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1、第第 一一 章章 绪绪 论论高高 分分 子子 基基 础础本章主要内容：本章主要内容：1.1.高分子的基本概念高分子的基本概念2.2.聚合物分类和命名聚合物分类和命名3.3.聚合反应聚合反应4.4.分子量分子量5.5.线型、支链和体型大分子线型、支链和体型大分子6.6.大分子的微观结构大分子的微观结构7.7.聚合物的物理状态和主要性能聚合物的物理状态和主要性能8.8.高分子材料和机械强度高分子材料和机械强度教学目的及要求：教学目的及要求：1.掌握：高分子化合物的基本概念、分类和命名、分子量及分布概念；2.理解：线型、支链和体型大分子以及高分子的微观结构；3.了解：聚合物的物理状态和主要性能，高分
2、子材料和机械强度以及高分子化学简史。l教学重点：分子量的计算和分类；高分子化合物的基本概念l教学难点：结构单元，重复单元和单体单元的区别l教学方法及手段：课堂学习，课堂讨论，课后提问，课下作业高分子化学：高分子化学：高分子化学：高分子化学：研究高分子化合物的合成和反应间的关系高分子物理：高分子物理：高分子物理：高分子物理：研究高分子的结构与性能间的关系高分子加工成型：高分子加工成型：高分子加工成型：高分子加工成型：研究高分子的性能与应用间的关系材料概况材料概况材材料料无机无机材料材料有机高有机高分子材分子材料料非金属材料非金属材料金属材料金属材料天然高分子材料天然高分子材料合成高分合成高分子材
3、料子材料淀粉淀粉纤维素纤维素蛋白质蛋白质天然橡胶天然橡胶合成塑料合成塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维合成粘合剂合成粘合剂合成涂料合成涂料新型合成高分子新型合成高分子材料材料功能高分子功能高分子材料材料复合高分子复合高分子材料材料高分子化学的重要性高分子化学的重要性u我们的衣食住行都离不开高分子我们的衣食住行都离不开高分子u高分子化学是重要的基础学科高分子化学是重要的基础学科u高分子化学的知识是我们认识世界，改造世高分子化学的知识是我们认识世界，改造世界的强有力武器界的强有力武器高分子材料的应用衣衣食食行行住住用用科技科技数学数学物理学物理学工程学工程学其它其它化学化学其它其它学科学科生命生
4、命科学科学电子学电子学高分子高分子科学科学在科学的整体发展中：高分子科学处于多种学科的交汇点上，在科学的整体发展中：高分子科学处于多种学科的交汇点上，为其发展提供了良好的学科环境。为其发展提供了良好的学科环境。l高分子具有许多优良性能，高分子材料是当今世界发展最高分子具有许多优良性能，高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，目前世界上合成高分子材料的年产量已迅速的产业之一，目前世界上合成高分子材料的年产量已经超过经超过1.41.4亿吨。亿吨。l塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂几大类高分子材料己几大类高分子材料己广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、广泛
5、应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑、纺织等各个领域。包装、建筑、纺织等各个领域。l功能高分子材料：导电高分子、高分子半导体、光导电高功能高分子材料：导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年发展迅速，具有特殊液晶高分子和信息高分子材料等近年发展迅速，具有特殊功能。功能。高分子材料的应用高分子材料的应用据统计，若人们对材料据统计，若人们对材料的需求是的需求是100%，其中，其中高分子材料占高分子材料占60%。我被高分子材料包围了聚四氟乙烯聚氯乙烯蜜胺塑
6、料聚丙烯聚丙烯聚乙烯PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯涤纶树脂）EVA（热熔胶）下面让我们去看看常规高分子下面让我们去看看常规高分子塑料塑料橡胶橡胶纤维纤维常规高分子常规高分子粘胶剂粘胶剂涂料涂料高分子材料在国民经济中的地位高分子材料占飞机总重的65。（即使采用最轻的铝/钛合金，其比重也大于2.7，而高分子材料的比重为1.5左右）粘合 5 平方厘米的钢件，能吊起一个大铁箱。超强粘合剂特种高分子材料6.2mm厚的聚碳酸酯板，受大锤砸而不断裂，还能挡住38mm子弹从 3.6m远处的射击。室温硫化硅橡胶板耐2000的高温医用高分子材料由硅橡胶制作的人工心脏，能成功地移植体内。其他还有：隐形眼镜、人工骨、人
7、造皮肤，自吸收手术缝线，医用胶合剂等。有机高分子材料的分类有机高分子材料的分类按产源分按产源分：按加热时的性质分按加热时的性质分热塑性聚合物热塑性聚合物热固性聚合物热固性聚合物受热受热时的时的特点特点受热时软化，冷却后固化。受热时软化，冷却后固化。此过程可以反复进行。此过程可以反复进行。成型前分子量较低，经加成型前分子量较低，经加工后固化成型为制品，再工后固化成型为制品，再受热则制品破坏。此过程受热则制品破坏。此过程不可逆。不可逆。性能性能差异差异密度、熔点较低；耐热性密度、熔点较低；耐热性较差；刚度小；但抗冲击较差；刚度小；但抗冲击韧性较好。韧性较好。密度。熔点较高；耐热性密度。熔点较高；耐
8、热性较好；刚度大；但质地硬较好；刚度大；但质地硬脆。脆。天然天然有机高分子材料有机高分子材料木材、天然橡胶、沥青等木材、天然橡胶、沥青等合成合成有机高分子材料有机高分子材料塑料、橡胶、化学纤维塑料、橡胶、化学纤维高分子材料的主要性能及指标高分子材料的主要性能及指标一、物理力学性能一、物理力学性能1.密度较小密度较小2.比强度高（为轻质高强材料）比强度高（为轻质高强材料）3.导热性小（保温隔热性能好）导热性小（保温隔热性能好）4.电绝缘性能好。电绝缘性能好。二、物理、化学性能二、物理、化学性能1具有可燃性，且在燃烧过程中会释放有毒气体具有可燃性，且在燃烧过程中会释放有毒气体.2.耐腐蚀性能较强耐
9、腐蚀性能较强 3.会老化会老化 建筑塑料建筑塑料l塑料的组成塑料的组成l塑料的主要特点塑料的主要特点l常用建筑塑料常用建筑塑料l常用建筑塑料制品常用建筑塑料制品一、塑料的特点及应用一、塑料的特点及应用1.塑料简介塑料简介塑塑料料为为四四大大材材料料(金金属属材材料料、无无机机非非金金属属材材料料、高高分分子子材材料料、复复合合材材料料)之之一一，目目前前世世界界合合成成树树脂脂总总产产量量超超过过2亿亿吨吨，我我国国近近2000万万吨吨，塑塑料料机机械械10万万台台套套，居居世世界界第第一一。在在三三大大合合成成材材料料中，塑料占中，塑料占80%。(1)塑料的定义塑料的定义plastics，来
10、来源源于于希希腊腊语语“Plastikos”(whichmeanstoformortomold)。原原意意为为可可造造型型的的物物质质。塑塑料料是是高高分分子子合合成成材材料料中中凡凡是是性性能能上上具具有有可可塑塑性性变变化化的的材材料料的的总总称称，是是以以合合成成树树脂脂为为基基本本成成份份，再再添添加加配配合合剂剂(填填料料、增增塑塑剂剂、稳稳定定剂剂、润润滑滑剂剂、色色料料等等)经经捏捏合合、造造粒粒塑塑制制成成一一定定形形状状的的材材料料(弹弹性性体体、涂料、黏合剂除外涂料、黏合剂除外)。塑塑料料：以以树树脂脂为为主主要要成成分分，在在一一定定温温度度和和压压力力下下可可以以制制成
11、成一一定定的的形形状状，并并在在常常温温下下保保持持现现定定形形状状的的材材料。料。塑料回收标志塑料回收标志美美国国工工业业协协会会(SPI)在在1988年年发发布布了了一一套套塑塑料料标标识识方方案：案：将将三三角角形形的的回回收收标标记记附附于于塑塑料料制制品品上上，并并用用数数字字1到到7和和英英文文缩缩写写来来指指代代塑塑料料所所使使用用的的树树脂脂种种类类。这这样样一一来来，塑塑料料品品种种的的识识别别就就变变得得简简单单而而容容易易，回回收收成成本本得得到到了了大大幅幅度度的的削削减减。现今世界上的许多国家都采用了这套现今世界上的许多国家都采用了这套SPI的标识方案。的标识方案。中
12、国在中国在1996年制定了与之几乎相同的标识标准，即：年制定了与之几乎相同的标识标准，即：组组成成塑塑料料包包装装制制品品回回收收标标志志由由图图形形、塑塑料料代代码码与与对对应应的的缩缩写写代代号号组组成成。其其中中图图形形为为带带三三个个箭箭头头的的等等边边三三角角形形；0代代表表材材质质类类别别为为塑塑料料，塑塑料料代代码码为为0与与阿阿拉拉伯伯数数字字顺顺序序号号组组合合的的号号码，位于图形中央，分别代表不同的塑料；码，位于图形中央，分别代表不同的塑料；PlasticsTypes塑料缩写代号位于图形下方。塑料缩写代号位于图形下方。塑料名称、代码与对应的缩写代号如下所示：塑料名称、代码与
13、对应的缩写代号如下所示：聚酯聚酯01PET高密度聚乙烯高密度聚乙烯02HDPE聚氯乙烯聚氯乙烯03PVC低密度聚乙烯低密度聚乙烯04LDPE聚丙烯聚丙烯05PP聚苯乙烯聚苯乙烯06PS其他塑料代码其他塑料代码07Others(2)塑料的历史塑料的历史塑料的发展历史塑料的发展历史塑塑料料工工业业起起源源于于1868年年。英英国国AlxexanderPark发发明明了了硝硝化化纤纤维维素素CN，美美国国Huatt兄兄弟弟发发明明了了硝硝化化纤纤维维素素的的加加工工方方法法，即即与与樟樟脑脑混混合合使使用用，改改善善了了硝硝化化纤纤维维素素的的成成型型性性。1872年年，赛赛璐璐珞珞公公司司成成立立
14、，专专门门生生产产硝硝化化纤纤维维素素。所所以以，硝硝化化纤纤维维素素又又称称赛赛璐璐珞珞。直直到到二二战战，CN一一直直占占据据塑塑料料第第一一的宝座，的宝座，1924年德国发明醋酸纤维素。年德国发明醋酸纤维素。然然而而真真正正的的合合成成塑塑料料工工业业开开始始于于1907年年，以以酚酚醛醛树树脂脂PF的的工工业业化化生生产产为为标标志志，迄迄今今刚刚刚刚百百年年的历史。的历史。改造时期改造时期(19201950)在在这这一一时时期期，大大量量塑塑料料品品种种相相继继出出现现，机机械械加加工工工工业业已已能能成成为为塑塑料料制制品品部部门门提提供供多多种种专专用用设设备备，塑料成型加工理论
15、的研究也已取得重大进展。塑料成型加工理论的研究也已取得重大进展。1936年年，将将食食品品生生产产的的机机器器改改制制成成单单螺螺杆杆挤挤出出机；机；将将金金属属粉粉末末冶冶金金技技术术改改造造为为四四氯氯乙乙烯烯等等难难熔熔塑塑料的冷压烧结成型技术。料的冷压烧结成型技术。将将金金属属压压铸铸技技术术，改改造造为为适适合合热热固固性性塑塑料料的的“传递模塑传递模塑”技术。技术。将将搪搪瓷瓷制制品品的的传传统统生生产产技技术术改改造造为为糊糊塑塑料料的的“搪塑成型搪塑成型”技术。技术。创新时期创新时期(1950)这这一一时时期期，由由于于一一大大批批高高性性能能的的工工程程塑塑料料成成型型加加工
16、工性性能能各各具具特特点点，加加上上工工业业发发展展对对塑塑料料制制品品精精度度、性性能能要要求求更更高高，这这两两方方面面都都要要求求塑塑料料成成型型技技术术向向更更高高阶阶段段发发展展。机机械械加加工工技技术术、计计算算机机自自动动控控制制技技术术及及成成型型加加工工理理论论研研究究三三方方面面的的进进一一步步发发展展，使使塑塑料料加工技术进入创新时期成为可能：加工技术进入创新时期成为可能：1956年年，螺螺杆杆式式注注射射机机问问世世，双双螺螺杆杆挤挤出出机机问问世，使注射和挤出成型技术进入新的时期。世，使注射和挤出成型技术进入新的时期。滚塑成型使生产特大型中空容器成为可能。滚塑成型使生
17、产特大型中空容器成为可能。反应注塑使生产大型注塑制品成为现实。反应注塑使生产大型注塑制品成为现实。组组合合式式成成型型技技术术成成为为发发展展趋趋势势，如如注注射射拉拉伸伸吹塑，挤出吹塑，挤出模压模压热成型。热成型。二、何谓成型加工二、何谓成型加工汽车防尘罩汽车防尘罩 汽车密封条汽车密封条空气软管空气软管高压阻尼线高压阻尼线挡泥板挡泥板车灯橡胶件车灯橡胶件定定义义：将将聚聚合合物物(有有时时加加入入各各种种添添加加剂剂、助助剂剂或或改改性材料性材料)转变转变为为制品或实用材料制品或实用材料的一种的一种工程技术工程技术。标号标号部件部件材料材料锦湖日丽牌号锦湖日丽牌号特性特性1保险保险杠杠PBT
18、/ABSHAB8740B超超高高冲冲击击，耐耐低低温温、优优良良成成型型性性、尺尺寸寸稳稳定定、耐耐化化学品、易于涂装学品、易于涂装 PC/ABSHAC8265、HAC8250、HAC8240BPC/PBTHCB9230M、HCB9240PP/EPDM+Talc/2散热散热格栅格栅电镀级、喷涂级电镀级、喷涂级ABSABS710、ABS711、ABS765超超高高耐耐候候、耐耐热热、高高冲冲击击、高高流流动动、良良好好的的电电镀镀及及喷喷涂涂性性能能、良良好好的的尺寸稳定性尺寸稳定性 电镀级电镀级PC/ABSHAC8244、HAC8245PC/PBTHCB9230M、HCB9240ASA、AES
19、ASA801、ASA811、ASA7045、AESHW600G、AESHW610HT3牌照牌照支架支架 PC/ABSHAC8244、HAC8245、HAC8250 耐耐热热、高高冲冲击击、高高流流动动、良良好好的的电电镀镀及及喷喷涂涂性性能能、良良好好的的尺尺寸寸稳稳定定性性ABSABS710、ABS711、ABS760、ABS765ASA、AESASA801、ASA811、ASA7045、AESHW600G、AESHW610HTPC/PBTHCB9230M、HCB92404铭牌铭牌电镀级电镀级ABSABS710、ABS711良良好好的的电电镀镀性性能能、耐耐热热、高高冲冲击击、耐化学品性能耐
20、化学品性能电镀级电镀级PC/ABSHAC8244、HAC8245标号标号部件部件材料材料锦湖日丽牌号锦湖日丽牌号特性特性1除雾格栅除雾格栅耐热耐热ABSHU650高耐热，高冲击，高耐热，高冲击，低光泽低光泽PC/ABSHAC8265、HAC8260PP+Talc/2仪表板仪表板耐热耐热ABSHU650高耐热，高冲击，高耐热，高冲击，低光泽，尺寸稳低光泽，尺寸稳定定PC/ABSHAC8265、HAC8260PP+Talc/3仪表盘仪表盘耐热耐热ABSHU650、HU600高耐热，高冲击，高耐热，高冲击，低光泽低光泽PC/ABSHAC8265、HAC8260PP+EPDM+Talc/4控制面板控制
21、面板耐热耐热ABSHU650、HU600耐热，高冲击，耐热，高冲击，易于涂装易于涂装PC/ABSHAC8265、HAC82505出风格栅出风格栅耐热耐热ABSHU650、HU4500高耐热，尺寸稳高耐热，尺寸稳定定PC/ABSHAC8265、HAC8260PET/PBT+GFPET/PBT+20%GFPP+Talc/6杂物箱杂物箱耐热耐热ABSHU650、HU600耐热，高冲击，耐热，高冲击，低光泽低光泽PC/ABSHAC8265、HAC8250PP+Talc/标号标号部件部件材料材料锦湖日丽牌号锦湖日丽牌号特性特性1托架托架PC/ABSHAC8265、HAC8260高耐热，高冲击、高耐热，高
22、冲击、尺寸稳定尺寸稳定PC/PBTHCB9230M、HCB9240PBT+GFPBT+20%GF2尾灯灯体尾灯灯体耐热耐热ABSH2938、HU600、HU650耐热、高流动、耐热、高流动、易于涂装、真空易于涂装、真空镀铝镀铝PC/ABSHAC8265、HAC8250、HAC8245PP+Talc/3透明面罩透明面罩PC/高透明，高透明，UV稳稳定定PMMA/标标号号部件部件材料材料锦湖日丽牌号锦湖日丽牌号特性特性1扰流板扰流板吹塑级吹塑级ABSBM510、BM530良好的喷涂性能、良好的喷涂性能、良好的加工性能、良好的加工性能、耐热、耐化学品耐热、耐化学品性能性能吹塑级吹塑级PC/ABSHA
23、C8240B增强增强PA66/PBT/ABSHAB8740B2门拉手门拉手ABSABS710、ABS711、ABS760、ABS765良好的耐低温能良好的耐低温能力、高冲击、良力、高冲击、良好的电镀喷涂性好的电镀喷涂性能、良好的尺寸能、良好的尺寸稳定性、耐疲劳稳定性、耐疲劳性及耐化学品性性及耐化学品性能能电镀级电镀级PC/ABSHAC8244、HAC8245耐候耐候PP/PC/PBTHCB9230M、HCB92403后视镜后视镜ASA、AESASA801、ASA811、ASA7045、AESHW600G、AESHW610HT耐热、良好的耐耐热、良好的耐低温能力、高冲低温能力、高冲击、高流动、良
24、击、高流动、良好的喷涂性能、好的喷涂性能、良好的尺寸稳定良好的尺寸稳定性性ABSABS710、ABS711、ABS760、ABS765耐候耐候PP/PC/PBTHCB9230M、HCB9240结结构构材材料料：电电视视机机壳壳体体、冰冰箱箱壳壳体体、轴轴承承、机机械械零件零件绝缘材料绝缘材料：电缆、绝缘版、电器零件：电缆、绝缘版、电器零件建筑材料建筑材料：贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管：贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管包装材料包装材料：塑料袋、薄膜、泡沫塑料：塑料袋、薄膜、泡沫塑料日日常常用用品品：衣衣架架、椅椅子子、盆盆类类、书书架架、玩玩具具、文文具、办公用品、家具具、办公用品、家具交通
25、运输交通运输：道路交通设施、车辆部件：道路交通设施、车辆部件广泛的用途广泛的用途塑料的基本组成塑料的基本组成组成含量主要作用合成树脂3060起胶粘剂作用填料4070可提高塑料的强度、硬度、耐热性、耐老化性、抗冲击性等增塑剂提高塑料加工时的可塑性、流动性，以及塑料制品的弹性和柔软性固化剂用于热固性树脂中着色剂染料、颜料使塑料制品具有鲜艳的色彩和光泽其他助剂改善和调节塑料的其他性能优点：优点：l轻质高强轻质高强l加工性能好加工性能好l导热系数小，绝热性好导热系数小，绝热性好l装饰性优异装饰性优异l多功能多功能l经济经济缺点缺点耐热性差、易燃耐热性差、易燃易老化易老化热膨胀性大热膨胀性大刚度小刚度小
26、常用建筑塑料常用建筑塑料名称代号主要特性主要用途聚乙烯PE若软性好，耐低温性能好，加工性能好；刚度差，耐热性能差，耐老化性能差。防水材料、给排水管、绝缘材料聚氯乙稀PVC耐化学腐蚀和电绝缘性能优良，难燃；但耐热性能较差，高温时易降解是建筑中应用最多的塑料聚苯乙烯PS电绝缘性能好，耐辐射，加工性好；但脆性大，耐冲击和耐热性能差。主要以泡沫塑料的形式作为隔热材料聚丙烯PP通常为半透明无色固体，无臭无毒。耐热,密度0.90g/cm3,是最轻的通用塑料。耐腐蚀,抗张强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。耐低温冲击性差，较易老化管材、卫生洁具、模板等ABS塑料ABS抗冲击性、耐热性、耐低温性、
27、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色建筑五金、各种管材、模板、异型管、机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织等工业领域酚醛树脂PF电绝缘性能和力学性能良好。坚固耐用、尺寸稳定、不易变形生产各种层压板、玻璃钢制品、涂料常用建筑塑料制品常用建筑塑料制品l玻璃钢（玻璃钢（GRPGRP）：以玻璃纤维为增强材料，以合成树脂）：以玻璃纤维为增强材料，以合成树脂为基体，经成型、固化而成的固体材料。为基体，经成型、固化而成的固体材料。l玻璃钢制品具有良好透光性和装饰性，且强度高，重量玻璃钢制品具有良好透光性和装饰性，且强度高，重量轻，具有良好耐化学腐蚀性能和
28、电绝缘性能，加之成型轻，具有良好耐化学腐蚀性能和电绝缘性能，加之成型工艺简单灵活，在建筑卫生洁具上被广泛使用。工艺简单灵活，在建筑卫生洁具上被广泛使用。水暖工程材料给排水管、各种管件；卫生洁具防水工程材料防水卷材、防水涂料、密封材料、止水带隔热材料泡沫塑料、现场发泡的泡沫塑料装饰材料塑料地板、地毯、壁纸、建筑涂料、塑料门窗、塑料吊顶、塑料隔断等建筑塑料制品实例建筑塑料制品实例 建筑涂料建筑涂料l涂料的组成l涂料的功能l涂料的分类l有机建筑涂料l无机建筑涂料涂料的组成涂料的组成主要成膜物质将涂料中的其他组分粘结成为一体。具有独立成膜能力，决定涂料的使用和所形成涂膜的主要技术性能。分为树脂和油料两
29、类。次要成膜物质是涂料中的各种颜料。使得涂膜着色，并赋予涂膜良好的遮盖力，增加涂膜质感，改善涂膜性能，降低涂料成本。溶剂（稀释剂）有机溶剂助剂改善涂料性能，提高涂膜质量的辅助材料建筑涂料的功能建筑涂料的功能l装饰l保护l其他功能溶剂型建筑涂料溶剂型建筑涂料l组成组成l以合成树脂或油脂为主要成膜物质，以有机溶剂为以合成树脂或油脂为主要成膜物质，以有机溶剂为 稀释剂，再加入适量的颜料、填料及助剂，经研磨稀释剂，再加入适量的颜料、填料及助剂，经研磨而成的涂料。而成的涂料。l优点优点l涂膜细腻、光洁、坚韧，有较好的硬度、光泽，耐涂膜细腻、光洁、坚韧，有较好的硬度、光泽，耐水性、耐候性、耐酸碱性能及气密
30、性较好。水性、耐候性、耐酸碱性能及气密性较好。l缺点缺点l易燃，溶剂挥发时对人体有害，施工时要求基层干易燃，溶剂挥发时对人体有害，施工时要求基层干燥，涂膜透气性差，价格较贵。燥，涂膜透气性差，价格较贵。水溶型建筑涂料水溶型建筑涂料l优点优点l用水作为稀释剂，无毒，环保。成本用水作为稀释剂，无毒，环保。成本较低较低l缺点缺点l涂膜耐水性差，耐候性不强，耐洗刷涂膜耐水性差，耐候性不强，耐洗刷性差，一般只能作为内墙涂料。性差，一般只能作为内墙涂料。乳液型建筑涂料（乳胶漆）乳液型建筑涂料（乳胶漆）l组成组成l由合成树脂借助乳化剂的作用，以由合成树脂借助乳化剂的作用，以0.10.10.50.5 m m的
31、极的极细微粒分散于水中构成的乳液，并以乳液作为主要细微粒分散于水中构成的乳液，并以乳液作为主要成膜物质，再加入适量颜料、填料等助剂，经研磨成膜物质，再加入适量颜料、填料等助剂，经研磨而成的涂料。而成的涂料。l特点特点l以水稀释剂，价格便宜，无毒、不燃，对人体无害，以水稀释剂，价格便宜，无毒、不燃，对人体无害，涂膜具有一定透气性，涂布时布需要基层很干燥，涂膜具有一定透气性，涂布时布需要基层很干燥，涂膜耐水性和耐擦洗的性能较好。涂膜耐水性和耐擦洗的性能较好。l应用应用：室内、室外：室内、室外一、定义：指具有良好的粘结性能，能在两个物体 表面间形成薄膜并把他们牢固地粘结在 一起的材料。二、组成：1、
32、粘结物质2、固化剂3、增韧剂三、分类（自学）四、选择胶粘结材料的基本原则（自学）建筑胶粘剂建筑胶粘剂我们使用的以上这些产品，我们使用的以上这些产品，大都来自于这样高塔林立的大都来自于这样高塔林立的功能高分子功能高分子冰冰山山全全貌貌图图 -全全世世界界唯唯一一的的天然高分子多糖类多糖类,多肽类多肽类,核酸核酸DNA分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构deoxyribonucleic acid两股两股DNA长链像转圈的楼梯扶手长链像转圈的楼梯扶手架，围绕一个中心轴盘旋，走向相反，架，围绕一个中心轴盘旋，走向相反，外侧为磷酸基团，内侧为四种碱基，通外侧为磷酸基团，内侧为四种碱基，通过碱基对过碱基对(3
33、0亿亿)的氢键形成双螺旋结构。的氢键形成双螺旋结构。HOC、N：在碱基中在碱基中C：在磷酸酯键中在磷酸酯键中PDNA and RNAH|H2NCCOOH|RCOOH|H-NHCH|R+HCOOH|H2NCCONHCH|RR肽键肽键C，H，O，N，S 蛋白质Protein蛋白质蛋白质Protein结晶牛胰岛素的晶体结构含 51个氨基酸残基的蛋白质核糖核酸酶A(ribonuclease A)124个氨基酸残基个氨基酸残基高分子高分子也叫也叫高高分子化合物分子化合物，是指分子量很是指分子量很高并由多个重高并由多个重复单元以共价复单元以共价键连接的一类键连接的一类化合物，并且化合物，并且这些重复单元这
34、些重复单元实际上或概念实际上或概念上是由相应的上是由相应的小分子衍生而小分子衍生而来来高分子化合物、大分子化合物、高高分子化合物、大分子化合物、高高分子化合物、大分子化合物、高高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物分子、大分子、高聚物、聚合物分子、大分子、高聚物、聚合物分子、大分子、高聚物、聚合物、聚合物分子聚合物分子聚合物分子聚合物分子 这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用Macromolecules,Polymer常用的高分子的分子量一般高达几万、常用的高分子的分子量一般高达几万、常用的高分子的分子量一般高达几万、常用的高分子
35、的分子量一般高达几万、几十万，甚至上百万，范围在几十万，甚至上百万，范围在几十万，甚至上百万，范围在几十万，甚至上百万，范围在10104 410106 6什么是高分子？什么是高分子？什么是高分子？什么是高分子？高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念常用的聚合物的分子量（万）常用的聚合物的分子量（万）塑料塑料塑料塑料分子量分子量分子量分子量纤维纤维纤维纤维分子量分子量分子量分子量橡胶橡胶橡胶橡胶分子量分子量分子量分子量聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯6 63030涤纶涤纶涤纶涤纶1.81.82.32.3天然橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶 20204040聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 5 51515尼
36、龙尼龙尼龙尼龙-661.2-661.21.81.8丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 15152020聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯 10103030维尼纶维尼纶维尼纶维尼纶6 67.57.5顺丁烯胶顺丁烯胶顺丁烯胶顺丁烯胶 25253030聚合物的分子量及其分布聚合物的分子量及其分布高分子化合物的基本特征之一高分子化合物的基本特征之一高分子化合物的基本特征之一高分子化合物的基本特征之一 分子量具有多分散性分子量具有多分散性分子量具有多分散性分子量具有多分散性什么是分子量的多分散（什么是分子量的多分散（PolydispersityPolydispersity）？聚合物是由一系列分子量（或聚合度
37、）不聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，这些同系物高分等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为特征称为聚合物分子量的多分散性聚合物分子量的多分散性聚合物的基本特征聚合物的基本特征 高分子材料发展史及其发展趋势高分子材料发展史及其发展趋势 J高分子材料的发展大致经历了三个时期，即：高分子材料的发展大致经历了三个时期，即：天然高分子的利用与加工，天然高分子的改性天然高分子的利用与加工，天然高分子的改性和合成，高分子科学的建立与高分
38、子的工业生和合成，高分子科学的建立与高分子的工业生产。产。J天然高分子很多，如动物体细胞内的蛋白质、天然高分子很多，如动物体细胞内的蛋白质、毛、角、革、胶，植物细胞壁的纤维素、淀粉，毛、角、革、胶，植物细胞壁的纤维素、淀粉，橡胶植物中的橡胶，凝结的桐油等。人类很早橡胶植物中的橡胶，凝结的桐油等。人类很早就开始利用这些天然高分子了。就开始利用这些天然高分子了。高分子材料发展史高分子材料发展史J由于工业的发展，天然高分子已远远不能满足由于工业的发展，天然高分子已远远不能满足需要，需要，1919世纪中叶以后，人们发明了加工和改世纪中叶以后，人们发明了加工和改性天然高分子的方法。性天然高分子的方法。J
39、18391839年，有个名叫古德意尔的美国人，偶然发年，有个名叫古德意尔的美国人，偶然发现天然橡胶与硫黄共热后明显地改变了性能，现天然橡胶与硫黄共热后明显地改变了性能，使它从硬度较低、遇热发黏软化、遇冷发脆断使它从硬度较低、遇热发黏软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质，变为富有弹性、可塑性的裂的不实用的性质，变为富有弹性、可塑性的材料。材料。高分子材料发展史高分子材料发展史l化学家们将纤维素进行化学改性获得了第一种人化学家们将纤维素进行化学改性获得了第一种人造塑料造塑料赛璐珞和人造丝。赛璐珞和人造丝。l18891889年法国建成了最早的人造丝工厂。年法国建成了最早的人造丝工厂。l19001900年
40、英国建成了以木浆为原料的粘胶纤维工厂。年英国建成了以木浆为原料的粘胶纤维工厂。这些以天然高分子为基础的塑料在这些以天然高分子为基础的塑料在1919世纪末，已世纪末，已经具有一定的工业价值。经具有一定的工业价值。l2020世纪初，又开始了醋酯纤维的生产。后来，合世纪初，又开始了醋酯纤维的生产。后来，合成纤维工业就在天然纤维改性的基础上建立和发成纤维工业就在天然纤维改性的基础上建立和发展起来了展起来了。高分子材料发展史高分子材料发展史l高分子合成工业是在高分子合成工业是在2020世纪建立起来的。世纪建立起来的。l19071907年，美国化学家在研究苯酚和甲醛的反应中制得了最早的合年，美国化学家在研
41、究苯酚和甲醛的反应中制得了最早的合成塑料成塑料酚醛树脂。酚醛树脂。l19091909年，德国化学家以热引发聚合异戊二烯获得成功。德国化学年，德国化学家以热引发聚合异戊二烯获得成功。德国化学家采用与异戊二烯结构相近的二甲基丁二烯为原料，在金属钠的家采用与异戊二烯结构相近的二甲基丁二烯为原料，在金属钠的催化下，合成了甲基橡胶，开创了合成橡胶的工业生产。催化下，合成了甲基橡胶，开创了合成橡胶的工业生产。l2020世纪世纪3030年代开始进入合成高分子时期。第一种热塑性高分子年代开始进入合成高分子时期。第一种热塑性高分子聚氯乙烯及继而出现的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯聚氯乙烯及继而出现的聚苯乙烯、聚甲基
42、丙烯酸甲酯(有机玻璃有机玻璃)等，都是在这个时期相继开始进行工业生产的。等，都是在这个时期相继开始进行工业生产的。l2020世纪世纪3030年代到年代到4040年代，合成橡胶工业与合成纤维工业也发展起年代，合成橡胶工业与合成纤维工业也发展起来了。来了。l2020世纪世纪5050年代到年代到6060年代高分子工业的发展突飞猛进，所有被称为年代高分子工业的发展突飞猛进，所有被称为大品种的高分子大品种的高分子(包括有机硅等包括有机硅等)都陆续投入了生产。高分子材料都陆续投入了生产。高分子材料发展史见表发展史见表1-11-1。高分子材料发展史高分子材料发展史时间时间事件事件1515世纪世纪 美洲玛雅人
43、用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。18391839年年 美国人古德伊尔美国人古德伊尔(Charles Goodyear)(Charles Goodyear)发现天然橡胶与硫发现天然橡胶与硫磺共热后明显地改变了性能，使它从硬度较低、遇热发磺共热后明显地改变了性能，使它从硬度较低、遇热发黏软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质，变为富有弹性、黏软化、遇冷发脆断裂的不实用的性质，变为富有弹性、可塑性的材料。可塑性的材料。18691869年年 美国的海厄特美国的海厄特(John Wesley Hyatt,1837-1920)(John Wesley Hyatt,1
44、837-1920)把硝化纤把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，制造出了第一维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，制造出了第一种人工合成塑料种人工合成塑料“赛璐珞赛璐珞”(cellulose)(cellulose)。18871887年年 Count Hilaire de ChardonnetCount Hilaire de Chardonnet用硝化纤维素的溶液进行用硝化纤维素的溶液进行纺丝，制得了第一种人造丝。纺丝，制得了第一种人造丝。高分子材料发展史高分子材料发展史19091909年年美国人贝克兰美国人贝克兰(Leo Baekeland)(Leo Baekeland)用苯酚与甲醛反应制
45、造用苯酚与甲醛反应制造出第一种完全人工合成的塑料出第一种完全人工合成的塑料-酚醛树酯。酚醛树酯。19201920年年施陶丁格施陶丁格(Hermann Staudinger)(Hermann Staudinger)发表了发表了 关于聚合反应关于聚合反应(Uber Polymerization)(Uber Polymerization)的论文提出：高分子物质是由的论文提出：高分子物质是由具有相同化学结构的单体经过化学反应具有相同化学结构的单体经过化学反应(聚合聚合)，通过化，通过化学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一词学键连接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一词即源于此。即源于此。1
46、9261926年年瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机，用它瑞典化学家斯维德贝格等人设计出一种超离心机，用它测量出蛋白质的分子量：证明高分子的分子量的确是从测量出蛋白质的分子量：证明高分子的分子量的确是从几万到几百万。几万到几百万。19261926年年美国化学家美国化学家Waldo SemonWaldo Semon合成了聚氯乙烯，并于合成了聚氯乙烯，并于19271927年年实现了工业化生产。实现了工业化生产。高分子材料发展史高分子材料发展史19301930年年 聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)(PS)发明。发明。19321932年年 施陶丁格施陶丁格(Hermann Staudinger)(He
47、rmann Staudinger)总结了自己的大分子理总结了自己的大分子理论，出版了划时代的巨著论，出版了划时代的巨著高分子有机化合物高分子有机化合物成为高成为高分子化学作为一门新兴学科建立的标志。分子化学作为一门新兴学科建立的标志。19351935年年 杜邦公司基础化学研究所有机化学部的卡罗瑟斯杜邦公司基础化学研究所有机化学部的卡罗瑟斯(Wallace H.Carothers(Wallace H.Carothers，1896-1937)1896-1937)合成出聚酰胺合成出聚酰胺6666，即尼龙。尼龙在即尼龙。尼龙在19381938年实现工业化生产。年实现工业化生产。19301930年年 德
48、国人用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出丁钠橡胶德国人用金属钠作为催化剂，用丁二烯合成出丁钠橡胶和丁苯橡胶。和丁苯橡胶。19401940年年 英国人温费尔德英国人温费尔德(T.R.Whinfield,1901-1966)(T.R.Whinfield,1901-1966)合成出聚酯合成出聚酯纤维纤维(PET)(PET)。高分子材料发展史高分子材料发展史19401940年年Peter Debye Peter Debye 发明了通过光散射测定高分子物质分子量发明了通过光散射测定高分子物质分子量的方法。的方法。19481948年年Paul Flory Paul Flory 建立了高分子长链结构的数学理论
49、。建立了高分子长链结构的数学理论。19501950年年德国人齐格勒德国人齐格勒(Karl Ziegler)(Karl Ziegler)与意大利人纳塔与意大利人纳塔(Giulio(Giulio Natta)Natta)分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯与聚丙烯。分别用金属络合催化剂合成了聚乙烯与聚丙烯。19551955年年美国人利用齐格勒美国人利用齐格勒-纳塔催化剂聚合异戊二烯，首次用纳塔催化剂聚合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。胶。19711971年年S.L Wolek S.L Wolek 发明可耐发明可耐300
50、300高温的高温的KevlarKevlar。高分子材料发展趋势高分子材料发展趋势J材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，是现代材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，是现代工业和高科技发展的基础和关键。作为材料领域的后工业和高科技发展的基础和关键。作为材料领域的后起之秀高分子材料在起之秀高分子材料在2121世纪的发展将表现在以下方面：世纪的发展将表现在以下方面：（1 1）通用高分子材料向高性能、多功能、低污染、低成）通用高分子材料向高性能、多功能、低污染、低成本方向发展。本方向发展。通用高分子材料主要是指塑料、橡胶、纤维三大类合通用高分子材料主要是指塑料、橡胶、纤维三大类合成高分子材料及涂料