有機(jī)合成材料(新課課件)

有機(jī)合成材料歡迎來到有機(jī)合成材料的世界。這門新課程將帶您探索這一革命性的材料領(lǐng)域，了解其特性、應(yīng)用和未來發(fā)展。什么是有機(jī)合成材料？1定義由人工合成的有機(jī)高分子化合物制成的材料。2組成主要由碳、氫、氧、氮等元素構(gòu)成。3特點(diǎn)具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。有機(jī)合成材料的特點(diǎn)輕質(zhì)密度低，重量輕。柔韌易于變形，不易斷裂。絕緣電絕緣性能優(yōu)良。耐腐蝕抵抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)。有機(jī)合成材料的分類1塑料2橡膠3纖維4膠黏劑5涂料常見的有機(jī)合成材料塑料熱塑性塑料可重復(fù)加熱軟化、冷卻固化。例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。熱固性塑料一旦成型就不能再熔化。例如：酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯。橡膠天然橡膠來自橡膠樹的乳汁，具有優(yōu)異的彈性和耐磨性。合成橡膠人工合成，如丁苯橡膠、丁腈橡膠，性能可調(diào)。特種橡膠如硅橡膠、氟橡膠，具有特殊的耐溫、耐油性能。纖維素1天然纖維素棉花、亞麻等植物纖維的主要成分。2再生纖維素粘膠纖維，由天然纖維素經(jīng)化學(xué)處理再生。3纖維素衍生物如醋酸纖維素，用于制造人造絲、濾嘴。蛋白質(zhì)天然蛋白質(zhì)如絲、羊毛等動(dòng)物蛋白纖維。改性蛋白質(zhì)通過化學(xué)處理改善性能的蛋白質(zhì)材料。合成蛋白質(zhì)人工設(shè)計(jì)和合成的蛋白質(zhì)材料。有機(jī)合成材料的制備方法聚合反應(yīng)單體分子通過化學(xué)鍵結(jié)合形成大分子。縮聚反應(yīng)兩種或多種單體通過脫去小分子而聚合。加成反應(yīng)單體分子直接相加，不脫去小分子。聚合反應(yīng)1引發(fā)活性中心形成。2增長(zhǎng)單體不斷加入。3終止反應(yīng)鏈結(jié)束?？s聚反應(yīng)1官能團(tuán)識(shí)別確定反應(yīng)物中的活性基團(tuán)。2脫小分子通常是水分子。3鏈增長(zhǎng)分子量逐步增加。4交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。加成反應(yīng)自由基加成通過自由基機(jī)理進(jìn)行的加成反應(yīng)，如聚乙烯的制備。離子加成通過離子機(jī)理進(jìn)行的加成反應(yīng)，如聚苯乙烯的制備。取代反應(yīng)親核取代電子富集基團(tuán)取代原子或基團(tuán)。親電取代電子缺乏基團(tuán)取代原子或基團(tuán)。自由基取代通過自由基中間體進(jìn)行取代。有機(jī)合成材料的性能耐腐蝕性化學(xué)穩(wěn)定性抵抗酸堿、有機(jī)溶劑等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。表面處理通過涂層或改性提高耐腐蝕性能。應(yīng)用領(lǐng)域化工管道、儲(chǔ)罐、防腐涂料等。耐高溫性1熱變形溫度材料開始變形的溫度。2熱分解溫度材料開始分解的溫度。3玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài)的溫度。耐沖擊性分子結(jié)構(gòu)長(zhǎng)鏈分子和交聯(lián)結(jié)構(gòu)提高耐沖擊性。添加劑增韌劑可以提高材料的韌性。測(cè)試方法如懸臂梁沖擊試驗(yàn)、落錘沖擊試驗(yàn)等。易加工性1熔融加工2注塑成型3擠出成型4吹塑成型53D打印有機(jī)合成材料的應(yīng)用領(lǐng)域日常生活餐具、包裝、玩具等。工業(yè)制造機(jī)械零件、電子元件等。醫(yī)療衛(wèi)生人工器官、醫(yī)療器械等。日用品飲料瓶PET塑料，輕便耐用。牙刷尼龍刷毛，柔韌耐用。食品容器聚丙烯，耐熱安全。購(gòu)物袋聚乙烯，可回收利用。工業(yè)制品汽車工業(yè)儀表板、保險(xiǎn)杠、座椅等部件使用工程塑料和復(fù)合材料，減輕車重，提高燃油效率。電子行業(yè)印刷電路板、絕緣材料、外殼等使用各種專用高分子材料，提高電子產(chǎn)品性能和可靠性。建筑材料1保溫材料聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等，提高建筑能效。2管道系統(tǒng)PVC、PE管道，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)。3防水材料高分子防水卷材，有效防止水分滲透。4裝飾材料塑料地板、壁紙等，美觀耐用。醫(yī)療器械未來發(fā)展趨勢(shì)1生物可降解材料環(huán)境友好，可自然分解。2智能響應(yīng)材料對(duì)外界刺激有特定反應(yīng)。3納米復(fù)合材料性能更優(yōu)，應(yīng)用更廣。43D打印材料個(gè)性化定制，快速成型。綠色環(huán)?？苫厥赵O(shè)計(jì)易于回收利用的材料結(jié)構(gòu)?？山到忾_發(fā)自然環(huán)境中可分解的材料。低碳減少生產(chǎn)過程中的碳排放。無毒避免使用有害添加劑?？稍偕Y源生物基材料利用玉米、甘蔗等植物資源制造的聚乳酸（PLA）、聚羥基烷酸酯（PHA）等材料，可替代傳統(tǒng)石油基塑料。天然纖維復(fù)合材料將麻、竹、木纖維等天然纖維與聚合物基體結(jié)合，制造輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑等領(lǐng)域。高性能材料耐高溫聚合物如聚醚醚酮（PEEK），可在300℃以上使用。高強(qiáng)度纖維如芳綸纖維，強(qiáng)度超過鋼鐵。導(dǎo)電聚合物結(jié)合金屬導(dǎo)電性和塑料柔韌性。自修復(fù)材料能自動(dòng)修復(fù)微小損傷的智能材料。智能材料1形狀記憶聚合物能記憶并恢復(fù)原始形狀。2光響應(yīng)材料在光照下改變性質(zhì)。3溫度敏感材料隨溫度變化改變性能。4壓電聚合物能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。結(jié)論1多樣性有機(jī)合成材料種類繁多，性能各異。2創(chuàng)新性不斷開發(fā)新型材料，推動(dòng)科技進(jìn)步。3實(shí)用性廣泛應(yīng)用于生活和工業(yè)領(lǐng)域。4前景廣闊未來發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｓ袡C(jī)合成材料的重要性70%工業(yè)應(yīng)用率在現(xiàn)代工業(yè)中，有機(jī)合成材料的應(yīng)用比例超過70%。30%能源節(jié)約相比傳統(tǒng)材料，有機(jī)合成材料可節(jié)省30%以上能源。50億市場(chǎng)規(guī)模