高分子材料課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修三

第五章

合成高分子材料第二節(jié)

高分子材料1.了解合成高分子材料（塑料、纖維、橡膠）的性質(zhì)和用途1.了解合成高分子化合物在經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高生活質(zhì)量方面的成就一、高分子材料的分類

高分子材料按用途和性能分類通用高分子材料功能高分子材料塑料合成纖維合成橡膠高分子分離膜高吸水性樹脂塑料的分類熱塑性塑料熱固性塑料可以反復(fù)加熱熔融加工實(shí)例：聚乙烯、聚氯乙烯等不能加熱熔融，只能一次成型例如：酚醛樹脂、脲醛樹脂等（1）聚乙烯聚乙烯按合成方法高壓法聚乙烯低壓法聚乙烯幾種常見的塑料支鏈較多，密度和軟化溫度較低支鏈較少，密度和軟化溫度較高為什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的軟化溫度低、密度也低呢？這是因?yàn)楦叻肿渔溨g的作用力與鏈的長(zhǎng)短有關(guān)，高分子鏈越長(zhǎng)，高分子相對(duì)分子質(zhì)量越大，高分子鏈之間的作用力越大。此外，還與高分子鏈之間的疏密遠(yuǎn)近有關(guān)。低密度聚乙烯的主鏈有較多長(zhǎng)短不一的支鏈，支鏈結(jié)構(gòu)有礙碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)和鏈之間的接近，鏈之間的作用力就比高密度聚乙烯的小，軟化溫度和密度也就較低；相反，高密度聚乙烯的支鏈較少，鏈之間易于接近，相互作用力較大，軟化溫度和密度都較高。（2）酚醛樹脂

酚醛樹脂是酚（如苯酚或甲苯酚等）與醛（甲醛）在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子。苯酚、甲醛縮聚反應(yīng)酸堿線性結(jié)構(gòu)酚醛樹脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)酚醛樹脂

苯酚與甲醛在酸催化下

等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛反應(yīng)，苯酚鄰位或?qū)ξ坏腍原子與甲醛的羰基加成生成鄰羥甲基苯酚，然后鄰羥甲基苯酚之間脫水縮合成線型結(jié)構(gòu)高分子。2.合成纖維纖維化學(xué)纖維棉花人造纖維：利用天然高分子化合物，經(jīng)過一系列的化學(xué)處理和機(jī)械加工而制得的纖維，也叫再生纖維。如粘膠纖維等合成纖維：用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品等不含天然纖維的物質(zhì)為原料加工制得單體，經(jīng)聚合反應(yīng)制成的纖維（如：錦綸、滌綸、維綸、氯綸、丙綸等）天然纖維合成纖維中產(chǎn)量最大的是聚酯纖維中的滌綸。滌綸是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維的商品名稱，它是對(duì)苯二甲酸與乙二.醇在催化劑作用下發(fā)生縮聚反應(yīng)生產(chǎn)的。聚酰胺纖維中的錦綸是較早面世的合成纖維之一。美國(guó)化學(xué)家卡羅瑟斯(W.H.Carothers，1896—1937）在研究脂肪族二元羧酸與脂肪族二元醇的縮聚反應(yīng)時(shí)，得到的聚酯性能不理想，轉(zhuǎn)而研究己二胺與已二酸的縮聚反應(yīng)，成功合成了聚己二酰己二胺纖維(又稱錦綸66、尼龍66，兩個(gè)數(shù)字6分別代表二胺和二酸所含碳原子的個(gè)數(shù))。名稱聚酯纖維聚酰胺纖維實(shí)例滌綸錦綸成分聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維聚己二酰己二胺纖維性能強(qiáng)度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透氣性和吸濕性差,可以與天然纖維混紡獲得改進(jìn)不溶于普通溶劑,熔化溫度高于260℃,拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤,耐磨性和強(qiáng)度高應(yīng)用大量用于服裝與床上用品、各種裝飾布料、國(guó)防軍工特殊織物,以及工業(yè)用纖維制品等絲襪、降落傘、漁網(wǎng)、輪胎簾子線3.合成橡膠橡膠天然橡膠合成橡膠如順丁橡膠①單體：CH2=CH-CH=CH2

1,3-丁二烯②順丁橡膠合成方程式為結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：順丁橡膠中存在碳碳雙鍵，分子呈線型結(jié)構(gòu)，分子鏈較柔軟，性能較差。易加成也易被氧化，所以盛放酸性高錳酸鉀、溴水、濃硝酸、濃硫酸等的試劑瓶，塞子不能用橡膠塞將順丁橡膠與硫等硫化劑混合后加熱，硫化劑將聚合物中的碳碳雙鍵打開，以二硫鍵(—S—S—)等，把線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的順丁橡膠。順丁橡膠的硫化注意：①橡膠的硫化交聯(lián)程度不宜過大，否則會(huì)使橡膠失去彈性。

②具有類似順丁橡膠結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的橡膠，都可通過硫化改變其性能。順丁橡膠具有很好的彈性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造輪胎。功能高分子材料為了適應(yīng)高科技產(chǎn)業(yè)等對(duì)材料的要求，化學(xué)工作者合成了具有某些特殊化學(xué)、物理及醫(yī)學(xué)功能的高分子材料。例如，用于化學(xué)反應(yīng)的高分子催化劑，用于分離純化的各種濾膜；用于信息存儲(chǔ)的磁性高分子，用于傳感器的形狀記憶高分子；用于吸水保水的高吸水性材料；可以替代人體器官、組織的醫(yī)用高分子材料；用于藥物緩釋的高分子藥物等。(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①含有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈，如羧基、羥基。②具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(2)性能：不溶于水，也不溶于有機(jī)溶劑，與水接觸后在很短的時(shí)間內(nèi)溶脹，可吸收其本身質(zhì)量的數(shù)百倍甚至上千倍的水，同時(shí)保水能力要強(qiáng)，還能耐一定的擠壓作用。1.高吸水性樹脂①對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性,在它們的主鏈上再接上帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈,以提高它們的吸水能力。②用帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的烯類為單體進(jìn)行聚合,得到含親水基團(tuán)的高聚物。如:在丙烯酸鈉中加入少量交聯(lián)劑,在一定條件下發(fā)生聚合,得到聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。(3)合成方法2.高分子分離膜

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分離膜一般只允許水及一些小分子物質(zhì)通過，其余物質(zhì)則被截留在膜的另一側(cè)，形成濃縮液，達(dá)到對(duì)原液凈化、分離和濃縮的目的。

展望未來

為了根除“白色污染”，人們聯(lián)想到淀粉、纖維素可以在自然中被微生物降解，以及有些高分子材料在吸收光能的光敏劑的幫助下也能降解的事實(shí)，研究出