高二化人教選修應(yīng)用廣泛的高分子材料

高二化人教選修課件應(yīng)用廣泛的高分子材料第1頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月高分子化合物從來源角度天然高分子化合物，如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等合成高分子化合物第2頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月合成材料合成高分子材料功能高分子材料復(fù)合材料塑料、合成纖維、合成橡膠、粘合劑、涂料三大合成材料按用途和性能分類第3頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月一、塑料熱塑性塑料(聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯等)塑料熱固性塑料（酚醛塑料）特性：受熱時(shí)軟化并可熔化成流動的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用特性：在制造過程中受熱時(shí)能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會受熱熔化

主要成分:合成樹脂及加工助劑第4頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月熱固性塑料再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會重新硬化第5頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月熱塑性塑料：高分子鏈間無永久性的化學(xué)交聯(lián),只有微弱的分子間作用力

以及由于鏈間糾纏所造成的暫時(shí)性物理交聯(lián)

，此交聯(lián)會隨加工過程而有糾纏及去纏的現(xiàn)象；因此熱塑性塑料會隨加熱而有軟化變形乃至于流動的現(xiàn)象:隨溫度下降則有固化變硬的情形，為可逆過程。

第6頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月

常見的熱固性塑料包括環(huán)氧樹脂、酚系樹脂、聚酯樹脂熱固性塑料：塑料在加工過程中受熱發(fā)生聚合反應(yīng)，透過交聯(lián)劑(或稱做架橋劑)的作用分子鏈間產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)，形成緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)反應(yīng)本身是不可逆的化學(xué)反應(yīng)，因此熱固性塑料在加工后并不會如熱塑性塑料般會受熱軟化，若溫度過高則發(fā)生裂解而不會有軟化變形的現(xiàn)象。第7頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月耳機(jī)線為什么總纏在一起？形狀結(jié)構(gòu)聚乙烯分子鏈上的碳原子完全由碳碳單鍵相連，單鍵可旋轉(zhuǎn)，使它不可能成一條直線，只能成不規(guī)則的卷曲狀態(tài)。第8頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月◆聚乙烯(PE)產(chǎn)品保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒，化學(xué)穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的包裝材料單體:CH2=CH2第9頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月◆聚氯乙烯（PVC）化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60℃，在低溫下會變硬分為：軟質(zhì)塑料和硬質(zhì)塑料單體:CH2=CHCl第10頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月聚四氟乙烯塑料單體：CF2＝CF2第11頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月◆聚苯乙烯單體：CH2=CHC6H5第12頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）單體：CH2=CCH3COOCH3透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多種有機(jī)溶劑，可用來制造飛機(jī)、汽車玻璃，光學(xué)儀器和許多日常生活用品。第13頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月◆酚醛塑料單體：苯酚、甲醛具有良好的電絕緣性，耐熱抗水，但易被強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，可制電工器材，儀表外殼等第14頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月酚醛樹脂的制備和性質(zhì)分組編號ⅠⅡ?qū)嶒?yàn)步驟①苯酚+甲醛+濃鹽酸①苯酚+甲醛+濃氨水產(chǎn)品外觀加熱試驗(yàn)酒精溶解結(jié)構(gòu)特點(diǎn)②水浴加熱15min③洗凈、烘干米黃色略帶粉色

軟化（熱塑性）不軟化（熱固性）溶解不溶解線性結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)淡黃色第15頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月水浴加熱第16頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月思考與交流P.1081、為什么用堿性催化生成的酚醛樹脂能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？你能畫出酚醛樹脂的部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)嗎？

2、尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，隨尿排出體外。尿素氮原子上的氫可以像苯環(huán)上的氫原子那樣與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，并可縮聚成線型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹脂。你能寫出它們的結(jié)構(gòu)嗎？第17頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月—OH+

H—C—HO—OHCH2OH—OHCH2OHCH2OHHOCH2第18頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月閱讀與交流（P.109)1、什么是天然纖維、人造纖維、合成纖維和化學(xué)纖維？2、合成纖維有哪些優(yōu)點(diǎn)？哪些缺點(diǎn)？如何加以改善？纖維天然纖維化學(xué)纖維人造纖維：合成纖維：動物纖維如羊毛、蠶絲等用木材為原料，經(jīng)化學(xué)加工處理所得以各種單體為原料經(jīng)聚合反應(yīng)制成植物纖維如棉花、麻等二、合成纖維第19頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月合成纖維：用石油、天然氣等不含天然纖維的物質(zhì)為原料，經(jīng)過化學(xué)合成加工制得的纖維如腈綸(人造羊毛)、錦綸(尼龍)、維綸、氯綸、滌綸(的確良)和丙綸等“六大綸”

合成纖維具有優(yōu)良的性能：如強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕和不怕蟲蛀等。第20頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月滌綸尼龍紡綸纖維織成的防彈衣腈綸腈綸第21頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月

2003年3月26日，在伊拉克的英國皇家海軍陸戰(zhàn)隊(duì)?wèi)?zhàn)士埃里克·沃爾德曼頭盔連中四槍。

沃爾德曼所戴的頭盔是這次英軍專門為戰(zhàn)爭打造的，其外層和普通頭盔沒什么區(qū)別，里料則采用的是一種名叫“凱夫拉爾”的特制纖維。該纖維含有高分子聚合塑料，硬度比普通鋼鐵高40%。質(zhì)地如此堅(jiān)硬，能夠刀槍不入也就不足為奇了。第22頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月高強(qiáng)纖維的代表:Kevlar芳綸：全芳香族聚酰胺抗拉強(qiáng)度3.4GPa模量（59～190）GPa斷裂伸長5%第23頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月宇航員費(fèi)俊龍、聶海勝凱旋歸來第24頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月

宇航員的服裝能使太空的人處于加壓狀態(tài)，供給宇航員生命所需的氧氣，控制溫度和濕度，防止輻射，還要經(jīng)得起微流星的沖擊。宇航服中已經(jīng)應(yīng)用了一百三十多種新型材料。其中多數(shù)是有機(jī)合成材料。密閉頭盔由透明聚碳酸酯組成，密閉服由耐高溫的防火聚酰胺纖維織物等特殊材料組成。宇航服面罩是由碳材料制成的金剛石膜。第25頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月橡膠產(chǎn)品第26頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月三.橡膠

橡膠是制造飛機(jī)、汽車和醫(yī)療器械等所必需的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。1、天然橡膠的化學(xué)組成是聚異戊二烯：2、合成橡膠分為通用橡膠和特種橡膠通用橡膠：如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。特種橡膠：如耐熱和耐酸堿的氟橡膠、耐高溫和耐嚴(yán)寒的硅橡膠等性能全面，但易老化性能不及天然橡膠全面，但其具有彈性、絕緣性、氣密性、耐高溫或低溫等性能。第27頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月3、橡膠的分類：橡膠天然橡膠合成橡膠三葉樹膠（順）杜仲樹膠（反）丁苯橡膠順丁橡膠合成天然橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠硅橡膠共同點(diǎn)：各種高聚物分子中均存在不飽和鍵性質(zhì)：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等各有其優(yōu)勢。第28頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。KMnO4

溶液、濃HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。第29頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月閱讀與交流（P.110-111)1.什么是順丁橡膠？橡膠的硫化對橡膠的性能有怎樣的影響？2.天然橡膠有幾種？它們的結(jié)構(gòu)有何不同？nCH2=CH-CH=CH2催化劑C=CCH2CH2HHn12341423

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(qiáng)度的橡膠。兩種：三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）第30頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月硫化橡膠優(yōu)點(diǎn):具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等第31頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月

丁二烯和苯乙烯共聚而成的彈性體，合成丁苯橡膠CH2=CH-CH=CH2CH2=CH丁苯橡膠SBR1,3-丁二烯苯乙烯第32頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月四、復(fù)合材料學(xué)與問

每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這