资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考,不能作为科学依据,如有不当之处,请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考,不能作为科学依据,如有不当之处,请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考,不能作为科学依据,如有不当之处,请参考专业资料。,第二节 应用广泛高分子材料,第1页,1,有机高分子,天然(棉花、蚕丝、麻、纤维素),合成,合成材料,功效高分子材料,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、有机高分子分类及命名,第2页,二、高分子化合物结构特点,1,、高分子化合物通常结构并不复杂,往往由简单,结构单元重复连接,而成;,如聚乙烯中:,第3页,2,、依据结构中链节连接方式分类,能够有,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结构。,第4页,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,),第5页,三、高分子合成材料,塑料,结构 性质 用途,决定,决定,适合用于高分子化合物,第6页,1,、分类:热塑性塑料,如聚乙烯,高分子链间无化学键,只有微弱分子间作用力,所以热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动现象,;,随温度下降则有固化变硬情形,为可逆过程。,第7页,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,),作用分子链间产生化学交联(化学健),形成紧密网状结构。交联反应本身是不可逆化学反应,所以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现象。,第8页,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,可重复加工,屡次使用,能溶解在适当有机溶剂里,不易溶解,只有一定程度胀大,网状结构,(,体型,),第9页,树脂,是指未经加工处理、没有与各种添加剂混合聚合物,塑料,树脂添加剂,树脂本性决定了塑料主要基本性能,添加剂也起主要作用,塑料普通由,合成树脂,及,增塑剂,、,防老化剂,、,润滑剂,、,色料,等添加剂组成,它,主要成份,是,合成树脂,。,2,、主要成份:,第10页,高压聚乙烯,低压聚乙烯,合成条件,分子结构类型,有没有支链,高分子链长短,相对分子质量,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:比如:聚乙烯,第11页,高压聚乙烯,低压聚乙烯,分子间作用力,熔融温度,密度,硬度,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,第12页,影响高分子化合物熔点、密度原因:,1,高分子,链越长,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点、密度越高,2,链与,链,之间,越密,链之间作用力越大,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,第13页,聚乙烯,(PE),产品,保鲜膜,吹塑成型聚乙烯薄膜,无毒,,化学,稳定性好,,适合做食品和药品包装材料,单体,:,CH,2,=CH,2,第14页,聚乙烯制品,改进聚合反应催化剂,得到超高相对分子质量(,100,万)、性能更为优越聚乙烯。它含有高强度、高耐磨性、熔融温度,135-137,,使用温度,100,以上,可用作防弹头盔、防弹衣材料。,第15页,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,:,CH,2,=CHCl,第16页,聚甲基丙烯酸甲酯,(有机玻璃),单体:,CH,2,=C,CH,3,COOCH,3,第17页,聚四氟乙烯,单体:,CF,2,CF,2,人们给聚四氟乙烯冠以“塑料王”美称。,一个尤其菜锅,不粘锅。,第18页,(,1,)组成:,用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在,酸,或,碱,催化下相互缩合而成高分子化合物。,(,2,)形成:,在酸催化下,,等物质量,苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位氢原子与甲醛羰基加成生成邻,(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),第19页,OH,O,H,CH,=,+,H,+,OH,CH,2,OH,n,H,+,OH,CH,2,OH,CH,2,OH,n,H,OH,+,(,n-1,),H,2,O,【,思索与交流,】,为何酚醛树脂也能形成网状结构?,羟甲基苯酚,第20页,在,碱,催化下,等物质量苯酚与甲醛或过量甲醛与苯酚反应,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,就能够生成,网状,结构酚醛树脂。,OH,CH,2,OH,CH,2,OH,HOCH,2,2,,,4,,,6-,三羟甲基苯酚,2,,,4-,二羟甲基苯酚,OH,CH,2,OH,CH,2,OH,第21页,酚醛树脂局部结构,第22页,酚醛树脂,烹饪器具手柄,宇宙飞船外壳,电器部件,主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合器材。,第23页,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,第24页,【,拓展,】,尿素是蛋白质代谢产物,随尿排出体外。尿素氮原子上氢能够像苯环上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,脲醛树脂,。你能写出它们结构式吗?,第25页,脲甲醛树脂线形结构:,第26页,脲甲醛树脂网状结构:,第27页,以下高聚物经简单处理能够从线型结构变成体型结构是(),CH,2,CH,2,CH,CH,2,n,CH,3,OH,CH,2,CH,2,CH,2,CH,CH,2,n,Cl,n,CH,2,CH,n,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官能团,如双键、羟基、氨基等,才有可能转变为体型结构。,第28页,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物质为原料制得单体,经过聚合反应制得纤维(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,经化学加工处理纤维,四、合成纤维,【,区分,】,纤维与纤维素一样吗,?,第29页,纤维和纤维素?,不是一个物质。区分:,1.,纤维在工业上是指柔韧,.,纤细丝状物,含有相当长度、弹性和吸湿性,而纤维素是一个天然高分子化合物,是组成植物细胞壁基础物质。,2.,纤维是一个物体,没有一定组成,如棉花主要成份是纤维素,而羊毛主要成份是蛋白质;纤维素是一个物质,有固定组成(,C,6,H,10,O,5,)n,。,第30页,2,、合成纤维性能:,合成纤维工业创建于,20,世纪,40,年代,因为其性能优异,原料起源丰富,价格廉价,用途广泛,生产不受气候等自然条件限制,使其得到了非常快速发展。,它们含有强度高、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。,第31页,涤纶,尼龙,纺纶纤维织成防弹衣腈纶,腈纶,第32页,锦纶,丙纶,维纶,氯纶,第33页,假如服装面料是由一个纤维材料制成,则用“纯,X”,或“,100,X”,来表示。如“纯棉”“纯毛”或“,100,棉”“,100,毛”;假如服装是由两种或两种以上纤维制成,标签上应注明每种纤维种类含量,如“涤纶,20,棉,80,”等。,服装标签,第34页,婴儿用一次性纸尿片中有一层能吸水保水物质。以下高分子中有可能被采取是(),B,第35页,HOCH,2,CH,2,OH,n,H,+,(,2n-1,),H,2,O,HO,OC-CO,OCH,2,CHO,对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶化学方程式,HOOC-COOH,HOOC-COOH,+HOCH,2,CH,2,OH,合成纤维中当前产量占第一位是,涤纶,聚对苯二甲酸乙二醇酯,n,n,催化剂,第36页,世界上出现,第一个合成纤维,是,20,世纪,30,年代美国杜邦企业科研小组研制出尼龙,66,(,Nylon,,聚酰胺,66,),它是由己二酸和己二胺缩聚而成,第37页,HOOC(CH,2,),4,COOH,H,2,N(CH,2,),6,NH,2,nHO-OC(CH,2,),4,CO-OH+,nH-NH(CH,2,),6,HN-H,OC(CH,2,),4,CO,NH(CH,2,),6,NH,n,H,+,(,2n-1,),H,2,O,HO,己二酸和己二胺缩聚合成尼龙,-66,化学方程式,第38页,橡胶起源,森林中有一个高大乔木,叫作“三叶树”。假如用小刀在它树皮上割开一个小口子,便会有牛奶似树汁流淌出来。这种树汁,就是今天人们所熟悉橡胶最初起源。在印第安人土语中,“橡胶”就是“树木眼泪”意思。,第39页,五颜六色橡皮擦是一个硫化橡胶。,现在使用橡胶轮胎,包含大多数自行车轮胎,都是经过加硫磺、炭黑、纤维等一系列加工步骤后制成。,合成橡胶是以石油和煤为原料,采取高分子合成技术制造出来。现在已发展了,20,多个大品种,人们惯用型合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。,橡胶的发展,第40页,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,第41页,合成橡胶与天然橡胶相比,含有高弹性,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,第42页,橡胶是一类含有弹性物质,当施以外力时形状将发生改变,去除外力又恢复原来形状。,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优势。,橡胶相对分子质量比塑料、合成纤维都要高,普通在,10,5,10,6,范围内。,第43页,橡胶老化,:橡胶及其制品在加工,贮存和使用过程中,因为受内外原因综合作用而引发橡胶物理化学性质和机械性能逐步变坏,最终丧失使用价值,这种改变叫做橡胶老化。如表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。,第44页,天然橡胶,CH,2,=C-CH=CH,2,CH,3,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,第45页,丁二烯,和,苯乙烯,共聚,而成弹性体,合成丁苯橡胶,CH,2,=CH-CH=CH,2,CH,2,=CH,1,3-,丁二烯,苯乙烯,合成橡胶,第46页,顺丁橡胶:,弹性高、耐磨、耐寒性好,可在严寒地带使用,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-,丁二烯线型结构。,nCH,2,=CH-CH=CH,2,催化剂,C=C,CH,2,CH,2,H,H n,1 2 3 4,1 4,2 3,第47页,1 4,催化剂,nCH,2,=CH-CH=CH,2,C=C,CH,2,CH,2,H,H n,1 2 3 4,2 3,硫化剂作用是打开顺式聚,1,,,3-,丁二烯双键,以,-S-S-,键将顺丁橡胶线型结构连接为网状结构,得到现有弹性又有强度橡胶。但交联程度不宜过大,不然会失去弹性。,第48页,
展开阅读全文