人教版應(yīng)用廣泛的高分子材料

第五章進入合成有機高分子化合物的時代

第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料

第一課時課件31.知道高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)，知道高聚物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。2.知道塑料、合成纖維、合成橡膠的性質(zhì)和用途。學(xué)習重難點：高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)。學(xué)習目標

自學(xué)導(dǎo)引

合成材料按用途和性能可作如下分類：

(1)合成高分子材料(包括：塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等)

(2)功能高分子材料(包括：高分子分離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹脂等)

(3)復(fù)合材料三大合成材料是指塑料、合成纖維、合成橡膠。

一、塑料

塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成樹脂。在塑料的組成中除了合成樹脂外，還有根據(jù)需要加入的具有某些特定用途的加工助劑以改進其性能。如提高柔韌性的增塑劑，改進耐熱性的熱穩(wěn)定劑，防止塑料老化的防老化劑，賦予塑料顏色的著色劑等。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

塑料的分類如下表所示：分類的原則類型特征和舉例按樹脂受熱時的特征熱塑性以熱塑性樹脂為基本成分，受熱軟化，可以反復(fù)塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等熱固性以熱固性樹脂為基本成分，加工成型以后變?yōu)椴蝗蹱顟B(tài)，如酚醛樹脂、脲醛塑料等熱固性塑料再次受熱時，鏈與鏈間會形成共價鍵，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，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化熱塑性塑料：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。

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。耳機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)。

1．聚乙烯聚乙烯具有極其廣泛的用途，有高壓聚乙烯和低壓聚乙烯之分。高壓聚乙烯是在150～300MPa、170～200℃的溫度下，并在引發(fā)劑作用下使乙烯發(fā)生加成聚合反應(yīng)，得到的聚乙烯相對分子質(zhì)量較低，密度也低(0.91～0.93g·m－3)，主鏈上帶有長短不一的支鏈，熔融溫度為105～115℃，稱為低密度聚乙烯(LDPE)。低壓聚乙烯是在較低壓強下，在催化劑的作用下使乙烯發(fā)生加成聚合反應(yīng)，生成的聚乙烯相對分子質(zhì)量較高(≥50萬)，密度也較高(0.94～0.96g·cm－3)，熔融溫度為131～137℃，稱為高密度聚乙烯(HDPE)。高壓聚乙烯一般用做薄膜，可做食品包裝袋等；低壓聚乙烯較硬(填“軟”或“硬”)，可以做瓶、桶、板、管與棒材等?！艟垡蚁?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◆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聚四氟乙烯塑料單體：CF2＝CF2◆聚苯乙烯單體：CH2=CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）單體：CH2=CCH3COOCH3透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多種有機溶劑，可用來制造飛機、汽車玻璃，光學(xué)儀器和許多日常生活用品?！舴尤┧芰蠁误w：苯酚、甲醛具有良好的電絕緣性，耐熱抗水，但易被強酸強堿腐蝕，可制電工器材，儀表外殼等

2．酚醛樹脂酚醛樹脂是酚類(如苯酚)與醛類(如甲醛)在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。在酸催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛反應(yīng)，苯酚鄰位或?qū)ξ簧系臍湓优c甲醛的羰基加成生成羥甲基苯酚，然后羥甲基苯酚之間相互脫水縮合成線型結(jié)構(gòu)高分子：酚醛樹脂的制備和性質(zhì)分組編號ⅠⅡ?qū)嶒灢襟E①苯酚+甲醛+濃鹽酸①苯酚+甲醛+濃氨水產(chǎn)品外觀加熱試驗酒精溶解結(jié)構(gòu)特點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)淡黃色水浴加熱—OH+

H—C—HO—OHCH2OH—OHCH2OHCH2OHHOCH2在堿催化下，等物質(zhì)的量的甲醛與苯酚或過量的甲醛與苯酚反應(yīng)，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應(yīng)，可以生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。

2,4－二羥甲基苯酚2,4,6－三羥甲基苯酚同步練習

1.下列說法中正確的是(

)

A．只有熱塑性高分子材料才可能是塑料

B．用于包裝食品的塑料通常是聚氯乙烯

C．有機玻璃是一種透明的塑料制品

D．塑料在自然環(huán)境下易分解，不會造成“白色污染”

解析

塑料有的是熱塑性的，有的是熱固性的，故A項錯誤；聚氯乙烯薄膜中含有的增塑劑對健康有不良影響，不能用來包裝食品，用于包裝食品的塑料薄膜是聚乙烯，故B項錯誤；有機玻璃是一種透明的塑料制品，我們所說的“白色污染”指的就是塑料制品造成的污染，故C項正確，D項錯誤。

C

2.下列有關(guān)塑料的說法中不正確的是(

)

A．塑料的主要成分是合成樹脂

B．熱塑性塑料可以反復(fù)加工，多次使用

C．酚醛樹脂可制熱固性塑料

D．通用塑料可以在任何領(lǐng)域中通用

解析

本題考查塑料的有關(guān)知識，只要我們了解塑料的成分、品種、性能和用途，本題就容易解決。通用塑料指價格低、產(chǎn)量大、用途廣泛的塑料，在日常生活中通用性強，但在許多領(lǐng)域須用特殊塑料。

D

3.焚燒下列物質(zhì)，嚴重污染大氣的是(

)

A．聚乙烯 B．聚氯乙烯

C．聚丙烯腈 D．有機玻璃

解析

烴與烴的含氧衍生物完全燃燒只生成CO2和H2O，不會污染空氣；烴的含氮衍生物完全燃燒生成CO2、H2O和N2，不會污染空氣；烴的含氯(鹵)衍生物完全燃燒生成CO2、H2O和HCl(HX)，HCl(HX)會污染空氣。聚乙烯中只有碳、氫兩種元素，聚氯乙烯中含碳、氫、氯三種元素，聚丙烯腈中含碳、氫、氮三種元素，有機玻璃中含碳、氫、氧三種元素。

D

4當前，我國亟待解決的“白色污染”通常是指(

)

A．冶煉廠的白色煙塵B．石灰窯的白色粉塵

C．聚乙烯的塑料垃圾D．白