第八章 合成材料

第八章合成材料第一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四一．合成材料概況二．有機(jī)高分子材料簡(jiǎn)介三．合成材料四．新型有機(jī)高分子材料第二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四一．合成材料概況材料無(wú)機(jī)材料有機(jī)高分子材料非金屬材料金屬材料天然高分子材料合成高分子材料淀粉纖維素蛋白質(zhì)天然橡膠合成塑料合成橡膠合成纖維合成粘合劑合成涂料新型合成高分子材料……功能高分子材料復(fù)合高分子材料第三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四二．有機(jī)高分子材料簡(jiǎn)介

1．有機(jī)高分子化合物概況（1）小分子：相對(duì)分子質(zhì)量通常不上千，通常稱為低分子化合物，簡(jiǎn)稱小分子；如：烴、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等（2）高分子：相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾萬(wàn)甚至幾千萬(wàn)，通常稱為高分子化合物，簡(jiǎn)稱高分子，有時(shí)，又稱高聚物；如：淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂等第四頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成；如聚乙烯中：（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元（或鏈節(jié)）；（B）n表示每個(gè)高分子化合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，叫聚合度；n越大，相對(duì)分子質(zhì)量越大；（C）合成高分子的小分子物質(zhì)叫單體。如乙烯是聚乙烯的單體。—CH2—CH2—[]—CH2—CH2—n第五頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈節(jié)連接方式分類，可以有線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)；A．聚乙烯、聚氯乙烯中以C－C鍵連接成長(zhǎng)鏈；B．淀粉、纖維素中以C－C鍵和C－O鍵連接成長(zhǎng)鏈；（這些長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)相互纏繞使分子間接觸的地方增多，分子間的作用就大大增加）C．硫化橡膠中，長(zhǎng)鏈與長(zhǎng)鏈之間又形成鍵，產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而交聯(lián)在一起。第六頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四3．高分子化合物的基本性質(zhì)

（1）溶解性線型結(jié)構(gòu)高分子（如有機(jī)玻璃）能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑里，但溶解速率比小分子緩慢；而體型結(jié)構(gòu)高分子（如橡膠）則不易溶解，只有一定程度的脹大。（2）熱塑性和熱固性加熱到一定溫度范圍，開始軟化，然后再開始熔化成可以流動(dòng)的液體；冷卻后，又成為固體－－熱塑性（如聚乙烯）。加工成型后受熱不再熔化，就叫熱固性（如電木）。第七頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四（3）強(qiáng)度

高分子材料強(qiáng)度一般比較大。如把10kg高分子材料與金屬材料各制成100m長(zhǎng)的繩子，可吊起物體的重量如下表：材料品種高分子材料金屬材料錦綸繩滌綸繩金屬鈦繩碳鋼繩重物質(zhì)量／kg155001200077006500第八頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四（4）電絕緣性通常高分子材料的電絕緣性良好，廣泛用于電器工業(yè)上。（為什么？）（5）特性：有些高分子材料具有耐化學(xué)腐蝕、耐熱、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的領(lǐng)域；有些高分子材料易老化、不耐高溫、易燃燒、廢棄后不易分解等。第九頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四例：填寫下表線型高分子體型高分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)溶解性受熱時(shí)的變化第十頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四三．合成材料（一）合成材料概況（二）三大合成材料1．塑料2．合成纖維3．合成橡膠（三）白色污染第十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四（一）合成材料概況

隨著人類不斷的文明和進(jìn)步，人對(duì)天然材料的利用已不能滿足很多方面的需要，于是就發(fā)生了一場(chǎng)材料的革命－－人工合成材料；合成材料的原料豐富、制造加工簡(jiǎn)單，性能千變?nèi)f化；塑料、合成纖維、合成橡膠稱為三大合成材料；粘合劑、涂料也屬于合成材料。第十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四1．塑料塑料的主要成分是合成樹脂，其中還添加了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、防止老化的防老化劑）；有些熱塑性塑料，可以反復(fù)加工，多次使用；有些熱固性塑料，一旦加工成型就不會(huì)受熱熔化。有些塑料具有特殊用途如工程塑料、增強(qiáng)塑料、改進(jìn)塑料等。常見的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）、酚醛樹脂（電木）、聚四氟乙烯等。第十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．合成纖維纖維天然纖維化學(xué)纖維棉花羊毛木材草類合成纖維：用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經(jīng)聚合制成的纖維（如：“六大綸”、碳纖維、光導(dǎo)纖維等）人造纖維：用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加工制成。如粘膠纖維等第十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四3．合成橡膠橡膠天然橡膠合成橡膠通用橡膠特種橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠丁腈橡膠聚硫橡膠硅橡膠第十五頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四（三）白色污染1．由于合成材料的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，一些塑料制品帶來(lái)的環(huán)境污染就“白色污染”。2．白色污染的危害3．白色污染的治理A．廢棄塑料的再利用（如直接作為材料、制作單體和燃料油、制作氣體等）；B．制造易降解材料。第十六頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三節(jié)新型有機(jī)高分子材料學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．了解功能高分子材料、復(fù)合材料的性能和用途。2．了解新型有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)。第十七頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四“2004海水淡化及利用技術(shù)國(guó)際研討會(huì)”已于近日在天津圓滿閉幕.第十八頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四高分子分離膜第十九頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、功能高分子材料1．功能高分子材料：2．功能高分子材料的種類（1）高分子分離膜：指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。這是具有特殊______功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點(diǎn)是能讓某些物質(zhì)________通過(guò)，而把另外一些物質(zhì)分離掉，應(yīng)用于物質(zhì)分離。分離有選擇地第二十頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）醫(yī)用高分子材料：

一些有關(guān)人工器官的圖片人造關(guān)節(jié)人工心臟瓣膜人造皮膚人造心臟人造腎臟人造膝關(guān)節(jié)生物相容性排斥具有優(yōu)異的_________，較少受到____，可以滿足人工器官對(duì)材料的苛刻要求。如：人造心臟、人造關(guān)節(jié)、人造鼻等。第二十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、復(fù)合材料1．復(fù)合材料涵義：指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種做為_____，另外材料做為________。具有_______________________________等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過(guò)了單一材料。2．復(fù)合材料的性能：基體增強(qiáng)劑強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕第二十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四復(fù)合材料－玻璃鋼玻璃鋼游艇玻璃鋼冷卻塔玻璃鋼產(chǎn)品在化工、石油、建筑、體育、國(guó)防、航空航天工業(yè)包括神州五號(hào)載人飛船等高端技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用第二十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四

碳纖維復(fù)合材料，它具有強(qiáng)度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，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。復(fù)合材料—碳纖維第二十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四復(fù)合材料—隱形飛機(jī)上的特殊材料第二十五頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)1．舊材料改進(jìn)推廣(新型導(dǎo)電塑料、電磁屏蔽材料)2．研制新材料(高分子智能材料、超導(dǎo)材料、光電轉(zhuǎn)換材料、生物材料、光解水催化劑、熱電膜、傳感膜等)。第二十六頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四練習(xí)1、某種ABS工程樹脂，由丙烯腈（符號(hào)A）（CH2=CHCN），1，3—丁二烯（符號(hào)B）和苯乙烯（C6H5—CH=CH2，符號(hào)S）按一定配比共聚而得。（1）A、B和S三種單體中，碳?xì)浔龋–:H）值最小的是

。（2）經(jīng)元素分析可知該ABS樣品的組成為CaHbNc（a、b、c為正整數(shù)），則原料中A和B的物質(zhì)的量之比是

。第二十七頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四又知醇、氨都有類似于水的性質(zhì)，酯可以水解，也可以醇解或氨解。維綸可以由乙烯為起始原料合成，路線如下：2、已知:RCHO+R′COOH→R—CH—O—C—R′OHOCH2=CH2O2催化劑A+CH3COOH-H2OB加聚CEDFHCHO縮聚維綸(C6H8O2)nNH3CH3OHCu(OH)2△Cu2O（1）寫出C、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。（2）A→B的變化發(fā)生的反應(yīng)類型有

。第二十八頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四參考網(wǎng)址：

中國(guó)復(fù)合材料網(wǎng)：ttp://中國(guó)公眾科技網(wǎng)：ttp:///生物高分子材料的進(jìn)展：/kjqy/file/0038.htm第二十九頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四再見第三十頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四滌綸：錦綸：腈綸：丙綸：氯綸：維綸：?jiǎn)误w：CH3COOH、CHCH、HCHO第三十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四順丁橡膠：丁苯橡膠：氯丁橡膠：丁腈橡膠：第三十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四人造關(guān)節(jié)第三十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四人工心臟瓣膜第三十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四

一張柔軟的紙，白中透出微黃，這張不起眼的