《高分子材料和复合材料》教学课件
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课件52张PPT。高分子材料和复合材料
（共4课时） 单元结构
一、塑料
1、主要成分 2、优点 3、种类
4、制成合成树脂的反应（加聚反应和缩聚反应）
5、常见塑料性能、用途
二、纤维
1、分类 2、合成纤维性能、发展、应用
三、橡胶
1、种类 2、天然橡胶结构、橡胶的硫化
3、用途
四、功能高分子材料
1、概念 2、分类、用途
五、复合材料
1、概念 2、性能 3、应用进入学习进入学习进入学习进入学习进入学习聚乙烯(PE)产品保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜常见的塑料聚氯乙烯（PVC）酚醛树脂聚丙烯有机玻璃 聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)尿醛塑料(电玉)聚四氟乙烯(PTFE)ABS塑料 1、主要成分 组成 生产塑料的合成树脂2、优点 3、常见种类：通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等
特种塑料：氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等
工程塑料：ABS塑料、聚碳酸酯等合成树脂树脂及添加剂
一、塑料（1）加聚反应：①均聚反应—同一种单体4、合成树脂的制取 练习一（课本P110第二题）
（1）人造象牙的结构可表示为 [ CH2—O ]n 它的单体是（ ）
A.(CH3)2O B.CH3CHO C.HCHO D.CH3CHO
（2）三位科学家因发现导电塑料荣获2000年诺贝尔化学奖。导电塑料的结构可表示为 [ CH＝CH ]n ，则其单体为（ ）。
A.乙烯 B.1,3－丁二烯 C.乙炔 D.乙烷CC练习二
写出由丙烯制取聚丙烯的反应方程式? nCH3CH＝CH2 ②共聚反应—两种以上单体
如：
丙烯腈:CH2＝CH－CN1,3－丁二烯：CH2＝CH－CH＝CH2 单体：（2）缩聚反应你知道吗 1．有些塑料制品可以用热黏结法修补，有些可以用某种溶剂黏结，另一些则无法修补，你知道其中的原因吗? 聚乙烯和聚氯乙烯树脂是线型高分子，由它们制成的塑料加热到一定温度范围时能软化、熔化，冷却后又变成固体，熔化、成型的过程可反复进行，这种塑料称为热塑性塑料，可以用加热的方法黏补，有些热塑性塑料可溶于某些有机溶剂。②热固型：塑料按受热的情况可分为：①热塑型：线型高分子，可反复加工，多次使用。
如聚乙烯 、聚氯乙烯体型高分子，成型后不再会熔化。
如酚醛树脂等塑料制品的修补与黏结
1．取一些聚乙烯塑料薄膜，尝试用热黏结法把它们黏结起来。通过实验探究黏结的最佳温度和操作方法。
2．取几小片有机玻璃，用注射器吸取氯仿作黏结剂(adhesive)，制作有机玻璃小饰品。活动与探究你知道吗 2．日常生活中使用的塑料薄膜包装袋，有的可以用于食品包装，有的不可以，为什么? 制造塑料制品时，加入的某些添加剂对人体有害，使用时必须注意。例如，聚氯乙烯薄膜中含有的增塑剂对健康有不良影响，不能用来包装食品。聚乙烯塑料中不含对人体有害的添加剂，可制成食品保鲜袋或保鲜膜。你知道吗 3．不粘锅的内壁涂敷了聚四氟乙烯，为什么用不粘锅进行烹调时食物不容易烧焦，也不会粘锅? 日常生活中使用的不粘锅的内壁涂敷有聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯是一种含氟塑料，它不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀，且在-269.3～250℃的温度范围内都可使用，因而被誉为“塑料王”。它广泛应用于制冷工业、化学工业、电器工业等。聚 四 氟 乙 烯塑料王你知道吗 4．ABS塑料广泛用做装修材料、家用电器壳体、交通工具的零部件，你知道什么是ABS塑料吗?丙烯腈:CH2＝CH－CN1,3－丁二烯：CH2＝CH－CH＝CH2 ABS塑料既保留了聚苯乙烯坚硬、透明、良好的加工性能和绝缘性等优点，又兼具聚丙烯腈高强度、耐热等特性，且具有聚丁二烯较好的弹性和耐冲击性，从而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高温的缺点，是一种融合了三者优越性能的合成材料。
用ABS塑料制成的装修材料及其他各种用品美观轻巧，可与金属媲美。电视机、洗衣机等家用电器的壳体，通讯器材、汽车、飞机零部件及各种仪表的外壳等都是用ABS塑料制成的。图3-32
用ABS塑料制成洗衣机的外壳返回纤维天然纤维化学纤维羊毛
蚕丝合成纤维
人造纤维二、纤维植物纤维动物纤维棉花
麻茎常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能“尼龙”的发明
1928年，美国杜邦公司的科学家希望合成一种和真丝与羊毛中的蛋白质链相似的高分子。他们没有使用氨基酸(蛋白质的合成原料)，而是用胺和羧酸作原料。得到的聚酰胺高分子化合物可拉成细丝，这些细丝坚韧而且光滑，非常像蚕吐出的丝。“尼龙”就此诞生，并很快成为丝绸的替代品。化学史话 为什么把“尼龙”的发明，看作为人类历史上合成纤维的里程碑？想一想？（尼龙） 目前用于衣用纺织品的合成纤维主要是锦纶、涤纶、腈纶。但它们在外观上却十分相似，怎样才能鉴别它们呢？ 方法：用镊子夹取锦纶、涤纶、腈纶样品分别在酒精灯上点燃，然后移至石棉网上方，让燃烧残留物、落于石棉网上，观察燃烧现象。现象想一想？合成纤维制品
防弹衣在20世纪60年代，尼龙是制作防弹衣的主要材料。后来发现，分子中含有苯环结构的另一种聚酰胺纤维凯夫拉(Kevlar)有助于加强衣料本身的张力(较尼龙强2．5倍)。当子弹击中由此种纤维制成的防弹衣时，就像坠入一个网中，其能量会向四周扩散，子弹便没有足够的能量冲破衣料伤害人体了。现在凯夫拉已取代尼龙作为制作防弹衣的主要材料。防弹衣返回拓展视野随着技术的进步，纤维的种类更加丰富多彩，天然纤维又出现了绿色分支，如彩色棉、彩色动物毛等。人造纤维中出现了天丝棉、玉米纤维、牛奶纤维等。而合成纤维领域更是不断出现新的品种，像刀枪不入、火烧不着的芳纶、碳纤维，力大无比的高强度聚乙烯等。请同学们课后查阅资料，了解有关纤维发展的情况，展望未来纤维发展的前景
橡 胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶聚硫橡胶
硅橡胶丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶三、橡胶1,3－丁二烯的加聚反应天然橡胶主要成分的结构：天然橡胶的单体为？异戊二烯聚异戊二烯根据天然橡胶 的
的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足?
如:橡胶遇到下列物质各发生什么反应?
A、溴水
B、酸性高锰酸钾
C、氧气想一想？橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。橡胶的硫化生橡胶与硫化橡胶的性质比较 在日常生活中，我们用到哪些合成橡胶制品?它们各自具有哪些优越的性能?你知道吗 通常使用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等，还有耐油的聚硫橡胶，耐严寒和高温的硅橡胶等特种橡胶。氯丁橡胶丁苯橡胶硅橡胶合成橡胶返回 1、定义：指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 2、分类：高吸水性材料、生物活性材料、导电性材料、光敏性材料、催化性材料等四、功能高分子材料（1）高吸水性树脂
可以由淀粉、纤维素等天然高分子与丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈等物质聚合得到。它自身不溶于水或有机溶剂，与水接触能在短时间内吸收比自身质量大得多的水，同时具有良好的保水性能。可以制作纸尿片，用作农林业保水剂、石油化学工业脱水剂。（2）导电性材料液晶显示器 具有优异的生理相容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求，如：人工心脏、人工关节、人造肾脏等，下面的图中给出了一些有关人工器官的图片。
（3）医用高分子材料返回点击看图人造关节人工心脏瓣膜人造心脏人造肾脏人造膝关节返回1．复合材料：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_____，另外材料做为________。具有_______________________________等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。2．复合材料的性能：基体增强剂强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀五、复合材料 玻璃钢也是一种复合材料。请查阅资料，了解它的组成，并说明各组成部分的作用。 玻璃钢是一种以高分子树脂为基体，以玻璃纤维为增强体，经过复合工艺而制成的复合材料。通常具有耐腐蚀，抗老化，绝缘性好等特点，在管道、造船、汽车制造等领域有广泛应用。玻璃钢坚韧，比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们，他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇及游艇。节约了不少钢材。化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，大大延长了设备的使用寿命。玻璃钢无磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用。问题解决复合材料－玻璃钢玻 璃 钢 游 艇玻璃钢冷却塔玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用 复合材料应用非常广泛，如民用建筑和航天工业都大量使用复合材料。家庭装修材料中的钙塑板具有质轻、消声、隔热、防潮等作用，是以高压聚乙烯、轻质碳酸钙和少量助剂为原料制成的。美国“挑战者”号航天飞机使用的防热陶瓷瓦是由氧化硅纤维、硼化硅纤维的增强陶瓷材料制成的。波音767飞机的机身和机翼大量使用了碳纤维复合材料。 碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。碳纤维复合材料复合材料—隐形飞机上的特殊材料返回
（共4课时） 单元结构
一、塑料
1、主要成分 2、优点 3、种类
4、制成合成树脂的反应（加聚反应和缩聚反应）
5、常见塑料性能、用途
二、纤维
1、分类 2、合成纤维性能、发展、应用
三、橡胶
1、种类 2、天然橡胶结构、橡胶的硫化
3、用途
四、功能高分子材料
1、概念 2、分类、用途
五、复合材料
1、概念 2、性能 3、应用进入学习进入学习进入学习进入学习进入学习聚乙烯(PE)产品保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜常见的塑料聚氯乙烯（PVC）酚醛树脂聚丙烯有机玻璃 聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)尿醛塑料(电玉)聚四氟乙烯(PTFE)ABS塑料 1、主要成分 组成 生产塑料的合成树脂2、优点 3、常见种类：通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等
特种塑料：氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等
工程塑料：ABS塑料、聚碳酸酯等合成树脂树脂及添加剂
一、塑料（1）加聚反应：①均聚反应—同一种单体4、合成树脂的制取 练习一（课本P110第二题）
（1）人造象牙的结构可表示为 [ CH2—O ]n 它的单体是（ ）
A.(CH3)2O B.CH3CHO C.HCHO D.CH3CHO
（2）三位科学家因发现导电塑料荣获2000年诺贝尔化学奖。导电塑料的结构可表示为 [ CH＝CH ]n ，则其单体为（ ）。
A.乙烯 B.1,3－丁二烯 C.乙炔 D.乙烷CC练习二
写出由丙烯制取聚丙烯的反应方程式? nCH3CH＝CH2 ②共聚反应—两种以上单体
如：
丙烯腈:CH2＝CH－CN1,3－丁二烯：CH2＝CH－CH＝CH2 单体：（2）缩聚反应你知道吗 1．有些塑料制品可以用热黏结法修补，有些可以用某种溶剂黏结，另一些则无法修补，你知道其中的原因吗? 聚乙烯和聚氯乙烯树脂是线型高分子，由它们制成的塑料加热到一定温度范围时能软化、熔化，冷却后又变成固体，熔化、成型的过程可反复进行，这种塑料称为热塑性塑料，可以用加热的方法黏补，有些热塑性塑料可溶于某些有机溶剂。②热固型：塑料按受热的情况可分为：①热塑型：线型高分子，可反复加工，多次使用。
如聚乙烯 、聚氯乙烯体型高分子，成型后不再会熔化。
如酚醛树脂等塑料制品的修补与黏结
1．取一些聚乙烯塑料薄膜，尝试用热黏结法把它们黏结起来。通过实验探究黏结的最佳温度和操作方法。
2．取几小片有机玻璃，用注射器吸取氯仿作黏结剂(adhesive)，制作有机玻璃小饰品。活动与探究你知道吗 2．日常生活中使用的塑料薄膜包装袋，有的可以用于食品包装，有的不可以，为什么? 制造塑料制品时，加入的某些添加剂对人体有害，使用时必须注意。例如，聚氯乙烯薄膜中含有的增塑剂对健康有不良影响，不能用来包装食品。聚乙烯塑料中不含对人体有害的添加剂，可制成食品保鲜袋或保鲜膜。你知道吗 3．不粘锅的内壁涂敷了聚四氟乙烯，为什么用不粘锅进行烹调时食物不容易烧焦，也不会粘锅? 日常生活中使用的不粘锅的内壁涂敷有聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯是一种含氟塑料，它不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀，且在-269.3～250℃的温度范围内都可使用，因而被誉为“塑料王”。它广泛应用于制冷工业、化学工业、电器工业等。聚 四 氟 乙 烯塑料王你知道吗 4．ABS塑料广泛用做装修材料、家用电器壳体、交通工具的零部件，你知道什么是ABS塑料吗?丙烯腈:CH2＝CH－CN1,3－丁二烯：CH2＝CH－CH＝CH2 ABS塑料既保留了聚苯乙烯坚硬、透明、良好的加工性能和绝缘性等优点，又兼具聚丙烯腈高强度、耐热等特性，且具有聚丁二烯较好的弹性和耐冲击性，从而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高温的缺点，是一种融合了三者优越性能的合成材料。
用ABS塑料制成的装修材料及其他各种用品美观轻巧，可与金属媲美。电视机、洗衣机等家用电器的壳体，通讯器材、汽车、飞机零部件及各种仪表的外壳等都是用ABS塑料制成的。图3-32
用ABS塑料制成洗衣机的外壳返回纤维天然纤维化学纤维羊毛
蚕丝合成纤维
人造纤维二、纤维植物纤维动物纤维棉花
麻茎常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能“尼龙”的发明
1928年，美国杜邦公司的科学家希望合成一种和真丝与羊毛中的蛋白质链相似的高分子。他们没有使用氨基酸(蛋白质的合成原料)，而是用胺和羧酸作原料。得到的聚酰胺高分子化合物可拉成细丝，这些细丝坚韧而且光滑，非常像蚕吐出的丝。“尼龙”就此诞生，并很快成为丝绸的替代品。化学史话 为什么把“尼龙”的发明，看作为人类历史上合成纤维的里程碑？想一想？（尼龙） 目前用于衣用纺织品的合成纤维主要是锦纶、涤纶、腈纶。但它们在外观上却十分相似，怎样才能鉴别它们呢？ 方法：用镊子夹取锦纶、涤纶、腈纶样品分别在酒精灯上点燃，然后移至石棉网上方，让燃烧残留物、落于石棉网上，观察燃烧现象。现象想一想？合成纤维制品
防弹衣在20世纪60年代，尼龙是制作防弹衣的主要材料。后来发现，分子中含有苯环结构的另一种聚酰胺纤维凯夫拉(Kevlar)有助于加强衣料本身的张力(较尼龙强2．5倍)。当子弹击中由此种纤维制成的防弹衣时，就像坠入一个网中，其能量会向四周扩散，子弹便没有足够的能量冲破衣料伤害人体了。现在凯夫拉已取代尼龙作为制作防弹衣的主要材料。防弹衣返回拓展视野随着技术的进步，纤维的种类更加丰富多彩，天然纤维又出现了绿色分支，如彩色棉、彩色动物毛等。人造纤维中出现了天丝棉、玉米纤维、牛奶纤维等。而合成纤维领域更是不断出现新的品种，像刀枪不入、火烧不着的芳纶、碳纤维，力大无比的高强度聚乙烯等。请同学们课后查阅资料，了解有关纤维发展的情况，展望未来纤维发展的前景
橡 胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶聚硫橡胶
硅橡胶丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶三、橡胶1,3－丁二烯的加聚反应天然橡胶主要成分的结构：天然橡胶的单体为？异戊二烯聚异戊二烯根据天然橡胶 的
的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足?
如:橡胶遇到下列物质各发生什么反应?
A、溴水
B、酸性高锰酸钾
C、氧气想一想？橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。橡胶的硫化生橡胶与硫化橡胶的性质比较 在日常生活中，我们用到哪些合成橡胶制品?它们各自具有哪些优越的性能?你知道吗 通常使用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等，还有耐油的聚硫橡胶，耐严寒和高温的硅橡胶等特种橡胶。氯丁橡胶丁苯橡胶硅橡胶合成橡胶返回 1、定义：指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 2、分类：高吸水性材料、生物活性材料、导电性材料、光敏性材料、催化性材料等四、功能高分子材料（1）高吸水性树脂
可以由淀粉、纤维素等天然高分子与丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈等物质聚合得到。它自身不溶于水或有机溶剂，与水接触能在短时间内吸收比自身质量大得多的水，同时具有良好的保水性能。可以制作纸尿片，用作农林业保水剂、石油化学工业脱水剂。（2）导电性材料液晶显示器 具有优异的生理相容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求，如：人工心脏、人工关节、人造肾脏等，下面的图中给出了一些有关人工器官的图片。
（3）医用高分子材料返回点击看图人造关节人工心脏瓣膜人造心脏人造肾脏人造膝关节返回1．复合材料：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_____，另外材料做为________。具有_______________________________等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。2．复合材料的性能：基体增强剂强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀五、复合材料 玻璃钢也是一种复合材料。请查阅资料，了解它的组成，并说明各组成部分的作用。 玻璃钢是一种以高分子树脂为基体，以玻璃纤维为增强体，经过复合工艺而制成的复合材料。通常具有耐腐蚀，抗老化，绝缘性好等特点，在管道、造船、汽车制造等领域有广泛应用。玻璃钢坚韧，比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们，他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇及游艇。节约了不少钢材。化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，大大延长了设备的使用寿命。玻璃钢无磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用。问题解决复合材料－玻璃钢玻 璃 钢 游 艇玻璃钢冷却塔玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用 复合材料应用非常广泛，如民用建筑和航天工业都大量使用复合材料。家庭装修材料中的钙塑板具有质轻、消声、隔热、防潮等作用，是以高压聚乙烯、轻质碳酸钙和少量助剂为原料制成的。美国“挑战者”号航天飞机使用的防热陶瓷瓦是由氧化硅纤维、硼化硅纤维的增强陶瓷材料制成的。波音767飞机的机身和机翼大量使用了碳纤维复合材料。 碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。碳纤维复合材料复合材料—隐形飞机上的特殊材料返回