅、硼、鋁與氧主鏈由硅、硼、鋁與氧、氮、硫、磷等組成，側鏈是有機基團。如、氮、硫、磷

10、等組成，側鏈是有機基團。如聚二甲基硅氧烷：聚二甲基硅氧烷：（3）按性能和用途分類按性能和用途分類 塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑塑料、纖維、橡膠、涂料、粘合劑和功能高分子六大類。和功能高分子六大類。（4）按功能分類按功能分類 通用高分子、工程材料高分子、功能高分通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等子、仿生高分子等 。元素無機聚合物元素無機聚合物 主鏈和側鏈均由無機元素主鏈和側鏈均由無機元素或基團組成。如聚二氯磷腈：或基團組成。如聚二氯磷腈：Si OCH3CH3nP = NClCln第10頁/共95頁（2）體形結構的高聚物體形結構的高聚物 分子中無獨立的分子中無獨立的大分子存在，

11、因此只有大分子存在，因此只有交聚度交聚度的概念。的概念。 （1）線型結構高分子物質線型結構高分子物質 分子中有獨分子中有獨立的大分子存在，分子鏈中以單鍵相連的立的大分子存在，分子鏈中以單鍵相連的相鄰兩鏈節之間還可以保持一定的鍵角而相鄰兩鏈節之間還可以保持一定的鍵角而旋轉，因此，一個分子鏈在無外力作用時旋轉，因此，一個分子鏈在無外力作用時會有眾多的分子空間形態，絕大部分為卷會有眾多的分子空間形態，絕大部分為卷曲狀。高分子鏈這種強烈卷曲的傾向稱為曲狀。高分子鏈這種強烈卷曲的傾向稱為（分子）鏈（分子）鏈的的柔順性柔順性，它對高聚物的彈性，它對高聚物的彈性和塑性等有重要影響。和塑性等有重要影響。鍵角固

12、定的高分子鍵角固定的高分子鏈節的旋轉示意圖鏈節的旋轉示意圖1 1高聚物分子的幾何形狀高聚物分子的幾何形狀 C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C117.2 7.2 高分子化合物的基本結構和要重特性高分子化合物的基本結構和要重特性第11頁/共95頁體型結構的高聚物，由于分子鏈體型結構的高聚物，由于分子鏈間有大量的交聯，分子鏈不可能間有大量的交聯，分子鏈不可能產生有序排列，因而都是非晶態產生有序排列，因而都是非晶態的。的。 從結晶狀態來看，線型結構的從結晶狀態來看，線型結構的高聚物分為高聚物分為晶態高聚物晶態高聚物和和非晶非晶態高聚物態高聚物，或者兩者共存。，或者兩者共存。高聚物中結晶性區域

13、稱為結晶高聚物中結晶性區域稱為結晶區，非結晶區域稱非結晶區，區，非結晶區域稱非結晶區，結晶的多少稱結晶的多少稱結晶度結晶度（高聚物（高聚物含晶體結構的質量百分數）含晶體結構的質量百分數）。 聚合物中結晶性聚合物中結晶性和非結晶區和非結晶區第12頁/共95頁玻璃態玻璃態 分子鏈節或整個分子鏈分子鏈節或整個分子鏈無法產生運動，高聚物呈現如玻無法產生運動，高聚物呈現如玻璃體狀的固態。例如常溫下的塑璃體狀的固態。例如常溫下的塑料。料。 高彈態高彈態 鏈節可以較自由地旋轉，鏈節可以較自由地旋轉，但整個分子鏈不能移動。例如常溫但整個分子鏈不能移動。例如常溫下的橡膠。高彈態是高聚物所獨有下的橡膠。高彈態是高

14、聚物所獨有的罕見的一種物理形態，能產生很的罕見的一種物理形態，能產生很大形變，除去外力后能可逆恢復原大形變，除去外力后能可逆恢復原狀。狀。 粘流態粘流態 高聚物分子鏈節可以自由地旋轉，整個分子鏈也能自高聚物分子鏈節可以自由地旋轉，整個分子鏈也能自由移動，從而成為能流動的粘液，比液態低分子化合物的粘度由移動，從而成為能流動的粘液，比液態低分子化合物的粘度要大得多，又稱為塑性態。例如膠粘劑或涂料。要大得多，又稱為塑性態。例如膠粘劑或涂料。 線性非晶態聚合物的物線性非晶態聚合物的物理形態與溫度的關系理形態與溫度的關系第13頁/共95頁玻璃化溫度玻璃化溫度 由高彈態向玻璃態轉變的溫度，用由高彈態向玻璃

15、態轉變的溫度，用Tg 表示。表示。 粘流化溫度粘流化溫度 由高彈態向粘流態轉變的溫度，用由高彈態向粘流態轉變的溫度，用Tf 表示。表示。 塑料與纖維塑料與纖維: 要求要求Tg 高高， Tf 低低（較耐熱，加工成型溫度不高）（較耐熱，加工成型溫度不高）橡膠：橡膠：要求要求Tg 低低， Tf 高高（耐寒又耐熱）（耐寒又耐熱）一些非晶態高聚物的一些非晶態高聚物的Tg和和Tf值值：聚氯乙烯聚氯乙烯 Tg =81 Tf =175聚苯乙烯聚苯乙烯 Tg =100 Tf =135聚丁二烯聚丁二烯(順丁橡膠順丁橡膠) Tg =-108 天然橡膠天然橡膠 Tg =-73 Tf =122第14頁/共95頁1 1彈

16、性和塑性彈性和塑性 （1）彈性彈性 當高聚物當高聚物Tg TR (室溫室溫) TR ，高聚物處于玻璃態，用做材料時高聚物處于玻璃態，用做材料時可做塑料。可做塑料。 玻璃化溫度玻璃化溫度Tg是高聚物的鏈節開始旋轉的最低溫度。它的高是高聚物的鏈節開始旋轉的最低溫度。它的高低與分子鏈的柔順性和分子鏈間的作用力大小有關。低與分子鏈的柔順性和分子鏈間的作用力大小有關。分子的柔分子的柔順性越大，順性越大， Tg越低。越低。 體型高聚物的分子鏈由于被化學鍵牢固地交聯，很難變形，因體型高聚物的分子鏈由于被化學鍵牢固地交聯，很難變形，因此，當溫度改變時不會出現粘流態，交聯度大時也不會出現高此，當溫度改變時不會出

17、現粘流態，交聯度大時也不會出現高彈態，而只呈玻璃態。彈態，而只呈玻璃態。第15頁/共95頁主要指標有主要指標有機械強度機械強度、剛性剛性、沖出強度沖出強度。主要影響因素有：。主要影響因素有：(1) 平均相對分子質量平均相對分子質量（或平均聚合度）的增大，有利于增加（或平均聚合度）的增大，有利于增加分子鏈間的作用力，可使拉伸強度與沖擊強度等有所提高。分子鏈間的作用力，可使拉伸強度與沖擊強度等有所提高。(2) 極性取代基極性取代基或鏈間能形成或鏈間能形成氫鍵氫鍵時，能增加分子鏈之間的作用時，能增加分子鏈之間的作用力而提高其強度。力而提高其強度。強度強度：天然橡膠（：天然橡膠（M r=20萬）萬）

18、丁苯橡膠（丁苯橡膠（ M r =45萬）萬）拉伸強度拉伸強度: 聚氯乙烯聚氯乙烯(含極性基團含極性基團-Cl) 聚乙烯聚乙烯 第16頁/共95頁(3) 適度交聯適度交聯有利于增加分子鏈之間的作用力。有利于增加分子鏈之間的作用力。(4) 在結晶區內分子鏈在結晶區內分子鏈排列緊密有序排列緊密有序，可使分子鏈之間的作用力，可使分子鏈之間的作用力增大，機械強度也隨之增高。增大，機械強度也隨之增高。(5) 主鏈主鏈含苯環含苯環或側鏈引入芳環、雜環取代基等的高聚物，其強或側鏈引入芳環、雜環取代基等的高聚物，其強度和剛性比含脂肪族主鏈的高聚物的要高。度和剛性比含脂肪族主鏈的高聚物的要高。 如聚乙烯交聯后，沖

19、擊強度可提高如聚乙烯交聯后，沖擊強度可提高34倍。倍。 機械強度機械強度: 高結晶聚乙烯高結晶聚乙烯 低結晶聚乙烯低結晶聚乙烯強度強度： 芳香尼龍芳香尼龍(如芳綸如芳綸-1313) 普通尼龍普通尼龍nCONHCOONH第17頁/共95頁高分子化合物通常以高分子化合物通常以共價鍵共價鍵結合，一般不存在自由電子和離子結合，一般不存在自由電子和離子，因此，因此高聚物通常是很好的絕緣體高聚物通常是很好的絕緣體，可作為絕緣材料。，可作為絕緣材料。 高聚物的極性越小，其絕緣性越好。高聚物的極性越小，其絕緣性越好。 非極性高聚物非極性高聚物 分子鏈節結構對稱的高聚物，如聚乙烯，聚四分子鏈節結構對稱的高聚物，

20、如聚乙烯，聚四氟乙烯等。氟乙烯等。 極性高聚物極性高聚物 分子鏈節結構不對稱的高聚物，如聚氯乙烯，分子鏈節結構不對稱的高聚物，如聚氯乙烯，聚酰胺等。聚酰胺等。 例：例：試比較下列高聚物的電絕緣性：試比較下列高聚物的電絕緣性：聚四氟乙烯聚四氟乙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 第18頁/共95頁電絕緣材料的高聚物可分為：電絕緣材料的高聚物可分為： （1）鏈節結構對稱且無極性基團鏈節結構對稱且無極性基團的高聚物，如聚乙烯，聚四的高聚物，如聚乙烯，聚四氟乙烯，對直流電和交流電都絕緣，可用作高頻電絕緣材料。氟乙烯，對直流電和交流電都絕緣，可用作高頻電絕緣材料。 （2）無極性基團，

21、但鏈節結構不對稱的高聚物無極性基團，但鏈節結構不對稱的高聚物，如聚苯乙烯，如聚苯乙烯，天然橡膠等，可用做中頻電絕緣材料。天然橡膠等，可用做中頻電絕緣材料。 （3）鏈節結構不對稱且有極性基團的高聚物鏈節結構不對稱且有極性基團的高聚物，如聚氯乙烯，聚，如聚氯乙烯，聚酰胺，酚醛樹指等，可用做低頻或中頻電絕緣材料。酰胺，酚醛樹指等，可用做低頻或中頻電絕緣材料。 第19頁/共95頁分子的極性可用相對介電常數分子的極性可用相對介電常數衡量，通常非極性高聚物的衡量，通常非極性高聚物的2，弱極性或中等極性高聚物的弱極性或中等極性高聚物的24，強極性高聚物的強極性高聚物的4。 高聚物高聚物 高聚物高聚物 聚四氟

22、乙烯聚四氟乙烯 2.0 聚氯乙烯聚氯乙烯 3.23.6 聚丙烯聚丙烯 2.2 聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯酯 3.33.9 低密度聚乙烯低密度聚乙烯 2.252.35 硅樹脂硅樹脂 2.754.20 高密度聚乙烯高密度聚乙烯 2.302.35 尼龍尼龍-66 4.0 聚苯乙烯聚苯乙烯 2.453.10 酚醛樹脂酚醛樹脂 5.0 6.5 表表7.3 7.3 常見高聚物的相對介電常數常見高聚物的相對介電常數第20頁/共95頁靜電現象靜電現象 兩種電性不同的物體相互接觸或磨擦時，會有電兩種電性不同的物體相互接觸或磨擦時，會有電子的轉移而使一物體帶正電荷，另一種物體帶負電荷的現象子的轉移而使一物體帶

23、正電荷，另一種物體帶負電荷的現象。 靜電現象具有兩面性，它應用于靜電印刷、油漆噴涂和靜電分靜電現象具有兩面性，它應用于靜電印刷、油漆噴涂和靜電分離等。但靜電往往是有害的，例如腈綸纖維起毛球、吸灰塵；離等。但靜電往往是有害的，例如腈綸纖維起毛球、吸灰塵；粉料在干燥運轉中會結塊等。粉料在干燥運轉中會結塊等。常用的抗靜電劑是一些常用的抗靜電劑是一些表面活性劑表面活性劑，其主要作用是提高高聚物，其主要作用是提高高聚物表面的電導性，使之迅速放電，防止電荷積累。表面的電導性，使之迅速放電，防止電荷積累。另外，在高聚物中填充導電填料如炭黑、金屬粉、導電纖維等另外，在高聚物中填充導電填料如炭黑、金屬粉、導電纖

24、維等也同樣起到抗靜電的作用。也同樣起到抗靜電的作用。第21頁/共95頁高聚物溶解的兩個階段：高聚物溶解的兩個階段：溶脹溶脹 溶劑分子滲入高聚物內部，使高分子鏈間產生松動，并溶劑分子滲入高聚物內部，使高分子鏈間產生松動，并通過溶劑化使高聚物膨脹成凝膠狀。通過溶劑化使高聚物膨脹成凝膠狀。 溶解溶解 高分子鏈從凝膠表面分散進入溶劑中，溶解形成均一的高分子鏈從凝膠表面分散進入溶劑中，溶解形成均一的溶液。溶液。 （1）溶解性）溶解性一般一般線型線型（包括帶支鏈）的高聚物，在適當的溶劑中常可以溶（包括帶支鏈）的高聚物，在適當的溶劑中常可以溶解。如聚苯乙烯（彩色玩具）可溶于苯或甲苯，有機玻璃（繪解。如聚苯乙

25、烯（彩色玩具）可溶于苯或甲苯，有機玻璃（繪圖直尺）可溶于氯仿或丙酮。圖直尺）可溶于氯仿或丙酮。但但體型體型高聚時，通常只發生溶脹而不能溶解。高聚時，通常只發生溶脹而不能溶解。第22頁/共95頁溶劑選擇的原則是溶劑選擇的原則是“相似相溶相似相溶” ” ，極性大的高聚物選用極性大，極性大的高聚物選用極性大的溶劑；極性小的高聚物選用極性小的溶劑。例如，未硫化的的溶劑；極性小的高聚物選用極性小的溶劑。例如，未硫化的天然橡膠是弱極性的，可溶于汽油、苯、甲苯等非極性或弱極天然橡膠是弱極性的，可溶于汽油、苯、甲苯等非極性或弱極性溶劑中。性溶劑中。 高吸水性樹脂高吸水性樹脂含有羥基等含有羥基等強親水基團強親水

26、基團，不溶于水，在水中只能溶，不溶于水，在水中只能溶脹，有驚人的吸水能力。吸水后成凝膠狀，在加壓下，水分也不脹，有驚人的吸水能力。吸水后成凝膠狀，在加壓下，水分也不易擠出來。例如，由淀粉和聚氧乙烯制成的保水材料，吸水重量易擠出來。例如，由淀粉和聚氧乙烯制成的保水材料，吸水重量可達自重的可達自重的46034603倍；這些高吸水性的樹脂已應用于農業保濕大棚倍；這些高吸水性的樹脂已應用于農業保濕大棚，制作嬰兒尿不濕、防止土地荒漠化等。，制作嬰兒尿不濕、防止土地荒漠化等。 （2 2）保水性）保水性晶態高聚物一般需將其加熱至熔點附近，待晶態高聚物一般需將其加熱至熔點附近，待晶態轉變為非晶態晶態轉變為非晶

27、態后，溶劑分子才能滲入，使高聚物逐漸溶解。后，溶劑分子才能滲入，使高聚物逐漸溶解。相對分子質量大的高聚物，鏈間作用力大，不利于其溶解。相對分子質量大的高聚物，鏈間作用力大，不利于其溶解。 第23頁/共95頁高聚物主要由高聚物主要由C-CC-C、C-HC-H、C-OC-O等牢固的共價鍵連接而成，含活等牢固的共價鍵連接而成，含活潑的基團較少，且分子鏈相互纏繞，使分子鏈上不少基團難以潑的基團較少，且分子鏈相互纏繞，使分子鏈上不少基團難以參與反應，因而參與反應，因而一般化學穩定性較高一般化學穩定性較高。 （1 1）穩定性）穩定性 一些含一些含 高聚物高聚物不耐水，不耐水，在酸或堿的催化下會與水反應。例

28、如，聚酰胺與水的反應：在酸或堿的催化下會與水反應。例如，聚酰胺與水的反應：CONHCOOCN高聚物一般化學穩定性好，耐酸堿腐蝕，但不耐高溫，易老化。高聚物一般化學穩定性好，耐酸堿腐蝕，但不耐高溫，易老化。nm+NHCH2NH2HOHCONHCH2NHCOCH2COCH2HOOCmn第24頁/共95頁老化是指高聚物及其材料在加工、貯存和使用過程中，長期受化學、物理（老化是指高聚物及其材料在加工、貯存和使用過程中，長期受化學、物理（熱、光、電、機械等）以及生物（霉菌）因素的綜合影響，發生熱、光、電、機械等）以及生物（霉菌）因素的綜合影響，發生裂解裂解或或交聯交聯，導致性能變壞的，導致性能變壞的現象

29、現象。例如，塑料制品變脆、橡膠龜裂、纖維泛黃、油漆。例如，塑料制品變脆、橡膠龜裂、纖維泛黃、油漆發粘等。發粘等。老化是物理性質變壞的不可逆過程。主要有兩種過程：老化是物理性質變壞的不可逆過程。主要有兩種過程：降解降解 鏈斷裂，Mr變小 發粘、變軟、喪失機械強度交聯交聯 線型變體型變硬、變脆、喪失彈性，如天然膠、聚氯乙烯的老化如天然膠、聚氯乙烯的老化若在高聚物分子鏈中引入較多的若在高聚物分子鏈中引入較多的芳環芳環、雜環雜環結構，或在主鏈或支鏈中引入結構，或在主鏈或支鏈中引入無無機元素機元素（如硅、磷、鋁等），均可提高其熱穩定性。（如硅、磷、鋁等），均可提高其熱穩定性。為了延緩光、氧、熱對高聚物的

30、老化作用，通常可在高聚物中加入各類為了延緩光、氧、熱對高聚物的老化作用，通常可在高聚物中加入各類光穩光穩定劑、抗氧劑（芳香族胺類如二苯胺定劑、抗氧劑（芳香族胺類如二苯胺 和酚類等），或和酚類等），或熱穩定熱穩定劑劑（如硬脂酸鹽等）。（如硬脂酸鹽等）。NH第25頁/共95頁聚合反應聚合反應 加成聚合反應（加成聚合反應（加聚反應加聚反應） 聚合反應聚合反應由小分子單體合成聚合物的化學反應由小分子單體合成聚合物的化學反應縮合聚合反應（縮合聚合反應（縮聚反應縮聚反應）7.3 高分子化合物的合成、改性與再利用高分子化合物的合成、改性與再利用第26頁/共95頁加聚反應加聚反應僅由一種單體聚合而成的，僅由一

31、種單體聚合而成的，分分子鏈中只包含一種單體構成的子鏈中只包含一種單體構成的鏈節的聚合反應鏈節的聚合反應由兩種或兩種以上單體同時進行由兩種或兩種以上單體同時進行聚合，生成的聚合物含有多種單聚合，生成的聚合物含有多種單體構成的鏈節的聚合反應體構成的鏈節的聚合反應共聚物往往可兼具兩種或兩種以上均聚物的一些優異性能，共聚物往往可兼具兩種或兩種以上均聚物的一些優異性能，因此因此通過共聚方法可以改善產品的性能通過共聚方法可以改善產品的性能。 加聚反應加聚反應由一種或多種單體相互加成，或由環狀化合物開由一種或多種單體相互加成，或由環狀化合物開環相互結合成聚合物的反應。環相互結合成聚合物的反應。均聚反應均聚反

32、應共聚反應共聚反應第27頁/共95頁縮聚反應縮聚反應由一種或多種單體相互縮合生成高聚物，同時有由一種或多種單體相互縮合生成高聚物，同時有低分子物質（如水、鹵化氫、氮、醇等）析出的反應。低分子物質（如水、鹵化氫、氮、醇等）析出的反應。例如癸二酸和己二胺合成為尼龍例如癸二酸和己二胺合成為尼龍-610的反應：的反應： n H2N (CH2)6 NHH+n C (CH2)8 COOHHOONH (CH2)6 NH C (CH2)8 COO+ 2n H2On第28頁/共95頁高分子材料的改性高分子材料的改性 通過各種方法改變已有材料的組成、通過各種方法改變已有材料的組成、 結構，以結構，以達到改善性能、

33、擴大品種和應用范圍的目的。達到改善性能、擴大品種和應用范圍的目的。 通常采用的改性方法大體上可分為通常采用的改性方法大體上可分為化學法化學法與與物理化學法物理化學法兩大類：兩大類： 1 1高聚物的化學改性高聚物的化學改性 借化學反應改變高聚物本身的組成、結構，以達到材料改性借化學反應改變高聚物本身的組成、結構，以達到材料改性的目的。的目的。 常用的反應常用的反應交聯反應交聯反應共聚反應共聚反應 官能團反應官能團反應第29頁/共95頁經經部分交聯部分交聯后的橡膠，既提高了強度和韌性，又同時保留了較后的橡膠，既提高了強度和韌性，又同時保留了較好的彈性。硫化后的橡膠只發生溶脹，具有耐溶劑性。好的彈性

34、。硫化后的橡膠只發生溶脹，具有耐溶劑性。例例 橡膠的硫化：橡膠的硫化： 借化學鍵的形成，使線型高聚物連接成為體型高聚物的反應。借化學鍵的形成，使線型高聚物連接成為體型高聚物的反應。CH2 C = CH CH2CH3+ S8CH2 C = CH CH2CH3CH2 C CH CH2CH3CH2 C CH CH2CH3SxSy第30頁/共95頁ABSABS工程塑料具有聚苯乙烯優良的電性能和易加工成型性，丁二工程塑料具有聚苯乙烯優良的電性能和易加工成型性，丁二烯提高彈性和沖擊強度，丙烯腈可增加耐熱、耐油、耐腐蝕性和烯提高彈性和沖擊強度，丙烯腈可增加耐熱、耐油、耐腐蝕性和表面硬度，使之成為綜合性能優良

35、的工程材料。表面硬度，使之成為綜合性能優良的工程材料。( CH2CH )x ( CH2CH = CHCH2 )y ( CH2CH )zCNn由兩種或兩種以上不同單體通過共聚所生成的共聚物，往往在性由兩種或兩種以上不同單體通過共聚所生成的共聚物，往往在性能上有取長補短的效果。能上有取長補短的效果。 nx CH2= CH CN + ny CH2= CH CH=CH2 + nz CH2=CH第31頁/共95頁如離子交換樹脂就是利用官能團反應，在高聚物結構中引入可如離子交換樹脂就是利用官能團反應，在高聚物結構中引入可供離子交換的基團，使之具有離子交換功能，且應具備不溶性供離子交換的基團，使之具有離子交

36、換功能，且應具備不溶性和一定的機械強度。和一定的機械強度。 先要制備高聚物母體（即骨架）如苯乙烯先要制備高聚物母體（即骨架）如苯乙烯- -二乙烯苯共聚物（二乙烯苯共聚物（體型高聚物），然后再通過官能團反應，在高聚物骨架上引入體型高聚物），然后再通過官能團反應，在高聚物骨架上引入活性基團。例如，制取磺酸型陽離子交換樹脂，可利用上述共活性基團。例如，制取磺酸型陽離子交換樹脂，可利用上述共聚物與聚物與H H2 2SOSO4 4的磺化反應，引入磺酸基的磺化反應，引入磺酸基SOSO3 3H H。由此所得離子交由此所得離子交換樹脂（簡稱為聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂）的結構（簡換樹脂（簡稱為聚苯乙烯磺酸型

37、陽離子交換樹脂）的結構（簡）式可表示如下：）式可表示如下： 利用官能團反應，在高分子結構中引入適當的利用官能團反應，在高分子結構中引入適當的功能基功能基，使高分，使高分子具有特定的功能。子具有特定的功能。第32頁/共95頁CHCH2CHCH2SO3HCHCH2CHCH2SO3H通常可簡寫為通常可簡寫為R-SOR-SO3 3H H（R R代代表樹脂母體），磺酸基表樹脂母體），磺酸基- -SOSO3 3H H中的氫離子能與溶液中中的氫離子能與溶液中的陽離子進行離子交換。的陽離子進行離子交換。同理，若利用官能團反應在高聚物母體中引入可與溶液中同理，若利用官能團反應在高聚物母體中引入可與溶液中陰陰離子

38、離子進行離子交換的基團，即可得進行離子交換的基團，即可得陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂。例如，。例如，季銨型陰離子交換樹脂季銨型陰離子交換樹脂R-NR-N（CHCH3 3）3 3ClCl。第33頁/共95頁在高聚物中摻和各種助劑（又稱添加劑）、將不同高聚物共混在高聚物中摻和各種助劑（又稱添加劑）、將不同高聚物共混、或用其他材料與高分子材料復合而完成的改性。、或用其他材料與高分子材料復合而完成的改性。（1）摻和改性）摻和改性 聚合物中通常要加入填料、增塑劑、防老劑（抗氧劑、熱穩定聚合物中通常要加入填料、增塑劑、防老劑（抗氧劑、熱穩定劑、紫外光穩定劑）、著色劑、發泡劑、固化劑、潤滑劑、阻劑、紫外光穩

39、定劑）、著色劑、發泡劑、固化劑、潤滑劑、阻燃劑等燃劑等添加劑添加劑，以提高產品質量和使用效果。，以提高產品質量和使用效果。 其中填料和增塑劑是添加劑中用量最大的。其中填料和增塑劑是添加劑中用量最大的。 填料填料降低成本降低成本類型類型 有機填料有機填料 木粉、纖維、棉布等木粉、纖維、棉布等 作用作用改善性能改善性能 機械性能、耐熱性、電性能、加工性能機械性能、耐熱性、電性能、加工性能無機填料無機填料 碳酸鈣、硅藻土、炭黑、滑石粉、金屬碳酸鈣、硅藻土、炭黑、滑石粉、金屬粉、金屬氧化物、白炭黑（粉、金屬氧化物、白炭黑（SiO2）等等第34頁/共95頁通常都選用一些高沸點（一般大于通常都選用一些高沸

40、點（一般大于300）的液體或低熔點）的液體或低熔點的固體有機化合物（如鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪的固體有機化合物（如鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、脂肪族二元酸酯類、環氧化合物等）作為增塑劑。族二元酸酯類、環氧化合物等）作為增塑劑。如聚氯乙烯中加入質量分數為如聚氯乙烯中加入質量分數為30%70%的增塑劑就成為軟的增塑劑就成為軟質聚氯乙烯塑料。質聚氯乙烯塑料。增塑劑的加入能增大高聚物分子鏈間的距離，減弱分子鏈之增塑劑的加入能增大高聚物分子鏈間的距離，減弱分子鏈之間的作用力，從而使其間的作用力，從而使其Tg和和Tf值降低，材料的脆性和加工性值降低，材料的脆性和加工性能得以改善。能得以改善。一些能增進

41、高聚物柔韌性和熔融流動性的物質。一些能增進高聚物柔韌性和熔融流動性的物質。第35頁/共95頁將兩種或兩種以上不同的高聚物混合形成具有純組分所沒有的將兩種或兩種以上不同的高聚物混合形成具有純組分所沒有的綜合性能的高聚物的方法。形成的高聚物稱為綜合性能的高聚物的方法。形成的高聚物稱為共混高聚物共混高聚物(又稱又稱為為高分子合金高分子合金)。 聚合物聚合物共混物共混物塑料塑料共混。如塑料塑料共混。如ABS-PVC共混，可改善耐燃性共混，可改善耐燃性橡膠橡膠共混。橡膠橡膠共混。丁腈橡膠與天然橡膠共混，可提丁腈橡膠與天然橡膠共混，可提高天然橡膠的耐油性和耐熱性高天然橡膠的耐油性和耐熱性橡膠塑料共混。橡膠

42、塑料共混。PVC-天然氯丁膠共混，可改善抗天然氯丁膠共混，可改善抗沖擊性能沖擊性能共混的共混的作用：作用： 改變單一聚合物的弱點，性能互補，獲得優良綜合性能；改變單一聚合物的弱點，性能互補，獲得優良綜合性能； 賦予特別性能或功能，如賦予粘結性能、減震、導電、阻燃賦予特別性能或功能，如賦予粘結性能、減震、導電、阻燃、 耐水等；耐水等； 改善加工功能。改善加工功能。第36頁/共95頁由兩種或兩種以上性質不同的材料組合制得一種多相材料的由兩種或兩種以上性質不同的材料組合制得一種多相材料的過程。過程。 與共混相比，復合包含的范圍更廣；共混改性的組分材料僅限與共混相比，復合包含的范圍更廣；共混改性的組分

43、材料僅限于高聚物，而復合改性的對象除高聚物外，還可包括金屬材料于高聚物，而復合改性的對象除高聚物外，還可包括金屬材料與無機非金屬材料。與無機非金屬材料。 第37頁/共95頁高分子化合物的回收及再利用的高分子化合物的回收及再利用的基本意義基本意義：v 解決了環境污染問題解決了環境污染問題 由于高分子化合物的化學穩定性好，難以分解，日積月累，會由于高分子化合物的化學穩定性好，難以分解，日積月累，會污染環境、危害生態。污染環境、危害生態。v 充分利用自然資源充分利用自然資源 高分子化合物的回收、利用包括：高分子化合物的回收、利用包括： v 再生利用和改性利用再生利用和改性利用v 熱分解回收化工原料熱

44、分解回收化工原料 v 焚燒回收熱能焚燒回收熱能 v 掩埋處理掩埋處理 v 光降解和微生物降解光降解和微生物降解 第38頁/共95頁從上世紀從上世紀6060年代開始，塑料年代開始，塑料( (主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯) )進入廣泛實用階段。由于塑料具有很多優點：它取進入廣泛實用階段。由于塑料具有很多優點：它取材容易，價格低廉，加工方便，質地輕巧，因此塑料一問世，材容易，價格低廉，加工方便，質地輕巧，因此塑料一問世，便深受歡迎，它迅速滲入到社會生活的方方面面，塑料被制成便深受歡迎，它迅速滲入到社會生活的方方面面，塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管

45、等。創造了巨大的社會和經濟效益。碗、杯、袋、盆、桶、管等。創造了巨大的社會和經濟效益。塑料被列為塑料被列為2020世紀最偉大的發明之一，塑料的普及被譽為世紀最偉大的發明之一，塑料的普及被譽為白色白色革命革命。隨著塑料產量不斷增大，成本越來隨著塑料產量不斷增大，成本越來越低，我們用過的大量農用薄膜、越低，我們用過的大量農用薄膜、包裝用的塑料袋和一次性塑料餐具包裝用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被拋棄在環境中，給景觀在使用后被拋棄在環境中，給景觀和環境帶來很大破壞。由于塑料包和環境帶來很大破壞。由于塑料包裝物大多呈白色，它們造成的環境裝物大多呈白色，它們造成的環境污染被稱為污染被稱為白色污染白色

46、污染。第39頁/共95頁視覺污染視覺污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在環境中，給人們指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在環境中，給人們的視覺帶來不良刺激，影響環境的美感。的視覺帶來不良刺激，影響環境的美感。白色污染的白色污染的潛在危害潛在危害則是多方面的。則是多方面的。 （1 1）一次性發泡塑料飯盒和塑料袋盛裝食物嚴重影響我們的身）一次性發泡塑料飯盒和塑料袋盛裝食物嚴重影響我們的身體健康。體健康。 （2 2）使土壤環境惡化，嚴重影響農作物的生長。）使土壤環境惡化，嚴重影響農作物的生長。（3 3）填埋作業仍是我國處理城市垃圾的一個主要方法。由于塑）填埋作業仍是我國處理城市垃圾的一個主要方法。由于塑

47、料膜密度小、體積大，它能很快填滿場地，降低填埋場地處理料膜密度小、體積大，它能很快填滿場地，降低填埋場地處理垃圾的能力；而且，填埋后的場地由于地基松軟，垃圾中的細垃圾的能力；而且，填埋后的場地由于地基松軟，垃圾中的細菌、病毒等有害物質很容易滲入地下，污染地下水，危及周圍菌、病毒等有害物質很容易滲入地下，污染地下水，危及周圍環境。環境。（4 4）把廢塑料直接進行焚燒處理，將給環境造成嚴重的二次污）把廢塑料直接進行焚燒處理，將給環境造成嚴重的二次污染。染。白色污染存在的兩種危害：視覺污染白色污染存在的兩種危害：視覺污染和和潛在危害潛在危害第40頁/共95頁（1 1）停止使用一次性餐具及超薄塑料袋。

48、）停止使用一次性餐具及超薄塑料袋。（2 2）回收廢塑料并使之資源化是解決白色污染的根本途徑。回收廢塑料并使之資源化是解決白色污染的根本途徑。近年來，一些國家大力開展近年來，一些國家大力開展3R運動：即要求做到廢塑料的減量運動：即要求做到廢塑料的減量化（化（Reduce）、）、再利用（再利用（Reuse）和再循環（和再循環（Recycle）。）。（3）研究開發降解塑料。）研究開發降解塑料。降解塑料有三類：光降解塑料降解塑料有三類：光降解塑料、生物降解塑料及雙降解塑料、生物降解塑料及雙降解塑料。（4 4）加強環保宣傳，提高公）加強環保宣傳，提高公民的環保意識，在社會上形民的環保意識，在社會上形成良

49、好的環保氛圍，是解決成良好的環保氛圍，是解決白色污染及其他各種形式污白色污染及其他各種形式污染的前提。染的前提。第41頁/共95頁高分子材料高分子材料、無機材料和金屬材料并列為三大材料、無機材料和金屬材料并列為三大材料。高分子材料與其他材料相比，具有高分子材料與其他材料相比，具有密度小、比強度高、耐腐蝕密度小、比強度高、耐腐蝕、絕緣性好、易于加工成型、絕緣性好、易于加工成型等特點。但也普遍存在四個弱點，等特點。但也普遍存在四個弱點，即即強度不夠高，不耐高溫、易燃燒和易老化強度不夠高，不耐高溫、易燃燒和易老化。高分子材料由于高分子材料由于其品種多，功能齊全、能適應多種需要，加其品種多，功能齊全、

50、能適應多種需要，加工容易，適宜于自動化生產，原料來源豐富易得、價格便宜工容易，適宜于自動化生產，原料來源豐富易得、價格便宜等原因，已成為我們日常生活中必不可少的重要材料。功能等原因，已成為我們日常生活中必不可少的重要材料。功能高分子材料研究的迅速發展，更加擴展了高分子材料的應用高分子材料研究的迅速發展，更加擴展了高分子材料的應用范圍。范圍。第42頁/共95頁產量大，價格低，日常生活中應用范圍廣的產量大，價格低，日常生活中應用范圍廣的塑料塑料。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。乙烯等。1.1.根據塑料制品的用途可分為根據塑料制品的用途可分為: :機械性能好，

51、能用于制造各種機械零件的塑料機械性能好，能用于制造各種機械零件的塑料。主要有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚砜、主要有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚砜、酚醛樹脂、酚醛樹脂、ABS塑料等。塑料等。具有特殊功能和特殊用途的塑料具有特殊功能和特殊用途的塑料。主要有氟塑。主要有氟塑料、硅塑料、環氧樹指等。料、硅塑料、環氧樹指等。通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料特殊塑料特殊塑料第43頁/共95頁在加工過程中，一般在加工過程中，一般只發生物理變化只發生物理變化，受熱，受熱變為塑性體，成型后冷卻又變硬定型，若再變為塑性體，成型后冷卻又變硬定型，若再受熱還可改變形狀重新成型的塑料。受熱還可改變形狀重新成型的塑料。在

52、成型過程中在成型過程中發生化學變化發生化學變化，利用塑料在受，利用塑料在受熱時可流動的特征而成型，并延長時間，使熱時可流動的特征而成型，并延長時間，使其發生化學反應而成為不熔不溶的網狀分子其發生化學反應而成為不熔不溶的網狀分子結構，并固化定型而形成的塑料。結構，并固化定型而形成的塑料。熱塑性塑料熱塑性塑料（線型）（線型）熱固性塑料熱固性塑料（體型）（體型）第44頁/共95頁結構式結構式: :性能：性能：強極性，絕緣性好，耐酸堿，難燃，具有自熄性。缺點是介強極性，絕緣性好，耐酸堿，難燃，具有自熄性。缺點是介電性能差，在電性能差，在100 120即可分解出氯化氫，熱穩定性差即可分解出氯化氫，熱穩定

53、性差 用途：用途：制造水槽，下水管；制造箱、包、沙發、桌布、窗簾、雨傘、制造水槽，下水管；制造箱、包、沙發、桌布、窗簾、雨傘、包裝袋；還可做涼鞋、拖鞋及布鞋的塑料底等包裝袋；還可做涼鞋、拖鞋及布鞋的塑料底等氯化聚氯乙烯氯化聚氯乙烯CPVC（過氯乙烯）可作熱水硬管，使用溫度過氯乙烯）可作熱水硬管，使用溫度65 105。nClCHCH2第45頁/共95頁結構式結構式: :性能：性能：化學性質非常穩定，耐酸、堿，耐溶劑性能好，吸水性低化學性質非常穩定，耐酸、堿，耐溶劑性能好，吸水性低，無毒，受熱易老化，無毒，受熱易老化 用途：用途：制造食品包裝袋、各種飲水瓶、容器、玩具等；還可制各種制造食品包裝袋、

54、各種飲水瓶、容器、玩具等；還可制各種管材、電線絕緣層等管材、電線絕緣層等 第四代聚乙烯（超高分子量聚乙烯）第四代聚乙烯（超高分子量聚乙烯）高韌性、高耐磨。密高韌性、高耐磨。密度越低，制造成本越低。度越低，制造成本越低。nCH2CH2第46頁/共95頁性能：性能：具有韌性、耐磨、耐熱，具有吸濕性、無毒、拉伸強度大具有韌性、耐磨、耐熱，具有吸濕性、無毒、拉伸強度大 用途：用途：可做尼龍布、尼龍襪子、尼龍繩及醫用消毒容器等；做機可做尼龍布、尼龍襪子、尼龍繩及醫用消毒容器等；做機械零件、儀表、儀器零件械零件、儀表、儀器零件結構式結構式: :NH ( CH2 ) x NH C ( CH2 ) y C n

55、OO第47頁/共95頁性能：性能：耐酸堿，耐腐蝕，化學穩定性好，耐寒，絕緣性好，耐磨。耐酸堿，耐腐蝕，化學穩定性好，耐寒，絕緣性好，耐磨。缺點是剛性差缺點是剛性差 結構式結構式: :用途：用途：可用作高溫環境中化工設備的密封零件，無油潤滑條件下作可用作高溫環境中化工設備的密封零件，無油潤滑條件下作軸承、活塞等，還可做電容器、電纜絕緣材料軸承、活塞等，還可做電容器、電纜絕緣材料 nCF2CF2第48頁/共95頁性能：性能：難溶、難熔、耐熱，機械強度高，剛性好，抗沖擊性好難溶、難熔、耐熱，機械強度高，剛性好，抗沖擊性好 結構式結構式: :用途：用途：制造線路板、插座、插頭、電話機、行李車輪、工具手

56、柄、貼制造線路板、插座、插頭、電話機、行李車輪、工具手柄、貼面板、三合板、刨花板等面板、三合板、刨花板等 nOHCH2OHOHCH2第49頁/共95頁性能：性能：堅硬、耐高溫、良好的機械性能、電絕緣性好、韌性好、抗堅硬、耐高溫、良好的機械性能、電絕緣性好、韌性好、抗沖擊性好、透明度高沖擊性好、透明度高 用途：用途：制造繼電器盒蓋，計算機和磁盤的殼體、熒光燈罩、汽車及透制造繼電器盒蓋，計算機和磁盤的殼體、熒光燈罩、汽車及透明窗的玻璃等明窗的玻璃等nCOOCCH3CH3O結構式結構式: :第50頁/共95頁性能：性能：變硬度、高抗沖強度、抗蠕變性好，耐熱、耐寒、耐磨、抗變硬度、高抗沖強度、抗蠕變性

57、好，耐熱、耐寒、耐磨、抗氧化性好，尺寸穩定性好氧化性好，尺寸穩定性好 用途：用途：制造機械、電子、電氣制造航空、航天等部門的零部件制造機械、電子、電氣制造航空、航天等部門的零部件結構式結構式: :nOCCH3CH3OSOO第51頁/共95頁 性能：性能：無毒、無味，易溶于酮、醛、酯等有機溶劑。耐磨性、抗沖無毒、無味，易溶于酮、醛、酯等有機溶劑。耐磨性、抗沖擊性能好擊性能好 用途：用途：用于家用電器、箱包、裝飾板材、汽車收音機等零部件用于家用電器、箱包、裝飾板材、汽車收音機等零部件結構式結構式: :( CH2CH )x ( CH2CH = CHCH2 )y ( CH2CH )zCNn第52頁/共

58、95頁性能：性能：其透明性在現有高聚物中是最好的，缺點是耐磨能差，硬度其透明性在現有高聚物中是最好的，缺點是耐磨能差，硬度較低，易溶于有機溶劑等較低，易溶于有機溶劑等 結構式結構式:用途：用途：廣泛用于航空、醫療、儀器等領域廣泛用于航空、醫療、儀器等領域nCH2CCH3COOCH3第53頁/共95頁橡膠可分為橡膠可分為天然橡膠天然橡膠和和合成橡膠合成橡膠。 天然橡膠其化學組成是天然橡膠其化學組成是聚異戊二烯聚異戊二烯有有順式順式與與反式反式兩種構型，它兩種構型，它們的結構簡式分別為：們的結構簡式分別為：CH2CCCH2HCH3n順式順式 CH2CCCH3HCH2n反式反式 1.1.天然橡膠天然

59、橡膠順反異構順反異構第54頁/共95頁（1）分子鏈的）分子鏈的柔順性柔順性較好較好 （2）分子鏈間僅有較）分子鏈間僅有較弱弱的作用力的作用力 （3）分子鏈中一般含有容易進行）分子鏈中一般含有容易進行交聯交聯的基團（如含不飽和雙鍵的基團（如含不飽和雙鍵） 人們仿造天然橡膠的結構，合成了各種各樣的合成橡膠。合成人們仿造天然橡膠的結構，合成了各種各樣的合成橡膠。合成橡膠在某些性能上往往優于天然橡膠，例如耐磨、耐油、耐寒橡膠在某些性能上往往優于天然橡膠，例如耐磨、耐油、耐寒等方面。等方面。 2. 合成橡膠合成橡膠下面列舉幾種常見的合成橡膠的性能及用途。下面列舉幾種常見的合成橡膠的性能及用途。 順式順式

60、-1,4-1,4-聚異戊二烯聚異戊二烯適合做橡膠，其分子結構具有三個特點：適合做橡膠，其分子結構具有三個特點： 第55頁/共95頁性能：性能：耐水，耐老化性能，特別是耐磨性和氣密性好。缺點是不耐耐水，耐老化性能，特別是耐磨性和氣密性好。缺點是不耐油和有機溶劑，抗撕強度小油和有機溶劑，抗撕強度小 結構式結構式: :用途：用途：為合成橡膠中最大的品種（約占為合成橡膠中最大的品種（約占50%50%），廣泛用于制造汽車輪），廣泛用于制造汽車輪胎，皮帶等；與天然橡膠共混可作密封材料和電絕緣材料胎，皮帶等；與天然橡膠共混可作密封材料和電絕緣材料nyxCH2CHCH CH2CH2CH第56頁/共95頁性能：