z第五章第三節(jié)功能高分子材料

第五章進入有機高分子化合物的時代第三節(jié)功能高分子材料環(huán)氧樹脂配制導(dǎo)彈上涂料

環(huán)氧塑料粉末

一、功能高分子材料簡介1、定義：既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又有某些特殊功能的高分子。2、合成功能高分子材料的路線方法在合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團，使其顯示特殊功能。直接合成具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料3、功能高分子材料的簡單分類：①物理功能高分子材料②化學(xué)功能高分子材料③生物功能和醫(yī)用高分子材料液晶高分子、高分子半導(dǎo)體等高吸水性材料、高分子分離膜等高分子藥物、人造器官等一、功能高分子材料簡介《時代周刊》評出20世紀(jì)最偉大的

100項發(fā)明，其中“尿不濕”榜上有名

為什么“尿不濕”能評為20世紀(jì)最偉大的100項發(fā)明呢?最初是為誰專門設(shè)計的呢？

美國在上世紀(jì)六十年代初，航天事業(yè)崛起，如何解決宇航員的排尿問題迫在眉睫，華人唐鑫源成為“尿不濕”的發(fā)明人，后來他被譽為美國“太空服之父”。美國從1959起甄選的7位宇航員合影太空服之父——唐鑫源“神舟”系列上天的航天員都使用了“尿不濕”航天員專用“尿不濕”1克能吸收約1000克水，吸水性遠強于一般嬰兒使用的“尿不濕”吸水前吸水后尿不濕吸水前后的變化纖維素的結(jié)構(gòu)簡式傳統(tǒng)吸水性的材料棉花為何有一定的吸水性？發(fā)現(xiàn)其每個鏈節(jié)上都有—OH，它是一種親水基“尿不濕”起作用的物質(zhì)是一種功能高分子材料，具有很強的吸水能力。它所用的材料是高吸水性樹脂（常用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉）（課本P114）思考：如何以帶有強親水性原子團的化合物CH2=CHCOOH制得網(wǎng)狀聚丙烯酸鈉？CH2=CHCOOHCH2=CHCOONa

加交聯(lián)劑得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)丙烯酸與氫氧化鈉制備聚丙烯酸鈉CH2=CH-COHO催化劑CH2=CH-CONaO+NaOHCH2=CH-CONaO+H2OCONaCH2-CH-nOn同時要加入少量二烯作交聯(lián)劑高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的是變線型結(jié)構(gòu)為體型結(jié)構(gòu)，使其既有吸水性、保水性、而又不溶于水，耐擠壓。吸水前吸水后

在橡膠工業(yè)中，制造橡膠要經(jīng)過硫化工藝，將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在制備高吸水樹脂時也要加入交聯(lián)劑，以得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。為什么要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？目的是否相同？學(xué)與問硫化劑的作用是打開順式聚1，3-丁二烯的雙鍵，以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強度的橡膠。高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的是變線型結(jié)構(gòu)為體型結(jié)構(gòu)，使其既有吸水性而又不溶于水，耐擠壓。

2．高吸水性樹脂

(1)結(jié)構(gòu)特點：

①含有強性原子團的支鏈；

②具有結(jié)構(gòu)。

(2)合成方法：①對等天然吸水材料進行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強性原子團的支鏈，以提高它們的吸水能力。吸水網(wǎng)狀淀粉\纖維素親水強親水性基團:羥基、羧基，能夠與水分子形成氫鍵；②以帶有強性原子團的化合物為單體，均聚或共聚得到親水性高聚物。

這兩種方法有一個共同特點是：都要在反應(yīng)中加入少量含兩個雙鍵的二烯化合物作為，讓高聚物分子鏈間發(fā)生交聯(lián)，得到具有結(jié)構(gòu)的樹脂。

(3)性能：可吸收幾百至幾千倍于自身質(zhì)重的水，同時能力強，還能耐一定的作用。

(4)應(yīng)用：干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。親水交聯(lián)劑網(wǎng)狀保水?dāng)D壓如無土栽培、改良土壤、改造沙漠等。思考：強吸水能力的功能高分子材料除了用于“尿不濕”，還有哪些用途？P114保水劑是一種吸水能力特強的功能高分子材料。無毒無害，反復(fù)吸水、釋水——“微型水庫”。同時，它還能吸收肥料、農(nóng)藥、并緩慢釋放，增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、建筑等。（請你想一想）角膜接觸鏡，俗稱隱形眼鏡。目前大量使用的軟質(zhì)隱形眼鏡，它常用以下哪種材料制成的（）（A）有機玻璃（B）硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物（C）聚氯乙烯（D）聚甲基丙烯酸羥乙酯D這是具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點是能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。高分子分離膜高分子分離膜的特點：能夠有選擇地讓某些物質(zhì)通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。高分子分離膜的應(yīng)用：生活用水、工業(yè)廢水等廢液的處理；海水、苦咸水的淡化；濃縮天然果汁、乳制品加工、釀酒各種能源的轉(zhuǎn)換將一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀釋成兩瓶，然后倒入玻璃容器內(nèi)，只要將這種溶液通過薄薄的一層分離膜，就能夠在幾分鐘內(nèi)提取出酒精濃度達93％的乙醇。這種乙醇用一根火柴就能點燃。這個實驗中在分離膜的表面施加了高頻電場，促使乙醇溶解、擴散、和水分離，所耗電能僅為蒸餾法的十分之一。你知道嗎？醫(yī)用高分子材料人造皮膚人工腎臟一張柔軟的紙，白中透出微黃，這張不起眼的“白紙”就是填補國內(nèi)空白的高科技“人造皮膚”。這種“人造皮膚”能幫助傷口盡快恢復(fù)。比如燒燙傷，把水泡的水放出，用藥清洗后，將“人造皮膚”敷貼在傷口上，很快“人造皮膚”就和人的身體長在一起，成了真的皮膚。導(dǎo)電高分子材料

具有半導(dǎo)體性質(zhì)的聚乙炔膜科學(xué)視野二、復(fù)合材料定義：將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來，在性能上取長補短，就可以得到比單一材料性能優(yōu)越的復(fù)合材料。特點：在復(fù)合材料中，一種材料作為基體，另外一種材料作為增強劑，就好像人體中的肌肉和骨頭一樣，各有各的作用，結(jié)合在一起就產(chǎn)生某些特殊性能：例如玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）：基體＋增強劑＝復(fù)合材料酚醛樹脂＋玻璃纖維＝某種玻璃鋼形形色色的復(fù)合材料聚碳酸酯陽光板復(fù)合材料—碳纖維碳纖維復(fù)合材料，它具有強度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點，主要以聚丙烯腈為原料，也可用人造絲、石油瀝青或煤瀝青為原料。材料名稱功能高分子材料合成材料概念性能應(yīng)用一般強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能既具有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又具有某些特殊功能的高分子不同的功能高分子材料，具有不同的特征性質(zhì)用于制作高分子分離膜、人體器官等兩種或兩種以上材料組成的新型材料，分為基體和增強體用于汽車工業(yè)、機械工業(yè)、體育用品、航空航天、人