高分子材料論文
(作者未知) 2011/7/26
摘要:
在世界范圍內(nèi), 高分子材料的制品屬于最年輕的材料.它不僅遍及各個工業(yè)領(lǐng)域, 而且已進入所有的家庭, 其產(chǎn)量已有超過金屬材料的趨勢, 將是 21 世紀最活躍的材料支柱.高分子材料在我們身邊隨處可見。高分子材料是以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料。介紹橡膠、纖維、塑料高分子材料所具有的特性和優(yōu)缺點,高分子材料的發(fā)展將推動社會進步。
關(guān)鍵詞:
高分子;聚合物;有機化合物
材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類文明的重要里程碑,當今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),自從合成有機高分子材料出現(xiàn)的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)著性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料來滿足計算機、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工業(yè)和機械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要,除了傳統(tǒng)的三大合成材料以外,又出現(xiàn)了高分子膜,具有光電、磁等特殊功能的高分子材料,生物高分子材料,醫(yī)用高分子材料,隱身材料和液晶高分子材料等許多新型有機高分子材料。這些新型有機高分子材料在我們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中起著越來越重要的作用。
高分子材料的制品屬于最年輕的材料.它不僅遍及各個工業(yè)領(lǐng)域, 而且已進入所有的家庭, 其產(chǎn)量已有超過金屬材料的趨勢, 將是 21 世紀最活躍的材料支柱.高分子材料在我們身邊隨處可見。在我們的認識中,高分子材料是以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料按特性分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料。今天,我想就高分子材料為主線,研究一下各種高分子材料所具有的特性和優(yōu)缺點。
從我們以前學(xué)過的化學(xué)知識中可以知道,高分子材料其實是有機化合物, 有機化合物是碳元素的化合物.除碳原子外, 其它元素主要是氫、氧、氮等.碳原子與碳原子之間, 碳原子與其它元素的原子之間, 能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu).碳原子是四價, 每個一價的價鍵可以和一個氫原子鍵連接, 所以可形成為數(shù)眾多的、具有不同結(jié)構(gòu)的有機化合物.有機化合物的總數(shù)已接近千萬種, 遠遠超過其它元素的化合物的總和, 而且新的有機化合物還不斷地被合成出來.這樣, 由于不同的特殊結(jié)構(gòu)的形成, 使有機化合物具有很獨特的功能.高分子中可以把某些有機物結(jié)構(gòu)(又稱為功能團)替換, 以改變高分子的特性.高分子具有巨大的分子量, 達到至少1 萬以上, 或幾百萬至千萬以上, 所以, 人們將其稱為高分子、大分子或高聚物.高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纖維和合成橡膠(未加工之前稱為樹脂).
1.橡膠
橡膠是一類線型柔性高分子聚合物,橡膠是一種有彈性的碳氫化合物異戊二烯聚合,未經(jīng)加工時以乳劑的形態(tài)存在。橡膠乳劑可以從一些植物的樹液中取得,也可以是人造的。也是很普遍的高分子材料之一。其分子鏈間次價力小,分子鏈柔性好,在外力作用下可產(chǎn)生較大形變,除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物,它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T g)低, 分子量往往很大,大于幾十萬。由于橡膠的分子鏈可以交聯(lián),交聯(lián)后的橡膠受外力作用發(fā)生變形時,具有迅速復(fù)原的能力,并具有良好的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。所以橡膠是橡膠工業(yè)的基本原料,廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其它各種橡膠制品。
橡膠按原料分為天然橡膠和合成橡膠。
從橡膠的結(jié)構(gòu)來看的話我們不難發(fā)現(xiàn)從線性結(jié)構(gòu)來分析未硫化橡膠的普遍結(jié)構(gòu)。由于分子量很大,無外力作用下,呈細團狀。當外力作用,撤除外力,細團的糾纏度發(fā)生變化,分子鏈發(fā)生反彈,產(chǎn)生強烈的復(fù)原傾向,這便是橡膠高彈性的由來。
用型橡膠的綜合性能較好,應(yīng)用廣泛。主要有:①天然橡膠。從三葉橡膠樹的乳膠制得,彈性好,強度高,綜合性能好。②異戊橡膠。全名為順-1,4-聚異戊二烯橡膠,由異戊二烯制得的高順式合成橡膠,因其結(jié)構(gòu)和性能與天然橡膠近似,故又稱合成天然橡膠。③丁苯橡膠。簡稱SBR,其綜合性能和化學(xué)穩(wěn)定性好。④順丁橡膠。與其它通用型橡膠比,硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異,動負荷下發(fā)熱少,耐老化性能好,易與天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等并用。
隨后還有一種特種橡膠。特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠。主要有:①氯丁橡膠。簡稱CR,由氯丁二烯聚合制得。具有良好的綜合性能,耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度較大,常溫下易結(jié)晶變硬,貯存性不好,耐寒性差。②丁腈橡膠。簡稱NBR,由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好 ,可在120℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。此外,還具有耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。(未完,下一頁)
|