有机高分子化合物 高聚物—链节链节相同而聚合度聚合度不同的混 特定结构单元多次重复，如: 1.高聚物的组成 —CH2—CH2— n —CH2—CH2—（ ）n重复 次得 乙烯(链节) 聚合度 聚乙烯(高聚物) 但，同种高聚物，其聚合度并不相同。 高聚物的相对分子质量只有平均意义。 合物。 常用数均摩尔质量表示。 2.高聚物分子的几何形状 线型结构分子易蜷曲。制品有弹性(热塑性) 体型(网状)结构大分子被化学键交联起来， 不易蜷曲。制品无弹性和塑性（热固性）。 3 高聚物的结构和性能 1 高聚物的相对分子质量很大，所以，分 2 高分子链中有许多C-C键，此单键可按 子间力很强很强。因此，高聚物无气态。 分子链的柔顺性柔顺性。 数可能(构象)——高 高分子的形状便有无 键角自由旋转。因此， 3 高聚物的聚集态态有：晶态、非晶态、取 高聚物整体无序，但在小区域内有向态。 区多称结晶度大。 不同状态：晶区和非晶区。高聚物中晶 4.高聚物的物理状态 线性、非晶态高聚物恒压下的形变-温 Tg—玻璃化温度 Tf—粘流化温度 玻璃态 高弹态 粘流态 度曲线： 分子动能大。大分子可运动，具有流 粘流态：T>Tf ， 高弹态：Tf>T>Tg ， 分子动能不大，大分子不动，链段可 是高聚物的工艺状态； 动性和可塑性，不会复原，属塑性变形。 物柔软，有弹性。是橡胶的使用状态。 去外力，分子复原，属高弹形变。高聚 动。受外力，大分子或蜷曲或伸展；除 温度低，动能小。大分子不能运动，只 玻璃态：T<Tg ， 弹形变。是塑料的使用状态。 位置固定。受外力，只产生微小变形—普 能振动；链段也不能运动。分子的形态和 5.高聚物的性能 1.基本性能：质轻，有弹性，塑性，绝 缘，耐蚀。 2.机械性能：聚合度n大，分子间力大， 强度大。 3.电性能：高聚物无电子、离子，多是绝 缘体。 但极性基团在电场中会周期性取向，产生位 静电，因绝缘而不易消除。 移电流，使其具有导电性。高聚物经摩擦而带 4 溶解性：符合“相似相溶”原理，但不同 ①溶胀—溶剂分子进入高分子链，使链距 ②溶解—溶胀到使高分子链彼此分离，分 体型高分子只溶胀不溶解。 溶解两步： 于低分子的溶解。其溶解过程可分为溶胀、 增大，体积增大； 子进入溶剂。 高聚物的老化 1.高聚物的老化—受内外因素影响，使 ⑴ 外观变化—粘、软、硬、脆、龟裂、变 2 .老化的特征： ⑵ 物化性能—相对分子质量及分布、溶解 的现象。 高聚物性能破坏，以至丧失使用价值 形、失光、变色、剥落 、斑点。 寒性的下降或丧失。 度、密度、透光率、透气性、耐热、耐 ⑶ 机械性能—拉伸强度、硬度、耐磨性的 ⑷ 电性能—绝缘性的破坏。 上述变化并不同时出现。 但是，老化是不可逆转的。 3 老化的实质—高聚物的降解和交联。 ⑴降解—聚合度降低的过程。分为： ① 氧化降解—在O2或O3作用下，生成 下降。 过氧化物，再分解； ② 水解—在H+或OH-催化下，与水反应 ③热裂解—受热使主链断裂，或成单体， ④ 机械裂解—由于机械力而使高聚物裂 而降解。 代基成小分子。 或成小分子，也可能消去取 发生自由基反应。 解。也可能形成自由基， ⑵交联—线型高分子链通过化学键形成网 ① 热氧老化； 4 老化的分类： 5 防老化的主要方法： ⑴防老剂：抗氧剂、光稳定剂、热稳定 状结构。 ② 光(紫外)氧老化。 破坏作用。 剂能防止、抑制、延缓光、热、氧的 ⑵ 物理防护：防护层。 ⑶改性：改变结构，提高耐老化性能。 高聚物：塑料、橡胶、纤维 PVC热收缩膜 聚丙烯纤维硅橡胶绝缘子 如:共混、共聚、交联、增强。 塑料 塑料—具有塑性的高聚物。 按加工工艺分为：热塑性塑料， 按使用情况分为：通用塑料，工程塑料。 PVC PE 热固性塑料。 ABS（丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物） 特点：质硬，刚而韧。热塑 用途：汽车部件，电器零 结构： 件，电器外壳，纺织器材。 耐油，耐热。 不透水，耐蚀，耐磨， 性塑料。无毒无味， 聚碳酸酯（PC） 结构： 特点：线型结构,热塑性塑 耐热耐寒性好，耐稀酸碱； 耐氧化剂。 绝缘性能优异，不吸水 透光率高，冲击强度高， 料。无毒，无味，无臭， 用途：代替金属 木材 玻璃；做电器部件、 塑料加工成型 人工内脏。 汽车部件；防护玻璃，安全帽，包装薄膜、 压塑、热塑、 注塑、挤塑、吹塑 橡胶—在室温下具有显著高弹性能的高聚物。 天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯： 橡胶 但是，天然橡胶产量很少。 许多合成树脂的性能与橡胶相差甚远。 性能的树脂。 需要仿照天然橡胶的结构来合成具有橡胶 顺丁橡胶 结构： 特点：弹性好，耐磨耐寒，优于天然橡 应用：85-90%用于制造轮胎，也用于三 胶。抗张强度低，抗湿滑性不良。 缘制品，胶鞋。 角皮带，减振器；耐热胶管，绝 硅橡胶 结构： 特点：线型聚硅醚，具有良好柔顺性。 防油、水，不易老化；电绝缘性好， 用途：制耐高、低温制品，绝缘制品，医 无毒、无味、透气。耐候、防振。 稳定性、弹性好。耐高、低温。 疗卫生制品。 纤维 细长柔韧的物质称纤维，如： 绵、毛、丝、麻等。 合成纤维的结构特点是： 中有极性基团，易形 成局部结晶区，保证 纤维的强度； 分子中排列不整齐部 分为无定型区。其链可 运动，使纤维有弹性。 线型结构，链直，排列整齐，支链少。分子 聚酰胺纤维（尼龙锦纶 PA） 结构： 特点：“强而韧”，柔顺性 尼龙66 用途：绳索，帘子线，渔 纤维。 好。耐磨性最好的 带，降落伞，袜子。 网，飞行服，运输 “尼龙绳”是这样得到的： 聚酰胺树脂还有尼龙6： 聚酯纤维（涤纶的确良） 特点：：极性分子,分子间力 结构： 用途：衣料，薄膜，渔网， 热性好耐水,耐磨。 差“挺拔不皱”，耐 大,强度高，柔顺性 救生圈，绝缘材料。 增强材料基体材料 竹子 木材 = 木质素 + 纤维 骨骼 = 骨胶 + 磷酸盐 轮胎 = 橡胶 + 链子线 混凝土 = 水泥 + 砂石 常见的复合材料 1 定义：：由两种以上物理和化学性质不 复合材料 2 组成：：基体材料（金属或高聚物）； 3 类型：纤维增强复合材料（增强材料是 材料是粒子)夹层复合材料 纤维）粒子改性复合材料(增强 增强材料（纤维、粒子）。 多相固体材料。 同的物质组合起来得到的一种 增强材料和增强作用 包括：玻璃纤维，陶瓷纤维，合成纤维， 纤维增强材料 作用：承受载荷，传递和分散应力，提高 金属丝 强度。 包括：机械力（钉、钩、铆）， 复合材料界面结合力 包括：SiO2、CaCO3、CaSO4石棉、碳黑、 陶土； 粒子增强材料 作用：阻止基体位错，提高强度，降低成 本。 分子间力，氢键，化学键。 组成：以树脂为基体（环氧树脂，酚醛 玻璃纤维增强塑料——玻璃钢 以玻璃纤维为增强材料。 树脂，不饱和聚酯树脂，有机硅）。 轮胎实际上是橡胶和纤维的复合材料 人们向大自然学习了很多知识 和技术，人们又在这种学习的基 础上“举一反三”创造了更多的物 质为人类服务。 爱护、尊重自然，从自然学习 本领，归根结底是为了人类自己。