功能高分子材料 教学课件 ppt 作者 焦剑、姚军燕 主编 第1章 绪论.pptx
功能高分子材料
Functionalpolymers
西北工业大学理学院焦剑;
第一章绪论
高分子材料科学的历史回顾
高分子的概念始于20世纪20年代，但应用更早。
●1839年，美国人Goodvear发明硫化橡胶。
·1855年，英国人Parks用硝化纤维素与樟脑混合制得赛璐珞。
●1889年，法国人DeChardonnet(夏尔多内)发明
人造丝。
●1907年，酚醛树脂诞生。;
第一章绪论
●1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文，提出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。
●1935年，Carothes发明尼龙66,1938年工业化。
·30年代，一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化，PVC(1927～1937),PVAc(1936),
PMMA(1927～1931),PS(1934～1937),
LDPE(1939)。自由基聚合发展。;
第一章绪论
●高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚合物的分子量。Flory为此获得诺贝尔奖。
·40年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶
(1937),丁腈橡胶(1937),丁基橡胶
(1940),有机氟材料(1943),ABS(1947),涤纶树脂(1940～1950)。
·50年代，Ziegler和Natta发明配位聚合催化剂，制得高密度PE和有规PP,低级烯烃得到利用。;
第一章绪论
·1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高分子结构设计的先河。
·50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛(1956),聚碳酸酯(1957),聚砜
(1965),聚苯醚(1964),聚酰亚胺(1962)。
·60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。特种高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高绝缘、导体等。;
第一章绪论
·80年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和发展。
●新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自由基聚合、等离子聚合等等；
●新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含C6?聚合物等等。
●这些新的合成方法以及新结构的聚合物出现，为高分子的功能化提供契机，使材料突破了传统的结构材料的概念，向功能化和结构-功能一体化发展。;
第一章绪论;
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???一章绪论;
第一章绪论
1.1基本概念及研究内容
●结构高分子材料与功能高分子材料
·性能：材料对外部作用的表征与抵抗特性。例如，对外力的抵抗表现为材料的强度、模量等；对热的抵抗表现为耐热性；对光、电、化学药品的抵抗，则表现为材料的耐光性、绝缘性、防腐蚀性等。
●这一类高分子材料通常具有高的刚度、强度和韧性，如我们所熟知的工程塑料和纤维增强树脂基复合材料(即纤维增强塑料),此外它们还具有良好的防腐、隔热、消音、减震、绝缘等性能。;
第一章绪论
·功能：指向材料输入某种能量和信息，经过材料的贮存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性。例如，材料在受到外部光的输入时，材料可以输出电性能，称为材料的光电功能；材料在受到多种介质作用时，能有选择地分离出其中某些介质，称为材料的选择分离性。此外，如压电性、药物缓释放性等，都属于功能的范畴。
●材料的功能和性能之间存在着一定的区别，但材料在具备功能的同时，必须具有一定的性能。;
第一章绪论
·功能高分子材料与高性能高分子材料均属于特种高分子材料，这是相对于通用高分子材料而言的。
●通用高分子材料：应用面广量大，价格较低。
·根据其性质和用途可分为五个大类：化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂。
●特种高分子材料：带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。
·从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能；而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。;
第一章绪论
●功能高分子的一次功能和二次功能
·一次功能：向材料输入的能量和信息与从材料输出的能量和信息属于同一形式，即材料仅起能量和信息传递作用。它包括：
·声学功能。如吸音性、隔音性等；
·热学功能。如隔热性、传热性、吸热性等；
·电磁学功能。如导电性、磁性；
·光学功能。如透光性、遮光性、反射和折射光性、偏振光性、聚光性、分光性等；
·化学功能。