单元题3高分子化合物与材料.pptx

思考：思考：u什么叫高分子化合物？请举例说明什么叫高分子化合物？请举例说明u你能说出几种合成高分子材料的方法吗？你能说出几种合成高分子材料的方法吗？如：淀粉、纤维、蛋白质。相对分子量一般在一万以上，有的可达上千万。加聚反应；缩聚反应第1页/共16页1.加聚反应加聚反应 加聚反应：在一定条件下，可以发生自身加加聚反应：在一定条件下，可以发生自身加成反应而形成高分子化合物。这一类反应称成反应而形成高分子化合物。这一类反应称为加成聚合反应。简称加聚反应。为加成聚合反应。简称加聚反应。举例写出聚氯乙烯的化学反应方程式举例写出聚氯乙烯的化学反应方程式指出各反应的单体、链节和聚合度指出各反应的单体、链节和聚合度练习写出聚乙烯的化学反应方程式。练习写出聚乙烯的化学反应方程式。指出各反应的单体、链节和聚合度。指出各反应的单体、链节和聚合度。注意注意高分子化合物为混合物，没有固定的高分子化合物为混合物，没有固定的溶沸点溶沸点一、高分子化合物的合成一、高分子化合物的合成第2页/共16页.缩聚反应缩聚反应缩聚反应：由单体分子之间发生一系列类缩聚反应：由单体分子之间发生一系列类似于酸与醇合成酯类的反应叫缩合聚合反应。似于酸与醇合成酯类的反应叫缩合聚合反应。简称缩聚反应。简称缩聚反应。写出对苯二甲酸与乙二醇反应方程式写出对苯二甲酸与乙二醇反应方程式发生缩聚反应的必要条件是什么？发生缩聚反应的必要条件是什么？两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的官能团官能团.常见产品：涤纶、锦纶、酚醛树脂常见产品：涤纶、锦纶、酚醛树脂第3页/共16页二、塑料制品的加工二、塑料制品的加工热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料可以反复可以反复加工，多加工，多次使用次使用一旦加工成一旦加工成型就不会受型就不会受热熔化热熔化添加了特定用途的添加剂的树脂添加了特定用途的添加剂的树脂聚乙烯聚乙烯酚醛树脂酚醛树脂线性结构线性结构网状（体形）结构网状（体形）结构第4页/共16页元贝驾考 http:/ 元贝驾考2016科目一 科目四驾考宝典网 http:/ 科目四第5页/共16页.塑料的改性塑料的改性三、性能优异的合成材料三、性能优异的合成材料填充改性填充改性共混改性共混改性共聚改性共聚改性因素：因素：单体的组成和结构、高分子的相单体的组成和结构、高分子的相对分子质量、高分子链的形状以及高分对分子质量、高分子链的形状以及高分子的聚集状态子的聚集状态第6页/共16页2.功能高分子材料功能高分子材料方法：方法：直接聚合直接聚合-能导电的能导电的主链或侧链引入特殊功能基团高吸水性的主链或侧链引入特殊功能基团高吸水性的加工成型实现微胶囊加工成型实现微胶囊类型：离子交换树脂、离子交换膜、高分子类型：离子交换树脂、离子交换膜、高分子药物、人造器官、光纤、液晶、光盘、磁盘药物、人造器官、光纤、液晶、光盘、磁盘等。等。第7页/共16页3.复合材料复合材料复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体两种材料构成。作用的增强体两种材料构成。玻璃钢：将玻璃纤维和高分子化合物（如聚玻璃钢：将玻璃纤维和高分子化合物（如聚酯树脂、环氧树脂等）复合而成的。酯树脂、环氧树脂等）复合而成的。第8页/共16页四、环境中的高分子材料四、环境中的高分子材料高分子材料的老化：高分子材料在使用过程高分子材料的老化：高分子材料在使用过程中，由于环境的影响，其强度、弹性、硬度中，由于环境的影响，其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料老化。老化。环境降解高分子材料：可降解材料是指一类环境降解高分子材料：可降解材料是指一类各项性能在保存和使用期内满足要求，使用各项性能在保存和使用期内满足要求，使用后在自然环境中可降解为无害物质的材料。后在自然环境中可降解为无害物质的材料。废旧高分子材料的回收：再生。废旧高分子材料的回收：再生。第9页/共16页材材料料的的分分子子设设计计是是指指应应用用已已有有的的系系统统化化的的分分子子结结构构和和性性能能等等知知识和信息，指导合成具有预期性能的材料。识和信息，指导合成具有预期性能的材料。通常采用通常采用“逆向而行逆向而行”的思维方法，即根据所需性能来设计结的思维方法，即根据所需性能来设计结构并进行制备。构并进行制备。科学家成功地设计了科学家成功地设计了半导体超半导体超晶格材料晶格材料，通过人工设计和调，通过人工设计和调控材料中的电子结构，由组分控材料中的电子结构，由组分不同的半导体超薄层交替生长不同的半导体超薄层交替生长而成多层异质周期结构材料，而成多层异质周期结构材料，从而极大地推动了半导体激光从而极大地推动了半导体激光器的研制。器的研制。材料的分子设计第10页/共16页目前作为针对性的或局部性的高分子设计已取得很大进展。目前作为针对性的或局部性的高分子设计已取得很大进展。纤维分子设计中的纤维分子设计中的仿丝绸仿丝绸纤维设计，难燃性、耐热纤维的设纤维设计，难燃性、耐热纤维的设计等；计等；塑料的分子设计中的塑料的分子设计中的ABS系树脂的分子设计，透明聚氯乙烯用系树脂的分子设计，透明聚氯乙烯用的助剂的分子设计等；的助剂的分子设计等；为了保护环境、消除为了保护环境、消除“白色污染白色污染”的的自然降解高分子自然降解高分子的分子设的分子设计，具有某种生物效能的高分子的分子设计等。计，具有某种生物效能的高分子的分子设计等。研制研制自然降解型高分子自然降解型高分子的基本方法就是在原料聚合物中引进或的基本方法就是在原料聚合物中引进或造成感光性或感氧性结构或可发生微生物降解结构。造成感光性或感氧性结构或可发生微生物降解结构。第11页/共16页(1)用共聚法在高分子链上引入极少量羰基用共聚法在高分子链上引入极少量羰基乙烯与一氧化碳、苯乙烯与丙烯醛共聚可得：乙烯与一氧化碳、苯乙烯与丙烯醛共聚可得：聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈及它们的共聚物等也可聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈及它们的共聚物等也可以用通过共聚引入羰基的方法达到类似的效果，获得具有预期以用通过共聚引入羰基的方法达到类似的效果，获得具有预期寿命的聚合物。寿命的聚合物。由于由于羰基羰基的存在，制品易被阳光降解。的存在，制品易被阳光降解。现以光降解和微生物降解的分子设计为例，举例简介于下：现以光降解和微生物降解的分子设计为例，举例简介于下：可降解高聚物的分子设计第12页/共16页天然高分子如淀粉、纤维素等可被微生物分解。但合成高分天然高分子如淀粉、纤维素等可被微生物分解。但合成高分子由于硬度、疏水性等原因，酶不能渗入其内部，无法被分子由于硬度、疏水性等原因，酶不能渗入其内部，无法被分解。解。方法一方法一：采用：采用改性天然高分子改性天然高分子如改性淀粉与合成高分子共混，如改性淀粉与合成高分子共混，使其制品在自然条件下因天然高分子组分被生物分解而粉碎。使其制品在自然条件下因天然高分子组分被生物分解而粉碎。但是残留的碎片是合成高分子。但是残留的碎片是合成高分子。方法二方法二：采用：采用聚合物改性聚合物改性方法，把少量亲水性基团引入聚烯烃方法，把少量亲水性基团引入聚烯烃分子中，使微生物能够渗入到材料内部从而发生微生物降解。分子中，使微生物能够渗入到材料内部从而发生微生物降解。(2)合成可为微生物分解的聚合物第13页/共16页选读材料 医用功能高分子功能高分子材料指除传统使用性能外，还具有某种特定功能功能高分子材料指除传统使用性能外，还具有某种特定功能的高分子材料。的高分子材料。功功能能高高分分子子材材料料电磁功能高分子材料电磁功能高分子材料 如导电高分子材料、高分子如导电高分子材料、高分子磁性体、磁记录材料等。磁性体、磁记录材料等。光功能高分子材料光功能高分子材料 如光导材料、光记录、光敏剂、如光导材料、光记录、光敏剂、感光材料等。感光材料等。分子材料和化学功能材料分子材料和化学功能材料 如分离膜、离子交换树如分离膜、离子交换树脂、高分子催化剂等。脂、高分子催化剂等。生物医用高分子材料生物医用高分子材料 如人造器官、医用高分子器如人造器官、医用高分子器械、医用高分子药物、仿生高分子等。械、医用高分子药物、仿生高分子等。第14页/共16页作为作为医用高分子材料医用高分子材料，应符合以下要求：，应符合以下要求：不因高压煮沸、干燥灭菌、药液等发生变质。不因高压煮沸、干燥灭菌、药液等发生变质。化学性能稳定，对生理组织的适应性良好，无毒；化学性能稳定，对生理组织的适应性良好，无毒；无致癌性和生理排异性，不导致血液凝固与溶血，不产生新无致癌性和生理排异性，不导致血液凝固与溶血，不产生新陈代谢的异常现象，不引起生理机能的恶化与降低；陈代谢的异常现象，不引起生理机能的恶化与降低；耐生物老化；耐生物老化；第15页/共16页(续上表续上表)人工食道人工食道聚乙烯醇、聚乙烯、聚四氟乙烯、硅橡胶聚乙烯醇、聚乙烯、聚四氟乙烯、硅橡胶人工气管人工气管聚乙烯、聚四氟乙烯、硅橡胶、聚乙烯醇聚乙烯、聚四氟乙烯、硅橡胶、聚乙烯醇人工输尿管人工输尿管聚四氟乙烯、硅橡胶、水凝胶聚四氟乙烯、硅橡胶、水凝胶人工头盖骨人工头盖骨聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、碳纤维聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、碳纤维人工喉人工喉硅橡胶、聚乙烯硅橡胶、聚乙烯人工膀胱人工膀胱硅橡胶硅橡胶人工血浆人工血浆右旋糖肝、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯酮右旋糖肝、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯酮人工眼球人工眼球泡沫硅橡胶泡沫硅橡胶第16页/共16页