精細(xì)高分子pp第-章緒論ppt課件目錄contents緒論高分子化學(xué)基礎(chǔ)精細(xì)高分子合成方法精細(xì)高分子結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控精細(xì)高分子加工成型技術(shù)精細(xì)高分子應(yīng)用領(lǐng)域及市場前景01緒論

高分子科學(xué)概述高分子科學(xué)的定義研究高分子化合物的合成、結(jié)構(gòu)、性能和加工應(yīng)用的一門科學(xué)。高分子科學(xué)的發(fā)展歷程從天然高分子到合成高分子，再到功能高分子和精細(xì)高分子。高分子科學(xué)的重要性在材料、能源、信息、生物等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要意義。指具有特定功能或特殊性能的高分子化合物，其分子量、分子結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)等方面具有精細(xì)的控制和調(diào)節(jié)。精細(xì)高分子的定義分子量分布窄、分子結(jié)構(gòu)規(guī)整、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有序、表面性質(zhì)獨特等，具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和生物性能。精細(xì)高分子的特點精細(xì)高分子定義與特點功能材料領(lǐng)域生物醫(yī)用領(lǐng)域環(huán)保與能源領(lǐng)域其他領(lǐng)域精細(xì)高分子應(yīng)用領(lǐng)域01020304如光電材料、磁性材料、傳感器材料等。如藥物載體、生物相容性材料、組織工程材料等。如水處理劑、油田化學(xué)品、太陽能電池材料等。如涂料、膠粘劑、食品添加劑等。學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握精細(xì)高分子的基本概念、合成方法、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系以及加工應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，為從事相關(guān)領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作打下基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)內(nèi)容包括精細(xì)高分子的合成原理與方法、結(jié)構(gòu)與性能表征技術(shù)、加工成型工藝以及應(yīng)用領(lǐng)域等方面的知識。同時，還將介紹相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢，以拓展學(xué)生的視野和知識面。本課程學(xué)習(xí)目標(biāo)與內(nèi)容02高分子化學(xué)基礎(chǔ)分類根據(jù)來源、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用等不同角度，高分子化合物可分為多種類型，如均聚物、共聚物、聚合物合金等。命名高分子化合物的命名通常采用系統(tǒng)命名法，包括來源命名、結(jié)構(gòu)命名和性質(zhì)命名等。其中，結(jié)構(gòu)命名是最常用的一種方法，能夠準(zhǔn)確反映高分子的結(jié)構(gòu)特征。高分子化合物分類與命名根據(jù)反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)條件的不同，聚合反應(yīng)可分為加成聚合和縮合聚合兩大類。加成聚合又包括自由基聚合、陰離子聚合和陽離子聚合等。聚合反應(yīng)類型聚合反應(yīng)的機(jī)理復(fù)雜多樣，涉及引發(fā)劑、催化劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等多種因素。不同類型的聚合反應(yīng)具有不同的機(jī)理特點，如自由基聚合的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理、陰離子聚合的配位插入機(jī)理等。聚合機(jī)理聚合反應(yīng)類型及機(jī)理聚合物的結(jié)構(gòu)包括分子鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和織態(tài)結(jié)構(gòu)等多個層次。其中，分子鏈結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)單元，決定了聚合物的基本性質(zhì)。聚合物結(jié)構(gòu)聚合物的結(jié)構(gòu)與性能之間密切相關(guān)。不同的結(jié)構(gòu)特點賦予聚合物不同的性能，如力學(xué)性能、熱性能、電性能、光學(xué)性能等。同時，聚合物的加工性能和使用性能也受到其結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系聚合物結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系功能高分子材料功能高分子材料是指具有特定功能或性能的高分子材料，如導(dǎo)電高分子、磁性高分子、高分子分離膜等。設(shè)計原理功能高分子材料的設(shè)計原理主要包括分子設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和形態(tài)設(shè)計等方面。通過合理的分子設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以制備出具有特定功能和性能的高分子材料。同時，形態(tài)設(shè)計也是實現(xiàn)功能高分子材料性能的重要手段之一。功能高分子材料設(shè)計原理03精細(xì)高分子合成方法通過改進(jìn)引發(fā)劑、優(yōu)化反應(yīng)條件等方式提高聚合效率和分子量。自由基聚合離子聚合配位聚合采用新型催化劑、調(diào)整溶劑和溫度等條件，實現(xiàn)高活性、高立體選擇性的聚合。通過設(shè)計新型配體和金屬中心，實現(xiàn)高分子量、窄分子量分布的聚合物合成。030201傳統(tǒng)聚合方法改進(jìn)與優(yōu)化03鏈增長聚合（CGP）適用于乙烯基單體，如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，實現(xiàn)高立體選擇性聚合。01可控/活性自由基聚合（CRP）如ATRP、RAFT等，實現(xiàn)分子量可控、結(jié)構(gòu)明確的聚合物合成。02開環(huán)聚合（ROP）適用于環(huán)狀單體，如環(huán)氧乙烷、己內(nèi)酯等，得到高性能聚合物。新型聚合技術(shù)及應(yīng)用實例選擇具有特定官能團(tuán)的單體，如羥基、羧基、氨基等，賦予聚合物特定性能。通過調(diào)整反應(yīng)溫度、壓力、濃度、催化劑等條件，實現(xiàn)聚合物的可控合成。功能性單體選擇與反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件控制功能性單體聚合物后處理及性能表征聚合物后處理包括聚合物的分離、純化、干燥等步驟，得到純凈的聚合物產(chǎn)品。性能表征通過分子量測定、熱分析、光譜分析等手段，對聚合物的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行表征和分析。04精細(xì)高分子結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控通過分子設(shè)計，合成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的精細(xì)高分子材料，實現(xiàn)對其性能的精準(zhǔn)調(diào)控。分子設(shè)計與合成通過控制聚合反應(yīng)條件，如溫度、壓力、催化劑等，調(diào)控聚合物的分子量和分子量分布，進(jìn)而影響其性能。聚合反應(yīng)控制利用高分子鏈間的相互作用，通過共混、共聚等方法實現(xiàn)微觀相分離，從而優(yōu)化材料的性能。微觀相分離技術(shù)微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù)通過添加增強(qiáng)劑、增韌劑等，提高精細(xì)高分子材料的力學(xué)性能和韌性，拓寬其應(yīng)用范圍。增強(qiáng)增韌采用特殊表面處理技術(shù)，提高材料的耐磨性和耐候性，延長其使用壽命。耐磨耐候通過化學(xué)或物理方法，賦予精細(xì)高分子材料特定的功能，如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光敏等，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。功能化改性宏觀性能優(yōu)化策略纖維增強(qiáng)將高性能纖維與高分子基體復(fù)合，制備出具有優(yōu)異力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的復(fù)合材料。納米復(fù)合將納米粒子均勻分散在高分子基體中，利用納米效應(yīng)提高材料的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等性能。多層共擠復(fù)合采用多層共擠技術(shù)，將不同性質(zhì)的高分子材料復(fù)合在一起，形成具有多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，提高材料的綜合性能。復(fù)合增強(qiáng)改性方法生物降解高分子開發(fā)可生物降解的高分子材料，減少環(huán)境污染，滿足可持續(xù)發(fā)展需求。低毒低害高分子降低高分子材料中有毒有害物質(zhì)的含量，提高其環(huán)保性能。資源化利用加強(qiáng)廢舊高分子材料的回收和再利用，實現(xiàn)資源的高效利用和循環(huán)利用。環(huán)境友好型精細(xì)高分子材料05精細(xì)高分子加工成型技術(shù)熱塑性塑料、熱固性塑料等。塑料的組成與分類注射成型、擠出成型、吹塑成型、壓延成型等。塑料加工成型方法包裝、建筑、汽車、電子電器等。塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域塑料加工成型技術(shù)橡膠加工成型方法混煉、壓延、壓出、硫化等。橡膠制品的應(yīng)用領(lǐng)域輪胎、密封件、減震件、膠管等。橡膠的種類與性質(zhì)天然橡膠、合成橡膠等。橡膠加工成型技術(shù)纖維加工成型方法紡絲、織布、針織、非織造等。纖維制品的應(yīng)用領(lǐng)域服裝、家居、產(chǎn)業(yè)用紡織品等。纖維的種類與性質(zhì)天然纖維、合成纖維等。纖維加工成型技術(shù)涂料的組成與分類涂料的應(yīng)用領(lǐng)域膠粘劑的種類與性質(zhì)膠粘劑的應(yīng)用領(lǐng)域涂料、膠粘劑等輔助材料應(yīng)用技術(shù)溶劑型涂料、水性涂料、粉末涂料等。水基膠粘劑、溶劑型膠粘劑、熱熔膠等。建筑、汽車、船舶、家具等。包裝、建筑、汽車、電子電器等。06精細(xì)高分子應(yīng)用領(lǐng)域及市場前景123精細(xì)高分子材料廣泛應(yīng)用于汽車座椅、儀表盤、門板等內(nèi)飾部件，具有優(yōu)良的耐磨、耐刮、抗紫外線等性能。汽車內(nèi)飾材料高分子材料也用于汽車保險杠、車身側(cè)裙、后視鏡等外飾部件，具有良好的抗沖擊、耐腐蝕和耐候性能。汽車外飾材料精細(xì)高分子材料還可用于制造汽車密封件、油封、O型圈等功能件，具有良好的密封性能和耐久性。汽車功能件汽車工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用絕緣材料部分高分子材料經(jīng)過特殊處理，可具有良好的導(dǎo)電性能，用于制造電極、導(dǎo)電膜等電子元器件。導(dǎo)電材料電子封裝材料精細(xì)高分子材料還可用于電子元器件的封裝，起到保護(hù)內(nèi)部電路、防止外界環(huán)境干擾的作用。精細(xì)高分子材料具有優(yōu)良的電氣絕緣性能，廣泛應(yīng)用于電線電纜、電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的絕緣層。電子電氣領(lǐng)域應(yīng)用精細(xì)高分子材料可用于制造醫(yī)療器械，如輸液器、注射器、導(dǎo)管等，具有良好的生物相容性和無毒性。醫(yī)療器械部分高分子材料可作為藥物載體，用于藥物的緩釋、控釋和靶向輸送，提高藥物治療效果。藥物載體精細(xì)高分子材料還可用于制造生物傳感器，用于檢測生物分子、細(xì)胞等生物信號，具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點。生物傳感器生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用污水處理精細(xì)高分子材料可作為污水處理劑，用于去除水中的懸浮物、有機(jī)物和重金屬離子等污染物?？諝鈨艋糠指叻肿硬牧暇哂形胶头纸庥泻怏w的能力，可用于室內(nèi)空氣凈化器的濾材。固體廢棄物處理精細(xì)高分子材料也可用于固體廢棄物的處理，如垃圾填埋場的防滲材料、垃圾焚燒爐的煙氣凈化材料等。高性能化：隨著科技的進(jìn)步，對精細(xì)高分子材料的性能要求越來越高，如耐高溫、耐低溫、高強(qiáng)度、高模量等。功能化：精細(xì)高分子材料的功能化是其發(fā)展的重要趨勢，如自修復(fù)、形狀記憶、導(dǎo)