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1、东华大学高分子化学课件第六章 制作人：制作者ppt时间：2024年X月目录第第1 1章章 高分子化学概述高分子化学概述第第2 2章章 高分子化学原理高分子化学原理第第3 3章章 高分子合成与改性高分子合成与改性第第4 4章章 高分子材料性能测试高分子材料性能测试第第5 5章章 高分子材料应用高分子材料应用第第6 6章章 高分子化学实验技术高分子化学实验技术 0101第1章 高分子化学概述 什么是高分子化什么是高分子化学学高分子化学是研究高分子材料合成、结构、性能和应用的学高分子化学是研究高分子材料合成、结构、性能和应用的学科。高分子材料是由大量重复单元组成的巨分子物质。在材科。高分子材料是由大
2、量重复单元组成的巨分子物质。在材料科学、医学、能源等领域具有广泛应用。料科学、医学、能源等领域具有广泛应用。高分子化学历史首次合成橡胶19世纪末的开始聚合物、共聚物、高分子合金迅速发展对人类生活产生影响成为独立学科 高分子结构表征高分子结构表征分子量测定分子量测定分子形态分析分子形态分析光谱分析光谱分析高分子性能测试高分子性能测试拉伸测试拉伸测试硬度测试硬度测试热分析测试热分析测试高分子应用研究高分子应用研究材料应用材料应用医学应用医学应用环保应用环保应用高分子化学的研究内容高分子合成高分子合成聚合反应聚合反应共聚反应共聚反应微乳液聚合微乳液聚合环保、可持续发展绿色高分子合成技术0103微小结
3、构、新领域高分子纳米材料应用02强韧、耐磨高性能高分子材料高分子化学综述高分子化学作为一个涉及多个领域的综合学科，旨在研究大分子化合物的结构、性质和应用。从合成技术到材料特性，高分子化学的发展一直处于科学技术的前沿。通过对高分子材料的研究，推动了材料科学、医学和环保领域的发展，并为人类社会做出了积极贡献。0202第2章 高分子化学原理 高分子化学基础高分子化学基础概念概念高分子化学基础概念包括聚合反应、聚合度、分子量和结构高分子化学基础概念包括聚合反应、聚合度、分子量和结构分析方法。聚合反应是高分子化学中的核心概念，是单体分分析方法。聚合反应是高分子化学中的核心概念，是单体分子在一起形成大分子
4、的过程。聚合度是指高分子链上的重复子在一起形成大分子的过程。聚合度是指高分子链上的重复单元个数，直接影响着高分子的性质。分子量是衡量高分子单元个数，直接影响着高分子的性质。分子量是衡量高分子链长的指标，结构分析方法可以帮助确定高分子的结构和性链长的指标，结构分析方法可以帮助确定高分子的结构和性质。质。高分子结构与性能关系影响高分子材料的物理性能高分子链构象对性能的影响影响高分子材料的化学性能分子间作用力与材料性能的关系影响高分子材料的结构性能结晶度与机械性能的关联用于研究高分子结构的工具和技术高分子结构的表征方法共共混混物物的的相相容容性性与与应用应用共混物是由两种或多种高分子共混物是由两种或
5、多种高分子混合而成的材料混合而成的材料相容性决定了共混物的性能表相容性决定了共混物的性能表现现共共聚聚物物与与共共混混物物的的相相容性调控容性调控可以通过配方设计和添加增容可以通过配方设计和添加增容剂来调节共聚物与共混物的相剂来调节共聚物与共混物的相容性容性影响材料的使用范围和应用效影响材料的使用范围和应用效果果共共聚聚物物与与共共混混物物的的应应用领域用领域共聚物和共混物在塑料、橡胶、共聚物和共混物在塑料、橡胶、纺织等领域有广泛应用纺织等领域有广泛应用根据性能要求选择不同的材料根据性能要求选择不同的材料高分子共聚物与共混物共共聚聚物物的的合合成成与与性性质质共聚物是由两种或多种单体聚共聚物是
6、由两种或多种单体聚合而成的高分子材料合而成的高分子材料具有合成单体的性质和共聚物具有合成单体的性质和共聚物特有的性质特有的性质了解高分子材料在不同环境下的降解过程高分子材料的降解机理0103通过分析降解产物了解高分子材料的降解过程高分子降解产物的分析方法02影响高分子材料耐热性和耐光性的因素热稳定性与光稳定性的影响因素总结高分子化学原理是我们理解和研究高分子材料的基础，掌握这些知识可以帮助我们更好地设计、合成和应用高分子材料。高分子的结构与性能关系、共聚物与共混物的特性、高分子的降解与稳定性等内容都是高分子化学研究中的重点，通过深入学习这些内容，我们能够更好地驾驭高分子材料的特性和应用。030
7、3第3章 高分子合成与改性 高分子合成方法高分子合成方法高分子合成是通过不同的方法将单体分子聚合成高分子大分高分子合成是通过不同的方法将单体分子聚合成高分子大分子的过程。常见的高分子合成方法包括自由基聚合、阴离子子的过程。常见的高分子合成方法包括自由基聚合、阴离子聚合、离子聚合和重叠环聚合。这些方法在合成高分子材料聚合、离子聚合和重叠环聚合。这些方法在合成高分子材料时起着至关重要的作用。时起着至关重要的作用。高分子改性技术包括聚合物的官能基修饰、共聚反应等高分子的化学修饰主要包括物理吸附、溶解共混等方式高分子的物理修饰表面活性剂、表面造型等方法高分子的表面修饰提高高分子材料的性能和应用高分子的
8、功能改进高分子结构设计高分子结构设计原则原则高分子结构设计对于材料性能具有重要影响，包括结构优化高分子结构设计对于材料性能具有重要影响，包括结构优化对性能的影响、功能化设计理念、多功能高分子材料的设计对性能的影响、功能化设计理念、多功能高分子材料的设计方法等。随着科技的发展，高分子结构设计的发展趋势也在方法等。随着科技的发展，高分子结构设计的发展趋势也在不断演变。不断演变。高分子光响应材料高分子光响应材料对光信号作出响应的高分子材对光信号作出响应的高分子材料料高分子磁响应材料高分子磁响应材料对磁场变化产生响应的高分子对磁场变化产生响应的高分子材料材料高高分分子子智智能能材材料料的的应应用领域用
9、领域广泛应用于传感器、智能医疗广泛应用于传感器、智能医疗器械等领域器械等领域高分子响应材料与智能材料高高分分子子形形状状记记忆忆材材料料具有形状记忆功能，能够恢复具有形状记忆功能，能够恢复原始形状原始形状高分子结构设计原则通过调整高分子结构，改善材料性能结构优化对性能的影响根据应用需求设计高分子材料功能功能化设计理念开发具有多种功能的高分子复合材料多功能高分子材料的设计方法结构设计与材料性能的完美结合高分子结构设计的发展趋势总结高分子合成与改性是高分子化学领域的重要内容，通过合成方法和改性技术不断提高高分子材料的性能和功能，进一步拓展了高分子材料的应用领域。高分子结构设计原则和智能材料的发展也
10、为材料科学带来了新的发展方向。0404第四章 高分子材料性能测试 高分子材料的力学性能测试在高分子化学领域中，力学性能测试是至关重要的一环。拉伸性能测试可以评估材料在受力情况下的变形和破坏行为，而弯曲性能测试则用于评估材料在受弯曲作用下的性能表现。压缩性能测试和疲劳性能测试则可以反映材料在压缩和循环载荷下的性能特点。弯曲性能测试弯曲性能测试 压缩性能测试压缩性能测试 疲劳性能测试疲劳性能测试 高分子材料的力学性能测试拉伸性能测试拉伸性能测试 评估材料在温度变化下的膨胀性质热膨胀系数测试0103分析材料在温度变化下的性质变化热分析测试02测量材料传导热量的能力热导率测试高分子材料的电学性能测试测
11、量材料导电性能电导率测试评估材料在电场中的响应能力介电常数测试分析材料在电化学反应中的特性电化学性能测试评估材料在电热转换过程中的性能电热性能测试高分子材料的表高分子材料的表面性能测试面性能测试表面性能测试是评估材料在表面特性上的性能表现。通过表表面性能测试是评估材料在表面特性上的性能表现。通过表面能测试可以了解材料表面的化学特性，界面黏附力测试则面能测试可以了解材料表面的化学特性，界面黏附力测试则可以评估材料与其他材料之间的黏附力。表面粗糙度测试和可以评估材料与其他材料之间的黏附力。表面粗糙度测试和表面润湿性测试则可评估材料表面的粗糙度和对液体的润湿表面润湿性测试则可评估材料表面的粗糙度和对
12、液体的润湿性能。性能。界面黏附力测试界面黏附力测试评估材料与其他材料之间的黏评估材料与其他材料之间的黏附力附力检测材料在不同环境下的黏附检测材料在不同环境下的黏附性能性能表面粗糙度测试表面粗糙度测试量化材料表面的粗糙度水平量化材料表面的粗糙度水平评估表面光滑度和几何形貌评估表面光滑度和几何形貌表面润湿性测试表面润湿性测试评估材料表面对液体的润湿性评估材料表面对液体的润湿性能能测定材料表面润湿的角度和速测定材料表面润湿的角度和速度度高分子材料的表面性能测试表面能测试表面能测试评估材料表面的化学特性评估材料表面的化学特性检测表面能对于表面活性物质检测表面能对于表面活性物质的吸附情况的吸附情况 05
13、05第五章 高分子材料应用 高分子材料在医高分子材料在医学领域的应用学领域的应用高分子材料在医学领域有着广泛的应用，包括用于人工器官高分子材料在医学领域有着广泛的应用，包括用于人工器官材料的制备、药物控释材料的研发、医用高分子材料的表面材料的制备、药物控释材料的研发、医用高分子材料的表面改性等。随着科技的不断进步，高分子医用材料的发展前景改性等。随着科技的不断进步，高分子医用材料的发展前景也愈发广阔。也愈发广阔。高分子材料在医学领域的应用用于替代人体器官的材料制备人工器官材料帮助控制药物释放速度的材料药物控释材料增加材料的生物相容性和功能性医用高分子材料的表面改性展望未来的发展趋势和应用前景高
14、分子医用材料的发展前景高分子材料在能源领域的应用用于生产高性能电池的材料高分子电池材料用于储存能量的高分子材料高分子储能材料应用于太阳能电池等领域高分子光伏材料在能源工程中的具体应用情况高分子能源材料的工程应用高分子水处理材料高分子水处理材料应用于水质净化和处理工艺应用于水质净化和处理工艺高高分分子子环环保保材材料料的的研研究进展究进展绿色环保材料领域的最新进展绿色环保材料领域的最新进展高高分分子子环环保保材材料料的的市市场前景场前景环保材料在市场上的发展前景环保材料在市场上的发展前景和趋势和趋势高分子材料在环保领域的应用高高分分子子垃垃圾圾处处理理材材料料用于环境清洁和废物处理用于环境清洁和
15、废物处理高分子材料在航高分子材料在航天领域的应用天领域的应用高分子材料在航天领域有着重要的应用价值，包括高分子航高分子材料在航天领域有着重要的应用价值，包括高分子航天结构材料、高分子航天热保护材料等。这些材料不仅具有天结构材料、高分子航天热保护材料等。这些材料不仅具有良好的耐辐照性能，还在未来的航天发展中扮演着重要角色。良好的耐辐照性能，还在未来的航天发展中扮演着重要角色。用于航天器结构的轻量化设计高分子航天结构材料0103抵抗宇宙辐射的材料特性高分子航天材料的耐辐照性能02提供航天器热防护功能高分子航天热保护材料高分子材料在航天领域的应用用于航天器结构的设计高分子航天结构材料保护航天器免受高
16、温影响高分子航天热保护材料考虑航天环境下的材料性能高分子航天材料的耐辐照性能展望高分子材料在航天领域的发展高分子航天材料的未来发展方向结语高分子化学作为一门重要的学科，其应用领域非常广泛，涉及医学、能源、环保、航天等多个领域。通过深入研究和应用，高分子材料将为人类社会的发展和进步带来更多的可能性。0606第6章 高分子化学实验技术 高分子合成实验高分子合成实验高分子合成实验是高分子化学领域的重要实践环节。其中的高分子合成实验是高分子化学领域的重要实践环节。其中的自由基聚合实验、阴离子聚合实验、离子聚合实验、环聚合自由基聚合实验、阴离子聚合实验、离子聚合实验、环聚合实验等项目是实验室中常见的操作
17、，通过这些实验可以制备实验等项目是实验室中常见的操作，通过这些实验可以制备不同种类的高分子材料。不同种类的高分子材料。高分子结构表征实验结构分析红外光谱分析分子结构表征核磁共振分析热性能测试热分析实验晶体结构分析X射线衍射实验热稳定性测试实验热稳定性测试实验热重分析热重分析热失重温度热失重温度玻璃化转变温度玻璃化转变温度电学性能测试实验电学性能测试实验介电常数介电常数介电损耗因子介电损耗因子体积电阻率体积电阻率表面性能测试实验表面性能测试实验接触角测定接触角测定表面粗糙度表面粗糙度表面能测定表面能测定高分子性能测试实验拉伸性能测试实验拉伸性能测试实验拉伸强度拉伸强度断裂伸长率断裂伸长率弹性模量弹性模量改善高分子性能高分子化学修饰实验0103表面改性技术高分子表面修饰实验02改变高分子结构高分子物理修饰实验实验技术的重要性高分子化学实验技术在高分子材料研究中起着至关重要的作用，通过实验可以帮助研究人员深入了解高分子的合成、结构、性能和改性等方面，促进高分子材料的应用和发展。再会！