应用广泛的高分子材料
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课件34张PPT。第二节
应用广泛的高分子材料 随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命－－人工合成材料. 合成高分子材料的原料丰富、制造加工简单，用途广泛、多样、性能优异，在经济发展和改善人民生活中发挥着极大的作用。第二节 应用广泛的高分子材料合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等）（高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等）其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维、合成橡胶应用最广泛。热塑性高分子、热固性高分子一、塑料一、塑料１、塑料的主要成分塑料一般由合成树脂及增塑剂、热稳定剂、着色剂、防老化剂、润滑剂等添加剂组成树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的
聚合物
塑料＝树脂＋添加剂
树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添加剂也起重要作用２、常见的塑料按受热可分为:可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构）。成型后不再会熔化只能一次成型（体型结构)。线型结构 支链型结构酚醛树脂局部结构热塑性塑料：高分子链间无永久性的化学交联,只有微弱的分子间作用力 以及由于链间纠缠所造成的暂时性物理交联 ，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现象；因此热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动的现象:随温度下降则有固化变硬的情形，为可逆过程 。 常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚系树脂、聚酯树脂热固性塑料：塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂(或称做架桥剂)的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。 3、常见的塑料有哪些？各有什么性能？1、聚乙烯（阅读105~106页）（低密度聚乙烯LDPE）（高密度聚乙烯HDPE）影响高分子化合物熔点、密度的因素：1．高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的作用力越大——熔点、密度越高2．链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、密度越高低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多－低压、高密度、高熔点－管材、桶高压、低密度、低沸点－塑料薄膜◆ 聚乙烯(PE)产品 保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料单体: CH2=CH2◆聚氯乙烯（PVC）化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60℃，在低温下会变硬
分为：软质塑料和硬质塑料单体: CH2=CHCl◆聚苯乙烯单体：◆聚甲基丙烯酸甲酯
（有机玻璃）单体：◆酚醛树脂（形成）用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。+（n-1）H2O在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网状结构的酚醛树脂。酚醛树脂的制取和性质（实验5-1）②沸水浴加热15min③洗净、烘干粉红色固体软化（热塑性）不软化（热固性）溶解不溶解线型结构网状结构P.108
1、为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？
2、尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。你能写出它们的结构吗？思考与交流如棉花、羊毛、蚕丝、麻等用木材为原料，经
化学加工处理所得以各种单体为原料
经聚合反应制成二、合成纤维纤维和纤维素是一种物质？不是一种物质。区别：1.纤维在工业上是指柔韧.纤细的丝状物，具有相当的长度、弹性和吸湿性，而纤维素是一种天然高分子化合物，是构成植物细胞壁的基础物质。2.纤维是一种物体，没有一定的组成，如棉花的主要成分是纤维素，而羊毛的主要成分是蛋白质；纤维素的是一种物质，有固定的组成－（C6H10O5)n。合成纤维合成纤维——六大纶；
强度高弹性好、耐
腐蚀、不缩水、质
轻保暖；但透气性
吸湿性较差。吸湿性好，因其分子链上有羟基维纶——聚乙烯醇结构简式？涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯
橡胶天然橡胶合成橡胶三叶树胶（顺）杜仲树胶（反）丁苯橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶硅橡胶共同点：各种高聚物分
子中均存在不饱和键性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、
耐腐蚀、耐老化等各有其优势。三、合成橡胶硫磺硫化剂橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大nCH2=CH-CH=CH2催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3 硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）天然橡胶：人工合成橡胶1、婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是（ ）B2、下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（ ）
A聚氯乙烯凉鞋 B电木插座
C自行车内胎 D聚乙烯塑料膜B3、硅橡胶的合成流程如下：将单体 二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇，经脱水缩聚成聚硅氧烷，即硅橡胶。请用化学方程式表示以上过程。4、下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是（ ）[CH2－CH2－CH－CH2]nCH3OH[ CH2][CH2－CH2＝CH－CH2]nC ln[CH2－C H ]nC lA．B．C．D．BC线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为体型结构。
应用广泛的高分子材料 随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材料的革命－－人工合成材料. 合成高分子材料的原料丰富、制造加工简单，用途广泛、多样、性能优异，在经济发展和改善人民生活中发挥着极大的作用。第二节 应用广泛的高分子材料合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等）（高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等）其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维、合成橡胶应用最广泛。热塑性高分子、热固性高分子一、塑料一、塑料１、塑料的主要成分塑料一般由合成树脂及增塑剂、热稳定剂、着色剂、防老化剂、润滑剂等添加剂组成树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的
聚合物
塑料＝树脂＋添加剂
树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添加剂也起重要作用２、常见的塑料按受热可分为:可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构）。成型后不再会熔化只能一次成型（体型结构)。线型结构 支链型结构酚醛树脂局部结构热塑性塑料：高分子链间无永久性的化学交联,只有微弱的分子间作用力 以及由于链间纠缠所造成的暂时性物理交联 ，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现象；因此热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动的现象:随温度下降则有固化变硬的情形，为可逆过程 。 常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚系树脂、聚酯树脂热固性塑料：塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂(或称做架桥剂)的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。 3、常见的塑料有哪些？各有什么性能？1、聚乙烯（阅读105~106页）（低密度聚乙烯LDPE）（高密度聚乙烯HDPE）影响高分子化合物熔点、密度的因素：1．高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的作用力越大——熔点、密度越高2．链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、密度越高低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多－低压、高密度、高熔点－管材、桶高压、低密度、低沸点－塑料薄膜◆ 聚乙烯(PE)产品 保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料单体: CH2=CH2◆聚氯乙烯（PVC）化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60℃，在低温下会变硬
分为：软质塑料和硬质塑料单体: CH2=CHCl◆聚苯乙烯单体：◆聚甲基丙烯酸甲酯
（有机玻璃）单体：◆酚醛树脂（形成）用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。+（n-1）H2O在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网状结构的酚醛树脂。酚醛树脂的制取和性质（实验5-1）②沸水浴加热15min③洗净、烘干粉红色固体软化（热塑性）不软化（热固性）溶解不溶解线型结构网状结构P.108
1、为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？
2、尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。你能写出它们的结构吗？思考与交流如棉花、羊毛、蚕丝、麻等用木材为原料，经
化学加工处理所得以各种单体为原料
经聚合反应制成二、合成纤维纤维和纤维素是一种物质？不是一种物质。区别：1.纤维在工业上是指柔韧.纤细的丝状物，具有相当的长度、弹性和吸湿性，而纤维素是一种天然高分子化合物，是构成植物细胞壁的基础物质。2.纤维是一种物体，没有一定的组成，如棉花的主要成分是纤维素，而羊毛的主要成分是蛋白质；纤维素的是一种物质，有固定的组成－（C6H10O5)n。合成纤维合成纤维——六大纶；
强度高弹性好、耐
腐蚀、不缩水、质
轻保暖；但透气性
吸湿性较差。吸湿性好，因其分子链上有羟基维纶——聚乙烯醇结构简式？涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯
橡胶天然橡胶合成橡胶三叶树胶（顺）杜仲树胶（反）丁苯橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶硅橡胶共同点：各种高聚物分
子中均存在不饱和键性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、
耐腐蚀、耐老化等各有其优势。三、合成橡胶硫磺硫化剂橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大nCH2=CH-CH=CH2催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3 硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）天然橡胶：人工合成橡胶1、婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是（ ）B2、下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（ ）
A聚氯乙烯凉鞋 B电木插座
C自行车内胎 D聚乙烯塑料膜B3、硅橡胶的合成流程如下：将单体 二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇，经脱水缩聚成聚硅氧烷，即硅橡胶。请用化学方程式表示以上过程。4、下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是（ ）[CH2－CH2－CH－CH2]nCH3OH[ CH2][CH2－CH2＝CH－CH2]nC ln[CH2－C H ]nC lA．B．C．D．BC线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为体型结构。