水溶性高分子课件

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1、可降解塑料可降解塑料1 1水溶性高分子课件水溶性高分子课件要要 求求 （一）（一）本章重点与难点：本章重点与难点：本章重点与难点：本章重点与难点：1 1、影响水溶性高分子的溶解性的因素、影响水溶性高分子的溶解性的因素2 2、提高水溶性高分子的溶解性的方法、提高水溶性高分子的溶解性的方法3 3、水溶性高分子流变学特性、水溶性高分子流变学特性4 4、水溶性高分子各种分子量的测量方法、水溶性高分子各种分子量的测量方法5 5、水溶性高分子的分散性能及絮凝作用、水溶性高分子的分散性能及絮凝作用6 6、水溶性高分子的发展前景、水溶性高分子的发展前景掌握掌握理解理解熟悉熟悉理解理解熟悉熟悉2 2水溶性高分子

2、课件水溶性高分子课件1.1 水溶性高分子的种类水溶性高分子的种类一、水溶性高分子的结构特点一、水溶性高分子的结构特点二、水溶性高分子的分类方法二、水溶性高分子的分类方法三、天然类水溶性高分子三、天然类水溶性高分子五、合成类水溶性高分子五、合成类水溶性高分子四、半合成类水溶性高分子四、半合成类水溶性高分子3 3水溶性高分子课件水溶性高分子课件一、水溶性高分子的结构特点一、水溶性高分子的结构特点1 1 1 1、基本概念、基本概念、基本概念、基本概念高分子高分子种类种类结构特点结构特点性能及应用性能及应用？水溶性高分子水溶性高分子水溶性高分子水溶性高分子 水溶性高分子水溶性高分子在水中能在水中能溶解

3、溶解或或溶胀溶胀而形成溶液或均匀分散而形成溶液或均匀分散体系的一种体系的一种亲水性亲水性的高分子化合物；又称为的高分子化合物；又称为“水溶性聚合物水溶性聚合物”。4 4水溶性高分子课件水溶性高分子课件2 2 2 2、结构特点、结构特点、结构特点、结构特点一、水溶性高分子的结构特点一、水溶性高分子的结构特点聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺改性淀粉改性淀粉壳聚糖壳聚糖果胶果胶5 5水溶性高分子课件水溶性高分子课件一、水溶性高分子的结构特点一、水溶性高分子的结构特点 统观所有的水溶性高分子，可以发现它们存在着一个共同统观所有的水溶性高分子，可以发现它们存在着一个共同的结构特点：分子中均含有的结构特点：分子中均含

4、有亲水性基团亲水性基团。改性纤维素改性纤维素淀粉淀粉6 6水溶性高分子课件水溶性高分子课件一、水溶性高分子的结构特点一、水溶性高分子的结构特点据聚合条件，可控制分子量从几百到几千万。据聚合条件，可控制分子量从几百到几千万。控制聚合条件，合成一定数目和强度的亲水基。控制聚合条件，合成一定数目和强度的亲水基。3 3 3 3、特殊性质、特殊性质、特殊性质、特殊性质分子量可控性分子量可控性亲水基可控性亲水基可控性活性基再反应性活性基再反应性据生产的需要，可再反应，生成新的官能团。据生产的需要，可再反应，生成新的官能团。7 7水溶性高分子课件水溶性高分子课件二、水溶性高分子的分类方法二、水溶性高分子的分

5、类方法1 1 1 1、来源分类、来源分类、来源分类、来源分类水溶性高分子水溶性高分子天然类天然类半合成类半合成类合成类合成类淀粉类淀粉类植物胶植物胶动物胶动物胶海藻胶海藻胶改性淀粉类改性淀粉类改性纤维素改性纤维素缩合类缩合类聚合类聚合类其他半合成类其他半合成类8 8水溶性高分子课件水溶性高分子课件二、水溶性高分子的分类方法二、水溶性高分子的分类方法2 2 2 2、分子量分类、分子量分类、分子量分类、分子量分类低分子量低分子量高分子量高分子量超高分子量超高分子量3 3 3 3、用途分类、用途分类、用途分类、用途分类驱油剂驱油剂聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺改性淀粉改性淀粉瓜瓜 胶胶絮凝剂絮凝剂聚丙烯酸聚丙

6、烯酸改性纤维素改性纤维素壳聚糖壳聚糖9 9水溶性高分子课件水溶性高分子课件三、天然类水溶性高分子三、天然类水溶性高分子1 1 1 1、制备、制备、制备、制备动植物动植物物理方法物理方法物理化学物理化学天然类水溶性高分子天然类水溶性高分子2 2 2 2、种类、种类、种类、种类淀粉类：淀粉类：小麦、土豆、玉米、甘薯及米粉等小麦、土豆、玉米、甘薯及米粉等 海藻类海藻类 ：藻蛋白酸钠、琼胶等藻蛋白酸钠、琼胶等 植物胶植物胶 ：阿拉伯胶、黄耆胶、槐豆胶、大豆胶等阿拉伯胶、黄耆胶、槐豆胶、大豆胶等 动物胶动物胶 ：骨胶、明胶、干酪素、甲壳质（壳聚糖）等骨胶、明胶、干酪素、甲壳质（壳聚糖）等 微生物：微生物

7、：胍胶、黄原胶等胍胶、黄原胶等 1010水溶性高分子课件水溶性高分子课件3 3 3 3、应用、应用、应用、应用三、天然类水溶性高分子三、天然类水溶性高分子 天天然然的的水水溶溶性性高高分分子子主主要要应应用用于于食食品品工工业业和和医医药药工工业业中中。如如从从海海洋洋植植物物中中提提取取出出来来的的琼琼胶胶，广广泛泛应应用用于于糕糕点点、罐罐头头食食品品、糖糖果果；从从金金合合欢欢树树中中提提取取出出来来的的阿阿拉拉伯伯胶胶广广泛泛应应用用于于食食品品工工业业中中，作作为为食食品品的的乳乳化化稳稳定定剂剂、增增稠稠剂剂、粘粘合合剂剂等等，如如可可乐乐型型碳碳酸酸饮饮料料（乳乳化化稳稳定定剂剂

8、）、粉状果汁粉状果汁（增稠剂）、（增稠剂）、棉花糖棉花糖（粘合剂）等。（粘合剂）等。1111水溶性高分子课件水溶性高分子课件四、半合成类水溶性高分子四、半合成类水溶性高分子1 1 1 1、制备、制备、制备、制备天然化合物天然化合物化学改性化学改性一定条件一定条件半合成类水溶性高分子半合成类水溶性高分子2 2 2 2、种类、种类、种类、种类改性淀粉改性淀粉改型纤维素改型纤维素取代改性取代改性酯化改性酯化改性接枝改性接枝改性烷基化改性烷基化改性羧基化改性羧基化改性羟基化改性羟基化改性1212水溶性高分子课件水溶性高分子课件四、半合成类水溶性高分子四、半合成类水溶性高分子3 3 3 3、应用、应用、

9、应用、应用 改改性性淀淀粉粉中中的的氧氧化化淀淀粉粉不不仅仅可可以以作作为为纺纺织织工工业业的的上上浆浆剂剂、食食品品工工业业的的添添加加剂剂（如如软软糖糖的的稳稳定定剂剂），还还可可以以用用于纸板、墙板、隔音板等建筑材料的于纸板、墙板、隔音板等建筑材料的粘合剂粘合剂。 改改性性纤纤维维素素拓拓宽宽了了纤纤维维素素的的应应用用领领域域广广泛泛应应用用于于洗洗涤涤工工业业、纺纺织织印印染染工工业业、食食品品工工业业、石石油油开开采采工工业业等等领领域。域。1313水溶性高分子课件水溶性高分子课件五、合成类水溶性高分子五、合成类水溶性高分子1 1 1 1、种类、种类、种类、种类聚合类聚合类聚丙烯酰

10、胺聚丙烯酰胺聚丙烯酸聚丙烯酸聚乙二醇聚乙二醇聚氧化乙烯聚氧化乙烯聚马来酸酐聚马来酸酐缩合类缩合类聚胺树脂聚胺树脂氨基树脂氨基树脂酚醛树脂酚醛树脂环氧树脂环氧树脂聚氨酯树脂聚氨酯树脂1414水溶性高分子课件水溶性高分子课件五、合成类水溶性高分子五、合成类水溶性高分子2 2 2 2、发展史、发展史、发展史、发展史 合合成成水水溶溶性性高高分分子子仅仅有有几几十十年年的的历历史史，但但其其发发展展很很快快，其其品品种种和和数数量量已已经经远远远远超超过过了了天天然然和和半半合合成成水水溶溶性性高分子。高分子。聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺1893成功成功国外国外国内国内1954工业化工业化60年代试产年代试产

11、70年代大规年代大规1515水溶性高分子课件水溶性高分子课件五、合成类水溶性高分子五、合成类水溶性高分子3 3 3 3、发展快的原因、发展快的原因、发展快的原因、发展快的原因高效性高效性100千克颜料的黏合剂：千克颜料的黏合剂： 13kg动物胶；动物胶；7kg聚乙烯醇聚乙烯醇多样化多样化 品种和规模品种和规模性能和用途性能和用途 生物耗氧量低生物耗氧量低BOD变通性大变通性大价格和质量价格和质量 1616水溶性高分子课件水溶性高分子课件本节小结本节小结 （一）（一）本节关键知识点：本节关键知识点：本节关键知识点：本节关键知识点：1 1、水溶性高分子的定义、水溶性高分子的定义2 2、水溶性高分子

12、的结构特点、水溶性高分子的结构特点3 3、水溶性高分子特殊性质、水溶性高分子特殊性质4 4、天然水溶性高分子的种类、天然水溶性高分子的种类5 5、合成水溶性高分子发展快的原因、合成水溶性高分子发展快的原因1717水溶性高分子课件水溶性高分子课件1.2 水溶性高分子的性能水溶性高分子的性能一、水溶性高分子的溶解性一、水溶性高分子的溶解性二、水溶性高分子的流变特性二、水溶性高分子的流变特性三、水溶性高分子的分子量三、水溶性高分子的分子量四、水溶性高分子的应用性能四、水溶性高分子的应用性能1818水溶性高分子课件水溶性高分子课件一、水溶性高分子的溶解性一、水溶性高分子的溶解性1 1 1 1、影响因素

13、、影响因素、影响因素、影响因素分子结构分子结构线形、支链及体型高分子线形、支链及体型高分子原因？原因？结晶度结晶度淀粉与纤维素淀粉与纤维素？ 外界因素外界因素温度、搅拌速度及压力等温度、搅拌速度及压力等分子量分子量M好？好？好？好？1919水溶性高分子课件水溶性高分子课件一、水溶性高分子的溶解性一、水溶性高分子的溶解性2 2 2 2、提高溶解性的方法、提高溶解性的方法、提高溶解性的方法、提高溶解性的方法引入亲水基引入亲水基化学反应化学反应COOH、OH、CONH等等降低结晶度降低结晶度聚合过程聚合过程引入歧化点引入歧化点链终止剂链终止剂引入反电解质引入反电解质斥力作用斥力作用防止分子链发生卷曲

14、防止分子链发生卷曲2020水溶性高分子课件水溶性高分子课件二、水溶性高分子的流变特性二、水溶性高分子的流变特性1 1 1 1、牛顿流体、牛顿流体、牛顿流体、牛顿流体极低或极高剪切速率极低或极高剪切速率 三采驱油液三采驱油液2 2 2 2、非牛顿流体、非牛顿流体、非牛顿流体、非牛顿流体触变体与流凝体触变体与流凝体0n1 n1 假塑体假塑体胀流体胀流体涂料涂料2121水溶性高分子课件水溶性高分子课件三、水溶性高分子的分子量三、水溶性高分子的分子量聚丙烯酸聚丙烯酸2000-5000几百万几百万-几千万几千万几万几万-几十万几十万阻垢分散剂阻垢分散剂增稠剂增稠剂絮凝剂絮凝剂1 1 1 1、重要性、重要

15、性、重要性、重要性2 2 2 2、表示方法、表示方法、表示方法、表示方法数均分子量数均分子量冰点降低法冰点降低法沸点升高法沸点升高法端基滴定法端基滴定法渗透压渗透压2222水溶性高分子课件水溶性高分子课件重均分子量重均分子量光散射法光散射法三、水溶性高分子的分子量三、水溶性高分子的分子量粘均分子量粘均分子量粘度法粘度法Z Z均分子量均分子量凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法四者关系：四者关系：2323水溶性高分子课件水溶性高分子课件四、水溶性高分子的应用性能四、水溶性高分子的应用性能1 1 1 1、分散作用、分散作用、分散作用、分散作用例子例子钻井液泥浆钻井液泥浆聚丙烯酸聚丙烯酸 悬浮剂悬浮剂 防止

16、卡钻防止卡钻工业废水工业废水聚丙烯酸聚丙烯酸 分散剂分散剂 防止沉积防止沉积分散作用分散作用工业废水工业废水工业废水工业废水表面活性表面活性 保护胶体保护胶体降低表面张力，润湿，吸附降低表面张力，润湿，吸附通过亲水性形成胶体通过亲水性形成胶体锅炉、冷却、油漆等锅炉、冷却、油漆等2424水溶性高分子课件水溶性高分子课件四、水溶性高分子的应用性能四、水溶性高分子的应用性能2 2 2 2、絮凝作用、絮凝作用、絮凝作用、絮凝作用絮凝作用絮凝作用物理作用物理作用 化学作用化学作用吸附吸附 聚聚结结 沉降沉降活泼基团活泼基团化学键化学键改变表面基团改变表面基团无机絮凝剂无机絮凝剂有机絮凝剂有机絮凝剂硫酸铝

17、、聚合铝、明矾、硫酸亚铁等硫酸铝、聚合铝、明矾、硫酸亚铁等木质素、甲壳质、改性淀粉、木质素、甲壳质、改性淀粉、PAM等等2525水溶性高分子课件水溶性高分子课件四、水溶性高分子的应用性能四、水溶性高分子的应用性能3 3 3 3、增稠作用、增稠作用、增稠作用、增稠作用增稠方式增稠方式自身粘度增加自身粘度增加 与化合物作用与化合物作用增加水体粘度增加水体粘度4 4 4 4、减摩作用、减摩作用、减摩作用、减摩作用聚丙烯酰胺用作调剖堵水剂聚丙烯酰胺用作调剖堵水剂2626水溶性高分子课件水溶性高分子课件1.3 水溶性高分子的发展趋势水溶性高分子的发展趋势一、国内外的生产现状一、国内外的生产现状二、水溶性

18、高分子的应用现状二、水溶性高分子的应用现状三、水溶性高分子的发展前景三、水溶性高分子的发展前景2727水溶性高分子课件水溶性高分子课件一、国内外的生产现状一、国内外的生产现状1 1 1 1、国外的生产现状、国外的生产现状、国外的生产现状、国外的生产现状水溶性高分子水溶性高分子水溶性高分子水溶性高分子其他其他其他其他北美北美北美北美日本日本日本日本西欧西欧西欧西欧49.44%34.57%5.99%10.05%2828水溶性高分子课件水溶性高分子课件一、国内外的生产现状一、国内外的生产现状2 2 2 2、国内的生产现状、国内的生产现状、国内的生产现状、国内的生产现状 天天然然水水溶溶性性高高分分子

19、子的的生生产产和和应应用用具具有有很很悠悠久久的的历历史史，如如淀淀粉粉、阿阿拉拉伯伯胶胶、骨骨胶胶等等。半半合合成成水水溶溶性性高高分分子子只只有有五五六六十十年年的的历历史史，如如淀淀粉粉衍衍生生物物、纤纤维维素素衍衍生生物物等等。合合成水溶性高分子成水溶性高分子的发展较晚，年产量近的发展较晚，年产量近3030万吨。万吨。聚丙烯酰胺、高吸水性树脂、淀粉衍生物等聚丙烯酰胺、高吸水性树脂、淀粉衍生物等2929水溶性高分子课件水溶性高分子课件二、水溶性高分子的应用现状二、水溶性高分子的应用现状 水水溶溶性性高高分分子子由由于于其其分分子子中中含含有有大大量量离离子子性性或或非非离离子子性性亲亲水

20、水基基团团，如如羧羧基基、羟羟基基、胺胺基基、醚醚基基等等，从从而而具具有有许许多多优优异异的的物物理理化化学学性性质质，如如粘粘合合性性、成成膜膜性性、润润滑滑性性、成成胶胶性性、鳌鳌合合性性、分分散散性性、减减阻阻性性、增增稠稠性性等等，在在采采油油、水水基基涂涂料料、医医药药、造造纸纸、环环保保，食食品品与与纺纺织织工工业业等领域都得到了广泛应用。等领域都得到了广泛应用。 聚聚丙丙烯烯酰酰胺胺作作为为驱驱油油剂剂提提高高原原油油采采收收率率；聚聚乙乙二二醇醇作作为为粘粘结结剂剂改改善善片片状状药药的的形形状状；交交联联淀淀粉粉作作为为润润滑滑剂剂改改善医用手套的柔和性等。善医用手套的柔和

21、性等。3030水溶性高分子课件水溶性高分子课件三、水溶性高分子的发展前景三、水溶性高分子的发展前景合成类水溶性高分子合成类水溶性高分子半合成类水溶性高分子半合成类水溶性高分子天然水溶性高分子天然水溶性高分子低毒性水溶性高分子低毒性水溶性高分子无毒性水溶性高分子无毒性水溶性高分子低分子量水溶性高分子低分子量水溶性高分子超高分子量水溶性高分子超高分子量水溶性高分子3131水溶性高分子课件水溶性高分子课件本节小结本节小结 （二）（二）本节关键知识点：本节关键知识点：本节关键知识点：本节关键知识点：1 1、影响水溶性高分子的溶解性、影响水溶性高分子的溶解性2 2、水溶性高分子的特殊结构、水溶性高分子的

22、特殊结构3 3、水溶性高分子的特殊性质、水溶性高分子的特殊性质4 4、按照发展史进行分类的种类、按照发展史进行分类的种类5 5、天然和半合成类水溶性高分子的种类、天然和半合成类水溶性高分子的种类6 6、合成类水溶性高分子发展快的原因、合成类水溶性高分子发展快的原因理解理解掌握掌握理解理解掌握掌握3232水溶性高分子课件水溶性高分子课件原原 因因纤维素：纤维素：纤维素：纤维素：纤纤维维素素的的结结构构为为-1-1，4 4构构型型，没没有有歧歧化化点点，结结构构对对称称，结晶度高。结晶度高。淀淀淀淀 粉：粉：粉：粉：淀淀粉粉存存在在歧歧化化点点，结结构构不不对对称称，结结晶晶度度较较低低，故故溶溶解解性性较好较好。3333水溶性高分子课件水溶性高分子课件