专题一有机涂料.pptx
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1、高分子材料概论高分子材料概论复旦大学高分子科学系复旦大学高分子科学系2011-11 I.I.高分子的基本概念高分子的基本概念历史上有关高分子的争论历史上有关高分子的争论分子量,单体,链节(重复单元),聚合度,主链,侧基,侧链 1861,高分子胶体理论-胶体化学的奠基人、英国化学家格雷阿姆1921,发表了论聚合,认为聚合不同于缔合,它的分子靠化学键结合,天然橡胶应该具有线性直链的价键结构式。1925,德国化学会上辩论了两个主要问题:一是高分子溶液的粘度和分子量的关系;另一个问题是高分子结构中晶胞与其分子的关系。1921,大分子理论-高分子科学的奠基人、德国化学家施陶丁格1926,瑞典化学家斯维德
2、贝格等人设计出一种超速离心机,测量出蛋白质的分子量:证明高分子化合物的分子量的确是从几万到几百万。1928,晶胞学说权威马克和迈那公开地承认了自己的错误。1932,施陶丁格总结了自己的大分子理论,出版了划时代的高分子有机化合物,成为高分子科学诞生的标志。1.1.天然高分子天然高分子天然多糖纤维素(cellulose)淀粉(starch)甲壳素(chitin)壳聚糖(chitosan)硝酸纤维素(赛璐珞)醋酸纤维素直链淀粉和支链淀粉两大类天然橡胶 全世界98%以上的天然橡胶是从三叶橡胶树采集而得由于天然橡胶含有不饱和双键,因此在空气中易与氧发生自催化氧化,使分子断链或过度交联,从而使橡胶发生粘化
3、或龟裂等老化现象。蛋白质由氨基酸失水结合形成的,可看成由20种单体组成的聚合物。一类是纯蛋白质,另一类是含有其他有机化合物的复合蛋白质。纤维蛋白质和球蛋白质两种II.II.高分子种类高分子种类2.2.半天然高分子半天然高分子3.3.合成高分子合成高分子赛璐珞的发现(1864)硝酸纤维素(火棉)樟脑增塑的硝酸纤维素就是历史上的第一种塑料-赛璐珞天然橡胶的硫化哥伦布在发现新大陆的航行中发现,南美洲土著人玩的一种球是用硬化了的植物汁液做成的。1839,美国化学家古德伊尔不小心把胶乳和硫磺的混合物泼洒在热火炉上,发现这东西已没有粘性,拉长或扭曲时还有弹性,能恢复原状,原来能溶解生胶的溶剂对它不再起作了
4、。自由基聚合加成聚合(阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合)逐步聚合反应III.III.高分子发展历史的简要回顾高分子发展历史的简要回顾 19世纪中叶20世纪初,天然高分子改性-天然橡胶的硫化(1839)赛璐珞塑料(1855)人造丝(1883)合成高分子-酚醛树脂(1907)20s,高分子概念的提出(Staudinger),纤维素分子量的测定:端基法,渗透压法,粘度法30s,醇酸树脂(1926),聚氯乙烯(1928),脲醛树脂(1929),聚苯乙烯(1930),聚甲基丙烯酸甲酯(1936),高压聚乙烯(1935),聚醋酸乙烯(1936)40s,丁基橡胶(1940),涤纶纤维(1941),聚氨酯(1
5、943),环氧树脂(1947),ABS等50s,Ziegler-Natta催化剂,高密度聚乙烯(1953),全同聚丙烯(1955),顺丁橡胶(1959),异戊橡胶(1959),乙丙橡胶(1960)60s,聚砜(1965),聚苯硫醚(1968),聚酰亚胺(1962)等高强度耐高温高分子、工程塑料等40s-70s 美国化学家弗洛里(Flory)在缩聚反应理论、高分子溶液的统计热力学和高分子链的构象统计等方面作出了一系列杰出的贡献,进一步完善了高分子学说。第一里程碑-Staudinger提出高分子学说(1953诺贝尔化学奖)第二里程碑-Ziegler-Natta催化剂(1963诺贝尔化学奖)第三里程
6、碑-Flory完善高分子学说(1974诺贝尔化学奖)de Genne 凝聚态物理的贡献得到1991诺贝尔物理奖。白川英导电高分子方面的贡献而获得2000诺贝尔化学奖。当今,高分子科学与高分子工业的研究和发展方向是:(1)通过新型高效催化剂的开发,重要的通用高分子品种向更大型工业化发展;(2)通过新型聚合方法、化学和物理改性以及复合,获得新性能、新品种、新用途的高聚物;(3)开发功能高分子 如生物高分子、光敏高分子、导电高分子等等。Polymer chemistryPolymer physicsPolymer engineeringFunctional polymerChemistry Life
7、 sciencesEngineeringPhysics 50s80spolymer1D和2D高分子的扫描隧道显微镜图像 拉直长度:厘米到米的数量级“绒线团的半径”:10-100纳米数量级能能“看到看到”的高分子的高分子生活中用到的高分子材料生活中用到的高分子材料9双酚A能使塑料制品更光亮、耐摔。此外,在高温下,双酚A会大量析出,且温度越高,释放越多,速度也越快。而且,塑料制品在反复使用、消毒后会磨损老化,析出的双酚A就会增多。制造塑料制品过程中使用的添加剂、增塑剂邻苯二甲酸酯类及双酚A等,都可能改变孩子的内分泌环境,使发育提前。应用最广泛的双酚A,矿泉水瓶、太空杯、塑料餐具、食品包装中等塑料制
8、品中基本都有。识别塑料制品是否含有双酚A,可以通过其底部三角回收标志加以辨认。要注意三角形里的数字,以1、2、4、5的制品较安全。三角标志中间有一个“7”或者“58”,同时在下面写着“PC”字样的,该产品就有可能含双酚A,减少使用该类塑料制品。高分子材料带来的隐患高分子材料带来的隐患-儿童早发育儿童早发育专题一:有机涂料专题一:有机涂料1.1.1.1.有机涂料的定义和范畴有机涂料的定义和范畴有机涂料的定义和范畴有机涂料的定义和范畴F定义:涂料是一种液态或粉木状态能均匀涂覆在物体表面并形成坚韧保护膜的材料。19世纪天然涂料(桐油,大漆)20年代杜邦公司用硝基纤维素做涂料30年代开发了醇酸树脂,成
9、为涂料中最重要的品种醇酸漆。40年代开发了环氧树脂类防腐涂料。50年代开发了聚丙烯酸酯涂料,这种具有优良耐久性和高光泽的涂料,结合当时出现的静电喷涂技术,使汽车漆的发展又上了一个台阶;在50年代,福特公司发展了阳极电泳漆,以后PPG又发展了阴极电泳漆。电泳漆不但是一种低污染的水性漆,而且进一步提高了涂料防腐蚀的效果,为工业涂料的发展作出了贡献。60年代聚氨酯涂料得到较快的发展,性能特别优异,尽管价格较贵,仍受到重视,是最有前途的现代涂料品种之一。70年代由于环保的要求,发展了粉末涂料,一种无溶剂涂料。80年代涂料发展的重要标志是杜邦公司发现的基团转移聚合方法,可以有效的控制聚合物的分子量和分子
10、量分布以及共聚物的组成,是制备高固含量涂料的理想聚合方法。90年代原子转移自由基聚合技术 涂料与科学的真正结合开始于20世纪二十年代。到目前为止,涂料科学的发展并不成熟,涂料科学中仍有着许多挑战性的工作。人们需要进一步从科学上理解涂料本身的规律,同时应力求解决摆在我们面前的几大难题:降低涂料对环境的污染;降低能耗;提高对金属的保护功能。2.2.涂料的功能涂料的功能 装饰作用 保护作用钢铁生锈、木材腐烂、水泥风化。钢铁的腐蚀是世界上的最大浪费之一。有机材料防火;材料的防腐;古文物保护。色彩标志作用 道路分道线、各种交通标识标志;工厂使用的化学管道、化工设备、危验品容器、各种压缩气体钢瓶等。特殊作
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