生活中的高分子材料學(xué)習(xí)資料

1、生活中的高分子材料生活中的高分子材料關(guān)鍵詞：高分子材料日常應(yīng)用摘要：高分子材料是現(xiàn)代生活中應(yīng)用極為廣泛同時也是不可缺少的材料。本文通 過介紹常用的日常生活用品，說明其材料來源與制備過程，簡明講述高分子材 料在生活中的應(yīng)用。高分子材料的定義與分類：高分子，又稱大分子。是在結(jié)構(gòu)上由許多個實際或概念上的低分子量分子 結(jié)構(gòu)作為重復(fù)單元組成的高分子量分子。其分子量通常在 10000以上。高分子材料是指由高分子化合物制成的材料。按其來源，高分子材料可分 為天然高分子材料（如棉，麻，絲，毛，皮等），合成高分子材料（如聚乙 烯，聚丙烯，聚氯乙烯，酚醛樹脂等），半合成高分子材料（如賽璐珞等）， 包括了塑料，合成

2、纖維，合成橡膠，涂料，粘合劑和高分子基復(fù)合材料。從 1907年高分子酚醛樹脂的出現(xiàn)以來，高分子材料因其普遍具有許多金屬和無機(jī) 材料所無法取代的優(yōu)點而獲得迅速的發(fā)展。生活中高分子材料的應(yīng)用一、纖維織物人們把長徑比為上百倍以上的均勻線條狀或絲狀的材料稱為“纖維”。 纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維，而化學(xué)纖維包括人造纖維和合成纖維兩類。人造纖維是天然纖維經(jīng)過化學(xué)處理后加工的，如粘膠纖維、酪酸纖維、 銅錢纖維等。合成纖維是通過小分子聚合反應(yīng)合成的聚合物加工而成。合成纖維的品種 很多，如聚酪纖維、聚丙烯脂纖維、聚酰胺纖維等。在我們的生活中有多種衣物是用合成纖維制成的或是添加了合成纖維。是 合成纖維讓我們的衣

3、物更加百變多彩和耐穿，下面讓我們簡單的了解幾樣合成 纖維。1 .聚酰胺纖維（-NH （CH2） 6NHCO（CH2）4COn -）尼龍纖維是以含有酰胺鍵的高分子化合物為原料經(jīng)過熔融紡絲及后加工而 制得的纖維。尼龍纖維最大的特點是耐磨性非常好，在所有的化學(xué)纖維和天然纖維中， 它可算得上是耐磨冠軍；它的耐磨性比棉花高10倍，比羊毛高20吾。因此，制 備襪子是尼龍纖維最佳的用途之一。尼龍絲也大量地用于同天然纖維的混紡織 物中。例如，在棉花和羊毛中加入少量尼龍纖維就能大大提高棉和毛的耐磨 性；在毛織物中混入30%的尼龍，織物白耐磨性可提高3倍。尼龍絲的強(qiáng)度很高，所以用尼龍絲做的衣服特別輕巧。但尼龍纖維

4、的耐光 性和保型性都較差，制成的衣料不挺括，容易變形，雖它是制造運動服和休閑 服的好材料，但不適于做高級服裝的面料。尼龍纖維的耐熱性較差，所以不宜用開水洗滌尼龍衣物，貿(mào)燙的溫度也不能很高。與其他合成纖維相比，尼龍纖 維的吸濕件還算比較好的。不過酚胺基在尼龍分子中的比例還不夠高，因此穿 在身上仍不透氣的感覺。由于尼龍纖維高強(qiáng)度和高耐磨性，彈性和抗疲勞性也很好，所以在日常生 活中，尼龍纖維的長絲主要用來制備絲襪和各種針織品。尼龍短纖維常同羊毛 或粘膠纖維混紡，以提高這些毛型產(chǎn)品的耐磨性，降低織物的生產(chǎn)成本。棉襪 中摻混適量的尼龍纖維后，能大大提高棉襪的耐磨性。尼龍的鬃絲主要用來做 網(wǎng)袋、牙刷和衣刷

5、。2 .聚酯纖維(卜OC(C6H5)COOCH2CH2O-n聚酯纖維的中國商品名稱是滌綸，俗稱“的確良”，是由二元酸和二元醇 經(jīng)過縮聚而制得的聚酯樹脂，再經(jīng)熔融紡絲和后處理制得的一種合成纖維。滌綸的抗皺性和保型性比羊毛好，一次慰燙后可以保持很長時間，是所有 天然纖維和合成纖維所不及的。因而可作衣著織物或裝飾用織物的原料。滌綸纖維也存在一系列缺點，如透氣性差，吸濕率低，手感硬等。與天然 纖維混紡，可以克服這一缺點。滌綸纖維和天然纖維混紡交織，得到的毛滌或 棉滌織物，具有滌綸纖維強(qiáng)度好、挺括的特點和棉毛纖維吸濕性好、柔軟、染 色性好的特征，是制備高級衣服面料的重要原料。滌綸二、塑料制品塑料是指一類

6、在常溫下有固定的形狀和強(qiáng)度，在高溫下具有可塑性，用人 工合成方法合成的高分子物質(zhì)，又稱“合成樹脂”。按用途分，塑料可以分為 通用塑料、工程塑料和特種塑料。必須指出，這種劃分并無嚴(yán)格的界線，不能 截然分開。聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等品 種，因為產(chǎn)量大、用途廣、價格低，被稱為“通用塑料”，主要用于日常生活 用品、包裝材料和一般零件。下面介紹幾種生活中常接觸到的塑料。1.聚丙烯 Q-CH2CH(CH3)-n)聚丙烯(PP)是丙烯在催化劑作用下通過陰離子配位聚合而制得的。聚丙烯具有優(yōu)良的性能：(1)質(zhì)輕，是所有合成樹脂中密度最小的。(2)在高溫下的流動性好，加入添加劑后，制

7、品的收縮率減少?？捎脕?制造各種大型和在局溫下變形小的制品。(3)薄膜在甲向拉伸后的強(qiáng)度很高，伸長率變小，可將其切成窄帶或細(xì) 絲用作織物和繩索材料。(4)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性，對溶劑及大多數(shù)化學(xué)藥品都比較 穩(wěn)定。可耐沸水，在沒外部壓力的條件下，制品加熱到 150 c也不變形。(5)有較高的強(qiáng)度和抗撓曲性，執(zhí)伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和剛性都比HDPE高，有高的耐磨性、較好的應(yīng)力開裂性和低蠕變件。(6) 具有良好的電絕緣性。不吸水，不受周圍環(huán)境濕度的影響，且有優(yōu) 良的高頻特性。特別適合作為電器電纜絕緣層和電器外殼。主要缺點：由于結(jié)構(gòu)上叔碳原子亡氫的存在，聚丙烯在再加工和使用中容易受到 光、熱、氧的

8、作用而發(fā)生降解和老化，因此必須添加穩(wěn)定劑。聚丙烯的耐沖擊 強(qiáng)度性能不好，可通過與乙烯的共聚改性來提高它在常溫和低溫下的強(qiáng)度。聚丙烯應(yīng)用廣泛：(1) 可制成餐具、廚房用具、盆、捅、玩具等日用品。(2) 可制成汽車L一的很多部件，如方向盤、儀表盤、保險杠等。(3) 可制成電視機(jī)、收錄機(jī)外殼、洗衣機(jī)內(nèi)桶等家用電器零件。(4) 可制成包裝用扁絲帶、編織袋，各種薄膜用于重包裝袋 (如糧食、 化肥等)、透明的玻璃紙等。(5) 可制成食品的周轉(zhuǎn)箱、化工容器和管道。(6) 可制成一次性注射器、手術(shù)用服裝等醫(yī)療衛(wèi)生用品。2.聚氯乙烯 Q-CH2CH(C1)-n)聚氯乙烯(PVC)是20世紀(jì)二：十年代工業(yè)化的產(chǎn)品

9、，是塑料戶產(chǎn)量較大的品 種之一。聚氯乙烯的單體是氯乙烯，是以石灰石或石油為原料制成的。氯乙烯 通過自由基聚合，用懸浮法、乳液法或本體法制成白色粉狀或糊狀的PvcW脂。聚氯乙烯是全能的塑料。因為Pvg身是一種質(zhì)地很硬的塑料，但是通過 加人大量的增塑劑，調(diào)節(jié)配方，可以生產(chǎn)出比 PB8柔軟的塑料，即軟Pvc。PvC的板材在建筑上有很多的應(yīng)用。在Pvc中混人大量的碳酸鈣做成鈣塑 料，可以提高塑料的硬度，降低成本，用于代替鋼鐵或本材，制作塑料門宙、 樓梯扶手、地板、天花板和電線套管等。將 Pv#度發(fā)泡，可以制成塑料地毯和 塑料墻紙等。Pvc樹脂非常透明，氣密性又好，適于制作包裝瓶，用于飲料、藥品和 化妝

10、品的外包裝。PvcW片是玩具和小商品的重要外包裝材料。PvC軟塑料主要用于制作薄膜或日用品。Pv刑膜的透光性、染色性、保 溫性、耐撕裂性和耐穿刺性都比PEB膜好，因此，不僅大量用于日用塑料薄膜 制品的制備，如雨衣、桌布、窗簾、浴簾等，而且是制備農(nóng)用薄膜的重要原 料。Pvc的染色性非常好，制得的產(chǎn)品鮮艷、美觀，深受人們的喜愛，常用 來制造玩具、涼鞋和人造革等。Pvc具有優(yōu)良的電絕緣性能，是制備電線、電纜的絕緣層和保護(hù)套管的 原料。三、建筑涂料建筑涂料是一種專供建筑工程裝飾用的涂料，它在涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中是產(chǎn)量最 大的一類品種。建筑涂料是以各種合成樹脂為主要成膜物 ，添加顏料、填料、 各種助劑調(diào)配而成

11、。具有保護(hù)作用、裝飾作用或特殊作用。下面簡要介紹幾種涂料。1 .丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂(acrylic Mstns) 是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體在引發(fā)劑的 作用下，通過加聚反應(yīng)生成的聚丙烯酸樹脂及與其他烯類單體如苯乙烯、乙酸 乙烯等共聚生成的共聚物樹脂。CH3H七%一±七 Hl,T0-00=0IIOROR聚甲基丙烯酸酯聚丙烯酸酯丙烯酸樹脂及其單體的研究始于1805年，丙烯酸樹脂真正用于涂料(汽 車涂裝)則是在195孫。日前，在整個涂料工業(yè)中，乙烯類單體 (尤其是丙烯酸 酯單體)合成的樹脂涂料比例不斷增大。究其原因，首先是這類產(chǎn)品的原料是石 油化工產(chǎn)品，資源豐富，價格低廉。其次是聚丙

12、烯酸酪樹脂及其共聚物樹脂具 有極好的耐光、耐候性，在戶外紫外光照射下不易分解或變黃，能長久保持原 有的光澤和色澤；耐熱性好，在170c下不分解，不變色，甚至在230c左右或 更高溫度下仍不變色；樹脂色澤淺，透明；有很好的耐酸、堿、鹽、油脂、洗 滌劑等化學(xué)品的拈污及腐蝕性能；極好的柔韌性和最低的顏料反應(yīng)性。聚丙烯 酸釀樹脂及其共聚物樹脂與混凝土具有很好的附著性能，涂裝后，具有預(yù)防混 凝土性能降低，在一定程度上能增強(qiáng)建筑物的防水性能，因此而成為目前建筑 外用涂料及高級內(nèi)用涂料的最重要的基料之一。2 .聚氨基甲酸酯樹脂在分子結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸酯重復(fù)鏈節(jié)的高分子化合物稱為聚氨基甲酸酯 樹脂，簡稱聚氨酪

13、(polyurethanes)。它由異氟酸酯單體和含活潑氫的化合物 “逐步聚合”而成。20世紀(jì)50年代，聚氨酯始在涂料工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中除了含相當(dāng)數(shù)量的氨酯鍵外，還可能含有酯鍵、醴 鍍、月尿鍵、月尿基甲酸酯鍵等。止匕外，還可形成分子間穩(wěn)定的氫鍵，這種氫鍵可 以是非環(huán)的，也可以是環(huán)狀的：非環(huán)氫鍵_什0I NH OV4« 。HII I -C一N-環(huán)狀氧鍵由于聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中存在大量的極性鍵合，以及分子間穩(wěn)定的氫 鍵，因此使聚氨酯涂料具有許多優(yōu)異的性能，尤其是物理機(jī)械性能好，涂膜堅 硬、柔韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強(qiáng)，優(yōu)良的耐高、低溫性能，耐腐蝕性 優(yōu)異，良好的電性能，施工不受季節(jié)限制，與多種合成樹脂混灣性優(yōu)良，可制備各種性能不同的涂料 產(chǎn)品等。因此聚氨酯涂料用途非常廣泛，目前各產(chǎn)業(yè)部門都有其應(yīng)用領(lǐng)域。聚氨酯涂料的不足之處主要體現(xiàn)在價格高和毒性大。異氟酸酷單體毒 性較大，在涂料制備、施工應(yīng)用時必須注意加強(qiáng)勞動保護(hù)，以防止中毒?？偨Y(jié)綜上，高分子材料業(yè)已