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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第三單元 高分子材料和復合材料,高分子材料,天然高分子材料,合成高分子材料,棉花,羊毛,天然橡膠,塑料,合成纖維,合成橡膠,nCH,2,=CH,2,CH,2,-CH,2,n,P,（聚乙烯）,注：,CH,2,=CH,2,表示單體,；,n,表示聚合度,（為平均值）,-,CH,2,-CH,2,-,表示鏈節,；,CH,2,-CH,2,n,表示高分子或聚合物,。,有機高分子表示的含義,高分子化合物的合成途徑,加聚反應：由不飽和單體相互加成聚合成高分子化合物的反應。,縮聚反應：由單體聚合成高分子化合物的同時，還有小分子
2、(如,H,2,O、HX、NH,3,）,生成的反應。,（一般是含碳碳雙鍵或三鍵的有機物）,（一般是醇酸或多元羧酸和多元醇）,加聚反應,縮聚反應,區,別,一般鏈節主鏈上都是,碳原子,鏈節組成與單體相同,鏈節主鏈上除碳原子外還有,O,或,N,等雜原子。,鏈接組成與單體不同,HOOC-COOH,與,HO-CH,2,-CH,2,-OH,例：寫出下列物質的聚合過程：,1、,CH,2,=CH-CH-CH,3,COOCH,3,2、,CH,3,-CH-COOH,OH,3、苯酚和甲醛合成酚醛樹脂,HCHO,加聚高分子化合物單體確定思路,1、凡鏈節的主鏈只有兩個碳原子的高聚物，其合成單體必為一種，將單鍵變雙鍵即可。
3、,2、凡鏈節主鏈有四個碳原子，且鏈節無雙鍵的高聚物，其單體必為二種。二碳一組，單鍵變為雙鍵即可。,3、凡鏈節主鏈中只有碳原子，并存在,C=C,雙鍵結構的高聚物，其規律是：“凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”，然后單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵。,CH,2,-CH,2,-CH-CH,2,n,CH,2,-CH-CH,2,-CH=CH-CH,2,n,-,CH-CH,2,n,CH=CH,2,CH=CH,2,和,CH,2,=CH,2,CH=CH,2,CH,2,=CH-CH=CH,2,縮聚高聚物單體的判斷思路,1、凡鏈節為,O-CH,2,-R-CO,n,結構的高聚物，其合成單體必為一種。(在氧原子上加氫，羰基碳上加
4、羥基）,O-CH-CH,2,-C,n,O,CH,3,HO-CH-CH,2,-COOH,CH,3,2、凡鏈節中間含有-,C-O-,酯基結構的高聚物，其合成單體必為兩種，從酯基碳氧鍵中間斷開，羰基上加羥基，氧原子上加氫原子。,O,-,C-C-O-CH,2,-CH,2,-O,n,O,O,COOH,COOH,CH,2,OH,CH,2,OH,和,1、下列關于乙烯和聚乙烯的敘述正確的是（）,A.,二者都能使溴水褪色，性質相似；,B.,二者互為同系物；,C.,二者最簡式相同；,D.,二者分子組成相同。,2、丁睛橡膠,CH,2,CH=CH-CH,2,CH,2,CH,n,具有優良的,CN,耐油、耐高溫性能，合成
5、丁腈橡膠的原料是,(),CH,2,=CH-CH=CH,2,CH,3,-C=C-CH,3,CH,2,=CH-CN CH,3,-CH=CH-CN CH,3,-CH=CH,2,CH,3,-CH=CH-CH,3,A.B.C.D.,C,3、一次性使用的聚苯乙烯材料帶來的“白色污染”就是一種較為嚴重的污染現象。最近研制成功的一種,O-CH-C,n,能代替聚苯乙烯，它是由乳酸聚合而成的，,這種材料可以在乳酸菌作用下完全降解。下列關于聚,乳酸的說法正確的是（）,CH,3,A.,聚乳酸是一種純凈物。,B.,聚乳酸的聚合方式與聚苯乙烯相似。,C.,聚乳酸的形成過程是一個縮聚反應。,D.,聚乳酸的單體為：,CH,3
6、,-CH-COOH,OH,O,CD,4、科學家研制的一種使沙漠變綠洲的新技術，即在沙漠中噴灑一定量的 聚丙烯酸酯與水的混合物，使其與沙粒結合，形成既能阻止地下的鹽分上升，又能攔截、蓄積雨水作用。下列對聚丙烯酸酯的敘述中正確的是（）,聚丙烯酸酯的單體的結構式為,CH,2,CHCOOR；,聚丙烯酸酯沒有固定的熔沸點；聚丙烯酸酯能與,H,2,發生加成反應；合成聚丙烯酸酯的反應屬于縮聚反應,A B C D,B,一、有機高分子的結構：線型？體型？,二、有機高分子的基本性質？,結構,線型結構,體型結構,1、長鏈狀、多條高分子鏈交纏、接觸的地方以,分子 間作用力,結合,2、分子鏈上可以帶支鏈，也可以不帶支鏈
7、,高分子鏈之間通過,化學鍵,相互交聯，形成網狀,1、溶解性,線型結構,適當的溶劑中能溶解，但速度慢；,如有機玻璃,體型結構,一般不易溶解，但能脹大；,如橡膠,線型結構,體型結構,2、,具有熱塑性：加熱后熔解，可塑造成各種形狀，,如聚乙烯,；,具有熱固性：加熱不熔解，,如酚醛塑料等,；,3、強度,4、電絕緣性,科學研究發現，經過特殊改造之后，塑料能像金屬一樣具有導電性，例如聚乙炔、聚苯硫醚等。目前，已制成一批導電性與銀、銅相當的聚合物，被稱為有機金屬或合成金屬。與金屬相比，塑料的特點是容易加工，重量輕。導電性塑料可以使信息社會的夢想成真。目前，導電性塑料已在許多工業領域內應用，其研究工作進入了實
8、用化階段。在未來的能源工業中，導電塑料將成為重要的一員。,導電塑料的另一特點是具有消除靜電的功能。計算機和電子設備機房都要求抗靜電防護，新型飛機上的電子器件要求防電磁干擾，樹脂基復合材料機身、機翼要求防雷擊，這些要求都可以用導電塑料薄膜屏蔽加以解決。,合成高分子材料-塑料,聚乙烯(,PE),產品：,無毒，化學穩定性好，適合做食品和藥物的包裝材料。,聚氯乙烯（,PVC）：,化學穩定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60,，在低溫下會變硬。,分為：,軟質塑料,和,硬質塑料,聚丙烯(,PP),聚苯乙烯(,PS),尿醛塑料(電玉),分類,原則,類型,特征和舉例,按,受熱,時的特征,按,應用范圍及性能,
9、特點,其他,熱塑性塑料,成分為,熱塑性樹脂,?？梢苑磸退苤?，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,熱固性塑料,通用塑料,工程塑料,成分為,熱固性樹脂,。加工成型后為不熔狀態，如酚醛、氨基塑料等。,通用性強、用途廣、產量大、價格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。,機械性能好、強度高，可以代替金屬用作工程結構材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。,其他分類，分為通用、工程、耐高溫和特種塑料四大類；或通用、工程和其他塑料三大類。,1有些塑料制品可以用熱黏結法修補，有些可以用某種溶劑黏結，另一些則無法修補，你知道其中的原因嗎?,熱塑性塑料制品可以用加熱的方法黏補，也可回收后重新軟化加工。有
10、些熱塑性塑料可溶解于某些有機溶劑，如有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可溶解于氯仿，聚苯乙烯可溶解于乙酸乙酯等有機溶劑。,2日常生活中使用的塑料薄膜包裝袋，有的可以用于食品包裝，有的不可以，為什么?,制造塑料制品時，加入的某些添加劑對人體有害，使用時必須注意。,例如，聚氯乙烯薄膜中含有的增塑劑對健康有不良影響，不能用來包裝食品。,聚乙烯塑料中不含對人體有害的添加劑，可制成食品保鮮袋或保鮮膜。,3聚四氟乙烯是一種含氟塑料，它不會被酸、堿、王水及各種有機溶劑所腐蝕，且在-269.3250的溫度范圍內都可使用，因而被譽為,“,塑料王,”,。不粘鍋的內壁涂敷了聚四氟乙烯:寫出聚合反應式？為什么用不粘鍋進行烹
11、調時食物不容易燒焦，也不會粘鍋?,聚四氟乙烯之所以難以粘附，原因在于聚四氟乙烯外圍是氟原子，它是表面光滑的秘密，氟原子幾乎對所有的物質都產生排斥，即使粘膠劑也很難與其粘附。,-ABS,工程樹脂，由丙烯腈（,CH,2,=CHCN，,符號,A）、1，3-,丁二烯（,CH,2,=CH-CH=CH,2,，,符號,B）,和苯乙烯（,C,6,H,5,-CH=CH,2,，,符號,S）,按一定配比共聚而得。,（1）,A、B,和,S,三種單體中，碳氫比（,C：H）,值最小的 單體是,。（2）經元素分析可知該,ABS,樣品的組成為,CaHbNc,(a、b、c,為正整數)，則原料中,A,和,B,的物質的量之比是,（
12、用,a、b、c,表示）。,1，3-丁二烯,2,c:(b-a),考慮：隨著科技的發展出現了一些具有特殊性能的合成材料，如工程塑料,ABS,塑料既保留了聚苯乙烯堅硬、透明、良好的加工性能和絕緣性等優點，又兼具聚丙烯腈高強度、耐熱等特性，且具有聚丁二烯較好的彈性和耐沖擊性，從而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高溫的缺點，是一種融合了三者優越性能的合成材料。,用,ABS,塑料制成的裝修材料及其他各種用品美觀輕巧，可與金屬媲美。電視機、洗衣機等家用電器的殼體，通訊器材、汽車、飛機零部件及各種儀表的外殼等都是用,ABS,塑料制成的。,圖3-32,用,ABS,塑料制成洗衣機的外殼,可溶解的醫用塑料洗衣袋,某些醫院采
13、用可溶解的塑料袋裝放病人用過的衣被。清洗時可以直接放進洗衣機，洗衣袋能很快溶解在水里，避免了衣被中的病菌對洗滌人員的感染。你知道這些可溶解的塑料袋是用什么制成的嗎?,可溶解的塑料袋可用聚乙烯醇制成。聚乙烯醇是用聚乙酸乙烯酯通過水解反應制得的。在不同的生產條件下制得的聚乙烯醇水溶性有差異，可以在不同場合使用。例如，手術時使用的縫合線，可以根據需要選擇溶解時間長短不同的聚乙烯醇制品。,手術套服,包裝薄膜制品,合成高分子材料-纖維,纖維,天然纖維,化學纖維,合成纖維,：用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經聚合制成的纖維,人造纖維,：用化學方法對木材等天然纖維加工制成。,植物纖維：,如棉花、木材、草
14、類等,動物纖維：,如羊毛、蠶絲,常見纖維,化學組成,主要性能,天然纖維,棉纖維,纖維素,吸水性好，易干，穿著,舒適，不起靜電，不耐磨,蠶絲,蛋白質,吸水性好，手感柔和，有光澤，,不起靜電，不起球,羊毛,蛋白質,彈性強，隔熱性、保暖性好，,水洗后收縮，易起球,化學纖維,人造纖維,纖維素,（黏膠纖維）,吸水性好，穿著舒適，不起,靜電，不耐洗，不耐穿,合成纖維,以有機高分子為原料，通過拉絲工業獲得的纖維。,強度高，耐磨，不易,染色，吸濕性、,透氣性差,表3,5常見的天然纖維、化學纖維的化學組成和主要性能,粘膠纖維,：,把植物秸稈、棉絨等富含纖維素的物質經過氫氧化鈉和二硫化碳等處理后，得到的一種纖維狀
15、物質。粘膠纖維中的長纖維俗稱人造絲，短纖維俗稱人造棉，都可供紡織使用。,硝酸纖維：,工業上把硝酸和纖維素酯化比較完全、含氮量高的硝酸纖維叫做火棉（制造無煙火藥），把含氮量低的硝酸纖維成為膠棉（制造賽璐珞和油漆）。,醋酸纖維：,用于制造電影膠片的片基，也可作紡織工業原料。,1928年，美國杜邦公司的科學家希望合成一種和真絲與羊毛中的蛋白質鏈相似的高分子。他們沒有使用氨基酸(蛋白質的合成原料)，而是用胺和羧酸作原料。得到的聚酰胺高分子化合物可拉成細絲，這些細絲堅韌而且光滑，非常像蠶吐出的絲。,“,尼龍,”,就此誕生，并很快成為絲綢的替代品。,“,尼龍,”,人類第一次通過化學合成得到的化學纖維,優點
16、,：強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀等。,缺點,：吸水性和透氣性不如天然纖維。,常見合成纖維,：錦綸(尼龍)、滌綸(的確良)、腈綸(人造羊毛)、維綸、氯綸、丙綸。,合成纖維,滌綸織品,滌綸強度高、耐磨、耐光、耐蝕、防蛀、易洗快千、挺括，是優良的衣料，也大量用于制作輪胎簾子線、工業濾布、繩索等。,人造羊毛,腈綸柔軟、輕盈、保暖，有,“,人造羊毛,”,之稱。它比羊毛輕,lO,，,強度卻大2倍多。腈綸防蛀、耐光、不發霉。它適合制作帳篷、炮衣、車篷、幕布、窗簾等戶外織物。用它制成的毛線為人們所喜愛。,縫合線,乳酸纖維與其他有耐水性的化學纖維不同，它易水解成小分子,乳酸。乳酸纖維也可以作外科手術縫合線，在傷口愈合后無需拆線。因為，乳酸纖維在體內水解生成的乳酸能參與人體的正常代謝作用，被消化排出體外。,合成纖維制品,防彈衣在20世紀60年代，尼龍是制作防彈衣的主要材料。后來發現，分子中含有苯環結構的另一種聚酰胺纖維凱夫拉(,Kevlar),有助于加強衣料本身的張力(較尼龍強25倍)。當子彈擊中由此種纖維制成的防彈衣時，就像墜入一個網中，其能量會向四周擴散，子彈便沒有足夠的能量沖破衣料傷害
第三單元高分子材料和復合材料
