课件29张PPT。第三节 功能高分子材料上图中的帆船及人工心脏都是用功能高分子材料制成。现在社会中,功能高分子材料在很多领域都得到广泛应用。那么生活中还有哪些功能高分子材料?这些材料有哪些特性?1.了解功能高分子材料的结构特点和重要性能。(重点)
2.知道复合材料的组成特点,能举例说明常见复
合材料的应用。 3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。 时代的划分常以材料为标志:石器时代、青
铜器时代、铁器时代、钢铁时代 、高分子时代。
当今能源、材料、信息工程是影响社会经济发展
和进步的三大支柱产业。其中材料是能源和信息
发展的基础,而有机合成材料是材料工业的一个
重要方面。 功能高分子材料 功能高分子材料包括具有新型骨架结构的高分子材料,还包括在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能。 功能高分子材料广泛应用于通信、交通、航空航天、医疗、医药、建筑、印刷、海水淡化、农林园艺等领域。 功能高分子材料指导思想:
研究分子结构与功能之间的关系,设计出具有特殊功能的高分子结构以及合成它的路线和方法。需要考虑的问题:
高分子应具有怎样的主链?应带有怎样的功能基?直接由带功能基的单体合成高分子?还是先合成高分子主链,再在主链上引入功能基? 功能高分子材料目的:吸水性强、保水性强、耐挤压特点:加入交联剂进行交联以得到网状结构合成方法①对天然吸水材料进行改性 ②直接由带有强亲水性原子团的化合物聚合得到高吸水性树脂除含有强亲水性原子团外,还具有网状结构。高吸水性树脂的吸水保水能力远远强于一般吸水材料, 该类树脂结构上有哪些特点? 功能高分子材料①淀粉 / 纤维素 + 含强亲水性原子团的物质 (丙烯酸钠等 )→ 接枝共聚物
②含强亲水性原子团的物质→均聚或共聚得
高聚物在合成时是以带有强吸水性原子团的化合物为单体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。 功能高分子材料 高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水,改良土壤,改造沙漠。
例如,在苗木根部放上吸足水分的高吸水性树脂可以使它们在发育过程中始终保持充足的水分;婴儿用的“尿不湿”可以吸收其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏,保证婴儿夜晚安睡和白天活动。 功能高分子材料《时代周刊》评出20世纪最伟大的100项发明,其中“尿不湿”榜上有名功能高分子材料的实例 功能高分子材料 它所用的材料是高吸水性树脂
(常用网状结构的聚丙烯酸钠 )聚丙烯酸钠的合成:CH2=CHCOOH→CH2=CHCOONa→聚丙烯酸钠
加交联剂和引发剂聚合得到具有网状结构
的聚丙烯酸钠。 功能高分子材料变线型为网状结构zxxkw 功能高分子材料医用高分子材料:人造骨骼和关节人造心脏【知识拓展】 功能高分子材料人工肾脏 一张柔软的纸,白中透出微黄,这张不起眼的“白
纸”就是填补国内空白的高科技“人造皮肤”。这种“人造皮肤”能帮助伤口尽快愈合。比如烧烫伤,把水泡的水放出,用药清洗后,将“人造皮肤”敷贴在伤口上,很快“人造皮肤”就和人的身体长在一起,成了真的皮肤。人造皮肤人造血管和心脏补片 功能高分子材料下列材料中,属于功能高分子材料的是( )
①高分子膜 ②生物高分子材料
③导电高分子材料 ④离子交换树脂
⑤医用高分子材料 ⑥高吸水性树脂
A.仅①③⑤⑥
B.仅②④⑤⑥
C.仅②③④⑤
D.①②③④⑤⑥【即时巩固】D 功能高分子材料 像人工器官 、隐形眼镜、智能材料等都是功能
高分子材料,而近年来玻璃纤维、环氧树脂这些复
合材料也广泛应用于汽车、人造卫星等方面。
那么复合材料又有哪些用途呢?人
造
心
脏
隐形眼镜
功能高分子材料基 体 + 增强体 = 复合材料酚醛树脂 + 玻璃纤维 =某种玻璃钢1.定义:将两种或两种以上不同性能的材料组合起来,在性能上取长补短,就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。
2.特点:在复合材料中,一种材料作为基体,另外一种材料作为增强剂,就好像人体中的肌肉和骨头一样,各有各的作用,结合在一起就产生某些特殊性能:例如玻璃纤维增强塑料(玻璃钢):复合材料形形色色的复合材料复合材料复合材料 ——碳纤维碳纤维复合材料,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,也可以人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能既具有传统高分子材料的机械性能,又具有某些特殊功能的高分子不同的功能高分子材料,具有不同的特征性质用于制作高分子分离膜、
人体器官等两种或两种以上材料组成的新型材料,分为基体和增强体用于汽车工业、机械工业、体育
用品、航空航天、人类健康等根据下表分析功能高分子材料和复合材料的异同复合材料 对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大。如新型导电和电磁屏蔽材料。
与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展,如仿生高分子材料、高分子智能材料等。让我们共同认识有机高分子材料的发展趋势。复合材料某复合材料是以碳纤维为增强体,金属钛为基体复合而成的。估计这种材料( )
①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导热 ⑤可用于飞机的机翼 ⑥可用于导弹的壳体
A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥
C.②④⑤ D.③④⑥A【练一练】复合材料一、功能高分子材料简介二、合成功能高分子材料的路线方法三、复合材料四、有机高分子材料的发展趋势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√【提示】有氟、氯元素,有一定的毒性,不适合给婴儿使用;D项在水中水解生成乙酸,有刺激性;B项中有吸水性基团羟基。2.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化,下列材料不属于功能高分子材料的是
A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料
B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅
C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂
D.能导电的材料掺杂聚乙炔√3.下列材料属于复合材料的是
A.聚丙烯
B.铝合金
C.黏合剂
D.玻璃钢√4.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上,下面是烈火灼烧,而小猫却若无其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是
A.良好的导热性
B.良好的绝缘性
C.良好绝热性
D.熔点低√学问必须合乎自己的兴趣,方才可以得益。
——莎士比亚