第一章概论PPT课件
▪ 贝克兰(1863-1944)美国化 学家。1909年发明酚醛塑料
▪ 贝克兰德将酚醛树脂添加 木屑加热、加压模塑成各种 制品,以他的姓氏命名为贝 克里特,我们称为电木。第 一次世界大战后,无线电、 收音机等电气工业迅猛发展, 更增加了对电木的需求,一 直被使用到今天。
▪ 化学工业中需要不被酸作用的器械,曾用特种钢制造,价格昂 贵,用耐碱的电木取代,便宜多了。但是电木却不耐碱。它是 制造纽扣、棋子很好的材料。拖拉机和汽车里的一些零件也是 用它制造的。 1918年奥地利化学家约翰制得脲醛树脂,用它制成的塑 料无色而有耐光性,并有很高的硬度和强度,更不易燃,能透 过光线,又称电玉。20世纪20年代,曾在欧洲被用作玻璃代 用品。到20世纪30年代,又出现了三聚氰胺-甲醛树脂,是 以尿素为原料的。三聚氰胺-甲醛树脂可以制造耐电弧的材料, 它耐火、耐水、耐油。此后聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有 机玻璃等塑料陆续出现。这不能不说是由电木打开的门路。 20世纪是塑料的世纪。回顾自从塑料出现至今百年的历史, 展望21世纪,人类社会必定会随着高速运行计算机、信息和 网络技术、新能源、航天技术、生命科学等尖端技术的出现和 发展而进一步变化,人类上天入地下海的活动空间也必将进一 步扩大,而纳米塑料、光纤、能导电的塑料、有磁性的塑料、 会记忆的塑料……,各种更新颖的塑料将为人类的技术进步做 出新的贡献。相信经历了旧石器、新石器、陶器、青铜器、铁 器时代的人类历史,因为有了塑料而加快了文明程度提高的速 度。尽管在过去的世纪中,人们已经惊呼塑料时代的到来,但 是,或许新的世纪才是塑料时代真正到来的时代,而过去的世 纪只不过是塑料时代的序幕。
塑料,照字面上讲,是可以塑造的材料,也就是具 有可塑性的材料。现今的塑料是用树脂在一定温度和压 力下浇铸、挤压、吹塑或注射到模型中冷却成型的一类 材料的专称。
▪ 19世纪60年代里,美国由于象牙供应不足,制造台球的原 料缺乏。1869年最早的人工制造的塑料赛璐珞取得专利。 赛璐珞虽是最早的人工制造的塑料,但它是人造塑料,而不 是合成塑料。第一种合成塑料是将酚醛树脂加热模压制得, 是在20世纪初,1910年美籍比利时化学家贝克兰德制成。
▪ 以上是由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚 物,由二种以上单体共聚而成的聚合物则称为 共聚物。
6,6-nylon
▪ 聚酰胺一类:尼龙-66(聚己二酰己二胺)
-[-NH(CH2)6NH·CO(CH2)4CO-]-n │ 结构单元 │ 结构单元 │
│
重复单元
│
两种结构单位比其单体己二酰和己二胺要少 一些原子,是聚合过程中失去水的结果。这 种结构单元不宜再称为单体单元。
第一章 概论
要求:了解高分子的主要术语、 命名和链结构等基本知识。
▪ 高分子材料的基本概念 ▪ 高分子链结构 ▪ 高分子聚集态结构
一、高分子材料的基本概念
1.高分子链的构成 2.高分子的命名 3.高分子的分类
1.高分子链的构成
高分子化合物
由许多原子组成的化合物,其分子量很 大。一般有机化合物的分子中所含原子的总 数大约在100个以下,但淀粉、蛋白质、橡 胶、塑料等化合物的分子却非常大,可能含 数千个到数十万个原子,这种有巨大分子的
2.高分子的命名
▪ 往往按照习惯根据所用单体或聚合物结构来 定名。还有用商品名称或俗名。
▪ 1972年IUPAC对线型有机聚合物提出结构系 统命名法。
▪ (一)习惯命名 ①一种单体经加聚制得的聚合物: “聚+单体名” 例如: 聚氯乙烯,聚丙烯,聚乙烯醇
②两种不同单体聚合: 两种单体简名+“树脂” 例如: 酚醛树脂,醇酸树脂 ▪ “树脂”:指未加有助剂的聚合物粉料、粒
化合物通常称为高分子化合物或聚合物。
分子量很高的一类化合物104~106,又 称聚合物(高聚物为主体,少量为低聚物)。
聚合物分子结构示意图
聚氯乙烯(PVC)树脂
聚氯乙烯加工方法
~~~~CH2CHCH2CHCH2CH…CH2CHCH2CH~~~~~
│││
││
Cl Cl Cl
Cl Cl
聚氯乙烯元结构;
②排好重复单元中次级单元的次序;
③根据化学结构命名重复单元;
④在重复单元名称前加一个“聚”字即为聚合 物名称。
▪ 用英文缩写符号表示,每一字母均应大写。 ▪ 请见教材P14 表1-3常见高分子材料的结构
和名称。
3.高分子的分类
▪ 从单体来源、合成方法、最终用途、加热 行为、聚合物结构等多种分类。
料等物料。
③以聚合物的结构特征命名: 聚酰胺: -NHCO- 尼龙-66 尼龙-6 聚 酯: -OCO- 涤沦 聚碳酸酯 醇酸树脂 聚 砜: -SO2-
▪ (二)商品名称 许多高分子材料都有它们的商品名称,如聚 氯乙烯/聚氧丙烯共聚物的商品名为普流罗尼 (Pluronic),聚二甲基硅氧烷亦称硅油等。
▪ “纶” 合成纤维商品名后缀字 涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维 锦纶 尼龙-6 维尼纶 聚乙烯醇缩醛 腈纶 聚丙烯腈 氯纶 聚氯乙烯 丙纶 聚丙烯
▪ 合成橡胶是共聚物,从共聚单体中 各取一字,后附“橡胶”二字来命 名,如:
丁(二烯)苯(乙烯)橡胶
丁(二烯)(丙烯)腈橡胶
乙(烯)丙(烯)橡胶
▪ (三)系统命名 IUPAC提出了以化学结构为基础的系统命名 法,规则:
Cl
▪ 括号内是PVC的结构单元,也是其重复结构单元 并简称重复单元(链节),
▪ 由能够形成结构单元的小分子所组成的化合物称
为单体,是合成聚合物的原料,也可称为单体单 元。
▪ 在这里PVC类的结构单元、重复单元、单体单 元是相同的。
▪ 聚合物的分子量 M=聚合度DP·重复单元的分子量M0
▪ 聚乙烯:-[-CH2CH2-]-n 因与单体单元不同,故 习惯上不写成 -[-CH2-]-n
▪ 主要用作材料,根据所制成材料的性能和 用途分类 三大合成材料:塑料 橡胶 纤维 用途五大类:塑料 橡胶 纤维 涂料 粘合剂 新的一类: 功能高分子
▪ 塑料:在一定条件下,具有流动性和可塑性的高分子材 料。 热塑性 PVC,PE,PP 热固性 酚醛树脂
塑料的发明堪称为20世纪人类的一大杰作。塑料无 疑已成为现代文明社会不可或缺的重要原料。目前塑料 已广泛应用于航空、航天、通讯工程、计算机、军事以 及农业、轻工业的食品工业等各行各业之中。