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1、1,第二节 应用广泛的高分子材料,有机高分子,天然（棉花、蚕丝、麻、纤维素）,合成,合成材料,功能高分子材料,复合材料,塑料,合成纤维,合成橡胶,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,一、有机高分子的分类及命名,二、高分子化合物的结构特点,1、高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成； 如聚乙烯 中：,2、根据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构和体型结构，线性结构又可分为带支链和不带支链的结构。,高分子化合物,线型高分子,支链型高分子,体型高分子,网状结构(体型),三、高分子合成材料塑料,结构 性质 用途,决定,决定,适用于高分子化合物,1、
2、分类： 热塑性塑料如聚乙烯 高分子链间无化学键，只有微弱的分子间作用力，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。,热固性塑料：如酚醛树脂 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（化学健），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。,合成高分子,线型,支链型,热固型,热塑型,加工成型后受热不再熔化,可反复加工，多次使用,能溶解在适当的有机溶剂里,不易溶解，只有一定程度的胀大,网状结构,(体型
3、),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,塑料一般由合成树脂及增塑剂、防老化剂、润滑剂、色料等添加剂组成，它的主要成分是合成树脂。,2、主要成分：,高压高温引发剂,较低压力催化剂,线型,支链型,有,少有或没有,相对较长,相对较短,相对较小,相对较大,3. 常见塑料： 例如：聚乙烯,低,相对较低,相对较小,相对较小,相对较高,高,相对较大,相对较大,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
4、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,聚乙烯制品,改进聚合反应的催化剂，得到超高相对分子质量（100万）、性能更为优越的聚乙烯。它具有高强度、高耐磨性、熔融温度135-137 ，使用温度100以上，可用作防弹头盔、防弹衣的材料。,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,单体: CH2=CHCl,聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）,单体：,聚四氟乙烯,单体：,CF2CF2,人们
5、给聚四氟乙烯冠以“塑料王”的美称。,一种特别的菜锅不粘锅。,（1）组成： 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。 （2）形成： 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邻（或对位）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。,4、酚醛树脂（电木）,【思考与交流】,为什么酚醛树脂也能形成网状结构？,羟甲基苯酚,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。,酚醛树脂局部结构,酚醛树脂,烹饪器具的手
6、柄,宇宙飞船的外壳,电器部件,主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合器材。,酚醛树脂,反应物：酚类醛类,苯酚甲醛,酚醛树脂,（电木）,酸催化线型,碱催化网状结构（体型）,具热塑性，能溶于一些有机溶剂中,具热固性，不溶于任何溶剂,【拓展】,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式吗？,脲甲醛树脂的线形结构：,脲甲醛树脂的网状结构：,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（ ）,CH2CH2CHCH2n,CH3,OH, CH2,CH2CH2CHCH2n,Cl,n,CH2
7、CHn,Cl,A,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。,纤维,天然纤维,化学纤维,棉花 羊毛 蚕丝 麻,合成纤维：用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料制得单体，经过聚合反应制得的纤维（如：六大纶,人造纤维：,涤纶,锦纶,腈纶,丙纶,维纶,氯纶,用木材等为原料，经化学加工处理的纤维,四、合成纤维,【区别】纤维与纤维素一样吗?,纤维和纤维素？,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
8、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。,2、合成纤维性能： 合成纤维工业创立于20世纪40年代，由于其性能优异，原料来源丰富，价格便宜，用途广泛，生产不受气候等自然条件的限制，使其得到了非常迅速的发展。 它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点。 衣物： 工业：隔音、隔热、绝缘、包装材料 渔业：渔网、缆绳； 医疗：输液管、缝合线、止血棉等； 航空：降落伞、飞行服、太空服等。,涤纶,尼龙,纺纶纤维织成的防弹衣腈纶,腈纶,锦纶,丙纶,维纶,氯纶,如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯X”或“100X”
9、来表示。如“纯棉”“纯毛”或“100棉”“100毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如“涤纶20棉80”等。,服装标签,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（ ）,B,HOCH2CH2OH,对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式,+ HOCH2CH2OH,合成纤维中目前产量占第一位的是涤纶,聚对苯二甲酸乙二醇酯,n,n,催化剂,世界上出现的第一种合成纤维是 20 世纪 30 年代美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙 66（Nylon，聚酰胺66），它是由己二酸和己二胺缩聚而成的,HOOC(CH2)4COOH,H2N
10、(CH2)6NH2,nHO-OC(CH2)4CO-OH +,nH-NH(CH2)6HN-H,己二酸和己二胺缩聚合成尼龙-66的化学方程式,橡胶的来源,森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树”。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的意思。,五颜六色的橡皮擦是一种硫化橡胶。 现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮胎，都是经过加硫磺、炭黑、纤维等一系列加工步骤后制成的。 合成橡胶是以石油和煤为原料，采用高分子合成技术制造出来的。 现在已发展了20多个大品种，人们常用型合成橡胶主要有
11、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。,橡胶的发展,橡胶,天然橡胶,合成橡胶,通用橡胶,特种橡胶,丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶,硅橡胶,巴西三叶橡胶,杜仲胶,五、合成橡胶,合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。,合成橡胶的用途,橡胶是一类具有弹性的物质，当施以外力时形状将发生改变，去除外力又恢复原来的形状。,2、性质： 耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀性、耐老化等方面有着其独特的优势。 橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都要高，一般在105106范围内。,橡胶的老化：橡胶及其制品在加工,贮存和使用过程中,由于受内外因素的综合
12、作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏,最后丧失使用价值,这种变化叫做橡胶老化。 如表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。,天然橡胶,异戊二烯,硫磺硫化剂,天然橡胶线型,网状体型,橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大,丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，合成丁苯橡胶,CH2=CH-CH=CH2,1,3-丁二烯,苯乙烯,合成橡胶,顺丁橡胶：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到顺式聚1，3-丁二烯的线型结构。,nCH2=CH-CH=CH2,催化剂,C=C,CH2,CH2,H,H n,1 2 3 4,1 4,2 3,1 4,催化剂,nCH2=CH-CH=CH2,C=C,CH2,CH2,H,H n,1 2 3 4,2 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。但交联程度不宜过大，否则会失去弹性。,
